19 Juli 2009

PETIR, AWAN DAN HUJAN

Awan Penyebab Hujan
Para ilmuwan dan ahli meteorologi telah mempelajari tentang tipe-tipe awan, sesuai bentuknya awan terdiri dari bagian-bagian: Awan tinggi (high clouds); Awan dari pertumbuhan vertikal (clouds of vertical development); Sirus (cirrus); Siro kumulus (cirrocumulus); Alto stratus (altostratus); Alto kumulus (altrocumulus); Kumulonimbus (cumulonimbus); Kumulus (cumulus); Awan rendah (low clouds); Nimbostratus (nimbostratus); dan Stratus (stratus).
Diantara beberapa awan di atas, awan yang menyebabkan hujan adalah kumulonimbus (cumulonimbus) bercampur dengan angin dan petir. Para ahli meteorologi telah mempelajari pula bagaimana awan kumulonimbus terbentuk dan bagaimana awan itu menghasilkan hujan, hujan es dan halilintar/kilat.
Pada dasarnya terdapat tiga tahap yang dilewati kumulonimbus sehingga menjadi hujan:

1. Awan didorong angin: Awan kumulonimbus mulai terbentuk ketika angin mendorong sebagian kecil awan kumulus ke sebuah area dimana awan-awan ini berkumpul bertindih-tindih, perhatikan QS 24:43 :


2. Penggabungan: awan-awan kecil bergabung bersama besar (seperti gunung) lihat ayat QS 24:43);


3. Penumpukan: ketika awan-awan kecil telah bergabung, udara yang bergerak ke atas di dalam awan yang besar meningkat. Udara yang bergerak ke atas dekat dengan pusat awan lebih kuat dibandingkan dengan yang dekat dengan tepi. Udara yang bergerak ke atas ini menyebabkan badan awan tumbuh secara vertikal, sehingga awan menunggu udara. Pertumbuhan vertikal ini menyebabkan badan awan menjadi bagian yang lebih dingin di atmosfer dimana tetesan air dan es (salju) merumuskan dan mulai berkembang melebar. Ketika tetesan air dan hujan es ini menjadi sangat ringan sehingga udara yang bergerak ke atas menyokong mereka, dengan demikian mereka mulai turun dari awan menjadi hujan, hujan es (salju) dan lain-lain. Untuk itu perhatikan firman Allah berikut ini:
1) “Tidakkah kamu melihat bahwa Allah mengarak awan, kemudian mengumpulkan antara (bagian-bagiannya), kemudian menjadikannnya bertindih-tindih, maka kelihatan olehmu hujan keluar dari celah-celahnya… (QS 24:43)
2) “Dan Allah (juga) menurunkan (butiran-butiran es (salju) dari gumpalan awan seperti gunung-gunung (Kumulonimbus), maka ditimpakan-Nya (butiran-butiran) kepada siapa saja yang dikehendaki-Nya dan dipalingkan-Nya dari siapa yang Dia kehendaki (QS 24:43)
Teknologi Hujan Buatan (THB): menabur garam menuai hujan
Apakah dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dimiliki manusia tidak dapat membuat hujan untuk kebutuhan manusia. Dalam ilmu meteorologi dan klimatologi dikenal adanya suatu teknologi yang disebut Teknologi Hujan Buatan.
THB di Indonesia diperkenalkan pertama kali oleh BPPT sejak tahun 1979 (Republika, 16-09-1997), yang diterapkan untuk mengatasi kemarau yang membuat orang purtus asa? Lihat ayat Al Quran berikut ini:
“Dan sesungguhnya sebelum hujan diturunkan kepada mereka, mereka benar-benar telah berputus asa (kemarau) (QS 30:49)
Penanggung jawab hujan buatan di Indonesia adalah UPT Hujan Buatan BPPT. UPT ini telah melayani puluhan kali operasi hujan buatan baik di Jawa, Lombok, Kalimantan dan Sulawesi. Pada waktu kemarau panjang di tahun 1997, masyarakat menuntut pemerintah untuk membuat hujan buatan. Apakah dengan kemampuan THB klaim Al Quran bahwa hujan adalah hasil karya Tuhan tidak benar?


Untuk itu kita perhatikan komentar Ir. Sriworo B.Harijono, M.Sc (Kepala UPT Hujan Buatan BPPT di Jakarta (13-9-1997) (Sekarang Kepala Badan Meteorologi dan Geofisika, red), yang menyatakan bahwa tuntutan masyarakat untuk membuat hujan buatan. Kadang tidak lagi proporsional dengan kendala dan keterbatasan teknologi yang ada. Mereka meminta hujan buatan seolah manusia, melalui teknologi hujan buatan, memang berkuasa/mampu membuat awan dan hujan. Padahal, yang terjadi sebetulnya tidak persis demikian. Hujan buatan merupakan sebutan untuk menambah curah hujan. Sebutan inipun sebenarnya kurang tepat, mengingat manusia dimana pun sesungguhnya tidak/belum mampu membuat hujan dan atau awan secara sintetis, sehingga karenanya dapat “menciptakan” hujan setiap kali diperlukan.


Kegiatan yang kami lakukan adalah “menyemai awan (cloud seeding)”. Melalui kegiatan itu awan-awan yang sudah ada disemai—dengan garam halus NaCl, CaO dan larutan urea—sebagai embrio hujan agar proses tumbukan dan kondensasi (pengembunan) uap air berlangsung efektif, menghasilkan tetes-tetes air, untuk kemudian tumbuh berkembang menjadi tetes hujan. Tanpa perlakuan tambahan ini, besar kemungkinan uap air dalam awan potensial memang mungkin tidak akan pernah tumbuh menjadi tetes hujan.


Dengan demikian produk THB adalah bertambahnya curah hujan dari awan-awan yang disemai. Dengan THB, proses fisika dalam awan menjadi efektif atau awan secara dinamik dapat dibesarkan dimensinya.


Pihak BPPT mengakui, hingga saat ini penerapan THB di Indonesia baru pada model statik. Artinya, teknologi hujan buatan hanya dimungkinkan jika sudah terdapat awan-awan berpotensi. Yakni awan-awan yang kandungan airnya memadai. Dalam arti, bila disemai ia dapat memberi tambahan curah hujan yang turun bersama-sama hujan alam. Bila tidak disemai, awan potensi pun bisa jadi tidak menghasilkan hujan. Ini karena dimensi yang kecil untuk turun ke bumi sebagai hujan.

Bagaimana hal itu terjadi?



Pengetahuan tentang fisika awan, hujan yang turun dari awan pada dasarnya berasal dari masa udara lembab yang naik ke atas dan mengembun pada inti kondensasi sehingga berkembang menjadi tetes air yang kumpulannya tampak sebagai awan.


Melalui proses tumbukan dan penggabungan sesamanya, tetes ini berkembang dan menjadi tambah besar akhirnya menjadi tetes-tetes air hujan. Efisiensi proses tumbukan sesama tetes dalam awan, menurut Kepala UPT Hujan Buatan BPPT tersebut memegang peran penting pada pembentukan hujan.


Hal ini karena jumlah air yang tercurah dari awan (R) sebanding dengan dengan efisiensi proses (E) dan kandungan air dalam awan (C). Secara matematik, hubungan yang dinyatakan R = E X C.


Selanjutnya, tetes air dalam awan akibat kondensasi rata-rata hanya mencapai radius 20 mikron. Tetes sekecil ini tidak akan mampu turun sebagai butiran hujan bila sekurang-kurangnya berukuran 2 mm atau 20 mikron. Karena itulah diperlukan proses selanjutnya yaitu: tumbukan dan penggabungan.


“Dan Kami (Allah) turunkan air dari langit (hujan) menurut suatu ukuran, lalu Kami jadikan air itu menetap di bumi, dan sesungguhnya Kami benar-benar berkuasa menghilangkannya (Pen: Meresap ke dalam bumi) (QS 23:18)


Proses itu dipercepat oleh senyawa NaCl dan CaO dan larutan urea tadi—berlangsung setelah kondensasi berhenti. Pada tahap ini, tetes-tetes air dan berbagai ukuran akan saling bertumbukan untuk kemudian saling bergabung membentuk tetes ukuran yang lebih besar. Begitu seterusnya.


Masalahnya penyemaian tidak langsung begitu saja dapat dilakukan dari atas pesawat (biasanya Casa 212 dan CN 235). Untuk melakukan operasi hujan buatan diperlukan kondisi-kondisi klimatologi tertentu yang memadai dan sulit dipaksakan menurut aturan/kehendak manusia. Ini jika efisiensi dan efektivitas ingin tercapai diperlukan kondisi/persyaratan-persyaratan pendukung. Persayaratan itu antara lain:


1) Ada awan yang berpotensi mengandung uap air;

2) Kelembaban relatif sedikitnya 65%;

3) Angin bertiup dari arah Barat dengan kecepatan kurang dari 10 knot (10 mil/jam)

atau 16 km/jam;

4) Ketebalan awan sekurang-kurangnya 1.700 m, serta

5) Tidak ada intervensi suhu, maksudnya, ada keteraturan temperatur di atmosfer.

Bahwa makin tinggi posisi awan, makin rendah (dingin) temperaturnya.

