MAKALAH
UDARA
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang Masalah
Kita
sehari-sehari selalu bersinggungan dengan udara, bahkan menggunakannya setiap
kali kita bernafas atau keperluan lain. Apabila kita berbicara tentang Udara,
maka yang dimaksud dengan udara adalah suatu kesatuan ruangan,dimana makhluk
hidup berada didalamnya. Udara dimana di dalamnya terkandung sejumlah oksigen,
merupakan komponen esensial bagi kehidupan, baik manusia maupun makhluk hidup
lainnya. Udara merupakan campuran dari gas, yang terdiri dari sekitar 78 % Nitrogen(N2), 20 % Oksigen(O2), 0,93 % Argon(Ar), 0,03 % Karbon Dioksida (CO2),
dan sisanya terdiri dari Neon (Ne),
Helium (He), Metan (CH4), dan Hidrogen (H2).
Udara
dikatakan "Normal" dan dapat mendukung kehidupan manusia apabila komposisinya
seperti diatas. Sedangkan apabila terjadi penambahan gas-gas lain yang
menimbulkan gangguan serta perubahan komposisi tersebut, maka dikatakan udara
sudah tercemar/terpolusi. Akibat aktifitas perubahan manusia udara seringkali
menurun kualitasnya. Perubahan kualitas ini dapat berupa perubahan sifat-sifat
fisis maupun sifat-sifat kimiawi. Perubahan kimiawi, dapat berupa pengurangan
maupun penambahan salah satu komponen kimia yang terkandung dalam udara, yang
lazim dikenal sebagai pencemaran udara. Kualitas udara yang dipergunakan untuk
kehidupan tergantung dari lingkungannya.
B. Rumusan
Masalah
1.
Apa yang dimaksud udara
dan apa saja komposisinya?
2.
Apa sajakah sifat –
sifat udara dan percobaan sederhana untuk mengetahui sifat dari udara?
3.
Apa sajakah manfaat dari
udara?
4.
Apa pengertian atmosfer
dan bagaimana karakteristiknya?
5.
Apa sajakah macam
sirkulasi udara?
6.
Apa sajakah penyebab
pencemaran udara dan bagaimanakah cara penanggulangannya
serta bagaimana upaya untuk menjaga
udara agar tetap bersih dan sehat?
7.
Apa saja macam daur
biogeokimia?
8.
Apa itu angin?
C. Tujuan
1.
Untuk memenuhi tugas
mata kuliah Konsep Dasar IPA di SD
2.
Untuk mengetahui
definisi udara dan komposisinya
3.
Untuk mengetahui sifat
– sifat udara
4.
Untuk mengetahui
manfaat udara
5.
Untuk mengetahui pengertian
atmosfer serta karakteristiknya
6.
Untuk mengetahui
tentang sirkulasi udara
9.
Untuk mengetahui
penyebab pencemaran udara dan cara penanggulangannya serta upaya untuk menjaga
udara agar tetap bersih dan sehat
10. Untuk
mengetahui macam – macam daur biogeokimia
11. Untuk
mengetahui apa itu angin
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian dan Komposisi Udara
Secara istilah, menurut Kamus Besar
Bahasa Indonesia (KBBI) udara merupakan campuran berbagai gas yang tidak
berwarna dan tidak berbau (seperti oksigen dan nitrogen) yang memenuhi ruang di
atas bumi seperti yang kita hirup apabila kita bernapas. Udara juga dapat
diuraikan sebagai campuran beberapa macam gas yang didominasi oleh nitrogen
(78%), oksigen (21%), dan gas-gas lain (1 %) seperti xenon, karbon
dioksida, argon, neon, hidrogen, helium, serta kripton.
Kandungan elemen senyawa gas dan partikel dalam udara
akan berubah-ubah dengan ketinggian dari permukaan tanah. Demikian
juga massanya, akan berkurang seiring dengan ketinggian. Semakin dekat dengan lapisan troposfer, maka udara semakin tipis, sehingga melewati batas gravitasi
bumi, maka udara akan hampa sama sekali.
Komposisi
Udara, komponen utama penyusun udara meliputi:
1.
