Atmosfer dan Hidrosfer
145
Bumi yang kita tinggali ini tidak hanya terdiri atas lapisan- lapisan yang membentuk permukaan bumi, namun juga
diselubungi oleh lapisan-lapisan gas. Lapisan-lapisan gas tersebut dinamakan atmosfer. Atmosfer merupakan gabungan dari
berbagai gas berlapis-lapis dan tidak berwarna.
Keberadaan atmosfer bumi sangat penting bagi kehidupan. Bayangkan apabila udara yang kita hirup dan kita butuhkan
setiap saat berkurang, tercemar, atau bahkan tidak ada sama sekali. Tentu kehidupan manusia akan terganggu, begitu juga
makhluk hidup yang lain.
Atmosfer tidak hanya penting untuk pernapasan makhluk hidup, tetapi juga sangat penting untuk sarana transportasi
udara, komunikasi, memengaruhi keadaan cuaca dan iklim, serta menjadi pelindung bumi dari benda-benda luar angkasa.
Secara fisik atmosfer dapat dirasakan dan dapat diperkira- kan keberadaannya. Ketika kamu berdiri di pantai atau di
lapangan terbuka, akan terasa sekali terpaan angin yang merupakan bagian dari atmosfer.
Unsur gas utama pembentuk atmosfer terdiri atas oksigen dan nitrogen. Secara umum, ada tiga jenis gas yang membentuk
atmosfer, yaitu sebagai berikut. 1. Udara kering, yakni gas tanpa air dan aerosol yang mencakup
96 dari volume atmosfer. Udara kering ini ada dua macam, yaitu gas utama dan gas penyerta.
2. Uap air yang kandungannya dalam atmosfer berbeda di setiap wilayah bumi.
3. Aerosol, yakni partikel halus dari bahan padat di bumi yang memiliki massa ringan, sehingga dapat tertiup naik ke lapisan
atmosfer. Bahan-bahan tersebut antara lain debu, garam, abu, asap, dan mikroorganisme.
Atmosfer memiliki peran yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Beberapa manfaat atmosfer adalah sebagai berikut.
1. Menjaga temperatur bumi. Tanpa atmosfer, temperatur bumi
pada siang dan malam dapat berbeda drastis. Temperatur siang akan tinggi sekali dan temperatur malam akan rendah
sekali. Atmosfer menjaga agar temperatur antara siang dan malam hari tidak terlalu jauh berbeda.
2. Menyaring sinar matahari yang mengandung radiasi ultraviolet. Radiasi ultraviolet sangat berbahaya bagi makhluk hidup di
bumi. 3. Melindungi bumi dari benda-benda angkasa yang jatuh ke
bumi karena tarikan gaya gravitasi. 4. Sebagai sumber gas dan uap pembuat hujan.
5. Sebagai pemantul gelombang radio yang digunakan dalam proses telekomunikasi.
6. Untuk bernapas bagi makhluk hidup.
Atmosfer berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, yakni
kata atmos yang berarti uap atau gas, dan sphaira yang
artinya lapisan. Maka, atmosfer dapat diartikan sebagai lapisan
berbagai gas yang menyelubungi bumi.
Wawasan Sosial
A. Sifat-Sifat Fisik Atmosfer
Gambar 6.1 Lapisan udara atau
atmosfer penting untuk transportasi udara dan
komunikasi.
Sumber: Microsoft Student 2006
Ilmu Pengetahuan Sosial SMP dan MTs Kelas VII
146
Wawasan Sosial
Atmosfer terdiri atas gas-gas yang sifatnya mudah memampat dan mengembang. Atmosfer dapat terus berada di seputar bumi
karena tarikan gravitasi bumi. Ketinggian lapisan atmosfer senantiasa berubah-ubah seiring perubahan waktu dan musim.
Di bawah ini adalah komposisi unsur gas-gas pada lapisan atmosfer.
Menurut perubahan suhu dan ketinggiannya, atmosfer dapat dikelompokkan menjadi empat lapisan utama, yakni troposfer,
stratosfer, mesosfer, dan termosfer.
