gejala alam abiotik

 

Revolusi Matahari

Selain melakukan rotasi, bumi juga bergerak mengelilingi matahari atau revolusi bumi. Arah revolusi bumi jika dilihat dari utara, berarah negatif yaitu berlawanan arah jarum jam. Lintasan revolusi berbentuk elips, sehingga suatu saat terjadi jarak terjauh antara bumi dan matahari, yang dinamakan apogea, dan suatu saat juga akan terjadi jarak terdekat antara bumi dan matahari yang dinamakan perigea. Lintasan revolusi bumi membentuk bidang edar yang dinamakan ekliptika. Bidang ekliptika membentuk sudut 66,5^o dengan poros bumi.
Lama revolusi bumi adalah 365 hari 6 jam 9 menit 10 detik atau 365¼ hari. Rentang waktu revolusi bumi ini digunakan untuk menghitung waktu satu tahun yang dianggap 365 hari. Untuk mencocokkan dengan waktu revolusi, maka setiap 4 tahun sekali ditambah satu hari di bulan Februari. Tahun yang memiliki 366 hari ini dinamakan tahun kabisat, contohnya adalah tahun 2004, 2008, 2012, dst.
Beberapa gejala alam yang diakibatkan oleh revolusi bumi yaitu :

1. Peredaran semu matahari
   

Matahari sebagai bintang sebenarnya tidak bergerak (diam), namun dilihat dari bumi matahari bergerak dari timur ke barat setiap hari. Selain itu, matahari juga bergerak kea rah utara dan selatan secara periodic setiap tahun. Pergerakan matahari dilihat oleh manusia ini dinamakan peredaran semu matahari.
Akibat kemiringan poros bumi, matahari seakan-akan bergerak ke arah utara dan selatan, yaitu mencapai 23,5^o LU dan 23,5^o LS. Peristiwa ini secara periodic terjadi dalam satu tahun.

• Pada tanggal 21 Maret, matahari tepat berada di garis khatulistiwa.
• Pada tanggal 21 Juni matahari mencapai 23,5^o LU.
• Pada tanggal 23 September, matahari berada di garis khatulistiwa
• Pada tanggal 22 Desember, matahari berada di 23,5^o LS
  

2. Pergantian musim
Peredaran semu matahari menyebabkan terjadinya perubahan musim di wilayah lintang 23,5^o sampai ke kutub. Ini akibat dari intensitas sinar matahari yang menyinari wilayah tersebut. Pada sekitar bulan Juni, matahari berada di lintang utara menyebabkan sinar matahari di daerah kutub utara berlebihan, sehingga menyebabkan terjadinya musim panas. Sebaliknya di kutub selatan akan kekurangan sinar matahari, sehingga menyebabkan musim dingin.
Kemudian sekitar bulan Desember, matahari yang berada di kutub selatan akan mengakibatkan wilayah kutub selatan mengalami musim panas. Sedangkan wilayah kutub utara akan mengalami musin dingin.
Perubahan musim panas ke musim dingin akan terjadi musim gugur, yaitu saat tumbuhan (pepohonan) akan merontokkan daun-daunnya. Sedangkan setelah musim dingin menuju ke musim panas, terjadi musim semi, yaitu musim tumbuhan dan bunga bertunas kembali.
3. Perbedaan panjang siang dan malam
Pada saat musim dingin, malam akan lebih panjang dibanding siang. Hal ini karena cahaya matahari yang didapat hanya sedikit. Sedangkan pada musim panas, siang akan lebih panjang dibanding malam.

