KENAMPAKAN DAN PERISTIWA ALAM


Geografi adalah ilmu yang mencitrakan, menerangkan sifat-sifat bumi, menganalisa gejala-gejala alam dan penduduk serta mempelajari corak khas mengenai kehidupan dan berusaha mencari fungsi unsur-unsur bumi dalam ruang dan waktu (Bintarto). Obyek kajian geografi secara garis besar dibedakan atas dua (2) aspek utama, yaitu aspek fisik dan aspek sosial. Aspek fisik meliputi aspek kimiawi, biologis, astronomis dan sebagainya, sedang aspek sosial meliputi aspek antropologis, politis, ekonomis dan sebagainya. Berdasarkan obyek kajian geografi di atas, maka modul ini membahas obyek kajian geografi pada aspek fisiknya.

A. Terjadinya Tatasurya dan Bumi
Tatasurya atau Solar System (sistem bintang) adalah suatu sistem yang terdiri dari matahari dan planet-planet serta benda-benda angkasa yang berputar mengitarinya. Kumpulan sistem bintang, planet gas, debu nebula dan benda-benda langit lainnya yang membentuk “pulau-pulau” di dalam ruang hampa jagat raya disebut galaksi.

1. Bentuk Galaksi
Bentuk galaksi secara umum dibedakan menjadi 4 macam, yaitu:
a. Bentuk Spiral, galaksi mempunyai roda-roda Catherina dengan lengan-lengan berbentuk spiral keluar dari pusat yang terang (jumlahnya kira-kira 60%);

b. Bentuk Spiral Berpalang, galaksi mempunyai lengan-lengan spiral yang keluar dari bagian ujung suatu pusat (jumlahnya kira-kira 18%);

c. Bentuk Elips, galaksi berbentuk elips mulai dari bentuk menyerupai bola kaki hingga sangat lonjong seperti bola rugby (jumlahnya kira-kira 18%);

d. Bentuk Tak Beraturan, galaksi tidak mempunyai bentuk tertentu atau tidak beraturan (jumlahnya kira-kira 4%).

Berdasarkan bentuk-bentuk galaksi di atas, maka Edwin Hubble’s membuat skema klasifikasi galaksi seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

Berdasarkan bentuk dan klasifikasi galaksi di atas, ada beberapa macam galaksi yang telah diketahui manusia, diantaranya adalah sebagai berikut:
a. Galaksi Bimasakti, merupakan galaksi dimana bumi berada, yang memiliki bentuk spiral dengan diameter kira-kira 10.000 tahun cahaya (1 tahun cahaya ± 10.000 milyar Km);

b. Galaksi Magellan, merupakan galaksi yang paling dekat dengan galaksi bimasakti, dengan jarak ± 150.000 tahun cahaya dan berada di belahan langit selatan;

c. Galaksi Ursa Mayor berjarak 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi bimasakti, dengan bentuk elips dan rapat;

d. Galaksi Jauh terletak lebih dari 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi bimasakti, seperti: Whirlpool.

2. Asal Mula Jagat Raya
Berdasarkan bentuk dari macam-macam galaksi yang diketahui manusia di jagat raya, maka para ahli astronomi mengemukakan teori asal mula terbentuknya jagat raya sebagai berikut:
a. Teori Keadaan Tetap
Teori keadaaan tetap diajukan oleh Fred Hoyle (ahli astronomi Inggris) dan beberapa ahli astrofisika, yang menjelaskan bahwa jagat raya tidak hanya sama dalam ruang angkasa tetapi juga tak berubah dalam waktu dan tidak bergantung pada peristiwa tertentu. Dalam teori keadaan tetap, harus diterima angggapan bahwa zat baru (hidrogen: sumber asal-usul bintang dan galaksi) selalu diciptakan dalam ruang angkasa diantara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna mengantikan galaksi yang menjauh.
Pembentukan zat di ruang angkasa yang kosong diterima dengan keraguan oleh para ahli, karena melanggar salah satu hukum fisika yaitu “hukum kekekalan zat”, yang dinyatakan bahwa zat tidak dapat diciptakan atau dihilangkan, tetapi hanya dapat diubah menjadi jenis zat yang lain atau energi. Oleh karena itu, teori keadaan tetap sebagai telaah astronomi tidak didukung para ahli, karena kegagalan pada keteguhan pendirian tentang kesamaan bintang-bintang dan galaksi-galaksi serta teori yang tidak menyatakan bahwa sifat rata-rata berbagai galaksi yang dekat dan jauh akan berbeda, padahal para ahli astronomi radio telah mengetahui adanya perbedaan terutama dengan banyaknya sumber gelombang radio lemah.
b. Teori Ledakan Besar (Big Bang)
Menurut teori Big Bang, segala sesuatu berawal dari ledakan satu titik tunggal berkerapatan tak terhingga dan bervolume nol. Seiring dengan berjalannya waktu, ruang angkasa mengembang dan ruang yang memisahkan antara benda-benda langit pun mengembang.
ruang angkasa mengembang
Penelitian dua kelompok peneliti yang berbeda yang berlangsung beberapa tahun, yang terdiri dari ilmuwan Inggris, Australia dan Amerika, berhasil membuat peta tiga dimensi dari sekitar 266.000 galaksi. Para ilmuwan membandingkan data tentang penyebaran galaksi yang mereka kumpulkan dengan data dari Radiasi Latar Alam Semesta (Cosmic Background Radiation) yang dipancarkan ke segenap penjuru alam semesta, yang menyimpulkan bahwa galaksi-galaksi terbentuk pada materi yang terbentuk 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang, dimana materi ini saling bertemu dan mengumpul, dan kemudian mendapatkan bentuknya akibat pengaruh gaya gravitasi.
Penemuan tersebut membenarkan teori Big Bang, yang menyatakan bahwa jagat raya berawal dari ledakan satu titik tunggal bervolume nol dan berkerapatan tak terhingga yang terjadi sekitar 14 miliar tahun lalu. Teori ini terus-menerus dibuktikan kebenarannya melalui sejumlah pengkajian yang terdiri dari puluhan tahun pengamatan para astronomi sebagai berikut:
1) Tahun 1960-an, para perumus teori memperkirakan bahwa galaksi-galaksi mungkin mulai terbentuk di wilayah-wilayah dimana materi berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar segera setelah peristiwa Big Bang. Jika perkiraan ini benar, maka cikal bakal galaksi-galaksi seharusnya dapat teramati dalam bentuk fluktuasi sangat kecil pada tingkat panas di sisa-sisa radiasi dari Big Bang dan dikenal sebagai Radiasi Latar Alam Semesta. Radiasi Latar Alam Semesta adalah radiasi panas yang baru mulai dipancarkan 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang ke segenap penjuru di alam semesta, Radiasi ini, pertama kali ditemukan pada tahun 1965 dan diakui sebagai bukti mutlak bagi Big Bang yang disertai berbagai pengkajian dan pengamatan, dan diteliti secara sangat mendalam. Data yang diperoleh dari satelit COBE (Cosmic Background Explorer (Penjelajah Latar Alam Semesta) pada tahun 1992 membenarkan perkiraan yang dibuat di tahun 1960-an dan mengungkap bahwa terdapat gelombang-gelombang kecil pada Radiasi Latar Alam Semesta.
Radiasi Latar Alam Semesta
2) Colless dan kelompok Eisenstein telah menemukan kesesuaian antara gelombang-gelombang kecil yang terlihat pada Radiasi Latar Alam Semesta dan yang teramati pada jarak antar-galaksi, sehingga telah dibuktikan secara pasti bahwa cikal bakal galaksi terbentuk di tempat-tempat dimana materi yang muncul 350.000 tahun menyusul peristiwa Big Bang saling berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar.
3) Dr. Eisenstein mengatakan bahwa pola tersebarnya galaksi-galaksi disegenap penjuru langit bersesuaian dengan gelombang suara yang memunculkan pola penyebaran itu. Para peneliti berpendapat bahwa gravitasi mempengaruhi gelombang dan mengarahkan bentuk galaksi. Eisenstein membuat pernyataan sebagai berikut “Kami menganggap hal ini sebagai bukti kuat bahwa gravitasi telah memainkan peran utama dalam membentuk cikal bakal (galaksi) di dalam latar gelombang mikro (yang tersisa dari peristiwa Big Bang) menjadi galaksi-galaksi dan kelompok-kelompok galaksi yang kita saksikan di sekeliling kita”.
4) Russell Cannon dari kelompok peneliti yang lainnya, mengatakan bahwa penemuan-penemuan tersebut memiliki nilai teramat penting, dan merangkum hasil penting penelitian itu dalam uraian berikut "Apa yang telah kami lakukan memperlihatkan pola galaksi-galaksi, penyebaran galaksi-galaksi yang kita saksikan di sini dan saat ini, sepenuhnya cocok dengan pola lain yang terlihat pada sisa-sisa peninggalan peristiwa Big Bang…"
5) Sejumlah penemuan juga diperoleh dari pengkajian tentang kadar materi dan energi yang membentuk alam semesta, serta bentuk geometris alam semesta, yaitu alam semesta terdiri dari 4% materi biasa, 25% materi gelap (yakni materi yang tidak dapat diamati tapi ada secara perhitungan), dan sisanya energi gelap (yakni energi misterius [yang tidak diketahui keberadaannya] yang menyebabkan alam semesta mengembang dengan kecepatan lebih besar dari yang diperkirakan), sedang bentuk geometris alam semesta adalah datar.
6) Dr. Cannon mengatakan bahwa penelitian tersebut menambah bukti yang sangat kuat bagi teori Big Bang tentang asal usul alam semesta dan menegaskan dukungan itu dalam perkataan berikut “Kita telah mengetahui sejak lama bahwa teori terbaik bagi [asal usul] alam semesta adalah Big Bang -- bahwa alam semesta terbentuk melalui suatu ledakan raksasa pada satu ruang teramat kecil dan sejak itu mengembang secara terus-menerus."
7) Sir Martin Rees, ahli astronomi terkenal dari Universitas Cambridge mengatakan bahwa meskipun menggunakan teknik-teknik statistik dan pengamatan yang berbeda, kelompok-kelompok tersebut telah sampai pada satu kesimpulan yang sama, dan menganggap hal ini sebagai sebuah petunjuk akan kebenaran hasilnya.
8) Physicsweb.org, salah satu situs ilmu-ilmu fisika terpenting di Internet, memberi tanggapan bahwa pengkajian-pengkajian tersebut "memberikan bukti lebih lanjut bagi teori dasar Big Bang dengan tambahan model pengembangan alam semesta".
9) Berkat ilmu pengetahuan modern yang memungkinkan pengamatan radiasi latar alam semesta dan benda-benda langit, para ilmuwan memperoleh pemahaman bahwa alam semesta memiliki suatu permulaan (Big Bang) dan kemudian mengalami perluasan (Pengembangan). Pengetahuan mendasar ini sama sekali bukan hal yang baru bagi umat manusia, karena di dalam Al Qur'an semenjak 1.400 tahun terakhir umat manusia telah mengetahui dua fakta ini, yang hanya mampu diketahui para ilmuwan di dalam mahaluasnya ruang angkasa di abad ke-20.
10) Pembentukan alam semesta menjadi "ada" dari "ketiadaan" diberitakan di dalam Al Qur'an sebagaimana berikut: “Dia Pencipta langit dan bumi” (QS. Al An'aam, 6:101), sedang peristiwa mengembangnya alam semesta, diwahyukan dalam ayat ini: “Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya” (QS. Adz Dzaariyaat, 51:47).
11) Dua bagian penting dari penjelasan yang menjadi rujukan tentang asal usul alam semesta, yaitu Big Bang dan mengembangnya alam semesta, telah diberitakan dalam Al Qur'an di masa ketika sarana pengamatan astronomi masih sangat terbatas. Hal ini menunjukkan bukti nyata bahwa Al Qur'an telah diwahyukan oleh Allah. Penemuan-penemuan ilmu pengetahuan terkini sepenuhnya cocok dengan apa yang diberitakan di dalam Al Qur'an, dan pengkajian-pengkajian terakhir ini sekali lagi mengarahkan perhatian kepada kesesuaian yang erat, sehingga teori Big Bang diterima oleh sebagian besar astrofisikawan masa kini dan menjadi bukti ilmiah yang membenarkan kenyataan bahwa Allah telah menciptakan alam semesta dari ketiadaan.
3. Sistem Tata Surya
Ada dua pandangan para ahli tentang sistem tata surya berdasarkan perkembangan ilmu pengetahuan manusia, yaitu:
a. Sistem Geosentris
Sistem geocentris (geo = bumi; centrum = pusat) muncul pada abad pertengahan (abad ke-6 sebelum masehi) dan bertahan cukup lama (hingga sekitar 14 abad), yang dinyatakan bahwa semua benda-benda di langit (matahari, bulan dan planet-planet lainnya) berputar mengelilingi bumi. Tokoh yang mengemukakan sistem geosentris ini adalah Claudius Ptolomeus dan didukung para ahli lainnya, seperti: Socrates, Plato, Aristoteles, Tales, Anaximander dan Pythagoras.

b. Sistem Heliosentris
Sistem heliocentris (helios = matahari; centrum = pusat) muncul sebagai akibat semakin majunya alat penelitian astronomi dan sifat ilmuwan yang kritis seperti Nicolaas Copernicus (Jerman) pada tahun 1473 – 1543, yang menyatakan bahwa matahari sebagai pusat dikelilingi oleh planet-planet termasuk di dalamnya bulan yang mengelilingi bumi dan bersama-sama mengelilingi matahari. Beberapa ahli pendukung teori heliosentris adalah Bruno, Johanes Kepler, Galileo dan Isaac Newton.

