Bumi dipengaruhi oleh matahari dan Perilakunya

DISUSUN OLEH:
 DIMAS ADIANSYAH SYAHRUL / (113184040) / PF A 2011
 CHYTA ANINDYA PERTIWI

/ (113184209) / PF B 2011

 NURSANTI HERDINI RAHAYU / (113184214) / PF B 2011
KELOMPOK VII
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur peneliti panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan ridho dan rahmat-Nya,
penulis dapat menyusun makalah yang berjudul “Bumi dan Perilakunya”. Makalah ini
disusun untuk memenuhi sebagian tugas mata kuliah Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa.
Tujuan dari penulisan ini dapat menjadikan salah satu sumber ilmu atau sebagai sumber
referensi yang dalam mengkaji ilmu IPA yang berkaitan dengan Bumi bagi pembaca.
Sehingga memudahkan pembaca dalam mempelajari struktur Bumi dan perilakunya.

Penulis sangat mengharapkan saran maupun kritikan dari semua pihak untuk
meningkatkan kualitas dari penulisan makalah IPBA ini. Melalui saran maupun kritikan
tersebut, akan membuat penulis menjadi lebih baik di masa mendatang dalam menyusun
suatu makalah selanjutnya. Akhir kata, semoga Makalah IPBA ini dapat bermanfaat bagi
penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Surabaya, Februari 2014

Penulis

1

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................................................... 1
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ 2
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 3
A. Latar Belakang ........................................................................................................... 3
B. Tujuan ........................................................................................................................ 3
C. Manfaat ...................................................................................................................... 3

BAB II KAJIAN PUSTAKA ................................................................................................ 4
A. Bumi .......................................................................................................................... 4
1. Pengertian Bumi ..................................................................................................... 4
2. Bumi sebagai Planet ................................................................................................ 4
3. Bagian-bagian Bumi ............................................................................................... 5
4. Atmosfer Bumi ....................................................................................................... 7
5. Masa Depan Bumi................................................................................................. 10
B. Perilaku Bumi........................................................................................................... 11
1. Rotasi Bumi .......................................................................................................... 12
2. Akibat dari Rotasi Bumi ........................................................................................ 13
3. Revolusi Bumi ...................................................................................................... 18
4. Akibat dari Revolusi Bumi .................................................................................... 19
BAB III PENUTUP ............................................................................................................ 23
A. Kesimpulan .............................................................................................................. 23
B. Saran ........................................................................................................................ 23
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 24

2

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Cakrawala manusia tentang alam semesta selama beribu-ribu tahun sangat dibatasi oleh
kedudukan mereka di bumi. Manusia beranggapan bahwa bumi menduduki tempat yang
sangat istimewa di alam semesta. Anggapan ini yang mendasari hipotesis geosentris dan
Ptolomeus. Dengan berkembangnya teori-teori Copernicus dan Keppler, pandangan itu
pun berubah. Manusia mulai menyadari bahwa bumi tidak memiliki kedudukan istimewa
di alam. Bumi hanyalah sebuah planet yang mengitari matahari. Meskipun sejak abad ke18 manusia sudah menyadari bahwa bumi adalah sebuah planet yang bergerak mengitari
matahari. Kesadaran ini baru muncul dengan kuat pada paruh kedua abad ke-20. Pada
masa ini, penerbangan pesawat ruang angkasa semakin maju. Gambar-gambar bumi yang
dilihat dari angkasa hasil pengambilan pesawat-pesawat angkasa ini membuat kesadaran
yang muncul menjadi semakin berkembang. Sehingga dengan mempelajari Bumi sebagai
planet yang khas dan istimewa serta perilakunya, akan menjadikan kita sebagai individu
yang sadar akan kebesaran Tuhan dan selalu bersyukur atas kebesaran-Nya.

B. Tujuan
1. Memberikan penjelasan secara utuh mengenai Bumi dan perilakunya.
2. Mempelajari ciri khas yang dimiliki Bumi dibandingkan dengan planet-planet lainnya.
3. Mempelajari akibat dari perilaku-perilaku Bumi.

C. Manfaat
1. Menjadikan makalah ini sebagai salah satu rujukan di samping buku referensi yang
sudah ada.
2. Memperluas pengetahuan pembaca mengenai Bumi dan Perilakunya.
3. Dapat dijadikan bahan renungan atas kebesaran Tuhan yang berkaitan dengan Bumi
dan perilakunya.

3

BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Bumi
1. Pengertian Bumi
Bumi merupakan sebuah planet yang bergerak mengitari matahari. Bumi memiliki
beberapa ciri khas yang membuatnya berbeda dengan planet-planet lain. lautan biru,
kegiatan vulkanik dan tektonik serta atmosfernya yang dinamis menjadikan bumi unik
dibandingkan dengan planet-planet lain. Apalagi dengan adanya kehidupan biologis flora
dan faunanya, planet bumi menjadi semakin menonjol dalam keunikannya.

2. Bumi sebagai Planet
Bumi mengorbit matahari dalam lintasan elips
dengan jarak rata-rata dari matahari sebesar 149.500.000
km karena lintasan elips ini, jarak matahari dan bumi
selalu berubahd. Perbedaan jarak bumi di titik di titik
perihelion (titik terdekat) dengan di titik aphelion (titik
terjauh) adalah 5 juta km (3,3%).
Equator bumi tidak sebidang dengan bidang orbit

