Bumi merupakan salah satu planet dalam sistem tata surya. Seperti planet-planet yang lain, bumi juga bergerak baik bergerak pada porosnya maupun bergerak mengelilingi matahari. Coba ingat kembali, istilah rotasi dan revolusi. Berapa kala rotasi dan revolusi bumi? Peristiwa apa saja yang diakibatkan oleh rotasi dan revolusi?
Kala revolusi bumi dalam satu kali mengelilingi matahari adalah 365¼ hari. Bumi berevolusi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika melainkan miring dengan arah yang sama membentuk sudut 23,50 terhadap matahari. Sudut ini diukur dari garis imajiner yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan yang disebut sumbu rotasi. Selain peredaran bumi mengelilingi matahari, bumi juga berputar pada porosnya yang disebut rotasi bumi. Gerak bumi pada porosnya, yaitu dari arah barat ke timur. Waktu yang diperlukan bumi untuk melakukan satu kali rotasi dengan menempuh 3600 bujur adalah 24 jam atau persisnya 23 jam 56 menit 4 detik. Selang waktu yang diperlukan satu kali rotasi bumi disebut satu hari bumi. Coba cari informasi berapa hari ‘bumi’ yang diperlukan Yupiter untuk berotasi?
Ada beberapa peristiwa yang diakibatkan oleh rotasi dan revolusi bumi diantaranya yaitu, a) gerak semu harian matahari, b) pergantian siang dan malam, c) perbedaan waktu berbagai tempat di muka bumi, d) perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi, serta e) fotoperiode.
a. Gerak Semu Harian Matahari
Bagaimanakah gerakan matahari jika dilihat dari bumi? Matahari selalu terbit di sebelah timur dan tenggelam di sebelah barat. Seperti halnya ketika kamu naik kendaraan baik mobil maupun kereta api, seolah-olah benda-benda di tepi jalan yang bergerak. Padahal yang bergerak adalah kendaraan yang kamu naiki. Hal, seperti itulah gambaran gerak semu benda-benda langit. Maksudnya, gerakan itu bukan disebabkan oleh gerak matahari, tetapi disebabkan oleh rotasi bumi. Gerak yang tidak sebenarnya ini dinamakan gerak semu harian matahari. Mengapa disebut gerak semu harian? Karena kamu dapat mengamatinya setiap hari atau setiap saat. Gerak semu harian matahari ini disebabkan oleh rotasi bumi terhadap sumbunya.
b. Pergantian Siang dan Malam
Coba kamu pikirkan, mengapa saudara-saudaramu di wilayah Merauke mengalami siang lebih dulu dibandingkan dengan saudaramu yang berada di Sabang? Akibat rotasi, bumi mengalami pergantian siang dan malam. Bagian bumi yang menghadap kearah matahari ketika berputar pada porosnya akan mengalami siang. Sebaliknya, bagian bumi yang membelakangi matahari akan mengalami malam. Peristiwa ini terjadi secara bergantian, inilah peristiwa siang dan malam. Kamu telah memahami bahwa kala rotasi bumi 24 jam.
Coba pikirkan berapa rata-rata panjang siang atau malam berlangsung? Panjang periode siang atau malam hari di khatulistiwa hampir sama sepanjang tahun, yaitu 12 jam. Namun, kadang-kadang ada sedikit perbedaan yaitu panjang siang tidak sama dengan panjang malam. Bila suatu waktu panjang siang lebih panjang dari 12 jam, maka panjang malam hari kurang dari 12 jam. Perbedaan waktu siang dan malam akan menjadi lebih besar pada tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa.
c. Perbedaan Waktu Berbagai Tempat di Muka Bumi
Kala rotasi bumi memerlukan waktu 24 jam. Satu kali rotasi semua tempat di permukaan bumi putarannya 360° bujur. Berarti setiap derajat bujur ditempuh dalam waktu Hal ini berarti bahwa setiap wilayah yang memiliki perbedaan bujur 15o akan mengalami perbedaan waktu sekitar 1 jam. Jika jaraknya 30°, maka perbedaan waktunya dua jam, dan seterusnya. Angka ini berasal dari pembagian sudut tempuh dengan waktu tempuh (360° : 24 = 15°).
