Atmosfer dan Lapisan
Tanggal
26 oktober 2013
Atmosfer merupakan lapisan udara yang
menyelimuti bumi dengan ketebalan lebih dari 650km. Unsur yang jumlahnya banyak
dan mempunyai kadar tetap yaitu Nitrogen(N2): 78,08%, Oksigen (O2) : 20,94%, Argon (Ar) : 0,93% dan karbon dioksida(CO2) :
0,03%
Atmosfer
memiliki beberapa sifat antara lain sebagai berikut :
a. Tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak dapat
di rasakan kecuali dalam energi angin.
b. Dinamis dan elastis.
c. Transparan terhadap beberapa bentuk radiasi.
d. Mempunyai berat sehingga memiliki tekanan.
Fungsi Atmosfer :
1. Menahan sinar Ultra Violet (UV) dari radiasi
cahaya matahari
Memperkecil intensitas radiasi matahari
samapai ke bumi pada siang hari dan menahan panas pada malam.
2. Tempat terjadinya awan
Mendistribusikan air keseluruh permukaan bumi,
hal ini dapat di jelaskan melalui siklus hidrologi. Bila siklus ini tidak terjadi maka sesuai dengan
prinsipnya, air akan mengalir menuju ke tempat terendah sehingga air hanya
berkumpul pada samudera, sungai mulai kering dan pegunungan kering, namun
dengan adaya atmosfer maka di bantu dengan adanya penampungan uap air di awan
untuk didistribusikan ke permukaan bumi.
3. Menyediakan oksigen dan karbon dioksida,
sebab kita mengetahui bahwa tumbuhan membutuhkan karbon dioksida dan oksigen
untuk tumbuh dan berkembang, maka hal ini yang menjadi keseimbangan lingkungan
kita.
4. Melindungi bumi dari
hujan meteor magnetopause
Atmosfer Sebagai
penahan jatuhnya meteor ke bumi, bila atmosfer tidak ada maka bisa di pastikan
setiap hari kita akan menyaksikan dan merasakan adanya ledakan meteor,sehingga menyebabkan
tidak nyaman dengan kondisi ini bahkan dapat meluluh lantah kan pemukaan bumi. Namun
dengan adanya atmosfer, meteor tersebut akan bergesekan dengan udara di atmosfer
sehingga sebelum sampai ke bumi, meteor sudah hancur.
5. Menstabilkan suhu udara di bumi
Berikut
merupakan lapisan atmosfer secara vertikal :
1. Troposfer
Troposfer
merupakan lapisan yang paling bawah dan sekaligus sebagai lapisan yang paling
dekat dengan permukaan bumi dengan ketinggian 8 km di daerah kutub, dan 18-19 km di daerah equator. Pada lapisan
troposfer, temperatur akan menurun seiring bertambahnya ketinggian, dimana
setiap bertambah ketinggian 100m, maka temperatur berkurang sebesar 0,50c.
Susunan
kimia udara troposfer terdiri atas 78,03% nitrogrn, 20,99 oksigen, 0,93% argon,
0,03% asam arang, 0,0015% nenon, 0,00015% helium, 0,0001% kripton, 0,00005%
hidrogen, serta 0,000005% xenon. Walaupun lapisan ini menempati sedikit saja
dalam atmosfer, namun massa atmosfer 90% terkumpul pada lapisan ini, karena
lapisan ini tempat terbentuknya awan, jatuhnya hujan, salju, hujan es dan
lain-lain.
Pada
tropsofer terdapat 3 jenis awan, yaitu yaitu awan rendah (cumulus), yang
tingginya antara 0 – 2 km; awan pertengahan (alto cumulus lenticularis),
tingginya antara 2 – 6 km; serta awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 –
12 km.
Troposfer terbagi atas 4 lapisan :
1.
Lapisan
udara segar
Lapisan
udara segar memiliki ketebalan 1- 2 meter di atas permukaan bumi.
2.
Lapisan
udara bawah
Lapisan
ini memiliki ketebalan 1-2 km dari permukaan bumi, dan tempat berlangsung perubahan
suhu udara dan menetukan iklim.
3.
