Bab 1: Atmosfera & Manusia

ATMOSFERA DAN MANUSIA

Sistem atmosfera secara umumnya mempunyai hubungan yang sangat rapat dengan kehidupan manusia. Sistem atmosfera khususnya cuaca dan iklim amat mempengaruhi aktiviti manusia dan begitulah sebaliknya. Aktiviti manusia juga turut mempengaruhi perubahan cuaca dan iklim.  Sehubungan itu, bahagian ini akan menjelaskan pengaruh positif dan negatif sistem atmosfera khususnya cuaca dan iklim terhadap aktiviti manusia dan pengaruh aktiviti manusia terhadap perubahan unsur cuaca dan iklim. Isu perbincangan akan dikaitkan dengan skala dunia (global) dan juga skala tempatan. Menurut Jamaluddin (2011:5) manusia adalah sebahagian daripada persekitaran fizikal dan merupakan satu-satunya makhluk yang berkemampuan melindungi dan juga boleh menyebabkan kemusnahan alam sekitar fizikal.

Unsur cuaca dan iklim yang dijana dalam ruang atmosfera bumi mempunyai pengaruh yang amat besar terhadap pelbagai aktiviti manusia. Unsur cuaca dan iklim yang penting terhadap aktiviti manusia  ialah bahangan matahari, suhu, hujan dan angin. Antara aktiviti manusia yang amat dipengaruhi oleh unsur cuaca dan iklim ialah :

(i)    Aktiviti Pertanian. Suhu yang tinggi dan taburan hujan yang sekata sepanjang tahun mempengaruhi perkembangan aktiviti pertanian. Min suhu  27°C dan jumlah hujan  melebihi 2500 mm setahun membolehkan pelbagai tanaman seperti getah, kelapa sawit, padi, tembakau, nenas dan sebagainya ditanam sepanjang tahun. Kawasan tanah pamah di Malaysia seperti dataran Kedah Perlis dan delta Kelantan sesuai untuk tanaman padi. Tanah Tinggi Cameron dan Kundasang Sabah untuk untuk tanaman teh, buah-buahan dan sayuran hawa sederhana.

(ii)  Aktiviti Pembalakan. Bahangan matahari yang banyak khususnya di kawasan tropika lembab menggalakkan pertumbuhan hutan hujan tropika, hutan pantai dan hutan paya bakau. Hutan Hujan Tropika mempunyai pelbagai spesies tumbuhan berharga seperti cengal, meranti, keruing, napoh serta balau dan sesuai untuk aktiviti pembalakan. Aktiviti pembalakan terpaksa dihentikan pada musim tengkujuh kerana hujan lebat dan jalan menjadi licin, berlumpur serta berbahaya.

(iii) Aktiviti Pelancongan.  Suhu yang panas dan cuaca cerah sepanjang tahun menjadi tarikan pelancong khususnya pelancong dari luar negara. Mereka akan mengunjungi pantai-pantai dan pulau yang indah seperti pantai Batu Feringgi, Pulau Langkawi, Pulau Tioman, Pulau Kapas dan sebagainya untuk berjemur. Cuaca yang cerah juga memudahkan pelancong mengunjungi tempat-tempat menarik serta pusat membeli belah yang terdapat di seluruh Malaysia.

(iv) Aktiviti Perikanan.  Angin dan hujan merupakan elemen cuaca dan iklim  yang amat mempengaruhi aktiviti perikanan khususnya di Malaysia. Angin Monson Timur Laut yang bertiup pada bulan November - Mac dan disertai hujan lebat membahayakan aktiviti perikanan kerana keadaan laut yang bergelora. Kawasan yang tidak menerima tiupan angin kencang seperti pantai barat semenanjung Malaysia dan tenggara Sabah, aktiviti perikanan boleh dijalankan sepanjang tahun. Hujan yang lebat sepanjang tahun pula menyediakan bekalan air yang mencukupi untuk aktiviti penternakan ikan atau akuakultur khususnya di kawasan pedalaman.