Garis bujur 0° melalui kota Greenwich, sehingga waktu pangkal ditetapkan di Greenwich. Jika waktu standar di sebelah barat bujur 0° waktunya dikurangi, sebaliknya di sebelah timur 0° waktunya ditambah. Bujur 180o telah ditetapkan sebagai batas penanggalan internasional (International Date Line). Wilayah bumi bagian timur, dari 0o sampai 180o BT, 1 hari lebih awal daripada tanggal di belahan bumi bagian barat, dari 0o sampai 180o BB. Letak batas penanggalan internasional berada di Samudera Pasifik.
Mengapa di Indonesia dikenal ada waktu Indonesia Timur (WIT), Waktu Indonesia Tengah (WITA) dan Waktu Indonesia Barat (WIB)? Waktu Indonesia bagian Barat (WIB) meliputi Sumatera, Jawa, Madura, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Tengah; Waktu Indonesia bagian Tengah (WITA) meliputi Sulawesi, Bali, Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur; serta Waktu Indonesia bagian Timur (WIT) yang meliputi kepulauan Maluku dan Papua.
Indonesia terletak di antara 95° BT dan 141° BT. Artinya, panjang wilayah Indonesia adalah 46°. Jika setiap jarak 15° selisih waktunya satu jam, maka Indonesia memiliki tiga daerah waktu. Tiga daerah waktu tersebut, yaitu Waktu Indonesia Barat (WIB), WITA (Waktu Indonesia Tengah), dan WIT (Waktu Indonesia Timur)
Orang-orang yang berada di sebelah timur akan mengalami matahari terbit dan terbenam lebih dahulu. Hal ini dikarenakan bumi berputar dari arah barat ke timur. Daerah yang berada pada sudut 15 derajat lebih ke timur akan melihat matahari terbit 1 jam lebih awal. Dengan demikian, jika kamu berada di Nusa Tenggara Barat matahari telah terbit, maka teman kamu yang berada di Jakarta baru melihat matahari terbit satu jam kemudian. Jelasnya, bila di Nusa Tenggara Barat pukul 06.00 WITA, maka di Jakarta baru pukul 05.00 WIB.
d. Perbedaan Percepatan Gravitasi di Permukaan Bumi
Rotasi bumi menyebabkan bumi berbentuk tidak bulat sempurna. Bumi pepat di bagian kutubnya. Bentuk ini mengakibatkan jari-jari bumi di daerah kutub dan khatulistiwa berbeda. Perbedaan jari-jari Bumi menimbulkan perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi. Perbedaan tersebut terutama di daerah khatulistiwa dengan kutub.
e. Perubahan Musim dan Dampaknya bagi Kehidupan di Bumi
Mengapa musim panas di belahan bumi utara tidak bersamaan dengan musim panas di belahan bumi selatan? Apa yang dimasud dengan musim? Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi perbedaan musim di berbagi belaham bumi? Bagaimana dampak perubahan musim bagi kehidupan yang ada di bumi?
Musim merupakan akibat kemiringan tetap sumbu bumi yang menyebabkan kutub berganti-ganti menghadap matahari.
Jika ditinjau dari bumi, perbedaan musim diberbagai belahan bumi terjadi akibat efek dari gerak semu tahunan matahari. Belahan bumi utara dan selatan mengalami empat musim. Empat musim itu adalah musim semi, musim panas, musim gugur, dan musim dingin.