Oksigen (O2)
Adalah unsur kimia dalam
sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O dan nomor atom 8. Merupakan
unsur yang mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya. Oksigen merupakan
unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan massa. Gas oksigen
mengisi 20,9% volume atmosfer bumi. Oksigen mengembun pada suhu 90,20 K dan
membeku pada suhu 54,36 K, oksigen merupakan zat yang sangat reaktif dan harus
dipisahkan dari bahan-bahan yang mudah terbakar. Oksigen atau O2 adalah udara
yang diperlukan makhluk hidup untuk bernapas. Selain itu, Oksigen (O2) juga
digunakan dalam produksi baja dan untuk pengelasan. Gas oksigen (O2), merupakan
gas yang diperlukan untuk pembakaran makanan dalam tubuh makhluk hidup. Pembakaran
tersebut menghasilkan energi dimana energi ini dibutuhkan untuk melakukan
segala aktivitas manusia.
2. Nitrogen (N2)
Adalah
unsur kimia dalam sistem periodik unsur yang memiliki lambang N dan nomor atom
7. Biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan
merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan
unsur atau senyawa lainnya. Nitrogen mengisi 78,08% atmosfer di bumi dan
membentuk banyak senyawa penting seperti asam amino, amoniak, asam nitrat dan
sianida. Nitrogen mengembun pada suhu 77 K pada
tekanan atmosfer dan membeku pada suhu 63 K. Ada dua isotop nitrogen yang
stabil yaitu 14N dan 15N. Yang paling banyak adalah 14N (99,634%) yang
dihasilkan dari bintang-bintang dan yang setelahnya adalah 15N. Nitrogen (N2)
dipakai untuk membuat ammonia yang pada gilirannya menjadi bahan baku pembuatan
pewarna, pupuk, bahan peledak, obat – obatan, dan plastic. Gas Nitrogen (N2)
sangat penting untuk tumbuh-tumbuhan. Hal ini disebabkan gas nitrogen merupakan
bahan utama penyubur tanah. Jadi gas nitrogen sangat dibutuhkan untuk
kelangsungan hidup manusia.
3. Karbondioksida (CO2)
Adalah
senyawa kimia yang terdiri dari zat atom oksigen yang terikat secara kovalen
dengan sebuah atom karbon, berdasarkan volume rata-rata konsentrasi karbondioksida
di atmosfer bumi 387 ppm. Jumlah ini dapat bervariasi tergantung dari lokasi
dan waktu. Karbondioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi
dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada
proses fotosintesis. Karbondioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tatanan
dibawah 5,1 atm namun langsung terjadi padat pada temperatur dibawah -78º C. Dalam
bentuk padat, karbondioksida umumnya disebut sebagai es kering. CO2 adalah
oksida asam, larutan CO2 mengubah warna lakmus biru menjadi merah muda. Pada
keadaan standar, rapatan karbondioksida sekitar 1,98 kg/m2. Kira-kira 1,5 kali
lebih berat dari udara. Molekul karbondioksida (O=C=O) mengandung dua ikatan
rangkap yang berbentuk linear. Senyawa ini tidak begitu reaktif dan tidak mudah
terbakar, namun bisa membantu pembakaran garam seperti magnesium. Selain Oksigen (O2) yang berperan dalam proses pernapasan
manusia, karbondioksida (CO2) juga berperan dalam proses pernapasan manusia. Selain
itu, karbondioksida menyebabkan buah dalam minuman yang menguap atau bersuara
mendesis ketika kemasannya dibuka. Karbon dioksida (CO2) merupakan gas hasil
pernapasan. Gas ini sangat diperlukan tumbuhan
untuk proses fotosintesis. Dalam udara, karbon dioksida berfungsi sebagai
penyimpan panas yang dipancarkan oleh bumi. Jika di atas permukaan bumi tidak
ada karbon dioksida, bumi akan menjadi sangat dingin. Namun jika terlalu banyak
karbon dioksida maka permukaan bumi akan menjadi sangat panas.
4. Argon (Ar)
Argon
adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ar dan nomor atom
18. Gas mulia ke-3, di periode 8, argon membentuk 1% dari atmosfer bumi.
5.
Karbon monoksida (CO)
Gas ini sangat
berbahaya, tidak berwarna dan tidak berbau, berat jenis sedikit lebih ringan
dari udara (menguap secara perlahan ke udara), CO tidak stabil dan membentuk
CO2 untuk mencapai kestabilan fasa gasnya. CO berbahaya karena bereaksi dengan hemoglobin darah membentuk Carboxy
hemoglobin (CO-Hb). Akibatnya fungsi Hb membawa oksigen ke sel- sel tubuh
terhalangi, sehingga gejala keracunan, sesak nafas dan penderita pucat.