Rotasi dan Revolusi Bulan

Bulan merupakan satelit sekaligus benda angkasa yang paling dekat dengan bumi. Bulan mengelilingi bumi pada bidang edar yang memiliki jarak rata-rata 348.404 km. Arah revolusi bulan sama dengan arah revolusi bumi terhadap matahari . Kala revolusi bulan adalah 29½ hari.
Selain berevolusi mengelilingi matahari, bulan juga berotasi terhadap porosnya. Kala rotasi bulan persis sama dengan kala revolusinya, yaitu 29½ hari, sehingga permukaan bulan yang menghadap bumi selalu hanya separuhnya. Karena bulan berevolusi terhdap bumi, bulan juga ikut mengelilingi matahari bersama bumi.Bulan berbentuk bulat dengan massa 7,4 1022 kg. Garis tengah bulan sama dengan ¼ garis tengah bumi yaitu 3.476 km dengan massa jenis 3340 kg/m3. massa bulan yang kecil menyebabkan gaya tarik pada benda dipermukaannya juga kecil. Kekuatan gaya tarik bulan hanya 1/6 gaya tarik bumi. Akibatnya, bulan tidak mampu menahan molekul-molekul udara tetap berada di sekelilingnya untuk membentuk atmosfer.
Tidak adanya atmosfer di bulan menyebabkan terjadinya hal-hal berikut :

1. 1. Di bulan tidak ada kehidupan.
2. 2. Permukaan di bulan sangat kasar ( berlubang ) dikarenakan benda-benda yang jatuh tidak ada yang menahan.
3. 3. Suara tidak dapat merambat di bulan, hal ini karena udara atau gas merupakan medium tempat perambatan suara.
4. 4. Langit bulan tampak hitam legam.
   

Bulan tampak oleh mata karena memantulkan cahaya matahari. Buntuk bulan yang terlihat oleh bumi selalu berubah setiap hari. Mulai dari tidak nampak, kemudian muncul bulan sabit dan akhirnya berubah menjadi bulan purnama pada hari ke-14 atau ke-15. Bulan Purnama mengecil kembali menjadi bulan sabit dan hilang pada hari ke-29 atau ke-30. Perubahan bentuk bulan dilihat dari bumi dinamakan dengan fase bulan. Fase bulan berulang setiap 29 hari. Fase-fase tersebut adalah fase konjungsi, fase kuarter, dan fase oposisi.
1. Fase Konjungsi
Pada fase ini bulan berada di antara bumi dan matahari. Hanya sisi belakang bulan yang mendapat cahaya matahari. Sisi bulan yang menghadap bumi sama sekali tidak mendapat cahaya matahari. Akibatnya bulan tidak nampak dari bumi. Sehingga pada fase ini dinamakan bulan mati.
2. Fase Kuarter
Pada fase ini Bulan, Bumi, dan Matahari berada pada posisi tegak lurus. Hanya setengah permukaan bulan yang menghadap bumi yang mendapat cahaya matahari, sedangkan setengah lainnya tidak. Bulan Nampak seperti sabit lalu perbani (setengah) kemudian bulan Nampak lonjong.
Fase kuarter ada dua yaitu kuarter pertama, yaitu saat bulan sabit sampai akan purnama, dan kuarter kedua, yaitu saat bulan setelah purnama sampai sabit kembali.
3. Fase Oposisi
Pada fase ini Bulan, Bumi, dan matahari terletak segaris dengan bumi berada di tengah . Permukaan bulan yang menghadap bumi semuanya mendapat cahaya matahari. Bulan nampak dari bumi berupa lingkaran utuh.

Gerhana Matahari dan Gerhana Bulan

Beberapa gejala alam yang ditimbulkan dari revolusi bulan adalah gerhana bulan, gerhana matahari dan pasang naik air laut.

1. Gerhana Bulan
   

Gerhana bulan adalah peristiwa tertutupnya bulan oleh bayangan bumi. Gerhana disebabkan oleh bayangan yang dibentuk oleh bumi atau bulan terletak dalam satu garis. Gerhana bulan terjadi jika bulan memasuki bayangan bumi. Bumi berada diantara matahari dan bulan. Akibatnya bulan tidak mendapat cahaya matahari sehingga bulan tidak terlihat oleh pengamat dibumi. Apabila bulan berada pada daerah umbra, bulan tidak tampak sama sekali dari bumi. Pada saat ini terjadi gerhana bulan total. Selanjutnya bulan muncul dalam daerah redup saat masuk kembali ke daerah penumbra. Gerhana berakhir saat bulan keluar dari daerah penumbra.
Gerhana bulan berlangsung cukup lama karena bayangan bumi yang cukup besar.Lamanya dapat mencapai 6 jam bila bulan melewati tengah bayangan. Jika bulan hanya menyinggung bayangan penumbra, gerhana hanya berlangsung beberapa saat. Gerhana seperti ini disebut gerhana bulan sebagian (parsial).
Bayangan bumi pada saat gerhana bulan terdiri dari dua bagian yaitu :

1. Bayangan Umbra atau bayangan inti
   Umbra berbentuk kerucut yang semakin mengecil begitu menjauh dari bumi. Umbra merupakan bayangan paling gelap. Umbra bumi panjangnya kira-kira 1.376.000 km.
2. Bayangan Penumbra
   

Penumbra merupakan bayangan yang kurang gelap.

