Kepulauan Indonesia

Cerita dari, untuk dan tentang Kepulauan Indonesia beserta Penghuni dan Penduduknya

Posts Tagged ‘Sistem Bumi’

Banjir 2014 di Pulau Jawa

Posted by wahyuancol pada Januari21, 2014

Musim hujan di awal tahun 2014 ini menyebabkan banjir di berbagai wilayah di Indonesia. Khusus di Pulau Jawa banjir terjadi menyeluruh di kawasan pesisir utara mulai dari daerah Serang, Banten di bagian barat hingga Rembang di bagian timur. Banyak kerugian materil yang timbul karena banjir tersebut, baik karena pemukiman yang terendam air maupun lumpuhnya transportasi. Pada kesempatan ini kita tidak membicarakan tentang berbagai kerugian tersebut atau penyebab banjir, tetapi akan kita lihat banjir tersebut dari sudut pandang yang lain, yaitu banjir sebagai proses geomorfologi.

Air adalah salah satu agen geomorfologi yang penting di bumi ini. Dengan aktifitas air, permukaan bumi diukir dan berbagai bentang alam dibentuk. Kita yang hidup di permukaan bumi ini, khususnya di Indonesia, sebagian besar hakekatnya adalah hidup di atas bentang alam hasil bentukan oleh proses geomorfologi yang dikerjakan oleh air, baik itu yang tinggal di daerah pegunungan, perbukitan maupun di dataran rendah.

Melalui proses erosi, air mengukir pegunungan atau perbukitan menghasilkan lereng-lereng, punggungan-punggungan dan lembah-lembah. Sementara itu, melalui proses sedimentasi air membentuk dataran.

Aliran air di daerah pegunungan atau perbukitan mengukir pegunungan atau perbukitan tersebut. Rempah-rempah batuan hasil ukiran tersebut kemudian ditransportasikan ke daerah yang lebih rendah untuk kemudian diendapkan. Maka terbentuklah berbagai lahan datar. Melalui mekanisme seperti itulah sebagian besar bagian Pulau Jawa ini diukir dan dibentuk oleh air.

Kawasan pesisir utara Pulau Jawa yang sekarang ini tergenang air banjir terbentuk dengan cara seperti itu. Air banjir yang turun dari daerah pegunungan atau perbukitan di bagian tengah pulan hakekatnya saat ini sedang bekerja dalam skala besar mengukir pegunungan dan perbukitan, mentranspor rempah-rempah hasil ukiran ke laut. Dalam perjalanannya ke laut, sebagian dari rempah-rempah tersebut diendapkan di dataran rendah.

Rempah-rempah atau material atau sedimen yang ditranportasikan oleh aliran air tersebut kaya akan zat hara. Oleh karena itu, mudah dimengerti kalau dataran rendah yang ada di pesisir utara Pulau Jawa itu adalah lahan yang subur. Di lapangan kita melihat bahwa dataran pesisir di utara Pulau Jawa tersebut adalah daerah pertanian yang subur. Dengan pola pikir seperti itu, maka dapat dikatakan bahwa banjir yang berulang terjadi di daerah tersebut hakekatnya adalah cara Tuhan untuk menjaga kelangsungan hidup kita, yaitu dengan memperbaiki kesuburan lahan terus menerus tanpa kita memintanya.

Jadi, banjir yang terjadi sekarang ini menunjukkan Tuhan sedang memperbaiki lahan agar kita dapat memanfaatkannya lagi setelah banjir berakhir. Selain itu, peristiwa ini juga mengingatkan kita bahwa lahan yang sekarang ini mengalami banjir adalah lahan pertanian yang subur. Mengingatkan kembali tentang hal ini penting karena sekarang banyak lahan pertanian yang telah dikonversi untuk penggunaan lain, termasuk pemukiman.

Kemudian, banjir yang merupakan rahmat Tuhan itu sekarang menjadi bencana. Ini mengingatkan agar kita manusia menyesuaikan diri dengan sistem alam yang diciptakan Tuhan dengan mempergunakan akal dan pikiran yang juga telah diberikan kepada kita.