(v)  Perusahaan Kecil & Sederhana (PKS). Bahangan suria dan tenaga haba yang banyak dari sistem atmosfera bumi khususnya di kawasan tropika lembab mempengaruhi perkembangan perusahaan kecil dan sederhana (PKS). Cahaya matahari digunakan  dalam industri pengeringan hasil pertanian seperti teh, lada hitam, padi dan bunga cengkih. Bahangan matahari sepanjang tahun membolehkan kerja-kerja pengeringan ikan dan pembuatan belacan dijalankan di Kuala Selangor, Kuala Kedah, Pulau Pangkor dan Pulau Langkawi. Bahangan suria juga penting dalam industri kraf tangan iaitu untuk mengeringkan kain batik, tembikar dan rotan.

Aktiviti-aktiviti manusia berkaitan pembangunan ekonomi di sesuatu kawasan boleh mempengaruhi perubahan dalam sistem atmosfera khususnya melibatkan pertambahan kandungan gas pencemar. Menurut Fleming (1998) gas karbon dioksida yang terdapat di atmosfera adalah penyerap radiasi haba yang terbaik. Namun begitu perubahan dalam kuantiti kandungan gas ini boleh menyebabkan perubahan suhu. Perubahan suhu global (global warming), secara mudahnya berlaku apabila gas seperti karbon dioksida (CO₂ ), karbon monoksida (CO), kloflourokarbon (CFC), metana dan nitrus oksida yang berlebihan dalam atmosfera menyerap sinaran daripada matahari dan mengeluarkan semula sinaran tersebut menyebabkan suhu purata atmosfera akan meningkat. Gas-gas tersebut juga akan menyerap haba yang dikeluarkan daripada sistem atmosfera bumi. Kesan rumah hijau berlaku apabila komposisi gas-gas rumah hijau seperti karbon dioksida, karbon monoksida dan nitrogen dioksida dalam atmosfera melebihi tahap normal (0.03 peratus). Apabila komposisi gas rumah hijau meningkat molekul-molekul gas yang bersifat menyimpan haba akan memerangkap haba dan melambatkan proses pembebasan haba. Haba yang terperangkap ini akan menyebabkan suhu permukaan bumi meningkat. Antara aktiviti manusia yang menyumbang kepada berlakunya fenomena ini ialah:

(i)  Perkilangan dan Perindustrian. Kegiatan perindustrian merupakan penyumbang kepada meningkatnya gas-gas rumah hijau di atmosfera. Penggunaan bahan api fosil untuk menjana tenaga bagi aktiviti perindustrian telah menyebakan banyak gas karbon dioksida dan karbon monoksida dibebaskan. Aktiviti perindustrian juga menjadi penyebab kepada meningkatnya bahan cemar udara  yang lain seperti habuk, debu dan asap-asap kotor dalam ruang atmosfera. Asap-asap yang dikeluarkan ini turut mengandungi PM10 (nitrogen dioksida, sulfur dioksida dan sebagainya) iaitu gas yang boleh menyebabkan penipisan lapisan ozon.

(ii) Penerokaan Hutan. Penerokaan hutan secara besar-besaran dan tidak terkawal menjadi penyumbang kepada kesan rumah hijau. Pembukaan kawasan  baru untuk pembangunan akan menjejaskan kitaran karbon iaitu proses semulajadi dalam menjana keseimbangan kandungan gas karbon dioksida dalam atmosfera. Pokok-pokok berfungsi menyerap lebihan karbon dioksida di atmosfera dan membebaskan gas oksigen yang penting untuk mewujudkan keseimbangan kandungan gas dalam atmosfera bumi. Sekiranya terlalu banyak pokok ditebang dan dimusnahkan  keseimbangan gas karbon dioksida terganggu dan kandungannya dalam atmosfera akan meningkat melebihi kadar 0.03 peratus.

(iii) Pengangkutan. Kemajuan dalam sistem pengangkutan dan pertambahan penduduk dunia menyebabkan keperluan kepada sistem pengangkutan sama ada pengangkutan darat, laut dan udara meningkat. Penggunaan bahan api fosil yang berlebihan dalam sistem pengangkutan menyebabkan perlepasan asap yang mengandungi gas pencemar seperti  karbon dioksida  dan nitrus dioksida ke atmosfera. Selain itu proses pembakaran bahan api fosil dalam kenderaan bermotor turut menyumbang kepada peningkatan gas karbon dioksida dan karbon monoksida. Kandungan gas hidrokarbon berlebihan yang disebabkaan oleh penggunaan bahan bakar petroleum akan menyebabkan pencemaran alam sekitar dan membahayakan kesihatan manusia.

