Lapisan-Lapisan Bumi Dan Udara (Atmosfer)

Bumi yang kita tempati, terdiri dari lapisan-lapisan. Lapisan-lapisan bumi tersebut adalah lapisan inti bumi disebut barisfer atau sentrosfer, lapisan kulit bumi disebut lithosfer, lapisan air pada permukaan bumi disebut hidrosfer, dan lapisan gas yang melapisi bumi disebut atmosfer.

Masing-masing lapisan tersebut mempunyai sifat dari ciri-cirinya tersendiri, yaitu :

1. Inti Bumi (Barisfer/Sentrosfer).

Diperkirakan bagian inti bumi atau barisfer terdiri dari nikel dan besi, lapisan tersebut disebut nife (niccolum atau nikel dan ferrum atau besi). Lapisan nife berjari-jari 3.470 kilometer, dengan batas luarnya kurang lebih 2.900 kilometer di bawah permukaan bumi dan mempunyai berat jenis rata-rata 10. Di atas lapisan nife, terdapat lapisan antara yang elastis. Susunan zatnya seperti batu meteorit dengan berat jenis rata-rata 5 dan ketebalan kira-kira 1.700 kilometer. Panas matahari hanya berpengaruh sampai ke dalaman 20 meter di bawah permukaan bumi. Lebih dari 20 meter di bawah permukaan bumi tidak dipengaruhi musim dingin atau musim panas. Akan tetapi semakin dalam ke perut bumi, temperaturnya semakin panas. Umumnya tiap turun 33 meter di bawah permukaan bumi, temperaturnya akan naik 1 derajat Celcius. Angka 33 meter (satuan yang dipakai di Eropa, sedangkan di Amerika Utara dipakai angka 60 meter) ini disebut geothermis, yaitu jumlah meter yang diperlukan untuk kenaikan temperatur 1 derajat Celcius, apabila turun vertikal ke dalam lapisan bumi. 

Selain dari istilah geothermis, dipakai juga istilah derajat geothermis, yaitu jumlah derajat Celcius yang dicapai apabila turun vertikal 100 meter ke dalam bumi. Di Eropa derajat geothermis = 100/33 x 1 derajat Celcius = 3,3 derajat Celcius. Sedangkan di derajat geothermis di Amerika Utara = 100/60 x 1 derajat Celcius = 1,6 derajat Celcius. Jumlah geothermis ataupun derajat geothermis tidak sama disetiap lapisan bumi. Semakin besar jumlah geothermis suatu lapisan bumi, akan semakin kecil derajat geothermisnya. Derajat geothermis disebut juga gardien geothermis. 

Kuhn dan Rittman  mengemukakan teorinya tentang inti bumi, yaitu :

• bahwa sesungguhnya bumi berasal dari matahari, maka inti bumi seharusnya juga seperti materi matahari, yaitu terdiri dari sebagaian besar hidrogen. Karena di dalam inti bumi tekanannya sangat besar maka hidrogen tetap padat.

Inti bumi menentukan adanya sifat kemagnetan dari bumi.

2. Kulit Bumi (Lithosfer).

Kulit bumi atau lithosfer adalah lapisan bumi bagian atas, tebalnya rata-rata 1.200 kilometer. Kulit bumi ini merupakan bagian paling penting bagi kehidupan manusia, berupa benua dan pulau-pulau yang kita tinggali. Berat jenis rata-rata kulit bumi adalah 2,8.

Kulit bumi terdiri dari dua lapisan, yaitu :

1. Lapisan Sima (silicium dan magnesium), yang terdapat di bagian sebelah bawah.
2. Lapisan Sial (silicium dan aluminium), yang terdapat di bagian sebelah atas.

Kulit bumi terdiri dari zat padat yang disebut bebatuan, yang menurut kejadiannya dapat dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu :  

1. Batuan beku (batuan magma). Batuan yang berasal dari pembekuan magma yang cair dan panas, baik di dalam maupun di luar bumi sebagai akibat turunnya temperatur. Menurut tempatnya membeku, bebatuan dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : batuan beku luar (batuan beku effusif), batuan beku sela, dan batuan beku alam
2. Batuan mengendap ( batuan sedimen). Batuan yang terjadi sebagai akibat pengikisan zat padat (batuan beku) baik oleh angin ataupun oleh air. Butiran-butiran zat padat (batuan beku) yang terkikis tersebut akan mengendap di suatu tempat, ada yang tetap gembur dan ada yang karena lamanya proses pengendapan menjadi keras.
3. Batuan berubah sifat (batuan metamorf). Batuan ini berasal dari batuan magma, tetapi sifatnya sudah berubah karena pengaruh panas yang tinggi atau tekanan yang sangat berat. Contoh batuan metamorf adalah marmer dan batu pualam.