Sayang persyaratan-persyaratan itu baru terpenuhi justru mendekati transisi antara musim kemarau dan musim hujan, artinya walaupun manusia mampu membuat hujan buatan, tetapi manusia masih “tergantung dengan kekuatan lain” yang mengatur alam ini, tidak lain adalah Allah Tuhan Pencipta Alam. Untuk itu perlu kita renungkan ayat Al Quran berikut ini :

“Allah, Dialah yang mengirim angin, lalu angin itu menggerakkan awan, dan Allah menjadikannya bergumpal-gumpal; lalu kamu lihat hujan ke luar dari celah-celahnya, maka apabila hujan itu turun mengenai hamba-hamba-Nya yang dikehendaki-Nya tiba-tiba mereka menjadi gembira (QS 30:48)
El Nino dan La Nina yang melegenda
1. El Nino
“Dan perumpamaan orang-orang yang membelanjakan hartanya karena mencari keredaan Allah dan untuk keteguhan jiwa mereka, seperti sebuah kebun yang terletak di dataran tinggi yang disiram oleh hujan lebat, maka kebun itu menghasilkan buahnya dua kali lipat. Jika hujan lebat tidak menyiraminya, maka hujan gerimis (pun memadai). Dan Allah Maha melihat apa yang kamu perbuat (QS 2:265).
Fenomena El Nino terus melanda. Inilah bencana asal wilayah tropis Pasifik yang seringkali melanda INdonesia dan negara Pasifik lainnya. El Nino telah menjadi tragedi dan legenda dunia. Namun sayangnya, hanya bisa terdeteksi dari tekanan bagian Timur air laut wilayah khatulistiwa Pasifik.
Kekeringan, banjir, angin topan dan beragam perubahan ekstrim cuaca merambah kondisi iklim dunia. Tidak itu saja, para saintis memiliki prediksi lebih mengejutkan. Topan badai tropis bakal siap melanda wilayah Timur dan Utara Pasifik termasuk Hawai, namun ini akan mengakhiri musim badai Atlantik.


El Nino berasal dari bahasa Spanyol yang artinya bayi Yesus. Mendapat nama demikian karena dampaknya pada curah hujan dan ikan di wilayah pantai Barat Amerika Selatan terjadi ketika Natal. Satelit dan data menjadi andalan mendeteksi perkembangan El Nino delapan atau sembilan bulan sebelumnya.


El Nino adalah kekacauan sistem atmosfir laut di wilayah tropis Pasifik yang amat berpengaruh pada cuaca global. Konsekuensinya adalah meningkatnya curah hujan di wilayah Selatan Peru dan AS hingga menimbulkan banjir. Namun justru menimbulkan kekeringan di sebelah Barat Pasifik bahkan terkadang mengakibatkan kebakaran hutan di Australia yang juga menimpa Indonesia.


“Dan kamu lihat bumi ini kering, kemudian apabila telah Kami turunkan air di atasnya, hiduplah bumi itu dan suburlah dan menumbuhkan berbagai macam tumbuh-tumbuhan yang indah (QS 22:5)


“Dan Allah menurunkan dari langit air hujan dan dengan air itu dihidupkan-Nya bumi sesudah matinya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda-tanda (kebesaran Tuhan) bagi orang yang mendengarkan (pelajaran) (QS 16:65)


El Nino menyebabkan interaksi antara lapisan permukaan laut dan atmosfir trofis Pasifik. Dinamika internal pada sistem atmosfir laut memicu terjadinya El Nino. Prosesnya terbilang rumit tetapi ahsilnya jelas: kacaunya pertukaran udara laut dan gelombang laut. Sistem itu berada di tengah suhu panas (El Nino) hingga netral (atau dingin) dengan periode alami sekitar tiga hingga empat tahun sekali. Kekuatan erupsi vulkanik sama sekali tak berhubungan dengan El Nino. Bencana El Nino yang paling besar tercatat pada tahun 1982-1983.


“Dan sesungguhnya Kami telah menggilirkan hujan itu diantara manusia supaya mereka mengambil pelajaran (daripadanya); maka kebanyakan manusia itu tidak mau kecuali mengingkari (nikmat) (QS 25:50)



La Nina


La Nina terbentuk dari temperatur laut dingin pada wilayah ekuator Pasifik. Bandingkan dengan El Nino terjadi karena kejanggalan laut panas. Namun anomali iklim global menjadi pemicu keduanya. La Nina disebut juga El Viejo.
Pada level yang lebih tinggi El Nino hanyalah salah satu faktor yang mempengaruhi iklim. Pengaruh kuat El Nino dan La Nina terjadi ketika musim dingin. Pada wilayah kontinental AS, selama tahun El Nino, temperatur musim dingin lebih hangat ketimbang kondisi normal di wilayah sentral Selatan dan lebih dingin di bagian Tenggara dan Barat daya. Selama terjadi La Nina, temperatur musim dingin lebih hangat di Tenggara dan lebih dingin di Barat Daya. Untuk itu marilah kita renungkan ayat Al Quran berikut ini.
“Angin yang mengandung hawa sangat dingin, yang menimpa tanaman kaum yang menganiaya diri sendiri (QS 3:117)
Hujan Asam
Bila saja revolusi industri tidak terjadi di Eropa (Inggris) pada abad pertengahan dengan ditemukannya mesin uap oleh James Watt, maka kecil kemungkinan akan terjadi hujan asam, lalu apa kaitannya antara revolusi industri dan hujan asam?
Karena dengan berkembangnya pabrik-pabrik, mesin-mesin sejak revolusi industri dengan mempergunakan bahan bakar dari fosil baik batu bara maupun BBM, maka dari tahun ke tahun pabrik-pabrik itu telah berubah menjadi “terompet setan” dengan menyemburkan polutan (bahan polusi) yang semakin meningkat ke udara seperti sulfur atau timbal dioksida (SO2), Karbon monoksida (CO), dan Nitrogen dioksida (NO2) (Bambang Agus, ManuntunG, 1991).

Sulfur dioksida yang lebih dominan dalam meningkatkan keasaman air hujan di samping Nitrogen dioksida dan karbon monoksida. Yang dihasilkan oleh knalpot kendaraan bermotor dan cerobong-cerobong asap pabrik. Karena itu SO2 merupakan gas yang kurang stabil, maka di udara SO2 akan berinteraksi dengan oksigen (O2 ) membentuk SO3 . Akibatnya dengan adanya kondensasi, maka gas SO3 akan bereaksi dengan uap air, dan akan menjadi asam sulfat yang berbentuk uap air.



Dengan terjadinya hujan, maka asam sulfat yang terlarut dalam air hujan akan menjadi air hujan yang bersifat asam, atau dikenal sebagai hujan asam. Sebab asam sulfat termasuk dalam golongan asam kuat.


Untuk mengukur tingkat keasaman air hujan diukur dengan pH (derajat keasaman). Untuk air hujan yang normal pH-nya berkisar antara 6 sampai 7. Bila di atas 7, maka air hujan bersifat basa. Bila berada dibawah 6, maka air hujan dikatagorikan asam. Menurut Prof. Dr. P. Soedigdo, dosen biokimia dan farmakologi jurusan kimia ITB Bandung, bahwa pH 4 adalah ambang batas kehidupan baik bagi manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan. Sebab air hujan dengan pH 4 selain berbahaya bagi kehidupan juga akan mempercepat terjadinya korosi (pengkaratan) pada logam ataupun merusak bangunan (pengikisan) bersejarah karena air yang bersifat asam bersifat korosif atau merusak logam dan semen/beton.


Taj Mahal di India, kini semakin kusam dan rusak akibat diterjang angin dan hujan asam, dampak dari gas buangan dari sekitarnya. Demikian pula tembok raksasa di Cina semakin keropos diterjang hujan asam akibat meningkatnya industri di negara itu dan sekitarnya. Namun demikian polutan dan hujan asam tidak saja berdambak regional dan nasional tetapi berdampak secara internasional.


Akibat lain yang tidak kalah berbahayanya adalah dengan tercemarnya sumber air bersih dan rusaknya daun di hutan-hutan. Contoh nyata adalah dengan rusaknya 6,5 hektar hutan di sembilan negara Eropa, di Skandinavia bahkan ribuan hektar hutan pinus rusak, juga di Jerman Selatan yang terkenal dengan Black Forest kini berubah menjadi “hutan kuning”. Tercemarnya danau-danau di Kanada, Swedia, Norwegia dan Finlandia oleh hujan asam menyebabkan banyak ikan yang mati karena terganggunya ekosistem di daerah tersebut.


Sekarang ini bukan saja negara maju yang terkena getah dari kemajuan teknologi tersebut, tetapi juga negara-negara sedang berkembang seperti Brasil, Afrika Selatan, dan RCC juga telah menyusul diterjang hujan asam, karena itu tidak mustahil Indonesia kelak juga akan ditimpa hujan asam ini. Apakah Indonesia saat ini sudah dilanda hujan asam?


Dengan bantuan World Meteorological Organization (WMO) yaitu badan meteorologi dunia dengan jaringan-jaringannya seluruh dunia yang prihatin dengan terjadinya hujan asam. Berbekal kemampuan yang dimiliki oleh Badan Meteorologi dan Geo Fisika RI dan dibantu oleh WMO yang mempergunakan peralatan yang canggih seperti automatic rain gauge, yaitu alat pengukur tingkat polusi dalam air hujan, maka dapat mendeteksi derajat keasaman air hujan diberbagai daerah Indonesia.