Aktiviti manusia ini telah menyebabkan pertambahan bahan pencemar di atmosfera dan menyebabkan kenaikan suhu dunia secara global. Kesan rumah hijau telah bermula sejak bermulanya revolusi perindustrian dan sejak itu kepekatan karbon dioksida telah bertambah sehingga 30  peratus,  metana bertambah lebih 2 kali ganda dan nitrus oksida telah meningkat sebanyak 15 peratus. Peningkatan gas rumah hijau telah menyebabkan terbentuknya lapisan perangkap haba dan memerangkap haba yang dibebaskan semula ke atmosfera. Kewujudan perangkap haba telah menyebabkan peningkatan suhu dan pemanasan suhu dunia secara global. Keadaan ini secara tidak langsung telah mempengaruhi perubahan cuaca dan iklim dunia. Perubahan cuaca dan iklim ini telah mempengaruhi kehidupan manusia antaranya ialah:

(i) Perubahan Iklim. Perubahan arah angin dan arus menyebabkan berlakunya bencana alam seperti ribut dan taufan. Kejadian iklim ekstrem telah mengakibatkan kemarau dan banjir dibeberapa kawasan. Keadaan ini menyebabkan hasil hutan dan pertanian semakin berkurangan. Perubahan pola hujan dan kekurangan sumber air tawar telah menyebabkan hasil pertanian dan perhutanan berkurangan (Norazian et. al., 2015).

(ii)  Kenaikan Paras Air Laut. Kesan peningkatan suhu telah menyebabkan pencairan ais di kutub dan paras air laut meningkat. Keadaan ini menyebabkan kejadian banjir berlaku di beberapa kawasan persisiran pantai. Perlimpahan air ke kawasan daratan akan menyebabkan tahap kemasinan tanah meningkat. Ini menyebabkan tanah menjadi kurang subur dan tidak sesuai untuk aktiviti pertanian. Situasi ini akan mengurangkan sumber pendapatan penduduk khususnya yang bergantung kepada aktiviti pertanian.

(iii) Gangguan Kesihatan. Perubahan suhu boleh menyebabkan  berlakunya ‘heatwave’ di beberapa tempat. Penduduk khususnya warga tua mudah mengalami ‘heatstroke’ yang boleh menyebabkan kematian. Peningkatan suhu juga boleh menyebabkan kekurangan sumber air tawar dan kejadian banjir yang semakin kerap. Situasi ini akan menyebabkan bekalan air domestik tercemar dan merebaknya wabak penyakit seperti taun, cirit-birit dan malaria.

(iv) Gangguan Aktiviti Harian. Perubahan iklim dan kejadian bencana alam yang disebabkan oleh kesan rumah hijau akan menjejaskan kegiatan harian manusia. Bencana alam seperti banjir menyebabkan banyak penempatan yang terpaksa dipindahkan. Penduduk tidak dapat menjalankan aktiviti harian seperti biasa. Keadaan ini secara tidak langsungan menjejaskan sumber ekonomi penduduk.

Bab 1: Peranan Lapisan Troposfera

PERANAN LAPISAN TROPOSFERA

Lapisan troposfera seperti dijelaskan sebelum ini merupakan lapisan atmosfera tahap paling rendah dan amat penting kepada kehidupan makhluk di bumi. Ia merupakan lapisan yang sangat istimewa dan mempunyai hubungan langsung dengan bumi. Lapisan ini mengandungi 75 peratus daripada keseluruhan jisim gas atmosfera dan amat penting bagi menjana sistem cuaca dan iklim dunia (Asrul et, al., 2008). Menurut Fazrul Rahman (2015:56) kandungan utama lapisan troposfera adalah gas nitrogen dan oksigen. Sesuai dengan kandungan yang ada di dalamnya, lapisan ini mempunyai peranan utama dalam mengekalkan bekalan air tawar (freshwater) kepada hidupan di permukaan bumi, selain bertindak sebagai penebat yang  mampu mencegah keadaan suhu ekstrem dan menjadi penghalang utama kepada kemasukan cahaya ultra ungu yang sangat berbahaya kepada semua hidupan di bumi. Secara umumnya peranan lapisan troposfera akan dibincangkan seperti berikut:

