BAB 1 (b):

BUMI

BUMI SEBAGAI

SATU PLANET

Bumi Sebagai Satu Planet

Persekitaran yang sesuai ( kandungan oksigen dan air yang mencukupi) menyebabkan bumi dipilih sebagai platform kehidupan (manusia, flora dan fauna)

Planet yang hidup – bumi menyediakan persekitaran untuk manusia, haiwan dan tumbuhan

Ciri utama yang menjamin hidupan ialah keuayaan bumi melalui tumbuhan menyediakan oksigen kepada hidupan. Air turut menjadi sumber utama.

Bumi menyediakan 70 % permukaannya dengan sumber air yang mana 3% adalah sumber air tawar

Bumi sebagai satu planet

Maklumat TambahanTentang Planet Bumi

• Perkataan Inggeris dan Jerman

• Mengikut kiraan iawai astronomi kira-kira 500000000 tahun

• 3.9 bilion tahun• Dianggarkan 4.5 hingga 4.6 bilion tahun

Asal usul Perkataan

‘earth’Usia permukaan

Bumi

Fosil paling tertuaUsia Bumi

Bumi Sebagai Sebuah Sfera

Bumi berbentuk sfera (berbentuk lonjong sedikit di kedua-dua kutub utara dan selatan.

Bentuknya yang seakan-akan bulat membantu bumi tetap pada paksinya untuk proses pertukaran siang dan malam.

Jangka masa 24 jam diperlukan oleh bumi untuk membuat satu pusingan lengkap sehari.

Paksi dan Putaran Bumi

Paksi bumi merupakan satu garisan yang melalui bahagian tengah bumi, iaitu dari utara dan selatan.

Apabila kedudukan bumi dilihat dari satah merentasi bumi dan matahari, kedudukan bumi di atas paksinya adalah berkeadaan condong.

Satah ini disebut “satah gerhana” di mana paksi bumi didapati condong ada sudut 66.5 darjah dari satah gerhana.

Putaran bumi di atas paksinya adalah dari arah barat ke timur mengikut pusingan arah lawan jam.

Kesemua bahagian bumi berputar kecuali kedua-dua kutub utara dan selatan.

Peredaran Bumi

Sambil berputar di atas paksinya, bumi juga beredar mengelilingi, matahari. Bumi memerlukan 365.25 hari atau setahun untuk melengkapkan satu pusingan lengkap.

Peredaran bumi mengelilingi matahari disebabkan terdapatnya daya tarikan dan tolakan di antara graviti bumi dan graviti matahari.

Kelajuan bumi melengkapkan pusingan setahun dilakukan dengan purata kelajuan 107 280km sejam mengikut arah lawan pusingan jam. Pengiraan masa untuk melengkapkan satu pusingan dikira mulai bulan Mac ke bulan Mac tahun berikutnya.

Bagi memastikan tahun baru jatuh ada tengah malam setiap tahun, satu hari penuh ditambah pada kalendar pada setiap empat tahun iaitu pada bulan Februari. Penambahan ini menyebabkan bulan Februari menjadi 29 hari setiap empat tahun.

atmosfera

AtmosferaAtmosfera ialah Satu lapisan nipis gas tanpa bau, warna dan rasa yang berada Di atas permukaan bumi disebabkan oleh tarikan daya Graviti bumi

Struktur Atmosfera Atmosfera bumi mempunyai struktur dan lapisan yang

berbeza mengikut ketinggian

Walau bagaimanapun , lapisan dan struktur sukar untuk dikira dengan tepat kerana tiada satu garisan PEMISAH.

Ahli kaji iklim beranggapan bahawa perbezaan struktur Adalah berdasarkan perbezaan suhu.

Struktur atmosfera bumi dengan angkasa lepas juga Tidak dapat dihitung dengan tepat.

Sempadan dilakar berdasarkan kepada tarikan bumi Bersamaan dengan daya empar putaran bumi.

Struktur Atmosfera

Termosfera, Mesosfera, Stratosfera, Troposfera

Troposfera merupakan lapisan yang terendah (8-

14km). Menjadi zon pembentukan unsur cuaca

seperti hujan, suhu, kelembapan dan

sebagainya.

