...

Hubungan Antara Intensitas Matahari dan Kandungan Oksigen (O2

by user

on
Category: Documents
0

views

Report

Comments

Transcript

Hubungan Antara Intensitas Matahari dan Kandungan Oksigen (O2
Hubungan Antara Intensitas Matahari dan Kandungan Oksigen (O 2) di Atmosfer pada
Lapisan Troposfer sampai Lapisan Ekosfer Menggunakan Teleskop Spektograf Atmosfer
di LAPAN Watukosek Periode Juni 2012-Mei 2013
Diah Sukma Haryati1, Sutrisno 2, Bambang Setiahadi 3
1
Mahasiswa Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang
2
Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang
3
Pembimbing skripsi, Lapan Watukosek
Email: [email protected]
Diah Sukma Haryati
Abstrak
Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan
planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer berada pada ketinggian 0 km di
atas permukaan bumi, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi. Atmosfer
tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan
tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi
tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan
sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang
sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih
baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.
Atmosfer
Bumi terdiri
atas nitrogen (78.17%)
dan oksigen (20.97%),
dengan
sedikit argon (0.9%), karbondioksida (0.0357%), uap air (0-7%), dan ozon (0-0,01%). Atmosfer
melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari Matahari dan
mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam.
Oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam atmosfer bumi, menduduki 21,0%
volume dan 23,1% massa (sekitar 1015 ton) atmosfer. Oksigen memang berperan amat penting
bagi kehidupan di bumi. Gas ini terlibat dalam hampir semua reaksi kimia yang menghasilkan
energi yang diperlukan oleh makhluk hidup tingkat tinggi seperti manusia.
Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan
planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer berada pada ketinggian 0 km di
atas permukaan bumi, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi. Atmosfer
tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan
tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi
tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan
sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang
sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih
baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.
Atmosfer
Bumi terdiri
atas nitrogen (78.17%)
dan oksigen (20.97%),
dengan
sedikit argon (0.9%), karbondioksida (0.0357%), uap air (0-7%), dan ozon (0-0,01%). Atmosfer
melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari Matahari dan
mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam.
Oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam atmosfer bumi, menduduki 21,0%
volume dan 23,1% massa (sekitar 1015 ton) atmosfer. Oksigen memang berperan amat penting
bagi kehidupan di bumi. Gas ini terlibat dalam hampir semua reaksi kimia yang menghasilkan
energi yang diperlukan oleh makhluk hidup tingkat tinggi seperti manusia.
Musim adalah satu pembagian utama tahun. Biasanya satu tahun terbagi menjadi empat musim
yaitu musim semi, musim panas, musim gugur dan musim dingin. Tetapi di Indonesia karena
terletak di daerah tropis, maka hanya dibagi menjadi dua musim saja yaitu musim hujan dan
musim kemarau. Musim juga mempengaruhi intensitas sinar matahari yang masuk ke dalam
bumi. Jika di bumi terjadi musim kemarau maka intesitas sinar matahari yang masuk ke bumi
akan semakin banyak. Tetapi pada saat terjadi musim penghujan maka intesitas sinar matahari
yang masuk ke bumi akan semakin melemah.
Pada penelitian ini, peneliti ingin mengetahui kandungan oksigen di Atmosfer cenderung stabil
atau tidak dengan menggunakan alat yang disebut teleskop spektograf atmosfer. Prinsip kerja