1. Lapisan Troposfer
Troposfer merupakan lapisan atmosfer yang paling rendah. Lapisan ini bersentuhan dengan permukaan bumi. Kandungan
massa udara terbesar berada pada lapisan troposfer. Ketinggian lapisan troposfer berbeda di setiap daerah. Di wilayah
kutub, ketinggiannya mencapai 8 km, di daerah sedang mencapai 11 km, dan di daerah khatulistiwa dapat mencapai
16 km. Secara umum, ketebalan lapisan ini adalah 15 km. Makin tinggi lapisan troposfer di suatu wilayah, maka akan makin
rendah temperaturnya. Setiap ketinggian naik 100 m, temperatur akan makin turun atau rendah hingga antara 0,5°–
0,6° celcius. Maka temperatur atau suhu di pegunungan lebih rendah dibandingkan di daerah pantai. Bagian tertinggi dari
KESEIMBANGAN YANG GENTING
Atmosfer berada dalam kondisi keseimbangan dinamis yang
sangat rawan. Aktivitas manusia telah mengalihkan sejumlah
besar karbon yang semula tersimpan di dalam batuan ke
dalam atmosfer. Proses ini menyebabkan iklim dunia
menghangat. Sementara itu, akibat aktivitas manusia, lapisan
ozon juga menipis dengan cepat. Ini membuka jalan bagi radiasi
matahari yang berbahaya untuk mencapai permukaan bumi. Jika
kita terus menerus mengganggu keseimbangan atmosfer, maka
planet bumi tempat kita hidup sekarang mungkin tidak akan
nyaman lagi untuk didiami di masa yang akan datang.
Tugas Bersama
1. Mengapa ketinggian lapisan
atmosfer berbeda-beda di satiap daerah?
2. Manakah lapisan udara yang lebih tebal antara di pantai
dengan di gunung?
Kelompok Nama
Gas Lambang Volume
Berat Molekul
Manfaat
Gas Utama Nitrogen
N
2
78,0 28,02
Bagi kehidupan
tumbuhan
Oksigen O
2
20,95 32,00
Pernapasan makhluk
hidup
Argon Ar
0,93 39,88
Karbon dioksida
CO
2
0,03 44,00
Fotosintesis tumbuhan
Neon Ne
0,0018 20,18
Lampu neon
Helium He
0,0005 4,00
Pengisi balon gas
Krypton Kr
0,00018 -
Xenon Xe
0,000006 -
Hidrogen H
0,00005 2,02
Bahan Ozon
O
z
0,00006 48,00
Menyerap ultraviolet
dari Matahari
Gas Penyerta
Permanen
Gas Penyerta
tidak Permanen
Atmosfer dan Hidrosfer
147
lapisan troposfer disebut tropopause. Pada tropopause, suhu tidak akan mengalami penurunan.
Segala proses cuaca semacam angin, penguapan, hujan, awan dan petir terjadi pada lapisan troposfer. Lapisan troposfer
merupakan satu-satunya lapisan atmosfer yang mengandung uap air.
2. Lapisan Stratosfer
Ketinggian lapisan stratosfer berkisar antara 15–50 km. Lapisan Stratosfer bawah yang disebut isothermia berketinggian antara
11–20 km. Pada lapisan isothermia ini, terkandung bulir-bulir sulfat yang memiliki kegunaan sebagai pembentuk hujan.
Lapisan stratosfer tengah yang disebut daerah inversi memiliki ketinggian antara 21–35 km. Pada daerah inversi. Suhu akan
makin tinggi seiring meningkatnya ketinggian. Lapisan Stratosfer paling atas atau stratopause berketinggian antara 36–
50 km. Lapisan stratosfer paling atas merupakan daerah inversi yang kuat.
Pada lapisan stratosfer paling atas, terdapat kandungan ozon O
3
yang berfungsi menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet dari matahari sehingga mampu menjaga makhluk hidup yang
ada di bumi. Pada lapisan ini gejala-gejala cuaca sudah tidak dijumpai lagi, sehingga keadaan udara relatif tenang.
3. Lapisan Mesosfer
Mesosfer merupakan lapisan dengan ketinggian antara 50-80 km. Pada lapisan ini, makin bertambah ketinggian maka suhu
akan makin turun. Pada ketinggian sekitar 50 km, suhu berkisar 5°C, sedangkan pada lapisan puncaknya yang disebut
mesopause
, suhu berkisar –95°C. Gas pada lapisan ini tidak terlalu padat. Pada lapisan ini, tidak ada sirkulasi udara.
