MODUL PEMBELAJARAN - TEMA 4 : SISTEM HIDROLOGI

TEMA: SISTEM HIDROLOGI


a) Menerangkan konsep Imbangan air

Imbangan air merupakan keseimbangan antara jumlah air yang diterima dari atmosfera dengan jumlah air yang keluar ke atmosfera. Jumlah air yang diterima oleh permukaan bumi dalam bentuk kerpasan seperti hujan, embun dan salji adalah sama banyaknya dengan yang akan dibebaskan semula ke atmosfera menerusi proses sejat-peluhan, sejatan yang mengalami larian permukaan dan juga yang disimpan di dalam tanah sebagai storan. Formulanya ialah: (P=ET + dST + S)

P = Jumlah air yang diterima daripada kerpasan.

ET = Jumlah air yang hilang melalui proses sejat peluhan

dST= air yang diterima atau hilang dari lapisan-lapisan tanah.

S = Air yang berlebihan atau storan (simpanan air )

i) Lebihan air

Lebihan air merupakan Imbangan air positif,yang bermaksud jumlah kerpasan melebihi sejatan. Apabila jumlah kerpasan terutama hujan yang turun ke bumi melebihi daripada kadar sejatan air ke atmosfera dalam tempoh yang panjang, ia boleh menyebabkan fenomena banjir.

ii) Kurangan air

Kurangan air atau imbangan air negatif ditakrifkan sebagai kekurangan air yang dialami oleh sesebuah kawasan dalam tempoh tertentu. Dalam hal ini, kadar sejatan melebihi daripada kerpasan (hujan) yang turun di kawasan berkenaan. Kesan daripada imbangan air negatif yang dialami oleh sesebuah kawasan itu ialah berlakunya fenomena kemarau.

b) Faktor-faktor mempengaruhi variasi imbangan air


i. Topografi dan aspek

Cerun-cerun di kawasan tanah tinggi dan banjaran gunung yang menghadap angin akan mendapat lebih banyak hujan daripada kawasan lindungan hujan. Contohnya dikawasan pantai barat Banjaran Rocky mendapat lebih banyak hujan daripada kawasan lindungan di timur. Oleh itu di bahagian timur terdapat kawasan Prairie yang lebih kering.

ii. Hujan

Hujan yang lebat boleh membekalkan air yang berlebihan sehingga tidak dapat ditampung oleh sistem saliran di permukaan bumi. Kesannya boleh meningkatkan air di permukaan bumi sehingga berlaku banjir. Manakala pengurangan imput hujan pula boleh mempengaruhi kepasiti storan air tanih dan menyebabkan sungai yang mengalir tidak mempunyai bekalan air yang mencukupi.

iii. Tumbuhan

Litupan tumbuhan tebal seperti hutan hujan khatulistiwa membantu kadar susupan yang tinggi dan meningkatkan jumlah air dalam tanah kerana titisan air hujan cenderung untuk meresap masuk ke dalam tanih daripada mengalir di permukaan. Tumbuhan juga boleh meningkatkan kehilangan air melalui proses sejat peluhan.dan menjamin kelembapan udara, seterusnya membentuk awan yang boleh menurunkan hujan.Kekurangan tumbuhan menyebabkan persekitaran menjadi kering,,sejatan meningkat maka hujan akan berkurangan,kurangan air akan berlaku..

iv. Ketelapan tanih dan ciri batuan

Tanah yang berstruktur longgar dan bertekstur kasar seperti batu pasir dan kerikil lebih cepat kehilangan air berbanding tanah berstruktur padat dan bertekstur halus seperti tanah liat yang menggalakkan air bertakung dan menyebabkan lebihan air.

v. Kehadiran badan air

Kewujudan sumber-sumber air permukaan seperti sungai, tasik, kolam dan lain-lain boleh menjadi pembekal utama kepada system akuifer dan membantu meningkatkan sejatan dan kerpasan, seterusnya mempengaruhi imbangan air

vi. Tindakan manusia.

