1) Definisi AtmosferKata atmosfer berasal dari bahasa Yunani, yaitu atmos yang berarti uap dan sphaira yang berarti bola bumi. Secara harfiah pengertian dari atmosfer adalah lapisan udara yang mengelilingi bumi, terdiri atas campuran gas yang memungkinkan adanya kehidupan dan melindungi umi dari sinar kosmik, radiasi, dan benturan meteor atau masuknya bebatuan meteor ke bumi. Atmosfer adalah campuran gas yang mengelilingi permukaan bumi dan masih berada di dalam medan gravitasi bumi. Secara umum atmosfer dapat diartikan sebagai lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa.2) Komposisi penyusun atmosferAtmosfer tersusun dari : Udara kering (gas) Udara lembab (air dalam entuk cair, gas atau padat) Aerosol (partikel tersuspensi) seperti debu,garam,asap,dan spora/mikro organisme.Berdasarkan volumenya, maka jenis gas yang paling banyak terkandung atau sebagi komponen utama yaitu : Nitrogen (N2) sebanyak 78,08% yang diperoleh dari air hujan dengan perantara kilat. Oksigen (O2) sebanyak 20,94% sumbernya dari tanaman, yang dikeluarkan melalui proses fotosintesis. Argon (Ar) sebanyak 0.93%. Karbon dioksida (CO2) sebanyak 0,036% yang merupakan hasil pembakaran yang dilepaskan manusia dan hewan yang bermanfaat bagi tanaman, zat ini dapat mengisap gelombang panjang yang diradiasikan oleh bumi. Berbagai gas lainnya yang juga terkandung pada lapisan atmosfer, tetapi dengan konsentrasi yang jauh lebih rendah yaitu: Neon (Ne) sebanyak 0,0018% Helium (He) sebanyak 0,0005% Hidrogen (H) sebanyak 0,00005% Kripton (Kr) sebanyak 0,03% Xenon (Xe) Nitrous oksida (N20) yang termasuk ke dalam komponen permanen.Komponen reaktif atau yang mudah bereaksi di atmosfer, antara lain : Karbon Monoksida (CO) Methane (CH4) Hidro Karbon (HC) Nitrik Oksida (NO) Nitrogen Oksida (NO2) Amoniak (NH3) Sulfur Dioksida (SO2) Ozon (O3)Komposisi atmosfer tersebut bervariasi karena adanya perbedaan waktu, altitude, dan latitide. Misalnya, He dan H2 meningkat seiring seiring peningkatan altitude. Uap air (Rh) berkadar tinggi di permukan Bumi dan Sangat rendah di Altitude 10-12 km. Di daerah tropik Rh tinggi, di subtropik Rh rendah. Di malam hari Rh relatif lebih tinggi dari pada siang hari.

3) Peranan AtmosferAtmosfer memiliki banyak peran, beberapa diantaranya adalah : Menyediakan gas dan air (presipitasi) yang diperlukan oleh organisme. Atmosfer mengandung ozon yang melindungi bumi dari sinar kosmik serta menyerap radiasi ultra violet dan memancarkannya kembali ke alpisan atas atmosfer sehingga posi yang mencapai permukaan bumi menjadi kecil. Selain ozon, gas-gas lain yang berada di atmosfer, misalnya O2 dan uap air juga akan menyerap sebagian dari energi radiasi matahari dan memancarkannya kembali sehingga tidak mencapai permukaan bumi. Atmosfer juga memiliki medan magnet sebagai perangkap zarah yang merusak dan terkumpul di zona Van Allen (elevasi 3.000-18.000 km). Merupakan tempat proses fisik pembentukan cuaca/iklim. Atmosfer berguna sebagai penyangga (buffer), sehingga fluktuasi suhu siang dan malam di permukaan bumi tidak besar. Jika tidak ada atmosfer maka suhu akan melebihi 93 C pada siang hari dan kurang dari -184 C pada malam hari.