Gambar 1. Planet Bumi

bumi, melainkan miring sebesar 23º27‟. Kemiringan ini, yang menyebabkan terjadinya
empat musim di tempat-tempat yang jauh letaknya dari equator, di duga diakibatkan oleh
tumbukan-tumbukan meteorit sewaktu bumi baru terbentuk.
Ketika bumi berotasi, kedudukan sumbunya tidak tetap. Keadaannya seperti
gasing yang sedang berputar tetapi hamper jatuh. Sumbu bumi yang mengalami presesi
bergerak membentuk lintasan kerucut dengan sudut puncak 23º27‟ dan periode rotasi
25.800 tahun. Presisi bumi diakibatkan oleh keadaan bumi yang bukan bola sempurna,
memiliki sumbu rotasi yang miring terhadap bidang orbitnya dan menerima gaya tarik
gravitasi bulan dan matahari. Gabungan gaya-gaya ini menimbulkan sutu momen gaya

yang cenderung menjatuhkan bumi ke bidang ekliptika (bidang orbit bumi), dan bumi
melawan gaya ini dengan melakukan presesi. Dalam gerak presesinya, sumbu bumi tidak
bergerak dalam lintasan lurus melainkan bergelombang. Sumbu bumi tampak seperti
mengangguk-angguk dan gerakan inti dinamakan nutasi. Nutasi adalah akibat gaya tarik
gravitasi bulan dan matahari terhadap bumi.
4

Bumi kita tidk berupa bola sempurna, melainkan agak pepat pada kutub-kutubnya.
Jari-jari di kutub bumi adalah 6356,8 km, sedangkan jari-jari equator adalah 6378,2 km.
Pepatnya bola bumi ini disebabkan pada saat baru terbentuk bumi belum terlalu padat dan
rotasinya membuatnya menggembung pada bagian yang tegak lurus sumbu rotasi, yaitu
bagian equator.

3. Bagian-bagian Bumi
Bumi merupakan planet terrestrial yang paling besar ukurannya. Seperti, planet
Merkurius dan Venus. Komposisi bumi sebagian besar terdiri dari batuan silikat dan
magnesium dengan kerapatan rata-rata sekitar 5,52 gr/cm3, sedangkan kerapatan di
permukaannya adalah 3,9 gr/cm3.
Melalui penganatan seismologi (hantaran pada gelombang gempa bumi) para ahli
geologi memperoleh gambaran mengenai susunan bagian dalam bumi karena arah,

kecepatan, dan bentuk gelombang gempa ditentukan oleh komposisi dan kerapatan bagian
dalam bumi.
Bumi ternyata memiliki beberapa lapisan. Lapisan-lapisan itu dimulai dari yang
terluar, adalah sebagai berikut:

Gambar 2. Lapisan bagian bumi

a. Lapisan kerak bumi
Lapisan ini memiliki tebal 35 km dengan kerapatan 3,3 gr/cm3. Komposisi bagian ini
sebagian besar adlah silikat-silikat aluminium, kalsium, kalium, dan natrium. Sampai
kedalaman 100 km, lapisan kerak bumi dan lapisan dibawahnya dinamakan lapisan
litosfer.

5

b. Lapisan Selubung Padat
Komposisi lapisan ini sebagian besar adalah silikat besi dan magnesium. Lapisan ini
memiliki kerapatan sekitar 3-6 gr/cm3 dan berada sampai pada kedalaman 2.900 km.

c. Lapisan Inti Luar

Lapisan ini memiliki ketebalan 22 km dengan kerapatan 9-11 gr/cm3.

d. Lapisan Inti Dalam
Kerapatan lapisan inti dalam mencapai 12 gr/cm3 dengan jari-jari sekitar 1300 km.
Bagian ini mungkin terdiri dari gabungan besi dan ikel dengan ditambahi unsureunsur yang lebih ringan, seperti belerang dan oksigen.

Semakin dekat jarak ke pusat bumi, suhu lapisan-lapisan bumi semakin tinggi.
Pada perbatasan selubung dan inti, suhunya mencapai hamper 3000ºC dan di pusatnya
mencapai 5000ºC. Panas yang tinggi ini berasal dari peluruhan unsur-unsur radioaktif
yang melepaskan energi. Proses peluruhan tersebut berlangsung sejak saat bumi baru
terbentuk. Karena ada cukup banyak unsurraadioaktif, panas yang timbul juga semakin
banyak, sehingga besi meleleh dan bergerak ke inti bumi. Unsur-unsur dan senyawasenyawa lain memiliki titik leleh dan kerapatan yang berbeda-beda, sehingga mereka
memadat pada jarak yang berbeda-beda dari pusat bumi. Inilah yang menyebabkan bumi
menjadi berlapis-lapis.
Lapisan kerak bumi terbagi-bagi lagi menjadi bagian-bagian yang menyusun
benua-benua dan lautan. Komposisi bagian benua sebagai besar berupa batuan granit,
sedangkan bagian lautan berupa batuan basalt. Lapisan-lapisan menyusun kerak bumi ini
memiliki kerapatan yang lebih rendah daripada lapisan-lapisan dibawahnya, sehingga
lapisan-lapisan ini seolah-olah mengambang di atasnya. Gagasan bahwa bebnua-benua ini
mengambang pertama kali di usulkan oleh Alfred Wegener (1880-1930). Ia menyatakan

bahwa semua benua bergerak relatif satu sama lain dengan kecepatan beberapa sentimeter
per tahun. Pada awalnya gagasan Wegener tidak diterima masyarakat ilmiah pada waktu
itu, tetapi dengan semakin banyaknya bukit yang terkumpul, akhirnya teori ini yang
dikenal dengan nama teori tektonik lempeng menjadi satu-satunya teori pergerakan benua
yang paling memuaskan.