6. Gas lain dalam udara
Kripton
(Kr), Neon (Ne), atau Xenon (Xe) merupakan gas-gas yang sulit bereaksi dengan
unsur-unsur lain. Neon dan argon banyak digunakan untuk mengisi bohlam (lampu
pijar). Gas Helium (He) dan hidrogen (H2) merupakan gas yang sangat ringan. Oleh
karena itu, dalam atmosfer letaknya di lapisan bagian atas. Gas-gas tersebut
sering digunakan sebagai pengisi balon. Di matahari, terjadi reaksi fusi
(penggabungan) gas-gas hidrogen menjadi helium. Dari reaksi tersebut dihasilkan
energi yang sangat besar. Energi inilah yang merupakan sumber energi bagi
kehidupan di bumi. Ozon (O3) merupakan salah
satu bentuk molekul oksigen. Gas ozon terletak di bagian adalah cahaya matahari
yang mempunyai energi sangat tinggi. Sinar ini sangat berbahaya jika yang
sampai di bumi terlalu banyak.
B.
Sifat-Sifat Udara dan Percobaan
Sederhana
Sifat – sifat udara:
·
Udara ada dimana – mana.
·
Udara mempunyai tekanan ke segala arah.
·
Udara bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat
yang bertekanan rendah.
·
Udara tidak berwarna dan tidak berbau tapi bisa dirasakan.
·
Udara menempati ruang.
·
Udara merupakan bentuk gas.
·
Udara memuai bila dipanaskan.
·
Udara menyusut bila didinginkan.
·
Udara mempunyai massa dan
berat.
·
Bentuk, volume, dan
berat jenisnya selalu berubah-ubah.
Percobaan Sederhana:
1. Pembuktian
sifat udara menempati ruang
Tujuan percobaan:
Mengetahui bahwa udara menempati ruang.
Bahan:
1)
Balon
2)
Karet
3)
Sumber Udara
Langkah:
Tiup balon karet hingga menggembung.
Kesimpulan: Dengan melakukan percobaan tersebut kita
mengetahui bahwa udara
menempati ruang dengan
menggelembungnya balon karet yang semula kempes.
2. Pembuktian
udara diperlukan dalam proses pembakaran
Tujuan: Mengetahui
bahwa udara diperlukan dalam proses pembakaran.
Bahan:
Bahan:
1) Lilin
2) Korek
Api
3) Gelas
Langkah :
Langkah :
1.
Nyalakan lilin.
2.
Tutup lilin dengan
gelas.
3.
Perhatikan apa yang
terjadi.
Kesimpulan: Dengan melakukan percobaan tersebut kita
mengetahui bahwa udara diperlukan dalam proses pembakaran, terbukti
dengan matinya lilin yang
ditutup dengan gelas.
3. Pembuktian
jika udara memiliki massa dan berat
Tujuan: Mengetahui
jika udara merupakan materi yang memiliki massa.
Alat dan Bahan:
1) Dua
balon
2) Lidi
3) Tumpuan
Langkah: Ikat balon pada kedua ujung lidi, letakkan
pada tumpuan agar keadaan seimbang,
kemudian tiup salah satu balon, selanjutnya letakkan pada tumpuan yang sama.
Kesimpulan:
Balon yang berisi udara lebih berat daripada balon yang kempis.
4. Udara
memiliki mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah
Tujuan: Mengetahui bahwa udara memiliki
mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.
Bahan:
1) Dua
Balon
2) Karet
Langkah: Tiup salah satu balon kemudian ikat kedua
balon sehingga kedua balon saling terhubung,kemudian tekan salah satu
balon
Kesimpulan: Udara
akan mengalir ketekanan yang lebih rendah jika salah satu balon di tekan.
C. Manfaat
Udara
Udara sangat penting bagi makhluk hidup. Tanpa udara,
semua makhluk di muka bumi akan mati.
Manfaat
udara bagi kehidupan adalah sebagai berikut:
·
Sebagai pelindung terhadap radiasi sinar matahari (sebagian sinar matahari
diserap udara sehingga suhu di
bumi tidak begitu tinggi).
·
Sebagai sumber berbagai macam zat yang berguna bagi kehidupan (oksigen berguna bagi kehidupan, nitrogen berguna
bagi tumbuhan).
