1. Pembentukan Awan

Awan dapat terbentuk jika terjadi kondensasi uap air di atas permukaan bumi. Udara

yang mengalami kenaikan akan mengembang secara adiabatik karena tekanan udara di

atas lebih kecil daripada tekanan di bawah. Partikel-partikel yang disebut dengan aerosol

inilah yang berfungsi sebagai perangkap air dan selanjutnya akan membentuk titik-titik

air. Selanjutnya aerosol ini terangkat ke atmosfer, dan bila sejumlah besar udara terangkat

ke lapisan yang lebih tinggi, maka ia akan mengalami pendinginan dan selanjutnya

mengembun. Kumpulan titik-titik air hasil dari uap air dalam udara yang mengembun

inilah yang terlihat sebagai awan. Makin banyak udara yang mengembun, makin besar

awan yang terbentuk. Karakteristik dari arus udara vertikal akan menentukan jenis dan

bentuk awa. Berdasarkan sebab-sebab kenaikan udara, maka awan dapat diklasifikasikan

menurut ketinggian dasar awan dan metode formasinya.

2. Albedo Planet

Albedo merupakan sebuah besaran yang menggambarkan perbandingan antara sinar

matahari yang tiba di permukaan bumi dan yang dipantulkan kembali ke angkasa dengan

terjadi perubahan panjang gelombang (outgoing longwave radiation). Perbedaan panjang

gelombang antara yang datang dan yang dipantulkan dapat dikaitkan dengan seberapa

besar energi matahari yang diserap oleh permukaan bumi.

-Jika lebih besar: Zaman es tak terkendali akan terjadi

-Jika lebih kecil: Efek rumah kaca tak terkendali akan terjadi

3. Kimia atmosfer

Atmosfer merupakan kantong gas yang meyelubungi Bumi, berfungsi melindungi

kehidupan di permukaan Bumi. Atmosfer dapat menjaga stabilitas suhu pada siang hari

dan malam hari sehingga tidak mempunyai perbedaan yang mencolok. Perbedaan suhu

yang tidak mencolok ini disebabkan kandungan gas rumah kaca di atmosfer yang

berperan sebagai penyerap radiasi infra merah yang dipantulkan bumi sehingga

menghangatkan bumi dimalam hari. Atmosfer Bumi juga membantu menyerap radiasi

gelombang pendek dari Matahari yang sangat berbahaya bagi kehidupan, misalnya

penyerapan radiasi matahari gelombang pendek yang menyebabkan terbentuknya ion –

ion dilapisan ionosfer; penyerapan radiasi ultraviolet oleh ozon. Selain gas atmosfer juga

mengandung aerosol yaitu campuran partikel padat dan suspensi cairan yang terdispersi.

Setelah revolusi industri terjadi emisi gas dan aerosol dari permukaan bumi ke atmosfer

yang dapat menyebabkan perubahan komposisi kimia di atmosfer, pada awalnya tidak

terasa dampaknya pada kehidupan di bumi. Setelah terjadi penumpukan gas dan aerosol

dari permukaan bumi yang terjadi cukup lama dan adanya perubahan peruntukan tanah

maka dampaknya terhadap kehidupan mulai terasa. Misalnya terjadi smog fotokimia di

Inggris, terganggunya keseimbangan komposisi kimia di atmosfer dapat menyebabkan

terjadinya pemanasan global yang menyebabkan terjadinya polusi / pencemaran,

perubahan iklim, lobang ozon, terjadinya hujan asam, yang merugikan kehidupan di

bumi. Penumpukan emisi gas dari permukaan bumi yang terjadi cukup lama ini mulai

terasa dampaknya maka pada bulan Desember 2007 diadakan pertemuan akbar di Bali

yang dihadiri wakil – wakil Negara – Negara maju dan berkembang untuk membahas

bumi yang kita tempati. Konferensi tingkat tinggi untuk membahas bumi yang terbentuk

4,6 juta tahun, merupakan lanjutan konferensi yang sudah pernah diadakan di Rio de

Janaero, Kyoto. Dalam pertemuan tersebut dibahas mengenai perdagangan karbon,

mitigasi karbon dioksida(CO2).