6

4. Atmosfer Bumi
Bumi diselubungi oleh campuran gas yang biasa kita sebut udara. Udara
merupakan zat yang sangat penting untuk menunjang kehidupan seluruh makhluk di
muka bumi. Udara atau atmosfer terdiri dari campuran bermacam-macam gas dengan
nitrogen sebagai unsur gas yang paling banyak terdapat (78%) gas yang kelimpahannya
berada dibawah nitrogen adalah oksigen
(21%), kemudian diikuti dengan gas-gas lain
seperti argon, karbondioksida, uap air, dan
sebagainya.
Kelimpahan unsur-unsur di bumi
berbeda dengan kelimpahan unsur-unsur di
planet-planet lain. sebagai contoh, kita lihat

di planet-planet besar. Di atmosfer sedikit
sekali, tetapi banyak sekali terdapat dalam
bentuk cair yang mengisi lautan, sungai, dan

Gambar 3. Stratifikasi atmosfer bumi

danau. Demikian juga oksigen sedikit sekali terdapat di atmosfer planet-planet besar,
tetapi cukup banyak terdapat di atmosfer bumi. Oksigen yang terdapat di atmosfer bumi
erat kaitannya dengan adanya tetumbuhan di bumi. Tumbuh-tumbuhan membangun
jaringan-jaringan menyusun tubuh dari air dan karbondioksida dengan melepaskan
oksigen melalui proses yang disebut fotosintesis.
Bila kita membandingkan atmosfer bumi dengan diameter-diameter bumi,
perbandingan ini masih jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan kulit air salak tehadap
buah salaknya. Ketebalan atmosfer bumi tidak merata 90% massa udara terletak pada
ketinggian 0-16 km. selain itu, temperature atmosfer berubah terhadap ketinggian dari
permukaan bumi, tetapi pola perubahan ini tidak selalu sama. Berdasarkan pola
perubahan temperatur terhadap ketinggian ini, para ahli membagi atmosfer menjadi
beberapa lapisan, yaitu lapisan troposfer, stratosfer, termosfer dan eksosfer.
Di troposfer atau atmosfer bahwa, yang mencakup daerah sampai 10 km di atas
permukaan laut, suhu menurun terhadap pertambahan ketinggian. Laju penurunan suhu

bergantung pada kandungan uap air yang ada. Pada udara kering suhu menurun dengan
laju 10ºC/km, sedangkan pada udara yang penuh uap air suhu menurun dengan laju
5ºC/km. Sumber panas yang memanaskan troposfer berasal dari radiasi matahari yang
jatuh ke permukaan bumi, dimana seluruh radiasi kecuali radiasi pada panjang gelombang
inframerah diserap oleh permukaan bumi. Molekul-molekul air dan karbondioksida
7

menyerap radiasi inframerah tetapi sebagian dari radiasi ini ada yang dipantulkan kembali
ke bumi. Proses pemantulan inilah yang kemudian memanaskan atmosfer bawah dan
disebut sebagai efek rumah kaca. Di atas troposfer terdapat lapisan perbatasan yang
bernama lapisan tropopaus. Lapisan ini merupakan lapisan peralihan dengan lapisan
diatasnya, yaitu lapisan stratosfer.
Di daerah stratosfer suhu tidak menurun dengan bertambahnya ketinggian. Disini
suhu naik terus dengan lambat sampai pada ketinggian 50 km. Panas yang ada di lapisan
stratosfer berasal dari pantulan radiasi inframerah matahari dari permukaan tanah yang
diserap oleh uap air serta dari penyerapan radiasi ultraviolet oleh gas-gas ozon dan
oksigen yang ada di lapisan ini. Lapisan ozon ini penting sekali bagi kehidupan di bumi,
karena bila lapisan ini tidak ada maka radiasi ultraviolet matahari akan terus sampai ke
bumi dan bisa mengakibatkan terganggunya proses metabolisme baik pada hewan,
tumbuhan maupun manusia. Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang
membatasinya dengan lapisan di atasnya, yaitu lapisan mesosfer.
Lapisan mesosfer berada sampai pada ketinggian 80 km dari permukaan bumi.
Pada lapisan ini, suhu semakin menurun dengan bertambahnya ketinggian karena
kerapatan partikel disini semakin menurun, sehingga radiasi matahari yang bisa diserap
untuk memanaskan lapisan ini juga semakin kecil. Pada ketinggian 80 km mulai terdapat
lapisan mesopause, yang merupakan perbatasan dengan lapisan termosfer.
Pada daerah termosfer, yang terdapat sampai pada ketinggian 500 km, suhu udara
semakin meningkat dengan bertambahnya ketinggian. Pada ketinggian 500 km suhu
mencapai hamper 1000ºC. di daerah ini radiasi matahari semakin kuat, sehingga mampu
mengionisasi atom-atom oksigen dan nitrogen. Karena atmosfer mencapai suhu yang
tinggi, unsur-unsur yang ada sebagian besar akan akan berupa ion. Oleh sebab itu, daerah
termosfer ke atas biasa disebut juga dengan daerah ionosfer. Ion-ion yang ada di daerah
ionosfer tidak semua berasal dari ionisasi partikel-partikel atmosfer, tetapi ada juga yang
berasal dari partikel-partikel antar planet yang dating dari matahari atau sisa-sisa meteor
yang terbakar di angkasa,
Bumi memiliki medan magnet yang dibangkitkan oleh inti bumi yang berupa
logam cair. Seperti pada magnet batang, medan magnet bumi juga memiliki kutubkutubnya yang terletak di dekat kutub-kutub bumi. Secara terus menerus matahari
memancarkan partikel–partikel ke angkasa luar. Pancaran ini disebut angin surya. Angin
surya yang sampai ke bumi berinteraksi dengan medan magnet bumi sehingga medan
magnet bumi, yang disebut magnetosfer, yamg berbentuk seperti komet. Bentuk seperti
8

komet terjadi karena hembusan angin surya pada bagian yang menghadap matahari
(bagian siang) memampatkan magnetosfer, sehingga ketebalan magnetosfer hanya sampai
10 kali jari-jari bumi (63.700 km). Sebaliknya, pada bagian yang membelakangi matahari
(bagian malam) magnetosfer meluas sampai pada jarak 1000 kali jari-jari bumi
(6.370.000 km). Magnetosfer merupakan perisai bumi terhadap pancaran partikel-partikel
dari matahari yang bisa membahayakan kehidupan makhluk di bumi. Partikel-partikel
yang dating kea rah bumiditangkap oleh magnetosfer bumi dan terkungkung dalam
medan ini. daerah tempat terkungkungnya partikel-partikel itu dinamakan sabuk radiasi
van Allen, yang diambil dari nama seorang peneliti dari Amerika Serikat yang banyak
melakukan penelitian tentang magnetosfer bumi.