Pada saat matahari tepat berada di atas suatu daerah, maka daerah tersebut akan mengalami musim panas. Namun, jika matahari berada jauh dari suatu daerah, maka daerah tersebut akan mengalami musim dingin. Letak matahari pada tanggal 21 Maret sampai 21 Juni bergerak menuju belahan Bumi Bagian Utara (BBU). Hal ini mengakibatkan belahan bumi utara mengalami musim semi dan siang hari yang lebih lama. Belahan bumi selatan mengalami musim gugur dan siang hari yang lebih pendek daripada malam hari. Pada tanggal 23 September sampai 22 Desember, Matahari bergerak menuju belahan bumi bagian selatan (BBS). Belahan bumi utara mengalami musim gugur dan siang hari lebih pendek daripada malam hari. Belahan bumi selatan mengalami musim semi dan siang hari lebih lama. Tanggal 22 Desember sampai 21 Maret belahan bumi bagian utara mengalami musim dingin, sedangkan belahan bumi bagian selatan mengalami musim panas. Bagian bumi yang terletak antara 23,5o lintang utara dan 23,5o lintang selatan (daerah tropis) tidak mengalami pergantian musim.
Daerah tropis, seperti Indonesia, mendapatkan cahaya matahari di sepanjang tahun.
f. Fotoperiode
Periodisitas radiasi Matahari merupakan lamanya matahari memancarkan sinarnya ke permukaan bumi dalam kurun waktu 24 jam. Adanya rotasi dan revolusi bumi akan mempengaruhi lamanya periode siang dan malam di berbagai tempat di bumi. Panjang hari dapat berbeda pada setiap tempat menurut garis lintang. Daerah di dekat equator, panjang hari antara siang dan malam sekitar 12 jam per harinya. Namun, untuk daerah yang semakin jauh dari equator panjang hari dapat lebih atau kurang dari 12 jam sesuai dengan pergerakan matahari.
Salah satu dampak perbedaan panjang siang dan malam dalam kehidupan sehari-hari dapat kamu lihat pada tumbuhan di sekitarmu. Apakah kamu setiap saat sepanjang tahun dapat menikmati buah kesukaan? Tidak semua buah dan bunga dapat kamu temukan sepanjang tahun, bukan? Hal tersebut dapat terjadi karena lamanya periode penyinaran matahari (fotoperiode) dapat mempengaruhi lamanya fase-fase suatu perkembangan tanaman tertentu.
Di Indonesia, panjang hari tidak banyak berbeda dari bulan ke bulan selama satu tahun, perbedaan hari terpanjang dan terpendek hanya 50 menit. Semakin jauh dari equator perbedaan panjang hari akan semakin besar. Dengan demikian pengaruh panjang hari terhadap tanaman juga jarang ditemui di daerah tropis.
Fase-fase perkembangan yang dapat dipengaruhi oleh fotoperiode diantaranya adalah perkecambahan, pertumbuhan vegetatif, dan fase perbungaan. Respon fisiologis tanaman terhadap panjang siang relatif dan panjang malam relatif disebut fotoperiodisme.
Berdasarkan fenomena tersebut, beberapa tanaman membutuhkan lama penyinaran yang berbeda untuk mendorong fase-fase perkembangannya. Berdasarkan respon tumbuhan terhadap fotoperiode tersebut, tumbuhan dibagi menjadi tiga golongan, yaitu sebagai berikut.
1) Tumbuhan Hari Panjang
Tumbuhan ini merupakan tumbuhan yang menunjukkan respon berbunga lebih cepat, apabila siang hari lebih panjang. Batas waktu kritis penyinaran tumbuhan harinya panjang adalah sekitar 12-14 jam. Contoh, bayam berbunga jika siang hari berlangsung selama 14 jam atau lebih. Lobak, selada, dan kebanyakan tumbuhan sereal merupakan contoh tumbuhan hari panjang.
2) Tumbuhan Hari Pendek
Tumbuhan ini merupakan tumbuhan yang menunjukkan respon berbunga lebih cepat, apabila siang hari lebih pendek. Batas waktu kritis penyinaran tumbuhanhari pendek sekitar 11-15 jam. Contoh tumbuhan hari pendek antara lain krisanteum, dan beberapa varietas kedelai.
3) Tumbuhan Hari Netral
Tumbuhan ini merupakan tumbuhan yang respon berbunganya tidak dipengaruhi oleh panjang hari. Tanaman-tanaman yang ada di daerah tropis yang mengalami 12 jam siang dan 12 jam malam dapat berbunga terus-menerus sepanjang tahun. Misalnya, tomat, padi, dan delion tidak terpengaruh oleh adanya fotoperiode dan berbunga ketika tanaman mencapai tahap kematangan tertentu, dan tidak peduli seberapa panjang siang harinya tersebut.