Menurut para ahli, sebagian besar unsur di lapisan kulit bumi atau lithosfer terdiri dari oksigen, silikon, aluminium, besi, kalsium, natrium, kalium, magnesium, dan banyak unsur lainnya yang jumlahnya relatif sedikit.

3. Lapisan Air (Hidrosfer).

Lapisan air atau hidrosfer adalah semua perairan yang berada di bumi, meliputi samudera, laut, danau, sungai, dan air tanah. Hidrosfer sangat berpengaruh terhadap keadaan atmosfer, karena air yang menguap dari lautan akan membentuk awan dan hujan yang berlangsung sepanjang masa dan membentuk siklus air. Siklus air inilah yang menyebabkan air laut menjadi asin, karena mineral yang sudah larut dalam kerak bumi terbawa oleh air ke laut. Air menguap lagi sedangkan mineralnya tidak.

4. Lapisan Udara (Atmosfer).

Atmosfer berasal dari kata atmos yang artinya uap dan sphaira yang artinya bola atau bulatan. Lapisan udara atau atmosfer adalah lapisan udara atau hawa yang menyelubungi bumi. Atmosfer termasuk bagian bumi. Karena pengaruh gaya berat, maka atmosfer pun ikut bersama-sama bumi setiap hari (rotasi) dan beredar mengelilingi matahari setiap tahun (revolusi). 

Berdasarkan sifatnya, atmosfer dibagi menjadi beberapa lapisan, yaitu :

• Troposfer. Troposfer adalah lapisan terbawah atmosfer. Tinggi rata-rata troposfer sekitar 12 kilometer dari permuakaan laut. Di daerah tropis tinggi troposfer mencapai 20 kilometer, semakin ke daerah kutub, makin turun hingga 8 kilometer. Peristiwa alam yang terjadi di bumi, seperti angin, embun, hujan, salju, dan lain sebagainya terjadi di lapisan troposfer ini. Uap air dan asam arang yang ada dalam lapisan ini mengisap panas matahari dengan langsung. Tropopauze merupakan lapisan peralihan terhadap stratosfer, dan masih termasuk troposfer.
• Stratosfer. Stratosfer adalah lapisan atmosfer di atas troposfer, dengan ketinggian mulai dari 12 kilometer sampai 80 kilometer dari permukaan laut. Pada lapisan stratosfer tidak ada awan dan hujan. Di lapisan stratosfer ini terdapat lapisan ozon yang dapat menolak sinar ultraviolet matahari. 
• Ionosfer. Ionosfer adalah lapisan atmosfer di atas stratosfer, dengan ketinggian mulai dari 80 kilometer sampai 800 kilometer dari permukaan air laut. Di lapisan ini, atom-atom dari lapisan udara terionisasi oleh pancaran ultra violet dari matahari sehingga menghasilkan aliran-aliran listrik yang kuat. Lapisan yang paling kuat terionisasi ialah lapisan Kennelly Heaviside (lapisan E) dan lapisan Appleton (lapisan F). Lapisan-lapisan ini memegang peranan penting untuk pemantulan gelombang-gelombang radio.
• Dissipasifer. Dissipasifer adalah lapisan atmosfer di atas ionosfer, dengan ketinggian mulai dari 800 kilometer dari permukaan laut. Dissipasifer adalah lapisan atmosfer yang paling luar. Di lapisan ini jumlah butiran-butiran gas (ion-ion) sangat sedikit, dan pengaruh gaya berat (gravitasi) hampir tidak terasa lagi, sehingga memungkinkan  ion-ion tersebut dapat keluar ke alam raya (ke luar dari dissipasifer). Karena adanya garis gaya magnet bumi yang disebut Sabuk van Allen, ion-ion tersebut dapat di tahan di lapisan dissipasifer. Sabuk van Allen juga menahan berbagai partikel bermuatan yang berasal dari matahari dan kosmos.

Demikian penjelasan berkaitan dengan lapisan-lapisan bumi dan udara (atmosfer). Tulisan tersebut bersumber dari buku Ilmu Alamiah Dasar, karangan Dr. H. Nizamuddin dan Drs. Supartono Widyosiswoyo.

Semoga bermanfaat.