Atmosfer adalah campuran nitrogen (78%), oksigen (21%), dan gas lainnya (1%) yang mengelilingi struktur bumi. Atmosfer merupakan bagian penting karena yang membuat Bumi layak huni. Lapisan ini menghalangi sinar berbahaya Matahari mencapai Bumi secara langsung. Menyerap panas, sehingga membuat suhu di Bumi menjadi nyaman.
Oksigen dalam atmosfer sangat penting untuk kehidupan karena merupakan gas yang dihirup makhluk hidup untuk bernafas. Akan tetapi, selama abad yang lalu, gas rumah kaca dan polusi udara lainnya yang dilepaskan ke atmosfer telah menyebabkan perubahan besar seperti dampak pemanasan global, lubang ozon, dan hujan asam.
Atmosfer
Gas di atmosfer Bumi terdisi atas Nitrogen dan oksigen adalah yang paling umum; udara kering terdiri dari sekitar 78% nitrogen (N2) dan sekitar 21% oksigen (O2). Argon, karbon dioksida (CO2), dan banyak gas lainnya juga hadir dalam jumlah yang jauh lebih rendah; masing-masing membentuk kurang dari 1% dari campuran gas atmosfer.
Atmosfer juga termasuk uap air. Jumlah uap air yang hadir sangat bervariasi, tetapi rata-rata sekitar 1%. Ada juga banyak partikel kecil – padat dan cair – “mengambang” di atmosfer. Partikel-partikel ini, yang oleh para ilmuwan disebut “aerosol”, termasuk debu, spora dan serbuk sari, garam dari semprotan laut, abu vulkanik, asap, dan banyak lagi.
Pengertian Atmosfer
Atmosfer terdiri dari beberapa lapisan berdasarkan suhunya. Lapisan-lapisan tersebut meliputi adalah troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer. Wilayah lebih luar sekitar 500 km di atas permukaan bumi disebut eksosfer.
Atmosfer akan semakin menipis pada setiap lapisan yang lebih tinggi sampai gas menghilang di angkasa. Tidak ada batas yang jelas antara atmosfer dan ruang angkasa, tetapi terdapat garis imajiner sekitar 62 mil (100 kilometer) dari permukaan, yang disebut garis Karman, biasanya oleh para ilmuwan dikatakan sebagai pertemuan antara atmosfer dan ruang angkasa.
Pengertian Atmosfer Menurut Para Ahli
Adapun definisi atmosfer menurut para ahli yaitu:
- UCAR Center For Science Education
Atmosfer bumi adalah campuran gas yang mengelilingi planet bumi. Selain memberi kita gas untuk bernafas, atmosfer juga membantu membuat Bumi dapat ditinggali makhluk hidup, karena dapat melindungi kita dari sebagian besar radiasi ultraviolet (UV) berbahaya yang berasal dari Matahari, menghangatkan permukaan planet kita sekitar 33 ° C (59 ° F) melalui efek rumah kaca, dan sebagian besar mencegah perbedaan ekstrim antara suhu siang dan malam hari.
- Wikipedia
Atmosfir Bumi adalah lapisan gas, umumnya dikenal sebagai udara, yang mengelilingi planet Bumi dan dipertahankan oleh gravitasi Bumi. Atmosfir Bumi melindungi kehidupan di Bumi dengan menciptakan tekanan yang memungkinkan air mencair ada di permukaan Bumi, menyerap radiasi matahari ultraviolet, menghangatkan permukaan melalui retensi panas (efek rumah kaca), dan mengurangi suhu ekstrem antara siang dan malam (suhu diurnal variasi).
Jenis Lapisan Atmosfer Bumi
Penjelasan masing-masing bentuk lapisan atmosfer yaitu sebagai berikut:
-
Troposfer
Troposfer adalah lapisan terendah atmosfer Bumi. Sebagian besar massa atmosfer (sekitar 75-80%) berada di troposfer. Sebagian besar jenis awan ditemukan di troposfer, dan hampir semua cuaca terjadi di lapisan ini. Troposfer sejauh ini merupakan lapisan atmosfer yang paling basah dibandingkan lapisan lainnya karena semua lapisan di atasnya mengandung sedikit kelembaban.
Troposfer memanjang hingga sekitar 10 km (6,2 mil atau sekitar 33.000 kaki) di atas permukaan laut. Ketinggian puncak troposfer bervariasi dengan garis lintang (paling rendah di atas kutub dan tertinggi di khatulistiwa) dan menurut musim (lebih rendah di musim dingin dan lebih tinggi di musim panas). Itu bisa setinggi 20 km (12 mil atau 65.000 kaki) di dekat khatulistiwa, dan serendah 7 km (4 mil atau 23.000 kaki) di atas kutub di musim dingin.
Tekanan udara dan densitas udara juga menurun seiring bertambahnya ketinggian. Itu sebabnya kabin pesawat jet terbang tinggi ditekan. Lapisan batas antara troposfer dengan di atasnya (stratosfer) disebut “tropopause”.
