14
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bumi memiliki seluruh sifat yang diperlukan bagi kehidupan. Salah satunya adalah keberadaan atmosfer, yang berfungsi sebagai lapisan pelindung yang melindungi makhluk hidup Atmosfer terdiri dari lapisan yang berbeda yang tersusun secara berlapis satu diatas yang lainnya. Ilmuwan menyatakan bahwa atmosfer terdiri dari tujuh lapisan. Oleh karena itu mengingat pentingnya pengetahuan mengenai atmosfer maka Kami menyusun makalah sesuai tugas yang di berikan yaitu dengan judul LAPISAN ATMOSFER. 1.2. Rumusan Masalah Dalam makalah ini masalah yang akan diangkat adalah: 1.2.1 Apa pengertian atmosfer? 1.2.2 bagaimana struktur atmosfer ? 1.2.3 Bagaimana komposisi Lapisan atmosfer? 1.2.4. Apa Fungsi lapisan Atmosfer? 1.2.5 Sifat-sifat atmosfer? 1.2.6 Bagaimana itu Siklus karbon? 1.3. Tujuan Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah agar kita mengetahui : 1

FISIKA LINGKUNGAN

Embed Size (px)

DESCRIPTION

menjelaska tentang fisika lingkungan dan bagaimana itu materi pada fisika lingkungan

Citation preview

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangBumi memiliki seluruh sifat yang diperlukan bagi kehidupan. Salah satunya adalah keberadaan atmosfer, yang berfungsi sebagai lapisan pelindung yang melindungi makhluk hidup Atmosfer terdiri dari lapisan yang berbeda yang tersusun secara berlapis satu diatas yang lainnya. Ilmuwan menyatakan bahwa atmosfer terdiri dari tujuh lapisan. Oleh karena itu mengingat pentingnya pengetahuan mengenai atmosfer maka Kami menyusun makalah sesuai tugas yang di berikan yaitu dengan judul LAPISAN ATMOSFER.

1.2. Rumusan MasalahDalam makalah ini masalah yang akan diangkat adalah:1.2.1Apa pengertian atmosfer?1.2.2 bagaimana struktur atmosfer ?1.2.3Bagaimana komposisi Lapisan atmosfer?1.2.4. Apa Fungsi lapisan Atmosfer?1.2.5 Sifat-sifat atmosfer?1.2.6 Bagaimana itu Siklus karbon?

1.3. TujuanTujuan dari penyusunan makalah ini adalah agar kita mengetahui :1.3.1Menjelaskas Pengertian atmosfer.1.3.2 Mendeskripsikan Komposisi Lapisan atmosfer.1.3.3Menjelaskan Fungsi Lapisan Atmosfer.

