Ciri-Ciri Lapisan Atmosfer dan Pemanfaatannya

A. Ciri-Ciri Lapisan Atmosfer dan Pemanfaatannya

Atmosfer berasal dari kata atmos yang berarti uap atau gas dan sphaira atau sphere yang berarti bola atau lingkungan. Jadi, atmosfer ialah massa udara yang menyelimuti bulatan bumi. Atmosfer ini penting untuk melindungi bumi dari pemanasan dan pendinginan yang berlebihan, dari meteor-meteor, dan sebagainya. Dalam mempelajari atmosfer ada dua ilmu pengetahuan yang perlu dipahami, yaitu klimatologi dan meteorologi. Klimatologi adalah ilmu yang mempelajari tentang karakteristik dari kondisi atmosfer (Strahler,1983). Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari tentang hukum-hukum dan prinsip-prinsip yang terjadi pada fenomena atmosfer pada suatu saat tertentu (Miller,1983).

Perbedaan antara klimatologi dan meteorologi adalah klimatologi mempelajari persebaran dari keadaan atau kondisi atmosfer, sebagai contoh persebaran hujan di Jawa, frekuensi terjadinya banjir dan kekeringan, baik tahunan bulanan, atau waktu tertentu. Sebaliknya, meteorologi menekankan pada proses yang berlangsung pada atmosfer, terutama sampai beberapa ratus meter di atas permukaan tanah (batas tropopause).

Pertukaran-pertukaran informasi tentang cuaca dan iklim sekarang dikoordinasi oleh WMO (World Meteorological Organization). Yaitu, suatu badan khusus milik PBB yang berkedudukan di Jenewa, Swiss, berdiri tahun 1951. WMO merupakan perkembangan dari IMO (International Meteorological Or- ganization) yang didirikan tahun 1878.

Di Indonesia, persebaran informasi cuaca dan iklim ditangani oleh BMG (Badan Meteorologi dan Geofisika) yang dahulunya bernama Lembaga Meteorologi dan Geofisika. Dalam melaksanakan tugasnya, BMG yang berkedudukan di Jakarta bekerja sama dengan beberapa badan, baik swasta maupun pemerintah.

Massa udara di ruang atmosfer bumi menurut pembedaan suhunya langsung atau tidak langsung berpengaruh terhadap gejala cuaca dan iklim. Massa udara terdiri atas empat lapisan utama, yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer.

At mosfer

100 g n

n g g ti e ti K 100

lapisan E

K e 90

sisa meteor 60

80 -200 0 200 400 500 800 1000 1200° C

lapisan D

-100 -80 -60 -40 -20 0

20 40 °C

awan 60 MESOSFER

70 Mesopause

a n g noctilucent 40

balon udara 20

20 Awan nacreus 10 Tropopause

Gunung Everest 10

0 -100 -80 -60 -40 -20 0 TROPOSFER 20 40°

Fenom ena at m osfer

Temperatur (°C)

Sumber: M akalah At m osfer dan Gejala-gejalanya

Gambar 4.1 Distr ibusi ver tikal dar i unsur -unsur atmosfer dan fenomenanya (M iller ). (Diubah m enjadi dua kolom oleh penulis)

Atmosfer terdiri dari gas-gas atau zat-zat yang makin tinggi, makin renggang. Unsur utama yang dominan adalah nitrogen (N 2 ) sebanyak 78%, oksigen (O 2 ) 22%, argon (Ar) 1%, dan karbon dioksida (CO 2 ) 0,03%.

Nitrogen (N 2 ) dalam atmosfer merupakan unsur yang tidak mudah bergabung dengan unsur lain, sehingga hanya sedikit yang dapat dimanfaatkan oleh tanah dan tumbuh-tumbuhan. Sementara itu, oksigen (O 2 ) merupakan unsur yang aktif dan mudah bersenyawa dengan unsur lain. Hal ini dapat dilihat dalam proses pelapukan, oksidasi pada tanah, dan dimanfaatkan untuk bernapas oleh makhluk hidup.

Geogr afi Kelas X SM A dan M A

Argon merupakan unsur yang tidak begitu penting dalam proses alam. Karbon dioksida (CO 2 ) meskipun sedikit merupakan unsur yang sangat penting karena dapat menyerap panas matahari yang berguna bagi tumbuh-tumbuhan dalam proses fotosintesis, yaitu mengubah zat hara menjadi karbohidrat.

Menurut Humphrey, komposisi macam-macam zat yang dihubungkan dengan ketinggian lapisan udara dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 4.1 Hubungan antar a Ketinggian Lapisan Udar a dengan Kom posisi M acam -M acam Zat M enur ut Hum phr ey (%)

Tinggi (km ) Zat

15 20 40 100 Nitr ogen (N 2 )/ zat lemas

8 6 ,5 3 .0 Oksigen (O 2 )/ zat pembakar

0 ,2 Hydr ogen (H 2 )/ zat air

Sumber: Ilm u Penget ahuan Bum i dan Ant ar iksa (1 9 9 4 )(dat a diubah sedikit oleh penulis).

Selain itu, di dalam atmosfer masih terdapat zat lain dalam jumlah kecil, yaitu neon (Ne), helium (He), krypton (Kr), xenon (Xe), metana (CH 4 ), Dinitrogen oksida (N 2 O), radon (Rn), uap air (H 2 O), ozon (O 3 ), sulfur dioksida (SO 2 ), nitrogen dioksida (NO 2 ), amonia (NH 3 ), dan karbon monoksida (CO).