Salam,

WBS

Iklan

Posted in Air, Banjir, Cara Bumi di Hidupkan, Erosi, FILSAFAT, HIDROSFER, HUMANIORA, Manusia dan Alam, PROSES (BENCANA) ALAM, Sedimentasi | Dengan kaitkata: , , , , , , , , , , , , | Leave a Comment »

SB: Sistem Bumi dan Matahari dan Sirkulasi Atmosfer

Posted by wahyuancol pada September20, 2008

Bumi berbentuk oblate spheroid, yang berarti diameter ekuator lebih panjang daripada diameter kutub. Bumi berrotasi pada sumbunya dari barat ke timur, dan Bumi berrevolusi mengelilingi Matahari dengan orbit yang berbentuk ellips. Pada titik terdekat – yang disebut perihelion, jarak Bumi dan Matahari 147.000.000 km dan terjadi pada bulan Juli, sedang pada titik terjauh – yang disebut aphelion, berjarak 150.000.000 km dan terjadi pada bulan Januari. Fakta lain adalah bahwa sumbu rotasi Bumi membentuk sudur 23,5o terhadap bidang orbit Bumi.

Bentuk bumi bulat menyebabkan penyerapan radiasi sinar Matahari oleh Bumi berkurang sesuai dengan perubahan posisi lintang dari ekuator ke kutub (Gambar 8). Selanjutnya, posisi sumbu rotasi Bumi yang menyudut 23,5o terhadap bidang orbit Bumi menyebabkan terjadinya variasi penyinaran tahunan di permukaan Bumi (Gambar 9). Variasi pemanasan Bumi ini mengendalikan sirkulasi samudera dan atmosfer, dan juga siklus hidrologi.

Gambar 8. Variasi intersitas penyinaran Matahari terhadap permukaan Bumi sebagai akibat dari perbedaan posisi lintang. Perbedaan intersitas penyinaran itu menyebabkan perbedaan energi panas dari Matahari yang diterima oleh Bumi sesuai dengan posisi lintang suatu tempat di permukaan Bumi. Sumber: Berner dan Berner (1987).

Gambar 9. Gerak revolusi Bumi terhadap matahari dan posisi sumbu rotasi Bumi yang membentuk sudut 23,5o terhadap bidang orbit Bumi menyebabkan perubahan musim sepanjang tahun. Sumber: Berner dan Berner (1987).

Sirkulasi atmosfer adalah konsekuensi dari ketidakseimbangan panas di permukaan Bumi yang terjadi karena perbedaan intensitas penyinaran yang telah dibicarakan di atas, dan gerak rotasi Bumi. Gambaran umum sirkulasi atmosfer yang menunjukkan angin rata-rata tahunan disajikan dalam Gambar 10.

Gambar 10. Gambaran umum sirkulasi atmosfer. Sumber: Berner dan Berner (1987).

Kembali Terus

Posted in Cara Bumi di Hidupkan | Dengan kaitkata: , , , , , , | 7 Comments »

SB: Konsep Sistem Bumi

Posted by wahyuancol pada Juni11, 2008

Konsep sistem[1] adalah suatu cara untuk menguraikan suatu masalah yang besar dan rumit menjadi masalah-masalah yang lebih kecil dan lebih mudah dipelajari. Sistem dapat dikatakan sebagai suatu bagian dari alam universal yang dapat diisolasi dari bagian alam universal yang lain untuk keperluan observasi dan mengukur perubahan. Dengan mengatakan bahwa sistem adalah bagian dari alam yang universal, maka berarti dapat didefinisikan sesuai dengan kehendak si pengamat. Kita dapat memilih batasan-batasan sistem sesuai dengan kemudahan penelitian kita. Dengan demikian, sistem bisa kecil dan bisa pula besar, bisa sederhana dan bisa bula kompleks atau rumit.

Selanjutnya, mengatakan bahwa suatu sistem terisolasi dari alam universal di sekitarnya berarti bahwa suatu sistem harus mempunyai batas yang memisahkannya dari sekelilingnya. Berdasarkan kondisi batasnya, sistem dapat dibedakan menjadi tiga (Gambar 1):

1) Sistem terisolasi yaitu sistem dengan batas yang mengisolasi sistem dari lingkungan sekitarnya sehingga tidak dapat terjadi pertukaran energi atau materi antara sistem itu dengan lingkungannya. Di dalam dunia nyata sistem jenis ini tidak ada, karena tidak ada batas yang benar-benar dapat mengisolasi secara sempurna sehingga energi tidak dapat masuk ataupun lepas.

