Atmosfer dan Lapisan

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