- Melindungi bumi dari paparan radiasi sinar ultraviolet dengan lapisan ozon. ...
- Melindungi bumi dari benda-benda luar angkasa yang jatuh akibat gaya gravitasi bumi.
- Atmosfer juga menjadi media cuaca yang bisa memengaruhi hujan, badai, topan, angin, salju, awan, dan lain sebagainya.
- .Troposfer=lapisan yang paling dekat dengan bumi.
- Stratosfer=lapisan ozon(melindungi makhluk hidup dari sinar ultraviolet)
- Mesosfer=melindungi bumi dari meteor yang jatuh.
- Termosfer/ionosfer=memantulkan gelombang radio.
- Eksosfer=lapisan hampa udara.
Pernahkah kalian berpikir mengapa kita di Bumi masih bisa aman dan nyaman dari Matahari dengan suhu panasnya yang sangat tinggi? Selain itu, di dalam tata surya kita ini kan terdapat banyak sekali benda-benda langit, tetapi mengapa bumi tempat kita tinggal ini tetap terlindungi dari benturan benda langit? Selain jarak Bumi yang memang tidak terlalu dekat dengan Matahari, ada lapisan Bumi yang melindungi kita semua yakni atmosfer.
Gambar 1. Lapisan-lapisan atmosfer
Gambar di atas adalah beberapa lapisan atmosfer yang menyelimuti Bumi. Di lapisan mana kita hidup? Apa saja fungsi lapisan tersebut? Yuk kita pelajari lebih lanjut.
PENGERTIAN ATMOSFER
Atmosfer itu berasal dari bahasa Yunani yakni “Atmos“ yang berarti “uap air atau gas” serta “Sphaira“ yang berartikan “selimut”. Jadi Atmosfer tersebut dapat diartikan ialah sebagi lapisan gas yang menyelimuti suatu planet, termasuk juga bumi, dari permukaan planet itu sampai jauh di luar angkasa dengan ketebalan ialah kurang lebih 1.000 km dari permukaan bumi serta juga bermassa 59 x 1014 ton. Di Bumi, atmosfer tersebut terdapat dari ketinggian 0 km dari permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan pada bumi.
Apakah atmosfer hanya ada di Bumi? Tentu saja tidak. Beberapa planet lainnya juga dilapisi oleh atmosfer, tetapi kandungannya berbeda-beda.
FUNGSI ATMOSFER
Atmosfer berfungsi mengatur proses penerimaan panas sinar matahari. Atmosfer melakukannya dengan menyerap dan memantulkan panas yang dipancarkan oleh matahari. Sekitar 34% panas matahari kembali di pantulkan ke angkasa oleh atmosfer, awan, dan juga permukaan bumi. Kemudian sekitar 19% diserap oleh atmosfer dan awan, selanjutnya sekitar 47% sisanya mencapai permukaan bumi.
Beberapa fungsi atmosfer antara lain:
1. Pelindung bumi, agar suhu bumi tetap stabil dan menjaga agar cuaca dan kelembaban udara di dalam bumi juga tetap stabil.
2. Penyeimbang dan penyeimbang keadaan di dalam dan di luar bumi.
3. Mengurangi rasa panas yang diberikan langsung oleh cahaya matahari.
4. Melindungi bumi dari serangan meteor-meteor atau benda-benda luar angkasa.
5. Menjaga agar grafitasi bumi tetap stabil.
MANFAAT ATMOSFER
Beberapa manfaat atmosfer antara lain:
- Melindungi bumi dari paparan radiasi sinar ultraviolet dengan lapisan ozon. Sinar ultraviolet sangat berbahaya bagi kehidupan makhluk hidup di bumi.
- Melindungi bumi dari benda-benda luar angkasa yang jatuh akibat gaya gravitasi bumi.
- Atmosfer juga menjadi media cuaca yang bisa memengaruhi hujan, badai, topan, angin, salju, awan, dan lain sebagainya.
- Memiliki kandungan berbagai macam gas yang diperlukan oleh manusia, tumbuhan, dan juga hewan untuk bernafas dan kebutuhan lainnya seperti oksigen, nitrogen, karbondioksida.
LAPISAN-LAPISAN ATMOSFER
Ada lima lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi yakni troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer (ionosfer), dan eksosfer. Lima lapisan atmosfer ini memiliki ciri-ciri dan fungsi serta jarak yang berbeda antara satu lainnya. Berikut penjelasannya.
1. Troposfer
Manusia pada lapisan traposfer masih memungkinkan untuk bernapas. Sehingga tidak heran kita lihat para pendaki gunung masih bisa bertahan pada lapisan ini. Namun bisa menyebabkan rasa lelah dan keringat dingin.
