LAPISAN ATMOSFER

A. KOMPOSISI UDARA

Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling

panas, tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menit saja. Jadi

Anda tentu bisa menyimpulkan sendiri betapa pentingnya udara bagi kehidupan

di bumi. Karena tanpa udara, maka manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan tidak

dapat hidup. Udara untuk kehidupan sehari-hari terdapat di atmosfer.

Atmosfer juga berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari

radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke

ruang angkasa pada malam hari.

Atmosfer juga merupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak

melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas

dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dan tidak

berwarna.

Kondisi dan manfaat gas dalam atmosfer antara lain:

1. Nitrogen (N2) jumlahnya paling banyak, meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak

langsung bergabung dengan unsur lain, tapi merupakan bagian dari senyawa

organik.

2. Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat

makanan menjadi energi hidup.

3. Karbon dioksida (CO2) menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse)

transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi

gelombang panjang. Dengan demikian kenaikan kosentrasi CO2 di dalam

atmosfer akan menyebabkan kenaikan suhu di bumi.

4. Ozon (O3) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain dari

oksigen. Gas ini terdapat pada ketinggian antara 20 hingga 30 km. Ozon

dapat menyerap radiasi ultra violet yang mempunyai energi besar dan

berbahaya bagi tubuh manusia.

Salah satu unsur yang penting dalam atmosfer adalah uap air.

Uap air (H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapat

merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi

dan deposisi.

1. Lapisan Troposfer

Gejala cuaca (awan, petir, topan, badai dan hujan) terjadi di lapisan troposfer.

Pada lapisan ini terdapat penurunan suhu yang terjadi karena sangat

sedikitnya troposfer menyerap radiasi gelombang pendek dari matahari,

sebaliknya permukaan tanah memberikan panas pada lapisan troposfer yang

terletak di atasnya; melalui konduksi, konveksi, kondensasi dan sublimasi

yang dilepaskan oleh uap air atmosfer.

Konduksi adalah proses pemanasan secara merambat.

Konveksi adalah proses pemanasan secara mengalir.

Kondensasi adalah proses pendinginan yang mengubah wujud uap air menjadi

air.

Sublimasi adalah proses perubahan wujud es menjadi uap air.

Pertukaran panas banyak terjadi pada troposfer bawah, karena itu suhu turun

dengan bertambahnya ketinggian pada situasi meteorologi (ilmu tentang

cuaca). Nilainya berkisar antara 0,5 dan 1o C tiap 100 meter dengan nilai rata

rata 0,65o C tiap 100 meter.

Udara troposfer atas sangat dingin dengan demikian lebih berat dibandingkan

dengan udara diatas tropopause sehingga udara troposfer tidak dapat

menembus tropopause. Ketinggian tropopause lebih besar di ekuator daripada

di daerah kutub. Di ekuator, tropopause terletak pada ketinggian 18 km dengan

suhu - 80o C, sedangkan di kutub tropopause hanya mencapai ketinggian 6

km dengan suhu - 40o C. Tropopause adalah lapisan udara yang terdapat di

antara troposfer dengan stratosfer.

-100 -50 0 30 1500

T(OC)

TROPOSFER

STRATOSFER

MESOSFER

THERMOSFER

Z (km)

mesopause

tropopause

stratopause

10

60

85

300

1000

8

2. Lapisan Stratosfer

Lapisan atmosfer diatas tropopause merupakan lapisan inversi, artinya suhu

udara bertambah tinggi (panas) seiring dengan naiknya ketinggian. Disebut

juga lapisan Isothermis. Kenaikan suhu ini disebabkan oleh lapisan ozonosfer

yang menyerap radiasi ultra violet dari matahari. Bagian atas stratosfer dibatasi

oleh permukaan diskontinuitas suhu yang disebut stratopause. Stratopause

terletak pada ketinggian 60 km dengan suhu 0o C.

3. Lapisan Mesosfer

Lapisan mesosfer ditandai dengan penurunan orde suhu 0,4o C setiap 100

meter, karena lapisan ini mempunyai keseimbangan radiasi yang negatif.

Bagian atas mesosfer dibatasi oleh mesopause yaitu lapisan di dalam atmosfer

yang mempunyai suhu paling rendah, kira-kira -100o C. Ketinggian sekitar

85 km.

4. Lapisan Thermosfer

Lapisan ini terletak pada ketinggian 85 dan 300 km yang ditandai dengan

kenaikan suhu dari -100o C sampai ratusan bahkan ribuan derajat.Bagian atas lapisan atmosfer dibatasi oleh termopause yang meluas dari

ketinggian 300 km sampai pada ketinggian 1000 km.

Suhu termopause adalah konstant terhadap ketinggian, tetapi berubah dengan

waktu, yaitu dengan insolasi (incoming solar radiation). Suhu pada malam

hari berkisar antara 300 dan 1200o C dan pada siang hari antara 700 dan

1700o C. Densitas termopause sangat kecil, kira-kira 10 kali densitas atmosfer

permukaan tanah.