4) Polutan Primer dan Polutan SekunderPolutan merupakan suatu substansi yang keberadaannya dapat mengotori udara jika jumlahnya melebihi ambang batas. Polutan terdiri dari dua jenis: Polutan primer yaitu polutan yang teremisikan oleh suatu sumber tertentu. Contoh polutan primer diantaranya adalah: Karbon monoksida (CO), hampir 50% dari semua polutan adalah Karbon monksida (CO), gas ini memiliki ciri-ciri yaitu tidak berwarna dan berbau, gas beracun yang berasal dari pembakaran karbon tidak sempurna pada bahan bakar fosil. Sulfur dioksida (SO2) juga tidak berwarna dan berbau, berasal dari pembakaran bahan bakar bersulfur (arang dan minyak di industri berat seperti peleburan baja), bila bereaksi dengan air menjadi asam sulfur sebagai asap kabut (smog) yang kalau terbawa air hujan menjadi hujan asam. Nitrogen oksida (NOx) terjadi karena bakteri mengoksidasi bahan mengandung N pada pembakaran BBM suhu tinggi sehingga O bereaksi dengan N (umumnya dari pembangkit energi dengan pembakaran dan kendaraan bermotor). Hidrokarbon (HC) merupakan senyawa organik mudah menguap dapat berbentuk senyawa padat, cair, atau gas tersusun dari H dan C. Umumnya berasal dari pembakaran tak sempurna seperti gas methan di atmosfer yg berasal dari kegiatan pertanian anaerob (sawah). Hidrokarbon memiliki peran terhadap perubahan iklim lebih besar daripada CO2. METHANOGENESIS C6H12O6 + 2H2O 2C2H4O2 + 2CO2 +4H2 2C2H4O2 +2CH4+2CO2 4H2+CO2+CH4+2H2O

CFC digunakan sebagai bahan pembentuk buih (foam) dan aerosol. Di atmosfer CFC berpotensi merusak ozon. Partikel dapat berbentuk butiran padat atau cair di atmosfer berasal dari pabrik, aktivitas konstruksi, api, dan debu tertiup angin. Asap, jelaga, debu, abu, serbuk sari, spora, dll. (dinyatakan dlm TSP/total suspended particulate). Timah hitam/timbal (Pb) sangat berbahaya, unsur yang ditambahkan pada BBM untuk mencegah engine knock (ledakan tak teratur), jika teremisi ke atmosfer bertahan dalam waktu lama. Polutan sekunder kebanyakan berupa senyawa yang berasal dari reaksi yang dipicu oleh cahaya (reaksi fotokemik) antara lain N dengan cahaya dan ozon dengan cahaya, secara bersama disebut kabut fotokimia (Photochemical smog) . contoh lainnya yaitu Asam sulfat, SO2, dan NOx yang bereaksi membentuk polutan sekunder.

5) Sifat-Sifat AtmosferAtmosfer memiliki beberapa sifat, sifat-sifat atmosfer tersebut antara lain: Memiliki massa sehingga dapat menimbulkan tekanan. Atmosfer juga transparan dalam beberapa bentuk radiasi. Atmosfer tidak memiliki warna, tidak berbau dan tidak dapat dirasakan kecuali dalam bentuk angin. Atmosfer juga bersifat elastis dan dinamis, sehingga dapat mengembang dan mengkerut sehingga dapat bergerak dan berpindah.

6) Ciri Khas Dari Troposfer,Stratosfer, Mesosfer,dan TermosferAtmosfer bumi dapat dibagi menjadi beberapa lapisan. Pembagian lapisan atmosfer dilakukan berdasarkan variasi suhu vertikal. Troposfer Merupakan lapisan atmosfer yang paling bawah. Berada di antara permukaan bumi sampai pada ketinggian 8 km pada posisi kutub dan 18-19 km pada daerah ekuator. Suhu udara akan menurun dengan bertambahnya ketinggian. Lapisan troposfer dianggap sebagai bagian dari atmosfer yang paling penting karena, lapisan troposfer berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat dari berbagai jenis makhluk hidup. sebagian besar dinamika iklim berlangsung pada lapisan troposfer.