4. Teori Pembentukan Tata Surya dan Bumi
Pembentukan atau asal usul tatasurya menurut para ahli mempunyai beberapa teori atau versi sebagai berikut:
a. Teori Kabut atau Teori Nebula
Teori kabut pertama kali dikemukakan oleh Immanuel Kant ( 1749 – 1827) seorang ahli filsafat dari Jerman yang menjelaskan hipotesis terbentuknya tata surya, yaitu: di jagat raya terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan, kemudian bagian tengah kabut lama kelamaan berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian menjadi matahari sedang bagian kabut sekitarnya menjadi planet-planet an satelitnya. Pada waktu yang bersamaan, Pierre Simon de Laplace (1796) seorang ahli astronomi dari Perancis menemukan teori pembentukan tata surya yang hampir sama dengan Immanuel Kant, yang diberi nama nebula hypothesis sebagai berikut:
Pembentukan Tatasurya Model Nebula
Sistem Tatasurya diawali dari awan gas yang berputar.
Perputaran menimbulkan gaya sentrifugal yang menarik ke arah luar, sedang gaya berat cenderung menarik gas-gas ke dalam ke arah matahari. Akibat kedua gaya yang berlawanan ini perlahan-lahan menjadikan awan gas yang berpilin dan membentuk awan gas berbentuk datar, membentuk piringan gas yang berputar di sekitar matahari yang disebut Nebula Planetaria.

Sebagian besar massa terkonsentrasi di pusat dan membentuk matahari, sisa material berakumulasi dan terkonsentrasi membentuk planet-planet beserta satelitnya.

Tata surya saat ini.

b. Teori Planetasimal
Thomas C. Chamberlin (1843 – 1928) seorang ahli geologi dan Forest R. Moulton (1872 – 1952) seorang ahi astronomi yang keduanya dari Amerika menyampaikan teori planetesimal (berarti planet kecil), yang menyatakan bahwa matahari sebetulnya telah ada sebagai salah satu bintang yang ada di alam semesta. Pada suatu waktu, ada sebuah bintang yang berpapasan dengan matahari pada jarak yang tidak terlalu jauh, sehingga terpengaruh tarikan gravitasi bintang yang lewat dan sebagian massa matahari tertarik ke arah bintang serta terhambur ke ruang angkasa sebagai massa yang dingin menjadi palnet-planet kecil yang beredar pada orbitnya.

Bagian matahari yang terlepas menjadi planet Proses terbentuknya planet (teori planetesimal)

c. Teori pasang Surut Gas
Sir James Jeans (1877 – 1946) dan Harold Jeffreys (1891) keduanya ilmuwan dari Inggris menyatakan teori pasang surut gas, yaitu adanya sebuah bintang yang besarnya hampir sama dengan matahari melintas mendekati matahari, sehingga mengakibatkan terjadinya pasang gas (terlepasnya sebagian massa matahari berbentuk seperti cerutu) karena daya tarik bintang yang melintas dan massa tersebut bergerak mengelilingi matahari. Dalam proses mengelilingi matahari massa tersebut mengalami perpecahan menjadi butiran besar dan kecil. Butiran besar dapat menarik butiran kecil dan bergabung membentuk gumpalan gas di sekitar matahari. Gumpalan inilah yang menjadi planet-planet sebagai anggota tata surya.


d. Teori Bintang Kembar
Teori bintang kembar mempunyai kesamaan dengan teori pasang surut James-Jeffreys. Mula-mula matahari merupakan bintang kembar yang letaknya berdekatan, kemudian salah satu bintang meledak dan pecahannya berputar mengelilingi intang satunya yang tidak meledak. Bintang yang tidak meledak menjadi matahari, sedang pecahan bintang menjadi planet-planet dan satelit.
e. Teori Proto Planet
Teori proto planet dikemukakan oleh astronom Jerman Carl von Weizsaecker (1940) dan disempurnakan astronom lainnya yaitu Gerald P. Kuiper (1950), yang dinyatakan bahwa tata surya terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu. Dasar pemikirannya adalah banyak dijumpai gumpalan awan seperti yang bertebaran di alam semesta. Lebih 5 milyard tahun yang lalu, salah satu gumpalan awan mengalami pemampatan, sehingga partikel-partikel debu tertarik ke bagian pusat awan membentuk gumpalan bola dan berpilin.Gumpalan gas lama-kelamaan memipih menyerupai cakram yang tebal di bagian tengah dan menipis dibagian tepinya. Bagian tengah cakram gas berpilin lebih lambat dari bagian tepinya, dan partikel-partikel bagian tengah cakram saling menekan sehingga menimbulkan panas dan berpijar menjadi protosun (bahan matahari) yang akhirnya menjadi matahari. Bagian tepi berotasi sangat cepat, sehingga terpecah-pecah menjadi banyak gumpalan gas dan debu yang lebih kecil. Gumpalan kecil ini (proto planet) berotasi juga, yang akhirnya membeku menjadi planet-planet dan satelit-satelitnya.
Formasi proto planet


B. Struktur Bumi
Berdasarkan teori pembentukan tatasurya di atas, maka struktur bumi dipelajari dan diketahui dengan mempelajari sifat gelombang gempa bumi yang disebut dengan gelombang seismik, yaitu dengan mempelajari waktu tempuh perambatan gelombang yang diperhitungkan berdasarkan jarak tempuh dan waktu yang diperlukan. Hasilnya, diketahui bahwa jarak tempuh dan waktu tempuh perambatan gelombang di kerak bumi bervariasi tergantung dari densitas (berat jenis) media yang dilaluinya.
Kesimpulannya: Bumi tidak merupakan suatu bulatan yang homogen, melainkan terdiri dari beberapa lapisan yang konsentris dengan densitas yang berbeda. Densitas terbesar terakumulasi di pusat dan mengecil menjauhi dari pusat, seperti disajikan gambar penampang bumi sebagai berikut:
Penampang Bumi:





C. Bagian Bumi
Para ahli memperkirakan umur bumi telah berusia 4,6 milyar tahun dan jika dibandingkan dengan usia manusia rata-rata 60 tahun, maka usia bumi setara dengan 76.666.666 generasi. Bumi berdiameter sepanjang 12.756 km, dengan massa seberat 59.760 milyar ton dan luas permukaan sebesar 510 juta km2. Berdasarkan hasil pengukuran jarak tempuh dan waktu tempuh perambatan gelombang di kerak bumi, diketahui bahwa bagian bumi terdiri dari beberapa lapisan yang konsentris dengan densitas yang berbeda, yang dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Kerak Bumi (Earth Crust).
- Sering disebut Litosfer.
- Densitas rata-rata 2,7 Gram/cc
- Ketebalannya tidak merata. Daerah Pegunungan: > 70 Km; Daerah Kontinen: berkisar 30 – 40 Km; Daerah Samudera: < 5 Km.
- Bersifat kaku, keras, kompak dan kuat.
- Berdasarkan data kegempaan, para ahli membagi menjadi 2:
a. Kerak Benua, umumnya terdiri dari batuan granitik, ketebalan rerata 45 Km, dan berkisar antara 30 – 70 Km. Kaya akan unsur Si (silisium) dan Al (alumunium), sehingga disebut sebagai lapisan Sial.
b. Kerak Samudera, terdiri dari batuan basaltik yang tebalnya 8 Km, kaya akan unsur Si dan Mg (magnesium), disebut lapisan Sima.
Lapisan kerak bumi (Litosfer) ini volumenya diperkirakan hanya 0,5% dari keseluruhan volume bumi dan dengan ketebalan antara 65 hingga 100 km. Tersusun oleh batuan sedimen, batuan beku dan batuan metamorfosa/malihan. Keberadaan litosfer seolah-olah mengapung di atas astenosfer, oleh karena pada litosfer terdapat retakan-retakan yang membagi menjadi beberapa bagian (lempeng), maka adanya arus konveksi pada astenosfer mengakibatkan bagian-bagian litosfer mengalami pergerakan yang saling merenggang (divergensi), menekan/menabrak (konvergensi) dan bersinggungan (transform). Pergerakan pada litosfer inilah yang ditandai dengan peristiwa yang disebut gempa.


2. Selubung Bumi (Mantle).
- Terletak di bawah kerak bumi dengan ketebalan 2885 km.
- Material di dekat kerak disebut selubung luar (Astenosfer), dengan ketebalan sekitar 600 Km dan densitas berkisar 3,3 - 4 Gram/cc serta tersusun oleh batuan Peridotit dan Dunit. Material dalam keadaan mendekati titik lebur dan berstruktur lemah, sehingga memungkinkan untuk mengalir.
- Material dekat inti bumi mulai batas dengan inti (2885 Km) sampai ketebalan 350 Km disebut selubung dalam (Mesosphere), karena dibawah tekanan sangat besar dan suhu sangat tinggi tetapi daya tahannya tetap besar, mempunyai densitas berkisar antara 5 - 6 Gram/cc dan kaya akan unsur Nikel dan dan Besi.

3. Inti Bumi (Core).
- Terletak dari kedalaman 2900 Km sampai pusat bumi, dengan garis tengah 7000 Km.
- Inti luar setebal 2000 Km dan berfasa cair dengan suhu berkisar 4.500oC, sedang inti dalam berfasa padat.
- Densitasnya berkisar 9,5 Gram/cc dekat selubung dan membesar ke arah pusat sampai 14,5 Gram/cc.
Tersusun oleh campuran unsur-unsur Besi (Fe) dan Nikel (Ni), sehingga disebut sebagai lapisan Nife.

D. Kemagnetan Bumi
Berdasarkan struktur bumi yang berlapis dan karakteristiknya, maka di bumi terjadi kemagnetan, yang disebabkan oleh:
1. Inti bumi yang terdiri dari logam (Nife),
2. Adanya perbedaan sifat fisik inti bumi bagian dalam yang padat dan bagian luar yang cair serta perputaran/rotasi bumi, sehingga perbedaan fasa inti menimbulkan perbedaan kecepatan antara inti dalam dan inti luar, yang menimbulkan proses magneto hydrodinamis atau munculnya sifat kemagnetan di bumi.


E. Gravitasi bumi
Adanya proses magneto hydrodinamis pada inti bumi menimbulkan gaya gravitasi bumi, yaitu merupakan gaya tarik ke arah inti bumi, sehingga semua benda di permukaan bumi tidak melayang ke ruang angkasa. Gaya gravitasi di permukaan bumi tidak sama di semua tempat, karena:
1. Adanya perbedaan besarnya jari-jari ke Kutub dan ke Khatulistiwa,
2. Perbedaan ketinggian tempat di atas permukaan laut, dan
3. Perbedaan kepadatan batuan penyusun kerak bumi.

F. Kenampakan Muka Bumi
Kenampakan muka bumi atau bentuklahan merupakan bentukan pada permukaan bumi sebagai hasil perubahan kenampakan permukaan bumi oleh proses-proses geomorfologis yang beroperasi di permukaan bumi.
Proses-proses geomorfologis adalah semua perubahan fisik maupun kimia pada permukaan bumi oleh tenaga-tenaga geomorfologis. Tenaga geomorfologis adalah semua tenaga yang ditimbulkan oleh medium alami yang berada di permukaan bumi termasuk di atmosfer.
Proses geomorfologis yang bekerja pada permukaan bumi dapat berasal dari dalam bumi atau proses endogen maupun yang berasal dari luar bumi atau proses eksogen.
1. PROSES ENDOGEN
Proses endogen disebabkan oleh adanya arus konveksi pada lapisan selubung bagian atas (astenosfer), yang menggerakkan bagian-bagian kerak bumi (lempeng), sehingga dapat membentuk daratan, pegunungan dan ledok lautan.

a. Lempeng Kerak Bumi
Kerak bumi dalam perkembangannya terbagi dalam beberapa bagian lempeng dengan ukuran besar dan kecil. Ada 7 bagian lempeng bumi terbesar, yaitu: lempeng Eurasia, lempeng Afrika, lempeng Hindia Australia, lempeng Amerika Utara, lempeng Amerika Selatan, lempeng Antartika dan lempeng Pasifik, sedang lempeng yang berukuran kecil terdiri dari lempeng Cocos, lempeng Filipina, lempeng Arab, lempeng Scotia, lempeng Nazca, lempeng Juan de Fuca dan lempeng Karibia.


b. Gerakan Lempeng Kerak Bumi
Gerakan pada bagian-bagian lempeng kerak bumi disebabkan adanya arus konveksi pada astenosfer (selubung/mantel bagian atas), sehingga antar lempeng kerak bumi dapat saling bergesekan (transform), berjauhan (divergen) dan bertumbukan (konvergen), seperti digambarkan sebagai berikut:













Arah dan kecepatan gerakan lempeng tektonik (transform, divergen dan konvergen) di dunia setiap tahunnya, seperti disajikan pada gambar berikut ini:


c. Tektonisme
Naiknya magma ke permukaan bumi, lepasnya energi potensial dari dalam bumi maupun gerakan lempeng benua atau samudera dapat menyebabkan terjadinya perubahan letak atau pergeseran lapisan kulit bumi. Pergeseran lapisan kulit bumi secara vertikal (naik-turun) dan secara horisontal (kiri-kanan) disebut tektonisme. Tektonisme atau sering disebut proses endogen di bumi dibedakan menjadi 2, yaitu:
1) Diastrofisme :
a) Epirogenesa: proses pengangkatan/penurunan kerak bumi dalam wilayah yang sangat luas tanpa disertai perubahan struktur geologi, misal: pengangkatan benua.
b) Orogenesa: proses pengangkatan/penurunan kerak bumi pada daerah yang relatif sempit dan disertai perubahan struktur geologi, misal: pembentukan pegunungan lipatan.