Gambar 4. Magnetosfer bumi

Kadang-kadang dipermukaan matahari muncul peristiwa yang menunjukkan
peningkatan kegiatan matahri. Bila ini terjadi, berarti sedang berlangsung peningkatan
pancaran partikel-partikel energi tinggi dari permukaan matahari dalam bentuk angin
surya. Bila partikel-partikel ini sampai di bumi, akan terjadi interaksi dengan magnetosfer
bumi yang menimbulkan peristiwa variasi medn magnet bumi dan aurora.

Gambar 5. (a) aurora borealis di belahan bumi utara dan
(b) aurora australis di belahan bumi selatan

9

Aurora adalah lengkungan lembaran cahaya berwarna-warni yang selalu bergerakgerak di langit. Peristiwa ini sudah lama diamati manusia, dan sudah banyak juga orang
yang berusaha menjelaskan apa sebenarnya aurora ini. pada abad ke-4 SM, Aristoteles
menyebut aurora sebagai chasmata atau „letusan yang terjadi di langit‟. Seorang ahli
matematika sekaligus juga astronom dari Perancis yang bernama P. Gassendi pada awal
abad 17 menyebutnya aurora borealis atau „cahaya utara‟ karena ia mengira bahwa
peristiwa ini hanya terjadi di belahan bumi utara saja. Akan tetapi, ternyata aurora tidak
hanya terdapat di utara saja sebab seorang penjelajah bangsa Inggris bernama James Cook
mengamati peristiwa serupa yang berlangsung di belahan bumi selatan. Ia selalu
menamakan aurora australis atau‟chaya selatan‟.
Sekarang sudah diketahui bahwa aurora adalah peristiwa yang terjadi di atmosfer
bumi, yang terjadi pada ketinggian antara 100 dan 1000 km dari permukaan bumi. Aurora
tampak di langit seperti tirai yang bergerak-gerak. Penampakan seperti itu disebabkan
dlam arah barat-timur aurora bisa mencapai panjang ribuan kilometer, sedangkan dalam
arah utara-selatan tebalnya tidak sampai satu kilometer. Bentuk aurora yang bergerakgerak itu bukan disebabkan oleh aliran atmosfer, melainkan akibat adanya perubahan
medan magnet pada daerah tempat aurora terbentuk. Hal ini persis serupa dengan yang
terjadi pada tabung sinar katoda di pesawat televisi. Perubahan medan magnet yang
dialami electron setelah ditembakkan menampilkan gambar yang terus bergerak di layar
kaca. Dalam hal aurora, layar kacanya adalah udara dan elektronnya adalah partikel yang
masuk menembus udara.

5. Masa Depan Bumi
Berdasarkan data yang sudah terkumpul selama beberapa waktu, para ahli
mencoba memperkirakan bagaimana bentuk-bentuk permukaan bumi di masa depan
akibat adanya pergerakan lempeng-lempeng benua. Mereka meramalkan bahwaa dimasa
depan Australia dan Indonesia akan bergabung dengan darata Asia. Daratan Alaska dan
Siberia akan bergabung lagi seperti yang sudah terjadi ribun tahun yang lalu. Daerah
Patagonia dan Tierra del Fuego di Amerika Selatan akan bergabung dengan benua
Antartika, sehingga Samudera Pasifik dan Atlantik akan terpisah sama sekali.
Para ahli geologi mengamati bahwa bumi secara berkala mengalami masa-masa
dimana es menyelimuti sebagian besar permukaannya. Mereka mengambil kesimpulan ini
berdasarkan temuan-temuan mereka seperti fosil-fosil yang terbenam di dasar laut dan
balok-balok es berumur jutaan tahun yang dibor dari daratan Antartika. Seorang peneliti
10

yang bernama Harold Urey mendapatkan bahwa temperatur lautan berfluktuasi sebesar
5ºC dengan periode 40.000 tahun . Penemuan Urey ini ternyata sesuai dengan sebuah
teori yang diusulkan oleh Milutin Milankovitch, seorang fisikawan Serbia, bahwa bumi
secara berkala (setiap 41.000 tahun) mengalami zaman es. Ia berpendapat bahwa zaman
es yang muncul di bumiberhubungan dengan orbit bumi mengelilingi matahari. Ia
berpendapat bahwa zaman es terjadi karena konfigurasi kemiringan sumbu rotasi bumi
serta kedudukan bumi di orbitnya mengakibatkan berkurangnya pancaran radiasi matahari
yang sampai ke bumi.
Masa depan bumi juga dipengaruhi oleh evolusi rotasi bumi, revolusi bulan
keliling bumi, dan evolusi matahari. Seperti sudah kita ketahui, bulan yang mengelilingi
bumi memberikan efek pasang surut air laut di permukaan bumi. Akan tetapi, selain
mengakibatkan pasang surut air laut, revolusi bulan keliling bumi berakibat juga pada
menurunnya laju rotasi bumi sebesar 25 per semiliar detik per hari. Meskipun
kelihatannya kecil, tetapi dalam kurun waktu yang cukup lama hal ini bisa berakibat
banyak. Dalam lima miliar tahun rotasi bumi menjadi sedemikian lambat sehingga satu
hari panjangnya tidak 24 jam lagi, melainkan 36 jam. Pengaruh lain dari gaya grvitasi
bulan pada bumi adalah semakin jauhnya jarak bulan dari bumi. Sekarang ini bulan
bergerak menjauhi bumi dengan laju 1 cm tiap tahun.
Keadaan yang disebutkan diatas tidak seterusnya berlangsung karena ada faktor
lain yang berperan, yaitu radiasi matahari. Pemanasan atmosfer bumi akibat radiasi
matahari mengakibatkan rotasi bumi bertambah cepat, sehingga bulan bergerak lagi ke
arah bumi. Bulan bahkan bisa menjadi jauh lebih dekat dari kedudukannya sekarang
(kira-kira setengah jaraknya yang sekarang). Peristiwa berlangsung sekitar lima miliar
tahun lagi akan mengakibatkan bulan hancur berkeping-keping karena gaya gravitasi
bumi mengalahkan kohesi materi penyusun bulan. Bumi akhirnya akan memiliki cincin
seperti yang dimiliki planet-planet Jovian (planet-planet besar).