Stratosfer

Berada di atas lapisan troposfer sampai pada ketinggian 50-60 km . Terdiri dari 3 wilayah:Stratosfer bawah (12-20km daerah isotherm)Stratosfer tengah (20-35 daerah inversi suhu)Stratosfer atas (35-50 km daerah inversi suhu yang kuat) Tidak mengalami turbulensi dan sirkulasi Mengandung gas ozon (6x10-7 volume total atmosfer) Temperatur akan meningkat dengan semakin bertambahnya ketinggian ,tempat yang tingginya 50km,temperaturnya 00c (stratopause).Suhu pada bagian atas stratosfer hampir sama dengan suhu pada permukaan bumi. Dengan demikian, profil suhu pada stratosfer ini merupakan kebalikan (invers) dari lapisan troposfer. Daerah transisi troposfer dengan lapisan stratosfer disebut tropopause.Suhu udara pada tropopause berkisar antara -60 C sampai -80 C. Suhu yang sangat rendah pada tropopause ini menyebabkan uap air tidak menembus lapisan atmosfer yang lebih tinggi,karena uap air akan segera mengalami kondensasi sebelum mencapai tropopause, dan kemudian jatuh kembali ke permukaan bumi dalam bentuk cair (hujan) atau padat (salju, hujan es). Keberadaan lapisan ozon yang berfungsi untuk menyerap radiasi ultraviolet, sehingga sebagian besar tidak mencapai permukaan bumi. Serapan radiasi matahari oleh ozon (dan beberapa gas atmosfer lainnya) ini menyebabkan suhu udara pada lapisan stratosfer ini meningkat. Tidak mengandung uap air, sehingga lapisan ini hanya mengandung udara kering. Batas atas lapisan stratosfer disebut stratopause.

Mesosfer Merupakan lapisan ketiga dari bawah Suhu pada lapisan ini akan menurun dengan bertambahnya ketinggian, sebagaimana yang terjadi pada lapisan troposfer.Suhu terendah terukur pada ketinggian antara 80-100 km, yang merupakan batas dengan lapisan atmosfer berikutnya, yakni lapisan termosfer. Daerah transisi antara lapisan mesosfer dengan lapisan termosfer disebut mesopause. Suhu pada mesopause ini dapat mencapai serendah -110 C. Tidak mengalami turbulensi / sirkulasi udara Daerah pengurai O2 menjadi atom O Perubahan suhu terhadap ketinggian adalah lapse rate. Suhu dasar -50c pada puncaknya -950cTermosfer. Lapisan termosfer berada di atas mesopause sampai pada ketinggian sekitar 650 km. Merupakan lapisan teratas atmosfer Ketinggian mulai sekitar 80 km sampai batas yang sulit ditentukan Pada lapisan ini gas-gas akan mengalami ionisasi (Tempat berlangsungnya ionisasi N2 dan O2 )sehingga disebut sebagai lapisan ionosfer. Molekul oksigen (O2) akan pecah menjadi oksigen atomik. Proses pemecahan molekul oksigen (dan gas-gs atmosfer lainnya) akan menghasilkan panas yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan bertambahnya ketinggian. Batas atas lapisan termosfer disebut termopause. Suhu pada termopause dapat mencapai 1200 C. Suhu berkisar -950c pada 80 km Bersifat inversi suhu

Eksosfer Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi adalah. Kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara eksosfer (pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar (interplanetary space) tidak jelas. Daerah yang masih termasuk lapisan eksosfer adalah bagian yang masih dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi eksosfer (atau atmosfer) dengan angkasa luar disebut magnetopause.