1. Gerhana Matahari
   

Gerhana matahari terjadi ketika bulan melintas di antara bumi dan matahari. Jika posisi bumi-bulan-matahari tepat segaris, bayangan bulan dapat menutup sebagian daerah dibumi. Tempat di bumi yang tertutup penumbra mengamati gerhana matahari sebagian (parsial). Hanya sebagian permukaan matahari yang ditutupi bulan. Tempat yang ditutupi umbra mengalami gerhana matahari total. Seluruh permukaan matahari tertutup bulan.
Ukuran bulan sangat kecil sehingga bayangannyapun kecil. Oleh karena itu, daerah di bumi yang tertutup bayangan bulan hanya sebagian. Luas daerah yang tertutup penumbra memiliki garis tengah sekitar 3.000 km. Daerah yang tertutup umbra memiliki garis tengah sekitar 269 km. Lama gerhana matahari total hanya beberapa menit karena gerakan bayangan bulan yang cepat. Gerhana matahari tolal yang tergolong lama terjadi di Samudra Atlantik dan Afrika pada tanggal 30 Juni 1937 yang berlangsung selama 7,2 menit.

Rotasi Bumi

Bumi melakukan beberapa gerak yang alami, yaitu gerak rotasi dan revolusi. Gerak rotasi bumi merupakan gerak berputarnya bumi pada porosnya (sumbu). Gerakan rotasi ini menyebabkan daerah sepanjang equator bergerak cepat, sedangkan di daerah kutub hampir-hampir tidak mengalami pergerakan. Bumi yang berbentuk bulat mengalami perubahan bentuk akibat gerakan rotasi yang dilakukan.Perubahan tersebut adalah terbentuknya daerah agak pepat di kedua kutubnya dan seakan-akan sebagian massa bumi tertumpuk di daerah equator. Bentuk ini disebabkan  rotasi bumi yaitu perputaran bumi pada porosnya. Gerak rotasi bumi terjadi dari arah barat ke timur. Jika dilihat dari kutub utara, rotasi bumi memiliki arah berlawanan arah jarum jam. Sedangkan jika dilihat dari arah kutub selatan arah rotasi bumi searah dengan arah jarum jam.
Poros (sumbu) bumi merupakan garis khayal yang menandakan sumbu rotasi dari bumi, yang melalui kutub utara dan kutub selatan. Poros bumi tidaklah tegak lurus, tetapi mengalami kemiringan sebesar 23,5^o dari garis tegaknya.
Waktu rotasi bumi dalam satu putaran adalah 23 jam 56 menit. Akibat dari rotasi bumi, menimbulkan beberapa gejala alam seperti (a) terjadinya pergantian siang dan malam, (b) perbedaan waktu di berbagai tempat di muka bumi, (c) gerak semu harian  bintang, (d) perbedaan besar gaya gravitasi di berbagai tempat di bumi, dan (e) terjadinya pembelokan arah angin.

