TEMA 1 : ALAM SEKITAR FIZIKAL : SISTEM BUMI

SISTEM BUMI

TEMA 1 : SISTEM BUMI

KONSEP, CIRI DAN JENIS SISTEM

Konsep	Huraian
Sistem Alam Sekitar Fizikal	Satu set unsur-unsur fizikal yang saling bertindak/berinteraksi antara  satu sama lain untuk mencapai tahap keseimbangan. Sesebuah system juga  menpunyai tenaga dan bahan(jisim) yang dapat masuk dan keluar dari system tersebut.
Sistem Morfologi (berstruktur)	Satu system di mana cirri-ciri fizikal yang formal bergabung untuk membentuk suatu bahagian fizikal yang beroperasi. Bagi setiap unit system ini terdapat  unsur-unsur yang saling berinteraksi. Jika  salah satu daripada unsur berubah yang lain turut berubah bagi mencapai keseimbangan.
Sistem Berfungsi (lata)	Merujuk kepada rantaian subsistem yang mengandungi input, storan,output  bahan (jisim)dan tenaga. Output bahan (jisim) dan tenaga dari satu subsistem akan menjadi input kepada subsistem yang lain.
Sistem Berinteraktif	Merupakan jalinan/kombinasi antara system morfologi  dengan system berfungsi.
Sistem Terpencil	Jenis system yang punyai sempadan tertutup dan tidak membenarkan keluar masuk bahan  (jisim) dan tenaga. Tidak wujud dalam alam nyata- kecuali dalam makmal.
Sistem Tertutup	Punyai sempadan tertentu dan membenarkan pertukaran tenaga saja. Tenaga masuk dan keluar tidak melibatkan  perubahan bahan (jisim), ex- bumi dengan matahari.
Sistem Terbuka	Tenaga dan bahan masuk dan keluar menerusi sempadannya. Sistem ini akan bergerak dan beroperasi ke tahap stabil (climax). Pada tahap seimbang ini input bahan dan tenaga adalah sama dengan output bahan dan  tenaga. Sebarang perubahan yang berlaku terhadap bahan atau tenaga  menyebabkan system ini berubah dan mencapai keseimbangan baru.    ex- sistem Hidrologi.

Konsep  Sistem.

1. Alam Sekitar Fizikal  sebagai sebuah system yang mempunyai set  himpunan objek /angkubah,  yang saling berinteraksi  antara satu sama lain dalam satu sempadan arbitari (jelas) untuk sentiasa mencapai  keseimbangan.
2. Umumnya system mempunyai sempadan, elemen, atribut, dan perhubungan.

Sempadan - had sesuatu system,

Elemen – komponen yang terdapat dalam sesuatu system.

Atribut – sifat-sifat utama elemen seperti cerun, tekstur tanih,kepadatan saliaran

3. Sistem bumi mempunyai  subsistem seperti hidrologi, ekologi, geomorfologi dan atmosfera yang saling berinteraksi.

Ciri-ciri Sistem.

1. Ada angkubah, tenaga dan bahan  air, gas, mineral dll) serta sempadan yang membezakan dengan system lain.
2. Semua angkubah berfungsi dan bertindak balas antara satu sama lain. Tindak balas boleh bersifat positif atau negatif.
3. Tindak balas antara angkubah bertujuan untuk mencapai kesimbangan apabila  sistem tersebut terganggu. Sistem ini mempunyai sifat pemulihan kendiri (self regulation).

Jenis-jenis Sistem.

   Umumnya terbahagi kepada tiga :

           

1. Sistem Terpencil – mempunyai sempadan sistem yang tertutup. Tenaga dan bahan hanya bergerak dalam sistem itu saja.
2. Sistem Tertutup – mempunyai sempadan. Hanya  tenaga yang boleh keluar masuk melintasi sempadannya. Manakala bahan berpunca dalam system itu sendiri.
3. Sistem Terbuka -  ada sempadan yang nyata dan tenaga serta bahan  bebas keluar masuk melintasi sempadannya.

Pembahagian sistem juga boleh dibuat berdasarkan kepada Sistem Berstruktur, Sistem Berfungsi dan Sistem Berinteraktif.

1. Sistem Berstruktur – mengandungi ciri-ciri fizikal yang formal yang bergabung untuk membentuk  suatu bahagian fizikal yang beroperasi.
2. Sistem Berfungsi – lebih bersifat sehala. Ia merujuk kepada rantaian subsistem yang mengandungi input, storan dan output bahan dan tenaga.
3. Sistem Berinteraktif – jalinan atau kombinasi antara Sistem Berstruktur dengan Sistem Berfungsi.