B. Perilaku Bumi
Perilaku Bumi berkaitan dengan dinamika yang dialami Bumi, yaitu gerak simultan
yang dilakukan Bumi. Gerak simultan Bumi (dan umumnya pada planet lainnya) terdapat dua
macam gerakan. Gerakan tersebut, yaitu gerak rotasi dan revolusi. Dimana masing-masing
dari gerakan yang dialami Bumi akan terjadi suatu fenomena-fenomena yang terjadi dalam
kehidupan sehari-hari.

11

1. Rotasi Bumi
Bumi tidak diam, melainkan berputar pada sumbunya.Rotasi adalah perputaran
planet pada porosnya. Periode rotasi merupakan waktu yang diperlukan planet untuk
berotasi satu kali. Periode rotasi bumi adalah waktu yang diperlukan Bumi untuk
melakukan rotasi satu kali. Rotasi bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit.
Seorang Fisikawan Perancis, Jean Foucault (1819-1868) menggunakan sebuah
pendulum untuk memperlihatkan bahwa bumi berputar pada sumbunya. Alat eksperimen
ini terdiri atas bandul panjang yang berbas bergerak ke sana kemari pada latar vertikal.
Baik di Kutub Utara maupun Selatan. latar osilasi bandul tetap terpasang dengan
memandang pada bintang tetap ketika Bumi berotasi di bawahnya, memerlukan waktu
sehari untuk menyelesaikan rotasi. Ketika bandul Foucault digantungkan dikhatulistiwa,
latar osilasi tetap terfiksasi secara relatif ke Bumi. Pada garis lintang lain, latar osilasi
mempresesi Bumi secara relatif, namun lebih lambat daripada di kutub.
Ketika dilepaskan, pendulum berayun sepanjang garis penanda. Setelah beberapa
jam, ayunan pendulum terlihat berubah arah, tetapi sebenarnya Bumilah yang telah
berubah arah. Pertunjukan pertama bandul Foucault kepada khayalak terjadi pada bulan
Februari 1851 di Ruang Meridian yang ada di Observatorium Paris. Beberapa minggu
kemudian, Léon Foucault membuat bandul terkenalnya ketika ia menggantung potongan
rambut seberat 28 kg dengan kabel sepanjang 67 meter dari kubah Panthéon di Paris.

Gambar 6. Pendulum Foucault

Perputaran dan kemiringan bumi, bumi berputar pada sumbunya satukalidalam 24
jam. Tempat-tempat khatulistiwa bergerak dengan laju kira-kira1.600 km/jam. Sementara
daerah-daerah di kedua kutub hampir tidak bergerak. Bumi bergerak kearah Timur
sehingga Matahari tampak terbit dari Timur dan terbenam di bagian Barat. Bumi miring
12

terhadap Matahari pada sudut 23.5°. besarnya sudut diukur dari garis-garis imajiner yang
menghubungkan Kutub Utara dan Selatan yang disebut dengan sumbu Rotasi.
Rotasi bumi mengakibatkan beberapa kejadian atau fenomena, yakni: gerak semua harian
benda langit, terjadinya siang dan malam, adanya daerah pembagian waktu, terjadinya
pembelokan arah angin, terjadinya pembelokan arah angin laut, dan adanya perbedaan
kecepatan gravitasi di permukaan bumi.

2. Akibat dari Rotasi Bumi
a. Gerak Semu Harian Benda Langit
Pada zaman dahulu dan selama zaman pertengahan, banyak orang percaya
bahwa bumi ini tidak bergerak. Mereka menjelaskan tentang pergantian siang dan
malam serta perubahan posisi bintang-bintang dengan mengatakan bahwa bumi diam
dan langit bergerak di sekeliling bumi. Sepanjang pagi hingga petang hari, matahari
seolah-olah bergerak. Sekarang kita mengetahui bahwa gerak berbagai bintang di
langit yang sehari-hari tampak itu terjadi karena rotasi bumi pada sumbunya (rotasi).
Gerak

semu

sering

kita

alami dalam

kehidupan sehari-hari.

Jika

memperhatikan gerakan Matahari, Bulan dan bintang setiap hari, kita dapat
menyatakan bahwa benda-benda itu bergerak ke barat. Apakah Matahari, Bulan dan
bintang benar-benar bergerak? Kejadian atau peristiwa begeraknya benda-benda
langit tersebut dinamakan gerak semu. Seperti pada saat kita naik kendaraan seolaholah benda disekitar kita bergerak, fenomena yang terjadi pada peristiwa tersebut
dinamakan gerak semu, hal ini terjadi ketika di Bumi yang berotasi, sehingga bendabenda diluar Bumi seolah-olah bergerak. Jadi akibat adanya rotasi bumi dari barat ke
timur mengakibatkan benda-benda langit bergerak semu dari timur ke barat.
b. Terjadinya Siang dan Malam
Pergantian siang dan malam terjadi karena rotasi bumi mengelilingi
sumbunya. Pada saat planet kita berputar, tempat tertentu pada permukaannya akan
berada dalam garis cahaya matahari atau sebaliknya dalam kegelapan, bergantung
pada apakah tempat itu menghadap ke matahari atau ke bagian langit pada sisi lain
bumi terhadap matahari.

