Pengertian Atmosfer Serta Lapisan Dan Fungsi AtmosferIstilah atmosfer berasal dari bahasa Yunani, yaitu 'atmos' yang berarti uap air atau gas, dan 'sphaira' yang berarti selimut. Dalam pengertian yang sederhana, atmosfer diartikan sebagai suatu lapisan gas yang menyelimuti suatu planet, termasuk bumi. Lapisan gas tersebut pada umumnya dikenal sebagai udara, yang tersusun dari gas-gas sebagai berikut :
- Nitrogen, merupakan unsur yang penting karena nitrogen adalah bagian dari senyawa organik. Dalam udara, nitrogen berada dalam jumlah yang paling banyak, yaitu sekitar 78,08 % unsur gas yang ada di udara.
- Oksigen, merupakan unsur gas yang sangat penting untuk pernafasan manusia dan makhluk hidup lainnya. Jumlah kandungan unsur oksigen di udara mencapai 20,94 %.
- Argon, termasuk juga Neon, Xenon, dan Hyga Kripton, tergolong dalam gas mulia karena sifatnya yang tidak mudah bergabung dengan unsur-unsur lain. Di dalam udara tergandung sekitar 0,90 % unsur-unsur tersebut.
- Karbondioksida, merupakan salah satu gas beracun yang berbahaya bagi manusia, tetapi dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis. Di dalam udara terkandung sekitar 0,03 % unsur karbondioksida.
- sisanya adalah terdiri dari gas-gas lainnya dengan jumlah yang sangat sedikit.
Atmosfer mempunyai sifat-sifat fisik, sebagai berikut :
- merupakan suatu campuran dari berbagai gas yang tidak memiliki warna sehingga tidak terlihat oleh mata, dan memiliki bau sehingga tidak bisa dirasakan.
- mempunyai berat jenis sehingga mempunyai tekanan udara, dan mengembang apabila terkena panas, serta mengerut ketika dingin.
- jika terjadi perbedaan tekanan udara, maka akan terjadi pergerakan udara yang disebut angin, yang bergerak dari tekanan tinggi menuju ke tekanan yang lebih rendah.
Sekilas tentang Proses Terjadinya Atmosfer. Pada awalnya atmosfer bumi mengandung kadar karbondioksida yang sangat tinggi, hal tersebut mengakibatkan temperatur permukaan bumi juga ikut tinggi. Oksigen pada saat itu belum terbentuk sehingga di atmosfer belum terdapat lapisan ozon. Oleh karena sinar ultra violet dari matahari yang sampai ke bumi dengan intensitas dan radiasi yang sangat kuat, menyebabkan di permukaan bumi tidak ada kehidupan, kecuali beberapa organisme yang hidup di perairan karena terlindung dari sinar ultra violet matahari.
Barulah sekitar 3,5 milyar tahun yang lalu, mulai terjadi evolusi makhluk hidup di bumi. Di mulai dari makhluk hidup berklorofil yang memungkinkan untuk melakukan proses fotosistesis dengan bantuan karbondioksida. Proses fotosintesis tersebut menjadikan kadar karbondioksida di atmosfer semakin berkurang dan sebaliknya kadar oksigen menjadi semakin bertambah. Hal ini disebabkan karena proses fotosintesis menghasilkan oksigen yang dilepas ke udara, yang lambat laun kemudian membentuk lapisan ozon.
Atmosfer yang menyelimuti bumi mempunyai ketebalan atau ketinggian kurang lebih 560 km, yang diukur dari permukaan bumi sampai jauh ke luar angkasa, dengan massa sekitar 59 x 1.014 ton. Pengukuran atmosfer tersebut dilakukan dengan menggunakan :
- radiosonde, untuk mengukur ketinggian atmosfer mulai dari ketinggian 0 km sampai dengan ketinggian 30 km.
- roket, untuk mengukur ketinggian atmosfer mulai dari ketinggian 30 km sampai dengan ketinggian 90 km.