SISTEM  SURIA

SISTEM ALAM SEKITAR FIZIKAL.

Interaksi Antara Sistem Alam Sekitar Fizikal.

Keempat-empat  Sistem Alam Sekitar di atas tidak berasingan, ia saling berinteraksi antara satu sama lain dalam hubungan yang kompleks.Sebarang gangguan/perubahan yang dialami oleh sesuatu  system akan turut mempengaruhi system-sistem yang lain.

TENAGA DAN PERANANNYA KEPADA SISTEM BUMI.

KONSEP :

Imbangan haba -  suatu konsep keseimbangan yang merujuk  kepada radiasi matahari yang datang dan diterima oleh atmosfera dan bumi berbanding dengan radiasi  keluar yang diserakkan/dibalikkan dan juga dikenali sebagai imbangan  tenaga.

Bajet haba – jumlah haba yang diterima oleh permukaan bumi melalui pelbagai proses daripada bahangan matahari dan jumlah haba  yang dikeluarkan semula melalui bahangan bumi.

Bahangan  atau sinaran suria – merujuk kepada bahangan matahari. Ia diterima oleh bumi dalam bentuk gelombang pendek (sekitar 0.48 mikron)

Bahangan atau sinaran bumi  -  dikenali sebagai bahangan terrestrial. Ia dibebaskan kembali ke atmosfera dalam bentuk gelombang panjang (sekitar 10 mikron)

Albedo -  nisbah  antara jumlah bahangan pendek yang diterima pada sesuatu permukaan dengan jumlah bahangan pendek yang dibalikkan secara terus oleh permukaan tersebut. Peratus albedo bagi permukaan cerah lebih tinggi berbanding dengan permukaan gelap

Tenaga eksogenik – iaitu Tenaga haba dan cahaya dari matahari. Tenaga ini boleh bertukar bentuk kepada tenaga tenaga kinetic, potensi, kimia dll.

Tenaga endogenik – tenaga yang berasal dari dalam bumi yang digerakkan oleh haba radioaktif seperti  tenaga seismic, volkanik, gravity dan atomic.

APA ITU TENAGA.

            - satu daya atau kemampuan untuk  menghasilkan kerja atau sesuatu.

            - terdapat dalam pelbagai bentuk –haba, kinetic, potensi, kimia, elektrik.

- tidak dapat dimusnahkan tetapi boleh ditukarkan dari satu bentuk ke satu           bentuk yang lain.

- amat penting kepada system bumi.

- terbahagi dua iaitu tenaga eksogenetik dan tenaga endogenetik.

Jenis-jenis tenaga.

1. Tenaga kinetic- tenaga terhasil akibat pergerakan sesuatu jasad. Bergantung kepada  halaju sesuatu pergerakan ( pergerakan laju, tenaga tinggi)- contoh- aliran air sungai.
2. Tenaga potensi/keupayaan-  tenaga yang tersimpan atau terpendam dalam sesuatu jasad kerana keadaannya dan kedudukannya. Ia  boleh digunakan pada  bila-bila masa. Contoh- air sungai dan air empangan.
3. Tenaga haba- tenaga kepanasan sesuatu jisim . Terbahagi kepada dua iaitu :-- tenaga haba rasa –tenaga yang terkena sesuatu permukaan sehingga ia menjadi panas.

- tenaga  haba pendam – tenaga yang terkandung dalam sesuatu jisim sehingga ia dibebaskan.

d.    Tenaga gravity – tenaga yang dimiliki oleh bumi untuk menarik sesuatu                 jisim ke bawah. Bergantung kepada ketinggian dan saiz jisim .

e.   Tenaga radiasi – tenaga radiasi gelombang pendek oleh matahari. 

       Merupakan  sumber tenaga terbanyak bagi menggerakkan semua system di bumi.

f.   Tenaga kimia –

g.   Tenaga elektrikl –

h.   Tenaga geoterma –

(rajah aliran tenaga dan jumlah tenaga yang digunakan oleh bumi dlm tempoh

setahun)

VARIASI TENAGA MATAHARI.