13

Gambar 7. Terjadinya Siang dan Malam

Dengan adanya rotasi bumi menyebabkan bagian Bumi yang berhadapan
dengan rotasinya selama 23 jam 56 menit atau sering dianggap 24 jam. Siangatau
malam rata-rata lamanya 12 jam. Di daerah khatulistiwa lama siang dan malam
hampir sama sepanjang tahun, berbeda dengan daerah yang jauh dari khatulistiwa,
terdapat perbedaan lama siang dan malam cukup besar. Semakin jauh dengan
khatulistiwa, semakin besar perbedaan lama waktu siang dan malam.

c. Perbedaan Waktu di Berbagai Permukaan Bumi
Untuk melakukan rotasi bumi memerlukan waktu 24 jam. Kita tentunya masih
ingat bahwa satu putaran penuh itu sama dengan 360°, sehingga kecepatan sudut
rotasinya 15° perjam. Bumi yang dibagi dalam garis bujur sebanyak 360 buah yang
terdiri 180° Bujur Timur (BT ) dan 180° Bujur Barat (BB). Jadi, setiap berbeda 150°
BB atau BB berbeda 1 jam. Di dunia ada 24 daerah waktu. Waktu patokan adalah
garis bujur yang lewat kota Greenwich (Greenwich Mean Time (GMT) atau 0°. Jika
bujur standart di sebelah timur nol, maka waktunya dikurangi. Batas penanggalan
internasional (internasional Date Line) ialah bujur 180°. Berdasarkan batas ini berarti
jika di belahan timur bujur ini tanggal 5 Maret, maka sebelah barat adalah 4 Maret.
Kala rotasi bumi lebih kurang 24 jam, sehingga tiap jam berbeda bujur sebesar
. Daerah-daerah yang garis bujurnya sama mempunyai waktu yang sama
pula. Waktu di daerah bujur timur adalah waktu Greewich ditambah selisih jam,
sehingga waktu di belahan timur dirumuskan:

…. (1)

Waktu di daerah bujur barat adalah waktu Greenwich + selisih jam, sehingga waktu di
belahan barat dirumuskan:
14

…. (1)
Dengan: GMT = bujur nol
BT = bujur timur
BB = bujur barat

Gambar 8. Pembagian Waktu di Indonesia

Indonesia terletak diantara 95° BT sampai 141° BT sehingga terdapat 3 bujur
standart yakni :105° BT,120° BT, dan135 ° BT. Ini membawa konsekuensi bahwa
Indonesia terdapat tiga daerah waktu
1) Waktu Indonesia Barat (WIB)
WIB didasarkan pada waktu untuk meridian 105° BT yang meliputi 13
provinsi: 1. Sumatra Barat, 2. Riau, 3. Jambi, 4. Sumatera Selatan, 5. Bengkulu,
6. Lampung, 7. DKI Jakarta, 8. Jawa Barat, 9. Jawa Tengah, 10. DI Yogjakarta,
11. Jawa Timur, 12. Kalimantan Barat, dan 13. Kalimantan Tengah.
WIB = GMT + (

) jam = GMT + 7 Jam

2) Waktu Indonesia Tengah (WITA)
WITA didasarkan pada waktu untuk meridian 120° BT yang meliputi daerah: 1.
Kalimantan Selatan, 2. Kalimantan Timur, 3. Sulawesi Selatan, 4. Sulawesi
Tengah, 5. Sulawesi Tenggara, 6. Sulawesi Utara, 7. Bali, 8. Nusa Tenggara
Barat, dan 9. Nusa Tenggara Timur.
WITA = GMT + (

) jam = GMT + 8 Jam

15

3) Waktu Indonesia Timur (WIT)
WIT didasarkan pada waktu untuk meridian 135 ° BT yang meliputi daerah: 1.
Maluku, dan 2. Papua.
WIT = GMT + (

) jam = GMT + 9 Jam

d. Terjadinya Arah Pembelokan Angin
Angin adalah udara yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Udara
bergerak dari daerah bertemperatur tinggi kedaerah yang bertemperatur lebih rendah.
Rotasi bumi juga menyebabkan aliran udara berputar ke arah kanan dalam hemisfer
utara dan berputar ke kiri dalam hemisfer selatan.
Pembelokan arah angin berdasarkan hokum Buys Ballot yang berbunyi :
1. Udara bergerak dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan
rendah.
2. Di belahan bumi selatan, angin membelok ke kiri, sedangkan di belahan bumi
utara angin membelok ke kanan.

Gambar 9. Pembelokan arah angin sesuai dengan garis lintang

Udara diatas daratan menghasilkan gaya yang menekan kebawah. Gaya itu
disebut tekanan udara. Udara panas bergerak naik sebab udara panas “lebih ringan”
daripada udara dingin. Udara panas menyebar sehingga partikel-partikel udara
terpisah lebih jauh menciptakan daerah yang bertekanan rendah. Udara dingin”lebih
berat” sebab partikel-partikelnya saling berdekatan. Udara dingin bergerak turun
menciptakan daerah yang bertekanan tinggi. Angin permukaan terjadi ketika udara
bergerak dari daerah yang bertekanan tinggi kedaerah yang bertekanan rendah .
Pola hembusan angin dapat dibagi dalam 3 daerah tergantung dari arah
hembusannya pola angin di dua belahan bumi merupakan bayangan cermin dari satu
sama lain. Di daerah tropis, angin berhembus menuju khatulistiwa disebut angin
16

pasat. Angin Timur kutub adalah angin dingin yang berhembus dari kutub. Angin
Barat berhembus di daerah beriklim sedang.

e. Terjadinya Arah Arus Laut
Bagaimana arus laut dapat terjadi? hal ini karena salah satu penyebabnya
adalah adanya angin. Namun, sebab lain adalah rotasi bumi itu sendiri. Dengan
kajadian itu, maka arus laut mambelok searah jarum jam di laut-laut yang berada
dibelahan bumi utara dan arus akan membelok berlawanan dengan arah jarum jam
laut-laut di belahan bumi selatan.