7) Proses Pembentukan dan Penguraian Ozon dan KegunaannyaOzon terbentuk dari reaksi antara gas O2 dengan O yang dibantu dengan radiasi matahari berupa sinar ultraviolet sehingga terbentuk gas ozon (O3). Sedangkan proses penguraian ozon berlangsung dengan bantuan sinar UV dengan O3 yang menghasilkan O2 dan O. Bisa juga dengan reasksi O3 dengan O yang menghasilkan 2O2. Serta reaksi 2O3 menjadi 3O2. Kegunaan ozon antara lain untuk melindungi bumi dari radiasi sinar UV yang berlebihan dari matahari sehingga radiasi yang diterima permukaan bumi tinggal sedikit. Lapisan ozon menangkap radiasi tersebut dan memantulkannya kembali ke lapisan atas atmosfer. Di bidang pengobatan, ozon digunakan untuk mengobati pasien dengan cara terawasi dan mempunyai penggunaan yang meluas seperti yang dilakukan di Jerman, diantaranya adalah untuk perawatan kulit terbakar. Sedangkan di bidang perindustrian, ozon digunakan untuk mengenyahkan kuman sebelum dibotolkan (antiseptik), menghapuskan pencemaran dalam air, membantu proses flokulasi atau proses penggabungan molekul untuk membantu penapis menghilangkan besi dan arsenik, mencuci dan memutihkan kain, membantu mewarnakan plastik, serta menentukan ketahanan getah.s8) Peranan Uap Air Terhadap CuacaUap air dikenal sebagai gas rumah kaca yang paling melimpah di bumi. Ada beberapa ahli yang mempresentasikan hipotesis-hipotesis mengenai pengaruh uap air di atmosfer terhadap perubahan iklim global. Bahkan para ahli berani menyatakan bahwa potensi peningkatan suhu bumi lebih besar disebabkan oleh uap air di atmosfer ketimbang efek karbon dioksida yang selama ini ramai diperbincangkan.Berdasarkan komposisi penyusun atmosfer, karbon dioksida hanya menyumbang 1 dari 4000 molekul udara, sedangkan uap air menyumbang 1 dari 20 molekul udara. Hal ini menunjukan bahwa kandungan uap air jauh lebih banyak dibanding karbon dioksida. Salah satu karakteristik uap air di atmosfer adalah kemampuan menyerap radiasi panas matahari. Dengan keadaan bumi seperti saat ini, maka resiko peningkatan jumlah uap air di atmosfer semakin tinggi. Jika suhu di permukaan bumi terus meningkat, maka akan lebih banyak air di bumi yang menguap ke atmosfer. Ini akan menyebabkan kadar uap air di atmosfer terus naik dan makin banyak radiasi panas matahari yang diserap. Semakin lembab atmosfer, semakin memperkuat efek pemanasan dari CO2.Sebenarnya, kadar uap air di atmosfer hanya ada di kisaran 1-4 persen. Akan tetapi, uap air yang terlalu banyak di atmosfer akan melembabkan dan mendinginkan lapisan stratosfer. Padahal karakter asli stratosfer adalah kering dan dingin. Jika stratosfer menjadi lembab dan dingin, akan memanaskan lapisan troposfer yang bersentuhan langsung dengan permukaan bumi. Celakanya lagi, semakin banyak uap air di atmosfer akan memicu bertambahnya frekuensi badai yang semakin menambah uap air di atmosfer. Data menunjukan jika suhu bumi rata-rata naik 1,80F karena uap air, akan menjebak 2watt tambahan energi panas per meter persegi.Gejolak si stratosfer menyebabkan metan terpecah menjadi 2 molekul air dan 1 molekul karbon dioksida. Artinya stratosfer menjadi semakin lembab dengan banyaknya gas metan yang diemisikan di bumi. Hal ini mengakibatkan uap air makin berlimpah di stratosfer. Tentunya lapisan troposfer akan terkena imbasnya. Dimana makin lembab dan dingin stratosfer, mengakibatkan troposfer terus memanas. Artinya suhu rata-rata permukaan bumi ikut naik. Hal ini menunjukan pengaruh uap air di atmosfer sangat besar terhadap pemanasan global yang berdampak pada perubahan iklim.9) AerosolAerosol secara teknis merujuk pada partikel padat yang ada di udara (juga disebut abu atau partikulat) maupun tetesan cair. Dalam bahasa sehari-hari, aerosol merujuk pada tabung semprot aerosol maupun isi tabung itu.Istilah aerosol berasal dari kenyataan bahwa bahan yang "melayang" di udara adalah suspensi (campuran di mana partikel padat, cair, maupun gabungan keduanya disuspensikan di cairan). Untuk membedakan suspensi dari larutan yang sesungguhnya, istilah sol yang semula berkembang berarti meliputi dispersi partikel tipis (sub-mikroscopik) dalam sebuah cairan. Dengan studi dispersi di udara, istilah aerosol berkembang dan kini mencakupi tetesan padat, partikel padat, dan gabungan keduanya.