Wednesday, 29 April 2020

Rangkuman Materi Tentang Lapisan Bumi (1) Atmosfer


Lapisan Bumi

Bumi merupakan planet ketiga di alam semesta. Bumi berbentuk seperti bola. Bumi memiliki beberapa lapisan. Penyusun antar lapisan berbeda beda. Pada bagian dalam bumi salah satunya tersusun atas cairan. Cairan ini salah satunya adalah magma. Magma yang keluar dari bumi melalui gunung yang meletus disebut lava. Bumi tersusun atas atmosfer yang merupakan lapisan terluar, kemudian kerak bumi, mantel bumi, inti luar, dan terakhir inti dalam.

Secara garis besar, bumi terdiri atas 3 lapisan yaitu atmosfer berupa komponen gas, komponen berbentuk padatan berupa litosfer, dan komponen air bernama hidrosfer. Selain 3 komponen utama tadi, masih ada komponen yang lain yaitu, bagian bumi es yang disebut kriosfer dan bagian bumi berlangsungnya kehidupan bernama biosfer.

A. Atmosfer


Bumi merupakan satu satunya planet yang menunjang kehidupan. Hal ini disebabkan salah satunya karena adanya oksigen. Seperti yang kita ketahui bahwa makhluk hidup membutuhkan oksigen dari udara untuk hidup. Udara di bumi terdapat di lapisan atmosfer. Atmosfer adalah lapisan bumi yang berwujud uap.

Atmosfer terdiri atas campuran gas, serta sedikit cairan dan padatan. Atmosfer terbentuk akibat letusan gunung yang kaya nitrogen dan karbon dioksida. Bumi saat itu masih sedikit oksigen. Organisme fotosintetik lalu mengubah karbon dioksida menjadi oksigen dan melepaskannya ke atmosfer.

Setelah adanya oksigen, terbentuklah ozon di atmosfer. Ozon berfungsi untuk melindungi bumi dari radiasi berbahaya matahari. Akibatnya, tumbuhan hijau di bumi dapat berkembang dan menghasilkan lebih banyak oksigen. Berbagai organisme pun berkembang karena banyaknya oksigen.

Atmosfer terdiri atas campuran gas yang berupa nitrogen (78%), oksigen (21%), serta karbon dioksida, argon dan gas gas lain yang menyusun sebagian kecil atmosfer. Selain gas, terdapat juga padatan dan zat cair pada atmosfer bumi. Jumlahnya terbilang kecil. Salah satu padatan dalam atmosfer adalah debu. Debu termasuk bagian atmosfer karena terhembus angin hingga ke atmosfer bumi. Zat cair pada atmosfer yang sering kita jumpai adalah kumpulan tetesan air yang membentuk awan.

1. Lapisan Atmosfer

Atmosfer bumi terdiri atas 5 lapisan yang memiliki karakteristik sendiri. Urutan lapisan atmosfer bumi dari bawah ke atas adalah troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Secara garis besar atmosfer bumi terbagi menjadi 2, yaitu bagian bawah dan bagian atas. Bagian bawah terdiri atas troposfer, dan stratosfer. Bagian atas terdiri atas mesosfer, termosfer, dan eksosfer.

a. Troposfer

Sebagian besar aktivitas manusia seperti belajar, bermain, berbelanja berada pada bagian troposfer. Ketinggian troposfer berada pada ketinggian 0 -10 km dpl (di atas permukaan laut). Sebagian besar troposfer terdiri dari uap air dan 75 % nya terdiri atas gas gas atmosfer. Di troposfer, merupakan tempat berlangsungnya cuaca seperti hujan.

b. Stratosfer

Stratosfer berada pada ketinggian antara 10 - 50 km dpl. Disini tempat pesawat yang terbang di udara. Stratosfer memiliki sedikit awan dan tidak memiliki aktivitas cuaca, sehingga tak mengganggu kegiatan penerbangan. Sebagian besar lapisan ini terdiri atas gas ozon (O3).

c. Mesosfer

Mesosfer adalah lapisan atmosfer ketiga bumi. Lapisan ini terletak di antara termosfer dan stratosfer. Lapisan mesosfer terletak pada ketinggian antara 50 - 85 km dpl. Suhu di sini sekitar 18 derajat celcius hingga -73 derajat celcius. Lapisan ini menjadi pelindung bumi dari benda benda angkasa. Di sinilah tempat meteor terbakar.

d. Termosfer

Lapisan termosfer terletak pada ketinggian antara 85 - 500 km dpl.
Suhu lapisan ini dapat mencapai 1982o celcius. Termosfer merupakan tempat berorbitnya teleskop Hubble milik NASA. Selain itu, termosfer juga berfungsi sebagai pelindung bumi dari radiasi ultraviolet.