- satelit, untuk mengukur ketinggian atmosfer mulai dari ketinggian 90 km ke atas.
Atmosfer bergerak mengikuti perputaran bumi (rotasi) dan juga berevolusi mengelilingi matahari.
Lapisan-lapisan Atmosfer. Atmosfer terdiri dari beberapa lapisan, yang masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda. Lapisan-lapisan atmosfer tersebut adalah :
1. Troposfer.
Troposfer adalah lapisan terendah atmosfer bumi. Lapisan troposfer memiliki ketinggian dari 0 sampai dengan 8 km dari permukaan bumi. Sebagian besar massa atmosfer sekitar 75% - 80% berada pada lapisan ini. Pada lapisan troposfer ini semua peristiwa cuaca dan iklim terjadi, seperti awan, angin, hujan, petir, dan lain-lain. Pada lapisan troposfer terdapat arus konveksi udara di dekat permukaan bumi, yang terpanaskan mengembang ke atas, dan yang atas akan terdesak turun ke bawah. Setiap kenaikan 100 meter, suhu udara akan turun rata-rata 0,5 derajat celcius. Lapisan peralihan antara troposfer dan stratosfer disebut tropopause.
Fungsi lapisan troposfer adalah :
- tempat terjadinya pembentukan gejala cuaca.
- terdapat kandungan oksigen dan nitrogen dalam jumlah yang banyak, yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup makhluk hidup di atas permukaan bumi.
2. Stratosfer.
Stratosfer adalah lapisan kedua dari atmosfer bumi. Lapisan stratosfer memiliki ketinggian dari 8 km sampai dengan ketinggian 50 km dari permukaan bumi. Pada lapisan stratosfer ini terdapat lapisan ozon, yaitu yang terletak pada ketinggian 35 km sampai dengan ketinggian 50 km. Ozon berfungsi sebagai pelindung bumi dari pancaran sinar ultra violet yang berlebihan. Suhu udara di lapisan bawah stratosfer dapat naik hingga 55 derajat celcius, yang disebut dengan lapisan isotermis. Pada lapisan stratosfer ini juga pesawat terbang yang besar melintas.
Stratosfer sangat kering, udara di lapisan ini mengandung sedikit uap air. Karena kurangnya konveksi vertikal di lapisan stratosfer, mengakibatkan setiap material atau benda yang masuk ke lapisan stratosfer dapat tinggal dalam waktu yang lama. Misalnya letusan gunung berapi yang besar dan dampak meteorit besar dapat dapat melemparkan partikel aerosol ke lapisan stratosfer di mana partikel tersebut dapat bertahan selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun, yang terkadang dapat mengubah iklim global di bumi.
Fungsi lapisan stratosfer adalah pelindung bagi lapisan troposfer dan permukaan bumi dari radiasi sinar ultra violet matahari karena adanya lapisan ozon di lapisan stratosfer.
3. Mesosfer.
Mesosfer adalah lapisan atmosfer yang berada di atas stratosfer dan di bawah termosfer. Lapisan mesosfer memiliki ketinggian dari 50 km sampai dengan ketinggian 80 km dari permukaan bumi. Pada lapisan mesosfer ini makin naik udara, suhu udara makin turun hingga -73 derajat celcius. Pada lapisan mososfer ini sebagian besar meteor akan menguap ketika memasuki atmosfer bumi. Beberapa bahan meteor tetap bertahan di lapisan mesosfer, sehingga menyebabkan lapisan ini memiliki konsentrasi besi dan atom logam yang relatif tinggi. Pada lapisan mesosfer terdapat awan yang disebut awan noctilucent atau awan mesospheric kutub. Batas antara mesosfer dan termosfer disebut mesopause, sedangkan batas mesosfer dengan stratosfer disebut stratopause.
Fungsi lapisan mesosfer adalah :
- menghalangi atau membakar benda-benda langit yang akan jatuh ke bumi.
- memantulkan gelombang radio dan televisi.