1. Jumlah tenaga matahari yang diterima oleh bumi berbeza dari segi ruang dan masa.  Jumlah ini juga berbeza antara satu tempat dengan tempat lain dan juga antara satu masa dengan satu masa yang lain. (Sekitar Khatulistiwa menerima lebih banyak tenaga surua berbanding lokasi sekitar kutub)

2. Perbezaan jumlah ini mewujudkan kawasan yang panas dan sejuk, kawasan bersuhu tunggi dan rendah, dan kawasan yang berlainan iklim.

Faktor penyebab perbezaan/variasi :

a.       Putaran bumi- siang dan malam. Siang-terima tenaga matahari manakala malam tidak.

b.      Peredaran bumi – wujudkan empat musim mengikut garis lintang.

-siang lebih panjang pada musim panas dan lebih singkat pada musim sejuk.

- Di khatulistiwa bezantara masa siang dan malamnya tidak ketara    menyebabkan ia sentiasa menerima  tenaga suria yang konstan dan sentiasa tinggi sepanjang tahun. Berbeza dengan kawasan kutub- pada ketika tertentu tempoh siang dan malamnya 24 jam.

c.       Jarak antara bumi dengan matahari (perihelion dan afelion)

-perihelion- dekat-3 Januari-147 juta km

-afelion – jauh – 4 Julai – 152 juta km.

d.      Tompok matahari – bila berlaku lebih banyak  tenaga electromagnet terpancar ke bumi dan lebih banyak bahang. Berlaku 11 tahun sekali

e.       Kecondongan sudut pancaran matahari.

-          pancaran sudut tepat (90 darjah) intensity tenaga haba tinggi

-          pancaran sudut serong-

                                                              i.      masa lama untuk sampai ke permukaan

                                                            ii.      jarak yang jauh dan meliputi kawasan yang                                                              luas

                                                          iii.      tenaga suria banyak hilang menerusi serakan, balikan, serapan dan pantulan atmosfera

                                                          iv.      Kawasan Khatul;istiwa lebih banyak terima haba berbanding kawasan kutub.

f.       Ketebalan, komposisi dan kelutsinaran atmosfera.

-          ketebalan  atmosfera mengurangkan intensity tenaga matahari- lapisan atmosfera mengandungi awan, molekul gas, wap air, habuk, dan bahan ampaian lain yang berfungsi memantul, menyerakkan dan menyerap bahang matahari.

g.      Perbezaan permukaan daratan, jisim  air dan tumbuh-tumbuhan.

i.  daratan dan air-

      - haba tentu bagi  air adalah lebih tinggi daripada daratan.

                  - air terpaksa menyerap lima kali ganda lebih banyak tenaga untuk                menaikkan    satu unit  suhu berbanding dengan jisim tanah        

kering yang sama berat. Ini menyebabkan daratan lebih cepat panas dan lebih cepat sejuk berbanding  permukaan air.

      - mewujudkan  sifat kebenuaan.

      - permukaan air mengalami sejatan- proses penyejukan dan haba permukaan dapat dikurangkan.

           ii.    Tumbuh-tumbuhan.

-kaw. yang mempunyai litupan tumbuh-tumbuhan membalikkan 9%    hingga 18%        bahangan matahari     

h.      Ketinggian dan aspek sesuatu tempat.

-          aspek- permukaan cerun yang menghadap sinaran matahari akan menerima tenaga suria yang lebih banyak berbanding permukaan cerun yang membelakangi sinaran matahari.

-          Ketinggian – tempat yang lebih tinggi mempunyai jisim udara yang  lebih nipis- lebih banyak menerima tenaga suria pada hari cerah berbanding dengan  tempat yang rendah dan berdekatan dengan aras laut. 

i.        Warna permukaan  (pengaruh albedo)

-          permukaan gelap lebih banyak menyerap tenaga suria berbanding permukan cerah.

j.        Tekstur dan struktur

-          muka bumi bertekstur kasap lebih banyak menyerap haba berbanding permukaan licin dan rata.

-          Struktur muka bumi  secara mendatar lebih banyak menerima haba berbanding dengan struktur permukaan bumi menegak.                       

PERANAN TENAGA SURIA.

Peranan Tenaga Suria Dalam Proses Fizikal.

1. Kerpasan
2. Kitaran air/ Kitaran Hidrologi
3. Luluhawa, hakisan dan pemendapan

Peranan Tenaga Suria Kepada Hidupan di Bumi (Ekologi)

1. Tumbuh-tumbuhan- fotosintesis, kepelbagaian spesis dan kepadatan tumbuhan
2. Aktiviti manusia- pertanian (suhu, hujan), penternakan, pelancongan, perikanan, pembalakan, perindustrian dll