Fenomena alam seperti perubahan cuaca dan iklim terjadi pada lapisan ini. Lapisa troposfer mengandung 2 senyawa kimia, yaitu karbondioksida dan uap air, 2 senyawa ini yang paling banyak ditemukan dibandingkan dengan lapisan lain.
Lapisan troposfer terletak pada ketinggian 0 sampai 12 kilo meter diatas permukaan bumi. Troposfer merupakan lapisan paling dasar yang dekat dengan bumi maka dari troposfer berfungsi menjaga kestabilan udara di bumi.
Gambar 1. Lapisan troposfer
Beberapa kegunaan dari lapisan ini adalah :
a. Munculnya berbagai fenomena alam
Ada beberapa fenomena alam yang dapat terjadi pada lapisan troposfer diantaranya adalah terjadinya angin yang sangat kencang, disusul dengan hujan deras dan petir yang silih berganti yang dimana awalnya ditandai dengan awan yang tebal. Manusia pada dasarnya hidup pada lapisan ini.
b. Lapisan pembatas (tropopause)
Setelah lapisan troposfer, terdapat lapisan penyeimbang yang menghubungkan dengan lapisan atmosfer dalam tingkat lebih tinggi. Lapisan pembatas atau tropopause ini termasuk lapisan atmosfer yang dinilai konstan.
Artinya pada lapisan pembatas ini segala unsur oksigen maupun karbondioksida sudah tidak ada. Sehingga dengan begitu makhluk hidup termasuk manusia tidak akan hidup maupun mampu untuk tinggal lama.
- Suhu Pada Lapisan yang Berbeda-beda
Bentuk bumi yang bulat menyebabkan tingkat tingginya lapisan juga berbeda beda. Misalnya seperti jarak permukaan bumi dengan daerah kutub, yakni hanya setinggi kurang lebih 8 kilo meter dengan suhu kelembaban udara kurang lebih -46⁰ Celcius. Lain lagi di daerah yang beriklim sedang memiliki jarak dengan troposfer sebesar 11 kilometer dengan suhu -50⁰ celcius. Lain lagi dengan daerah yang berada di kawasan garis khayal ekuator atau khatulistiwa memiliki ketinggian sekitar 16 kilometer dengan suhu kurang lebih -50⁰ Celcius.
- Keadaan Suhu Lapisan Troposfer
Sebagaimana manfaat dari troposfer adalah menyeimbangkan suhu dan udara, namun pada lapisan troposfer tidak bisa menyeimbangkan suhu atau temperatur. Maka dari itu kita saksikan bahwa adanya perbedaan suhu antara tempat satu dengan lainnya.
Contohnya saja jika kita berada di posisi yang tinggi secara otomatis akan merasakan temperatur yang dingin, sedangkan kalau kita berada di bawah akan merasa temperatur yang panas. Perlu diketahui setiap lapisan pada atmosfer mememiliki sub/bagian lapisan khusus diantaranya:
- Lapisan dengan jarak 0-1 kilo meter diatas permukaan bumi disebut lapisan planet air.
- Lapisan dengan jarak 1 – 8 kilo meter disebut lapisan konveksi (perputaran udara).
- Lapisan dengan jarak 8 – 12 kilo meter disebut dengan lapisan tropopause. Pada lapisan ini udara tidak akan ditemukan.
2. Stratosfer
Lapisan yang bersuhu dingin dan hanya ditempai oleh ozon. Lapisan statosfer berfungsi sebagai pelindung dari gelombang radiasi ultraviolet yang sangat membahayakan jika terkena kulit manusia.
Gambar 3. Lapisan stratosfer
Lapisan ozon akan menipis jika aktifitas di dunia banyak melakukan pengrusakan seperti penebangan pohon secara massif. Lapisan yang berada di atas sub lapisan tropopause, troposfer. Beberapa karakteristik lapisan ini adalah:
a. Tempat Lapisan O3 (Ozon)
Banyak dari kita tidak begitu menyadari bahwa lapisan ozon yang kita kenal merupakan sub/bagian dari lapisan stratosfer. Lapisan ozon tereltak pada jarak 35 kilometer diatas permukaan bumi. Perbedaan temperatur akan mulai tampak pada lapisan ini contohnya saja perbedaan tekanan, udara dan suhu. Lapisan ini mempunyai pengaruh yang sangat penting karena pada lapisan ini cahaya dari matahari tidak akan langsung masuk permukaan bumi, melainkan akan diserap. Seperti pada kasus yang ada pada akhir akhir ini sebagai bentuk akibat dari global warming, bahwa lapisan ozon di khawatirkan bolong. Sinar ultraviolet yang masuk melalui celah tersebut, mampu meningkatkan resiko kanker kulit serta penyakit berbahaya lain.
b. Lapisan Pembatas Stratopause
Sama seperti pada lapisan troposfer, stratosper juga memiliki lapisan pembatas. Pada lapisan ini suhu relatif stabil, yaotu kisaran suhu 5⁰C. Sub/bagian Stratosfer adalah sebagai berikut:
1. Lapisan isotherm
2. Lapisan panas
3. Lapisan campuran teratas
3. Mesosfer
Lapisan pada ketinggian 50 kilometer sampai dengan 75 kilometer di atas permukaan Bumi. Lapisan ketiga dari atmosfer ini terjadi penurunan suhu yang cukup signifikan setiap bertambahnya ketinggian.
