ATMOSFER: SELIMUT HANGAT SEKALIGUS PERISAI BUMI DARI ASTEROID
ORANGTUA IDAMAN – Meskipun tak kasat mata, atmosfer punya peran vital bagi kehidupan di bumi. Selimut bumi ini dibagi menjadi beberapa lapisan yang punya ciri khas dan fungsi khusus.
Ketebalan atmosfer sulit ditetapkan secara pasti. Sebab, batas antara lapisan atmosfer dengan angkasa luar itu tidak jelas. Mayoritas ahli ilmu iklim sepakat bahwa ketebalan lapisan atmosfer itu lebih dari 650 km.
Komposisi Atmosfer
Lapisan atmosfer mengandung berbagai macam gas. Jenis gas yang paling banyak dikandung dalam atmosfer berturut-turut yaitu: Hidrogen (N2) sebanyak 78,08%, Oksigen (O2) sebanyak 20,95%, Argon sebanyak 0,93% dan Karbondioksida (CO2) sebanyak 0,03%.
Kandungan karbondioksida atmosfer semakin meningkat, terutama disebabkan oleh peningkatan bertambahnya konsumsi bahan bakar fosil dan kian ciutnya hutan di muka bumi.
Diperkirakan konsentrasi karbondioksida saat ini telah mencapai lebih dari 335 ppm. Beberapa jenis gas lain juga terkandung dalam lapisan atmosfer, tetapi dalam konsentrasi yang jauh lebih rendah.
Berbagai jenis gas lain tersebut diantaranya yaitu Neon (Ne), Belum (He), Kripton (Kr), Hidrogen (H2) , Xeon (Xe) , Ozon (O3), mentan, dan uap air.
Karbon dioksida dan uap air terkandung dalam konsentrasi yang bervariasi dari tempat ke tempat lain, dan dari waktu ke waktu.
Akibat berbagai aktivitas manusia, terutama di negara-negara industri, konsentrasi berbagai gas di atmosfer meningkat. Berbagai gas tersebut dapat mengganggu kesehatan. Misalnya belerang dioksida (SO2), Nitrogen Dioksida (NO2), Karbon monoksida (CO), dan ozon (O3). Gas-gas ini disebut sebagai gas pencemar atmosfer.
Ozon dapat bermanfaat bagi kehidupan, tetapi juga dapat mengganggu kesehatan. Tergantung dimana ozon tersebut terakumulasi. Ozon yang berada di ketinggian 10 km dari permukaan bumi berperan mengurangi cahaya ultraviolet. Sehingga dapat mengurangi risiko kanker kulit dan pernapasan, perih di mata, radang hidung, dan tenggorokan. Sinar ultraviolet juga dapat merusak tanaman dan vegetasi lainnya.
Ozon adalah hasil reaksi kimia antara Nitrogen Oksida dengan senyawa organik gampang menguap (volatil) jika tersedia oksigen dan cahaya.
Senyawa lain yang mencemari atmosfer yaitu khlorofluorokarbon (CFC). Senyawa ini diyakini sebagai penyebab utama menipisnya lapisan ozon di atmosfer. Selain CFC, gas lain yang diperkirakan ikut berperan merusak lapisan ozon yaitu karbondioksida, Nitrogen Oksida, dan Metan.
Atmosfer juga disusun oleh uap air. Kandungan uap air di atmosfer bertambah jika laju evaporasi yang berasal dari permukaan tanah, lautan, sungai, danau, dan transpirasi tumbuhan lebih tinggi dari laju kondensasi uap air di suatu wilayah.
Sebaliknya kandungan uap air di atmosfer berkurang jika kondensasi berlangsung cepat dan laju evapotranspirasi rendah.
Selain mengandung bermacam-macam gas, di atmosfer juga terdapat berbagai partikel padat yang melayang (tersuspensi), terutama di bagian bawah lapisan trposfer.
Partikel padat yang melayang di atmosfer ini disebut aerosol. Berupa serbuk sari tanaman, debu, dan mikroorganisme.
Berbagai gas aerosol banyak terkonsentrasi di lapisan bawah atmosfer di ketinggian kurang dari 32 km dari permukaan bumi. Awan atau uap air hanya terdapat di ketinggian kurang dari 20 km.