(i)    Lapisan Lut Sinar. Troposfera merupakan satu lapisan lut sinar kepada bahangan suria. Sinaran matahari boleh masuk sampai ke bumi melalui lapisan ini dan pada masa yang sama ia menjadi penghalang kepada gelombang panjang bumi untuk ke luar ke angkasa lepas.

(ii)   Selimut Bumi.  Gas yang menyelimuti bumi dalam ruang troposfera berfungsi menghalang pembebasan gelombang dari bumi ke angkasa lepas. Keadaan ini mampu mengekalkan kepanasan suhu bumi khususnya pada waktu malam dan menyebabkan suhu bumi tidak menjadi terlalu sejuk (Fahri Abdillah, 2018). Karbon dioksida dalam atmosfera berfungsi sebagai selimut tebal yang menjaga agar suhu bumi tetap hangat

(iii) Menyerap Haba. Troposfera mempunyai berjuta-juta zarah yang amat halus seperti molekul gas, molekul udara, debu, habuk dan hablur air yang berfungsi menyerap haba berlebihan daripada sinaran matahari. Proses ini menjadikan suhu bumi tidak terlalu panas dan memberi manfaat terhadap kehidupan tumbuhan, haiwan dan manusia di permukaan bumi. Apabila cahaya matahari melalui lapisan stratosfera sinaran tersebut akan diserap oleh lapisan ozon. Selepas itu cahaya matahari akan terus masuk ke lapisan troposfera dan kira-kira 15% daripada jumlah sinaran diserap oleh wap air, habuk, karbon dioksida dan awan (Chan, 1995:17).

(iv) Bekalan Udara. Troposfera juga merupakan lapisan yang berfungsi membekalkan udara khususnya oksigen dan karbon doksida. Kedua gas ini amat penting kepada kehidupan makhluk di permukaan bumi. Gas oksigen amat diperlukan oleh manusia, tumbuhan serta haiwan untuk bernafas, manakala gas karbon dioksida diperlukan oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosentesis dan seterusnya menghasil dan membekalkan gas oksigen  kepada bumi.

(v)   Pembentukan Hujan.  Bahangan suria atau tenaga haba yang terperangkap dalam ruang antara permukaan bumi dengan troposfera  amat penting dalam proses pembentukan kerpasan. Bahangan suria akan menyebabkan terbentuknya wap-wap air melalui proses sejatan dan perpeluhan di permukaan bumi. Wap-wap air tersebut akan naik ke ruang troposfera dan terpeluwap menjadi gumpalan awan yang kemudiannya turun semula ke permukaan bumi sebagai hujan. Proses ini dikenali sebagai kitaran hidrologi.

(vi) Menstabilkan Suhu. Gas-gas yang ada di ruang troposfera berfungsi menahan kepanasan melampau dari sinaran inframerah yang dihasilkan oleh radiasi matahari dan dipantulkan semula ke permukaan bumi. Proses ini akan menstabilkan suhu permukaan bumi bagi membolehkan kewujudan kehidupan di bumi. Keadaaan ini menyebabkan bumi akan mengalami suhu yang sesuai untuk kehidupan manusia, tumbuhan dan haiwan.

Kesimpulannya atmosfera bertindak sebagai lapisan penebat yang membenarkan kemasukan bahangan matahari (gelombang pendek) pada waktu siang dan menghalangan bahangan bumi (gelombang panjang) bebas ke angkasa. Atmosfera juga berperanan sebagai pemantul, penyebar, penyerap dan penyerak bahangan matahari yang sampai di bahagian atas atmosfera, seterusnya mengurangkan kadar kepanasan di permukaan bumi.