Sebagai gambaran, berdasarkan data di DKI sejak tahun 1983 tingkat keasaman di air hujan turun pada tahun 1983 masih berkisar 5,8 tapi pada tahun 1985 menjadi 5,2, tahun 1986 menjadi 5,3 demikian juga tahun berikutnya berkisar pada angka 5 hingga 6 pH. Demikian pula Yogyakarta berkisar antara 5,7 hingga 5,9. (Bambang Agus)


Walaupun derajat keasaman dari air hujan di Indonesia tidak separah di Eropa dan Amerika, sebab hal ini masih diselamatkan banyaknya hutan di Indonesia (namun kini hutan di Indonesia kian menipis dibabat) karena itulah Indonesia harus selalu waspada dan dengan tegas melaksanakan program “langit biru” sebab bila terlambat maka hujan asam akan merusak segalanya, tidak saja logam, bangunan bersejarah bahkan berdampak pada kulit manusia.
Untuk itu, sedini mungkin menggunakan kendaraan bermotor yang menggunakan BBM bebas timbal dan perlunya penyaringan (filterisasi) udara pada cerobong-cerobong pabrik, sebab sulfur dioksida (SO2) dianggap para ahli sebagai biang keladi hujan asam. Sedangkan untuk mengurangi keasaman tanah atau sawah-sawah pertanian dapat dilakukan dengan menaburkan kapur tohor sehingga tanah akan menjadi netral (basa). Namun demikian karena hujan asam bukan saja masalah nasional, juga berkaitan erat dengan negara-negara lain, maka dapat saja imbas hujan asam asam berasal dari negara-negara tetangga yang tidak menerapkan “langit biru” jadi Indonesia bersiap-siap saja menerima getah hujan asam dari negara lain.
PETIR DAN GURUH
“Dan GURUH itu bertasbih dengan memuji Allah, demikian pula para malaikat karena takut kepada-Nya, dan Allah melepaskan HALILINTAR, lalu menimpakan kepada siapa yang Dia kehendaki; dan mereka berbantah-bantahan tentang Allah, dan Dia-lah Tuhan Yang Maha keras siksa-Nya (QS 13:13)

Dalam mitologi Yunani dipercaya bahwa petir adalah tombak/cambuk dari Dewa Zeus, yang dilemparkan kepada musuhnya. Sedangkan yang membuat atau yang menempanya adalah putera Zeus yang bernama Heptanus. Setiap selesai sebuah petir lalu diserahkan kepada Zeus dan dewa Zeus melemparkan tongkat itu kepada musuhnya, maka…Bet..jeger!!
Bagaimana pandangan Al Quran terhadap petir, untuk itu lihat ayat Al Quran berikut ini:


“Dialah Tuhan yang memperlihatkan kilat (halilintar) kepadamu untuk menimbulkan ketakutan dan harapan, dan Dia mengadakan awan mendung (kumulonimbus) (QS 13:12)”

Dari ayat Al Quran di atas dijelaskan bahwa petir dapat mendatangkan musibah, kerusakan, bahkan kematian. Dan hal ini sesuai realita yang ada. Banyak bencana yang menimpa manusia karena disambar petir. Sehingga apabila mendengar gelegar petir timbul rasa takut dan khawatir pada kita, misalnya takut rumah dan peralatan elektronik kita tersambar petir.


Namun demikian sebenarnya petir juga mempunyai manfaat, dalam ayat tersebut disebut harapan. Hal ini disebabkan bahwa petir selain merupakan proses alam yang menghasilkan unsur nitrogen yang penting bagi tumbuh-tumbuhan dan mengisi sekitar 4/5 atmosfer bumi, petir juga berfungsi dalam sirkuit global listrik. Kilatan petir raksasa diyakini akan dapat membantu menyeimbangkan sirkuit global listrik antara bumi dan angkasa dan juga berkosentrasi dalam pembentukan ozon.


Peneliti petir pertama bernama Benjamin Franklin (1752) adalah yang membongkar rahasia petir dengan menggunakan seperangkat alat berupa: layangan dengan pelapis sutera, benang layang-layang dari linen, seutas kawat yang diikatkan di kepala layang-layang dan kunci yang digantung di pangkal benang, dan pita sutera yang dijaga agar tetap kering. Benjamin berhasil, dan menciptakan hipotesis: bahwa petir adalah suatu percikan listrik yang sangat besar.


“Kilauan kilat awan itu hampir-hampir menghilangkan penglihatan (QS 24:43)

Menurut penelitian, petir mengalir dengan arus listrik berkekuatan hingga 100.000 ampere loncatan bunga api dengan kecepatan mencapai 100.000 km/detik (1/3 kecepatan cahaya, sebab kecepatan cahaya 300.000 km/detik). Dan yang tersengat petir bukan saja manusia bahkan dapat mengakibat kerusakan alat-alat listrik.


Menurut data bahwa per tahun petir telah menewaskan 400 orang Amerika dan mencederai 1.000 orang lainnya. Kerugian material juga kerapkali ditimbulkan oleh petir, misalnya saja pada tahun 1995. Pertamina mengalami kerugian sekitar Rp 18 miliar dari perangkat keras yang disambar petir.


Ahli petir Institut Teknologi Bandung Syarif Hidayat PhD (Koran Tempo, 4-07-2003). Menjelaskan bahwa sirkuit global listrik merupakan suatu rangkaian global yang atas generator (pembangkit) bermuatan listrik berupa awan konvektif (kumulonimbus) dan saluran pelepasannya. Menurutnya, awan konventif menghasilkan pemisah muatan positif dan negatif. Muatan positif umumnya berkumpul di bagian atas awan, sedangkan muatan negatif berkumpul di bagian bawah awan. Muatan tersebut akan mengalir melalui berbagai cara seperti antar kantong muatan di awan, dari awan ke bumi, lepas melalui udara sebagai aliran muatan elektrostatik, dan meloncat ke ionosfer. Jadi ada kaitan yang erat antara petir dengan awan (kumulonimbus).


Karena merupakan bagian dari sirkuit global, bumi tak ubahnya sebuah kapasitor. Jika langit cerah, akan ada gelombang arus listrik yang berasal dari ionosfer (bermuatan positif) ke bumi yang bermuatan negatif. Arus ini terus mengalir tiada henti. Anehnya, bumi tidak terbakar juga. Sebab, ternyata ada awan petir yang bermuatan positif dan negatif, yang menjadi penyeimbang. Yang positif turun ke bumi, yang negatif naik ke ionosfer.


Syarif mengakui, petir lebih banyak dipandang sebagai ancaman karena dapat menimbulkan kematian dan kerusakan, terutama pada perangkat di muka bumi dan penerbangan. Kerugian yang diakibatkan oleh petir tidak terbatas pada akibat sambaran langsung melainkan jauh lebih luas secara ekonomis akibat tegangan lebih yang ditimbulkannya.


Pendapat saudara Syarif di atas menurut penulis memperkuat ayat Al Quran pada surah yang menegaskan: “Allah melepaskan HALILINTAR, lalu menimpakan kepada siapa yang Dia kehendaki”. Jadi tidak benar kalau petir/halilintar adalah cambuk/tongkat dewa Zeus sebagaimana mitologi Yunani selama ini.


Frekuensi petir di Indonesia adalah yang terbesar di dunia, untuk Jakarta saja di sekitar Monumen Nasional (Monas) tercatat hampir 500 kali petir dalam tempo enam jam, disekitar Halim Perdana Kusuma ribuan kali per tahun pada musim hujan; dan di Bogor 322 kali setahun (365) selalu berpetir.


Apakah petir bisa dipakai sebagai alternatif sumber energi listrik? Sayang sekali tidak bisa ujar Syarif. Masalahnya petir mirip dengan fenomena bom pada reaksi kimia atau air bah pada aliran air–berlangsung amat cepat dan tidak bisa diduga. Padahal perubahan energi yang bermanfaat hanya dapat berlangsung bila dilakukan secara berlahan-lahan, seperti reaktor atom atau aliran pada bendungan air.


Yang lebih mungkin dipanen, menurut dia, adalah muatan listrik di awan sebelum menjadi petir. Hanya ada masalahnya: Pertama, kejadian petir awan adalah stokastik, sulit ditebak. Kedua, alat penangkap atau penampung muatannya harus berukuran raksasa. “Diameter awan petir adalah sekitar 10 km dan tingginya sekitar 3 km dari permukaan laut,” katanya.


Teknologi untuk menangkal serangan petir dilakukan dengan beberapa cara agar sebuah perusahaan dapat terhindar dari sambaran/sengatan petir. Konseptual sistem proteksi tersebut terbagi eksternal (sistem grounding atau pertanahan) dan sistem internal (shielding & equpotential bonding) yang merupakan proteksi guna menghasilkan tegangan lebih pada elektronik dan komputer).
“Dan satu suara keras yang mengguntur menimpa orang-orang yang zalim itu, lalu mereka mati bergelimpangan di tempat tinggal mereka (QS 11:67)
“Dan GURUH itu bertasbih dengan memuji Allah, demikian pula para malaikat karena takut kepada-Nya, dan Allah melepaskan HALILINTAR, lalu menimpakan kepada siapa yang Dia kehendaki; dan mereka berbantah-bantahan tentang Allah, dan Dia-lah Tuhan Yang Maha keras siksa-Nya (QS 13:13)

SUMBER:SUMBER:http://dayant.blog.friendster.com/2008/01/petir-awan-dan-hujan-menurut-al-quran-1/


16 Juli 2009

Gelombang Elektromagnetik

Kemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa contoh gelombang elektromagnetik itu?
Gelombang elektromagnetik sebenarnya selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari, gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari tentang rentang spektrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:

1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.