Pembangunan yang pesat yang melibatkan penyahutanan untuk pembinaan

petempatan,perindustrian dan lain-lain akan menyebabkab kurangan

air.Kekurangan hutan menyebabkan kurangnya simpanan air tanih untuk

dibekalkan secara tetap kepada sungai.Pembandaran yang pesat

menyebabkan permukaan bumi diturap,kadar susupan air berkurangan menyebabkan simpanan air tanih berkurangan.Keadaan ini boleh menyebabkan

banjir kilat mudah berlaku apabila berlaku hujan.



c) Proses-proses dalam edaran air tanih

i. Larian air permukaan

Air hujan yang turun sebahagiannya akan meresap ke dalam tanah dan selepas daya resapan dipenuhi, air hujan yang lain akan mengalir di atas permukaan bumi atau cerun. Ia boleh terbentuk apabila kelebatan hujan melebihi kadar resapan tanah.

ii Resapan/infiltrasi/susupan

Pergerakan air hujan yang berlaku secara menegak iaitu menerusi liang-liang pori tanah atau menerusi ruang-ruang udara yang ada dalam tanah. Tanah pasir mempunyai kadar ketelusan yang tinggi kerana liang pori batuannya besar dan banyak. Proses ini membekalkan air tanih.


iii Aliran air bawah tanah

Air mengalir secara perlahan melalui liang dalam batuan di bawah permukaan. Ia mengalir kerana terdapat perbezaan tekanan dan kecerunan.Air dari bahagian atas zon tepu mengalir menuruni cerun aras mata air dan akan sampai ke lurah dan meresap keluar ke sungai, tasik atau paya.

iv Simpanan air tanih

Simpanan air tanih adalah yang terkumpul di zon tepu dan zon tidak tepu. Air tanih di zon tepu ialah air yang wujud di dalam semua rongga pori tanih yang terletak di bawah lapisan tanih yang mana menyumbang kepada air perigi dan mata air. Manakala air yang tersimpan di zon pengudaraan iaitu zon tidak tepu terletak berhampiran di permukaan bumi. Air tanih ini tersimpan dalam tanih dan dipengaruhi oleh tegangan, dan air tanih ini menentukan nilai kelembapan tanih.

v Keporosan dan ketelapan

Sifat sesuatu batuan yang mempunyai liang atau ruang antara batuan yang boleh ditakungi oleh air bawah tanah. Keporosan sesuatu tanah di pengaruhi oleh struktur susunan partikel tanah, komposisi saiz partikel tanah, kandungan air di dalam tanah, ciri-ciri batuan dan litupan tumbuh-tumbuhan. Sifat keporosan dan ketelapan merupakan ciri penting dalam menentukan kemampuan batu batan menakung dan memindahkan air.

vi Akuifer

Akuifer ialah tempat batuan untuk menakung air. Air akan meresap perlahan-lahan ke bawah tanah melalui liang-liang batuan dan resapan akan terhenti apabila telah sampai ke batuan tidak telap air. Akuifer juga merupakan tempat simpanan air bawah tanah dan juga nadi untuk pergerakan air bawah tanah. Ia juga sebagai pengawal aliran semulajadi iaitu meresap air semasa hujan lebat untuk mengurangkan kadar aliran air tanah yang terlalu cepat dan membekalkan air kepada alur sungai pada masa kekurangan air hujan atau musim kering.

d Kepentingan sumber air ke atas aktiviti manusia

i Kegunaan domestik

Air dapat digunakan bagi melaksanakan pelbagai aktiviti kehidupan harian seperti minuman,mencuci dan keperluan-keperlun lain.Sumber air yang utama adalah dari sungai-sungai,conthnya Sungai Muda di Kedah,Sungai Pahang di Pahang dan lain-lain.

ii Pertanian

Sektor pertanian merupakan sektor yang paling banyak bergantung kepada sumber air.Empangan di bina untuk membekalkan air dan mengawal input output air kepada kawasan tanaman khususnya padi sawah. Ia dilaksanakan melalui projek-projek perairan untuk pertanian khususnya untuk tanaman padi sawah. Contohnya pengairan telah membantu meluaskan penanaman padi di Malaysia seperti rancangan pengairan Muda di Kedah, Kemubu di Kelantan.

iii Industri

Sumber air penting dalam industri makanan, pakaian, besi dan keluli. Air digunakan dalam pelbagai cara terutamanya sebagai pencuci dan membersih produk-produk atau hasil perindustrian. Sektor perkilangan juga memerlukan bekalan air bersih yang berterusan contohnya dalam industri pemprosesan kertas dan petrokimia.

iv Kegunaan pengangkutan
Sungai, selat, terusan digunakan untuk mengangkut barangan dan penduduk khususnya dikawasan pedalaman. Sungai sebagai sistem pengangkutan air yang murah dan mudah, tidak memerlukan kos yang tinggi. Juga sebagai pengangkutan utama di kawasasn pedalaman yang sukar dihubungi jalan darat. Contonya sungai Rajang di Sarawak dan sungai Kinabatangan di sabah.

v Rekreasi, eko pelancongan dan sukan air

Sumber air dapat menambahkan keindahan tempat-tempat rekreasi dan tarikan pelancong seperti tasik dan air terjun. Contohnya, air terjun kota Tinggi di Johor. Pembinaan chalet-chalet terapung, resort dan rumah rehat, pusat sukan air seperti aktiviti berkayak, berkelah dapat dijalankan di kawasan jeram dan air terjun.