Pegunungan lipatan terjadi pada lapisan kerak bumi yang datar dan mendapat tekanan dari kiri dan kanan (horisontal) karena pengaruh desakan lempeng benua/samudera. Bentuk-bentuk pegunungan lipatan dapat dibedakan menjadi 6 macam, yaitu: a. lipatan simetri/tegak; b. lipatan miring; c. lipatan rebah; d. lipatan menggantung; e. lipatan isoklinal; dan f. lipatan sesar sungkup. Bagian puncak/punggungan dari pengunungan lipatan disebut antiklinal, sedang bagian lembah/bawah dari pegunungan lipatan disebut sinklinal. Deretan pegunungan yang terdiri dari deretan pegunungan lipatan disebut antiklinorium. Contoh antiklinorium di Indonesia berada di Antiklinorium Kendeng (Jawa), Antiklinorium Tigapuluh (Sumatera).


Struktur patahan terjadi apabila tekanan secara horisontal kuat dan disertai tekanan vertikal dengan waktu cukup cepat dan kondisi kerak bumi tidak elastis, maka pada kerak bumi akan terjadi retakan atau patahan. Struktur patahan ada beberapa jenis, yaitu sebagai berikut:
(1) Jika kerak bumi terjadi patahan di beberapa tempat dan ada bagian yang patah mengalami penurunan, sehingga terbentuk cekungan atau ledokan disebut dengan graben atau slenk. Contohnya berada pada patahan yang turun disepanjang puncak Bukit Barisan (Sumatera) yang dinamakan Slenk Semangko dan slenk yang memanjang di Afrika Timur dimulai dari Laut Merah hingga Mozambiq, yang beberapa bagian terisi oleh danau-danau besar.

(2) Jika kerak bumi terjadi patahan di beberapa tempat dan ada bagian yang patah terangkat ke atas, sehingga menjadi lebih tinggi dari sekitarnya, maka bagian yang terangkat ke atas disebut horst;

2) Volkanisme
Volkanisme adalah proses keluarnya magma dari dalam bumi menuju ke permukaan bumi, melalui retakan batuan, patahan dan pipa kepundan pada gunungapi, sehingga terbentuk struktur volkan dan batuan intrusi. Struktur volkan akan membentuk gunungapi menjadi 3 tipe, yaitu:
a) Gunungapi Perisai, yaitu gunungapi yang berbentuk menyerupai perisai atau tameng, karena tersusun dari erupsi lava yang sangat cair (erupsi efusif), sehingga pada saat lavanya membeku akan membentuk lereng gunungapi yang sangat landai, contoh: G. Manoa Loa di Hawaii,

b) Gunungapi Strato, yaitu gunungapi berbentuk seperti kerucut, karena tersusun dari erupsi lava yang berselang seling antara lava yang bersifat cair dan lava bersifat kental, sehingga gunung akan semakin tinggi dan mempunyai lereng yang curam, contoh: gunungapi di Indonesia,

c) Gunungapi Maar, yaitu gunungapi yang letusannya sangat kuat (eksplosif), sehingga batuan yang ada disekeliling lubang kepundan hancur terbawa letusan dan membentuk lubang kepundan seperti corong dengan bibir kepundan yang sangat lebar, contoh: G. Paricutin di Meksiko dan G. Rinjani di Nusa Tenggara.



Batuan intrusi berasal dari magma yang membeku disela-sela lapisan dan retakan kulit bumi, sehingga dapat membentuk sumbat lava, dike, sill, lakolit dan lainnya, seperti disajikan pada gambar sebagai berikut:


2. PROSES EKSOGEN
Proses eksogen adalah proses perubahan permukaan bumi oleh tenaga geomorfologi, yaitu semua tenaga alami dari luar bumi yang mampu mengikis dan mengangkut material permukaan bumi, misalnya: air yang mengalir, gletser yang bergerak, aliran air tanah, arus air, gelombang (tsunami) dan angin (Thornbury, 1969). Pada umumnya tenaga eksogen bersifat merusak bentukan-bentukan yang telah dibangun oleh tenaga endogen, sehingga mengakibatkan pelapukan, erosi, gerak massa batuan (mass wasting) dan sedimentasi, seperti diuraikan sebagai berikut:
a. Pelapukan
Pelapukan adalah penghancuran batuan dari bongkah-bongkah batuan menjadi bagian yang lebih kecil, yang disebabkan oleh beberapa faktor seperti cuaca dan iklim, perubahan suhu, pengaruh unsur kimia yang terlarut dalam air hujan dan ulah makhluk hidup. Oleh karena itu, pelapukan dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu pelapukan mekanik, pelapukan kimiawi dan pelapukan biologi.
1) Pelapukan mekanik adalah pelapukan batuan yang disebabkan oleh adanya fluktuasi suhu, perbedaan perilaku termal antar mineral, pembentukan es, pelarutan garam yang diikuti kristalisasi ulang, hidrasi mineral, fluktuasi kandungan air dan daya pasak akar tumbuhan, yang menghasilkan fragmen batuan menjadi lebih kecil dengan komposisi kimia yang tetap.
a) Fluktuasi suhu. Perbedaan penghangatan dan penyejukan menimbulkan pemuaian dan pengkerutan, sehingga menyebabkan terjadinya tegangan, rekahan, celah dan akhirnya pecah.
b) Perbedaan perilaku termal antar mineral. Perbedaan tingkat pemuaian dan pengkerutan tiap-tiap mineral akibat fluktuasi suhu menimbulkan tegangan yang berakhir dengan pemecahan.
c) Pembentukan es. Pembekuan air meningkatkan volume sebesar 9%, sehingga air yang membeku dalam pori-pori batuan menimbulkan tekanan kuat pada dinding pori yang dapat memecahkan batuan.
d) Pelarutan garam yang diikuti kristalisasi ulang. Akibatnya sama dengan pembekuan air menjadi es, karena terjadi pembesaran volume. Pelarutan dan kristalisasi merupakan proses kimia, jadi dalam hal ini pelapukan fisik dipicu oleh proses kimia
e) Hidrasi mineral. Penggabungan kimiawi antara mineral batuan dengan air, sehingga mineral mengembang dengan akibat yang sama seperti yang ditimbulkan oleh pembekuan atau kristalisasi ulang garam. Proses kimiawi ini memicu pelapukan fisik.
f) Fluktuasi kandungan air. Perbedaan pembasahan dan pengeringan menimbulkan pembengkakan dan penyusutan yang berbeda-beda pada tiap-tiap mineral batuan, akibatnya sama seperti yang ditimbulkan oleh fluktuasi suhu dan perbedaan perilaku termal.
g) Daya pasak akar tumbuhan. Akar yang tumbuh masuk dalam rekahan batuan dapat memberikan tekanan yang kuat yang dapat membelah batuan. Pelapukan fisik yang diakibatkan oleh kegiatan organisme.

2) Pelapukan kimiawi adalah pelapukan batuan yang disebabkan oleh adanya pelarutan (solution), hidrolisis, asidolisis, alkalinolisis, salinolisis, oksidasi dan reduksi yang menghasilkan larutan batuan/mineral dengan komposisi kimia yang telah berubah.
a) Pelarutan (solution) adalah pencampuran dua atau lebih zat berstruktur molekuler berbeda menjadi satu campuran molekuler serbasama yang disebut larutan. Pelarutan terjadi pada garam-garam sederhana, seperti karbonat, klorida dan lain-lainnya. Contoh:
CaCo3 + 2H+ H2Co3 + C++
b) Hidrolisis. Terjadi karena adanya penggantian kation-kation dalam struktur kristal oleh hidrogen sehingga struktur kristal rusak atau hancur. Menurut bahasa kimia, hidrolisis adalah reaksi antara air dan ion asam lemah atau basa lemah yang menyebabkan terjadinya kelebihan H+ atau OH-. Contoh:
KAlSi3O8 + HOH K-OH + H-AlSi3O8
Ortoklas (p) air (c) basa (l) asam (l)
H-AlSi3O8 + 4HOH Al(OH)3 + 3H2SiO3
Basa (k) asam (koloid/k)
c) Asidolisis adalah hidrolisis dengan pelibatan sumber ion H lain di samping H2O. Sumber itu adalah CO2 dari udara (CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-), asam-asam anorganik dari gunung api dan asap pabrik (HCl, H2SO4) dan asam-asam organik dari dekomposisi bahan organik. Contoh:
CaCO3 + H2O +CO2 Ca(HCO3)2
Gamping (p) H2 garam (l)
d) Alkalinolisis. Terjadi apabila larutan penyerang mengandung pereaksi basa dengan pK > 9,6 (pK adalah ukuran kekuatan asam). Pelapukan mengarah pada individualisasi silika dan alumina yang dibebaskan dalam bentuk anion. Selanjutnya anion ini diimbangi oleh kation basa yang terapat dalam larutan penyerang yang bersifat alkalin. Contoh:
2 KalSi3O8 + Na2CO3 6SiO2-3 + 2Na+,
ortoklas (p) garam basa (l) 2AlO-2+ Na+, 2K+ + CO2-3
e) Salinolisis. Reaksi ini adalah hidrolisis yang berlangsung dalam larutan penyerang yang bersifat asin. Kandungan garamnya bersifat netral, misalnya NaCl, contoh:
KalSi3O8 3Si(OH)4 + Al (OH)3 + K+, Cl- H2O - NaCl
f) Oksidasi dan reduksi. Oksidasi adalah suatu proses reaksi persenyawaan dengan oksigen dimana elektron-elektron atau muatan listrik negatif menjadi berkurang, aksidasi berlangsung baik bila oksigen cukup tersedia. Reduksi berarti penambahan elektron dan akan bereaksi bila tidak ada oksigen. Oksidasi unsur dengan pelepasan elektron terjadi apabila ada unsur lain yang bertindak selaku penerima elektron dan mengalami reduksi. Oksidasi dan reduksi berlangsung bergandengan.
Fe++ Fe+++ + e- (oksidasi, karena perubahan ukuran dan muatan dari fero/Fe++ ke feri/Fe+++, maka mineral-mineral mudah hancur)
Fe+++ + e- Fe++ (reduksi, merubah besi feri menjadi fero yang sangat mudah bergerak, sehingga dapat hilang dari tanah kalau pencucian air terjadi, bila tidak tercuci besi fero akan bereaksi dengan sulfur membentuk sulfida atau senyawa lain dan dicirikan dengan warna tanah hijau-kebiruan untuk tanah tereduksi )
g) Hidrasi dan Dehidrasi. Hidrasi (hidration) adalah rekasi kimia dimana molekul air terikat oleh senyawa-senyawa tertentu, sedang dehidrasi adalah hilangnya molekul air dari senyawa-senyawa tersebut. Hidrasi dan dehidrasi dapat menyebabkan perubahan volume mineral sehingga mempercepat proses disintegrasi.
CaSO4 + 2H2O CaSO4 2H2O (hidrasi, menyebabkan mineral menjadi lebih lunak dan daya larut meningkat)
CaSO4 2H2O CaSO4 + 2H2O (dehidrasi)

3) Pelapukan biologi adalah pelapukan batuan yang disebabkan oleh organisme atau yang melibatkan tumbuhan yang menghasilkan fragmen batuan menjadi lebih kecil dan juga larutan batuan.

b. Erosi
Batuan yang telah lapuk secara berangsur-angsur akan terkikis dan dipindahkan ke tempat lain oleh tenaga eksogen. Tenaga eksogen yang mampu mengikis dan memindahkan batuan yang telah lapuk adalah air, angin dan gletsyer. Proses pengikisan dan pengangkutan material hasil pelapukan disebut erosi.
Erosi air dapat dibedakan menjadi 7 macam, yaitu:
1) Erosi percik (splash erosion) adalah adalah pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah permukaan oleh tenaga tetesan air hujan yang memecahkan agregat tanah, seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

2) Erosi lembar/lapisan (sheet erosion) adalah pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah permukaan oleh aliran air di permukaan tanah. Erosi lembar akan mengangkut unsur-unsur hara yang terdapat di perukaan tanah, sehingga menyebabkan tanah menjadi tandus seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

3) Erosi alur (rill erosion) adalah pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah permukaan oleh aliran air yang terpusat/terkonsentrasi pada suatu tempat, sehingga mengikis tanah/batuan yang dilaluinya membentuk alur-alur aliran air, seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

4) Erosi parit/saluran (gully erosion) adalah pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah oleh aliran air yang cukup deras melalui alur aliran, sehingga alur-alur aliran terkikis semakin dalam dan lebar membentuk parit-parit dengan kedalaman > 1 m berbentuk huruf U atau V, seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

5) Erosi tebing sungai (stream bank erosion) adalah pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah pada tebing kiri-kanan sungai oleh aliran air dalam alur sungai, seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

6) Erosi air terjun (water fall erosion) adalah pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah/batuan secara vertikal oleh aliran air yang melewati lereng yang tegak atau curam, sehingga terbentuk air terjun, seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

7) Erosi gelombang air laut (abrasi) adalah pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah/batuan oleh gelombang air laut yang menumbuk pantai (baik landai maupun curam), sehingga membentuk berbagai macam kenampakan di pinggir pantai, seperti disajikan pada gambar di bawah ini.


Erosi angin adalah pengikisan dan pengangkutan material tanah/batuan yang berupa debu dan butir-butir pasir oleh angin yang kencang disebut dengan deflasi. Proses erosi yang menerbangkan butir-butir pasir dan membentur/menabrak kaki batuan sehingga bagian kaki/bawahnya terkikis membentuk batu jamur (mushroom rock) disebut korasi. Pengikisan di daerah dataran tinggi yang kering akan menyisakan bentuk-bentuk butte dan messa, seperti disajikan pada gambar di bawah ini.