Pada mesosfer dan termosfer terdapat lapisan bermuatan yang bernama ionosfer. Lapisan ini berfungsi sebagai pemantul gelombang radio sehingga kita dapat mendengar radio lebih jelas.

e. Eksosfer

Lapisan termosfer terletak pada ketinggian diatas 500 km dpl. Kandungan utama dari eksosfer adalah gas hidrogen. Disinilah tempat satelit buatan bumi mengorbit. Satelit di sini tidak dapat bergerak bebas karena eksosfer memiliki molekul yang sedikit sehingga gaya tekan udara sangat rendah. Satelit di Eksosfer bergerak bergantung pada mesin pendorongnya.

2. Tekanan udara

Gas di atmosfer memiliki massa. Gravitasi bumi menarik molekul gas / udara ke permukaan bumi. Jadi, semakin dekat dengan permukaan bumi maka semakin rapat molekul udaranya.  Besarnya tekanan udara akan semakin berkurang seiring dengan ketinggian atmosfer. Hak ini dapat dilihat pada pendaki yang kesulitan bernafas saat di ketinggian puncak gunung karena oksigen yang semakin sedikit.

3. Suhu di atmosfer

Matahari memancarkan energi panas ke bumi. Sebelum mencapai permukaan bumi, energi matahari akan melewati atmosfer. Sebagian energi matahari diserap oleh atmosfer dalam bentuk kalor. Tetapi, tidak semua lapisan atmosfer mudah menyerap energi matahari. Beberapa lapisan di atmosfer memiliki molekul gas yang sulit menyerap energi matahari. Suhu di lapisan atmosfer pun berbeda beda.

Lapisan troposfer memiliki suhu antara - 52 sampai 17o celcius. Bagian terendah troposfer memiliki suhu terendah karena permukaan bumi menyerap energi matahari dan menyalurkannya ke troposfer.

Berlawanan dengan troposfer, suhu di stratosfer semakin tinggi seiring bertambahnya ketinggian. Hal ini disebabkan adanya ozon di atas stratosfer. Molekul ozon mampu menyerap energi panas matahari sehingga terjadi kenaikan suhu.

Lapisan mesosfer memiliki karakteristik yang sama dengan lapisan stratosfer yaitu semakin tinggi maka semakin tinggi suhunya. Hal ini disebabkan mesosfer terdiri atas molekul yang sulit menyerap energi matahari.

Termosfer dan eksosfer merupakan lapisan pertama yang terkena energi matahari. Kedua lapisan ini memiliki molekul yang sedikit. Namun, molekul molekul ini sangat efektif dalam menyerap energi matahari. Alhasil, semakin tinggi ketinggiannya maka semakin bertambah suhunya.

4. Lapisan Ozon

Energi matahari yang masuk ke atmosfer akan berkurang sebesar 50 %. Jumlah sinar ultraviolet (sinar penyebab kanker kulit) yang sampai ke permukaan bumi hanyalah 1 % karena 99 % nya sudah diserap oleh lapisan ozon. 

Lapisan ozon terletak pada lapisan stratosfer pada ketinggian sekitar 15 - 84 km dpl. Ozon terdiri atas 3 atom oksigen yang berikatan. Kandungan ozon dalam stratosfer sangat tinggi. Fungsi lapisan ozon untuk menyerap sebagian besar ultraviolet yang masuk ke bumi. 
Konsentrasi ozon di atmosfer berubah ubah setiap waktu. Salah satu penyebabnya adalah gas CFC. Gas ini umumnya berasal dari lemari es, AC, dan parfum. Gas ini dapat bereaksi dengan gas ozon di stratosfer. Gas yang terbentuk hasil reaksi tidak dapat menyerap energi matahari. Akibatnya, semakin banyak sinar ultraviolet yang masuk ke permukaan bumi.

Jika gas CFC semakin banyak di atmosfer, maka hal ini dapat menyebabkan penurunan ozon. Penurunan ozon ini terlihat di kutub utara. Fenomena ini disebut lubang ozon.

Lubang ozon semakin membesar dari tahun 1980 hingga tahun 2010. Hal ini menunjukkan dampak serius dari penggunaan gas CFC.