Struktur Lapisan Atmosfer Bumi Dan Kegunaannya
Struktur Lapisan Atmosfer Bumi Dan Kegunaannya
atmosfer bumi merupakan lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, yaitu bumi, dari permukaan planet sampai keluar angkasa. Atmosfer bumi terdiri dari beberapa lapisan yang diberikan nama berdasarkan kejadian di lapisan itu. Transisi lapisan yang satu dengan lainnya terjadi bertahap.Atmosfer berasal dari bahasa Yunani "atmos" yang berarti uap air atau gas, dan "sphaira" yang berarti selimut. Atmosfer diartikan sebagai lapisan gas yang menyelimuti sebuah planet.
Atmosfer bumi terdiri dari gas nitrogen sekitar 78% dan oksigen 21%, gas argon sekitar 1%, karbondioksida sekitar 0,36%, atmosfer bumi juga terdiri dari uap air dan gas-gas laiinya. Atmosferlah yang melindungi kehidapan di bumi dengan menyerap radiasi sinar matahari (ultraviolet) dan mengurangi suhu yang ekstrim antara siang dan malam. Atmosfer tidak memiliki batas tertentu, tetapi agak menipis dengan semakin tingginya dari permukaan planet. Tidak ada patokan yang menyatakan batas pasti antara luar angkasa dengan atmosfer bumi.
AWAL EVOLUSI ATMOSFER
Menurut ahli geologi, pada mulanya atmosfer bumi mengandum CO2(karbon dioksida) berkadar tinggi, maka temperatur permukaan bumi juga tinggi. Pada waktu itu oksigen(O2) belum terbentuk sehingga belum ada lapisan ozon di stratosfer, karena itu sinar ultra violet dari matahari yang sampai ke permukaan bumi dengan intensitas radiasi yang sangat kuat. Kondisi ini tidak mungkin adanya kehidupan, kecuali munkin ada kehidupan pada perairan yang dalam sehingga terhindar dari sinar ultra violet.
Sekitar 3,5 miliyar tahun yang lalu mulai adanya evolusi makhluk hidup yang berklorofil yang memungkinkan proses fotositensis. Karena fotositensis memerlukan CO2 maka kadar CO2 di atmosfer menjadi berkurang dan sebaliknya kadar O2 meningkat. Melalui proses itu terbentuklah lapisan ozon(O3).
MANFAAT ATMOSFER
Melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultravioletdari matahari.Mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam.
Melindungi dari batu meteor-meteor yang hendak jatuh ke Bumi, dan benda luar angkasa lainnya.
Mendistribusikan air ke berbagai wilayah permukaan bumi
Menyediakan okisgen dan karbon dioksida.
Wahana komunikasi.
Sebagai pengubah cuaca dan iklim di bumi.
1. troposfer
 |
| struktur lapisan atmosfer bumi |
Lapisan ini berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasiyang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Dalam lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhuyang mendadak, angin, tekanan dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari berlangsung. Suhu udara pada permukaan air laut sekitar 30 derajat Celsius, dan semakin naik ke atas, suhu semakin turun. Setiap kenaikan 100m suhu berkurang 0,61 derajat Celsius (sesuai dengan Teori Braak). Pada lapisan ini terjadi peristiwa cuaca seperti hujan, angin, musim salju, kemarau, dan sebagainya.
Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah, suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai -52℃. Pada permukaan bumi yang tertentu, seperti daerah pegunungan dan dataran tinggi dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.
Di antara stratosfer dan troposfer terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopause, yang membatasi lapisan troposfer dengan stratosfer.
Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah, suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai -52℃. Pada permukaan bumi yang tertentu, seperti daerah pegunungan dan dataran tinggi dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.
Di antara stratosfer dan troposfer terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopause, yang membatasi lapisan troposfer dengan stratosfer.
Berikut beberapa hal yang berhubungan dengan sifat troposfer.
Fenomena dan peristiwa cuaca, seperti angin, hujan, awan, halilintar, dan lain-lain terjadi pada lapisan ini sehingga lapisan ini sangat besar pengaruhnya bagi kelangsungan hidup di bumi yang langsung berinteraksi.
Troposfer terdiri atas:
(i) lapisan planet air, pada ketinggian 0–1 km,
(ii) lapisan konveksi, pada ketinggian 1–8 km, dan
(iii) lapisan tropopause, pada ketinggian 8–12 km.