teleskop spektograf atmosfer ini mempunyai prinsip kerja yaitu intesitas sinar matahari sebagai
pusat cahaya. Disini peneliti ingin membuktikan apakah intesitas sinar matahari berpengaruh
terhadap kandungan oksigen di Atmosfer.
Kata Kunci : Atmosfer, Oksigen, Spektograf Atmosfer.
I.
PENDAHULUAN
Atmosfer adalah
lapisan gas yang
pembiasan sinar matahari saat terbit dan
melingkupi sebuah planet, termasuk bumi,
tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang.
dari permukaan planet tersebut sampai jauh
Dengan
di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer berada
dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat
pada ketinggian 0 km di atas permukaan
memperoleh pemahaman yang lebih baik
tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari
tentang
atas permukaan Bumi. Atmosfer tersusun
fenomena yang terjadi di dalamnya.
atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut
Atmosfer
fenomena yang terjadi di lapisan tersebut.
atas nitrogen (78.17%)
Transisi antara lapisan yang satu dengan
dan oksigen (20.97%),
yang lain berlangsung bertahap. Studi
sedikit argon (0.9%), karbondioksida (0.035
tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk
7%), uap air (0-7%), dan ozon (0-0,01%).
memecahkan masalah cuaca,
Atmosfer
fenomena
peralatan
yang
atmosfer
sensitif
berikut
yang
fenomena-
Bumi terdiri
melindungi
dengan
kehidupan
di bumi denganmenyerap radiasi sinar ultrav
Indonesia karena terletak di daerah tropis,
iolet dari Matahari dan mengurangi suhu
maka hanya dibagi menjadi dua musim saja
ekstrem di antara siang dan malam. [1]
yaitu musim hujan dan musim kemarau.
Atmosfer
medium
Musim juga mempengaruhi intensitas sinar
lingkungan perlu mendapat perlindungan
matahari yang masuk ke dalam bumi. Jika di
terhadap
yang
bumi terjadi musim kemarau maka intesitas
kesehatan manusia. Sebagai
sinar matahari yang masuk ke bumi akan
lingkungan, atmosfer berfungsi
semakin banyak. Tetapi pada saat terjadi
untuk menampung gas oksigen, karbon
musim penghujan maka intesitas sinar
dioksida, sulfur oksida, nitrogen
matahari yang masuk ke bumi akan semakin
sebagai
bahan
mengganggu
medium
methan,
salah
satu
pencemar
oksida,
ozon dan hidrokarbon yang
melemah.
dihasilkan oleh aktivitas manusia maupun
Pada
alam seperti gunung berapi.
mengetahui kandungan oksigen di Atmosfer
Keberadaan
penelitian
ingin
cenderung
dibawah
tidak
menggunakan alat yang disebut teleskop
kehidupan manusia dan
spektograf atmosfer. Prinsip kerja teleskop
membahayakan
baku
mutu
demikian juga sebaliknya.
Oksigen
umum
merupakan
kedua
atau
peneliti
gas-gas tersebut di atmosfer dalam batas
ambang
stabil
ini,
tidak
dengan
spektograf atmosfer ini mempunyai prinsip
komponen
paling
kerja yaitu intesitas sinar matahari sebagai
dalam atmosfer
bumi,
pusat cahaya.
menduduki 21,0% volume dan 23,1% massa
(sekitar
memang
1015 ton)
berperan
atmosfer. Oksigen
amat
penting
bagi
kehidupan di bumi. Gas ini terlibat dalam
hampir
semua
reaksi
kimia
yang
II. TEORI
1. Pengertian Atmosfer
Atmosfer adalah lapisan udara yang
berfungsi
melindungi
bumi
dan
menghasilkan energi yang diperlukan oleh
makhluk
hidup
tingkat
tinggi
seperti
manusia.
Musim adalah satu pembagian utama tahun.
merupakan
reactor
sangat
besar
tempat terjadinya berbagai reaksi
antara berbagai unsur dan senyawa
Biasanya satu tahun terbagi menjadi empat
musim yaitu musim semi, musim panas,
musim gugur dan musim dingin. Tetapi di
yang
diemisikan
kegiatan di bumi [1]
dari
berbagai
sudut yang dibentuk oleh sinar matahari
2. Lapisan-lapisan Atmosfer
Lapisan atmosfer terbagi menjadi 6
dan suatu bidang di permukaan bumi.
lapisan
Semakin besar sudut datangnya sinar
antara
stratosfer,
lain:
mesosfer,
troposfer,
matahari,
termosfer,
maka
semakin
tegak
datangnya sinar sehingga suhu yang
ionosfer, eksosfer. [2]
diterima
bumi
semakin
tinggi.
3. Komposisi Udara Atmosfer
Sebaliknya,