2) Sistem tertutup yaitu sistem dengan batas yang memungkinkan untuk terjadinya pertukaran energi, tetapi tidak memungkinkan pertukaran materi antara sistem dengan lingkungannya. Bumi adalah contoh alam dari sistem tertutup ini.

3) Sistem terbuka yaitu sistem dengan batas yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi melintasi batas. Sub-sistem Bumi merupakan contoh alam dari sistem terbuka ini.

Gambar 1. Gambaran macam-macam sistem. Sumber: Skinner dan Porter (2000), Gambar 1.17.

Dengan beberapa pengecualian yang sangat terbatas, dapat dikatakan bahwa Sistem Bumi adalah sistem tertutup. Energi dapat masuk dan meninggalkan Bumi. Massa Bumi hampir konstan. Pengecualian terjadi pada sejumlah kecil meteorit yang sampai ke Bumi dari ruang angkasa dan sejumlah kecil gas yang lepas dari atmosfer ke ruang angkasa.

Sebagai suatu sistem, Bumi memiliki empat reservoir raksasa yang menampung materi, dan setiap reservoir itu adalah suatu sistem terbuka karena baik materi maupun energi dari setiap reservoir itu dapat masuk dan keluar. Ke-empat reservoir Bumi itu yang merupakan sustu sub-sistem Bumi adalah:

1) Atmosfer, yaitu campuran gas yang mengelilingi Bumi. Gas-gas yang dominan adalah nitrogen, oksigen, argon, karbon dioksida, dan uap air.

2) Hidrosfer, yaitu seluruh air yang ada di Bumi, meliputi samudera, danau, sungai, air bawah tanah, dan seluruh salju dan es, dengan pengecualian uap air di dalam atmosfer.

3) Biosfer, yaitu seluruh organisme yang ada di Bumi, termasuk juga berbagai material organik yang belum mengalami dekomposisi.

4) Geosfer, yaitu bagian Bumi yang padat, dan terutama tersusun oleh batuan dan regolit (partikel-partikel batuan lepas yang menutupi bagian Bumi yang padat).

Model dari Sistem Bumi dapat dilihat pada Gambar 2. Pada gambar tersebut terlihat bahwa Bumi sebagai suatu benda langit yang merupakan salah satu anggota dari Sistem Tata Surya merupakan suatu sistem tertutup. Bumi menerima pancaran radiasi gelombang pendek dari Matahari dan kembali memancarkan radiasi gelombang panjang ke ruang angkasa. Sementara itu, sub-sistem Bumi merupakan sistem terbuka yang diantara sesamanya dapat terjadi pertukaran energi dan materi.

Gambar 2. Model Sistem Bumi. Bumi sebagai benda angkasa merupakan sistem tertutup, sedang sub-sistem Bumi yang terdiri dari atmosfer, hidrosfer, biosfer dan geosfer merupakan sistem terbuka. Sumber: Skinner dan Porter (2000), Gambar 1.19.

Komponen fisik dari Sistem Bumi terdiri dari sub-sistem Daratan (Geosfer), Lautan/Air (Hidrosfer), dan Udara (Atmosfer). Setiap komponen tersebut berinteraksi satu sama lain sehingga di dalam Sistem Bumi terdapat interaksi Daratan-Lautan, Daratan-Udara, dan Lautan-Udara. Secara visual, kondisi keberadaan dari ketiga komponen Sistem Bumi itu dan interaksinya dapat digambarkan sebagai model seperti Gambar 3. Semuanya terintegrasi dalam Ruang dan Waktu.

Gambar 3. Model Sistem Bumi yang memperlihatkan hubungan dan interaksi di antara sub-sistem fisik. Sumber: Global Change News Letter no. 68, Feb. 2007.


[1] Uraian tentang konsep sistem di dalam bab ini terutama dikutip dari Skinner dan Porter (2000).