2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

3. Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

4. Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

SUMBER GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Osilasi listrik.
Sinar matahari  menghasilkan sinar infra merah.
Lampu merkuri  menghasilkan ultra violet.
Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam  menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).
Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.

Contoh spektrum elektromagnetik
Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.

Gelombang mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.

Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.
Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.

Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.

Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi.

Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.

Sinar Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.

Contoh penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari :

Radio
Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.


Microwave
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan.


Infrared
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.

d. Ultraviolet

Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.

e. Sinar X

Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.


III. KESIMPULAN
Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya.
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan :
* Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz
* Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1µeV/GHz
* Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 µeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (? = 0,5 mm). Istilah “spektrum optik” juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 – 700 nm)[1].
Dan beberapa contoh spektrum elektromagnetik seperti :
Radar
(Radio Detection And Ranging),digunakan sebagai pemancar dan penerima gelombang.
Infra Merah
Dihasilkan dari getaran atom dalam bahan dan dimanfaatkan untuk mempelajari struktur molekul
Sinar tampak
mempunyai panjang gelombang 3990 Aº – 7800 Aº.
Ultra ungu
dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi.

Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.
Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.
Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan f adalah frekuensi gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hf.

Gelombang elektromagnetik

Yang termasuk gelombang elektromagnetik
Gelombang Panjang gelombang λ
gelombang radio 1 mm-10.000 km
infra merah 0,001-1 mm
cahaya tampak 400-720 nm
ultra violet 10-400nm
sinar X 0,01-10 nm
sinar gamma 0,0001-0,1 nm
Sinar kosmis tidak termasuk gelombang elektromagnetik; panjang gelombang lebih kecil dari 0,0001 nm.
Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang gelombang kecil, ultra violet, sinar x atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih tinggi.




Mengenal gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang dalam perambatannya tidak membutuhkan medium. Contoh gelombang elekromagnetik adalah gelombang cahaya.
Gelombang elektromagnetik banyak dimanfaatkan dalam kehidupan di muka bumi. Pemanfaatan itu ada dalam berbagai bidang, yaitu bidang kedokteran, bidang industri, bidang astronomi, bidang seni, dan bidang sains fisika. Banyak sekali keuntungan yang diperoleh dari pemanfaatan gelombang elektromagnetik ini. Tetapi, gelombang elektromagnetik ini juga dapat memberikan dampak negatif yang dapat mengganggu kehidupan di muka bumi.
Gelombang radio banyak dimanfaatkan oleh manusia dalam bidang komunikasi yaitu digunakan sebagai alat komunikasi dan pembawa informasi dari suatu tempat ke tempat yang lain. Salah satunya digunakan pada sistem siaran televise, radio dan perangkat elektronik yang menghasilkan osilasi listrik.

Peranan elektronik dalam sarana komunikasi dapat memberikan dampak negatif. Hal ini terletak pada gelombang elektromagnetik yang dihasilkan. Taufik (2009) menyebutkan bahwa gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh alat elektronik dapat menyebabkan cacat mental karena saraf otak kita terganggu oleh gelombang tersebut. Selain itu, jika ada yang menghubungi pada saat mengisi bensin maka daerah SPBU itu dapat menjadi berbahaya karena gelombang elektromagnetik tersebut dapat memicu ledakan dari SPBU. Oleh karena itu, kita harus berhati-hati bila berada di derah SPBU.

Supriyono (2006) menyatakan bahwa gelombang yang dipancarkan dari stasiun radio pemancar dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi. Lapisan atmosfer tersebut mengandung pertikel-partikel bermuatan listrik, yaitu lapisan ionosfer sehingga dapat mencapai tempat-tempat di bumi yang jaraknya jauh dari pemancar. Gelombang radio dapat menembus lapisan ionosfer pada energi foton sekitar 108 Hz. Gelombang yang membawa informasi diteruskan oleh lapisan ionosfer. Informasi yang berbentuk suara dibawa oleh gelombang pendukung sebagai perubahan frekuensi dan disebut sebagai modulasi frekuensi (FM).

Gelombang mikro digunakan dalam analisis struktur atom dan molekul serta digunakan pula pada radar (radio detecting and ranging). Gelombang mokro juga digunakan dalam komunikasi antarbenua dengan menggunakan bantuan satelit sehingga walaupun komunikasi jarak jauh yang terhalang oleh gunung pun dapat dilakukan. Posisi satelit harus diperhatikan karena posisi satelit mempengaruhi hubungan komunikasi seluruh dunia. Merry (2009) menyatakan bahwa “Microwave oven menggunakan gelombang mikro dalam band frekuensi ISM sekitar 2,45 GHz. … . Pemanasan dengan gelombang mikro mempunyai kelebihan yaitu pemanasan lebih merata karena bukan mentrasfer panas dari luar tetapi membangkitkan panas dari dalam bahan tersebut”.

Sinar inframerah tidak dapat dideteksi oleh mata telanjang tetapi masih dapat dirasakan karena energi panas yang dihasilkan. Setiap hari manusia bisa merasakan sinar inframerah yang berasal dari matahari yang sangat bermanfaat bagi tubuh manusia. Lala (2008) menyatakan bahwa 80% cahaya matahari adalah sinar inframerah karena panjang jangkauan gelombang sinar ini (4 sampai 1000 mikron).

Sinar inframerah banyak digunakan dalam bidang industri, bidang kesehatan atau kedokteran, astronomi, dan dalam mempelajari struktur molekul. Foster (2004) menyatakan bahwa dalam bidang kedokteran sinar inframerah dapat digunakan untuk mengurangi rasa sakit pada rematik dan menghangatkan permukaan kulit. Sinar inframerah tidak banyak dihamburkan oleh partikel-pertikel sehingga dalam bidang astronomi dengan menggunakan pelat-pelat film yang peka terhadap sinar inframerah, pemotretan permukaan bumi oleh pesawat dari satelit dapat dilakukan. Sinar inframerah dapat digunakan untuk mempelajari struktur molekul dengan menggunakan alat spektroskop inframerah.

Cahaya tampak atau sinar tampak dapat membantu penglihatan mata kita. Dengan adanya sinar tampak, mata kita dapat melihat benda-benda di sekeliling kita dan dapat dibedakan macam-macam warnanya.

Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, yaitu dengan radiasi ultraviolet yang diserap akan menghancurkan mikroorganisme seperti hasil reaksi karena ionosasi dan dissosiasi molekul. Sinar ini dapat mengubah molekul sterol dari provitamin D menjadi vitamin D yang berguna untuk pertumbuhan tubuh manusia (Supriyono, 2006). Foster (2004) menyatakan sinar ultraviolet juga dapat digunakan untuk mengetahui unsure-unsur dalam dalam suatu bahan dengan teknik spektroskopi karena rentang frekuensi sinar ini antara 1015 hertz hingga 1016 hertz.

Selain memberikan keuntungan, sinar ultraviolet juga menyebabkan kerugian yang besar dalam kehidupan. Sinar ultraviolet yang terdapat di dalam matahari dapat diserap oleh lapisan ozon di atmosfer. Apabila lapisan ozon di atmosfer berlubang maka dapat meningkatkan sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan bumi dan dapat merusak jaringan kulit pada manusia (Foster, 2004). Sinar ultraviolet membawa lebih banyak energi daripada gelombang cahaya lain. Karena inilah gelombang ultraviolet dapat masuk dan membakar kulit sehingga kulit manusia menjadi sensitif terhadap sinar ultraviolet matahari. Hal ini, dapat menimbulkan kanker pada kulit (Anonim, 2009b).

Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya. Di zaman modern ini, Supriyono (2006) menyatakan bahwa sinar rontgen digunakan dalam operasi pembedahan sehingga dokter dapat mengetahui bagian mana yang harus dibedah. Pada bidang industri sinar ini digunakan untuk menemukan cacat las dan bungkus logam karena sinar ini dapat dapat menembus logam. Pada bidang seni, sinar-X digunakan untuk melihat bagian dalam patung yang tidak terlihat dari luar. Pada bidang sains fisika, sinar-X digunakan untuk mempelajari pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan sehingga dapat digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.

Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena dapat membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energi yang tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir.

Foster (2009) menyatakan bahwa Ground Penetrating Radar merupakan metode geofisika dengan menggunakan teknik elektromagnetik yang dirancang untuk mendeteksi objek yang terkubur didalam tanah dan mengevaluasi kedalam objek tersebut.
Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik.

Jenis-Jenis Gelombang

1. Gelombang transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah rambatannya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu bukit, misalnya seperti riak gelombang air, benang yang digetarkan, dsb.

2. Gelombang longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang merambat dalam arah yang berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang terjadi berupa rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal seperti slingki / pegas yang ditarik ke samping lalu dilepas.

Istilah Dalam Gelombang Laut

Gelombang adalah getaran yang merambat. Di dalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya gelombang merupakan rambatan energi (energi getaran).

Macam-macam gelombang

Menurut arah getarnya:
· Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh: gelombang pada tali , gelombang permukaan air, gelobang cahaya, dll.
· Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar atau berimpit dengan arah rambatannya. Contoh: gelombang bunyi dan gelombang pada pegas.

