Ciri-ciri Lapisan Atmosfer dan Pemanfaatannya
Pengertian Atmosfer
Bumi kita diselimuti oleh udara, udara yang menyelimuti bumi kita disebut atmosfer. Atmosfer terdiri berbagai unsur sebagai berikut:
Tabel. Komposisi Gas Pembentuk Atmosfer
Gas | Simbol | Volume (%) |
Nitrogen | N2 | 78,08 |
Oksigen | O2 | 20,95 |
Argon | Ar | 0,93 |
Karbon dioksida | CO2 | 0,035 |
Neon | Ne | 0,0018 |
Methan | CH4 | 0,0017 |
Helium | He | 0,0005 |
Hidrogen | H2 | 0,00005 |
Xenon | Xe | 0,000009 |
Ozon | O3 | 0,000004 |
Sumber: Ahrens, 1993
Dari tabel tersebut diketahui bahwa nitrogen dan oksigen merupakan bagian yang terbesar yang jumlahnya mencapai 99,03%, sisanya terdiri atas berbagai gas yang jumlahnya sangat kecil. Namun demikian meski jumlahnya kecil, beberapa di antara gas tersebut mempunyai peran yang sangat penting.
Lapisan atmosfe
Berdasarkan temperaturnya, atmosfer terdiri dari 5 lapisan, yaitu troposfer. stratofer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer.
- Troposfer
Lapisan udara yang menempati di permukaan bumi ini disebut trosposfer. Di atas khatulistiwa ketinggiannya mencapai 19 km, di kutub mencapai 8 km. Keketinggian rata-rata troposfer adalah 11 km dari permukaan bumi. Sebagian besar atsmofer (80%) berada pada lapisan ini. Karakteristik ini:
1) turunnya temperatur seiring dengan bertambahnya ketinggian. Tiap naik 100 m temperatur berkurang 0,6°C;
2) di dalamnya terdapat gejala-gejala cuaca seperti hujan, angin, halilintar, pelangi, dan halo.
Oleh karena itu, lapisan ini sangat penting bagi kehidupan di bumi. Puncak tropcsfer dibatasi oleh lapisan tropopause, yaitu lapisan pembatas antara troposfer dengan stratosfer. Pada puncak troposfer temperaturnya mencapai -60°C.
- Stratosfer
Lapisan berada di atas tropopause sampai ketinggian 50 km. Lapisan ini terbagi menjadi dua, yaitu:
1) lapisan isotermal, ketinggiannya 11-20 km dengan temperatur udara yang tetap yaitu -60°C;
2) lapisan invers, ketinggiannya 20-50 km, temperatur di bawahnya titik beku (-5°C).
Naiknya temperatur udara pada lapisan ini karena adanya gas ozon. Puncak stratosfer dibatasi oleh lapisan stratopause.
- Mesosfer
Ketinggiannya antara 50-85 km, makin ke atas temperatur udara semakin rendah. Tiap kenaikan 1.000 m temperatur udara turun 2,5-3°C. Pada mesosfer bagian atas temperaturnya mencapai -90°C. Puncak ini dibatasi oleh lapisan mesopause.
- Termosfer
Lapisan ini terletak pada ketinggian 85-500 km, dinamakan lapisan panas (hot layer). Temperaturnya mulai dari -90°C sampai dengan 500°C. Tingginya temperatur tersebut karena molekul oksigen menyerap energi surya.
- Eksosfer
Berada pada ketinggian di atas 500 km, Pada lapisan ini molekul-molekul udara bergerak dengan cepat dan gravitasi bumi sudah berkurang. Pangaruh angkasa luar sudah terasa.
Berdasarkan jenis dan kondisi gas, lapisan udara terbagi:
a. Lapisan Ozon (ozonosfer)
Lapisan ozon ini terdapat pada seluruh atmosfer bagian bawah, tetapi kebanyakan gas ini terkonsentrasi pada lapisan stratosfer, yaitu ketinggian 15-35 km. Pada ketinggian ini secara alamiah terjadi proses penguraian ozon, dari oksigen diatomik dan monotomik dengan bantuan radiasi ultraviolet. Lapisan ozon adalah penyerap utama radiasi ultraviolet, sehingga sampai permukaan bumi tidak berbahaya bagi makhluk hidup. Jika radiasi sampai permukaan bumi dapat mengakibatkan luka bakar, kanker kulit, kebutaan, dan menimbulkan gangguan generatif pada tumbuhan dan hewan. Lapisan ozon bisa rusak karena adanya gas CFC yang digunakan pada bahan pendingin AC, kulkas, ataupun hairspray. Rusaknya lapisan ozon ini menyebabkan terbentuknya daerah minimum, sehingga lapisan ini seolah-olah berlubang dan dinamakan lubang ozon. Rusaknya lapisan ozon ini menyebabkan suhu udara di bumi bertambah panas dan menyebabkan gangguan iklim,
b. Lapisan lonosfer
Lapisan ini berada pada ketinggian 60-600 km. lonosfer terdiri dari atom-atom dan molekul yang kehilangan satu atau lebih elektron, sehingga berbentuk ion. Itulah sebabya disebut ionosfer. Lapisan ini sangat bermanfaat di bidang komunikasi, karena lapisan ionosfer dapat memantulkan kembali gelombang radio. lonosfer terdiri atas 3 lapisan, yaitu:
1) Lapisan D, ketinggiannya 60-120 km. Lapisan ini memantulkan kembali ke bumi gelombang AM.
2) Lapisan E, berada pada ketinggian 120-180 km. Lapisan ini memantulkan gelombang FM.
3) Lapisan F, berada pada ketinggian 180-600 km. Lapisan ini memantulkan gelombang pendek.
4)
Pemanfaatan penyelidikan atmosfer
- Untuk mengadakan ramalan cuaca jangka pendek atau jangka panjang. Perkiraan cuaca ini penting bagi keperluan pertanian, penerbangan, pelayaran, dan peternakan.
- Untuk menyelidiki kemungkinan diadakannya hujan buatan.
- Untuk mengetahui sebab-sebab gangguan radio, televisi, dan cara memperbaiki hubungan melalui udara.
- Untuk mengetahui syarat-syarat hidup di lapisan udara bagian atas.