Perbezaan unsur cuaca mengahasilkan iklim yang berbeza dari satu kawasan

ke satu kawasan lain.

Struktur troposfera berbeza-beza mengikut musim.• Dikawasan beriklim sederhana

pada musim sejuk, lapisan troposfera adalah lebih nipis berbanding pada musim panas.

• Lapisan paling atas troposfera dikenali sebagai tropopous.

Pengurangan suhu secara umum pada kadar min kira-kira 6°C-7°C bagi

setiap 100 meter.

Di lapisan tropopous terdapat satu keadaan yang disebut isoterma iaitu kawasan di mana suhunya tidak banyak

berubah mengikut tinggi.

Ciri-ciri lapisan :• Halaju angin semakin tinggi

mengikut ketinggian• Kelembapan semakin berkurang

mengikut ketinggian (menghampiri sempadan tropopous)

• Lapisan adalah nipis dan mengandungi 80 jisim atmosfera.

Troposfera

Terletak di atas troposfera. Ketinggiannya

dari lapisan troposfera ialah lebih kurang 96km.

Suhu lapisan tidak banyak berubah dengan

pertambahan ketinggian. Namun begitu, pada

ketinggian 20km keadaan menjadi panas.

Zon di mana bahang matahari diserap oleh ozon. Lapisan yang memisahkan

stratosfera dengan mesosfera ialah satu lapisan nipis dipanggil stratopos.

Ciri-ciri lapisan :• Tanpa terbulen angin, kawasan

adalah stabil. Menjadi laluan kapal terbang.

• Paras 10km-20km tiada perubahan suhu (isoterma) dan selepas itu meningkat mengikut ketinggian.

• Suhu meningkat ke -60°C sehingga 0°C mengikut ketinggian.

Stratosfera

Lapisan ini terletak pada ketinggian 50 hingga 80 km.

Lapisan ini dipisahkan dengan satu lapisan nipis di atasnya yang dipanggil

mesopaus.

Ciri-ciri lapisan :• Tekanan udara yang rendah disebabkan udara

semakin menipis.• Suhu semakin menurun mengikut ketinggian.

Sejuk yang terlampau ini menggalakkan pembentukan awan sejuk yang dipanggil noctilucent

Mesosfera

Suhu meningkat mengikut ketinggian sehingga

1000˚C.

Lapisan paling bawah dipenuhi dengan gas nitrogen dan molekul

oksigen.

Berlaku pemisahan electron bercas negative daripada atom oksigen dan molekul nitrogen.

Komposisi molekul udaranya adalah dalam bentuk atom.

Terdapat empat bentuk atom :• Molekul nitrogen• Molekul oksigen• Molekul helium• Atom hidrogen

Termosfera/ionosfera

Kandungan Atmosfera

Gas Tetap

Juzuk Bukan

Gas

Gas Berubah

Atmosfera amat mampat dengan kandungan gas. Gas

yang lebih ringan sepertidrogen dan helium lebih

banyak terdapat di bahagian atas atmosfera.

1. Gas kekal • Gas yang tetap di atmosfera seperti Nitrogen ( 78.09%), Oksigen (20.95%) dan Argon (0.93%). 

2. Gas berubah•Gas yang kandungannya tidak tetap di atmosfera. Contohnya :       a. Karbon dioksida : sentiasa bertambah; - memasuki atmosfera melalui tindakan organisma hidupan lautan dan daratan.  -peningkatan penggunaan bahan api fosil oleh manusia

b. Ozon : sentiasa berkurangan;  - melalui kitar fotokimia iaitu melibatkan percantuman semula dengan atom oksigen menyebabkan kehilangan bersih oksigen ganjil

c. Klorofluorokarbon (CFC) : sentiasa bertambah - punca: bahan-bahan aerosol, bahan penyejuk (freom) , bahan pencuci dan penyaman udara  - terlerai dan membebaskan klorin yang juga terlibat dalam pemusnahan lapisan ozon.

 d. Nitrogen Oksida (NOX) : sentiasa bertambah - mekanisme biologi di lautan dan juga dalam tanah, pembakaran industri, kenderaan, biojisim, dan penggunaan baja kimia.

e. Sulfur dioksida (SO2) : sentiasa bertambah  - pembakaran arang batu dan minyak serta peleburan tembaga.