Menurut amplitudo dan fasenya :
· Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombng.
· Gelombng diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

Menurut medium perantaranya:
· Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.
· Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contoh : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

Persamaan umum gelombang
Besaran-besaran dalam gelombang hampir sama dengan besaran-besaran yang dimiliki oleh getaran, antara lain, periode, frekuensi, kecepatan, fase, amplitudo. Ada satu besaran yang dimiliki oleh gelombang tetapi tidak dimiliki oleh getaran, yaitu panjang gelombang.

Gelombang Stasioner (diam)
Gelombang stasioner ini dapat terjadi oleh karena interferensi (penggabungan dua gelombang yaitu gelombang datang dan pantul).
Pantulan gelombang yang terjadi dapat berupa pantulan dengan ujung tetap dan dapat juga pantul pantul merupakan kelanjutan dari gelombang datang (fasenya tetap), tetapi jika pantulan itu terjadi pada ujung tetap, maka gelombang pantul mengalami pembalikan fase (berbeda fase 1800) terhadap gelombang dating.

Penyebab terjadi gelombang laut dipengaruhi beberapa factor berikut:
Kecepatan angin
Lama angina bertiup dan luas daerah yang terkena pengaruh
Kedalaman air laut
Adanya getaran kulit bumi di dasar laut
Tetapi factor utamanya karena angin dan gempa

Ombak karena angina = biasanya ombak terjadi karena geseran angina dipermukaan air, sebab itu arah gelombang searah dengan arah angina yang menimbulkannya. Tinggi dan besarnya ombak tergantung kekuatan angiin, semakin kencang anginnya semakin tinngi ombaknya.

Ombak Karena Gempa Laut

Sejarah Tsunami di Indonesia

Tsunami adalah istilah dalam bahasa Jepang yang pada dasarnya menyatakan suatu gelombang laut yang terjadi akibat gempa bumi tektonik di dasar laut. Magnitudo Tsunami yang terjadi di Indonesia berkisar antara 1,5-4,5 skala Imamura, dengan tinggi gelombang Tsunami maksimum yang mencapai pantai berkisar antara 4 - 24 meter dan jangkauan gelombang ke daratan berkisar antara 50 sampai 200 meter dari garis pantai.

Berdasarkan Katalog gempa (1629 - 2002) di Indonesia pernah terjadi Tsunami sebanyak 109 kali , yakni 1 kali akibat longsoran (landslide), 9 kali akibat gunung berapi dan 98 kali akibat gempabumi tektonik.

Yang paling mungkin dapat menimbulkan tsunami adalah : gempa yang terjadi di dasarkan laut, kedalaman pusat gempa kurang dari 60 km, magnitudo gempa lebih besar dari 6,0 skala Richter, serta jenis pensesaran gempa tergolong besar naik atau sesar turun. Hal diatas yang memicu terjadinya tsunami di daerah Kepulauan Seram, Ambon, Kepulauan Banda dan Kepulauan Kai.

Gempa yang menimbulkan tsunami sebagian besar berupa gempa yang mempunyai mekanisme fokus dengan komponen dip-slip, yang terbanyak adalah tipe thrust (Flores 1992) dan sebagian kecil tipe normal (Sumba 1977). Gempa dengan mekanisme fokus strike slip kecil sekali kemungkinan untuk menimbulkan tsunami
Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.
Suatu medium disebut:
linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan,
terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak terbatas
seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda
isotropik jika ciri fisiknya "sama" pada arah yang berbeda





09 Juli 2009

METEOROID,METEOR,DAN METEORIT

Meteor adalah penampakan jalur jatuhnya meteoroid ke atmosfer bumi, lazim disebut sebagai bintang jatuh. Penampakan tersebut disebabkan oleh panas yang dihasilkan oleh tekanan ram (bukan oleh gesekan, sebagaimana anggapan umum sebelum ini) pada saat meteoroid memasuki atmosfer. Meteor yang sangat terang, lebih terang daripada penampakan Planet Venus, dapat disebut sebagai bolide.
Jika suatu meteoroid tidak habis terbakar dalam perjalanannya di atmosfer dan mencapai permukaan bumi, benda yang dihasilkan disebut meteorit. Meteor yang menabrak bumi atau objek lain dapat membentuk impact crater.
Masih dalam semangat Global Astronomy Month - One People, One Sky , postingan bulan ini kayaknya bakal banyak yang bertemakan astronomi, hehe. Berhubung topik paling hangat saat ini adalah hujan meteor Lyrids, jadi yuk kita bahas serba-serbi tentang meteor. Sebagian orang acap kali menganggap bahwa meteor, meteorit, dan meteoroid merupakan hal yang sama. Meteoroid merupakan batuan yang terdapat pada ruang antar planet dengan ukuran yang beragam. Meteoroid yang menjadi panas dan berpijar karena menembus lapisan atmosfer bumi inilah yang disebut meteor. Sisa-sisa meteoroid yang sampai ke permukaan bumi disebut sebagai meteorit. Meteor juga dikenal sebagai bintang jatuh karena cahaya yang ditimbulkan ketika bergesekan dengan atmosfer bumi membuat sebagian orang mengira sebagai bintang. Meteor yang sangat cemerlang (dengan tingkat kecerahan minimal -3) disebut sebagai fireball atau bollide. Ketika ada sekumpulan meteor yang memasuki atmosfer bumi, kita mengenalnya sebagai fenomena hujan meteor (meteor shower / meteor outburst). Ada beberapa major meteor shower yang kita kenal selama ini, antara lain :

Quadrantids — terjadi pada 1 - 5 Januari dengan rate 40 - 100 meteor per jam
Lyrids – terjadi pada 16 - 26 April dengan rate 15 - 20 meteor per jam. Meteor ini berasal dari komet Thatcer pada konstelasi Lyra
Eta Aquarids – terjadi pada 19 April - 28 Mei dengan rate 20 - 50 meteor per jam. Meteor ini berasal dari potongan komet Halley
Delta Aquarids – terjadi pada 8 Juli - 20 September dengan rate sekitar 20 meteor per jam
Perseids — hujan meteor tahunan yang terjadi pada 17 Juli - 24 Agustus dengan rate 50 - 100 meteor per jam. Dinamakan Perseid karena meteor-meteor ini berasal dari konstelasi Perseus, tepatnya berasal dari potongan dari puing-puing komet Swift-Tuttle
Orionids – terjadi pada 10 September - 26 Oktober dengan rate sekitar 25 meteor per jam. Sesuai namanya, hujan meteor ini berasal dari konstelasi Orion, tepatnya potongan dari puing-puing komet Halley
Taurids – terjadi pada 15 September - 26 November dengan rate 12 - 15 meteor per jam. Diperkirakan berasal dari konstelasi Taurus, meskipun tepatnya berasal dari potongan puing-puing komet Encke
Leonids – terjadi pada 14 - 21 November dengan rate 10 - 15 meteor per jam. Diperkirakan berasal dari konstelasi Leo, meskipun tepatnya berasal dari potongan puing-puing komet Temple-Tuttle
Geminids – terjadi pada 7 - 17 Desember dengan rate 50 - 80 meteor per jam. Diperkirakan berasal dari konstelasi Gemini, meskipun tepatnya berasal dari potongan puing-puing asteroid 3200 Phaeton
Ursids – terjadi pada 17 - 26 Desember dengan rate 10 - 20 meteor per jam. Diperkirakan METEOROID,METEOR,DAN METEORIT


ª Meteoroid adalah batuan dalam ruang antar planet yang berukuran kecil hingga yang berukuran besar sebesar gerbong kereta api.

ª Meteor adalah meteoroid yang masuk dalam atmosfer bumi dan menjadi panas dan berpijar karena gesekan dengan atmosfer Bumi.

ª Meteorit adalah sisa-sisa meteoroid yang mencapai permukaan Bumi.

ª Ada 3 macam meteorit yang dikenal,yaitu;

Meteorit logam,memiliki unsur nikel dan besi.
Meteorit batuan,memiliki unsure silkon.
Meteorit campuran,memiliki unsu logam dan silikon.berasal dari potongan puing-puing komet Tuttle

Tata surya terdiri dari sebuah bintang yang disebut matahari dan semua objek yang yang mengelilinginya. Objek-objek tersebut termasuk sembilan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, meteor, asteroid, komet, planet-planet kerdil/katai, dan satelit-satelit alami.