Gambar 10. Pembelokan arah arus laut

Bagaimana arus laut dapat terjadi ? hal ini karena salah satu penyebabnya
adalah adanya angin. Namun, sebab lain adalah rotasi bumi itu sendiri. Dengan
kajadian itu, maka arus laut mambelok searah jarum jam di laut-laut yang berada
dibelahan bumi utara dan arus akan membelok berlawanan dengan arah jarum jam
laut-laut di belahan bumi selatan.
Gerak pembelokan arah angin dan arus laut disebut efek corolis. Arus laut
memang disebabkan oleh angin. Di belahan bumi utara, arus laut membelok searah
jarum jam, sedangkan dibelahan bumi selatan, arus laut membelok berlawanan arah
jarum jam. Gejala ini dinamakan gejala atau Efek Coriolisis. Nama effek ini diambil
dari nama orang yang menemukan gejala tersebut G.G Coriolisis, seorang ahli
matematika dari Prancis tahun 1835.

f. Adanya Perbedaan Percepatan Gravitasi di Berbagai Permukaan Bumi
Karena bumi berputar terus-menerus pada sumbunya, daerah khatulistiwa
bumi mengembung. Itu sebabanya bentuk bumi tidak bulat seperti bola, tetapi bulat
pepat(diameter khatulistiwa lebih besar daripada diameter kutub). kibat rotasi bumi,
17

manyebabkan Bumi

menggembung (terjadi pengembangan di khatulistiwa dan

memepat( terjadi pemepatan) di kutub utara dan kutub selatan. Diameter bumi yang
diukur dari kutub sekitar 12.714 km, sedangkan diameter bumi di khatulistiwa 12.756
km. Hal ini berarti jejari bumi khatulistiwa lebih besar daripada dikedua kutubnya.
Keadaan ini menyebabkan percepatan gravitasi di khatulistiwa lebih kecil daripada
percepatan gravitasi di kedua kutubnya. Ingat percepatan gravitasi bumi berbanding
terbalik dengan kuadrat jenisnya.

…(3)
Dengan:

= percepatan gravitasi
G = konstanta gravitasi
M = massa Bumi
R = jarak tempat ke pusat Bumi

3. Revolusi Bumi
Sambil berotasi, bumi berevolusi mengitari matahari yang berjarak 150 juta km
(biasa disebut dengan 1 satuan astronomi) dari Bumi. Bentuk orbit bumi adalah elips,
dengan titik terdekat pada orbit bumi (diukur dari matahari) disebut dengan perihelion
dan titik terjauh disebut dengan aphelion.

Gambar 11. Jarak Bumi dengan Matahari dan pergantian Bumi di belahan Bumi bagian Utara

Revolusi Bumi memakan waktu kurang lebih 365 hari, biasa disebut dengan 1 tahun
kalender Masehi. Rotasi dan revolusi Bumi menghasilkan perubahan temporal (harian
dan musiman) paparan sinar matahari yang jatuh di permukaan Bumi. Akibat lebih lanjut
adalah perubahan secara periodik temperatur pada daerah-daerah di permukaan Bumi
18

yang dipishkan oleh garis-garis lintang dan bujur. Gejala ini kemudian dikenal sebagai
perubahan musim tahunan.
Pada saat Bumi berevolusi, sinar matahari jatuh pada permukaan Bumi dengan
sudut yang bervariasi untuk daerah yang berbeda di permukaan Bumi, karena sumbu
rotasi Bumi condong membentuk sudut 23,5 derajat terhadap bidang edar ekliptika
(gambar 11). Implikasi dari hal ini adalah bahwa untuk separuh waktu dalam 1 tahun
paparan sinar matahari banyak dinikmati oleh orang-orang di belahan Bumi bagian Utara,
dan separuh waktu menjahui matahari banyak memanaskan wilayah selatan Bumi. Bila
sumbu rotasi Bumi menjahui matahari pada Bulan Desember-Januari, maka belahan
Bumi bagian utara akan lebih sedikit menerima radiasi panas matahari dan mengalami
musim dingin. Pada saat yang sama, belahan selatan Bumi menerima lebih banyak
paparan sinar matahari, sehingga mengalami musim panas. Situasi sebaliknya terjadi pada
bulan Juni-Juli. Siklus seperti ini menghasilkan 4 jenis musim yang terjadi pada daerahdaerah sub-tropis (gambar 11) yaitu musim panas (summer), gugur (fall atau autumn),
dingin (winter), dan semi (spring). Karena menerima paparan sinar matahari dalam
jumlah yang relatif sama setiap tahunnya, Indonesia yang berada di wilayah tropis
mengalami dua musim saja, yaitu musim kemarau dan musim hujan. Situasi ekstrim bisa
terjadi di wilayah kutub Bumi. Pada pertengahan musim dingin di wilayah Bumi bagian
utara sinar matahari tidak dapat menjangkau daerah Artik mengakibatkan sekurangkurangnya 1 hari penuh adalah malam. Sebaliknya, pada saat yang sama di daerah
Antartika di belahan selatan Bumi, 24 jam penuh adalah siang hari.

4. Akibat dari Revolusi Bumi
a. Terjadi Perubahan Musim di Bumi
Belahan bumi utara dan selatan mengalami empat musim. Empat musim itu adalah
musim semi, musim panas, musim gugur, dan musim dingin. Berikut ini adalah tabel
musim pada waktu dan daerah tertentu di belahan bumi.