-
Stratosfer
Stratosfer adalah lapisan kedua dari atmosfer bumi yang tepat berada di atas troposfer. Bagian bawah stratosfer sekitar 10 km (6,2 mil atau sekitar 33.000 kaki) di atas tanah di garis lintang tengah. Bagian atas stratosfer berada pada ketinggian 50 km (31 mil).
Ketinggian bagian bawah stratosfer bervariasi berdasarkan kedudukan garis lintang dan musim. Batas bawah stratosfer dapat setinggi 20 km (12 mil atau 65.000 kaki) di dekat khatulistiwa dan terendah 7 km (4 mil atau 23.000 kaki) di kutub pada musim dingin.
Pada lapisan ini terdapat ozon yang dapat menyerap energi dari radiasi ultraviolet yang datang dari Matahari. Temperatur akan semakin naik ketika bergerak semakin ke atas stratosfer. Ini kebalikan dari perilaku di troposfer tempat kita hidup, di mana suhu turun dengan meningkatnya ketinggian. Karena stratifikasi suhu ini, ada sedikit konveksi dan pencampuran di stratosfer, sehingga lapisan udara di sana cukup stabil.
Stratosfer sangat kering; udara di sana mengandung sedikit uap air. Hanya beberapa awan yang dapat ditemukan di lapisan ini karena hampir semua awan muncul di troposfer yang lebih rendah dan lebih lembap, kecuali Polar Awan stratosfer (PSC) adalah pengecualian karena PSC muncul di stratosfer bawah dekat kutub pada musim dingin. PSC juga disebut awan nacreous.
Karena kurangnya konveksi vertikal di stratosfer, material yang masuk ke stratosfer dapat tinggal di sana untuk waktu yang lama. Seperti halnya bahan kimia perusak ozon yang disebut CFC (chlorofluorocarbons). Letusan gunung berapi besar dan dampak meteorit besar dapat melemparkan partikel aerosol ke stratosfer di mana partikel tersebut dapat bertahan selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun, kadang-kadang mengubah iklim global Bumi.
Jenis pelepasan listrik yang langka, agak mirip dengan petir, terjadi di stratosfer. Batas bawah stratosfer disebut tropopause; batas atas disebut stratopause.
-
Mesosfer
Mesosfer berada di atas stratosfer dan di bawah termosfer. Itu memanjang dari sekitar 50 hingga 85 km (31 hingga 53 mil) di atas planet kita. Suhu menurun seiring bertambahnya ketinggian di seluruh mesosfer. Suhu terdingin di atmosfer bumi, sekitar -90 ° C (-130 ° F), ditemukan di dekat bagian atas lapisan ini.
Sebagian besar meteor menguap di mesosfer. Beberapa bahan dari meteor tetap bertahan di mesosfer, menyebabkan lapisan ini memiliki konsentrasi besi dan atom logam yang relatif tinggi.
Pada lapisan ini terdapat awan yang sangat aneh, yang disebut “awan noctilucent” atau “awan mesospheric kutub” kadang-kadang terbentuk di mesosfer dekat kutub. Awan-awan aneh ini terbentuk jauh lebih tinggi daripada jenis-jenis awan lainnya.
Batas antara mesosfer dan termosfer di atasnya disebut mesopause. Di bagian bawah mesosfer adalah stratopause, batas antara mesosfer dan stratosfer di bawah.
-
Termosfer
Termosfer berada di atas mesosfer dan di bawah eksosfer. Ini memanjang dari sekitar 90 km (56 mil) hingga antara 500 dan 1.000 km (311 hingga 621 mil) di atas planet kita. Temperatur mengalami kenaikan tajam di termosfer bawah (di bawah 200 hingga 300 km ketinggian), kemudian naik dan tahan cukup stabil dengan meningkatnya ketinggian di atas ketinggian itu.
Aktivitas matahari sangat memengaruhi suhu di dalam termosfer. Termosfer biasanya sekitar 200 ° C (360 ° F) lebih panas di siang hari daripada di malam hari, dan sekitar 500 ° C (900 ° F) lebih panas ketika Matahari sangat aktif daripada di waktu lain. Suhu di termosfer atas dapat berkisar dari sekitar 500 ° C (932 ° F) hingga 2.000 ° C (3,632 ° F) atau lebih tinggi.
Meskipun termosfer dianggap sebagai bagian dari atmosfer Bumi, kepadatan udara sangat rendah di lapisan ini sehingga sebagian besar termosfer adalah apa yang biasanya kita anggap sebagai ruang luar. Bahkan, definisi paling umum mengatakan bahwa ruang dimulai pada ketinggian 100 km (62 mil), sedikit di atas mesopause di bagian bawah termosfer. Pesawat luar angkasa dan Stasiun Luar Angkasa Internasional mengorbit Bumi di dalam termosfer.
Sebagian besar sinar X dan radiasi UV dari Matahari diserap di dalam termosfer. Ketika Matahari sangat aktif dan memancarkan lebih banyak radiasi energi tinggi, termosfer menjadi lebih panas dan mengembang atau “membesar”. Karena itu, ketinggian bagian atas termosfer (thermopause) bervariasi.