Gaya gravitasi menyebabkan sebagai besar gas dan aerosol berada dekat dengan permukaan bumi. Kerapatan udara (juga tekanan udara) kian berkurang dengan semakin bertambahnya ketinggian tempat. Separuh dari massa atmosfer berada antara permukaan bumi sampai di ketinggian 5,6km.
Di lapisan atmosfer yang paling tinggi (>1000 km), gas yang dominan adalah hidrogen dan belum, bukan Nitrogen dan oksigen.
Pembagian Lapisan Atmosfer
Pembagian lapisan atmosfer dilakukan berdasarkan variasi suhu ke arah vertikal.
1. Troposfer
Lapisan atmosfer paling bawah disebut Troposfer . Lapisan ini berada antara permukaan bumi sampai pada ketinggian 8 km di daerah kutub, sementara itu di daerah ekuator berada di ketinggian 18 – 19 km.
Di lapisan ini, suhu udara berkurang seiring bertambahnya ketinggian. Lapisan Troposfer dianggap sebagai bagian dari atmosfer yang paling penting.
Troposfer berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat berbagai jenis makhluk hidup. Selain itu, sebagai besar dinamika iklim berlangsung di lapisan troposfer.
2. Stratosfer
Berada di ketinggian 50 – 60km. Daerah peralihan antara troposfer dengan Stratosfer disebut Tropopause. Suhu udara di daerah Tropopause berkisar antara -60°C sampai -80°C.
Suhu yang sangat rendah di tropopause ini menyebabkan uap air tidak dapat menerobos ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi. Uap air akan segera mengalami kondensasi sebelum mencapai tropopause. Jatuh kembali ke bumi dalam bentuk hujan atau salju.
Suhu di lapisan Stratosfer akan semakin meningkat seiring bertambahnya ketinggian. Suhu di bagian atas Stratosfer hampir sam dengan suhu di permukaan bumi.
Ciri penting dari lapisan Stratosfer yaitu keberadaan lapisan ozon sebagai penyerap radiasi ultraviolet. Sehingga sebagian besar tidak mencapai permukaan bumi. Penyerapan radiasi ultraviolet sinar matahari oleh ozon ini yang mengakibatkan suhu udara di lapisan stratosfer meningkat.
Lapisan stratosfer tidak mengandung uap air. Sehingga lapisan ini hanya mengandung udara kering. Batas atas lapisan stratosfer disebut stratopause.
3. Mesosfer
Suhu di lapisan ini berkurang seiring semakin bertambahnya ketinggian. Suhu terendah terukur pada ketinggian antara 80 – 100 km. Di atas lapisan Mesosfer terdapat lapisan berikutnya yaitu termosfer. Batas antara mesosfe dengan termosfer disebut mesopause. Di lapisan mesopause suhu terendahnya mencapai -110°C.
4. Termosfer
Lapisan termosfer berada di atas mesopause sampai di ketinggian sekitar 650 km. Di lapisan ini berbagai gas akan mengalami ionisasi. Oleh sebab itu lapisan ini juga sering disebut sebagai ionosfer. Molekul Oksigen (O2) akan terurai menjadi oksigen atomik.
Proses pemecahan molekul oksigen dan gas lain menghasilkan panas yang menyebabkan peningkatan suhu di lapisan ini. Suhu di termosfer bertambah seiring bertambahnya ketinggian. Batas atas lapisan termosfer disebut termopause. Suhu di termopause mencapai 1200°C.
SIMAK JUGA TULISAN ATMOSFIR INI
5. Eksosfer
Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Di lapisan ini kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Eksosfer merupakan batas antara lapisan atmosfer dengan angkasa luar.
Namun demikian, batas antara eksosfer dan angkasa luar itu tidak jelas. Bagian yang masih termasuk lapisan eksosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi.
Garis imajiner yang membatasi antara eksosfer dengan angkasa luar disebut magnetopause. (orangtuaidaman.com)
GAS & TEKANAN UDARA
Kandungan gas di atmosfer berkurang dengan bertambahnya ketinggian. Penurunan konsentrasi gas atmosfer menyebabkan berkurangnya tekanan udara. Tekanan udara tak lain adalah ukuran berat udara per satuan luas permukaan.
Tekanan udara berkurang hingga 100 mbar di ketinggian 16 km sedikit di atas tropopause, selanjutnya berkurang 1 mbar di stratopause dan turun sampai 0,1 mbar di mesopause. Sementara itu tekanan udara di atas permukaan laut adalah 1000 mbar atau 1 bar.