·
Sebagai pelindung bumi dari tabrakan-tabrakan dengan benda langit yang
lain, karena meteorit-meteorit bergesekan
dengan atmosfer sebelum sampai di bumi.
·
Untuk keperluan komunikasi. Lapisan udara bagian atas atau pada ketinggian
di atas 60 km berdasarkan
partikel -partikel ion merupakan pemancar gelombang radio. Pemancar satelit palapa untuk komunikasi, satelit cuaca untuk
mengamati keadaan cuaca dan satelit komunikasi
untuk membantu mengirimkan hasil pemotretan
ke stasiun bumi.
·
Membantu terjadi penyerbukkan bunga.
·
Untuk bernafas.
·
Membawa uap air yang akan turun sebagai hujan.
·
Untuk menyuburkan tanah.
·
Sebagai energi alternatif: PLT Angin, Kincir Angin, Menggerakkan
Perahu Layar, Layang – layang, dsb.
·
Mempengaruhi Musim.
D. Lapisan
Atmosfer dan Karakteristiknya
Manusia,
hewan, dan tumbuhan tidak dapat bertahan hidup tanpa udara. Udara memiliki
peranan penting bagi kehidupan manusia, salah satunya untuk bernapas. Udara
yang dibutuhkan oleh manusia terdapat pada lapisan atmosfer.
Pengertian
dan Komposisi Atmosfer
Dalam
bahasa Yunani, atmosfer berasal dari kata atmo yang berarti uap dan sphere yang
berarti lapisan. Oleh karena itu, atmosfer diartikan sebagai lapisan udara yang
menyelubungi Bumi. Atmosfer terdiri atas beberapa lapisan. Batas antarlapisan
atmosfer tidak diketahui secara pasti. Meskipun demikian, transisi antarlapisan
dapat diketahui dari perubahan sifat secara bertahap seiring dengan
bertambahnya ketinggian.
Atmosfer
tersusun oleh kumpulan gas yang tidak terlihat. Komponen gas penyusun atmosfer,
yang Nitrogen sebesar 78 %, Oksigen sebesar 20,95 %, Argon sebesar 0,93 %, Karbon
dioksida sebesar 0,03 %, dan Neon sebesar 0,0018%. Lima gas tersebut merupakan
komponen yang paling dominan di atmosfer. Gas-gas lain yang terdapat di
atmosfer dalam volume kecil antara lain helium, ozon, hidrogen, kripton, xenon,
dan metan.
Sifat-Sifat
Atmosfer
Atmosfer
merupakan lapisan udara yang menyelubungi Bumi. Atmosfer tidak dapat dilihat
dan diraba. Meskipun demikian, Atmosfer memiliki sifat-sifat fisik sebagai
berikut:
·
Tidak dapat dilihat,
tidak berwarna, dan tidak berbau.
·
Atmosfer hanya dapat
dirasakan dalam bentuk angin.
·
Memiliki massa sehingga
dapat menghasilkan tekanan.
·
Bersifat transparan
dalam beberapa bentuk radiasi.
·
Bersifat elastis dan
dinamis (dapat mengembang dan mengerut) sehingga dapat bergerak dan berpindah.
Lapisan
Penyusun Atmosfer
Atmosfer
tersusun dari beberapa lapisan. Lapisan-lapisan penyusun atmosfer memiliki
karakteristik dan ketebalan yang tidak sama. Karakteristik tiap-tiap lapisan
atmosfer dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk mendukung kelangsungan
kehidupan. Lapisan penyusun atmosfer sebagai berikut.
1)
Troposfer
Troposfer
adalah lapisan penyusun atmosfer yang letaknya paling dekat dengan permukaan
bumi. Sekira 80% massa atmosfer terdapat pada lapisan ini. Ketinggian lapisan
troposfer di Permukaan Bumi tidak sama. Ketinggian troposfer di daerah kutub
sekira 8 km, di daerah khatulistiwa 16 km, dan di daerah. Lintang tinggi sekira
12 km. Pada lapisan troposfer berlaku hukum gradien geotermis, yaitu semakin
tinggi suatu tempat suhunya semakin dingin. Setiap kenaikan ketinggian 100 m
terjadi penurunan suhu sekira 0,6-1 derajat celcius. Peristiwa yang terjadi di
lapisan troposfer antara lain awan, hujan, petir, dan tempat mengudara pesawat
terbang.