Posted in Alam Semesta, Cara Bumi di Hidupkan | Dengan kaitkata: , , , , , , , , , , | 2 Comments »

SISTEM BUMI (SB)

Posted by wahyuancol pada Juni10, 2008

Mungkin tidak banyak diantara kita yang mengetahui bahwa pada tahun 2008 yang lalu kontingen siswa SMA dari Indonesia berhasil meraih medali perunggu dalam Olimpiade Ilmu Kebumian (1st International Earth Science Olympiad – IESO 2007 ) di Seoul, Korea Selatan. Berbeda dengan Fiska, Kimia, Biologi dan Matematika, di Indonesia Ilmu Kebumian belum dipandang sebagai ilmu yang penting. Hal itu terbukti dengan tidak didukungnya pengiriman kontingen pada tahun 2008 ini oleh Depdiknas. Pada hal, kita kan hidup di Bum. Persoalan yang banyak kita hadapi sekarang sebagian besar berkaitan dengan Ilmu Kebumian, mulai dari persoalan bencana alam sampai masalah energi dan kerusakan lingkungan.

Ingat Tsunami, Banjir, Kekeringan, Gempa Bumi, Letusan Gunungapi, Erosi Pantai, Tanah Longsong, Subsiden dan masalah energi panas bumi yang belum banyak kita manfaatkan, energi gelombang, arus dan pasang-surut yang terabaikan, hingga terakhir masalah Indonesia sampai keluar dari OPEC karena tidak dapat lagi memproduksi minyak bumi melebihi kebutuhan. Termasuk juga masalah Jalan Tol ke Bandara Sukarno-Hatta yang mengalami subsiden dan kebanjiran. Itu semua berkaitan dengan Ilmu Kebumian.

Ketika dilakukan persiapan kontingan pada tahun 2007 yang lalu, salah satu materinya adalah berkaitan dengan Sistem Bumi. Apa yang saya sampaikan kali ini adalah materi pembekalan bagi kontingen Olimpiade Kebumian Pertama Tahun 2007 tersebut.

Dengan memahami Bumi sebagai suatu sistem, selain mendapat manfaat yang berkaitan dengan persoalan sumberdaya dan sumber bencana, kita juga akan mendapat pemahaman bagaimana Bumi yang merupakan bagian dari alam semesta ini dihidupkan.

Semoga bermanfaat.

————————–

Daftar Isi:

1. Pendahuluan

2. Konsep Sistem Bumi

3. Pergerakan Material dan Energi di Bumi

3.1. Siklus Hidrologi

3.2. Siklus Batuan

3.3. Siklus Tektonik

3.4. Keterkaitan Antar Siklus

4. Sistem Bumi dan Sistem Planet pada Umumnya

4.1. Keistimewaan Bumi

4.2. Sistem Bumi dan Matahari dan Sirkulasi Atmosfer

4.3. Sistem Bumi dan Bulan

5. Sistem Iklim Bumi

5.1. Efek Rumah Kaca

5.2. Perubahan Iklim Global

6. Siklus Biogeokimia

——————————-

1. PENDAHULUAN

Sekarang, para ilmuwan cenderung mempelajari Bumi dengan pendekatan yang menyeluruh atau holistik. Pendekatan yang holistik ini memandang Bumi sebagai suatu sistem alam yang terdiri dari Geosfer, Hidrosfer, Atmosfer dan Biosfer. Manusia termasuk bagian yang integral dari Sistem Bumi. Pendekatan ini di dasarkan pada kombinasi kedalaman pengetahuan dan pengamatan yang luas meliputi banyak hal (komprehensif), dan mengarahkan kita pada solusi masalah-masalah lingkungan yang dihadapi Bumi.

Disiplin ilmu yang mempelajari Sistem Bumi adalah Earth Sciences (Ilmu Kebumian). Disiplin ini memiliki berbagai aspek lingkungan yang luas, seperti:

1) Saling mempengaruhi di antara dua sistem alam (tidak termasuk manusia).