Sumber : buku k13 IPA kelas 8
Kala revolusi bumi dalam satu kali mengelilingi matahari adalah 365¼ hari. Bumi berevolusi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika melainkan miring dengan arah yang sama membentuk sudut 23,50 terhadap matahari. Sudut ini diukur dari garis imajiner yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan yang disebut sumbu rotasi. Selain peredaran bumi mengelilingi matahari, bumi juga berputar pada porosnya yang disebut rotasi bumi. Gerak bumi pada porosnya, yaitu dari arah barat ke timur. Waktu yang diperlukan bumi untuk melakukan satu kali rotasi dengan menempuh 3600 bujur adalah 24 jam atau persisnya 23 jam 56 menit 4 detik. Selang waktu yang diperlukan satu kali rotasi bumi disebut satu hari bumi. Coba cari informasi berapa hari ‘bumi’ yang diperlukan Yupiter untuk berotasi?
Ada beberapa peristiwa yang diakibatkan oleh rotasi dan revolusi bumi diantaranya yaitu, a) gerak semu harian matahari, b) pergantian siang dan malam, c) perbedaan waktu berbagai tempat di muka bumi, d) perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi, serta e) fotoperiode.
a. Gerak Semu Harian Matahari
Bagaimanakah gerakan matahari jika dilihat dari bumi? Matahari selalu terbit di sebelah timur dan tenggelam di sebelah barat. Seperti halnya ketika kamu naik kendaraan baik mobil maupun kereta api, seolah-olah benda-benda di tepi jalan yang bergerak. Padahal yang bergerak adalah kendaraan yang kamu naiki. Hal, seperti itulah gambaran gerak semu benda-benda langit. Maksudnya, gerakan itu bukan disebabkan oleh gerak matahari, tetapi disebabkan oleh rotasi bumi. Gerak yang tidak sebenarnya ini dinamakan gerak semu harian matahari. Mengapa disebut gerak semu harian? Karena kamu dapat mengamatinya setiap hari atau setiap saat. Gerak semu harian matahari ini disebabkan oleh rotasi bumi terhadap sumbunya.
b. Pergantian Siang dan Malam
Coba kamu pikirkan, mengapa saudara-saudaramu di wilayah Merauke mengalami siang lebih dulu dibandingkan dengan saudaramu yang berada di Sabang? Akibat rotasi, bumi mengalami pergantian siang dan malam. Bagian bumi yang menghadap kearah matahari ketika berputar pada porosnya akan mengalami siang. Sebaliknya, bagian bumi yang membelakangi matahari akan mengalami malam. Peristiwa ini terjadi secara bergantian, inilah peristiwa siang dan malam. Kamu telah memahami bahwa kala rotasi bumi 24 jam.
Coba pikirkan berapa rata-rata panjang siang atau malam berlangsung? Panjang periode siang atau malam hari di khatulistiwa hampir sama sepanjang tahun, yaitu 12 jam. Namun, kadang-kadang ada sedikit perbedaan yaitu panjang siang tidak sama dengan panjang malam. Bila suatu waktu panjang siang lebih panjang dari 12 jam, maka panjang malam hari kurang dari 12 jam. Perbedaan waktu siang dan malam akan menjadi lebih besar pada tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa.
c. Perbedaan Waktu Berbagai Tempat di Muka Bumi
Kala rotasi bumi memerlukan waktu 24 jam. Satu kali rotasi semua tempat di permukaan bumi putarannya 360° bujur. Berarti setiap derajat bujur ditempuh dalam waktu Hal ini berarti bahwa setiap wilayah yang memiliki perbedaan bujur 15o akan mengalami perbedaan waktu sekitar 1 jam. Jika jaraknya 30°, maka perbedaan waktunya dua jam, dan seterusnya. Angka ini berasal dari pembagian sudut tempuh dengan waktu tempuh (360° : 24 = 15°).