2)
Stratosfer
Stratosfer
adalah lapisan yang terletak di atas lapisan troposfer. Batas antara lapisan
troposfer dan stratosfer disebut tropopause. Sekira 19,9% massa atmosfer
terdapat pada lapisan ini. Lapisan stratosfer terletak pada ketinggian 15-55
km. Pada lapisan stratosfer berlaku hukum isotermis, yaitu suhu udara bertambah
tinggi seiring dengan naiknya ketinggian tempat. Kenaikan suhu disebabkan oleh
adanya lapisan ozon pada ketinggian 20 km. Lapisan ozon mampu menyerap radiasi
ultraviolet dari Matahari.
3)
Mesosfer
Mesosfer
adalah lapisan yang terletak di atas lapisan stratosfer. Batas antara lapisan
troposfer dan mesosfer disebut stratopause. Sekira 0,999% massa atmosfer
terdapat pada lapisan ini. Lapisan mesosfer terdapat pada ketinggian 55-80
km.Pada lapisan mesosfer kembali berlaku hukum geotermis. Penurunan suhu yang
terjadi sebesar 0,4 derajat celcius setiap kenaikan 100 m. Suhu terendah pada
lapisan ini dapat mencapai -100 derajat celcius. Massa udara dingin tersebut
mampu membakar meteor dan benda langit lain yang hendak masuk ke Bumi. Pada
Mesosfer terdapat lapisan yang bermuatan listrik pada ketinggian 70 km. Kondisi
ini mengakibatkan terjadinya fenomena awan pijar yang berasal dari uap air atau
debu meteor.
4)
Termosfer
Termosfer
adalah lapisan yang terletak di atas lapisan mesosfer. Batas antara lapisan
mesosfer dengan termosfer disebut mesopause. Sekira 0,001% massa atmosfer
terdapat pada lapisan ini. Lapisan ini terletak pada ketinggian 85-500 km. Lapisan
ini disebut juga ionosfer karena terjadi ionisasi gas-gas oleh radiasi
Matahari. Lapisan ini mampu memantulkan gelombang radio sehingga alat-alat
komunikasi seperti radio dan televisi dapat beroperasi. Lapisan termosfer
ditandai dengan kenaikan suhu dari -100 derajat celcius sampai ribuan derajat
celcius. Suhu pada lapisan termosfer mengalami kenaikan seiring pertambahan
ketinggian.
5)
Eksosfer
Eksosfer
adalah lapisan atmosfer yang paling luar. Lapisan eksosfer terdapat pada
ketinggian lebih dari 500 km. Batas antara termosfer dengan eksosfer disebut
termopause. Kandungan gas utama pada lapisan eksosfer adalah hidrogen. Fenomena
yang ditemui pada lapisan ini adalah cahaya redup yang disebut zodiakal dan
gegenschein. Cahaya tersebut dihasilkan dari pantulan sinar Matahari oleh debu
meteorit di angkasa. Pada lapisan eksosfer hampir tidak terdapat gaya gravitasi
sehingga semua benda melayang-layang. Hal ini disebabkan oleh jaraknya yang
sangat jauh dari inti Bumi.
Beberapa manfaat atmosfer sebagai
berikut:
·
Melindungi Bumi dari
radiasi sinar ultraviolet yang membahayakan kehidupan makhluk di Bumi.
·
Melindungi Bumi dari
jatuhnya benda-benda angkasa, misalnya meteor.
·
Menjadi tempat
penelitian di bidang meteorologi dan klimatologi, seperti prakiraan cuaca.
·
Menjadi tempat
terjadinya gejala cuaca, seperti pembentukan awan, hujan, petir, dan angin.
·
Berperan di bidang
komunikasi karena dapat memantulkan gelombang radio.
·
Menjadi tempat
pembentukan awan dan berlangsungnya hujan.
·
Sebagai sarana
berlangsungnya pembakaran karena udara mengandung oksigen.
·
Mengatur suhu Bumi
sehingga tidak terlalu panas pada siang hari dan dingin pada malam hari.
E.
Sirkulasi Udara
Karena bumi mengalami rotasi,porosnya
miring dan menyebabkan lebih banyak daratan di belahan bumi utara dibanding
belahan bumi selatan. Pola sirkulasi udara global yang sesungguhnya lebih rumit
dari yang kita bayangkan. Model sirkulasi udara global tidak terdiri dari satu
sel tetapi dikenal dengan tiga sel sirkulasi di setiap belahan dunia.