Kandungan Atmosfera

Penambahan dan pengurangan kumpulan gas ini akan mempengaruhi : 

Kandungan Atmosfera

•pencemaran udara  •peningkatan gas rumah hijau  •hujan asid  •Penipisan lapisan ozon  •pemanasan global

3. Juzuk bukan gasDikenali sebagai bahan aerosol termasuk habuk, asap, zarah garam, zarah tanah, dan habuk galian daripada pembakaran kering, karbon dan habuk gunung berapi. Mengakibatkan fenomena jerebu.

Peranan Atmosfera

1. Kepada Biologi  Oksigen - penyokong kepada semua kehidupan di permukaan bumi.

2. Mencorakkan kontur permukaan bumi 

• Kejadian cuaca seperti angin, hujan dan larian air.   • Tindakan unsur-unsur cuaca ini telah mewujudkan pelbagai bentuk permukaan bumi yang sentiasa berubah tanpa mengira masa dan tempat.

Peranan Atmosfera

3. Kekayaan semula jadi

Perlombongan logam dan simpanan bijih dikaitkan dengan pengumpulan bahan logam melalui tindakan kimia air hujan ke dalam batuan.

4. Membentuk dan mempengaruhi cuaca 

Atmosfera bumi sentiasa mengalami perubahan secara berterusan.  Manusia perlu menyesuaikan diri dengan setiap perubahan yang ekstrem agar tidak mengalami kesan perubahan

awan

Proses Pembentukan Awan

Awan Tinggi (>6100m)

Awan Pertengahan

(2100-6100m)

Awan Rendah(Permukaan

bumi -2100m)

Tiga Kumpulan Utama Awan

Ciri-ciri Kumpulan Awan

AWAN SIRUSBerbentuk kepulan

nipis. Terdiri daripada hablur ais. Apabila

bentuknya bertompok,

menunjukkan cuaca yang baik. Apabila

berbentuk jalur menunjukkan cuaca

yang buruk.

AWAN SIRUSTRATUS

Nipis dan putih. Seakan kalungan

yang menunjukkan kemaraan ribut

AWAN SIRUKUMULUS

Awan yang berumbai putih,

kecil dan berbentuk kumpulan

Awan Tinggi (> 6100m)

Ciri-ciri Kumpulan Awan

AWAN ALTOSTRATUSBerwarna kelabu atau

kebiruan. Kehadiran awan ini menunjukkan hujan yang

lebat akan turun.

AWAN ALTOKUMULUSAwan yang berbentuk rata dan berkelompok. Kadang kala berbentuk gelombang

Awan Pertengahan (2100-6100m)

Ciri-ciri Kumpulan Awan

AWAN STRATOKUMULUSBerbentuk kepulan

nipis. Terdiri daripada hablur ais. Apabila

bentuknya bertompok, menunjukkan cuaca yang baik. Apabila

berbentuk jalur menunjukkan cuaca

yang buruk.

AWAN STRATUS

Nipis dan putih. Seakan kalungan

yang menunjukkan kemaraan ribut

AWAN NIMBUSSTRATUS

Awan yang berumbai putih,

kecil dan berbentuk kumpulan

Awan Rendah Permukaan bumi – 2100m

TEKANAN UDARA

Merupakan suatu daya yang timbul akibat jisim lapisan udara, makin tinggi suatu tempat dari permukaan laut makin rendah tekanan udaranya. Tekanan udara di ukur dengan menggunakan barometer.

Perbezaan tekanan udara, dapat menimbulkan aliran udara. Aliran udara bergerak dari tekanan udara yang tinggi ke yang rendah. Aliran udara ini disebut angin. Dan diukur menggunakan anemometer .

Tekanan udara dipengaruhi oleh ruang dan waktu. Oleh itu, pada tempat dan waktu yang berbeza, tekanan udaranya juga berbeza.

Tekanan Udara

Faktor-faktor Yang Memengaruhi

Tekanan udara

secara vertikal

iaitu semakin ke atas semakin

menurun.