Macam Gas
Volume Massa
datangnya
semakin
sinar
kecil
sudut
matahari,
berarti
%
%
Nitrogen (N2)
78,088
75,527
suhu yang diterima bumi semakin
Oksigen (O2)
20,049
23,143
rendah. [3]
Argon (Ar)
0,930
1,282
Karbondioksida
0,030
0,045
III.
METODE PENELITIAN
Penelitian
(CO2)
Total Keseluruhan
semakin miring datangnya sinar dan
99,097
99,097
Intensitas sinar matahari di Indonesia
merupakan
salah
satu
pendeskripsian dari pengamatan atmosfer
berdasarkan data harian yang diperoleh dari
SPM
4. Intensitas Sinar Matahari
ini
Watukosek
LAPAN
kandungan-kandungan
yang
tentang
berada
di
atmosfer. Prosedur pengambilan data dalam
penelitian ini mempunyai langkah-langkah
dipengaruhi oleh beberapa faktor yang
sebagai berikut: (1) Pengoperasian Secara
salah satunya adalah sudut dating sinar
Manual
matahari. Sudut datang sinar matahari
Pengolahan data dengan memplot dalam
terkecil terjadi pada pagi dan sore hari,
(2)
bentuk
Pengambilan
grafik.
Data
Setelah
(3)
dilakukan
penyeleksian, pengolahan dan pengambilan
sedangkan sudut terbesar pada waktu
data,
peneliti
menggunakan
softwere
siang hari tepatnya pukul 12.00 siang.
microsoft
Sudut datangnya sinar matahari yaitu
mempermudah dalam menganalisis data
office
excel
2003
untuk
dengan metode pendekatan grafis. Analisis
25 April 2013
86,63.105
43,75
ini mempunyai tujuan untuk mengetahui
26 April 2013
154,23.105
81,25
kandungan oksigen yang ada di atmosfer
27 April 2013
70,02.105
85
30 April 2013
41,18.105
0
06 Mei 2013
27,42.105
85
22 Mei 2013
29,13.105
41,25
bumi.
IV. HASIL
PENELITIAN
DAN
PEMBAHASAN
IV.2. PEMBAHASAN
IV.1. HASIL PENELITIAN
Waktu
Pengambilan
Data
Tanggal/Bulan/T
ahun
Intesi
Dari hasil metode penelitian telah diperoleh
tas
analisis berupa hubungan antara kandungan
Kandungan
O2
Mata
(nanocounts
hari
)
grafik menunjukkan bahwa hubungan kedua
variabel
(%)
5
07 Juni 2012
96,68.10
7,5
12 Juni 2012
172,44.105
38,75
08 November 2012
12,48.105
100
14 November 2012
193,74.105
47,5
16 November 2012
oksigen terhadap intensitas matahari. Hasil
5
26,17.10
5
tersebut
tidak
menunjukkan
korelasi yang baik.
Grafik Hubungan Intesitas Matahari dan
Kandungan Oksigen
2.50E+07
2.00E+07
37,5
1.50E+07
25 Februari 2013
17,49.10
0
1.00E+07
26 Februari 2013
17,763.105
15
5.00E+06
28 Februari 2013
17,067.105
62,5
0.00E+00
06 Maret 2013
20,619.105
56,25
11 Maret 2013
7,489.105
18,75
13 Maret 2013
17,652.105
20
Dari grafik diatas didapatkan hubungan
18 Maret 2013
10,958.105
18,75
antara intesitas matahari dan kandungan
21 Maret 2013
22,04.105
50
oksigen yaitu y = 24497x + 4.106. Nilai x
22 April 2013
27,42.105
62,5
y = 24497x + 4E+06
R² = 0.016
0
20
40
60
80
100
merupakan varabel bebas sedangkan nilai y
merupakan variabel terikat. Grafik yang
120
terbentuk
berbentuk
linier.
Hal
ini
menunjukkan bahwa kandungan oksigen di
atmosfer stabil. Di dalam grafik juga
VI. DAFTAR PUSTAKA
[1] Tatyafiah.2009. Struktur dan Komposisi
terdapat nilai R2 sebesar 0,016. Ini berarti
Atmosfer (Online),
korelasinya bernilai 0,4 yang berarti nilai
(http://tatyalfiah.files.wordpress.com/20
korelasinya sangat lemah. Nilai minimum
suatu korelasi adalah 0,6.
Dari hubungan
koralasi tersebut dapat disimpulkan bahwa
09/09/struktur-dan-komposisiatmosfer.pdf)
intensitas matahari hanya mempengaruhi
saat
pengambilan
data
tetapi
tidak
[2] Totok Gunawan, Dr, dkk, Kurikulum
1994 Suplement GBPP 1999, Geografi
mempengaruhi kandungan oksigennya.
SMU Jilid 1, Jakarta : Erlangga
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
[3] Puwanti, 2012. Pengolahan Data Iklim.
Fakultas Teknik, Universitas Riau.
V.1. Kesimpulan
Hubungan antara intesitas matahari terhadap
kandungan oksigen, diperoleh persamaan
grafik yaitu y = 24497x + 4.106. Grafik yang
terbentuk
berbentuk
linier.
Hal
ini
menunjukkan bahwa kandungan oksigen di
atmosfer stabil dan intensitas sinar matahari
tidak mempengaruhi kandungan oksigen di
atmosfer tersebut.
Fly UP