MATAHARI
Matahari merupakan bintang terdekat dengan Bumi yang menjadi pusat dari tata surya.
Jarak antara Bumi dan Matahari adalah 150 juta kilometer atau 1 SA.
Zat penyusun matahari berupa gas, dengan komposisi: hydrogen (75%), helium (20%), dan unsur lain (2%).
Suhu permukaan Matahari 6000 derajat Celsius dan bagian inti mencapai 15 juta derajat Celsius.
Matahari berotasi 25,04 hari dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi.
Massa Matahari adalah 333.000 kali massa Bumi.
Matahari dibagi menjadi 3 bagian:
Inti Matahari. Di bagian ini terjadi reaksi nuklir(pengubahan hydrogen menjadi helium dan energi). Suhunya mencapai 15 juta Kelvin.
Bola Matahari/fotosfer
Atmosfer Matahari(terdidi dari kromosfer dan korona).
Lapisan kulit Matahari dibagi menjadi 3,yaitu:
Fotosfer
Kedalamannya 500 Km
Suhu fotosfer 6.000 Kelvin dan berkurang menjadi 4.500 Kelvin pada fotosfer bagian luar.
Kromosfer
Lapisan kromosfer menjulang 12.000 Km di atas fotosfer dan memiliki tebal kira-kira 2.400 Km.
• Suhu kromosfer bagian atasnya 10.000 Kelvin.
Korona(atmosfer Matahari bagian luar)
Suhu korona bagian luar mencapai 2 juta Kelvin.
PLANET
Planet adalah suatu benda gelap yang mengorbit sebuah bintang(Matahari).
Pengelompokan planet:

Berdasarkan dijadikannya Bumi sebagai pembatas;
Planet Inferor,yaitu planet yang orbitnya di dalam orbit Bumi mengitari Matahari.Planet yang termasuk planet inferior adalah Merkurius dan Venus.
Planet Superior,yaitu planet yang orbitnya berada di luar orbit Bumi mengitari Matahari.Planet yang termasuk planet superior adalah Mars, Yupiter, Saturnus ,Uranus, Neptunus, dan Pluto.
Berdasarkan dijadikannya lintasan asteroid sebagai pembatas;
Planet Dalam,yaitu planet yang orbinya di sebelah dalam lintasan asteroid.Yang tergolong planet dalam adalah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.
Planet Luar,yaitu planet yang orbitnya di sebelah luar lintasan asteroid.Anggota planet luar adalah Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto.
Berdaarkan ukuran dan komposisi bahan penyusunnya;
Planet Terestrial/Kebumian,yaitu planet yang ukuran dan komposisi penyusunnya (batuan) mirip dengan Bumi.Yang termask planet terrestrial adalah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars.
Planet Jovian/Raksasa,yaitu planet yang sangat besar dan komposisi penyusunnya mirip Yupiter(terdiri dari sebagian besar es dan gas hydrogen).Yang tergolong dalam planet Jovian adalah Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Hukum Gerakan Planet:
Hukum I Kepler:”Orbit(lintasan dalam mengitari Matahari) planet berbentuk elips dengan Matahari berada pada salah satu titik apinya.
Hukum II Kepler:”Garis hubung planet-Matahari akan menyapu daerah yang sama luasnya dalam selang waktu yang sama.
Hukum III Kepler:”Jarak rata-rata planet ke Matahari pangkat tiga dibagi periode sideris kuadrat merupakan bilangan konstan” atau “Pangkat dua kala revolusi planet sebanding dengan pangkat tiga jarak planet ke Matahari.
ini daftar-daftar planet sampai saat ini.

ASTEROID

ª Asteroid adalah benda langit kecil dan padat yang terdapat dalam sistem tata surya kita.Asteroid adalah contoh dari sejenis planet kecil (atau disebut juga planetoida), namun jauh lebih kecil dari sebuah planet.

ª Asteroid berada dalam sebuah sabuk antara Mars dan Yupiter yang disebut sabuk asteroid.

ª Selama 200 tahun Ceres dianggap sebagai asteroid terbesar. Namun pada 23 Agustus 2001, telah ditemukan asteroid yang lebih besar daripada Ceres. asteroid ini bernama 2001 KX 76, lintasan orbitnya di dekat Pluto. Asteroid yang paling kecil mempunyai diameter beberapa puluh meter.
KOMET


ª Komet adalah benda angkasa yang mirip asteroid, tetapi hampir seluruhnya terbentuk dari gas (karbon dioksida, metana, air) dan debu yang membeku.

ª Komet memiliki orbit atau lintasan yang berbentuk elips, lebih lonjong dan panjang daripada orbit planet.

ª Ciri fisik:

• Ketika komet menghampiri bagian-dalam Tata Surya, radiasi dari matahari menyebabkan lapisan es terluarnya menguap. Arus debu dan gas yang dihasilkan membentuk suatu atmosfer yang besar tetapi sangat tipis di sekeliling komet, disebut coma. Akibat tekanan radiasi matahari dan angin matahari pada coma ini, terbentuklah ekor raksasa yang menjauhi matahari.

• Coma dan ekor komet membalikkan cahaya matahari dan bisa dilihat dari bumi jika komet itu cukup dekat. Ekor komet berbeda-beda bentuk dan ukurannya. Semakin dekat komet tersebut dengan matahari, semakin panjanglah ekornya. Ada juga komet yang tidak berekor.

ª Komet bergerak mengelilingi matahari berkali-kali, tetapi peredarannya memakan waktu yang lama. Komet dibedakankan menurut rentangan waktu orbitnya. Rentangan waktu pendek adalah kurang dari 200 tahun dan rentangan waktu yang panjang adalah lebih dari 200 tahun. Secara umumnya bentuk orbit komet adalah elips.

ª Komet terkenal

• Komet Halley, muncul 76 tahun sekali.
• Komet West
• Komet Encke, muncul tiga tahun sekali
• Komet Hyakutake
• Komet Hale-Bopp

ª Komet dikelompokkan atas:

· Komet periodic,yaitu komet yang penampakannya dapat bilihat dalam selang waktu yang teratur.Contohnya;komet Halley dengan periode 76 tahun dan komet Encke dengan periode 3,3 tahun.

· Komet non-periodik,yaitu komet yang tidak dapat dipekirakan penampakannya karena periodenya sangat lama.

video

Struktur Atmosfer, Radiasi Matahari, Radiasi Bumi, Suhu Udara, Kelembaban Udara

Radiasi Bumi
Permukaan bumi yang dipanaskan oleh penyerapan radiasi matahari akan menjadi sumber radiasi gelombang panjang dan dinamakan radiasi bumi. Radiasi infra merah yang dipancarkan oleh bumi di dalam atmosfer akan mengalami proses - proses :

a. Penyerapan, dimana sebagai penyerap utama di dalam atmosfer adalah ozon, karbondioksida dan awan.

b. Reradiasi, bagian radiasi bumi dan radiasi matahari yang diserap bersama - sama memanaskan atmosfer. Pemanasan ini mendorong atmosfer memancarkan radiasi, jadi atmosfer memancarkan kembali radiasi bumi yang diserapnya.

c. Penerusan, radiasi bumi yang diserap atmosfer adalah 95%, sedangkan sisanya 5% diteruskan tanpa dipengaruhi atmosfer samasekali dan langsung meninggalkan bumi menuju angkasa luar.
Radiasi Matahari
Radiasi adalah suatu bentuk energi yang dipancarkan oleh setiap benda yang mempunyai suhu di atas nol mutlak, dan merupakan satu - satunya bentuk energi yang dapat menjalar di dalam vakum angkasa luar. Radiasi matahari yang jatuh ke bumi ini disebut insolasi. Hampir 99 % energi radiasi matahari berada di daerah gelombang pendek, yaitu antara 0,15 um dan 4,0 um, sehingga radiasi matahari dinamakan pula radiasi gelombang pendek.

Radiasi matahari dalam perjalanannya melewati atmosfer menuju permukaan bumi mengalami penyerapan (absorpsi), pemantulan, hamburan dan pemancaran kembali atau reradiasi.

Radiasi matahari yang jatuh biasanya ditaksir dengan menggunakan alat perekam penyinaran matahari yaitu dengan Campbell Stokes. Alat ini mengukur durasi atau lamanya penyinaran matahari yang cerah dan terdiri dari sebuah bola pejal yang terbuat dari gelas. Sinar matahari akan di fokuskan atau dipusatkan oleh bola gelas tadi pada sutu kertas tebal yang peka dan khusus. Pias yang berskala pada jam ini dipasang pada logam berbentuk setengah mangkok yang konsentris dengan bola gelas tersebut. Sinar matahari yang difokuskan pada pias akan membakar dan meninggalkan bekas pada pias. Durasi total penyinaran matahari cerah sepanjang siang hari di dapatkan dengan mengukur panjang total dari bekas pada pias.
Struktur Atmosfer
Atmosfer adalah Lapisan gas atau campuran gas yang menyelimuti dan terikat pada bumi oleh gaya gravitasi bumi.

Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%),karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%),uap air, dan gas lainnya.

Distribusi suhu lawan ketinggian
Pengukuran suhu lapisan atmosfer antara permukaan bumi dan ketinggian 30 km menggunakan radiosonde. Untuk lapisan atmosfer antara ketinggian 30 km dan 90 km pengukuran dilakukan dengan menggunakan roket, sedangkan di atas ketinggian 90 km menggunakan satelit.

Troposfer
Lapisan ini berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Di dalam t Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Dalam lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angina, tekanan dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari berlangsung. Diantara troposfer dan stratosfer terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopouse.

Stratosfer
Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu - 70oF atau sekitar - 57oC. Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya.

Mesosfer
Sekitar 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar - 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Diantara mesosfer dan termosfer terdapat lapisan yang disebut lapisan mesopause.

Termosfer
Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh.


SUHU UDARA
Definisi Suhu
Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul – molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke benda – benda lain atau menerima panas dari benda – benda lain tersebut. Dalam sistem dua benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu lebih tinggi.

Dasar pengukuran suhu
Alat pengukur suhu disebut termometer. Termometer dibuat dengan mendasarkan sifat – sifat fisik dari suatu zat (bahan), misalnya pengembangan benda padat, benda cair, gas dan juga sifat merubahnya tahanan listrik terhadap suhu. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu – suhu yang tinggi disebut Pyrometer, misalnya Pyrometer radiasi, digunakan untuk mengukur suhu benda yang panas dan tidak perlu menempelkan alat tersebut pada benda yang diukur suhunya. Suhu tidak berdimensi sehingga untuk mengukur derajat suhu, pertama – tama ditentukan 2 titik tertentu yang disesuaikan dengan suatu sifat fisik suatu benda tertentu. Kemudian diantara dua buah titik yang telah di tentukan tersebut di bagi – bagi dalam skala – skala, yang menunjukan derajat – derajat suhu. Skala – skala tersebut merupakan pembagian suhu dan bukan satuan daripada suhu. Dengan demikian suhu 30°C tidak berarti 3 x 10°C, dan 10°C berarti skala derajat C ke sepuluh.