4. Termosfer (Ionosfer).
Termosfer (ionosfer) adalah lapisan atmosfer di antara mesosfer dan eksosfer. Lapisan termosfer memiliki ketinggian dari 82 km sampai dengan ketinggian 800 km dari permukaan bumi. Pada lapisan termosfer, atom-atom udara mengalami proses ionisasi, sehingga membentuk lapisan bermuatan listerik yang disebut dengan ionosfer Pada lapisan inilah terdapat lapisan yang dapat memantulkan gelombang radio. Gelombang radio merupakan sarana dan membantu terjadinya proses komunikasi di seluruh permukaan bumi.
Aktivitas matahari sangat mempengaruhi suhu di lapisan termosfer ini. Suhu di termosfer pada siang hari adalah 200 derajat celsius lebih panas dibandingkan pada malam hari. Dan sekitar 500 derajat celcius lebih panas ketika matahari sangat aktif dibandingkan termosfer dengan waktu lain. Suhu di termosfer dapat berkisar antara 500 derajat celcius hingga 2.000 derajat celcius atau bahkan bisa lebih tinggi. Sebagian besar sinar X dan ultra violet matahari diserap dalam lapisan termosfer. Ketika matahari sangat aktif dan memancarkan lebih banyak radiasi energi tinggi, termosfer menjadi lebih panas dan mengembang, oleh karena itu ketinggian bagian atas termosfer rata-rata bervariasi.
Selain itu fenomena Aurora atau cahaya utara dan selatan juga terjadi di lapisan termosfer ini. Aurora terjadi karena partikel bermuatan elektron, protron, dan ion lain dari angkasa bertabrakan dengan atom dan molekul dalam lapisan termosfer, dan menarik mereka ke keadaan energi yang lebih tinggi. Atom dan molekul tersebut melepaskan energi berlebih dengan memancarkan foton cahaya. Cahaya inilah yang terlihat sebagai aurora yang berwarna warni.
Kepadatan udara pada lapisan termosfer sangat rendah, sehingga sebagian besar termosfer adalah apa yang biasa kita sebut dengan ruang luar atau ruang angkasa. Pesawat luar angkasa dan stasiun luar angkasa mengorbit bumi di dalam lapisan termosfer ini.
Fungsi lapisan termosfer adalah :
- menyerap radiasi sinar ultra violet matahari.
- memantulkan gelombang radio guna media komunikasi.
5. Eksosfer (Dissipasifer).
Eksosfer (dissipasifer) adalah lapisan atmosfer yang paling atas, dan secara bertahap memudar dalam ruang hampa udara. Udara di eksosfer sangat tipis, dalam banyak hal hampir sama dengan ruang angkasa yang hampa udara. Lapisan eksosfer memiliki ketinggian di atas 800 km dari permukaan bumi. Lapisan eksosfer merupakan lapisan terpanas dan sering disebut ruang antar planet. Tidak ada batas atas yang jelas dari lapisan ini. Lapisan eksosfer tidak termasuk lapisan bumi. Bagian bawah eksofer terkadang disebut dengan exobase.
Fungsi lapisan eksosfer adalah memantulkan atau merefleksikan sinar matahari oleh debu meteoritik. Pantulan cahaya matahari ini disebut sebagai cahaya zodiakal.
Manfaat Atmosfer. Atmosfer yang menyelimuti bumi secara umum mempunyai berbagai macam manfaat, diantaranya :
- menyerap radiasi sinar ultra violet dari matahari.
- mengurangi suhu ekstrim yang terjadi di bumi, baik yang terjadi pada siang atau malam hari.
- melindungi bumi dari benturan dengan berbagai benda-benda antariksa.
- menyediakan oksigen dan karbondioksida bagi makhluk hidup.
- sebagai wahana atau perantara komunikasi.
- sebagai pengubah dan pengatur cuaca dan iklim di bumi.
- mendistribusikan air di berbagai wilayah permukaan bumi.
Demikian penjelasan berkaitan dengan pengertian atmosfer serta lapisan dan fungsi atmosfer.
Semoga bermanfaat.