Lapisan ini berfungsi menyaring benda-benda angkasa meteor yang akan jatuh ke bumi karena tarikan gravitasi.
Gambar 6.2 Petir terjadi di lapisan
troposfer.
Sumber: Photo Image
Tugas Mandiri
Mengapa radiasi ultraviolet matahari dapat menimbulkan
kerugian bagi makhluk hidup di bumi?
Gambar 6.3 Lapisan-lapisan atmosfer bumi.
Sumber: Atlas Dunia Buana Raya
Ozon Srtatosfer
Troposfer
Mesosfer Termosfer
km
o
C
Ilmu Pengetahuan Sosial SMP dan MTs Kelas VII
148
Wawasan Sosial
B. Cuaca dan Iklim
4. Lapisan Termosfer atau Ionosfer
Lapisan termosfer merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Ketinggiannya berkisar 80 km. Pada lapisan ini,
terdapat molekul-molekul oksigen dan nitrogen. Makin tinggi lapisan termosfer, maka temperaturnya akan makin tinggi pula.
Pada kisaran tinggi 480 km, temperatur dapat mencapai 1,23°C. Sementara, pada kisaran tinggi 120 km, suhunya mencapai
-38°C, dan pada lapisan paling bawah, suhu berkisar antara -95°C. Termosfer adalah zona terakhir atmosfer sebelum menyentuh
angkasa hampa. Di dalamnya terdapat lapisan eksosfer, di mana molekul-molekul gas bumi terlepas ke ruang angkasa. Gejala
aurora tercipta di lapisan terbawah termosfer dari kedua kutub. Pada lapisan termosfer, terjadi proses ionisasi. Ionisasi merupakan
proses di mana elektron pada partikel-partikel yang ada pada termosfer bertambah atau berkurang. Oleh sebab itu, lapisan
ini disebut pula sebagai lapisan ionosfer. Karena peristiwa ionisasi tersebut, lapisan termosfer bermuatan listrik.
Partikel ion yang terbentuk pada lapisan ini berfungsi sebagai pemantul gelombang radio, sehingga sangat membantu dalam
bidang komunikasi. Lapisan pemantul gelombang radio disebut lapisan Kennelly Heaviside dan lapisan Apleton.
5. Lapisan Eksosfer atau Dissipasifer
Selain empat lapisan atmosfer yang telah diketahui, sebenarnya masih ada suatu lapisan yang menempati bagian teratas pada
atmosfer. Lapisan tersebut disebut lapisan eksosfer. Lapisan eksosfer berada pada ketinggian rata-rata lebih dari 480
km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini gerakan atom- atomnya sudah tidak beraturan, molekul-molekul udara
bergerak bebas, sehingga kondisi udaranya sangat renggang. Lapisan ini sering disebut juga ruang antarplanet atau
geostasioner
. Pada lapisan ini hanya terdapat sedikit gas. Hidrogen merupakan unsur penyusun paling utama.
Perlu kamu ketahui, cuaca dan iklim merupakan dua hal yang berbeda namun keduanya memiliki faktor-faktor yang
sama. Misalnya, informasi prakiraan cuaca televisi menyebut- kan, pada hari Sabtu akan terjadi hujan di kota Surabaya, tetapi
di Kota Semarang diperkirakan cerah. Maka cuaca di Kota Surabaya dan Semarang pada hari Sabtu berbeda. Dari uraian
tersebut dapat dikatakan bahwa cuaca adalah kondisi berbagai unsur udara pada jangka waktu singkat 24 jam dan meliputi
kawasan tertentu yang tidak terlalu luas kota, desa, pulau kecil. Sementara, iklim adalah rata-rata cuaca yang meliputi kawasan
yang luas kawasan negara atau benua pada jangka waktu yang panjang. Peraturan internasional menyatakan bahwa pengamatan
iklim sekurang-kurangnya dilakukan selama 30 tahun.
Ilmu yang mempelajari cuaca disebut meteorologi, sedangkan
ilmu yang mempelajari iklim disebut klimatologi.
Gambar 6.4 Aurora borealis tampak
di daerah Alaska, terjadi di lapisan terbawah ter-
mosfer.
Sumber: Microsoft Student 2006