Atmosfer Bumi komposisi utamanya terdiri dari Nitrogen (78%), Oksigen (21%) dan

Argon (1%). Komposisi kimia atmosfer berkembang sejalan dengan umur bumi.

Perkembangan atmosfer diikuti kenaikan oksigen secara perlahan – lahan, hal ini

menghantar kondisi yang mendukung kehidupan di luar laut. Tambahan oksigen ini

berasal dari reaksi fotosintesa. Adanya gas minor yang disebut dengan Gas Rumah Kaca

(GRK) di atmosfer menyebabkan kehidupan di bumi dapat berlangsung. Tanpa GRK

temperatur dipermukaan bumi sekitar –180C, tidak seperti temperatur saat ini. GRK yang

penting adalah uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), ozon (O3), nitrous oksida (N2O),

metan (CH4) dan beberapa gas yang dihasilkan manusia untuk memenuhi kehidupanya

misalnya CFC dan senyawa turunananya. Sebelum revolusi industri jumlah GRK di

atmosfer relatif konstan, dalam dua abad terakhir gas ini bertambah sangat cepat dan

sangat menakjubkan. Kenaikan dimulai pertengahan abad ke 19, saat terjadi proses

pertumbuhan industri yang sangat cepat, pertama Eropa dan Amerika Utara, sekarang di

Asia. Jumlah emisi gas rumah kaca, gas minor lainnya dan aerosol adalah dari hasil

pembakaran bahan bakar fosil serta makin luasnya penebangan hutan dan emisi bahan

buatan manusia sangat mempengaruhi pada komposisi atmosfer (Seinfeld and Pandis,

1998). Komposisi ini dipengaruhi oleh emisi senyawa yang dihasilkan akibat aktivitas

biosfer, penyerapan dan pembebasan bahan kimia dari kerak Bumi dan pengeluaran gas

dari dalam bumi.

Uap air merupakan komponen yang melimpah terutama di atmosfer bagian bawah,

penguapan dan presipitasi merupakan pengontrol uap air. Uap air masuk ke atmosfer

karena penguapan laut dan transpirasi tanaman. Kandungan uap air di atmosfer dibatasi

oleh tekanan uap jenuh yang merupakan fungsi temperatur. Adanya penurunan temperatur

karena ketinggian menyebabkan parsel udara mendekati jenuh, kelembaban uap air

hampir hilang karena kondensasi. Rata–rata kandungan uap air turun menurut ketinggian,

untuk daerah tropis dipermukaan laut diperkiran mengandung sekitar 7% dan di stratosfer

3 ppm (Warneck, 1995). Sisa gas lainnya disebut minor konstituen jumlahnya kurang dari

1%.

Karakteristik atmosfer antara lain: Kerapatan atmosfer turun secara ekponensial

terhadap ketinggian. Massa udara diperkirakan jumlahnya 5,1 x1018 kg, masa udara

tersebut terkonsentrasi pada atmosfer bawah. Gas Nitrogen dan oksigen bercampur secara

baik di atmosfer, dan perbandingan kandungannya pada setiap ketinggian konstan sampai

mencapai 100 km. Densitas atmosfer makin tinggi menjadi sangat rendah sehingga terjadi

pemisahan secara defusi dan kandungan udara berubah mendukung kandungan yang

teringan (hidrogen dan helium). Karena kecepatan termal yang tinggi molekul–molekul

ini sebagian dapat kehilangan pengaruh gravitasi Bumi dan menuju antariksa. Pada

atmosfer paling bawah campuran nitrogen, oksigen dan argon dikenal sebagai udara

kering dan akan bertindak sebagai pembawa senyawa–senyawa minor.