Erosi gletsyer (eksarasi) adalah pengikisan dan pengangkutan material tanah/batuan oleh rayapan gletsyer atau es yang bergerak menuruni lereng pegunungan, sehingga akan terbentuk tebing-tebing yang terjal dan material hasil pengikisan akan diendapkan di daerah sepanjang lintasan gletsyer, yang disebut moraine. Moraine terbagi menjadi: 1) lateral moraines; 2) middle moraines; 3) terminal moraine, 4) ground moraine, 5) ressesional moraine dan 6) end moraine seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

c. Gerak Massa Batuan
Gerak massa batuan di permukaan bumi yang dapat berpindah tempat secara masal ke tempat yang lebih rendah oleh pengaruh gravitasi dan didukung faktor kemiringan lereng, kandungan air dan jenis batuan disebut mass-wasting. Mass-wasting dapat dibedakan menjadi:
1) Slow flowage (mass creep/rayapan massa) yaitu perpindahan massa batuan yang berjalan sangat lambat, sehingga tidak dapat diamati oleh mata. Rayapan massa terbagi menjadi soil creep yaitu massa yang merayap terdiri dari lapisan tanah, sedang rock creep yaitu massa yang merayap terdiri dari massa batuan.

2) Rapid flowage adalah perpindahan massa batuan yang berlangsung cepat, dan terbagi menjadi:
a) Earth flow yaitu gerakan massa tanah yang jenuh air,
b) Mud flow yaitu gerakan massa lumpur dengan kandungan air yang banyak, seperti aliran lahar dingin,
c) Debris avalances yaitu gerakan massa tanah dan puing-puing batuan yang meluncur dengan cepat menuruni lereng curam dan sempit ke tempat yang lebih rendah.
3) Landslide adalah longsornya massa batuan atau tanah menuruni lereng yang terjal, yang terbagi menjadi:
a) Rock slide yaitu longsornya massa batu-batu besar menuruni lereng,
b) Debris slide yaitu longsornya massa hancuran batuan,
c) Rock fall yaitu runtuhnya massa batu-batu besar dari atas ke bawah secara vertikal atau hampir vertikal
d) Debris fall yaitu runtuhnya hancuran massa batuan,
e) Slumping yaitu tanah longsor yang gerakannya terputus-putus pada jarak yang pendek,
f) Subsidence yaitu massa batuan atau tanah yang mengalami amblesan, karena terdapat rongga yang besar di bawahnya atau pengambilan air tanah yang melampaui kapasitasnya.


d. Sedimentasi
Sedimentasi adalah proses pengendapan material hasil erosi air, angin, gelombang laut dan gletsyer. Material hasil erosi yang diangkut aliran air akan diendapkan di dataran rendah, muara sungai, tepi pantai atau danau dan dasar laut, yang berupa tanah endapan, dataran delta, gosong pasir dan dataran aluvial. Material hasil erosi yang diangkut angin akan diendapkan membentuk kenampakan sebagai berikut:
1) Tanah Loss, yaitu material debu hasil erosi angin yang diendapkan di sekitar gurun dan membentuk tanah yang subur untuk pertanian apabla cukup air,

2) Sand Dunes yaitu gumuk-gumuk pasir di tepi pantai hasil pengendapan erosi angin. Macam-macam bentuk sand dune seperti digambarkan sebagai berikut:


Berdasarkan pengaruh tenaga eksogen yang bersifat merusak bentukan-bentukan yang telah dibangun oleh tenaga endogen, sehingga mengakibatkan pelapukan, erosi, gerak massa batuan (mass wasting) dan sedimentasi, maka bentuk kenampakan (relief) permukaan bumi dapat diklasifikasikan dalam beberapa orde, yang dapat diuraikan sebagai berikut:
a. Relief Orde I
merupakan proses pembentukan permukaan bumi, seperti benua dan ledok lautan dan proses pembentukkannya sudah berlangsung jutaan tahun yang lalu, sehingga telah mengalami proses geomorfik.
b. Relief Orde II
merupakan kelanjutan dari relief orde I, dan bersifat membangun atau konstruksional, karena dibentuk oleh proses endogen seperti proses diatrofisme dan proses volkanisme. Hasil bentukkannya membentuk pegunungan dan daratan dan dibedakan menjadi 6, yaitu: Plain dan Plateau, Pegunungan Dome, Pegunungan Blok, Pegunungan Lipatan, Pegunungan Kompleks, dan Gunungapi dan bentukan yang berkaitan.

c. Relief Orde III
merupakan kelanjutan dari orde II dan bersifat destruktif, yaitu terjadi pengrusakan relief bumi yang dibentuk pada orde II oleh tenaga eksogen, seperti air, angin, gelombang dan es. Hasil bentukan reliefnya terdiri dari 3 bentuk tahapan, yaitu:
1) Bentuk Erosional
Bentukan hasil proses pengelupasan relief oleh tenaga eksogen pada seluruh bagian permukaan atau sebagian dari bentuk relief orde II, misalnya sebagai berikut:
No. Jenis Tenaga Eksogen Kenampakan (relief)
1 Sungai atau kikisan air Lembah berbentuk V
2 Glaciers atau es Lembah berbentuk U dan dalam
3 Gelombang laut Goa laut dan celah pada tebing
4 Angin Goa pada batuan dan cerukan pada batuan akibat pusaran angin

2) Bentuk Residual
Bentukan yang tersisa dari hasil proses pengelupasan relief oleh tenaga eksogen, misalnya sebagai berikut:
No. Jenis Tenaga Eksogen Kenampakan (relief)
1 Sungai atau kikisan air Perbukitan dan pegunungan dengan puncak membulat
2 Glaciers atau es Perbukitan dan pegunungan dengan puncak runcing
3 Gelombang laut Tebing yang terjal dan lahan di depan tebing yang berbatu hasil runtuhan tebing
4 Angin Batu berbentuk jamur

3) Bentuk Deposisional
Bentukan hasil pengendapan material hasil pengelupasan relief yang terangkut oleh tenaga eksogen, misalnya sebagai berikut:
No. Jenis Tenaga Eksogen Kenampakan (relief)
1 Sungai atau kikisan air Kipas aluvial dan delta
2 Glaciers atau es Moraine atau endapan material berbentuk huruf U
3 Gelombang laut Pantai dan daratan penghalang menjorok ke laut
4 Angin Gumuk pasir atau bukit pasir


G. Kegempaan
Peristiwa kegempaan di permukaan bumi terjadi akibat adanya pergerakan antar bagian-bagian kerak bumi, yang dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Pengertian Gempa
Gempa bumi disebabkan oleh pelepasan energi regangan elastis batuan (elastically-strained rock) pada litosfir. Makin besar energi yang dilepas makin kuat kejadian gempa yang terjadi. Gempa bumi adalah suatu gangguan dalam bumi jauh di bawah permukaan yang dapat menimbulkan korban jiwa dan harta benda di permukaan. Gempa bumi datangnya secara tiba-tiba dan tidak dapat dicegah, yang dapat dilakukan hanyalah memperkecil kerugian yang diakibatkan oleh gempa bumi.
2. Sumber Gempa
Teori terjadinya atau asal usul gempa yang dapat diterima adalah pergeseran sesar dan teori kekenyalan elastis (elastic rebound theory). Gerak tiba-tiba sepanjang sesar merupakan penyebab gempa yang sering terjadi.
Teori kekenyalan elastis memperkirakan, jika permukaan sesar bergesekan satu dengan lainnya, energi terkumpul dalam tubuh batuan yang terdeformasi elastis. Jika terjadi pergeseran maka tubuh batuan yang dalam regangan elastis kembali ke bentuk asal.

3. Penyebab Gempa Bumi
Penyebab gempa bumi disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu sebagai berikut:
a. Gempa Volkanik
Gempa volkanik terjadi sebagai akibat adanya tekanan gas dan batuan yang telah menjadi cair dan panas (magma) yang berusaha keluar dari perut bumi atau akibat letusan gunung api. Getaran tanah terasa hanya di lereng gunung atau di daerah sekitar kaki gunung.
Bencana yang mengerikan yang terjadi bukan terjadi akibat gempa vulkanik, tetapi akibat bahan-bahan hasil letusan gunung api.


b. Gempa Tektonik
Gempa tektonik terjadi sebagai akibat adanya patahan padanlapisan batuan dimana di dalam kulit bumi kita terjadi proses geologi (tumbukan anar lempeng) yang mengakibatkan terkumpulnya dan terkekangnya tegangan-tegangan dan regangan-regangan. Hal ini, dalam waktu geologi menghasilkan perubahan kedudukan dan bentuk lapisan-lapisan batuan. Bila tegangan dan regangan itu meningkat, maka pada suatu saat akan melampaui kekuatan batas elastisitas dari lapisan bumi, sehingga akan terjadi persesaran atau perkekaran sepanjang bidang-bidang terlemah pada batuan yang disebut dengan patahan. Peristiwa pergeseran ini dimaksudkan untuk mencari keseimbangan baru, sehingga tenaga yang terkekang dilepaskan sebagian atau seluruhnya dalam bentuk getaran ke seluruh permukaan bumi.

c. Gempa Runtuhan atau Terban
Gempa yang disebabkan oleh tanah longsor, goa bekas tambang atau goa pada batuan kapur/gamping yang runtuh. Gempa runtuhan atau terban biasanya mempunyai tingkat getaran gempa yang relatif kecil dan bersifat lokal, sehingga getarannya tidak menimbulkan bahaya seperti runtuhnya bangunan.


4. Jalur Gempa
Jalur utama gempa bumi di dunia terdapat tiga (3) jalur yang merupakan batas pertemuan dari beberapa lempeng tektonik aktif, yaitu sebagai berikut:
a. Jalur Gempa Bumi Sirkum Pasifik
Jalur ini dari Cardilles de los Andes (Chili, Equador dan Karibia), Amerika Tengah, Meksiko, California British Columbia, Alautian Island, Kachatka, Jepang, Taiwan, Filiphina, Indonesia, Polynesia dan berakhir di New Zealand. Pegunungan yang berada pada jalur ini adalah Pegunungan Andes, Pegunungan Rocky Mountains dan Pegunungan Sierra Nevada.

b. Jalur Gempa Bumi Mediteran atau Trans Asiatic
Jalur ini dimulai dari Azores, Mediteran (Maroko, Portugal, Italia, Balkan, Rumania), Turki, Kaukasus, Irak, Iran, Afganistan, Himalaya, Burma, Indonesia (Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara dan Laut Banda) dan akhirnya bertemu dengan jalur Sirkum Pasifik di daerah Maluku. Pegunungan yang terkenal diantaranya adalah Pegunungan Atlas, Pegunungan Alpen, Pegunungan Jura, Pegunungan Himalaya, Pegunungan Arakanyoma dan Bukit Barisan.


c. Jalur Gempa Bumi Mid-Atlantik
Jalur ini mengikuti Mid-Atlantik Ridge, yaitu Spitsbergen, Iceland dan Atlantik Selatan


Kejadian gempa di dunia diperkirakan sebanyak 80% terjadi di Jalur Sirkum Pasifik yang juga merupakan jalur volkanik, sedang 15% gempa terjadi di Jalur Mediteran dan sisanya 5% tersebar di Mid-Atlantik dan tempat-tempat lainnya.


Wilayah Indonesia yang terdiri dari 17.504 pulau dan 6000 pulau diantaranya tidak berpenghuni secara geografis berada pada pertemuan tiga lempeng utama, yaitu: lempeng Hindia Australia atau Indo-Australia di wilayah bagian selatan yang bergerak relatif ke utara-timur dengan pergerakan sekitar 7 cm/tahun; lempeng Eurasia di wilayah bagian utara yang bergerak relatif ke selatan dengan pergerakan 9 cm/tahun; dan lempeng Pasifik di wilayah bagian timur yang bergerak relatif ke barat dengan pergerakan 11 cm/tahun, merupakan wilayah yang mempunyai aktivitas kegempaan sangat tinggi.
Indonesia juga termasuk bagian dari lintasan The Pacific Ring of Fire (Cincin Api Pasifik) yaitu suatu lintasan deretan gunungapi, yang merupakan dampak dari adanya pertemuan dua lempeng volkanik yang saling bertumbukan. Cincin Api Pasifik membentang diantara daerah pertemuan Lempeng Pasifik dengan Lempeng Hindia-Australia, Lempeng Eurasia, Lempeng Amerika Utara dan Lempeng Nazca yang bertumbukan dengan Lempeng Amerika Selatan. Cincin Api Pasifik membentang mulai dari ujung selatan Amerika Latin, Amerika Tengah, Amerika Utara, melintasi Selat Bearing dan memasuki Benua Asia Pesisir Timur, melalui Jasirah Kamsyatka, Kepulauan Jepang, Philipina, Indonesia trus ke Australia hingga Selandia Baru (New Zealand). Berdasarkan analisis para ahli, diketahui bahwa 81% kejadian gempa bumi besar terjadi pada lintasan Cincin Api Pasifik ini.
Selain dilintasi Cincin Api Pasifik, Indonesia berada di Ikat Pinggang Alpine, yang membentang dari Flores, Bali, Jawa, Sumatera, Himalaya, Laut Tengah, kemudian keluar ke Samudera Atlantik.. Berdasarkan analisis para ahli, diketahui bahwa 17% kejadian gempa bumi besar terjadi pada Ikat Pinggang Alpine ini.