Lapisan
udara konveksi
Lapisan
ini juga di sebut sebagai lapisan awan, dengan ketinggian 2-8 km, pada lapisan
ini gerakan mendatar lebih dominan daripada gerakan tegak, sehingga kondisi
suhu dinamis.
4.
Lapisan
udara tropopause
Lapisan
ini merupakan lapisan transisi antar lapisan troposfer dan stratosfer terletak
pada 8-12 km di atas permukaan laut. Pada lapisan ini terdapat derajat panas
yang paling rendah, yakni antara – 460C sampai – 800C
pada musim panas dan antara – 570C sampai – 830C pada
musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan
uap air tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap
air segera mengalami kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian jatuh
kembali ke bumi dalam bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan es).
2. Stratosfer
Merupakan bagian
atmosfer yang berada di atas lapisan troposfer sampai pada ketinggian 50 – 60
km, atau lebih tepatnya lapisan ini terletak di antara lapisan troposfer dan
ionosfer.
Ciri penting dari lapisan stratosfer adalah keberadaan lapisan ozon yang
berguna untuk menyerap radiasi ultraviolet (UV), sehingga sebagian besar tidak
akan mencapai permukaan bumi.
Serapan radiasi
matahari oleh ozon dan beberapa gas atmosfer lainnya menyebabkan suhu udara
pada lapisan stratosfer meningkat. Lapisan stratosfer tidak mengandung uap air,
sehingga lapisan ini hanya mengandung udara kering. Batas lapisan stratosfer
disebut stratopouse.
Lapisan stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu :
1. Lapisan udara isotherm ; terletak antara 12
– 35 km di atas permukaan laut dengan suhu udara – 500C sampai -550C.
2. Lapisan udara panas ; terletak antara 35
– 50 km di atas permukaan laut, dengan suhu – 500 C sampai + 500C.
3. Lapisan udara campuran teratas ; terletak antara 50
– 80 km di atas permukaan laut, dengan suhu antara +500C sampai -700C.
karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian 30 km oksigen diubah menjadi
ozon.
3. Mesosfer
Mesosfer terletak di atas stratosfer pada ketinggian 50 – 70 km. Suhu di
lapisan ini akan menurun seiring dengan meningkatnya ketinggian. Suhunya
mula-mula naik, tetapi kemudian turun dan mencapai -720C di
ketinggian 75 km. Suhu terendah terukur pada ketinggian antara 80 – 100 km yang
merupakan batas dengan lapisan atmosfer berikutnya, yakni lapisan mesosfer.
Daerah transisi antara lapisan mesosfer dan termosfer disebut mesopouse dengan
suhu terendah – 1100C .
4.Lapisan Termosfer
Berada di atas
mesopouse dengan ketinggian sekitar 75 km sampai pada ketinggian sekitar 650
km. Pada lapisan ini, gas-gas akan terionisasi, oleh karenanya lapisan ini
sering juda disebut lapisan ionosfer. Molekul oksigen akan terpecah menjadi
oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas atmosfer
lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada
lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkatnya
ketinggian.
Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan , yaitu :
1. Lapisan Udara E atau lapisan ozon
Terletak antara 80 –
150 km dengan rata-rata 100 km di atas permukaan laut. Lapisan ini tempat
terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara
KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suhu
udara di sini berkisar – 700C sampai +500C .
2. Lapisan udara F
Terletak antara 150 –
400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.
3. Lapisan udara atom
Pada lapisan ini, benda-benda
berada dalam bentuk atom. Letaknya lapisan ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini
menerima panas langsung dari matahari, dan di duga suhunya mencapai 12000C
.
5. Ekosfer atau
atmosfer luar
Merupakan lapisan atmosfer yang paling
tinggi. Pada lapisan ini, kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas
antara ekosfer (yang pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa
luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk ekosfer adalah daerah yang masih
dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer
dengan angkasa luar disebut Manfaata atmosfer :
disini kita bisa melihat
bagian-bagian lapisan atmosfer yang masih bisa diduduki oleh manusia
oleh : Mustofa
Mahasiswa
Fisika Atmosfer Universitas Andalas