19

Tabel 1. Perubaha musim di setiap belahan Bumi

Waktu

Belahan Bumi Utara

Belahan Bumi Selatan

21 Maret – 21 Juni

Musim semi

Musim gugur

21 Juni – 23 September

Musim panas

Musim dingin

23 September – 21 Desember

Musim gugur

Musim semi

21 Desember – 21 Maret

Musim dingin

Musim panas

b. Perubahan Lama Siang dan Malam
Kombinasi antara revolusi bumi serta kemiringan sumbu bumi terhadap bidang
ekliptika menimbulkan beberapa gejala alam yang diamati berulang setiap tahunnya.
 Antara tanggal 21 Maret s.d 23 September
- Kutub utara mendekati matahari, sedangkan kutub selatan menjauhi
matahari.
- Belahan bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan
bumi selatan.
- Panjang siang dibelahan bumi utara lebih lama daripada dibelahan bumi
selatan.
- Ada daerah disekitar kutub utara yang mengalami siang 24 jam dan ada
daerah disekitar kutub selatan yang mengalami malam 24 jam.
- Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke utara.
- Kutub utara paling dekat ke matahari pada tanggal 21 juni. Pada saat ini
pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke utara.
 Antara tanggal 23 September s.d 21 Maret
- Kutub selatan lebih dekat mendekati matahari, sedangkan kutub utara lebih
menjauhi matahari.
- Belahan bumi selatan menerima sinar matahari lebih banyak daripada
belahan bumi utara.
- Panjang siang dibelahan bumi selatan lebih lama daripada belahan bumi
utara.
- Ada daerah di sekitar kutub utara yang mengalami malam 24 jam dan ada
daerah di sekitar kutub selatan mengalami siang 24 jam.
20

- Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke selatan.
- Kutub selatan berada pada posisi paling dekat dengan matahari pada tanggal
22 Desember. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari
bergeser 23,5o ke selatan.
 Pada tanggal 21 Maret dan 23 Desember
- Kutub utara dan kutub selatan berjarak sama ke matahari.
- Belahan bumi utara dan belahan bumi selatan menerima sinar matahari sama
banyaknya.
- Panjang siang dan malam sama diseluruh belahan bumi.
- Di daerah khatulistiwa matahahari tampak melintas tepat di atas kepala.

c. Gerak Semu Tahunan Matahari
Pergeseran posisi matahari ke arah belahan bumi utara (22 Desember – 21 Juni) dan
pergeseran posisi matahari dari belahan bumi utara ke belahan bumi selatan (21 Juni –
21 Desember) disebut gerak semu harian matahari. Disebut demikian karena
sebenarnya matahari tidak bergerak. Gerak itu akibat revolusi bumi dengan sumbu
rotasi yang miring.

d. Terlihat Rasi Bintang yang Berbeda
Rasi bintang adalah susunan bintang-bintang yang tampak dari bumi
membentuk pola-pola tertentu. Bintang-bintang membentuk sebuah rasi sebenarnya
tidak berada pada lokasi yang berdekatan. Karena letak bintang-bintang itu sangat
jauh, maka ketika diamati dari bumi seolah-olah tampak berdekatan. Rasi bintang
yang kita kenal antara lain Aquarius, Pisces, Gemini, Scorpio, Leo, dan lain-lain
Ketika bumi berada disebelah timur matahari, kita hanya dapat melihat
bintang-bintang yang berada di sebelah timur matahari. Ketika bumi berada di sebelah
utara matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah utara
matahari. Akibat adanya revolusi bumi, bintang-bintang yang nampak dari bumi
selalu berubah.

21

Dinamika gerak Bumi seperti yang telah dibahas di atas ikut menentukan sistem
iklim global yang terjadi di berbagai belahan Bumi. Faktor dinamik tersebut merupakan
faktor yang bersifat melekat dan tidak bisa dihindari. Faktor lain yang juga dapat
mempengaruhi iklim global adalah aktivitas manusia. Faktor ini seharusnya dapat dikontrol,
dan oleh karena itu fokus perhatian komunitas dunia yang peduli dengan masalah iklim
adalah mencari hubungan antara pengaruh aktivitas manusia terhadap iklim global.

22

BAB III
PENUTUP

A. Kesimpulan
Bumi sebagai salah satu planet yang unik dengan kondisi yang dimilikinya, sehingga
tumbuhan, hewan, maupun manusia dapat hidup di dalamnya. Disamping itu, Bumi juga
memiliki perilaku layaknya makhluk hidup yang dapat bergerak, yaitu bergerak secara
simultan pada porosnya (rotasi) dan berputar mengelilingi matahari (revolusi). Dua macam
gerakan yang dialami Bumi, akan berakibat pada terjadinya fenomena-fenomena yang
tampak berbeda di setiap tempat di permukaan Bumi. Dari kondisi ini akan menjadikan setiap
tempat di permukaan Bumi memiliki karakteristik tertentu dibandingkan di wilayah lainnya.

B. Saran
1. Mahasiswa S1 harus memiliki kemauan dan kedisplinan untuk mengkaji lebih dalam
lagi mengenai Bumi dan perilakunya secara kontekstual, agar dapat bermanfaat baik
pada dirinya sendiri maupun khalayak umum.
2. Memperbanyak referensi dari buku-buku luar negeri untuk menambah kajian pustaka
agar lebih banyak yang diulas.

23

DAFTAR PUSTAKA

Admiranto, A. Gunawan. 2000. Tata Surya dan Alam Semesta. Yogyakarta: Kanisus
Broto, Raharjo. 2005. Intisari ilmu planet bumi. Jakarta: Erlangga.
Edi, Istiyono. 2004. Sains Fisika untuk kelas X. Klaten: PT. Intan Pariwara
Malam, John. 2000. Earth. England: Marshall publishing Ltd.
Prastowo, Tjipto. 2012. Catatan Kuliah: Sains Kebumian. Modul Mata Kuliah Pilihan Sains
Kebumian
Shvoong.

2011.

Revolusi

Bumi

dan

Pengaruh

Revolusi

Bumi.

(online),

(http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/2171255-revolusi-bumi-danpengaruh-revolusi/#ixzz2tOw9luav, diakses 15/02/2014)

24