Pola
sirkulasi udara secara global, ketiga sirkulasi tersebut adalah:
1)
Sirkulasi tropis (Hadley cell)
Udara dari lintang yang lebih rendah
bergerak ke arah khatulistiwa dan memanas. Seiring dengan pemanasan, udara
tersebut naik secara vertikal dan bergerak menuju titik pusat di bagian atas
atmosfer. Peristiwa ini membentuk sel konveksi yang mendominasi iklim di daerah
tropis dan sub tropis.
2)
Sirkulasi belahan bumi tengah (Ferrel cell)
Sirkulasi ini
ditemukan oleh Ferrel di abad ke-19. Dalam sel ini udara mengalir ke arah timur
dekat permukaan dan mengarah ke khatulistiwa serta ke arah barat pada lintang
yang lebih tinggi.
3)
Sirkulasi kutub (Polar cell)
Udara naik,
menyebar dan bergerak ke arah kutub. Setelah mencapai kutub, terjadi divergensi
massa udara sehingga udara keluar dari kutub.
F. Penyebab
Pencemaran Udara dan Cara Penanggulangannya serta Upaya yang dapat dilakukan untuk Menjaga agar Udara
Tetap Bersih dan Sehat
Jenis- jenis bahan pencemar:
·
Karbon monoksida (CO)
·
Nitrogen dioksida (NO2)
·
Sulfur Dioksida (SO2)
·
CFC
·
Karbon dioksida (CO2)
·
Ozon (O3)
·
Benda Partikulat (PM)
·
Timah (Pb)
·
HydroCarbon (HC)
Penyebab pencemaran
udara/rusaknya udara:
Secara umum penyebab pencemaran
udara ada 2 macam, yaitu:
· Karena faktor internal (secara alamiah), contoh:
Debu yang beterbangan akibat tiupan angin.
Abu (debu) yang dikeluarkan dari letusan
gunung berapi berikut gas-gas vulkanik.
Proses pembusukan sampah organik, dll.
· Karena faktor eksternal (karena ulah manusia), contoh:
Hasil pembakar bahan bakar fosil.
Debu/serbuk dari kegiatan industri.
Pemakaian zat -zat kimia yang disemprotkan ke
udara.
Upaya yang
dapat dilakukan untuk menjaga agar udara tetap bersih dan sehat
antara lain:
1)
Menggalakkan penanaman pohon atau pun tanaman hias di sekitar kita.
2)
Mengupayakan pengurangan emisi atau pembuangan gas sisa pembakaran, baik
pembakaran hutan maupun pembakaran mesin.
3)
Mengurangi atau bahkan menghindari pemakaian gas kimia yang dapat merusak
lapisan ozon di atmosfer.
4)
Menggunakan alat transportasi yang bebas dari gas buangan, seperti sepeda
dan kendaraan dengan tenaga listrik atau sumber enegi lain yang ramah
lingkungan.
5)
Mewajibkan industri atau pabrik untuk melakukan penyaringan terhadap gas
buangan yang langsung ke udara.
G. Daur
Biogeokimia
Unsur-unsur
seperti karbon, nitrogen, fosfor, belerang, hidrogen, dan oksigen adalah
beberapa di antara unsur yang penting bagi kehidupan. Unsur-unsur tersebut
diperlukan oleh makhluk hidup dalam jumlah yang banyak, sedangkan unsur yang
lain hanya dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit. Meskipun setiap saat
unsur-unsur yang ada tersebut dimanfaatkan oleh organisme, keberadaan
unsur-unsur tersebut tetap ada.
Hal
tersebut dikarenakan, unsur yang digunakan oleh organisme untuk menyusun
senyawa organik dalam tubuh organisme, ketika organisme-organisme tersebut
mati, unsur-unsur penyusun senyawa organik tadi oleh pengurai akan dikembalikan
ke alam, baik dalam tanah ataupun dikembalikan lagi ke udara. Jadi, dalam
proses tersebut melibatkan makhluk hidup, tanah, dan reaksi-reaksi kimia di
dalamnya. Itulah yang dimaksud sebagai daur biogeokimia.