Gambar Sangkar cuaca (termometer bola basah & termometer bola kering)

Skala Suhu
Titik es adalah suhu dimana es murni mulai mencair di bawah tekanan dari luar 1 atmosfer standar (normal) yaitu tekanan yang dapat menahan berat sekolom air raksa setinggi 76 cm atau 1013,250 mb. Sedangkan yang dimaksud titik uap adalah suhu dimana air murni mulai mendidih dibawah tekanan dari luar 1 atmosfer standar.

Skala suhu yang biasa digunakan yaitu :

1.Skala Celsius, dengan titik es 0°C dan titik uap 100°C dan dibagi menjadi 100 bagian (skala).

2.Skala Fahreinheit, dengan titik es 32°F dan titik uap 212°F, dibagi menjadi 180 bagian (skala).

Variasi Harian Suhu Permukaan
Selama 24 jam, suhu udara selalu mengalami perubahan – perubahan. Di atas lautan perubahan suhu berlangsung lebih banyak perlahan – lahan daripada di atas daratan. Variasi suhu pada permukaan laut kurang dari 1°C, dan dalam keadaan tenang variasi suhu udara dekat laut hampir sama. Sebaliknya diatas daerah pedalaman continental dan padang pasir perubahan suhu udara permukaan antara siang dan malam mencapai 20°C. Sedangkan pada daerah pantai variasinya tergantung dari arah angin yang bertiup. Variasinya besar bila angin bertiup dari atas daratan dan sebaliknya.
KELEMBABAN UDARA
Definisi kelembaban udara adalah banyaknya kandungan uap air di atmosfer. Udara atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Beberapa cara untuk menyatakan jumlah uap air yaitu :

Tekanan uap adalah tekanan parsial dari uap air. Dalam fase gas maka uap air di dalam atmosfer seperti gas sempurna (ideal).
Kelembaban mutlak yaitu massa air yang terkandung dalam satu satuan volume udara lengas.
Nisbah percampuran (mixing ratio) yaitu nisbah massa uap air terhadap massa udara kering.
Kelembaban spesifik didefinisikan sebagai massa uap air persatuan massa udara basah.
Kelembaban nisbi (RH) ialah perbandingan nisbah percampuran dengan nilai jenuhnya dan dinyatakan dalam %.
Suhu virtual.
Besaran yang sering dipakai untuk menyatakan kelembaban udara adalah kelembaban nisbi yang diukur dengan psikrometer atau higrometer. Kelembaban nisbi berubah sesuai tempat dan waktu. Pada siang hari kelembaban nisbi berangsur – angsur turun kemudian pada sore hari sampai menjelang pagi bertambah besar.

SUMBER:http://www.cuacajateng.com/kelembabanudara.htm

video

Pendinginan & Pemanasan Adiabatis Stabilitas Atmosfer Pembentukan Awan Sirkulasi Umum Gerak Atmosfer



PENDINGINAN DAN PEMANASAN ADIABATIS
Perubahan suhu yang dialami oleh udara yang bergerak vertikal, baik ke atas maupun ke bawah, paket udara yang bergerak tersebut dianggap kering. Apabila paket udara yang bergerak tadi mengandung uap air, maka proses adiabatik menyebabkan suhunya turun. Jika paket udara terus bergerak ke atas, penurunan suhunya juga berlangsung terus. Dengan turunnya suhu paket, kelembaban nisibinya akan bertambah, sehingga pada suatu saat uap air dalam paket menjadi jenuh dan setelah itu terjadi kondensasi. Selama belum terjadi kondensasi, penurunan suhu paket berlangsung dengan laju penurunan adiabatik kering, yaitu sebesar 1°C/100m. saat terjadi kondensasi, dilepaskanlah bahang laten. Karena proses adiabatik, maka bahang laten ini tidak keluar dari sistem atau paket, tetapi digunakan untuk memanaskan paket udara tersebut. Jadi pemanasan oleh bahang laten ini menghalangi pendinginan adiabatik sehingga penurunan suhu paket dengan ketinggian tidak lagi sama dengan laju penurunan adiabatik kering, tetapi lebih kecil. Laju penurunan suhu ini dinamakan laju penurunan adiabatik jenuh.
Selain tidak sama besar, kedua laju penurunan adiabatik mempunyai perbedaan lain, yaitu laju penurunan adiabatik kering yang konstan, sedangkan laju penurunan adiabatik jenuh besarnya tergantung pada suhu atau ketinggian. Hal ini disebabkan oleh karena massa udara yang suhunya lebih tinggi dapat menampung lebih banyak uap air, sehingga pada kondensasi melepaskan lebih banyak bahang laten, yang berarti pula pada suhu yang lebih tinggi laju penurunan adiabatik jenuh lebih kecil dari pada suhu yang lebih rendah. Meskipun demikian untuk troposfer bagian bawah dan menengah nilai adiabatik jenuhnya 0,5°C/100 m dapat dipakai untuk berbagai keperluan.
Bila paket udara terus dinaikan, maka kondensasi akan berlangsung terus sehingga akan tercapai keadaan semua uap air yang terdapat di dalam paket terkondensasi. Dengan tercapainya keadaan ini, paket udara menjadi kering. Setelah itu, kenaikan paket udara selanjutnya akan mengalami laju penurunan adiabatik kering kembali.
STABILITAS ATMOSFER
Paket udara yang mempunyai tekanan p dan suhu T yang sama dengan lingkungannya. Apabila paket ini mengalami gangguan vertikal ke atas atau ke bawah oleh angin mendadak dan singkat, maka akan ada dua kemungkinan yang terjadi :

Paket terus bergerak oleh dirinya sendiri meskipun ada gaya gesekan dari udara sekitarnya, keadaan ini disebut tidak stabil.
Paket tidak terus bergerak oleh dirinya sendiri, tetapi melawan perubahan, yang cenderung mencapai suatu keseimbangan dengan gerakan vertikal tidak akan ada, keadaan ini dinamakan stabil.
Udara tidak stabil memungkinkan terbentuknya awan, khususnya awan yang mempunyai ukuran vertikal yang mencolok dan yang biasanya menimbulkan cuaca jelek atau curahan. Sebaliknya dengan cuaca cerah tanpa awan dan disertai langit biru merupakan akibat udara yang stabil.
PROSES PEMBENTUKAN AWAN
Awan dapat terbentuk jika terjadi kondensasi uap air di atas permukaan bumi. Udara yang mengalami kenaikan akan mengembang secara adiabatik karena tekanan udara di atas lebih kecil daripada tekanan di bawah. Partikel-partikel yang disebut dengan aerosol inilah yang berfungsi sebagai perangkap air dan selanjutnya akan membentuk titik-titik air. Selanjutnya aerosol ini terangkat ke atmosfer, dan bila sejumlah besar udara terangkat ke lapisan yang lebih tinggi, maka ia akan mengalami pendinginan dan selanjutnya mengembun. Kumpulan titik-titik air hasil dari uap air dalam udara yang mengembun inilah yang terlihat sebagai awan. Makin banyak udara yang mengembun, makin besar awan yang terbentuk.

Karakteristik dari arus udara vertikal akan menentukan jenis dan bentuk awa. Berdasarkan sebab-sebab kenaikan udara, maka awan dapat diklasifikasikan menurut ketinggian dasar awan dan metode formasinya: (sumber : Meteorologi Indonesia Vol 1)



Sirkulasi Umum
Sirkulasi umum atmosfer yaitu pola skala besar atau global dari angin dan tekanan yang tetap sepanjang tahun atau berulang secara musiman. Sirkulasi ini disebabkan oleh adanya ketidakseimbangan radiasi, kelengasan dan momentum bersih antara lintang rendah dan lintang tinggi disatu pihak dan antara permukaan bumi dan atmosfer di lain pihak.
Gerak - Gerak Atmosfer
Ada dua jenis gerak Atmosfer yaitu gerak nisbi terhadap permukaan bumi yang dinamakn dengan angin, dan gerak bersama - sama dengan bumi yang berotasi terhadap sumbunya, yang berpengaruh terhadap arah angin nisbi terhadap permukaan bumi.

Faktor yang mempengaruhi gerak atmosfer antara lain topografi, distribusi antara permukaan daratan dan lautan serta arus laut.

A. Angin Permukaan
Radiasi matahari yang mencapai bumi akhirnya akan dirubah menjadi energi kinetik dari gas – gas atmosfer dan akan menyebabkan gerakan – gerakan molekulnya menjadi tetap.
I.1. Prinsip umum pengukuran angin permukaan
Kebesaran vektor angin disebut kecepatan angin, sedangkan arah angin adalah arah darimana angin berhembus. Laju angin permukaan biasanya mudah mengalami gangguan yang cepat. Perkembangan daripada gangguan yang terjadi disebut Gustiness.