BAB IIPEMBAHASANLAPISAN ATMOSFER2.1 Pengertian AtmosferAtmosfer berasal dari dua kata Yunani yaitu atmos berarti uap dan sphira berarti bulatan, berarti atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti bulatan bumi. Atmosfer bumi mempunyai ketebalan sekitar 1000 km yang dibagi menjadi lapisan-lapisan berdasarkan profil temperatur, komposisi atmosfer, sifat radioelektrik dan lain-lain. Karena sebaran panas tidak sama di dalam atmosfer, maka terjadi gejala-gejala cuaca yaitu dari angin lemah sampai sangat kencang di dalam badai atau siklon, dari cuaca cerah, cuaca berawan sampai hujan deras. Keberadaan atmosfer mencegah kerusakan bumi yang bisa disebabkan oleh meteor.Petunjuk terpenting adalah atap yang terpelihara merupakan medan magnet yang melingkupi bumi. Lapisan teratas atmosfer ini merupakan medan magnet yang disebut sabuk Van Hellen. Daerah ini dibentuk oleh sifat-sifat inti bumi. Inti bumi mengandung unsur-unsur magnetik yang kuat seperti bisi dan nikel. Yang lebih penting, inti bumi terdiri atas dua struktur yang berbeda, inti dalam berbentuk padat dan inti luar benbentuk cair. Lapisan luar mengapung diatas lapisan dalam, menciptakan efek magnetik pada logam-logam berat, yang membentuk medan magnet. Atmosfer menyerap sebagian besar sinar X dan sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari. Tanpa penyerapan ini, dimuka bumi tidak akan ada kehidupan. Atmosfer yang menyelimuti bimi hanya dapat dilalui oleh sinar yang tidak berbahaya, gelombang radio dan cahaya tampak.2.2 Struktur Atmosfer2.2.1 TroposferLapisan troposfer merupakan lapisan udara yang paling dekat dengan permukaan bumi. Ketebalan lapisan ini mencapai 18 kilometer di daerah equator dan 8 kilometer di daerah kutub. Sebagian besar massa atmosfer (80%) berada pada lapisan troposfer. Pada lapisan ini, setiap kenaikan tempat 100 meter menyebabkan suhu udara akan turun 0,6 C. Hal ini dapat dibuktikan ketika kita pergi ke daerah pegunungan, suhu udara terasa dingin. Suhu udara di lapisan teratas troposfer mencapai -60 C. Sedangkan suhu udara rata-rata di permukaan air laut untuk daerah tropis sekitar 27 C .Pada lapisan troposfer terjadi fenomena dan gejala cuaca seperti angin, awan, hujan, halilintar, pelangi, dan sebagainya. Oleh karena itu, lapisan troposfer mempunyai peranan yang penting bagi kehidupan. Di atas lapisan troposfer terdapat lapisan antara yang disebut tropopause .2.2.2 TropopauseTropopause adalah lapisan udara yang terdapat di antara troposfer dan stratosfer. Udara pada troposfer bagian atas sangat dingin dengan demikian lebih berat dibandingkan dengan udara yang berada di atas tropopause, sehingga udara pada troposfer tidak dapat menembus tropopause. Ketinggian tropopause lebih besar di ekuator daripada di daerah kutub. Tropopause terletak pada ketinggian 18 kilometer dengan suhu -80 C di ekuator, sedangkan di kutub tropopause hanya mencapai ketinggian 6 kilometer dengan suhu -40 C .2.2.3 StratosferLapisan stratosfer terletak di atas tropopause sampai pada ketinggian 50 kilometer. Pada stratosfer terdapat 2 lapisan udara yang sifatnya berbeda, yakni lapisan isothermal, yaitu lapisan udara pada ketinggian 11-22 kilometer yang suhunya seragam ( -60 C) dan lapisan inversi, yaitu lapisan yang terletak pada ketinggian 20-50 kilometer di atas permukaan bumi. Suhu udara pada lapisan ini semakin ke atas semakin meningkat, namun pada ketinggian 50 kilometer suhu udara mencapai -5 C. Terjadinya peningkatan disertai penurunan suhu udara disebabkan oleh adanya kandungan gas ozon (O3). Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang menjadi pembatas antara stratosfer dengan mesosfer .2.2.4 StratopauseStratopause adalah bagian atmosfer yang berada di antara dua lapisan, yakni stratosfer dan mesosfer. Stratopause adalah bagian dari atmosfer ketika suhu di stratosfer mencapai titik tertingginya. Stratopause tidak hanya berada di bumi, namun juga di planet lain yang memiliki atmosfer. Stratopause terletak 50-55 kilometer di atas permukaan bumi dengan tekanan atmosfer sekitar 1/1000 tekanan di permukaan laut .2.2.5 MesosferLapisan mesosfer terletak pada ketinggian 50-85 kilometer di atas permukaan bumi. Suhu udara pada lapisan ini semakin ke atas semakin rendah. Setiap naik 1.000 meter suhu udara akan turun 2,5-3 C dan pada ketinggian 85 kilometer suhu udara mencapai -90 C. Di atas mesosfer terdapat lapisan mesopause yang membatasi dengan lapisan di atasnya (thermosfer).2.2.6 MesopauseMesopause adalah lapisan batas antara mesosfer dan thermosfer yang memiliki temperatur minimum. Mesopause adalah tempat terdingin di bumi dengan suhu serendah -100 C karena kurangnya pemanasan dan pendinginan radiasi matahari yang sangat kuat dari karbondioksida. Mesopause memiliki ketinggian sekitar 85-100 kilometer dari permukaan bumi .2.2.7 ThermosferLapisan thermosfer terdapat pada ketinggian 85-500 kilometer di atas permukaan bumi. Lapisan ini sering disebut lapisan panas (hot layer). Suhu udara di bagian paling atas dari lapisan ini dapat mencapai > 1.000 C. Lapisan bawah dari thermosfer (85-375 kilometer) disebut lapisan ionosfer. Lapisan ionosfer berfungsi untuk penyebaran gelombang radio.Lapisan ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan, yakni lapisan ozon yang terletak antara 80-150 kilometer dengan rata-rata 100 kilometer diatas permukaan laut. Lapisan ini merupakan tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan pula dengan lapisan ozon yang mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suhu udara pada lapisan ini berkisar antara -70 C sampai +50C. Lapisan kedua adalah lapisan udara F yang terletak antara 150-400 kilometer. Lapisan ini dinamakan pula dengan lapisan udara appleton. Lapisan ketiga adalah lapisan udara atom dimana materi-materi berada dalam bentuk atom. Letak lapisan ini antara 400-500 kilometer di atas permukaan laut. Lapisan udara ini menerima panas langsung dari matahari, dan suhunya dapat mencapai 1200 C .2.3 Komposisi lapisan AtmosferKomposisi udara bersih sangat berfariasi di setiap daerah di permukaan bumi Rata-rata persentase ( per volume) Gas dalam udara bersih dan kering yaitu Nitrogen sebanyak 78%, Oksigen sebanyak 20,8%, Argon sebanyak 0,9% dan Gas lainnya sebanyak 0,3%.komposisi gas lainnya sebanyak 0,3% ini terdiri dari gas permanen dan Gas yang tidak permanen.Gas permanen ialah gas yang gas yang selalu di temukan di setiap kondisi dan ketinggian yaitu helium,neon,kriypton,xenon,hydrogen dan metana, sedangkan gas yang tidak permanen keberadaan nya sangat dipengaruhi oleh kondisi dan ketinggian yaitu Karbondioksida,ozon,amoniak dan uap air.