Jadi
Daur biogeokimia adalah daur zat atau materi ataupun senyawa kimia yang melalui
komponen biotik dan abiotic. Terdiri dari daur air, daur nitrogen, daur
fosfor, daur karbon, dan daur sulfur. Berikut ini akan
dibahas macam-macam daur biogeokimia yang ada di alam ini, antara lain:
a)
Daur Nitrogen
Gas
nitrogen ikatannya stabil dan sulit bereaksi, sehingga tidak bisa dimanfaatkan
secara langsung oleh makhluk hidup. Nitrogen dalam tubuh makhluk hidup
merupakan komponen penyusun asam amino yang akan membentuk protein. Nitrogen
bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat
atau petir membentuk nitrat (NO). Tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk
nitrit ataupun nitrat dari dalam tanah untuk menyusun protein dalam tubuhnya.
Ketika
tumbuhan dimakan oleh herbivora, nitrogen yang ada akan berpindah ke tubuh
hewan tersebut bersama makanan. Ketika tumbuhan dan hewan mati ataupun sisa
hasil ekskresi hewan (urine) akan diuraikan oleh dekomposer menjadi amonium dan
amonia. Oleh bakteri nitrit (contohnya Nitrosomonas), amonia akan diubah
menjadi nitrit, proses ini disebut sebagai nitritasi. Kemudian, nitrit dengan
bantuan bakteri nitrat (contohnya Nitrobacter) akan diubah menjadi nitrat,
proses ini disebut sebagai proses nitratasi.
Peristiwa
proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan bakteri
disebut sebagai proses nitrifikasi. Adapula bakteri yang mampu mengubah nitrit
atau nitrat menjadi nitrogen bebas di udara, proses ini disebut sebagai
denitrifikasi.
Di
negara-negara maju, nitrogen bebas dikumpulkan untuk keperluan industri. Selain
karena proses secara alami melalui proses nitrifikasi, penambahan unsur
nitrogen di alam dapat juga melalui proses buatan melalui pemupukan. Reaksi
kimia pada proses nitrifikasi adalah sebagai berikut.
b)
Daur Karbon
Sumber-sumber
CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik,
pembakaran batu bara, dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan
oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen. Hewan dan
tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batu bara di dalam
tanah. Batu bara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah
kadar CO2 di udara. Di ekosistem air, pertukaran CO2 dengan atmosfer berjalan
secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam
karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbona.
Bikarbonat
adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka
sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air
berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat
dalam air adalah seimbang dengan jumlah CO2 di air. Lintasan arus utama siklus
karbon adalah dari atmosfer atau hidrosfer ke dalam jasad hidup, kemudian
kembali lagi ke atmosfer atau hidrosfer.
c)
Daur Oksigen
Oksigen
(O2) dalam keadaan bebas terdapat di atmosfer dan di dalam air. Oksigen
tersebut diambil atau digunakan oleh makhluk hidup seperti tumbuhan, hewan, dan
manusia untuk pernapasan (respirasi). Oksigen yang diambil itu kemudian diganti
oleh tumbuhan hijau yang melepas oksigen ke atmosfer pada saat berlangsungnya
proses fotosintesis.
H. Angin
1)
Pengertian Angin
Angin adalah udara yang bergerak akibat
rotasi bumi dan perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari
tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.
2)
Proses dan Faktor Terjadinya Angin
Apabila
dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga
naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun karena udaranya berkurang.
Udara dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi.
Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara
menjadi panas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya
udara dingin ini dinamakan konveksi.
Faktor-faktor
yang menyebabkan angin terhadi antara lain adalah:
·
Gradien Barometris, yaitu bilangan yang menunjukkan
perbedaan tekanan udara dari dua
isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan anginnya.
·
Lokai, kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat
daripada angin yang jauh dari garis
khatulistiwa.
·
Tinggi Lokasi, semakin tinggi lokasinya semakin kencang pula
angin yang bertiup. Hal ini
disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menhambat laju udara. Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan
topografi yang tidak rata lainnya memberikan
gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempa, gaya gesekan ini semakin kecil.
·
Waktu, Angin bergerak lebih cepat pada siang hari, dan
sebaliknya terjadi pada malam
hari.
·
Sebenarnya yang kita lihat saat angin berhembus adalah
partikel-partikel ringan seperti
debu yang terbawa bersama angin. Angin bisa kita rasakan hembusannya karena kita mempunyai indra perasa,
yaitu kulit, sehingga kita bisa merasakannya.
3) Sifat-Sifat Angin
·
Angin menyebabkan tekanan terhadap permukaan yang menentang
arah angin tersebut.
·
Angin mempercepat pendinginan dari benda yang panas.
·
Kecepatan angin sangat beragam dari tempat ke tampat lain,
dan dari waktu ke waktu.