I.2. Penempatan alat pengukur angin permukaan
Standar penempatan alat pengukur angin permukaan adalah sebagai berikut dipasang setinggi 10 meter di atas suatu lapangan terbuka, dengan jarak paling sedikit 10 kali tinggi bangunan – bangunan atau penghalang yang ada disekitarnya.


I.3. Satuan arah dan kecepatan angin permukaan
Arah angin dinyatakan dalam derajat, yang diukur searah dengan arah jarum jam, mulai dari titik utara bumi. Sedangkan kecepatan angin dinyatakan dalam knots, dimana 1 knot sama dengan 0,5 m/s.


I.4. Pengukuran arah dan kecepatan angin permukaan
Arah angin permukaan ditentukan dengan wind vane. Wind vane berfungsi dengan baik apabila ditempatkan pada suatu tangga yang licin serta kedudukannya harus seimbang terhadap sumbunya. Dan perlu diperhatikan bahwa sumbunya harus benar – benar vertikal juga benar – benar berpedoman titik utara yang sebenarnya. Alat yang dipergunakan untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer. Anemometer yang umum digunakan adalah anemometer tipe putaran yaitu Cup anemometer, dimana sensor laju anginnya terdiri atas 3 Cup yang dihubungkan oleh lengan yang ditempelkan pada as. Seluruh Cup menghadap ke satu arah melingkar sehingga apabila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Alat ini memberi tanggapan atas gaya dinamik yang berasak dari angin yang bekerja pada alat tersebut. Gaya dinamik yang berasal dari angin pada permukaan cekung lebih besar daripada permukaan cembung cup. Perputaran sumbu sistem cup dihubungkan secara mekanik atau elektronik dengan suatu alat yang dinamakan generator sinyal, untuk keperluan pencatatan generator sinyal ini berupa penghitung putaran.

B. Angin Lokal
Angin lokal dapat terjadi akibat perbedaan suhu lokal. Angin lokal ini mempengaruhi daerah yang nisbi kecil dan terbatas pada lapisan troposfer bawah. Kombinasi angin lokal yang mempunyai periode harian antara lain angin darat, angin laut dan angin gunung, angin lembah.


video

07 Juli 2009

Angin Darat dan Angin Laut Angin Gunung dan Angin Lembah Angin Fohn Proses Terjadinya Hujan Monsun Visibility




Angin monsun adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan.
Angin monsun di indonesia ada dua macam yaitu :
1. Angin monsun Asia
2. Angin monsun Australia
Monsun Musim Dingin Timur Laut (Angin Monsun Barat Asia)
Angin Monsun Barat adalah angin yang bertiup sekitar bulan Oktober - April. Angin ini bertiup saat matahari berada di belahan bumi selatan, yang menyebabkan Benua Australia musim panas, sehingga bertekanan rendah . Sedangkan Benua Asia lebih dingin, sehingga tekanannya tinggi. Menurut hukum Buys Ballot, angin akan bertiup dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah, sehingga angin bertiup dari benua Asia menuju benua Australia, dan karena menuju ke Selatan Khatulistiwa/Equator, maka angin akan dibelokkan ke arah kiri. Pada waktu ini, Indonesia khususnya akan mengalami musim hujan akibat adanya massa uap air yang dibawa oleh angin ini, saat melalui lautan luas di bagian utara (Samudera (Lautan) Pasifik dan Laut Cina Selatan).

Monsun Musim Panas Barat Daya (Angin Monsun Timur)
Angin Monsun Timur adalah angin yang bertiup pada bulan April - Oktober. Angin ini bertiup saat matahari berada di belahan bumi utara, sehingga menyebabkan benua Australia musim dingin, sehingga bertekanan tinggi. Sedangkan Benua asia lebih panas, sehingga tekanannya rendah. Menurut hukum Buys Ballot, angin akan bertiup dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah, sehingga angin bertiup dari benua Australia menuju benua Asia, dan karena menuju Utara Khatulistiwa/Equator, maka angin akan dibelokkan ke arah kanan. Pada waktu ini, Indonesia akan mengalami musim kemarau akibat angin tersebut melalui gurun pasir di bagian utara Australia yang kering dan hanya melalui lautan sempit.
Visibility Meteorologi
Visibility dalam meteorologi adalah tingkat kejernihan (transparansi) daripada atmosfer, sehubungan dengan penglihatan manusia yang dinyatakan dalam satuan jarak. Dalam keadaan atmosfer yang sama, nilai visibility pada malam hari harus sama seperti yang diperoleh pada siang hari. Pada umumnya visibility adalah berbeda untuk setiap arah yang berlainan, visibility yang diperoleh dari pesawat terbang berbeda dengan horizontal visibility (penglihatan mendatar) yang diamati oleh pengamat meteorologi di dekat permukaan bumi.

Visibility pada siang hari
Definisi visibility pada siang hari dalam meteorologi adalah jarak terjauh, dimana sebuah benda hitam dengan ukuran yang sesuai, dapat dilihat dan dikenal terhadap kaki langit sebagai latar belakangnya. Yang dimaksud ukuran benda yang sesuai yaitu harus membentuk sudut pada mata pengamat baik vertikal maupun horizontal paling kecil 0,5° dan tidak lebih besar dari 5°.

Visibility pada malam hari
Definisi visibility pada malam hari dalam meteorologi yaitu jarak terjauh dimana benda hitam dengan ukuran yang sesuai dapat dilihat dan dikenal, jika penerangan ditingkatkan hingga mencapai tingkat terang seperti siang hari. Benda yang sesuai untuk menentukan visibility pada malam hari ialah sinar biasa (tidak difokuskan), dengan intensitas sedang dan terletak pada jarak yang telah ditentukan.

Faktor – faktor yang mempengaruhi visibility
Adapun faktor –faktor yang mempengaruhi visibility antara lain sebagai berikut :

Hujan
Kabut dan Mist
Spray yang tertiup angin
Minyak
Asap
Debu dan Pasir
Garam

ANGIN GUNUNG DAN ANGIN LEMBAH
Angin Gunung ( Montain Wind)
Pada malam hari, daratan tinggi (puncak gunung / di atas lereng gunung) menjadi dingin secara cepat akibat kehilangan radiasi. Oleh sebab itu, di puncak gunung bertekanan lebih tinggi dibandingkan dengan di lembah. Udara yang lebih dingin memiliki densitas (kerapatan udara) yang lebih besar kemudian akan mengalirkan udara ke lembah. Disebut juga arus Katabatik (catabatic flows).
Angin Lembah
Pada siang hari, lereng gunung mendapatkan panas secara cepat akibat radiasi yang direima lebih besar. Di dataran rendah udara menjadi lebih dingin dibandingkan udara di atas lereng gunung. Karena itu udara lereng gunung menjadi labil dan cenderung menaiki lereng. Disebuut juga arus anabatik (anabatic flows).
Angin jatuh atau fohn ialah angin jatuh bersifatnya kering dan panas sering ditemukan di lereng pegunungan Alpen. Pada saat angin yang lembab jika menaiki gunung akan menghasilkan hujan, kemudian pada waktu turun dari pegunungan udara mengalami pemanasan secara adiabatik sehingga kelembapannya kecil dan suhunya menjadi semakin panas sehingga angin akan bersifat panas dan kering.
Sejenis angin ini banyak terdapat di Indonesia dengan nama angin Bahorok (Deli), angin Kumbang (Cirebon), angin Gending di Pasuruan (Jawa Timur), dan Angin Brubu di Sulawesi Selatan).
Hujan Frontal
Hujan frontal adalah hujan yang terjadi di daerah front, yang disebabkan oleh pertemuan dua massa udara yang berbeda suhunya. Massa udara panas/lembab bertemu dengan massa udara dingin/padat sehingga berkondensasi dan terjadilah hujan.
Hujan Zenithal/ Ekuatorial/ Konveksi.
Jenis hujan ini terjadi karena udara naik disebabkan adanya pemanasan tinggi. Terdapat di daerah tropis antara 23,5o LU - 23,5o LS. Oleh karena itu disebut juga hujan naik tropis. Arus konveksi menyebabkan uap air di ekuator naik secara vertikal sebagai akibat pemanasan air laut terus menerus. Terjadilah kondensasi dan turun hujan. Itulah sebabnya jenis hujan ini dinamakan juga hujan ekuatorial atau hujan konveksi. Disebut juga hujan zenithal karena pada umumnya hujan terjadi pada waktu matahari melalui zenit daerah itu. Semua tempat di daerah tropis itu mendapat dua kali hujan zenithal dalam satu tahun.
Hujan Orografis/Hujan Naik Pegunungan
Terjadi karena udara yang mengandung uap air dipaksa oleh angin mendaki lereng pegunungan yang makin ke atas makin dingin sehingga terjadi kondensasi, terbentuklah awan dan jatuh sebagai hujan. Hujan yang jatuh pada lereng yang dilaluinya disebut hujan orografis, sedangkan di lereng sebelahnya bertiup angin jatuh yang kering dan disebut daerah bayangan hujan.



ANGIN DARAT DAN ANGIN LAUT


Proses terjadinya angin darat dan angin laut disebabkan oleh beda sifat fisis antara permukaan darat dan laut. Yaitu perbedaan sifat antara daratan dan lautan dalam menyerap dan melepaskan energi panas matahari. Daratan menyerap dan melepas energi panas lebih cepat daripada lautan. Periode angin darat dan angin laut adalah harian.

Angin laut ( the sea breeze)
Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut. Akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat.

Angin darat ( the land breeze)
Angin darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin). Sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut.