Nama : Iin Suminar Tugas 1_IPBA

NIM : 1402221

Pendidikan S2

LATIHAN KAJIAN IPBA

1. Jika dalam suatu Batuan terdapat Th232 dan Pb208 dengan perbandingan 1 : 3,

maka berapakan perkiraan umur batuan tersebut ? Anggap pada saat batuan tersebut

terbentuk kandungan Pb pada batuan tersebut adalah nol. Diketahui waktu Paro dari induk

Th232 untuk mengjadi putri Pb208 adalah 15 milyar tahun.

Jawab:

Sehingga diperkarakan umur batuan tersebut adalah 30 milyar tahun.

2. Jelaskan mengapa di Indonesia tidak dikenali musim panas dan dingin ?

Jawab:

Karena sepanjang tahun di Indonesia tidak terjadi perubahan temperatur yang ektrim karena

posisi Indonesia berada di khatulistiwa sehingga sepanjang tahun menerima sinar matahari

yang sama banyak (selalu surplus).

3. Jelaskan proses evolusi atmosfer Bumi !

Pada awalnya atmosfer bumi terdiri dari kandungan CO2 yang berkadar tinggi sehingga suhu

di permukaan bumi sangat tinggi, tidak ada lapisan ozon, sinar UV dari matahari seluruhnya

sampai di muka bumi. Kondisi ini tidak memungkinkan adanya kehidupan di muka bumi

kecuali di perairan dalam yang terlindung dari sinar UV. Sekitar 3,5 milyar tahun yang lalu

ada evolusi makhluk hidup yang berklorofil sehingga terjadi proses fotosintesis.Adanya

proses fotosintesis ini mengakibatkan kadar CO2 berkurang, suhu bumi turun, O2 bertambah,

lapisan ozon terbentuk, sebagian sinar UV tidak sampai di muka bumi. Hal ini

memungkinkan adanya kehidupan di muka bumi.

4. Jelaskan mengapa di Statosfer suhu naik terhadap ketinggian ?

Jawab:

Karena pada lapisan ini ada lapisan ozon. Sehingga kenaikan suhu terhadap ketinggian

disebabkan oleh adanya penyerapan radiasi matahari oleh lapisan ozon.

Th232 dan Pb208 dengan perbandingan 1 : 3

15 milyar tahun

Th232

Th232 Pb208

Th232 Pb208 Pb208 Pb208

15 milyar tahun

5. Jika penurunan suhu terhadap ketinggian tempat di Bandung adalah 0,65oC tiap 100 m,

berapa suhu udara di puncak gunung tangkuban perahu yang tingginya 2100 m jika

pengukuran suhu di tempat yang tingginya 650 m dari muka laut adalah 28oC.

Jawab:

Setiap 100 meter suhu turun sebesar 0,650C.

Suhu di tempat yang tingginya 650 m dari muka laut adalah 280C.

Dengan menggunakan acuan tempat yang tingginya 650 m dari muka laut, maka penurunan

suhu terhadap ketinggian adalah ∆T=(2100−650 )m

100mx 0,650C=9,4250C

Sehingga suhu udara di puncak gunung tangkuban perahu adalah

280C−9,4250C=18,5750C .

6. Jelaskan mengapa suhu maksimum harian tidak terjadi pada saat intensitas matahari yang

diterima bumi bernilai maksimum yaitu jam 12.00, melainkan pada jam 14.00.

Jawab:

Karena bumi menyerap radiasi solar maksimum pada jam 12.00 dan untuk meradiasikan

radiasi terestrial dari bumi membutuhkan waktu, sehingga jumlah radiasi terestrial

maksimum yang diradiasikan bumi adalah pada saat jam 14.00.

7. Untuk mengukur suhu maksimum harian digunakan termometer maksimum. Jelaskan

mekanisme kerja dari termometer maksimum ketika digunakan untuk pengukuran suhu

maksimum harian sehingga termometer ini bisa menandai suhu maksimum pada hari itu.

Jawab:

Termometer raksa yang diletakkan mendatar agak miring ke atas karena adanya tegangan

permukaan. Pada tabung gelasnya dibuat penyempitan pembuluh (konstriksi). Jika suhu

naik, maka raksa memuai sehingga permukaannya naik (bergerak ke kanan), tetapi jika suhu

turun permukaan raksa tetap pada kedudukan seperti pada saat suhu naik, akibat adanya

konstriksi yang menutup raksa yang ada di atasnya.

8. Mengapa gas CO2 disebut gas rumah kaca ? jelaskan mekanisme efek rumah kaca !

Jawab:

Karena gas CO2 memiliki sifat seperti kaca, karena sifatnya transparan terhadap gelombang

pendek dari Matahari dan menyerap radiasi gelombang panjang dari Bumi yaitu menahan

radiasi panas dari bumi. Gelombang pendek dari radiasi solar bisa menembus atmosfer bumi

kemudian radiasinya diserap oleh bumi. Bumi meradiasikan radiasi terestrial yang memiliki

panjang gelombang panjang yang mudah diserap uap air dan karbon dioksida dan sebagian

dipantulkan lagi ke bumi.

9. Jelaskan mengapa dikatakan bahwa efek rumah kaca erat kaitannya dengan peningkatan

penggunaan transportasi, industri dan rumah tangga ?

Jawab:

Karena peningkatan penggunaan transportasi, industri dan rumah tangga akan meningkatkan

kadar CO2 yang dapat menyerap dan memnatulkan kembali radiasi yang dipancarkan oleh

bumi sehingga suhu di bumi menjadi panas.

10. Jelaskan bagaimana CFC dapat menyebabkan terjadinya lubang Ozon !

Jawab:

CFC berdifusi ke lapisan stratosfer maka akan menjadi subyek terhadap aksi radiasi energi

tinggi. Panjang gelombang matahari dalam daerah antara 190 – 225 nm dapat menyebabkan

fotolisis atau pemecahan ikatan karbon-klor dari CFC. Cl dipakai pada reaksi pertama dan

dihasilkan kembali pada reaksi kedua, Diprediksi setiap atom Cl akan merusak sekitar

100.000 molekul ozon, sebelum Klor itu sendiri rusak.

11. Mengapa awan Cumulonimbus (Cb) merupakan jalur maut bagi penerbangan ?

Jawab:

Awan Cumulonimbus (Cb) adalah awan Cumulus yang besar, ganas, menjulang tinggi

sebagai awan hujan. Dasar awan cb antara 100 dan 600 m, sedangkan puncaknya dapat

mencapai ketinggian 15 km (ketinggian tropopause). Dalam awan Cb dapat terjadi batu es

(hail), guruh, kilat, hujan deras dan kadang-kadang terjadi angin ribut.

12. Jelaskan mekanisme terjadinya elektrifikasi awan guruh menurut teori polarisasi !

Jawab:

Dengan adanya medan listrik yang arahnya ke bawah (menuju muka bumi) maka partikel

awan dan presipitasi baik kristal es maupun tetes hujan akan dipolarisasikan, sehingga

permukaan bagian bawah akan bermuatan positif dan permukaan bagian tas akan bermuatan

negatif. Jika partikel awan berbenturan dengan partikel presipitasi yang bergerak ke bawah,

maka muatan negatif dialihkan kepada partikel presipitasi. Pengendapan (gerak ke bawah)

gravitasional dari partikel presipitasi membawa muatan negatif, sedangkan gerak partikel

awan ke atas membawa muatan positif, menyebabkan terjadi polarisasi muatan pada bagian

atas dan bawah awan. Beberapa ahli telah menyelidiki distribusi muatan pada awan petir.

Studi menunjukkan bahwa secara rata-rata awan guruh mengandung muatan positif +24oC di

bagian atas, muatan negatif -20oC di bagian bawah tetapi masih di atas isoterm 0oC, dan

kantung kecil +4oC tepat di bawah paras peleburan.

Kejadian luah (discharge) listrik tinggi dalam waktu yang singkat disebut kilat. Karena

terjadi pemanasan dan pemuaian udara sepanjang luah listrik maka terdengar gelombang

suara sebagai guruh. Karena itu awan yang menghasilkan guruh disebut awan guruh atau

awan petir.

13. Mengapa kabut dan embun tidak digolongkan sebagai endapan ?

Jawab:

Endapan (presipitasi) didefinisikan sebagai bentuk air cair, dan padat (es) yang jatuh ke

permukaan Bumi. Kabut dan embun tidak digolongkan sebagai endapan karena embun dan

kabut tidak jatuh ke permukaan bumi.

14. Mengapa di Indonesia curah hujan dinyatakan dalam Rainfall dan bukan dengan istilah

presipitasi ?

Jawab:

Karena Indonesia terletak di ekuator sehingga curah hujan di Indonesia memenuhi syarat

untuk disebut rainfall. Jumlah curah hujan paling berlimpah terdapat di daerah ekuator dan

berkurang menuju daerah kutub.

15. Curah hujan di suatu tempat tertakar sebesar 65 mm dalam 2 jam? Bagaimana sifat curah

hujan di tempat itu ?

Jawab:

65 mm dalam waktu 2 jam berarti curah hujan di tempat itu 32,5 mm/jam. Karena intensitas

curah hujan di tempat tersebut > 20 mm/jam makan sifat curah hujan tersebut merupakan

hujan sangat lebat.

16. Gambarkan pola hujan jenis monsun, lalu jelaskan polanya seperti demikian !

Jawab:

0 2 4 6 8 10 12 140

50

100

150

200

250

300

350

Karakteristik jenis ini adalah curah hujan bulanan berbentuk “V” dengan jumlah curah hujan

minimum pada bulan juni, juli atau agustus. Saat monsun barat jumlah curah hujan

berlimpah, sebaliknya saat monsun timur jumlah curah hujan sangat sedikit.

17. Apa yang disebut daerah bayangan hujan ? Jelaskan mekanisme terbentuknya daerah ini !

Jawab:

Daerah bayangan hujan adalah daerah yang tidak terjadi hujan dan udara di daerah daerah

tersebut mengalami pemanasan dengan sifat kering. Mekanismenya: Jika gerakan udara

horizontal melalui pegunungan atau bukit yang tinggi, maka udara akan dipaksa naik.

Setelah terjadi kondensasi (ingat suhu di puncak lebih dingin) tumbuh awan pada lereng di

atas angin (windward side) dan hujan yang terjadi disebut hujan orografik. Sedangkan pada

lereng di bawah angin (leeward side) udara yang turun akan mengalami pemanasan dengan

sifat kering, dan daerah ini disebut daerah bayangan hujan

18. Mengapa hujan Front tidak ditemukan di Indonesia ?

Jawab:

Hujan front terjadi jika dua massa udara yang konvergen horizontal memiliki suhu dan

massa jenis berbeda, maka udara yang lebih panas akan dipaksa naik di atas massa udara

dingin. Indonesia berada di ekuator sehingga tidak memungkinkan adanya dua massa udara

yang memiliki suhu dan massa jenis yang berbeda.

19. Jelaskan pertumbuhan tetes hujan dengan mekanisme tumbukan-tangkapan (Metode Bowen-

Ludlam)?

Jawab:

Proses Bowen-Ludlam atau proses hujan panas hanya melibatkan fasa cair. Proses ini terjadi

pada awan panas yang banyak terdapat di daerah tropis. Dalam awan panas terdapat tetes

yang berbeda ukurannya (tetes besar dan tetes kecil). Laju pertumbuhan massa tetes air

yang ukurannya besar terjadi melalui proses benturan dan tangkapan. Puluhan ribu sampai

satu juta tetes awan hanya akan terbentuk satu tetes hujan saja

20. Berapa jumlah tetes awan yang berukuran 20 mikrometer diperlukan untuk membentuk satu

tetes hujan berukuran 1 milimeter dengan mekanisme tumbukan dan tangkapan ?

Jawab:

Jadi membentuk 1 tetes hujan berukuran 1 mm diperlukan tetes hujan sebanyak 1,25 x108

tetes awan.

21. Jelaskan yang dimaksud hujan Asam ? Bagaimana partikel-partikel yang bersifat asam

seperti sulfat dan nitrat dapat turun ke muka bumi dari atmosfer terbawa oleh air hujan !

Jawab:

Secara alami hujan memang bersifat asam dengan pH antara 5,6 sampai 6,2 karena adanya

kandungan CO2 di udara. CO2 di udara bereaksi dengan uap air membentuk asam lemah

yaitu asam karbonat (H2CO3). Namun keasaman yang disebabkan oleh H2CO3 ini dianggap

normal karena jenis asam ini bermanfaat membantu melarutkan mineral tanah yang

dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang. Sedangkan hujan asam memiliki kandungan

H2SO4 dan HNO3 yang merupakan asam kuat yang dapat merusak jaringan hidup. Hal ini

disebabkan oleh gas sulfur oksida yang mayoritas dikeluarkan dari asap-asap pabrik dan gas

nitrogen oksida yang dihasilkan dari banyaknya kendaraan bermotor berkumpul menjadi

satu dan bereaksi dengan uap air yang ada di udara. Proses reaksi ini menghasilkan asam

sulfat, asam nitrit dan asam nitrat yang berkondensasi membentuk awan yang menjadikan

hujan asam.

22. Jelaskan mengapa angin geostropik tidak dijumpai di dekat permukaan Bumi, melainkan

pada ketinggian 1500 m ?

