21
c. Struktur Lapisan Atmosfer
Atmosfer yang menyelimuti bumi dibedakan menjadi 4 empat lapisan. Setiap lapisan memiliki karakteristik tertentu. Lapisan ini dapat dibagi atas
beberapa lapisan berdasarkan penyebaran suhu, komposisi dan sifat gas yang dikandung dalam atmosfer, dan peristiwa fisika yang belangsung di
atmosfer. Berdasarkan ketinggiannya, atmosfer dibagi atas empat lapisan, mulai dari lapisan paling bawah adalah trofosfer, stratosfer, mesosfer, dan
termosfer.
Gambar 1. Struktur lapisan-lapisan atmosfer
1. Troposfer, merupakan lapisan terbawah dari atmosfer yang terletak
pada ketinggian mulai permukaan bumi laut sampai pada ketinggian 8 km di daerah kutub dan 16 km di daerah ekuator atau dengan rata-rata
ketinggian altitude 12 km. Pada lapisan ini terjadi penurunan suhu menurut ketinggian sehingga disebut lapisan gradient suhu dengan
laju penurunan sebesar 0.65 C setiap ketinggian naik 100 m. Besar
22
penurunan suhu ini disebut sebagai laju penurunan suhu normal. Karena merupakan nilai rata-rata pada semua lintang dan waktu.
Sumber bahan utama dari lapisan atmosfer ini adalah permukaan bumi yang menyerap radiasi surya. Trofosfer mengandung kira-kira 75
udara kering dan hampir 100 uap air dan aerosol. Oleh karena itu, trofosfer merupakan lapisan yang memiliki gejala cuaca, atau dikatakan
pula sebagai lapisan pembuat cuaca, yang secara langsung penting bagi kehuidupan di permukaan bumi dan di atmosfer aerobiologi.
Pergerakan udara baik secara lokal maupun secara umum global, baik secara horizontal disebut angin maupun secara vertikal disebut arus
udara pada umumnya terjadi pada lapisan ini. Semakin dekat dengan permukaan bumi, kecepatan angin semakin kecil, karena adanya
kekerasan permukaan yang menyebabkan terjadinya gaya gesekan dan pengaruhnya dapat mencapai ketinggian 1.5 km. Oleh karena itu,
lapisan di atas 1.5 km disebut atmosfer bebas, sedangkan dibawahnya disebut lapisan batas atmosfer dan di bawah ketinggian 100 m disebut
lapisan batas permukaan. Lapisan trofosfer`diakhiri dengan suatu lapisan udara yang relatif tipis, yang sifatnya isotermal dengan suhu
sekitar -60
o
C dan disebut tropopause. Tropopause merupakan lapisan antara trofosfer dengan strafosfer di atasnya. Lapisan ini atau sedikit
dibawahnya juga dikenal sebagai langit-langit cuaca, karena merupakan batas terjadinya komveksi olakan dan tuberlensi golakan atmosfer.
Stratosfer merupakan lapisan atmosfer kedua setelah trofosfer yang terletak di atas tropopause sampai ketinggian 50 km di atas permukaan
bumi laut. Bila pada lapisan trofosfer terjadi gradien suhu, maka pada lapisan ini justru terjadi kenaikan suhu menurut ketinggian yang
disebut inversi suhu. Lapisan ini, mulai dari lapisan batas sampai
23
ketinggian 50 km, terdiri atas tiga sub lapisan dengan laju perubahan suhu yang berbeda yaitu:
a. Strotosfer bawah 12-20km sebagai lapisan isotermal
b. Strotosfer tengah 20-35 km sebagai lapisan inversi suhu
c. Strotosfer atas 35-50 km sebagai lapisan inversi suhu yang kuat.
Lapisan ini merupakan lapisan amosfer utama yang mengandung ozon terutama pada ketinggian 15-35 km dengan konsentrasi tertinggi pada
ketinggian 22.0-22.5 km, yang dikenal sebagai ozonosfer. Konsentrasi O
3
di atmosfer bervariasi menurut waktu dan tempat. Makin jauh dari kutub utara,O
3
semakin rendah, sebaliknya tertinggi ditemukan pada daerah ekuator pada bulan Juni sekitar 240x10-3cm dan disebut
stratopause. Stratopause merupakan lapisan batas antara strafosfer dengan lapisan mesosfer di atasnya.
Mesosfer merupakan lapisan ketiga dari atmosfer yang terletak pada ketinggian 50-80 km. Pada lapisan ini terjadi penurunan suhu menurut
ketinggian gradien suhu seperti yang terjadi pada lapisan pertama sampai mencapai puncaknya dengan suhu setinggi -90
o
C, yang disebut mesopause dan merupakan lapisan isotermal seperti kedua lapisan
batas di bawahnya. Pada lapisan ini terjadi penguraian molekul oksigen menjadi atom
oksigen, yang pada akhirnya akan menghasilkan molekul O3 dalam proses ionosasi terutama pada lapisan atas dan lapisan ini lebih terbuka
terhadap sinar ultra Violet. Setelah O3 terbentuk kemudian akan turun ke lapisan stratosfer terutama pada ketinggian 15-35 km.
Termosfer merupakan lapisan keempat dari atmosfer yamg terletak pada ketinggian 80-100 km, tetapi berakhirnya lapisan ini banyak
pendapat lain. Misalnya ada yang mengatakan 250 km dan bahkan 500
24
km. Diatas 100 km, atmosfer sangat dipengaruhi oleh sinar x dan radiasi ultra violet dari mstshsri ysng menghasilkan ionisasi. Dalam proses ini,
terjadilah ion positif dan elektron bebas yang bermuatan negatif. Daerah dengan konsentrasi elektron bebas yang tinggi disebut ionosfer.
Pada lapisan ini terjadi kenaikan suhu menurut ketinggian lapisan inversi suhu seperti yang terjadi pada lapisan stratosfer. Lapisan ini
pada umumnya terdiri dari molekul-molekul oksigen dan nitrogen serta atom oksigen. Lapisan atmosfer dibawah mesopause mempunyai
komposisi atmosfer yang relatif homogen, sebaliknya di atas mesopause komposisi atmosfer tidak homogen lagi. Hal ini disebabkan oleh
gerakan mikroskopik dari setiap molekul dan atom. Terjadinya inversi suhu pada lapisan ini oleh karena adanya penyebaran sinar ultra violet
oleh atom oksigen seperti yang terjadi pada lapisan kedua strafosfer.
25
PERAN IKLIM DAN CUACA
a. Manfaat dan Peran Cuaca
Kategori