Lapisan pembatas antara lapisan troposfer dengan stratosfer disebut tropopause, merupakan temperatur yang relatif konstan.
Pada lapisan tropopause aktivitas udara secara konveksi akan terhenti.
Lapisan troposfer di kutub setinggi ± 8 km dengan suhu ± –46°C, di daerah sedang setinggi ± 11 km suhu dengan ± –50°C, dan di daerah ekuator setinggi ± 16 km dengan suhu ± –50°C.
Temperatur troposfer relatif tidak konstan yang berarti semakin tinggi posisinya akan semakin rendah temperaturnya.
Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :
1. Lapisan Udara Dasar
Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.
2. Lapisan Udara Bawah
Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag, planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.
3. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)
Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah.
4. Lapisan Udara Tropopouse
Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C pada musim panas dan antara – 57 o C sampai – 83 o C 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).
1. Lapisan Udara Dasar
Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.
2. Lapisan Udara Bawah
Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag, planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.
3. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)
Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah.
4. Lapisan Udara Tropopouse
Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C pada musim panas dan antara – 57 o C sampai – 83 o C 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
Stratosfer, berada pada 12–60 km dari muka bumi
Pada lapisan stratosfer, suhu akan semakin meningkat dengan meningkatnya ketinggian. Suhu pada bagian atas stratosfer hampir sama dengan suhu pada permukaan bumi. Dengan demikian, profil suhu pada lapisan stratosfer ini merupakan kebalikan dari lapisan troposfer.
Ciri penting dari lapisan stratosfer adalah keberadaan lapisan ozon yang berguna untuk menyerap radiasi ultraviolet, 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. Lapisanstratosfer tidak mengandung uap air, sehingga lapisan ini hanya mengandung udara kering. Batas lapisan stratosfer disebut stratopouse.
Pada lapisan stratosfer, suhu akan semakin meningkat dengan meningkatnya ketinggian. Suhu pada bagian atas stratosfer hampir sama dengan suhu pada permukaan bumi. Dengan demikian, profil suhu pada lapisan stratosfer ini merupakan kebalikan dari lapisan troposfer.
Ciri penting dari lapisan stratosfer adalah keberadaan lapisan ozon yang berguna untuk menyerap radiasi ultraviolet, 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. Lapisanstratosfer tidak mengandung uap air, sehingga lapisan ini hanya mengandung udara kering. Batas lapisan stratosfer disebut stratopouse.
Stratosfer terdiri atas:
(i) lapisan isoterm,
(ii) lapisan panas, dan
(iii) lapisan campuran teratas.
Pada ketinggian 35 km terbentuk ozon (O3) distratosfer, dan perbedaan ketinggian pada lapisan ini akan menyebabkan perbedaan temperatur.
Lapisan peralihan antara stratosfer dan mesosfer disebut stratopause, yang temperaturnya relatif konstan.
Daerah stratopause di ketinggian 50 km suhu mencapai 5°C.
Lapisan ozon (O3) adalah lapisan yang melindungi troposfer dan permukaan bumi dari radiasi sinar ultraviolet yang berlebihan sehingga tidak merusak kehidupan di bumi.
(i) lapisan isoterm,
(ii) lapisan panas, dan
(iii) lapisan campuran teratas.
Pada ketinggian 35 km terbentuk ozon (O3) distratosfer, dan perbedaan ketinggian pada lapisan ini akan menyebabkan perbedaan temperatur.
Lapisan peralihan antara stratosfer dan mesosfer disebut stratopause, yang temperaturnya relatif konstan.
Daerah stratopause di ketinggian 50 km suhu mencapai 5°C.
Lapisan ozon (O3) adalah lapisan yang melindungi troposfer dan permukaan bumi dari radiasi sinar ultraviolet yang berlebihan sehingga tidak merusak kehidupan di bumi.
3. Mesosfer
Mesosfer berada pada 60–80 km dari muka bumi
Mesosfer adalah lapisan udara ketiga, di mana suhu atmosferakan berkurang dengan pertambahan ketinggian hingga ke lapisan keempat, termosfer. Udara yang terdapat di sini akan mengakibatkan pergeseran berlaku dengan objek yang datang dari angkasa dan menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang sampai ke bumi biasanya terbakar di lapisan ini.