Garis bujur 0° melalui kota Greenwich, sehingga waktu pangkal ditetapkan di Greenwich. Jika waktu standar di sebelah barat bujur 0° waktunya dikurangi, sebaliknya di sebelah timur 0° waktunya ditambah. Bujur 180o telah ditetapkan sebagai batas penanggalan internasional (International Date Line). Wilayah bumi bagian timur, dari 0o sampai 180o BT, 1 hari lebih awal daripada tanggal di belahan bumi bagian barat, dari 0o sampai 180o BB. Letak batas penanggalan internasional berada di Samudera Pasifik.
Mengapa di Indonesia dikenal ada waktu Indonesia Timur (WIT), Waktu Indonesia Tengah (WITA) dan Waktu Indonesia Barat (WIB)? Waktu Indonesia bagian Barat (WIB) meliputi Sumatera, Jawa, Madura, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Tengah; Waktu Indonesia bagian Tengah (WITA) meliputi Sulawesi, Bali, Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur; serta Waktu Indonesia bagian Timur (WIT) yang meliputi kepulauan Maluku dan Papua.
Indonesia terletak di antara 95° BT dan 141° BT. Artinya, panjang wilayah Indonesia adalah 46°. Jika setiap jarak 15° selisih waktunya satu jam, maka Indonesia memiliki tiga daerah waktu. Tiga daerah waktu tersebut, yaitu Waktu Indonesia Barat (WIB), WITA (Waktu Indonesia Tengah), dan WIT (Waktu Indonesia Timur)
Orang-orang yang berada di sebelah timur akan mengalami matahari terbit dan terbenam lebih dahulu. Hal ini dikarenakan bumi berputar dari arah barat ke timur. Daerah yang berada pada sudut 15 derajat lebih ke timur akan melihat matahari terbit 1 jam lebih awal. Dengan demikian, jika kamu berada di Nusa Tenggara Barat matahari telah terbit, maka teman kamu yang berada di Jakarta baru melihat matahari terbit satu jam kemudian. Jelasnya, bila di Nusa Tenggara Barat pukul 06.00 WITA, maka di Jakarta baru pukul 05.00 WIB.
d. Perbedaan Percepatan Gravitasi di Permukaan Bumi
Rotasi bumi menyebabkan bumi berbentuk tidak bulat sempurna. Bumi pepat di bagian kutubnya. Bentuk ini mengakibatkan jari-jari bumi di daerah kutub dan khatulistiwa berbeda. Perbedaan jari-jari Bumi menimbulkan perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi. Perbedaan tersebut terutama di daerah khatulistiwa dengan kutub.
e. Perubahan Musim dan Dampaknya bagi Kehidupan di Bumi
Mengapa musim panas di belahan bumi utara tidak bersamaan dengan musim panas di belahan bumi selatan? Apa yang dimasud dengan musim? Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi perbedaan musim di berbagi belaham bumi? Bagaimana dampak perubahan musim bagi kehidupan yang ada di bumi?
Musim merupakan akibat kemiringan tetap sumbu bumi yang menyebabkan kutub berganti-ganti menghadap matahari.
Jika ditinjau dari bumi, perbedaan musim diberbagai belahan bumi terjadi akibat efek dari gerak semu tahunan matahari. Belahan bumi utara dan selatan mengalami empat musim. Empat musim itu adalah musim semi, musim panas, musim gugur, dan musim dingin.
Pada saat matahari tepat berada di atas suatu daerah, maka daerah tersebut akan mengalami musim panas. Namun, jika matahari berada jauh dari suatu daerah, maka daerah tersebut akan mengalami musim dingin. Letak matahari pada tanggal 21 Maret sampai 21 Juni bergerak menuju belahan Bumi Bagian Utara (BBU). Hal ini mengakibatkan belahan bumi utara mengalami musim semi dan siang hari yang lebih lama. Belahan bumi selatan mengalami musim gugur dan siang hari yang lebih pendek daripada malam hari. Pada tanggal 23 September sampai 22 Desember, Matahari bergerak menuju belahan bumi bagian selatan (BBS). Belahan bumi utara mengalami musim gugur dan siang hari lebih pendek daripada malam hari. Belahan bumi selatan mengalami musim semi dan siang hari lebih lama. Tanggal 22 Desember sampai 21 Maret belahan bumi bagian utara mengalami musim dingin, sedangkan belahan bumi bagian selatan mengalami musim panas. Bagian bumi yang terletak antara 23,5o lintang utara dan 23,5o lintang selatan (daerah tropis) tidak mengalami pergantian musim.