5. Fokus Gempa dan Episenter
Fokus Gempa (hypocentre) adalah tempat dimana energi gempa terlepas dan menyebabkan gempa bumi (earthquake focus). Kenyataan bahwa sumber gempa berasal dari gerak sesar, maka fokus gempa tidak merupakan satu titik, melainkan satu daerah yang membentang beberapa kilometer.
Fokus gempa terletak di kedalaman, di bawah permukaan bumi. Untuk mengidentifikasi pusat gempa dilakukan dari Episenter, yaitu titik di permukaan bumi yang tegak lurus di atas fokus gempa dan diidentifikasi berdasarkan pada posisi letak lintang dan bujur bumi (lihat gambar).


6. Kedalaman Pusat Gempa
Berdasarkan kedalaman pusat gempa (hypocentre) yang terjadi, maka gempa bumi dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu sebagai berikut:
a. Gempa Bumi Dangkal
Pusat gempa berada kurang dari 50 Km dari permukaan bumi. Di Indonesia gempa bumi dangkal letaknya terpencar. Gempa semacam ini dapat menimbulkan kerusakan besar. Makin dangkal gempa bumi terjadi, maka daya perusaknya semakin besar. Hampir 85% kejadian gempa bumi di dunia termasuk dalam gempa bumi dangkal.
b. Gempa Bumi Menengah/Intermedier
Pusat gempa yang sumbernya berada antara 50 - 300 km di bawah permukaan bumi. Di Indonesia gempa bumi menengah terbentang sepanjang Sumatra sebelah Barat, Jawa sebelah Selatan, selanjutnya Nusa Tenggara antara Sumbawa dan Maluku, akhirnya sepanjang Teluk Tomini, Laut Maluku ke Filipina. Gempa menengah dengan fokus kurang dari 150 km di bawah permukaan masih dapat menimbulkan kerusakan. Kejadian gempa menengah di seluruh dunia sekitar 12%
c. Gempa Bumi Dalam
Gempa bumi yang hiposenternya berada lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi. Di Indonesia gempa bumi dalam berada di bawah Laut Jawa, Laut Flores, Laut Banda dan Laut Sulawesi. Gempa bumi dalam tidak membahayakan dan kejadian di seluruh dunia sekitar 3%.

Persebaran gempa bumi dangkal, menengah dan dalam di seluruh dunia, seperti disajikan pada gambar sebagai berikut:


Contoh posisi kedalaman pusat gempa pada kejadian gempa bumi dangkal, menengah dan dalam di suatu pertemuan (tumbukan disertai penunjaman) antar lempeng, seperti disajikan pada gambar sebagai berikut:


Persebaran wilayah rawan gempa bumi di Indonesia berdasarkan kejadian gempa yang telah terjadi, seperti disajikan pada gambar sebagai berikut:


7. Kuat Gempa
Kuat gempa dapat diketahui dengan mengetahui besarnya magnitude dan intensitas gempanya, yang dapat diuraikan sebagai berikut:
a. Magnitude (Magnitudo)
Konsep magnitude gempa bumi sebagai skala kekuatan relatif gempa bumi dari pengukuran fase simpangan gelombang dikemukakan pertama kali oleh K. Wadati dan Charles Richer tahun 1930. Magnitude adalah besarnya tenaga yang dilepaskan oleh pusat gempa bumi (hiposenter) pada waktu terjadinya gempa. Tiap-tiap pos/stasiun pengamat gempa menghitung magnitude berdasarkan hasil pencatatan alat pencatat gempa masing-masing yang dapat disesuaikan dengan skala Richter.
Energi gempa bumi disebut dengan magnitudo. Ada beberapa metode untuk menentukan besaran energi gempa bumi, seperti: menggunakan gelombang badan (body wave) yang merambat di badan bumi atau disebut magnitude body (Mb); menggunakan gelombang permukaan (surface wave) disebut dengan magnitude surface (Ms); dan menggunakan rentang waktu gempa terjadi (durasi) disebut dengan magnitude durasi (Md). Perbedaan cara pengamatan magnitudo ini akan menghasilkan perbedaan skala pengukuran pada suatu gempa bumi, tetapi perbedaan antar magnitudo mempunyai hubungan (korelasi) satu sama lain.

b. Intensitas Gempa Bumi
Intensitas gempa bumi adalah tingkat kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi yang diderita oleh suatu tempat. Gempa Bumi mempuyai intensitas yang diketahui secara makro, artinya dapat diketahui dari pengamatan yaitu kerusakan yang terjadi.
Para ahli seismologi mendekatinya dengan mengukur amplitudo gelombang seismik. Skala pengukuran intensitas gempa bumi terdapat beberapa macam, yaitu: skala Modified Mercalli Intensity (MMI); skala Omori; skala Cancani; skala intensitas Medved-Sponheur-Karnik (MSK) yang pada tahun 1992 dirubah menjadi Eurepean Maroseismic Scale (EMS) digunakan di Eropa Timur; skala intensitas Japan Meteorological Agency (JMA) digunakan di Jepang; dan skala intensitas Rossi-Forel (RF) digunakan di Cina.
Richter, membuat skala logaritmik yaitu Richter Magnitute Scale, dengan menghitungnya dari amplitudo gelombang primer (P) dan gelombang sekunder (S) dari seismogram 100 km dari episenter, dengan formula:
M = log X/T + Y,
M = Skala magnitute Richter,
T = Waktu yang diperlukan untuk osilasi satu gelombang,
X = Amplitudo maksimum,
Y = Faktor koreksi, yang ditentukan dari interval gelombang
S – P . X/T, adalah besar energi yang sampai seismograf


Skala Omori membagi intensitas gempa menjadi 7 ukuran/derajat sebagai berikut:
DERAJAT KETERANGAN
I Getaran lunak, tidak dirasakan semua orang
II Getaran sedang, banyak orang terbangun karena bunyi barang-barang yang pecah dan bunyi jendela atau pintu berderit karena bergoyang
III Getaran agak kuat, pintu dan jendela terbuka dan tertutup
IV Getaran kuat, gambar di dinding berjatuhan dan dining mengalami retak-retak
V Getaran sangat kuat, dinding dan atap rumah runtuh
VI Rumah-rumah banyak yang roboh
VII Terjadi kerusakan secara umum

Skala Mercalli ditemukan ahli gunungapi Italia bernama Giuseppe Mercalli pada tahun 1902. Skala Mercalli didasarkan pada informasi dari orang-orang yang selamat dari bencana gempa bumi dan ditemukan 12 ukuran besarnya gempa bumi berdasarkan pada kerusakan yang terjadi. Di bawah ini disajikan tabel perbandingan antara Skala Magnitude Richter dengan Skala Intensitas Modified Mercalli dan tingkat kerusakan yang terjadi, sebagai berikut:
Skala Magnitute
Richter Skala Intensitas
Modified Mercalli Karakteristik pengaruh gempa
di daerah populasi
< 3,4 I Tidak terasa hanya terdeteksi oleh seismograf
3,5 – 4,2 II dan III Terasa oleh beberapa orang di dalam bangunan tinggi; getaran dirasakan seperti ada kereta yang berat melintas
4,3 – 4,8 IV Terasa oleh orang banyak dan jendela bergetar serta benda tergantung bergoyang
4,9 – 5,4 V Terasa oleh semua orang dan dapat dirasakan di luar rumah, hiasan dinding bergerak, benda di atas rak mampu terjatuh dan pintu bergoyang
5,5 – 6,1 VI dan VII Terasa oleh semua dan terjadi kerusakan ringan bangunan, lantai rekah, dinding retak dan bata dapat berjatuhan; orang tidak dapat berjalan/berdiri dengan baik
6,2 – 6,9 VIII dan IX Kerusakan bangunan lebih parah, cerobong asap runtuh dan rumah” bergerak di atas pondasinya
7 – 7,3 X Kerusakan serius (parah), jembatan-jembatan terpelintir, dinding rekah-rekah, bangunan dari bata runtuh
7,4 – 7,9 XI Kehancuran berat, banyak bangunan runtuh
> 8 XII Hancur total, gelombang terlihat di permukaan tanah dan benda-benda terlempar ke udara
Sumber: Skinner, 1992 dan berbagai sumber lainnya

Skala Cancani membagi magnitudo gempa dalam 12 ukuran derajat berdasarkan percepatan perambatan gelombang seismik, sebagai berikut:
DERAJAT PERCEPATAN (mm/detik)
I 0 – 2,5
II 2,5 – 5,0
III 5,0 – 10
IV 10 – 25
V 25 – 50
VI 50 – 100
VII 100 – 250
VIII 250 – 500
IX 500 – 1000
X 1000 – 2500
XI 2500 – 5000
XII 5000 – 10.000

Kejadian gempa bumi di suatu tempat dapat diperkirakan posisi episentrumnya dengan menggunakan rumus LASKA, yaitu:

Keterangan:
= jarak episentrum dengan stasiun pencatat gempa
= selisih waktu datangnya gelombang sekunder dengan gelombang primer (dalam menit)
1 megameter = 1000 Km

Contoh penggunaan rumus LASKA:
Stasiun BMG di Banjarbaru tanggal 19 September 2009 mencatat kejadian gempa di suatu tempat, yaitu: gelombang primer (P) tercatat pada jam 19.19 dan gelombang sekunder (S) tercatat pada jam 19.22, maka jarak episentrum dari Banjarbaru adalah sebagai berikut:
Jawab: = ((19.22 – 19.19) – 1) x 1 megameter
= (3 -1) x 1.000 km
= 2.000 km (jarak episentrum dari Banjarbaru)

8. Bahaya Gempa Bumi
Bahaya gempa bumi dapat secara langsung maupun tidak langsung, sperti diuraikan sebagai berikut:
a. Akibat langsung dari goncangan permukaan tanah dan pensesaran adalah sebagai berikut:
1) Bergeraknya tanah akibat gempa, terutama gelombang permukaan di lapisan” batuan di permukaan dan regolith, berakibat dapat merusak bahkan kadang- kadang menghancurkan bangunan,
2) Bila permukaan tanah tersesarkan, bangunan” terbelah, jalan terputus dan segala sesuatu yang dilalui sesar terbelah.






b. Akibat tidak langsung dari goncangan yang mengakibatkan kerusakan adalah sebagai berikut:
1) Kebakaran, dapat terjadi karena adanya goncangan yang menumpahkan kompor, mematahkan pipa gas/saluran gas dan memutus kabel listrik.
2) Pada daerah yang berlereng curam, dapat terjadi batuan meluncur ke bawah, tebing ambruk dan gerakan tanah longsor, sehingga mengakibatkan rumah, jalan dan struktur bangunan hancur.
3) Goncangan mendadak pada sedimen dan regolith yang jenuh air dapat mengubah tanah yang padat menjadi seperti massa cair (quicksand). Prosesnya disebut liquefaction, yang menyebabkan amblesnya bangunan.
4) Terjadinya gelombang laut seismik atau tsunami (berasal dari bahasa Jepang artinya gelombang pelabuhan).
Gempa dan pensesaran pada lantai samudera menyebabkan air laut bergerak dengan cepat (sampai 950 km/jam). Di laut terbuka gelombang tidak tampak, karena amplitudonya hanya beberapa meter tetapi dengan panjang gelombang sampai 200 km, sehingga setelah mencapai tempat yang dangkal akan membentuk gelombang dengan amplitudo yang sangat tinggi, sampai 30 meter.
Tsunami tidak hanya terjadi karena gempa bumi tektonik, tetapi dapat terjadi karena tanah longsor di permukaan laut yang kemudian masuk ke dalam laut, atau tanah longsor yang terjadi di bawah permukaan laut, dan akibat dari letusan gunungapi yang berada tengah lautan. Sepanjang sejarah, kejadian tsunami akibat aktivitas gunungapi setidaknya telah terjadi 92 tsunami besar, sedang sekitar 25% dari jumlah tersebut disebabkan oleh gempa bumi yang menyertai letusan gunungapi dan 25% lainnya disebabkan oleh aliran piroklastik yang masuk kedalam laut. Sekitar 20% diakibatkan oleh letusan volkanik/gunungapi bawah laut, sedang 10% karena runtuhnya kaldera damn 20% sisanya disebabkan oleh berbagai jenis longsoran volkanik lainnya.
Beberapa penyebab terjadinya tsunami adalah sebagai berikut:
a) terjadi gempa bumi dengan kekuatan gempa yang besar (≥ 6,5 SR) yang lokasi episentrumnya berada di tengah laut dan kedalaman pusat gempa < 60 km;
b) terjadi sesar vertikal (dip slip);
c) terjadi keruntuhan dasar laut;
d) terjadi erupsi gunungapi di laut;
e) terjadi jatuhan meteor di permukaan air laut.
Beberapa tanda-tanda akan datangnya tsunami adalah sebagai berikut:
a) air laut surut secara mendadak (tiba-tiba surut dengan cepat);
b) terdengar suara gemuruh/ledakan/dentuman seperti ledakan bom dari tengah laut;
c) tiupan angin tercium bau garam yang menyengat (bau busuk) seperti terasi atau telur busuk;
d) terdengar suara gemuruh dari tengah laut dan tampak gelombang yang tinggi, hitam dan besar serta datang menuju pantai dengan kecepatan sangat tinggi (900 km/jam).

9. Kejadian Gempa Bumi
Peristiwa gempa bumi merupakan bagian proses alam yang telah berlangsung sejak kerak bumi terbentuk, sehingga gempa bumi terjadi jauh sebelum bumi dihuni oleh mahluk hidup. Kejadian gempa bumi paling besar dari seluruh peristiwa gempa yang dicatat dalam sejarah peradaban manusia adalah sebagai berikut:
a. Kamchatka. Gempa bumi dengan kekuatan 9,0 SR, yang terjadi pada tanggal 4 November 1952;
b. Andrean of Islands, Alaska. Gempa bumi dengan kekuatan 9,1 SR, yang terjadi pada tanggal 9 Maret 1957;
c. Chile. Gempa bumi dengan kekuatan 9,5 SR, yang terjadi pada tanggal 22 Mei 1960;
d. Prince William Sound, Alaska. Gempa bumi dengan kekuatan 9,2 SR, yang terjadi pada tanggal 28 Maret 1964;
e. Pantai Barat Sumatera Utara (Aceh), Indonesia. Gempa bumi dengan kekuatan 8,5 SR, yang terjadi pada tanggal 26 Desember 2004.


