Atmosfer Bumi
Dari Wikipedia
bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Lapisan-lapisan
atmosfer Bumi.
Atmosfer adalah lapisan
gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari
permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer
terdapat dari ketinggian 0 km di atas
permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi.
Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang
terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain
berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk
memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit
dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif
yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang
lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.
Atmosfer tidak
mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah
ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer dan angkasa
luar.
Daftar isi
Lapisan ini
berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang
kehidupan di bumi. Dalam lapisan
ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang
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 suhu yang 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.
Perubahan
secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar
11 km. Suhu di lapisan
stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu
atau sekitar
. Pada lapisan
ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu. Lapisan
ini juga merupakan tempat terbangnya pesawat. Awan tinggi jenis cirrus
kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang
signifikan yang terjadi pada lapisan ini.
Dari bagian
tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah
seiring kenaikan ketinggian. Hal ini dikarenakan bertambahnya lapisan dengan
konsentrasi ozon. Lapisan ozon
ini menyerap radiasi sinar ultra violet. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai
sekitar
pada ketinggian
sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan
lapisan berikutnya.
Adalah lapisan
udara ketiga, di mana suhu atmosfer akan berkurang dengan pertambahan
ketinggian hingga lapisan keempat, termosfer. Udara yang di sini akan
mengakibatkan pergeseran yang berlaku dengan objek yang datang dari angkasa dan
menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang sampai ke bumi terbakar
pada lapisan ini. Kurang lebih 25 mil atau 40 km di atas permukaan bumi,
saat suhunya berkurang dari 290 K hingga 200 K, terdapat lapisan transisi
menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian
bertambah, hingga menjadi sekitar
(dekat bagian
atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km di atas permukaan bumi).
Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awan noctilucent, yang terbentuk
dari kristal es. Antara lapisan Mesosfer dan lapisan Atmosfer terdapat lapisan
perantara yaitu Mesopause.
Transisi dari
mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai
termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini
yaitu sekitar
. Perubahan ini
terjadi karena serapan radiasi sinar ultra violet. Radiasi ini menyebabkan
reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan
nama ionosfer, yang dapat
memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna
untuk membantu memancarkan gelombang radio.
Lapisan ionosfer yang terbentuk
akibat reaksi kimia ini juga merupakan lapisan pelindung bumi dari batu meteor
yang berasal dari luar angkasa karena ditarik oleh gravitasi bumi. Pada lapisan
ionosfer ini, batu
meteor terbakar dan terurai. Jika ukurannya sangat besar dan tidak habis
terbakar di lapisan udara ionosfer ini, maka akan
jatuh sampai ke permukaan bumi yang disebut Meteorit.
Fenomena aurora yang dikenal
juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi pada lapisan ini.
Lapisan
Termosfer Berada di atas mesopouse dengan ketinggian sekitar 75 km sampai
pada ketinggian sekitar 650 km. Pada lapisan ini, gas-gas akan
terionisasi, oleh karenanya lapisan ini sering juga disebut lapisan ionosfer.
Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan
molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan
menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan
meningkat dengan meningkatnya ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan
lagi, yaitu :
1.
Lapisan ozon
Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini
tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan
ozon. mempunyai
sifat memantulkan gelombang radio. Suhu udara di sini berkisar – 70 °C
sampai +50 °C .
2.
Lapisan udara F
Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara
appleton.
3.
Lapisan udara atom
Pada lapisan ini, materi-materi berada dalam bentuk atom. Letaknya lapisan ini
antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari,
dan diduga suhunya mencapai 1200 °C .
Eksosfer adalah
lapisan bumi yang terletak paling luar. Pada lapisan ini terdapat refleksi cahaya
matahari yang
dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya
matahari yang
dipantulkan tersebut juga dikenal sebagai cahaya Zodiakal.
Gas-gas
penyusun atmosfer
Atmosfer
mengandung campuran gas-gas yang lebih dikenal dengan nama udara dan menutupi
seluruh permukaan bumi. Campuran gas-gas ini menyatakan komposisi dari atmosfer
bumi. Bagian bawah dari atmosfer bumi dibatasi oleh daratan, samudera, sungai,
danau, es, dan permukaan salju. Gas pembentuk atmosfer disebut udara. Udara
adalah campuran berbagai unsur dan senyawa kimia sehingga udara menjadi
beragam. Keberagaman terjadi biasanya karena kandungan uap air dan susunan
masing-masing bagian dari sisa udara (disebut udara kering). Atmosfer Bumi
terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon
(0.93%), dan gas lainnya.
Atmosfer
tersusun oleh:
Nitrogen
bereaksi lambat, tetapi merupakan bagian penting dari kehidupan sehingga
keseimbangan nitrogen di udara, di laut dan di dalam bumi sangat dipengaruhi
oleh makhluk hidup. Karbondioksida yang berlimpah dari sinar matahari membuat
karbohidrat dengan hasil sampingan oksigen (fotosintesis). Oksigen terakumulasi
di udara kemudian berkembang makhluk yang membutuhkan oksigen. Gas nitrogen
merupakan gas yang paling banyak terdapat dalam lapisan udara atau atmosfer
bumi. Salah satu sumbernya yaitu berasal dari pembakaran sisa-sisa pertanian
dan akibat letusan gunung api. Gas lain yang cukup banyak dalam lapisan udara
atau atmosfer adalah oksigen. Oksigen antara lain berasal dari hasil proses
fotosintesis pada tumbuhan yang berdaun hijau. Dalam proses fotosintesis,
tumbuhan menyerap gas karbondioksida dari udara dan mengeluarkan oksigen. Gas
karbondioksida secara alami besaral dari pernapasan mahkluk hidup, yaitu hewan
dan manusia. Serta secara buatan gas karbondioksida berasal dari asap
pembakaran industri, asap kendaraan bermotor, kebakaran hutan, dan lain-lain.