FENOMENA CUACA

Apakah El Nino ?


Setiap tiga ke tujuh tahun, suatu arus laut yang panas menggantikan suatu arus laut yang kebiasaannya sejuk di luar pantai Peru, Amerika Selatan. Fenomena lautan yang diperhatikan ini dipanggil El Nino. Pemanasan lautan ini didapati berlaku di kawasan yang luas meliputi Pasifik tengah dan timur serta mempunyai kaitan dengan keadaan kejadian luar biasa cuaca yang ketara di tempat-tempat tertentu di dunia seperti banjir yang teruk dan kemarau yang berpanjangan. Di Asia Tenggara, Indonesia dan Australia, keadaan-keadaan lebih kering dari normal berlaku sementara di Pasifik tengah dan timur berhampiran khatulistiwa kebiasaannya lembap dialami.



Secara lazimnya, El Nino berlaku untuk tempoh 9 ke 18 bulan. Biasanya ia mula terbentuk pada awal tahun, berada dikemuncak pada akhir tahun dan menjadi lemah pada awal tahun yang berikutnya. El Nino yang mempunyai keamatan yang sama tidak semestinya menghasilkan corak iklim yang sama.


Bagaimana El Nino dikaitkan dengan keadaan-keadaan atmosfera?

Semasa El Nino, perairan yang lebih panas di Pasifik tengah dan timur membekalkan haba dan lembapan tambahan kepada atmosfera yang berada di atasnya. Ini mendorong pergerakan menaik yang kuat dan dengan demikian merendahkan tekanan permukaan di dalam kawasan pergerakan menaik itu. Udara lembap yang naik itu terpeluwap lalu membentuk kawasan ribut petir yang luas dan hujan lebat di kawasan berkenaan. Di bahagian barat Pasifik termasuk Malaysia, tekanan atmosfera meningkat, menyebabkan cuaca menjadi lebih kering.

120oE 80o W



Di rajah di atas, tekanan permukaan atmosfera rendah (L) terletak dalam permukaan perairan lautan yang lebih panas.



Semasa ketiadaan El Nino, tekanan permukaan di Pasifik barat biasanya rendah manakala di tengah dan timur Pasifik adalah tinggi. Di bawah keadaan ini, pada amnya Pasifik barat adalah lembap sementara Pasifik tengah dan timur adalah kering.

Corak tekanan permukaan yang berselang-seli di kawasan tropika Lautan Pasifik, yang mana keadaan lautan bertukar dari El Nino ke normal dipanggil Ayunan Selatan (SO). Hubungan di antara atmosfera dan lautan semasa kejadian El-Nino ini dikenali sebagai El Nino-Ayunan Selatan (El-Nino Southern Oscillation, ENSO).



Adakah fasa yang berlawanan dengan fasa El Nino (La Nina) ?



Pada masa-masa tertentu, walaupun tidak selalu, suhu permukaan laut di Pasifik tengah dan timur menjadi lebih rendah dari biasa. Fenomena ini di panggil La Nina - keadaan bertentangan dengan El Nino. Dalam keadaan ini, tekanan atmosfera permukaan di kawasan khatulistiwa Pasifik barat menurun, menyebabkan pembentukkan awan yang lebih dan hujan lebat.

Semasa keadaan-keadaan La Nina, tekanan atmosfera yang tinggi (H) terbentuk di Pasifik tengah dan timur manakala tekanan rendah (L) berkedudukan lebih ke arah Pasifik barat.



Bagaimana kita memantau El Nino dan reaksi atmosfera?



Parameter-parameter asas yang digunakan untuk memantau El Nino dan reaksi atmosfera termasuklah suhu permukaan laut di kawasan khatulistiwa Lautan Pasifik, suhu di bawah permukaan lautan sehingga ke kedalaman 150m, keadaan awan serta corak hujan yang luar biasa.



Oleh kerana tekanan atmosfera dan suhu laut berkait rapat, suatu indeks atmosfera yang dipanggil Indeks Ayunan Selatan (Southern Oscillation Index, SOI) juga digunakan untuk mengukur reaksi atmosfera ini. Indeks ini dihitung dari perbezaan keadaan turun-naik tekanan udara bulanan antara Tahiti (mewakili Pasifik timur) dan Darwin (mewakili Pasifik barat). Jika terdapat nilai negatif yang nyata bagi SOI, berpanjangan selama sekurang-kurangannya 6 bulan, kita mengalami keadaan EL Nino. Lebih besar nilai negatif lebih tinggi keamatan El Nino. Sebaliknya, nilai positif tinggi menunjukkan keadaan La Nina.