Kejadian gempa bumi dari seluruh peristiwa gempa yang dicatat dalam sejarah peradaban manusia yang menelan korban lebih dari 200.000 jiwa adalah sebagai berikut:
a. Iran, Damghan. Gempa bumi yang terjadi pada tanggal 22 Desember 856, dengan menelan korban hingga 200.000 jiwa;
b. Syria, Aleppo. Gempa bumi yang terjadi pada tanggal 9 Agustus 1138, dengan menelan korban hingga 230.000 jiwa;
c. China, Shansi. Gempa bumi dengan kekuatan gempa 8,0 SR yang terjadi pada tanggal 3 Januari 1556, dengan menelan korban hingga 830.000 jiwa;
d. China, near Xining. Gempa bumi dengan kekuatan gempa 7,9 SR yang terjadi pada tanggal 22 Mei 1927, dengan menelan korban hingga 200.000 jiwa;
e. China, Tangsan. Gempa bumi dengan kekuatan gempa 7,5 SR yang terjadi pada tanggal 27 Juli 1976, dengan menelan korban hingga 255.000 jiwa; dan
f. Sumatera. Gempa bumi dengan kekuatan gempa 8,5 SR yang terjadi pada tanggal 26 Desember 2004, dengan menelan korban hingga 283.106 jiwa.


H. Soal Latihan
Bacalah tiap-tiap soal dan jawaban dengan teliti sebelum menjawab soal. Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda silang (X).
1 Suatu sistem yang terdiri dari matahari dan planet-planet serta benda-benda angkasa yang berputar mengitarinya disebut dengan:
A. Solar System
B. Nebula Planetaria
C. Astronomi
D. Solar Cell
E. System Planetaria 2 Struktur bumi secara berurutan adalah terdiri sebagai berikut:
a. Litosfer, Mesosfer, Troposfer, Core
b. Astenosfer, Litosfer, Mesosfer, Core
c. Litosfer, Astenosfer, Mesosfer, Core
d. Mesosfer, Astenosfer, Litosfer, Core
e. Litosfer, Troposfer, Mesosfer, Core
3 Bagian inti bumi sering disebut dengan lapisan:
A. Mesosfer
B. Sima
C. Astenosfer
D. Sial
E. Nife 4 Kerak samudera sering disebut dengan lapisan:
A. Mesosfer
B. Sima
C. Astenosfer
D. Sial
E. Nife
5 Kerak benua sering disebut dengan lapisan:
A. Mesosfer
B. Sima
C. Astenosfer
D. Sial
E. Nife 6 Struktur bumi terdiri dari beberapa lapisan yang konsentris. Lapisan kerak bumi bagian bawah disebut dengan,
A. Litosfer
B. Kerak benua
C. Kerak samudera
D. Mantel (mantle)
E. Mesosfer
7 Struktur bumi terdiri dari beberapa lapisan yang konsentris. Lapisan selubung bagian bawah disebut dengan,
A. Litosfer
B. Kerak benua
C. Kerak samudera
D. Selubung
E. Mesosfer
8 Pulau Papua termasuk dalam lempeng ….
A. Lempeng Eurasia/Asia
B. Lempeng Hindia Australia
C. Lempeng Pasifik
D. Lempeng Nazca
E. Lempeng Papua
9 Kerak bumi terdiri dari beberapa lempeng, diantaranya adalah lempeng:
A. Pasifik, Asia, Hindia Australia, dan Atlantik
B. Hindia, Amerika Selatan, Afrika, dan Asia
C. Amerika Utara, Antartika, Asia, dan Pasifik
D. Australia, Asia, Afrika, dan Atlantik
E. Asia, Afrika, Atlantik, dan Hindia 10 Wilayah Indonesia Timur merupakan pertemuan antara lempeng ……
A. Hindia Australia dengan Asia
B. Filipina dengan Hindia Australia
C. Pasifik dengan Asia
D. Nazca dengan Pasifik
E. Asia dengan Filipina
11 Wilayah Indonesia Barat merupakan pertemuan antara lempeng ……
A. Hindia Australia dengan Asia
B. Filipina dengan Hindia Australia
C. Pasifik dengan Asia
D. Nazca dengan Pasifik
E. Asia dengan Filipina 12 Gerakan lempeng tektonik di Indonesia terdiri dari gerakan ……..
A. Divergen
B. Saling menjauh
C. Transform
D. Konvergen
E. Antigen

13 Gerakan lempeng bumi dapat saling berjauhan, sering disebut dengan gerakan:
A. Endogen
B. Transform
C. Divergen
D. Konvergen
E. Eksogen 14 Gerakan lempeng bumi dapat saling bertumbukan, sering disebut dengan gerakan:
A. Eksogen
B. Endogen
C. Transform
D. Konvergen
E. Divergen
15 Gerakan lempeng bumi dapat saling bergesekan, sering disebut dengan gerakan:
A. Endogen
B. Transform
C. Divergen
D. Konvergen
E. Eksogen 16 Gempa bumi yang terjadi akibat adanya aktivitas pertambangan adalah ……
A. Gempa Runtuhan
B. Gempa Tektonik
C. Gempa Dangkal
D. Gempa Intermediate
E. Gempa Dalam
17 Tempat dimana energi gempa terlepas dan menyebabkan gempa bumi disebut..
A. Episenter/episentrum
B. Kuat gempa
C. Fokus gempa
D. Subduction
E. Continental crust 18 Tsunami merupakan gelombang laut seismik. Kata tsunami berasal dari bahasa Jepang yang artinya:
A. Gelombang pasang
B. Gelombang gempa
C. Gelombang laut
D. Gelombang kapal
E. Gelombang pelabuhan
19 Gempa yang sering dan banyak terjadi di Indonesia adalah ...
A. Gempa susulan
B. Gempa dangkal
C. Gempa runtuhan
D. Gempa dalam
E. Gempa intermedier 20 Goncangan mendadak akibat gempa pada sedimen dan regolith yang jenuh air dapat mengubah tanah yang padat menjadi seperti massa cair, yang disebut ..
A. Liquidfraction
B. Liquiditas
C. Liquefaction
D. Sedimentliquid
E. Regoliquid


I. Rangkuman
Galaksi adalah kumpulan dari beberapa tatasurya dan tiap-tiap galaksi mempunyai bentuk yang berbeda, seperti bentuk spiral untuk galaksi bimasakti dimana bumi kita berada dalam salah satu tatasuryanya. Galaksi-galaksi yang berada di jagat raya mempunyai asal-usul yang dibuktikan oleh para ahli dan diyakini bahwa segala sesuatu berawal dari ledakan satu titik tunggal berkerapatan tak terhingga dan bervolume nol. Seiring dengan berjalannya waktu, ruang angkasa mengembang dan ruang yang memisahkan antara benda-benda langit pun mengembang. Hal ini sesuai dengan firman Allah SWT dalam Al Qur'an, yaitu: “Dia Pencipta langit dan bumi” (QS. Al An'aam, 6:101) dan “Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya” (QS. Adz Dzaariyaat, 51:47).
Bumi adalah anggota tatasurya yang kenampakan/reliefnya tidak rata dan terdiri dari beberapa lapisan, yaitu kerak bumi, mantel/selubung luar, selubung dalam, inti luar dan inti dalam. Kerak bumi merupakan lapisan yang dingin dan padat mengapung di atas selubung luar yang cair, plastis dan bersuhu tinggi, sehingga adanya arus konveksi pada bagian selubung mengakibatkan pergerakan lempeng dan menjadi penyebab terjadinya proses endogen, yaitu diastrofisme dan vulkanisme. Hasil bentukan-bentukan dari tenaga endogen oleh tenaga eksogen dirusak sehingga mengakibatkan pelapukan, erosi, gerak massa batuan (mass wasting) dan sedimentasi.
Pergerakan dan pertemuan lempeng di wilayah Indonesia mengakibatkan wilayahnya dilalui 2 jalur utama gempa bumi di dunia, yaitu Jalur Gempa Bumi Sirkum Pasifik dan Jalur Gempa Bumi Mediteran atau Trans Asiatic, serta 2 lintasan gunungapi yaitu Cincin Api Pasifik dan Ikat Pinggang Alpine, sehingga rentan terhadap bencana alam, seperti peristiwa gempa bumi, gunung meletus dan kejadian stunami.


BAB III
EVALUASI

A. Tujuan dan Maksud Evaluasi
Setelah mendalami modul ini diharapkan para guru peserta PLPG dapat meningkatkan pemahaman dan pengetahuan yang tertuang dalam modul secara keseluruhan, sehingga setiap Guru Pengetahuan Sosial khususnya guru geografi lebih memahami materi bahan ajar yang diberikan pada siswa. Tujuan dan maksud evaluasi adalah untuk mengetahui apakah para guru peserta PLPG telah dapat menerima, memahami dan mampu mencerna materi yang diberikan instruktur tanpa menyimpang dari garis besar isi modul serta dapat disebarluaskan kepada anak didik/siswa.

B. Materi Evaluasi
Materi evaluasi dibedakan menurut kompetensi yang ditinjau dari aspek pemahaman atau pengetahuan, aspek daya ingat mulai dari bagian awal sampai bagian akhir modul, seperti diuraikan sebagai berikut:
1. Aspek Pemahaman atau Pengetahuan
Aspek ini menyangkut konsep dan dasar pemikiran yang mendasarkan pada teori-teori dan dibuktikan atau dibandingkan dengan kenyataan di lapangan, sehingga peserta PLPG dapat mengetahui hal-hal yang sebenarnya tentang peristiwa yang terjadi di permukaan bumi.
2. Aspek daya Ingat
Aspek ini menyangkut berbagai hal termasuk psikologis seseorang, yaitu apakah seseorang mau mengingat-ingat sesuatu apabila mempunyai perasaan senang dan merasa memerlukan, sehingga tidak perlu menguras pikiran. Caranya dengan memberikan sesuatu untuk menghafalkan dan menunjukkan sesuatu yang menarik.

C. Evaluasi
Pilihlah jawaban yang paling tepat dan silang (X) alternatif jawaban yang dipilih.
1. Sistem yang terdiri dari matahari dan planet-planet serta benda-benda angkasa yang berputar mengitarinya disebut:
a. Heliosentris
b. Geosentris
c. Galaksi
d. Tatasurya
e. Jagat raya

2. Bentuk galaksi secara umum dibedakan sebagai berikut, kecuali:
a. Bola
b. Elips
c. Spiral
d. Spiral Berpalang
e. Tak Beraturan

3. Galaksi dimana bumi berada disebut galaksi:
a. Andromeda
b. Ursa Mayor
c. Bimasakti
d. Magellan
e. Whirlpool

4. Sistem tata surya yang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan manusia adalah sistem:
a. Geosentris
b. Antroposentris
c. Planetesimal
d. Heliosentris
e. Proto Planet
5. Teori asal usul tatasurya menurut para ahli diantaranya adalah, kecuali teori:
a. Pasang Surut, Planetesimal, Bintang Kembar
b. Planetesimal, Nebula, Kabut
c. Nebula, Proto Planet, Pasang Surut
d. Kabut, Heliosentris, Bintang Kembar
e. Proto Planet, Kabut, Bintang Kembar
6. Struktur bumi secara berurutan adalah terdiri sebagai berikut:
a. Litosfer, Mesosfer, Troposfer, Core
b. Astenosfer, Litosfer, Mesosfer, Core
c. Litosfer, Astenosfer, Mesosfer, Core
d. Mesosfer, Astenosfer, Litosfer, Core
e. Litosfer, Troposfer, Mesosfer, Core
7. Adanya perbedaan sifat fisik inti bumi bagian dalam yang padat dan bagian luar yang cair serta perputaran/rotasi bumi menyebabkan proses:
a. Gempa
b. Gravitasi
c. Magneto Hydrodinamis
d. Endogen
e. Eksogen
8. Lempeng tektonik yang berukuran paling kecil adalah:
a. lempeng Cocos
b. lempeng Filipina
c. lempeng Arab
d. lempeng Scotia
e. lempeng Nazca
9. Pergeseran lapisan kulit bumi secara vertikal (naik-turun) dan secara horisontal (kiri-kanan) disebut:
a. Epirogenesa
b. Orogenesa
c. Volkanisme
d. Diastrofisme
e. Tektonisme
10. Gunung Merapi di Jawa Tengah termasuk tipe gunungapi sebagai berikut:
a. Fissure Volcano
b. Shield Volcano
c. Dome Volcano
d. Ash-cinder Volcano
e. Caldera Volcano
11. Intrusi magma yang menyusup perlapisan batuan dengan dasar rata dan bagian atas seperti kubah disebut:
a. Dike
b. Batholit
c. Sill
d. Lakolit
e. Sumbat lava

12. Proses pelapukan kimiawi yang terjadi apabila larutan penyerang mengandung pereaksi basa dengan pK > 9,6 disebut:
a. Solution
b. Hidrolisis
c. Hidrasi
d. Alkalinolisis
e. Salinolisis

13. Pengikisan dan pengangkutan lapisan tanah/batuan oleh gelombang air laut yang menumbuk pantai, sehingga berlubang membentuk jembatan penghubung pada batuan yang menjorok ke laut lepas disebut:
a. Sea Cave
b. Sea Stack
c. Sea Arch
d. Cove
e. Salt Marsh

14. Pengikisan dan pengangkutan material tanah/batuan yang berupa debu dan butir-butir pasir oleh angin yang kencang disebut:
a. Korasi
b. Deflasi
c. Turbulensi
d. Erosi
e. Iritasi
15. Pengikisan dan pengangkutan material tanah/batuan oleh rayapan gletsyer atau es yang bergerak menuruni lereng pegunungan disebut:
a. Deflasi
b. Eksarasi
c. Ressesional
d. Ice Sliding
e. Korasi

16. Persentase kejadian gempa yang terjadi di Jalur Sirkum Pasifik dan merupakan jalur volkanik diperkirakan sebesar:
a. 12%
b. 5%
c. 81%
d. 17%
e. 85%

17. Persentase kejadian gempa menengah di seluruh dunia sekitar:
a. 12%
b. 5%
c. 81%
d. 17%
e. 85%

18. Berdasarkan peta wilayah rawan gempa di Indonesia. Wilayah manakah yang sering terjadi gempa di Pulau Jawa?
a. Banten-Pandeglang
b. Jawa Barat, Bantar Kawung
c. Daerah Istimewa Yogyakarta
d. Lasem
e. Jawa Timur

19. Kejadian gempa bumi yang paling besar skala ukurannya dari seluruh peristiwa gempa yang dicatat dalam sejarah peradaban manusia berada di:
a. Aceh, Indonesia
b. Kamchatka
c. Andrean of Islands, Alaska.
d. Chile
e. Prince William Sound, Alaska.