Jawab:

Angin geostropik timbul karena gaya oleh gradien tekanan dapat diimbangi oleh gaya

coriolis. Sehingga angin yang diakibatkan oleh gaya gradien tekanan akan membelok dan

sejajar dengan garis isobar dan disebut angin geostropik. Dengan demikian angin geostropik

tidak mungkin terjadi dekat permukaan bumi karena pada daerah yang dekat dengan

permukaan bumi akan mendapatkan gaya gesekan yang besar karena pengaruh topografi

muka bumi yang tidak rata, besarnya gesekan dapat memperlemah gaya coriolis sehingga

oleh gaya gradien tekanan tidak lagi sejajar (tidak membentuk angin geostropik) dan

memotong garis isobar pada sudut tertentu. Oleh karena itu angin geostropik hanya bisa

terjadi jika pada ketinggian 1500 m karena pada ketinggian tersebut tidak ada

hambtan/gesekan yang disebabkan oleh topografi.

23. Gambarkan arah angin geostropik di BBU diantara dua isobar berikut :

24. Jelaskan proses terjadinya angin siklonik dan angin anti siklonik !

Jawab:

Tampak bahwa angin siklon berhembus sejajar lengkungan isobar dalam arah berlawanan

arah putar jarum jam, sedangkan angin anti siklon berhembus dalam arah searah arah putar

jarum jam. Keadaan ini terjadi jika gaya gesekan diabaikan.

Angin geostropikFp

Fp

Fp

Fc 1200 mb

1000 mb

Jika ada gaya gesekan maka angin siklon akan memusat ke dalam sedangkan angin anti

siklon akan menyebar ke luar. Karena itu angin siklon akan menghasilkan cuaca buruk

sedangkan angin anti siklon akan menghasilkan cuaca cerah.

25. Jelaskan mengapa angin Siklonik menyebabkan cuaca buruk tetapi angin anti siklon

menyebabkan cuaca cerah ?

Jawaban:

Angin siklon menyebabkan cuaca buruk karena besarnya kekuatan siklon tropis yang

disertai angin kencang dan gumpalan awan, membuat dampak yang besar pula terhadap

daerah yang sedang mengalami angin siklon tropis ini. Selain timbulnya gelombang besar

dan gelombang badai, angin siklon turut mempengaruhi kondisi cuaca. Sedangkan angin

antu siklon (meninggalkan pusat) yang merupakan angin yang terjadi jika udara maksimum

dikelilingi oleh daerah yang mempunyai tekanan rendah. Angin ini sifatnya menyebar

sehingga menyebarkan debu-debu yang berakibat cuaca menjadi cerah.

26. Apa yang disebut siklon tropis? Jelaskan mengapa siklon ini terjadi di daerah tropis dan

tidak terjadi di daerah sub tropis!

Jawaban:

Ketika ada gaya gesekan maka gaya coriolis melemah akibatnya keseimbangan geostropik

terganggu dan arah memotong isobar ke arah tekanan rendah dan sistem angin jadi memusat

(konvergen). Siklon tropis terjadi kecepatan angin melebihi 64 knot.

Syarat siklon tropis:

Suhu permukaan laut cukup panas, yaitu di atas 26oC. Udara pada lapisan bawah lembap,

udara ini menyebar naik dan lebih panas daripada atmosfer lingkungan sampai ketinggian

12 km.

Parameter Coriolis harus lebih besar dari gaya Coriolis di lintang 5o baik di BBU maupun

di BBS.

Di subtropis suhu permukaan laut tidak memenuhi syarat.

27. Jelaskan tahapan-tahapan pembentukan siklon tropis !

Jawab:

Siklon tropis mula-mula muncul sebagai gangguan tropis, tetapi jika :

Kecepatan angin meningkat menjadi sekitar 20 knot, dan terdapat satu isobar tertutup

atau lebih, maka gangguan tersebut berubah menjadi depresi tropis.

Kecepatan angin meningkat antara 34 knot dan 64 knot, dan terdapat beberapa isobar

tertutup disekitar mata, maka depresi tropis berubah menjadi badai tropis

Kecepatan angin melebihi 64 knot, maka badai meningkat menjadi siklon tropis.

28. Apa yang disebut INSOLASI? Jelaskan bagaimana dan mengapa INSOLASI bergantung

pada waktu dan lintang tempat !