Daerah tropis, seperti Indonesia, mendapatkan cahaya matahari di sepanjang tahun.
f. Fotoperiode
Periodisitas radiasi Matahari merupakan lamanya matahari memancarkan sinarnya ke permukaan bumi dalam kurun waktu 24 jam. Adanya rotasi dan revolusi bumi akan mempengaruhi lamanya periode siang dan malam di berbagai tempat di bumi. Panjang hari dapat berbeda pada setiap tempat menurut garis lintang. Daerah di dekat equator, panjang hari antara siang dan malam sekitar 12 jam per harinya. Namun, untuk daerah yang semakin jauh dari equator panjang hari dapat lebih atau kurang dari 12 jam sesuai dengan pergerakan matahari.
Salah satu dampak perbedaan panjang siang dan malam dalam kehidupan sehari-hari dapat kamu lihat pada tumbuhan di sekitarmu. Apakah kamu setiap saat sepanjang tahun dapat menikmati buah kesukaan? Tidak semua buah dan bunga dapat kamu temukan sepanjang tahun, bukan? Hal tersebut dapat terjadi karena lamanya periode penyinaran matahari (fotoperiode) dapat mempengaruhi lamanya fase-fase suatu perkembangan tanaman tertentu.
Di Indonesia, panjang hari tidak banyak berbeda dari bulan ke bulan selama satu tahun, perbedaan hari terpanjang dan terpendek hanya 50 menit. Semakin jauh dari equator perbedaan panjang hari akan semakin besar. Dengan demikian pengaruh panjang hari terhadap tanaman juga jarang ditemui di daerah tropis.
Fase-fase perkembangan yang dapat dipengaruhi oleh fotoperiode diantaranya adalah perkecambahan, pertumbuhan vegetatif, dan fase perbungaan. Respon fisiologis tanaman terhadap panjang siang relatif dan panjang malam relatif disebut fotoperiodisme.
Berdasarkan fenomena tersebut, beberapa tanaman membutuhkan lama penyinaran yang berbeda untuk mendorong fase-fase perkembangannya. Berdasarkan respon tumbuhan terhadap fotoperiode tersebut, tumbuhan dibagi menjadi tiga golongan, yaitu sebagai berikut.
1) Tumbuhan Hari Panjang
Tumbuhan ini merupakan tumbuhan yang menunjukkan respon berbunga lebih cepat, apabila siang hari lebih panjang. Batas waktu kritis penyinaran tumbuhan harinya panjang adalah sekitar 12-14 jam. Contoh, bayam berbunga jika siang hari berlangsung selama 14 jam atau lebih. Lobak, selada, dan kebanyakan tumbuhan sereal merupakan contoh tumbuhan hari panjang.
2) Tumbuhan Hari Pendek
Tumbuhan ini merupakan tumbuhan yang menunjukkan respon berbunga lebih cepat, apabila siang hari lebih pendek. Batas waktu kritis penyinaran tumbuhanhari pendek sekitar 11-15 jam. Contoh tumbuhan hari pendek antara lain krisanteum, dan beberapa varietas kedelai.
3) Tumbuhan Hari Netral
Tumbuhan ini merupakan tumbuhan yang respon berbunganya tidak dipengaruhi oleh panjang hari. Tanaman-tanaman yang ada di daerah tropis yang mengalami 12 jam siang dan 12 jam malam dapat berbunga terus-menerus sepanjang tahun. Misalnya, tomat, padi, dan delion tidak terpengaruh oleh adanya fotoperiode dan berbunga ketika tanaman mencapai tahap kematangan tertentu, dan tidak peduli seberapa panjang siang harinya tersebut.
Sumber : buku k13 IPA kelas 8