20. Negara tetangga manakah yang jumlah korban tsunami akibat gempa bumi pada tanggal 26 Desember 2004 di Samudera Hindia paling banyak?
a. Sri Langka
b. India
c. Bangladesh
d. Thailand
e. Malaysia


DAFTAR BUKU ACUAN
Arthur Holmes, 1965. Principles of Physical Geology. The English Language Book Society and Nelson.
Brian J. Skinner, Stephen C. Porter, 1992. The Dynamic Earth, an introduction to physical geology 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc.
Departemen Pendidikan Nasional, 2005. Ilmu Pengetahuan Sosial- Geografi. Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah, Jakarta.
Desaunettes, J.R., 19977. Catalogue of Landforms for Indonesia. Bogor: Soil Research Institute.
Doddy Setia Graha, 1987. Batuan dan Mineral. Nova, Bandung.
Herman Darman & F. Hasan Sidi, 2000. An Outline of The Geology of Indonesia. Indonesian Association of Geologists.
Katili J.A. & Mark P., 1963. Geologi. Departemen Urusan Research Nasional, Jakarta.
Noer Aziz M. Dkk., 2002. Geologi Fisik. ITB, Bandung.
Sunarto, 2000. Geologi Dasar I. Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta.
Tiar P., 2006. Gempa Bumi Ciri dan Cara Menanggulanginya. Gitanagari, Jogjakarta.
Triton, P.B., 2009. Sejarah Bumi dan Bencana Alam. Tugu Publiser, Jogjakarta
Verstappen, H.Th. (1983). Applied Geomorphology, Geomorphological Surveys for Environment Development. Elsivier, Amsterdam.

waja sampai ka

BAB I
DEFINISI HIDROLOGI
DAN
RUANG LINGKUP KAJIAN HIDROLOGI


DEFINISI HIDROLOGI

Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air bumi, terjadinya, peredaran dan agihannya, sifat-sifat kimia dan fisikanya, dan reaksi dengan lingkungannya, termasuk hubungannya dengan makhluk-makhluk hidup (International Glossary of Hidrologi, 1974).

Hidrologi adalah suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang kejadian, perputaran dan penyebaran air di atmosfir dan di permukaan bumi serta di bawah permukaan bumi (Soewarno, 1991).

Hidrologi merupakan cabang geografi fisik yang mempelajari air dan perairan di daratan dengan sorotan khusus :
1. Kejadian dan sumber-sumber air
2. Sifat-sifat (kuantitas dan kualitas) air
3. Distribusi air menurut ruang dan waktu
4. Mempelajari pengaruh air terhadap daratan
5. Hubungan air dengan kehidupan

RUANG LINGKUP
1. Pengukuran data hidrologi
2. Diskripsi mencakup asal kejadian, sifat dan distribusinya
3. Analisa data untuk pengembangan model hidrologi
4. Aplikasi hidrologi untuk memecahkan masalah praktis (seperti penyediaan air, banjir dan kekeringan)

CABANG-CABANG HIDROLOGI

Potamologi
Ilmu yang mempelajari air permukaan
Limnologi
Ilmu yang mempelajari danau
Geohidrologi
Ilmu yang mempelajari air tanah
Criologi
Ilmu yang mempelajari salju dan es
Hidrometeorologi
Ilmu yang mempelajari hubungan antara hidrologi dan meteorologi

SIKLUS HIDROLOGI DAN UNSUR-UNSUR KAJIAN HIDROLOGI
 Siklus hidrologi dan neraca air (Sosrodarsono dan Takeda,1976)



 Daur Hidrologi DAS (Chorley, 1969)

Siklus hidrologi dan neraca air tiga dimensi

Keterangan :
P = presipitasi Qs = limpasan permukaan
Eo = evaporasi air permukaan bebas Qds = limpasan permukaan langsung
E tanah= evaporasi tanah
E = Evaporasi
T = transpirasi
I = intersepsi
E = infiltrasi
Sm = cadangan lengas tanah
Sg = cadangan air tanah
Ss = cadangan salju
S = cadangan permukaan
Qg = aliran air tanah
Qsm = salju yang melebur


Siklus hidrologi dan neraca air dua dimensi












BAB II
UNSUR-UNSUR METEOROLOGI

PRESIPITASI
Klasifikasi presipitasi
Klasifikasi genetik
 Klasifikasi ini didasarkan atas timbulnya presipitasi
 Ada 3 faktor utama yang menyebabkan terjadinya prespitasi, yaitu:
1. Tubuh udara yang lembab
2. Inti kondensasi (partikel debu, kristal garam, dll)
3. Adanya sarana untuk menaikkan udara yang lembab
 Pengangkatan ke atas dapat berlangsung dengan 3 cara pendinginan, yaitu:
1. Pendinginan siklonik
Terjadi dalam 2 bentuk yaitu :
a. Pendinginan siklonik non frontal
 Terjadi apabila udara bergerak dari kawasan di sekitarnya ke kawasan suatu tekanan rendah
 Udara memindahkan udara bertekanan renah ke atas, mendingin dan menghasilkan pripitasi berintensitas sedang
b. Pendinginan siklonik frotal
 Terjadi apabila massa udara yang panas naik di atas suatu tepi frontal yang dingin
 Laju presipitasi yang terjadi adalah sedang dan sering berlangsung lama
2. Pendinginan orografik
 Terjadi oleh aliran udara samudera yang lewat diatas tanah dan dibelokkan ke atas oleh gunung-gunung
 Sebagian besar presipitasi jatuh pada sisi lereng arah datangnya angin
 Jumlah presipitasi yang sedikit disebut dengan bayangan hujan
3. Pendinginan konvektif
 Terjadi apabila udara panas oleh pemanasan permukaan naik dan mendingin untuk membentuk awan
 Presipitasi ini berlangsung sangat singkat namun berintensitas tinggi.
Klasifikasi bentuk
1. Presipitasi vertikal
 Jatuh di atas permukaan bumi dan diukur oleh penakar hujan, meliputi:
 Hujan: air yang jatuh alam bentuk tetesan yang ikonensasikan dari uap air di atmosfer
 Hujan gerimis: hujan dengan tetesan yang sangat kecil
 Salju: kristal-kristal kecil air yang membeku yang secara langsung di bentuk dari uap air di udara bila suhunya pada saat ondensasi kurang dari 00C.
 Hujan batu es: gumpalan es yang kecil, kebulat-bulatan yang dipresipitasi selama hujan badai
 Sleet: campuran hujan dan salju, disebut juga glaze atau salju basah
2. Presipitasi horizontal
 Dibentuk di atas permukaan bumi dan tidak di ukur oleh penakar hujan
 Es: Salju yang sangat dipadatkan
 Kabut: uap air yang dikondensasikan menjadi partikel-partikel air halus di dekat permukaan tanah (pedut)
 Embun beku: bentuk kabut yang membeku di atas permukaan tanah dan vegetasi, disebut juga embun beku putih atau embun beku saja
 Embun: air yang dikondensasikan sebagai air dipermukaan tanah dan vegetasi yang ingin, terutama pada malam hari, dan menguap pada pagi hari
 Kondensasi pada es dan dalam tanah: kondensais juga menghasilkan presipitasi dari udara basah hangat yang mengalir di atas lembaran es an pada iklim sedang beberapa cm bagian atas tanah
 Faktor-faktor yang mengendalikan keragaman ruang presipitasi (Eagleson, 1970):
1. Garis lintang
2. Ketinggian tempat
3. Jarak-jarak dari sumber air
4. Posisi di dalam dan ukuran massa tanah benua atau daratan
5. Arah angin yang umum (menuju atau menjauhi) terhadap sumber-sumber air
6. Hubungan dengan deretan gunung
7. Suhu nisbi tanah dan samudera yang berbatasan

Pengukuran presipitasi
 Unsur yang mencirikan presipitasi yang jatuh pada suatu titik adalah:
1. Intensitas: jumlah presipitasi yang jatuh pada saat tertentu (mm/menit, cm/jam, dll)
2. Lama hujan: Periode presipitasi jatuh (menit, jam, dll)
3. Frekuensi: mengacu pada harapan bahwa presipitasi tertentu akan jatuh pada suatu saat tertentu
4. Luas areal: Luas areal dengan suatu curah hujan yang dapat dianggap sama
• Pemilihan suatu tipe penakar hujan tergantung pada beberapa faktor (Volker, 1968), yaitu:
1. Dapat dipercaya ketelitian pengukuran
2. Tipe data yang diperlukan (menit, harian,dll)
3. Tipe presipitasi yang akan diukur (adanya salju, tebalnya salju)
4. Dapat iperbandingkan engan penakar hujan lain yang ada
5. Biaya instalansi dan perawatannya
6. Intensitas perawatan
7. Mudahnya perawatan (deteksi kebocoran)
8. Mudahnya pengamatan
9. Gangguan oleh hewan dan manusia


• ALat-alat pengukur presipitasi
1. Penakar hujan bukan pencatat
a. Penakar hujan baku (standar)
b. Penakar hujan penyimpan (atau penjumlah)
c. Penakar hujan searas tanah
d. Penakar hujan acuan internasional
e. RADAR
2 . Penakar hujan otomatik (pencatat)
a. Pemantauan hujan ditanah
1. Penakar hujan otomatik tipe penimbangan
2. Penakar hujan otomatik tipe pelampung
3. Pebakar hujan otomatis tipe ember-tumpah
4. Penginderaan jauh
b. Pemantauan presipitasi dari udara (penginderaan jauh)
1. Kamera
2. Penyaring gambar (Scanner)
3. Radar
4. Radiometri gelombang mikro dan spektrometer gelombang mikro
c. Pemantauan presipitasi dari ruang angkasa (penginderaan jauh)
3. Tipe-tipe penakar presipitasi lainnya seperti untuk pengukuran hujan salju, es, kabut, dan embun

Gambar Penakar hujan
1. Penakar hujan recover

2. Penakar hujan searas tanah

3. Penakar hujan


4. Penakar hujan yang lain

Pemrosesan data presipitasi (Penentuan agihan Kawasan)
• Metode yang digunakan untuk menentukan presipitasi rata-rata di dalam suatu kawasan selama suatu periode tertentu (periode hujan tunggal, bulan, tahun, dll) adalah :
1. Rata-rata aritmetik
 Presipitasi diperoleh dengan menghitung rata-rata aritmetik (hitung) dari semua total penakar hujan di suatu kawasan
 Metode ini sesuai untuk kawasan-kawasan yang datar (rata),
 Sesuai untuk DAS-DAS dengan jumlah penakar hujan yang besar yang didistribusikan secara merata pada lokasi-lokasi yang mewakili
dimana :
R = curah hujan daerah (mm)
n = jumlah titik pengamatan
R1,R2,…,Rn = curah hujan titik pengamatan (mm)

2. Poligon Thiessen
 Bisektor tegak lurus digambarkan melalui garis-garis lurus yang menghubungkan penakar-penakar hujan di dekatnya, dengan meninggalkan masing-masing penakar di tengah-tengah suatu poligon
 Jumlah hasil kali luas poligon dan presipitasi (dari penakar di poligon itu) dibagi dengan luas total untuk mendapatkan presipitasi rata-rata
 Metode ini sesuai untuk kawasan-kawasan dengan jarak penakar-penakar presipitasi yang tidak merata
 Memerlukan stasiun-stasiun pengamat di dan dekat kawasan tersebut
 Penambahan atau pemindahan suatu stasiun pengamt akan mengubah seluruh jaringan
 Metode ini tidak memperhitungkan topografi





dimana:
R = Curah hujan disuatu daerah
R1,R2,…,Rn = Curah hujan dititik pengamatan, n adalah jumlah titik pengamatan
A1, A2,…, An = Luas daerah yang mewakili tiap titik pengamatan
W1,W2,…,Wn = A1/A,A2/A, An/A

3. Poligon dengan tinggi yang dikoreksi
 Metode ini mempertimbangkan letak ketinggian dan distribusi penakar hujan
 Garis-garis tegak lurus digambar dan garis-garis lurus yang menghubungkan penakar-penakar hujan yang berdekatan dan titik tengah