Jawab:

INSOLASI adalah Radiasi Matahari yang diterima permukaan Bumi per satuan luas dan

satuan waktu. Jika Matahari tinggi maka radiasi yang jatuh hampir tegak lurus pada

permukaan Bumi, sedangkan jika Matahari rendah maka radiasi akan disebarkan dalam area

yang luas. Pada waktu Matahari rendah, sinar Matahari akan melalui lapisan atmosfer yang

lebih tebal sehingga banyak terjadi hamburan dan penyerapan.

Hal ini sesuai dengan pengamatan bahwa radiasi Matahari pada waktu tengah hari lebih

besar dibanding pada pagi hari atau sore hari. Jadi INSOLASI bergantung pada posisi

matahari terhadap bumi.

29. Bagaimana terbentuk awan stratus ? Mengapa awan Stratus menghasilkan hujan yang tidak

seperti shower tapi merata mencakup area yang luas ?

Jawaban:

Awan Stratus tumbuh dengan lambat, arus vertikalnya menyebar dan lemah. Awan stratus

menyebabkan hujan kontinu, dikaitkan dengan kenaikan udara skala luas akibat adanya

Front, kenaikan topografi atau konvergensi horizontal secara luas.

30. Jelaskan mengapa di Indonesia banyak dijumpai awan Cumulus yang menghasilkan hujan

seperti shower ?

Jawab:

Karena di Indonesia banyak terjadi penguapan.

31. Salah satu teori yang menjelaskan perubahan iklim adalah teori karbondioksida, Bagaimana

iklim bisa berubah menurut teori ini ? jelaskan aktivitas manusia dan aktivitas alam yang

dapat mengganggu siklus karbon !

Jawab:

Sifat gas karbon dioksida transparan terhadap gelombang pendek dari Matahari dan

menyerap radiasi gelombang panjang dari Bumi yaitu menahan radiasi panas dari bumi.

Gelombang pendek dari radiasi solar bisa menembus atmosfer bumi kemudian radiasinya

diserap oleh bumi. Bumi meradiasikan radiasi terestrial yang memiliki panjang gelombang

panjang yang mudah diserap uap air dan karbon dioksida dan sebagian dipantulkan lagi ke

bumi. Sehingga ketika jumlah karbondioksida maka akan mempengaruhi iklim di bumi.

Aktivitas manusia misalnya penggunaan bahan bakar yang berlebihan yang tidak bjak,

pabrik yang menghasilkan polusi, penebangan hutan, dsb.

32. Jelaskan beda antara mitigasi dan adaptasi sebagai respon terhadap perubahan iklim?

Salah satu indikasi terjadinya perubahan iklim adalah pemanasan global, sebutkan kegiatan-

kegiatan yang tergolong Adaptasi dan Mitigasi terhadap pemanasan global !

Jawab:

Mitigasi adalah proses pengurangan emisi gas rumah kaca sehingga dapat memperlambat

laju pemnasan global.

Adaptasi adalah upaya meminimalisir dampak yang telah terjadi akibat pemanasan global

serta mengantisipasi resiko sekaligus mengurangi biaya yang harus dikeluarkan akibat

perubahan iklim.

Contoh mitigasi: sektor pertanian misalnya pengeloalan tanah, pengurangan pupuk dan

pestisida kimia. Sektor peternakan misalnya pemanfaatan kotoran ternak sebagai sumber

sebagai sumber pembangkit listrik tenaga biogas. Sektor transportasi mengurangi

penggunaan kendaraan pribadi, sektor energi pemanfaatan energi terbarukan.

Contoh adaptasi: meningkatkan resapan air dengan cara membuat sumur resapan, membuat

atau memelihara saluran drainase, kanal, rumah pompa, dan meninggikan struktur

bangunan, memelihara dan merehabilitasi daerah pantai.

33. Jelaskan bagaimana letusan gunung api dapat mengubah iklim?

Jawab:

Letusan gunung berapi menghasilkan debu. Partikel debu yang higroskopis (partikel garam)

akan bertindak sebagai inti kondensasi. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan

menghamburkan radiasi matahari yang datang.

34. Jelaskan bagaimana perkembangan kota yang pesat dapat mengubah iklim terutama unsur

iklim suhu yang meningkat ?

Jawab:

Perkembangan kota mempengaruhi kadar karbon dioksida di atmosfer sehingga akan

mempengaruhi perubahan iklim.

35. Jelaskan mekanisme perubahan iklim yang dikaitkan dengan aktivitas manusia !

Jawab:

Mekanisme perubahan iklim bergantung pada kebijakan-kebijakan aktivitas manusia. Ketika

manusia bijak dalam menggunakan bahan bakar dan memanfaatkan alam, maka perubahan

iklim yang ekstrim tidak akan terjadi.