Thermopause ini ditemukan pada ketinggian antara 500 km dan 1.000 km atau lebih tinggi. Karena banyak satelit mengorbit di dalam termosfer, perubahan densitas udara di ketinggian orbit yang disebabkan oleh pemanasan dan perluasan thermosphere menghasilkan gaya seret pada satelit.
Fenomena Aurora (Cahaya Selatan dan Utara) terutama terjadi di termosfer. Partikel bermuatan (elektron, proton, dan ion lain) dari angkasa bertabrakan dengan atom dan molekul dalam termosfer di lintang tinggi, menarik mereka ke keadaan energi yang lebih tinggi. Atom dan molekul itu melepaskan energi berlebih ini dengan memancarkan foton cahaya, yang kita lihat sebagai tampilan aurora berwarna-warni.
Batas antara termosfer dan eksosfer di atasnya disebut thermopause. Di bagian bawah termosfer adalah mesopause, batas antara termosfer dan mesosfer di bawah.
-
Eksosfer
Eksosfer adalah lapisan paling atas dari atmosfer Bumi karena secara bertahap memudar dalam ruang hampa. Udara di eksosfer sangat tipis-dalam banyak hal hampir sama dengan ruang angkasa yang hampa udara.
Bagian bawah eksosfer kadang-kadang juga disebut sebagai exobase. Ketinggian batas bawah dari eksosfer bervariasi. Ketika Matahari aktif di sekitar puncak siklus sunspot, sinar-X dan radiasi ultraviolet dari panas Matahari dan “membusungkan” termosfer – meningkatkan ketinggian thermopause pada ketinggian sekitar 1.000 km (620 mil) di atas permukaan Bumi. Ketika Matahari kurang aktif selama titik rendah dari siklus sunspot, radiasi matahari kurang intens dan thermopause surut pada ketinggian sekitar 500 km (310 mil) dari permukaan Bumi.
Tidak semua ilmuwan setuju bahwa eksosfer benar-benar merupakan bagian dari atmosfer. Beberapa ilmuwan menganggap termosfer sebagai bagian paling atas dari atmosfer Bumi, dan berpikir bahwa eksosfer benar-benar hanya bagian dari ruang. Namun, para ilmuwan lain benar-benar mempertimbangkan bagian eksosfer dari atmosfer planet kita.
Karena eksosfer secara bertahap memudar ke angkasa luar, tidak ada batas atas yang jelas dari lapisan ini. Di bawah eksosfer, molekul dan atom gas atmosfer terus bertabrakan satu sama lain. Namun, udara di eksosfer sangat tipis sehingga tabrakan seperti itu sangat jarang. Atom gas dan molekul di eksosfer bergerak di sepanjang “lintasan balistik”.
Sebagian besar partikel gas di eksosfer membesar di sepanjang jalur yang melengkung tanpa pernah menyentuh atom atau molekul lain, akhirnya memantul kembali ke atmosfer bawah karena tarikan gravitasi. Namun, beberapa partikel yang bergerak lebih cepat tidak kembali ke Bumi – mereka terbang ke luar angkasa. Sebagian kecil dari atmosfer kita “bocor” ke luar angkasa setiap tahun dengan cara ini.
Fungsi Lapisan Atmosfer
Adapun fungsi dari masing-masing lapisan atmosfer yaitu sebagai berikut:
-
Fungsi Troposfer
Pada lapisan troposfer terjadi proses pembentukan gejala cuaca misalnya hujan dan angin. Pada lapisan ini pula terdapat kandungan oksigen dan nitrogen dalam jumlah yang banyak yang berfungsi untuk kelangsungan makhluk hidup di bumi.
-
Fungsi Stratosfer
Pada lapisan ini terdapat ozon yang berfungsi sebagai pelindung bagi troposfer dan permukaan bumi dan radiasi sinar ultraviolet matahari. Terjadinya penipisan lapisan ozon seperti dapat mengubah iklim dan selanjutnya dapat memengaruhi kehidupan di permukaan bumi.
-
Fungsi Mesosfer
Pada lapisan ini sebagian meteor terbakar, sehingga tidak sampai ke permukaan bumi. Lapisan mesosfer mempunyai fungsi untuk memantulkan gebmbang radio dan televisi (gelombang VHF dan UHF), sehingga kita dapat menikmati siaran radio dan televisi.
-
Fungsi Termosfer
Pada lapisan termosfer terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi, yang terjadi karena serapan radiasi sinar ultra violet.
Radiasi ini mengakibatkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum kemunculan era satelit, lapisan termosfer digunakan untuk membantu memancarkan gelombang radio.
-
Fungsi Eksosfer
Pada lapisan ini terdapat refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga dikenal sebagai cahaya Zodiakal.
Demikianlah materi lengkap mengenai pengertian atmosfer menurut para ahli, lapisan, dan fungsinya. Semoga melalui artikel ini bisa memberikan wawasan serta menambah edukasi mendalam bagi segenap pembaca sekalian. Trimakasih,