4. Metode isohiet
 Merupakan metode yang paling teliti karena mempertimbangkan sejumlah faktor seperti relief
 Metode ini paling baik digunakan untuk kawasan-kawasan bergunung
 Membutuhkan stasiun-stasiun pengamat di dan dekat kawasan.
 Bermanfaat untuk curah hujan yang singkat
 Peta isohiet digambar pada peta topografi dengan perbedaan (interval) 10 sampai 20 mm berdasarkan data curah hujan pada titik-titik pengamatan di alam dan di sekitar daerah yang imaksud
 Luas bagian daerah antara dua garis isohiet yang berdekatan diukur dengan menggunakan planimeter
 Rumus: R = A1R1 + A2R2 + … + AnRn
A1+A2+…+An
Dimana:
R = Curah hujan daerah
A1,A2,…,An = Luas bagian-bagian antara garis-garis isohiet
R1,R2,…,Rn = Curah hujan rata-rata pada bagian-bagian A1,A2,…,An

5. Persen metode normal
 Presipitasi dinyatakan sebagai persentase presipitasi rata-rata tahunan atau presipitasi rata-rata musiman
 Merupakan metode yang paling baik untuk kawasan-kawasan dengan fisiografi yang tegas
6. Metode kebalikan kuadrat jarak (terbalik)
 Metode ini memasang sistem kisi pada kawasan dan menghitung jumlah curah hujan pada tiap-tiap titik kisi dengan menjumlahkan hasil kali bobot penakar dan curah hujan yang terukur pada penakar-penakar hujan didekatnya.
 Bobot penakar dihitung sebagai fraksi kebalikan kuadrat jarak antara titik dan penakar hujan
 Metode ini berkaitan dengan metode isohiet
 Metode ini diprogramkan dan dapat bekerja dengan komputer.
7. Metode-metode lainnya
 Metode hipsometrik (WMO, 1970) dan metode regresi juga dipergunakan dalam menentukan jeluk rata-rata presipitasi








KELEMBABAN UDARA
Kelembaban mutlak adalah massa udara yang terdapat dalam 1 m3 udara (g) atau kerapatan uap
Kemampuan udara untuk menampung uap adalah berbeda-beda tergantung pada suhu.
Semakin tinggi suhu maka makin banyak uap yang dapat ditampung
Kekeringan dan kebasahan udara tidak dapat ditentukan oleh kelembaban mutlak saja
Kelembaban relatif adalah perbandingan antara massa uap dalam suatu volume dan massa uap yang jenuh dalam satuan volume itu pada suhu yang sama
Kelembaban relatif sering disebut kelembaban
Kelembaban dinyatakan dalam %
Persamaannya:

Pengukuran kelembaban
 Kelembaban biasanya diukur dengan temometer bola kering dan termometer bola basah
 Bola yang mengandung air raksa dari termometer bola basah dibungkus dengan selapis kain tipis yang dibasahi terus menerus dengan air yang didistilasi melalui benang-benang yang tercelup pada sebuah mangkok air yang kecil
 Selain menggunakan termometer bola kering dan bola basah, masih ada alat pengukur yang lain seperti alat ukur kelembaban Ventilasi Assmann yakni suatu alat ukur kelembaban yang halus dan alat ukur kelembaban otomatis

SUHU UDARA
Formasi Suhu udara dan suhu tanah
 Jumlah energi yang dipantulkan dari matahari disebut jumlah radiasi matahari
 Sebagian terbesar mencapai permukaan tanah
 Sebagian dari radiasi yang mencapai permukaan tanah dipantulkan ke udara yang meningkatkan suhu udara dan sisanya diabsorbsi ke dalam tanah untuk meningkatkan suhu tanah.
Distribusi dan variasi suhu udara
 Suhu udara adalah suhu yang diukur dengan termometer dalam sangkar meteorologi (1,20 - 1,50 meter di atas permukaan tanah)
 Makin tinggi elevasi pengamatan di atas permukaan laut, maka suhu udara akan makin rendah. Peristiwa ini disebut pengurangan suhu bertahap yang besarnya disebut laju pengurangan suhu bertahap (successive diminution rate)
 Besaran ini tidak bergantung pada jarak lintang uatara/selatan, dalam musim dingin 0,35 0C per 100 m, dalam musim panas 0,65-0,800C per m dan rata-rata 0,570C per 100 m
 Selisih antara suhu maksimum dan minimum pada variasi suhu udara harian disebut selisih harian
 Selisih antara suhu maksimum dan minimum pada variasi tahunan disebut selisih tahunan
ANGIN
 Arah angin adalah arah dari mana angin bertiup
 Penentuan arah angin dengan menggunakan lingkaran arah angin dan pencatat angin
 Untuk penunjuk angin biasanya digunakan sebuah panah dengan pelat pengarah
 Arah panah ini dihubungkan ke lingkaran arah angina, sehingga pergerakan arah angin dapat segera diikuti
 Kecepatan angin biasanya diukur dengan Anemometer Robinson
 Pengukuran angin diadakan di puncak menara stasiun yang tingginya 10 m
 Harga maksimum kecepatan angin (kecepatan maksimum sesaat) adalah sekitar 1,50 kali harga rata-rata selama 10 menit
 Selain menggunakan anemometer, perkiraan kecepatan angin dapat diperoleh dari tabel gradasi kecepatan angin Beauford









BAB III
EVAPOTRANSPIRASI
 PENGERTIAN
 Evaporasi: penguapan oleh tubuh air, tanah, dll (proses fisika)
 Transpirasi: perjalanan air dalam jaringan tumbuhan (proses fisiologi, dari akar ke permukaan daun kemudian menguap ke atmosfer)
 Intersepsi: penguapan air dari permukaan tumbuhan ketika berlangsung hujan
 Evapotranspirasi: gabungan antara evaporasi, transpirasi, dan intersepsi
 Evapotranspirasi adalah jumlah air total yang dikembalikan lagi keatmosfer dari permukaan tanah, badan air,dan vegetasi oleh adanya faktor-faktor iklim dan fisiologi tumbuhan
 Evapotranspirasi potensial (Ep): evapotranspirasi yang terjadi apabila pasokan air tidak terbatas
 Evapotranspirasi aktual (Ea): Evapotrasnpirasi yang bisa terjadi meskipun tidak cukup air

ET = T + It + Es + Eo
Keterangan:
ET = EVAPOTRANSPIRASI
Eo = Evaporasi permukaan
T = Transpirasi tumbuhan (vegetasi) di darat dan badan air
It = Intersepsi total
Es = Evaporasi dari tanah dan batuan
 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU EVAPOTRANSPIRASI
 Faktor utama yang berpengaruh (Ward, 1967):
1. Faktor-faktor meteorologi
a. Radiasi matahari
b. Suhu udara dan permukaan
c. Kelembaban
d. Angin
e. Tekanan barometer
2. Faktor-faktor geografi
a. Kualitas air (warna, salinitas,dll)
b. Jeluk tubuh air
c. Ukuran dan bentuk permukaan air
3. Faktor-faktor lainnya
a. Kandungan lengas tanah
b. Karakteristik kapiler tanah
c. Jeluk muka air tanah
d. Warna tanah
e. Tipe, kerapatan dan tingginya vegetasi
f. Ketersediaan air (hujan, irigasi, dll)

 PENGUKURAN SECARA LANGSUNG
1. Atmometer
adalah alat–alat kecil dan mengukur kapasitas penangkapan udara untuk air ( kemampuan udara untuk mengeringkan), terdiri dari:
a. Atmometer Piche
b. Atmometer Livingstone
c. Atmometer Cawan Black Bellani
2. Panci (Pan)
Digunakan untuk mengukur evaporasi permukaan air bebas secara langsung (diukur dengan mencatat pengurangan tinggi air di muka air dalam panci).
a. Panci diatas tanah
b. Panci dalam tanah atau ditanam
c. Panci apung
3. Tangki
 Tangki merupakan lisimeter kuno atau primitif
 Tangki digunakan untuk mengetahui evaporasi tanah lembab, tetapi data tidak mewakili keadaan dilapangan
4. Evapotrasnpirometer
 Terdiri atas 2 atau 3 tangki kedap air yang sempit
 Digunakan untuk mengukur evapotraspirasi potensial
5. Lisimeter
 Digunakan untuk mengukur evapotrasipirasi aktual
 Lisimeter menggambarkan kawasan sekitar (penutup vegetasi, kondisi permukaan, struktur tanah, porositas, stratifikasi, infiltrasi, permeabilitas dan karakteristik kapiler).


6. Penakar Drainase dan Evaporimeter
 Penakar drainase digunakan untuk mengukur evaporasi tanah normal
 Dilakukan dengan mengukur kuantitas air yang berperkolasi melalui lapisan tanah atas (topsoil)
7. Pengukuran Trasnpirasi
a. Fitometer
 Merupakan bejana logam besar yang diisi dengan tanah yang ditumbuhi tanaman
 Permukaan tanah rapat, untuk mencegah evaporasi sehingga yang terjadi hanya trasnpirasi
 Kehilangan berat merupakan transpirasi
b. Protometer
 Bejana yang diisi air dengan tanaman berakar
c. Metode Timbangan Cepat
 Metode ini dengan memotong daun dan digantungkan pada neraca yang peka
d. Metode Gasometri
 Daun, cabang maupun tanaman keseluruhannya dimasukkan dalam ruangan dari bahan yang transparan, kemudian melewatkan udara dengan kelembaban dan laju yang diketahui


e. Studi aliran sungai
 Dilakukan dengan memindahan penutup tanaman dari DAS, ditentukan trasnpirasinya
8. Metode Penginderaan Jauh
 Pendekatan penginderaan jauh terhadap penentuan evapotrasnpirasi terletak pada pengukuran jumlah dan lamanya gerakan air dari tanah ke atmosfer
 Alat yang digunakan untuk penelitian evaporasi adalah radiometer infra merah dan pencatat citra dari udara
 Tujuannya adalah untuk menentukan sejauh mana pengindera dipengaruhi oleh fenomena kelembaban pada permukaan bumi
 Pengukuran stokastik yang diulang sangat iperlukan pada daerah yang dengan tanah dan vegetasi yang berbeda serta waktu yang berbeda (siang atau malam)
 Accelerometer (dipasang pada pesawat) digunakan dalam menentukan pengaruh global turbulensi udara terhadap evapotrasnpirasi

 RUMUS EMPIRIS
1. Cara Thornthwaite
PET = 1,6 [10xT]a
[ I ]
Dimana:
PET : evapotranspirasi potensial bulanan (cm/bln)
a : koeffisien yang tergantung dari tempat
T : suhu udara rata-rata bulanan (oC)
a = 0,000000675 I3 – 0,0000771 I2 + 0,01792 I + 0,49239

12
I = S ( T ) 1,514
i=1 (5 )
I = Indeks panas tahunan

2. Metode Turc-Lungbein
E = P
√0,9 + P2
Eo2
Dimana:
Eo = 325 + 21T + 0,9 T2
T = rerata temperatur tahunan
P = S curah hujan tahunan
Eo = evaporasi (mm/thn)
E = evapotranspirasi potensial (mm/th)

3. Metode Blaney-Criddle
U = K T.P
100
Dimana:
U = consumtive use (inch) selama pertumbuhan tanaman
K = koefisien empiris yang tergantung pada tipe dan lokasi tanaman (dari tabel)
P = persentase jumlah jam penyinaran matahari per bulan dalam 1 tahun (%) (tabel)
T = temperatur rerata bulanan (0F)

PE = PET s. Tz
30x12
PE = Evapotranspirasi potensial (cm/bulan)
S = jumlah hari dalam bulan
Tz = jumlah jam penyinaran rerata per hari, dilihat dari tabel

4. Metode Blaney-Criddle yang dimodifikasi
U = K P{45,7 x 7t) + 8130}
100
U = transpirasi bulanan
T = suhu udara rerata bulanan
P = persentase jam siang bulanan dalam setahun
Dimana :
K = Kt x Kc
Kt = 0,0311 (t) + 0,24
Kc = koefisien tanaman bulanan dalam setahun (tabel)

5. Metode Penman
LE = (Δ/Y) Ho + L Ex
I + (Δ/Y)
E = evaporasi dari permukaan air bebas (mm/hari, 1 hari = 24 jam)
Ho = net radiation (cal/cm2/hari) = kemiringan kurva hubungan tekanan uap yang diselidiki (mmHg/oC)
Konstanta phychrometri
L = panas latent dari evaporasi sebesar 0,1 cm3 (=59 cal)
Ex = 0,35 (0,5 + 0,5 V2 ) (e sat – e2)
Dimana:
V2 = kecepatan angin ketinggian 2 m(m/dt)
e sat = tekanan uap jenuh (mmHg)
e2 = tekanan uap aktuil ketinggian 2 m (mmHg)

E = I ( 0,94 II x III – IV x V x VII) + (VIII + e2)
59
I + 0,485
Keterangan :
I = merupakan nilai Δ sebagai fungsi temperatur
II = merupakan nilai (a + bn/N)
a dan b = konstanta
n = lamanya sinar matahari
N = panjang hari 9 jam
III = nilai H top yang merupakan fungsi garis lintang
sh
IV = nilai dari 118 x 10 -19 (273 + Tz)4, merupakan fungsi suhu
V = nilai dari 0.47 – 0.077 e2, merupakan fungsi tekanan uap aktual pada ketinggian 2 m
VI = nilai dari 0.485 x 0.25 (0.5 + 0.58 V)
V = kecepatan angin pada ketinggian 2 m
= pada ketinggian 10 m = V10
e2 = tekanan uap jenuh yang merupakan fungsi suhu