1. Terjadinya Pergantian Siang dan Malam
   

Daerah bumi yang terkena sinar matahari dinamakan siang, sedangkan daerah bumi dibelakangnya, yang tidak terkena sinar matahari dinamakan malam. Akibat adanya rotasi menyebabkan terjadinya pergiliran daerah siang dan malam secara bergantian. Jika rotasi bumi terjadi selama 24 jam, maka lama siang dan malam masing-masing terjadi selama 12 jam.
Pengecualian di daerah dekat kutub, lama siang dan malam dapat lebih atau kurang dari 12 jam, tergantung posisi bumi ketika berevolusi mengelilingi matahari.
2. Perbedaan waktu di berbagai tempat
Akibat gerakan rotasi bumi dari barat ke timur menyebabkan daerah sebelah timur akan menjumpai siang terlebih dahulu, dibanding daerah barat. Perbedaan ini menyebabkan adanya perbedaan waktu di setiap bagian bumi.
Karena rotasi bumi maka permukaan bumi di sebelah timur akan melihat matahari terbit dan terbenam lebih cepat daripada daerah di sebelah barat. Oleh karena itu setiap tempat di berbagai belahan bumi akan memiliki waktu yang berbeda. Untuk menyamakan waktu secara internasional digunakan waktu GMT (Greenwich Mean Time). Waktu ini sesuai dengan waktu di kota Greenwich.
Pengecualian di daerah dekat kutub, lama siang dan malam dapat lebih atau kurang dari 12 jam, tergantung posisi bumi ketika berevolusi mengelilingi matahari.
Ditetapkan bahwa kota Greenwich sebagai bujur 0^o. Garis bujur di sebelah timur Greenwich dinamakan garis bujur timur (BT), sedangkan garis bujur disebelah baratnya dinamakan garis bujur barat (BB). Garis bujur 180^o BT berimpit dengan garis 180^o BB, yang melewati Negara Hawaii, Amerika Serikat..
Garis ini digunakan sebagai batas penanggalan, wilayah di bujur timur lebih terdahulu tanggalnya disbanding wilayah di bujur barat. Seluruh wilayah di bumi dibagi dalam 24 zona waktu, setiap 15^o garis bujur ditentukan sebagai 1 jam.
Di Indonesia, ada 3 zona waktu yaitu Waktu Indonesia Barat (WIB), yang meliputi Sumatera, Jawa, Madura, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Tengah; Waktu Indonesia Tengah (WITA), meliputi Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur, Sulawesi, Bali, Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur; dan Waktu Indonesia Timur (WIT), meliputi Maluku dan Papua. Perhitungannya adalah WIT = GMT + 7; WITA = GMT + 8; dan WIT = GMT + 9.

1. Pergerakan semu bintang
   

Akibat rotasi bumi dari arah barat ke timur maka bintang-bintang (termasuk matahari) tampak seperti bergerak dari timur ke barat. Namun sebenarnya bintang-bintang tersebut tidak bergerak. Oleh karena  itu maka gerakan bintang ini disebut sebagai gerak semu. Karena gerak semu ini dapat dilihat setiap hari maka disebut gerak semu harian. Dengan gerak semu harian ini maka matahari tampak terbit di timur dan terbenam di barat demikian juga dengan bintang-bintang pada malam hari.
Waktu yang diperlukan bintang untuk menempuh lintasan peredaran semunya adalah 23 jam 56 menit atau satu hari bintang. Periode peredaran semu harian matahati dan bulan tidak 23 jam 56 menit. Satu hari matahari tepat 24 jam sedang satu hari bulan lebih lambat lagi yaitu 24 jam 50 menit, hal ini disebabkan karena kedudukan bintang sejati di langit selalu tetap.
Matahari memiliki periode semu harian yang berbeda akibat revolusi, sedangkan bulan sebagai satelit bumi memiliki peredaran bulanan mengitari bumi.

1. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi
   

Selama bumi mengalami pembekuan dari gas menjadi cair kemudian menjadi padat, Bumi berotasi terus pada porosnya. Ini menyebabkan menggebungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi sehingga seperti keadaannya sekarang. Karena percepatan gravitasi benbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari, maka percepatan gravitasi tempat-tempat di kutub lebih besar daripada disekitar khatulistiwa, karena jarak permukaan bumi di kutub lebih dekat ke pusat bumi. Akibatnya, berat benda yang sama akan berbeda jika ditimbang di khatulistiwa dan di kutub.

1. Pembelokan arah angin
   

Menurut Hukum Buys Ballot, udara akan bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Di daerah kutub yang bertekanan tinggi, maka udara cenderung akan bergerak ke daerah khatulistiwa. Namun akibat rotasi bumi, udara yang bergerak menuju khatulistiwa akan berbelok kearah timur mengikuti arah rotasi bumi, ini berpotensi membentuk angin siklon.