Gambar 4. Lapisan mesosfer
Suhu pada lapisan mesosfer bisa mencapai 0,4°C setiap pada ketinggian 100 meter. Jika anda bertanya kenapa meteor yang sangat besar dapat hancur sebelum masuk ke bumi? Alasannya adalah pada lapisan mesosfer setiap benda luar angkasa yang masuk akan dibakar dan diurai menjadi debu. Karena pada lapisan ini pada ketinggian terendah mesosfer suhu berkisar 10°C dan jarak tertinggi bersuhu -120°C.
Mesosfer memiliki ciri-ciri ketinggian lapisan antara 50 kilometer sampai 75 kilometer. Dan pada lapisan ini suhu tidak stabil, setiap jarak 100 meter maka suhu akan berkurang 0,4°C. Apa saja yang menjadi karakteristik lapisan mesosfer? Berikut penjelasannya:
a. Pelindung Bumi dari Benda Luar Angkasa
Bagaimana cara lapisan mesosfer melindungi bumi dari luar angkasa? Caranya adalah dengan memanfaatkan ketidakstabilan suhu pada tiap 100 meter. Sehingga bagi benda luar angkasa yang hendak masuk akan menjadi hangus dan bahkan menjadi debu sebelum sampai ke bumi.
b. Perubahan Cuaca dan Suhu
Di nilai cukup ekstrim keadaan suhu dan cuacanya, yakni berkisar antara 10°C dan jarak tertinggi bersuhu -120°C.
c. Lapisan Pembatas Mesopause
Sama seperti 2 lapisan sebelumnya lapisan mesosfer berbatasan langsung dengan termosfer. Artinya pada lapisan ini sama sekali tidak ada udara. Bagian mesosfer yang berbatasan langsung dengan termosfer adalah lapisan mesopause atau bisa juga disebut lapisan peralihan.
4. Termosfer (Ionosfer)
Termosfer adalah – lapisan dimana terjadinya ionisasi partikel-partikel sehingga akan memberikan efek pada perambatan atau pemantulan gelombang radio, baik itu gelombang radio dengan frekuensi rendah maupun tinggi.
Gambar 5. Lapisan termosfer
Lapisan termosfer terletak pada ketinggian 80 kilometer sampai 100 kilometer. Setelah adanya lapisan mesosfer, terdapat lapisan yang lebih jauh dari mesosfer. Tahukah anda tentang aurora? Nah, pada lapisan termosfer aurora dapat terbentuk. Berikut penjelasannya:
a. Muncul Aurora
Lapisan termosfer juga disebut dengan ionosfer. Ini disebabkaan adanya proses ionisasi pada partikel ataupun molekul. Adanya proses ionisasi sehingga mengakibatkan terjadinya berbagai reaksi penambahan dan pengurangan elektron yang nantinya akan menghasilkan cahaya berwarna-warni yang indah. Cahaya ini disebut dengan sebutan aurora.
b. Perubahan Suhu
Perubahan suhu pada lapisan termosfer adalah berkisar antara 40°C sampai dengan 1232°C.
c. Bermuatan Listrik
Lapisan ionosfer terjadi banyak sekali proses ionisasi. Hal ini menyebabkan lapisan ini bermuatan listrik akibat adanya proses dan kegiatan ionisasi.
d. Tempat Pemantulan Gelombang Radio
Banyak perusahan media televisi maupun radio memanfaat lapisan ini untuk pemantulan gelombang radio. Pada lapisan ini terpantul gelombang radio panjang maupun pendek yang mana berada pada sublapisan Kennelly dan Appleton.
Sub/bagian lapisan ionosfer:
1. Lapisan Kennelly Heavyside atau di kenal dengan lapisan E yang berada pada ketinggian 100 kilometer sampai dengan 200 kilometer dari permukaan bumi
2. Lapisan Appleton atau biasa di kenal dengan lapisan F yang berada pada jarak 200 kilometer sampai dengan 400 kilometer dari permukaan bumi
3. Lapisan Atom yang berada pada jarak 400 kilometer sampai dengan 800 kilometer
5. Eksosfer
Eksosfer adalah lapisan terakhir yang menyelimuti bumi dengan jarak di atas 800 kilometer sampai dengan 3260 kilo meter. Pada lapisan ini terjadi berbagai interaksi antara gas yang ada di luar angkasa.