4)
Kecepatan Angin
Kecepatan
angin ditentukan oleh perbedaan tekanan udara antara tempat asal dan tujuan
angin dan resistensi medan yang dilaluinya.
5)
Jenis-Jenis Angin
·
Angin laut dan Angin Darat
ü Angin Laut
Angin
laut adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang umumnya
terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00. Angin ini
bisa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut.
ü Angin
Darat
Angin
darat adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut, yang pada umumnya
terjadi saat malam hari, dari jam 20.00 sampai dengan 06.00. Angin jenis ini
bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahi
bertenaga angin sederhana.
·
Angin Lembah dan Angin Gunung
ü Angin
Lembah
Angin
Lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke puncak gunung dan biasa
terjadi pada siang hari.
ü Angin
Gunung
Angin
Gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung dan
terjadi pada malam hari.
·
Angin Fohn
Angin
Fohn (Angin Jatuh) adalah angin yang terjadi sesuai hujan Orografis. Angin yang
bertiup pada suaatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang berbeda.
Angin
Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan yang tingginya
lebih dari 200 meter, naik di satu sisi lalu turun disisi lain. Angin Fohn yang
jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah di
buang pada saat hujan orografis.
Biasanya
angin ini bersifat panas merusak dan dapat menimbulkan korban. Tanaman yang
terkena angin ini bisa mati dan manusia yang terkena angin ini bisa turun daya
tahan tubunya terhadap serangan penyakit.
·
Angin Muson
Angin
muson atau biasanya disebut sengan angin musim adalah angin yang berhembus
secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan periode
yang lain polanya akan berlawan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah
tahun.
Angin Muson terbagi atas dua macam,
yaitu:
ü Angin
Muson Barat
Angin
Musim/Muson Barat adalah angin yang mengalir dari benua Asia (musim dingin) ke
Benua Australia (musim panas) dan mengandung curah hujan yang banyak di
Indonesia bagian barat, hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang
luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan samudra yang dilewati
adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan
Indonesia mengalami musim hujan. Angin ini terjadi pada bulan Desember, Januari
dan Februari, dan maksimal pada bulan januari dengan Kecepatan Minimum 3 m/s.
ü Angin
Muson Timur
Angin
Musim/Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (Musim
dingin) ke Benua Asia (Musim panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia
bagian timur karena angin melewati celah-celah sempit dan berbagai gurun
(Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan indonesia
mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli, dan Agustus, dan
maksimal pada bulan Juli.
6)
Alat Untuk Mengukur Angin
· Anemometer, adalah alat yang mengukur
kecepatan angin.
·
Wind Vane, adalah alat untuk mengetahui arah
angin.
· Windsock, adalah alat untuk mengetahui arah
angin dan memperkirakan besar kecepatan
angin, yang biasanya banyak ditemukan di bandara-bandara.
BAB III
PENUTUP
A.
Simpulan
Udara merupakan zat yang tidak dapat kita lihat, tapi kita dapat
merasakannya lewat indera peraba dan indera penciuman kita. Karena sesuai
sifat-sifat dari udara tersebutlah kehidupan di bumi dapat berjalan sewajarnya
dari masa lampau sampai sekarang.
Udara mempunyai berbagai unsur, yang masing-masing unsur
tersebut mempunyai peran dan fungsi tersendiri untuk memenuhi pemenuhan hal-hal
yang ada di bumi.
Untuk hal pencemaran udara yang sering kita lihat dan
rasakan sekarang ini, sudah sepatutnya kita sebagai warga bumi untuk memberikan
jalan keluar dan juga memelihara udara yang kita hirup setiap hari, demi
keberlangsungan kehidupan normal dan sehat di bumi ini.
B. Saran
Mengingat keterbatasan
sumber literatur penulis, maka untuk keakuratan data tentang materi udara yang
diperoleh, disarankan kepada pembaca juga memiliki sumber literatur lain yang
lebih valid, diluar sumber bacaan dari internet yang belum dapat divalidasi seluruhnya.
DAFTAR
PUSTAKA
Darmodjo,
Hendro. 1993. Pendidikan IPA 1. Jakarta: Depdikbud
Dikti Proyek
Pembinaan Tenaga Kependidikan.
http://softilmu.blogspot.com/2013/07/pengertian-dan-macam-macam-angin.html
Jakarta
0 komentar:
Posting Komentar