SUHU BUMI

SUHU BUMI

 

Landaian Suhu dan Aliran Panas

Pengukuran suhu dalam bumi yang bisa terukur secara langsung hanya sebatas kedalaman pengeboran yang pernah dilakukan, yaitu sedalam 9 Km (12 Km paling dalam saat ini). Terdapat perubahan suhu tiap satuan kedalaman pengeboran dapat ditulis sebagai[1]:

Dimana t adalah suhu dan h adalah kedalaman. Rata-rata gradien suhu sekitar 1⁰C setiap 30 km.

Beberapa faktor yang mempengaruhi suhu bumi:

·         Radiasi matahari

·         Albedo (reflektifitas yang merupakan perbandingan antara radiasi yang dipantulkan dan total radiasi = 0,29)

·         Suhu bawah permukaan (landaian suhu)

·         Emisivitas

·         Konduksi panas ke udara

Beberapa faktor yang mempengaruhi landaian suhu adalah;

·         Variasi konduktifitas termal yang dipengaruhi oleh komposisi batuan

·         Kedudukan cairan magma

·         Sirkulasi air tanah

·         Kandungan air dalam batuan

·         Produksi dan konsumsi panas dalam reaksi kimia

·         Pengaruh tekanan dan suhu terhadap konduktifitas

·         Radiokatifitas

Panas mengalir pada setiap zat termasuk batuan. Jika dianggap panas mengalir (dq) pada batuan memanjang pada luas penampang A selama waktu dτ hingga τ + dτ, dengan arah dari bawah ke atas (arah z), aliran panas Q dapat ditulis sebagai:

Konduktifitas termal (k) batuan didefinisikan sebagai:

Persamaan di atas menunjukkan sebakin besar konduktifitas termal makin besar pula aliran panasnya. Berikut ini merupakan konduktifitas batuan pada tekanan 1 atmosfer (Tabel 1).

Tabel 1. Beberapa Konduktifitas batuan Pada Tekanan 1 Atmosfer

 

Sumber Panas

Sumber panas bumi berasal dari peluluhan radioaktif unsur-unsur di bumi dan sumber-sumber panas lain berupa gesekan dan tumbukan atar benda. Jika atom uranium mengalami pembelahan atom menjadi timbal, akan dipancarkan partikel alfa dan beta degan mengurangi masa uranium. Konversi massa m menjadi energi dapat ditulis sebagai:

Tabel 2 menunjukkan energi kinetik yang dilepaskan dan dikonversikan menjadi panas seperti ditunjukkan dalam Tabel 3. Tabel ini juga mencantumkan bahan radioaktif yang terdapat di bumi.

Tabel 2. Energi Peluluhan Unsur Radioaktif (Howel, 1959)[1]

 

Tabel 3. Panas dari Peluluhan Radioaktif [1]

Sumber

[1]      D. Santoso, Pengantar Geofisika. Banding: ITB, 2002.

 

PENGANTAR GEOFISIKA

PENGANTAR GEOFISIKA

Tidak praktis kalau setiap kali ingin tahu apa yang ada di dalam (bawah-permukaan) bumi kita harus melakukan pemboran. Kita perlu cara atau metodologi ilmiah untuk memperkirakan bagian dalam (interior) bumi dengan menggunakan metoda tak langsung / indirect method[1].

Secara Bahasa Geofisika berasal dari kata geo yang artinya bumi dan fisika. Geofisika adalah ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip fisika untuk mengetahui dan memecahkan masalah yang berhubungan dengan bumi, atau dapat diartikan mempelajari bumi dengan menggunakan prinsip-prinsip fisika[2]. Geofisika berkembang dari ilmu fisika dan geologi hingga tidak ada perbedaan yang berarti antara keduanya[3]. Geofisika mempelajari permukaan bumi hingga dalam bumi, geofisika yang menjawab inti bumi bersifat padat[3].

Tahapan Metode Geofisika

Ada tiga tahapan metode Geofisika [4] yaitu ;

1.          Akuisisi

Para tahapan ini seorang geofisikawan mengambil data dilapangan dengan menggunakan peralatan geofisika

2.          Pemrosesan

Pada tahapan ini data yang diperoleh pada tahapan akuisisi diolah agar data bersih dari noise serta dibuat modelnya. Pada tahapan ini ditentukan apakah data dapat digunakakan pada tahap selanjutnya (Interpretasi) atau perlu dilakukan akuisisi kembali.

3.          Interpretasi

Hasil pemodelan pada tahapan pemrosesan kemidian diinterpretasi dan dibuat model yang paling mendekati kondisi bawah bumi yang sebenarnya. Pada tahapan ini pengetahuan dan keahlian seorang gegofisikawan paling menentukan baik tidaknya hasil akhir dari keseluruhan tahapan metode geofisika.

Metode

Secara singkat metode yang digunakan dalam geofisika dapat dilihat pada tabel berikut[4], [5]

Metode	Parameter yang diukur	Sifat-sifat fisika yang terlibat
Seismik	Waktu tiba gelombang seismikpantul atau bias, amplitudo dan frekuensi gelombang seismik	Densitas dan modulus elastisitas yang menentukan kecepatan rambat gelombang seismik
Gravitasi	Variasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda	Densitas
Magnetik	Variasi harga intensitas medan magnetik pada posisi yang berbeda	Suseptibilitas atau remanen magnetik
Resistivitas	Harga resistansi dari bumi	Konduktivitas listrik
Polarisasi terinduksi	Tegangan polarisasi atau resistivitas batuan sebagai fungsi dari frekuensi	Kapasitansi listrik
Potensial diri	Potensial listrik	Konduktivitas listrik
Elektromagnetik	Respon terhadap radiasi elektromagnetik	Konduktivitas atau Induktansi listrik
Radar	Waktu tiba perambatan gelombang radar	Konstanta dielektrik

 

Beberapa Faktor  Penentu Keberhasilan Penerapan Metoda Geofisika

Berhasil atau tidaknya penyelidikan geofisika ditentukan oleh beberapa faktor antara lain[6]:

1.      Penentuan metoda yang tepat,

2.      Akurasi alat

3.      Pengambilan data yang akurat dalam hal ini kualitas operator.

4.      Pengolahan data yang harus di dukung dengan fasilitas yang memadai seperti perangkat lunak dan keras

5.      Penafsiran / interpretasi data yang didukung oleh kemampuan individu yang tinggi.

 

Referensi :

[1]      H. Grandis, Geofisika dalam Teknologo Sumber Daya Bumi. Bandung: ITB, 2008.

[2]      D. Santoso, Pengantar Geofisika. Banding: ITB, 2002.

[3]      E.-A. H. Shendi, Introduction Of Geophysics. Suez: University Suez Canal, 2007.

[4]      L. Fiarius and L. Naufal, “Apa itu Geofisika?,” 2015. [Online]. Available: http://hmgi.or.id/apa-itu-geofisika/.

[5]      I. Rusydy, “Peran Geofisika Dalam Dunia Kebencanaan,” 2012. [Online]. Available: http://www.ibnurusydy.com/peran-geofisika-dalam-mitigasi-dan-monitoring-bencana/#ixzz36qfliww3.

[6]      A. Idral, “Penerapan metoda eksplorasi geofisika pada penyelidikan sumber daya mineral dan energi,” 2009.