Gambar 1.6. Lapisan eksosfer
Kekuatan atau gaya tarik bumi pada lapisan eksosfer rendah karena jaraknya yang cukup jauh dari permukaan bumi. Inilah sebabnya kenapa pengaruh gaya berat pada lapisan ini sangat kecil. Karena pada lapisan eksofer mulai terjadinya interaksi yang sangat keras dengan susunan gas-gas yang ada di luar angkasa.
Sangat sedikit ditemukan gas pada lapisan eksosfer. Munculnya cahaya redup pada lapisan ini disebabkan karena unsur hidrogen sangat sedikit. Cahaya redup ini dikenal dengan cahaya zodiakal dan gegenscherin.
Cahaya redup yang muncul ini pada dasarnya adalah hasil refleksi dari cahaya matahari yang mana kemudian dipantulkan oleh partikel debu meteoritik dan tidak terhitung jumlahnya. Perlu diketahui lapisan eksosfer merupakan lapisan paling panas daripada 4 lapisan lainnya. Lapisan ini sering disebut pula dengan ruang antarplanet dan geostasioner. Lapisan ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari angkasa luar.
Ciri-ciri lapisan eksosfer:
Berada pada ketinggian antara 500-1000 km
Suhu mencapai 2.200 derajat Celcius
Lapisan terluar dari atmosfer.
Komposisi Gas Atmosfer
Gas di dalam atmosfer terdiri atas beberapa komposisi yakni:
1. Oksigen (O2) – Kadar oksigen dalam atmosfer 20,95%. Seperti yang sudah diketahui bahwa oksigen berfungsi untuk mengubah bahan/zat makanan yang diolah/masuk ke dalam tubuh menjadi energi. Oksigen berasal dari pepohonan. Oleh karena itu kehadiran pepohonan sangat membantu memlihara lapisan ozon. sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup.
2. Karbondioksida (CO2) – kadar karbondioksida di dalam bumi adalah 0,034%. Ini adalah angka yang sedikit, namun karbondioksida dapat dihasilkan dari pembakaran lahan, pernapasan manusia dan hewan dan energi yang dibutuhkan tanaman.Salah satu dampak dari has karbondioksida adalah dapat menimbulkan efek rumah kaca terhadap radaisi gelombnag elektromagnetik. Dengan begitu jangan heran jika kenaikan atau semakin banyaknya karbondioksida akan menyebabkan kenaikan suhu pada permukaan bumi.
3. Nitrogen (N2) – merupakan unsur yang paling banyak terdapat di dalam atmosfer bumi. Ada sekitar 78,08%. Kehadiran nitrogen sangat dibutuhkan oleh senyawa organik jadi meskipun begitu nirogen tidak langsung membentuk senyawa baru dengan unsur lain.
4. Neon (Ne), argon (Ar), xenon (Xe), dan kripton (Kr) – merupakan unsur gas mulia karena keempat unsur ini tidak mudah bergabung dengan unsur lain sehingga akan sulit membentuk senyawa yang lain.
5. Helium (He) dan hidrogen (H2) – sangat jarang di udara kecuali pada paras yang tinggi. Gas ini adalah yang paling ringan dan sering dipakai untuk mengisi balon meteorologi.
6. 6. Ozon (O3) – adalah bentuk lain dari oksigen sehingga sangat efektif menyerap radiasi ultra violet dimana radiasi ini mempunyai energi yang sangat besar dan berbahaya bagi tubuh manusia. Ozon hanya dapat dijangkau pada ketinggian antara 20 km – 30 km.
7. Uap air (H2O) – yang terdapat di atmosfer sebagai hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai, dan transpirasi tanaman. Uap air sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapar berubah fase.
Perbandingan komposisi gas atmosfer dapat kalian lihat dalam tabel berikut.
Tabel 1. Macam-macam gas di atmosfer
|
Macam-macam gas |
Volume % |
|
Nitrogen |
78,08 |
|
Oksigen |
20,95 |
|
Argon |
0,93 |
|
Karbondioksida |
0,034 |
|
Neon |
0,0018 |
|
Helium |
0,0005 |
|
Ozon |
0,00006 |
|
Hidrogen |
0,00005 |
|
Krypton |
0,00011 |
|
Metana |
0,00015 |
|
Xenon |
sangat kecil |
Sumber: https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id › repos › materi2, Lapisan-lapisan Atmosfer - Sumber Belajar