2) Pengaruh intervensi manusia terhadap alam seperti merubah komposisi atmosfer yang menyebabkan polusi udara, pemakaian sumber alam yang berlebihan atau intervensi terhadap proses pantai yang menyebabkan terjadinya perubahan keseimbangan.

3) Kemampuan melakukan peramalan terhadap kejadian berbagai fenomena alam seperti banjir, badai, gempa bumi, erupsi gunungapi, dan gerakan tanah..

4) Mempergunakan lingkungan fisik untuk memproduksi energi dari berbagai sumber konvensional seperti bahan bakar fosil dan material organik, dan sumber-sumber energi alternatif seperti energi matahari, angin, gelombang, arus, nuklir dan kimia.

5) Pengembangan berbagai sumberdaya alam secara berkelanjutan.

6) Perubahan iklim global.

Selanjutnya, pengembangan pengetahuan yang dalam (insight) tentang lingkungan memerlukan tiga pemahaman utama, yaitu:

1) Kita hidup di dalam suatu dunia yang bersiklus yang tersusun dari berbagai sub-sistem (Geosfer, Hidrosfer, Atmosfer dan Biosfer) yang hadir bersama sebagai hasil dari pergerakan material dan energi yang melaluinya.

2) Manusia adalah bagian yang integral dari sistem alam dan dengan demikian harus bertindak mengikuti hukum alam yang bersiklus.

—————-

(Bersambung)

Hadirin sekalian, dengan permintaan maaf, mohon bersabar menanti kelanjutan tulisan ini.

Salam,

Wahyu

Posted in Alam Semesta, Cara Bumi di Hidupkan | Dengan kaitkata: , , , , , , | Leave a Comment »

Problem Ujung Dunia (Tepi Alam Semesta dan Tepi Waktu)

Posted by wahyuancol pada Mei30, 2008

Di dalam ceramah Stephen Hawking tentang asal usul alam semesta disinggung sedikit persoalan Ujung Dunia (Baca: Ujung Bumi) ketika membicarakan tentang permulaan waktu. Secara singkat dijelaskan bahwa problem ujung dunia terjadi ketika orang mengira bahwa dunia (baca: Bumi) itu datar. Pertanyaannyadalah apakah dunia itu seperti sebuah piring datar, dengan laut tumpah di ujung-ujungnya? Dijelaskan bahwa persoalan ujung dunia itu terpecahkan ketika orang menyadari bahwa dunia itu bulat.

Di sini kita coba melihat bagaimana problem ujung dunia itu terselesaikan.

Bumi Datar

Mari kita berpikir bahwa Bumi itu datar seperti sepotong papan. Pada model Bumi Datar itu kita bisa menunjukkan adanya atas – bawah, dan arah mendatar. Pada arah mendatar ini, dengan mempergunakan refeensi tertentu kita dapat mengatakan adanya arah depan – belakang, dan kiri – kanan. Selanjutnya, bila jarak pada arah-arah bidang datar itu sama semuanya maka kita mendapatkan model Bumi yang datar yang pada bidang mendatarnya berbentuk lingkaran, seperti sebuah cakram.

Pada model Bumi berbentuk cakram, pertnyaan yng dapat muncul adalah dimana batas bawah Bumi?, dan dimana tepi Bumi pada arah mendatar? Terkait dengan pertanyaan-pertanyaan tersebut adalah Bagaimana kondisi tepi Bumi?

Dari pengalaman empiris, batas atas dari laut atau datar adalah kontak antara laut atau darat dengan udara.

Ketika orang-orang mengira bahwa Bumi itu datar dan kemampuan menjelajah manusia masih sangat terbatas baik di darat dan di laut, pertanyaan-pertanyaan tersebut dalah pertanyaan-pertanyaan yang sangat sulit diperoleh jawabannya. Baik ketika di darat maupun di laut, orang hanya mampu melihat Bumi sebatas cakrawala. Dalam kondisi yang demikian itu, orang yang berjalan terus ke suatu arah tertentu di permukaan Bumi akan menemukan bahwa “Bumi tanpa batas” atau “Bumi tak bertepi”. Hal itu karena orang berjalan di permukaan Bumi yang bulat dengan pikiran bahwa Bumi adalah datar.