4. Radiasi Bumi

Permukaan bumi yang dipanaskan oleh penyerapan radiasi matahari akan menjadi

sumber radiasi gelombang panjang dan dinamakan radiasi bumi. Radiasi infra merah

yang dipancarkan oleh bumi di dalam atmosfer akan mengalami proses - proses :

a. Penyerapan, dimana sebagai penyerap utama di dalam atmosfer adalah ozon,

karbondioksida dan awan.

b. Reradiasi, bagian radiasi bumi dan radiasi matahari yang diserap bersama - sama

memanaskan atmosfer. Pemanasan ini mendorong atmosfer memancarkan radiasi, jadi

atmosfer memancarkan kembali radiasi bumi yang diserapnya.

c. Penerusan, radiasi bumi yang diserap atmosfer adalah 95%, sedangkan sisanya 5%

diteruskan tanpa dipengaruhi atmosfer samasekali dan langsung meninggalkan bumi

menuju angkasa luar.

5. Termodinamika (kondensasi dan penguapan)

Kondensasi atau pengembunan adalah perubahan wujud benda ke wujud yang lebih

padat, seperti gas (atau uap) menjadi cairan. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan

menjadi cairan, tetapi dapat juga terjadi bila sebuah uap dikompresi (yaitu, tekanan

ditingkatkan) menjadi cairan, atau mengalami kombinasi dari pendinginan dan kompresi.

Cairan yang telah terkondensasi dari uap disebut kondensat.

Kondensasi uap menjadi cairan adalah lawan dari penguapan (evaporasi) dan

merupakan proses eksothermik (melepas panas). Air yang terlihat di luar gelas air yang

dingin di hari yang panas adalah kondensasi.

Molekul air mengambil sebagian panas dari udara. Akibatnya, temperatur atmosfer

akan sedikit turun. Di atmosfer, kondensasi uap airlah yang menyebabkan terjadinya

awan. Molekul kecil air dalam jumlah banyak akan menjadi butiran air karena pengaruh

suhu, dan tapat turun ke bumi menjadi hujan. Inilah yang disebut siklus air.

Uap air di udara yang terkondensasi secara alami pada permukaan yang dingin

dinamakan embun. Uap air hanya akan terkondensasi pada suatu permukaan ketika

permukaan tersebut lebih dingin dari titik embunnya, atau uap air telah mencapai

kesetimbangan di udara, seperti kelembapan jenuh. Titik embun udara adalah temperatur

yang harus dicapai agar mulai terjadi kondensasi di udara.

Jadi, Embun adalah air dalam bentuk tetesan yang muncul pada permukaan tipis

yang terpapar pada pagi atau sore hari karena kondensasi. Uap air di atmosfer akan

mengembun menjadi tetesan tergantung pada suhu. Suhu di mana tetesan dapat terbentuk

disebut titik embun. Ketika suhu permukaan yang terpapar turun, akhirnya mencapai titik

embun, uap air di atmosfer mengembun membentuk tetesan kecil di permukaan. Ketika

suhu cukup rendah, embun mengambil bentuk es, bentuk ini disebut membeku (freeze).

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair

(contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah

kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan

secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila

tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling

bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung

bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah,

sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup buat menembus titik didih

cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke

dalam gas dan "menguap"

Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu

(contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-

molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup

buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diperlukan untuk

berubah menjadi uap. Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja

prosesnya jauh lebih lambat dan karena itu lebih tak terlihat.

DAFTAR PUSTAKA

http://versesofuniverse.blogspot.com/2013/09/pengertian-evaporasi-kondensasi.html

http://www.cuacajateng.com/pembentukanawan.htm

http://polusiatmosfer.blogspot.com/2009/11/atmosfer-bumi_7233.html

http://motivator87.blogspot.com/2013/01/10-fakta-pembentukan-bumi-dan-alam.html