Selain keempat
gas tersebut di atas ada beberapa gas lain yang terdapat di dalam atmosfer,
yaitu di antaranya ozon. Walaupun ozon ini jumlahnya sangat sedikit namun
sangat berguna bagi kehidupan di bumi, karena ozon yang dapat menyerap sinar
ultra violet yang dipancarkan sinar matahari sehingga jumlahnya sudah sangat
berkurang ketika sampai di permukaan bumi. Apabila radiasi ultra violet ini
tidak terserap oleh ozon, maka akan menimbulkan malapetaka bagi kehidupan
mahkluk hidup yang ada di bumi. Radiasi ini di antaranya dapat membakar kulit
mahkluk hidup, memecahkan kulit pembuluh darah, dan menimbulkan penyakit kanker
kulit.
Selain unsur
pembentuk yang berupa gas, udara juga mengandung partikel padat dan cair, yang
begitu kecilnya sehingga gerakan udara dapat mengimbangi kecenderungan partikel
tersebut jatuh ke tanah. Partikel itu dapat berasal dari debu yang terangkat
oleh angin, partikel garam laut, ataupun hasil pembakaran dan pengolahan dalam
industri. Berdasarkan pengalaman sehari-hari kita mengetahui bahwa suhu udara
berubah-ubah dari waktu ke waktu; pagi yang sejuk diikuti oleh sore hari yang
panas, dan musim dingin yang dingin diikuti musim panas yang panas dalam suatu
daur yang tetap. Suhu menjadi beragam dari tempat ke tempat pada waktu yang
sama. Pada wilayah yang lintang rendah lebih panas daripada wilayah pada
lintang yang lebih tinggi dan daerah yang rendah lebih panas daripada
pegunungan tinggi.
Bumi secara
keseluruhan selama setahun penuh, suhu rata-rata di dekat tanah pada muka laut
(suhu permukaan) adalah 15 °C (288°K, 59 °F). Rata-rata keseluruhan
sepanjang tahun turun menurut ketinggian. Namun, kira-kira di atas 12 km
(40.000 kaki) penurunan suhu berhenti. Lapisan atmosfer dengan suhu yang
rata-rata berkurang menurut kentinggian, disebut troposfer, lapisan diatasnya
denagn suhu tetap atau meningkat disebut stratosfer. Pada permukaan diantara
troposfer dan stratosfer (kadang-kadang berupa lapisan peralihan) disebut
tropopause. Daerah dimana cuaca terjadi adalah bagian terbawah atmosfer, yang
disebut troposfer (daerah inilah yang menjadi perhatian bagi para ahli
meteorologi).
Troposfer
memiliki sifat penting, yaitu bahwa secara umum temperatur berkurang terhadap
ketinggian. Diatas troposfer adalah stratosfer yang dicirikan oleh bertambahnya
temperatur terhadap ketinggian. Diskontinuitas yang membedakan troposfer dengan
stratosfer adalah lapisan tropopause. Pada troposfer campuran gas-gas terdiri
dari 78% nitrogen dan 21% oksigen (prosen dalam volume). Sisanya sebesar 1%
adalah campuran gas yang terdiri dari argon, karbondioksida, dan gas-gas
lainnya. Campuran gas-gas tanpa uap-air disebut sebagai udara kering, dan
campuran gas-gas tanpa terkecuali disebut sebagai udara lembab.
Proses
masuk-kembali dari orbit dimulai pada 122 km (400.000 ft).
Angkasa tidak
sama dengan orbit. Kesalahan pengertian umum tentang batasan ke angkasa adalah
orbit terjadi dengan mencapai ketinggian ini. Orbit membutuhkan kecepatan orbit
dan secara teoretis dapat terjadi pada ketinggian berapa saja. Gesekan atmosfer
mencegah sebuah orbit yang terlalu rendah.
Ketinggian
minimal untuk orbit stabil dimulai sekitar 350 km (220 mil) di atas
permukaan laut rata-rata, jadi untuk melakukan penerbangan angkasa orbital
nyata, sebuah pesawat harus terbang lebih tinggi dan (yang lebih penting) lebih
cepat dari yang dibutuhkan untuk penerbangan angkasa sub-orbital.
Mencapai orbit
membutuhkan kecepatan tinggi. Sebuah pesawat belum mencapai orbit sampai ia
memutari Bumi begitu cepat sehingga gaya sentifugal ke atas membatalkan gaya
grafitasi ke bawah pesawat. Setelah mencapai di luar atmosfer, sebuah pesawat
memasuki orbit harus berputar ke samping dan melanjutkan pendorongan roketnya
untuk mencapai kecepatan yang dibutuhkan; untuk orbit Bumi rendah, kecepatannya
sekitar 7,9 km/s (28.400 km/jam — 18.000 mill/jam). Oleh karena itu,
mencapai ketinggian yang dibutuhkan merupakan langkah pertama untuk mencapai
orbit.
Energi yang
dibutuhkan untuk mencapai kecepatan untuk orbit bumi rendah 32MJ/kg sekitar dua
puluh kali energi yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian dasar 10 kJ/km/kg.
Atmosfer Bumi
Dari Wikipedia
bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Lapisan-lapisan
atmosfer Bumi.
Atmosfer adalah lapisan
gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari
permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer
terdapat dari ketinggian 0 km di atas
permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi.
Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang
terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain
berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk
memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit
dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif
yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang
lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.
Atmosfer tidak
mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah
ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer dan angkasa
luar.
|
|