Tekanan Udara

Pemanasan yang tidak seimbang dan perbezaan suhu akan membentuk tekanan udara yang berbeza. Ini menggerakkan udara dari satu destinasi ke destinasi lain.

Udara yang bergerak tersebut dikenali sebagai ANGIN.

Udara digerakkan oleh tekanan dan suhu yang berbeza serta putaran bumi. Udara panas akan naik ke atas, manakala udara sejuk turun dan mengisi ruang bumi.

Keseimbangan udara di atmosfera bergantung kepada suhu udara yang naik yang mempunyai hubungan relatif dengan suhu persekitarannya.

Suhu udara tidak sama di tempat-tempat yang berlainan mengikut keadaan atmosfera itu sendiri. Haba bergerak dari kawasan latitud rendah (khatulistiwa) ke kawasan latitud tinggi (Utara & Selatan)

Kestabilan udara mempengaruhi pembentukan awan. Ini bermakna, kestabilan yang berbeza akan menghasilkan bentuk awan yang pelbagai.

Tekanan Udara

Tekanan Udara

Apabila sekumpulan udara berdekatan dengan permukaan bumi dipanaskan maka ia akan menjadi lebih ringan daripada udara di sekeliling, lalu ia bergerak naik ke atas.

Semakin udara bergerak ke atas, ia akan kehilangan tenaga haba kerana tenaga dilepaskan ke atmosfera akibat tekanan dan suhu yang semakin rendah pada altitud yang semakin tinggi.

Sekiranya suhu persekitaran tidak turun secara mendadak pada altitud yang semakin meningkat, maka kumpulan udara yang naik yang naik akan menjadi lebih sejuk daripada udara persekitarannya, lalu hilang daya apungan lalu turun kepada keadaan asal [ke bawah]. Inilah dikatakan sebagai seimbang.

Tetapi jika udara di persekitaran turun secara mendadak dengan peningkatan altitud maka kumpulan udara terus naik, maka ini yang dikatakan udara tidak stabil atau ketidakseimbangan atmosfera.

Tekanan Udara

Semasa udara yang naik mengalami penyejukan, ia terkondensasi dan menjadi awan. Semakin tidak seimbang/ tidak stabil atmosfera, maka semakin udara tersebut naik.

Awan kumulus yang sedikit membuktikan bahawa atmosfera dalam keadaan stabil dan sebaliknya. Ketidakstabilan atmosfera juga ditunjukkan dengan dengan kehadiran guruh dan petir.

Dalam sistem tekanan udara yang tinggi [antisiklon], udara akan berkurangan, mengecut dan memerlukan tenaga, seiring dengan peningkatan altitud. Keadaan ini dapat dikesan apabila banyak awan di langit.

Tekanan Udara

Tekanan UdaraDi lapisan atmosfera bumi, udara boleh didapati dalam lingkungan 10km daripada

permukaan bumi. Dalam keadaan suhu bilik atau pada keadaan tekanan udara biasa, 0.03 meter padu udara mengandungi lebih kurang 7 X 1023 molekul udara yang

bergerak secara rawak pada kelajuan1600 km sejam

Jarak purata satu molekul gas yang bergerak sebelum berlanggar dengan molekul lain adalah sangat pendek iaitu 0.00006 mm.

Perlanggaran antaraMolekul ini akan mewujudkan TEKANAN UDARA.

Terdapat empat unit yang selalu digunakan bagi mengukur tekanan udara.

Tekanan UdaraUnit dalam Tekanan Udara

Unit merkuri- Unit merkuri

dianggil torr. Ada aras laut, tekanan udara bersamaan 760mm merkuri atau 29.92 inci

merkuri

Unit psi- Satu si

bersamaan dengan 1 paun

per inci adu. Tekanan udara di permukaan bumi

ialah 14.7 psi

Unit hektopaskal- 1013.25 milibar

adalah bersamaan dengan 101 325 paskal atau 1020

hektopaskal. 1 paskal bersamaan dengan 1 newton per meter padu.

Unit bar- 1 bar adalah

bersamaan dengan 1000 milibar. Urata tekanan udara di permukaan bumi ialah lebih kurang

1 bar.