Bumi Bulat

Pada model Bumi yang berbentuk bulat seperti bola maka, arah-arah yang ada pada model Bumi datar menjadi relatif. Pada model ini, bila kita mengelilingi Bumi pad arah tertentu maka, arah depan bertemu dengan arah belakang, dan arah kiri bertemu dengan arah kanan. Untuk kondisi yang demikian itu, penyebatan suatu arah membutuhkan suatu titik atau bidang referensi buatan. Jadi, pada model Bumi Bulat tidak ada lagi arah mendatar. Konsekuensinya adalah, pada model Bumi Bulat tidak ada tepi atau ujung Bumi pada arah mendatar, karena tidak ada bidang datar. Yang ada adalah bidang melengkung yang membentuk bola.

Bagaimana dengan arah “atas” dan “bawah”? Pada model Bumi Bulat seperti bola, arah “atas” menjadi “arah yang mennjuk ke arah menjauh dari pusat Bumi”, sedang arah “bawah” menjadi “arah yang menunjuk ke arah pusat Bumi”. Dengan demikian, pertanyaannya menjadi: “Bagaimana atau apa yang ada di Pusat Bumi?, dan “Bagaimana atau apa yang da di sisi terluar atau tepi Bumi?”.

Sistem Bumi

Konsep Sistem Bumi memandang Bumi sebagai suatu sistem yang terdiri dari Litosfer, Hidrosfer, Atmosfer, dan Biosfer. Litosfer adalah bagian Bumi yang berupa daratan atau batuan. Hidrosfer adalah bagian Bumi yang merupakan tubuh air, terutama laut. Atmosfer adalah bagian Bumi yang merupakan udara yang menyelubungi litosfer dan hidrosfer. Biosfer adalah makhluk hidup yang ada di Bumi, termasuk manusia.

Sampai sekarang manusia belum dapat mengetahui secara langsung dan pasti apa yang terdapat di pusat Bumi. Pengetahuan manusia tentang pusat Bumi hanyalah hasil interpretasi dari rekaman gelombang seismik. Sementara itu, di sisi lain, batas terluar dari Sistem Bumi dapat diketahui melalui pengamatan terhadap Bumi dari ruang angkasa mealui satelit. Hasil analisis terhadap kondisi atmosfer Bumi menunjukkan bahwa peralihan dari atmosfer ke ruang angkasa terjadi secara bergradasi.

Penggunaan teknologi satelit atau pesawat ruang angkasa untuk dapa melihat Bumi secara menyeluruh, atau untuk dapat melihat bahwa Bumi berbentuk bulat memberikan isyarat bahwa, untuk dapat mengetahui bentuk Bumi kita harus melihat Bumi dari luar Sistem Bumi (dari ruang angkasa). Bila kita tidak keluar dri Sistem Bumi maka pengetahuan kita tentang bentuk Bumi yang bulat adalah hasil dari analisis berbagai data dan fakta tentang Bumi.

Penutup

Uraian d atas memberikan gambaran bahwa pemahaman atas Sistem Bumi dapat diperoleh melalui pemahaman hukum-hukum alam dari dalam Sistem Bumi, atau diperoleh melalui pengamatan visual dari luar Sistem Bumi atau dari ruang angkasa.

Melalui pengamatan dari luar Sistem Bumi (dari satelit atau pesawat ruang angkasa) kita benar-benar melihat langsung secara visual bentuk Bumi yang bulat dan dapat pula mengetahui batas terluar yang membatasinya dengan ruang angkasa.

Selanjutnya, kembali pada pembicaraan tentang alam semesta dan waktu yang dibicarakan di dalam ceramah dari Stephen Hawking; Bagaimana bila pemikiran di atas kita terapkan pada alam semesta? Untuk mengatahui batas alam semesta dan waktu, dapatkan kita mengetahui alam semesta dari dalam dan dari luar sistem alam semesta itu? Demikian pula dengan waktu, dapatkan kita meninggalkan sistem waktu untuk dapat melihat batsa waktu? Atau, dapatkan batas waktu dianalisis dari dalam sistem waktu?

Posted in Alam Semesta | Dengan kaitkata: , , , , , , , , | 13 Comments »