Mesosfer terletak di antara 50 km dan 60-80 km dari permukaan bumi, saat suhunya berkurang dari 290 K hingga 200 K (
hingga 
). Antara lapisan Mesosfer dan lapisan atermosfer terdapat lapisan perantara yaitu Mesopause.Mesosfer berfungsi sebagai lapisan pelindung bumi dari kejatuhan meteor. Meteor yang menuju bumi akan terbakar dan hancur sebelum sampai di permukaan bumi.
Mesosfer terletak di antara 50 km dan 60-80 km dari permukaan bumi, saat suhunya berkurang dari 290 K hingga 200 K (
hingga ). Antara lapisan Mesosfer dan lapisan atermosfer terdapat lapisan perantara yaitu Mesopause.Mesosfer berfungsi sebagai lapisan pelindung bumi dari kejatuhan meteor. Meteor yang menuju bumi akan terbakar dan hancur sebelum sampai di permukaan bumi.4. Termosfer
Termosfer, berada 80–100 km dari muka bumi
Sebagian molekul dan atom-atom udara mengalami ionisasi pada lapisan ini. Peristiwa penambahan dan pengurangan elektron menghasilkan cahaya yang berwarna-warni, cahaya ini sering terjadi di kutub utara dan selatan yang disebut aurura.
Temperatur termosfer berkisar antara 40°C sampai 1.232°C. peralihan antara mesosfer dengan stratosfer disebut mesopause.
Sebagian molekul dan atom-atom udara mengalami ionisasi pada lapisan ini. Peristiwa penambahan dan pengurangan elektron menghasilkan cahaya yang berwarna-warni, cahaya ini sering terjadi di kutub utara dan selatan yang disebut aurura.
Temperatur termosfer berkisar antara 40°C sampai 1.232°C. peralihan antara mesosfer dengan stratosfer disebut mesopause.
5. Ionosfer
Ionosfer, berada 100–800 km dari muka bumi
Seluruh atom dan molekul udara mengalami ionisasi di dalam lapisan ini.
Daerah ionosfer berkisar mengandung muatan listrik.
Terdapat tiga lapisan pada ionosfer, yaitu:
(i) lapisan Kennelly Heavyside (lapisan E), pada ketinggian antara 100–200 km;
(ii) lapisan Appleton (lapisan F), pada ketinggian 200–400 km;
(iii) gelombang radio mengalami pemantulan (gelombang panjang dan pendek) pada kedua lapisan di atas;
(iv) lapisan atom, berada pada ketinggian 400–800 km.
Lapisan ini sering disebut pula dengan ruang antar planet dan geostasioner. Lapisan ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari angkasa luar.
Seluruh atom dan molekul udara mengalami ionisasi di dalam lapisan ini.
Daerah ionosfer berkisar mengandung muatan listrik.
Terdapat tiga lapisan pada ionosfer, yaitu:
(i) lapisan Kennelly Heavyside (lapisan E), pada ketinggian antara 100–200 km;
(ii) lapisan Appleton (lapisan F), pada ketinggian 200–400 km;
(iii) gelombang radio mengalami pemantulan (gelombang panjang dan pendek) pada kedua lapisan di atas;
(iv) lapisan atom, berada pada ketinggian 400–800 km.
6. Eksosfer
Eksosfer terletak pada ketinggian antara 400 km atau lebih dari permukaan bumi. Lapisan atmosfer ini yang merupakan batas terluar membentang ke dalam angkasa dan menyatu dengan atmosfer dan radiasi matahari. Gas di daerah ini amat sangat tipis. Hidrogen merupakan unsur penyusun paling utama. Cahaya redup muncul di daerah lapisan ini. Dikenal sebagai cahaya zodiakal dan gegenschein, cahaya redup ini sebenarnya adalah refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik yang tak terhitung jumlah nya dan bergelantung di dekat bumi. Lapisan ini merupakan lapisan paling panas dan molekul udara dapat meninggalkan atmosfer sampai ketinggian 3.150 km dari permukaan bumi.Lapisan ini sering disebut pula dengan ruang antar planet dan geostasioner. Lapisan ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari angkasa luar.
Halaman Selanjutnya..........
demikian struktur mengenai Lapisan Atmosfer bumi dan kegunaan lapisan atmosfer bumi tersebut, semoga berguna untuk anda yang sedang membaca, jika anda suka isi wacana ini silahkan anda share keteman-teman.