Southern Oscillation Index (SOI)



El Nino/La Nina yang kuat biasanya SOI yang berterusan mencapai nilai 1.5 atau lebih (negatif untuk El Nino) manakala kejadian yang sederhana indeksnya turun-naik antara 0.8 dan 1.5. El Nino yang lemah berlingkungan 0.4 dan 0.8.



Kekerapan berlakunya El Nino/La Nina



Sejak 50 tahun kebelakangan ini, El Nino telah berlaku sebanyak 12 kali. Dua kejadian El Nino yang terkuat pada abad yang lalu berlaku pada 1982-83 dan 1997-98. Jadual berikut menyenaraikan tahun-tahun di mana El Nino berlaku.



1951-1952

1953-1954

1957-1958

1965-1966



1969-1970

1972-1973

1977-1978

1982-1983



1986-1987

1991-1992

1994-1995

1997-1998





Kekerapan berlakunya La Nina adalah kurang jika dibandingkan dengan El Nino. Tahun-tahun di mana La Nina berlaku adalah disenaraikan di bawah:



1950-1951

1955-1956

1970-1971

1973-1974



1975-1976

1988-1989

1998-2000











Apakah perubahan iklim semasa El Nino?



Di kawasan tropika, aktiviti-aktiviti ribut petir berpindah dari Pasifik barat ke kawasan Pasifik tengah dan timur, menghasilkan keadaan kering yang luar biasa di Malaysia, Indonesia, Filipina dan Australia Utara semasa El Nino berlaku. Cuaca yang lebih panas dan kering juga berlaku di Afrika Tenggara, India dan Brazil Utara. Cuaca lebih lembap berlaku sepanjang pantai barat kawasan tropika Amerika Selatan dan pantai teluk di Amerika Utara seperti ditunjuk di rajah di bawah.

Apakah impak yang tipikal di Malaysia.?



Dengan kehadiran El Nino yang sederhana/kuat, taburan hujan di Sabah dan Sarawak akan berada jauh dibawah paras purata semasa monsun barat daya (Jun-Ogos) dan monsun timur laut (November-Februari), sebaliknya di Semenanjung Malaysia taburan hujan adalah dibawah paras purata hanya semasa monsun barat daya (Jun-Ogos).


Keadaan El Nino yang lemah dikenalpasti memberi impak yang minimum kepada taburan hujan di Malaysia. Tambahan pula, taburan hujan di bawah dan atas paras purata boleh juga berlaku dalam tahun-tahun yang bukan El Nino/La Nina.

Maklumat lanjut

Jabatan Meteorologi Malaysia sentiasa mengemaskini ramalan cuaca bermusim di dalam laman web di http://www.met.gov.my Jabatan boleh dihubungi di 03-79678000.

GEOMORFOLOGI - LULUHAWA

KESAN BAHANGAN SURIA TERHADAP LULUHAWA


Bahangan suria banyak memberi kesan kepada luluhawa khasnya luluhawa fizikal.Ini kerana kebanyakkan proses luluhawa fizikal yang berlaku mendapat pengaruh daripada bahangan pensuriaan.Contohnya proses kembang kecut,penghabluran garam serta proses pembasahan.
Proses kembang kecut dalam luluhawa fizikal giat berlaku di kawasan gurun yang mengalami iklim panas dan kering.Akibat ketiadaan tompokkan awan dan tumbuhan yang melindungi bumi,cahaya matahari dapat di pancarkan terus ke muka bumi.Keadaan itu tadi kemudiannya menyebabkan batuan mengalami pengembangan dan pengecutan pada malam hari ekoran penurunan suhu yang cepat.proses kembang kecut ini akhirnya menyebabkan batuan pecah dalam pelbagai cara iaitu pengelupasan,serpihan dan relaian bijian.


Selain itu,proses penghabluran garam yang berlaku dalam kejadian luluhawa yang adalah kesan pengaruh bahangan suria juga.Buktinyaproses ini juga giat di kawasan gurun yang panas.Ini kerana kadar sejatan yang tinggi kesan daripada bahangan suria boleh menyebabkan air dibawah tanah tertarik ke permukaan lalu tersejat.


Disamping itu,proses pembasahan dan pengeringan yang berlaku di kawasan yang mengalami kemarau dan lembab yang nyata adalah kesan daripada bahangan suria juga.Ini kerana batuan yang terkena bahangan suria atau suhu yang tinggi semasa musim kemarau akan mengalami pengeringan lalu mengecut dan kemudiannya membentuk tegasan pada struktur batuan tadi.