1. Troposfer (Troposphere)

Troposfer adalah lapisan atmosfer yang paling bawah. Ketinggian troposper tidak sama, yaitu sebagai berikut.

a. di daerah kutub tingginya 8 km dpl (di atas permukaan laut);

b. di daerah khatulistiwa, tingginya 16 km dpl;

c. tinggi rata-rata lebih kurang 12 km dpl. Masa udara di lapisan ini paling rapat. Kandungan zat dan gas paling

kompleks. Lebih kurang 80% dari kandungan zat dan gas seluruhnya terdapat di lapisan troposfer (lihat gambar 4.1).

Karakteristik suhu di lapisan ini, makin tinggi massa udara yang naik suhu udaranya semakin rendah. Sampai zona suhu terendah, batas troposfer dengan stratosfer mencapai -62 0 C (lihat gambar 4.1). Lapisan massa udara terdingin inilah yang disebut zona tropopause. Sebaliknya, gerak massa udara turun setiap 100 meter, suhu naik rata-rata 1 r C. Berdasarkan karakteristik suhu udara itulah, troposfer menjadi ruang tempat terbentuknya proses cuaca atau iklim yang langsung berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup di permukaan bumi. Proses-proses cuaca, seperti hujan, angin, awan, dan sebagainya terjadi pada lapisan ini.

At mosfer

2. Stratosfer (Stratosphere)

Lapisan stratosfer antara 15 - 55 km dari muka laut. Massa udara di lapisan ini tidak serapat massa udara di lapisan troposfer. Di lapisan bagian atas, yaitu di sekitar batas stratosfer dengan mesosfer (zona stratopause)

merupakan konsentrasi gas ozon (O 3 ) paling besar. Konsentrasi gas ozon di lapisan ini berfungsi sebagai pelindung bumi karena unsur-unsur radiasi matahari, seperti sinar gamma, sinar X, ultraviolet, dan inframerah dinetralkan

oleh O 3 . Oleh karena itu, unsur-unsur radiasi matahari sampai ke permukaan bumi tidak membahayakan kehidupan makhluk hidup. Suhu udara dari tropopause sampai stratopause meningkat dari -62 rC hingga mencapai 0 r C. Akan tetapi, dari stratopause terus menurun sampai -100 r C di zona mesosfer.

3. Mesosfer (Mesosphere)

Lapisan mesosfer antara 55 - 75 km. Suhu udara di lapisan ini menurun tajam hingga mencapai -100 r C. Batu-batu meteorit yang bergerak berasal dari eksosfer menembus atmosfer (akibat gravitasi bumi). Di lapisan mesosfer, batu meteorit dihimpit oleh massa udara yang dingin. Akibatnya, terbakar dan hancur sebelum menyentuh muka bumi. Jadi, mesosfer berfungsi sebagai pelindung bumi dari benturan-benturan batuan meteorit.

4. Termosfer (Thermosphere)

Lapisan termosfer dari 75 km sampai ketinggian yang belum diketahui. Lapisan bawah termosfer ini disebut ionosfer. Lapisan ionosfer ini antara 75 - 375 km dan merupakan ruang tempat proses ionisasi atau pembentukan ion yang bermuatan listrik positif. Akibatnya, suhu di lapisan ini tinggi. Pada ketinggian 375 km, suhunya naik sampai 1.010 r C dan pada ketinggian 480 km suhunya mencapai 1.200 r C. Di lapisan ini, aurora (cahaya kutub) terlihat bergemerlapan.

Ionisasi adalah suatu proses penyerapan radiasi matahari oleh oksigen dan nitrogen menjadi atom-atom ion. Konsentrasi gas ion di ruang termosfer membentuk lapisan-lapisan yang dapat memantulkan gelombang radio (ra- dio waves) dari bumi. Lapisan ini terdiri dari lapisan D,E, dan F. Jenis gelom- bang radio yang dipancarkan oleh pemancar radio adalah sebagai berikut:

a. gelombang panjang (panjang gelombang 20.000 - 1.001 m);

b. gelombang menengah (panjang gelombang 1.000 - 201 m);

c. gelombang pendek (panjang gelombang 200 - 100 m), terbagi lagi atas gelombang pendek 200 - 51 m dan gelombang pendek 50 - 10 m.

Geogr afi Kelas X SM A dan M A

Gelombang panjang, pada siang hari dipantulkan antara lapisan D dan permukaan bumi. Ketinggian lapisan D rata-rata 90 km. Malam hari lapisan

D menghilang. Pantulan terjadi antara lapisan E dengan permukaan bumi, tetapi lemah, tidak teratur, dan hanya setempat. Gelombang menengah, dipantulkan oleh lapisan D atau E. Ketinggian lapisan E antara 90 - 130 km. Gelombang pendek antara 200 - 50 m dapat dipantulkan oleh lapisan F 1 , sedangkan gelombang pendek antara 50 - 10 m dipantulkan oleh lapisan F 2 . Tinggi lapisan F lebih dari 130 km.

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

117 3877 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 1031 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 925 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 622 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

26 774 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

60 1322 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

65 1216 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 805 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

31 1087 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

41 1320 23