Komposisi Atmosfer Bumi tersusun oleh beberapa gas sebagai berikut :- Nitrogen ( N2 ) = 78,08 %- Oksigen ( O2 ) = 20,95 %- Argon ( Ar ) = 0,93 %- Karbondioksida ( CO2 ) = 0,037 %- Neon ( Ne ) = 0,0018 %- Helium ( He ) = 0,0005 %- Ozon ( O3 ) = 0,000004 %- Hidrogen ( H ) = 0,00006 %- Klorofluorokarbon ( CFC ) = 0,00000002 %- Xenon ( Xe ) = 0,000009 %- Metana ( CH4 ) = 0,00017Lapisan atmosfer adalah merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas, nitrogen, oksigen, argon dan karbondioksida meliputi hampir seratus persen dari volume udara kering, Gas lain yang stabil adalah neon, helium, metana, kripton, hidrogen, xenon dan yang kurang stabil termasuk ozon dan radon juga terdapat di atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil.

Empat buah gas dari volume udara kering :Macam gas volume% massa% Nitrogen(N2) 78,088 75,527 Oksigen (O2) 20,949 23,143 Argon (Ar) 0,930 1,282Karbondioksida 0,030 0,045jumlah 99,997 99,997

2.4 Fungsi Lapisan AtmosferAtmosfer berperan sangat penting bagi kehidupan.Atmosfer melindungi Bumi sari benda-benda Angkasa dan Radiasi Sinar Ultraviolet.Atmosfer Menyebabkan Terjadinya Gejala Alam Antara lain Awan,hujan dan Angin yang bermanfaat bagi kehidupan di Bumi.berikut ini fungsi atmosfer antara lain : Mengurangi radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi pada siang hari dan hilangnya panas yang berlebihan pada malam hari. Peran Atmosfer dalam mengurangi radiasi matahari sangat penting. Apabila tidak ada Lapisan Atmosfer dan bila 100% radiasi matahari diterima oleh permukaan bumi, maka suhu permukaan bumi akan sangat tinggi dan dikhawatirkan tidak ada organisme yang mampu bertaham hidup, termasuk manusia. Mendistribusikan air ke berbagai wilayah permukaan bumi. Dalam mendistribusikan air antar wilayah di permukaan bumi, peran atmosfer ini terlihat dalam siklus hidrologi. Tanpa adanya atmosfer yang mampu menampung uap air, maka seluruh air di permukaan bumi hanya akan mengumpul pada tempat yang paling rendah. Sungai-sungai akan kering, seluruh air tanah akan merembes ke laut, sehingga air hanya akan mengumpul di samudera dan laut saja. Pendistribusian air oleh atmosfer ini memberikan peluang bagi semua mahluk hidup untuk tumbuh dan berkembang di seluruh permukaan bumi. Menyediakan okisgen dan karbon dioksida. Selain itu, atmosfer dapat menyediakan oksigen bagi mahluk hidup. Kebutuhan tumbuhan akan CO2 juga dapat diperoleh dari atmosfer. Sebagai penahan Meteor yang akan jatuh ke bumi

2.5 JUMLAH DEBU DI ATMOSFER MENINGKAT

-Sebuahstudimenunjukkan bahwajumlah debudiatmosfermemang telahberlipat gandadibandingabad lalu.-Tak hanyamembuatrumahdansegala isinyakotor,kenaikan jumlah debu yang dramatisitu jugamempengaruhiiklimdanekologidiseluruh dunia.Debuini bukan hanyasesuatu yang biasa kitabersihkan dari permukaanmeja, tapi jugapartikel halusyangmengambangdiudaradilapisan atmosferbumidanberasaldarigurun-gurundiAfrika SelatansertaTimur Tengah.-Studiyang dipimpin olehNatalie Mahowald,pakar ilmu kebumiandanatmosferdiCornell University, tersebut menggunakanpemodelan komputerdandata yang tersediauntuk memperkirakanjumlahdebu gurun, ataupartikel tanah, diatmosfersepanjangabad ke-20. Studi yang dipresentasikan dalam pertemuanAmerican Geophysical UniondiSan Francisco,Desember 2010, tersebut adalahpenelitian pertama yangmelacakfluktuasipartikel aerosol alami(bukanyang diakibatkan kegiatan manusia) diseluruh duniaselamasatu abad.-Untuk mengukurfluktuasidalamdebu gurunselamaseabad,para ilmuwanmengumpulkandatadaripengeboraninti es,sedimen danau, danterumbu karang, yang masing-masingmenyimpan informasitentangkonsentrasidebu gurundikawasan itupadamasa lampau. Datasetiap sampelitu kemudiandihubungkandengandaerahasal debu. Dariinformasitersebut, para ilmuwanmenghitungtingkatpengendapan debuselama itu.-Dengan mengaplikasikan komponen sistempemodelan komputeryang disebut sebagaiCommunity Climate System Model, timMahowald merekonstruksipengaruh debu gurunterhadaptemperatur,kuantitas(jumlah)airyangjatuh kembalikebumi,endapanzat besilaut, danpenangkapankarbon terrestrialselamasatu abad.-Di antarahasil yang mereka peroleh,para ilmuwanmenemukan bahwaperubahan temperaturdanpresipitasi regionalmenyebabkanpenurunanpenangkapankarbon terrestrial globalsebesar6 parts per million (ppm)selamaabad ke-20. Simulasi itu jugamemperlihatkanbahwadebuyangmengendap di lautmeningkatkanpenangkapankarbondariatmosfersekitar6 persen, atau4 ppm, selamaperiode yang sama.-Berbeda denganmayoritasriset laintentangdampakpartikel aerosolterhadapiklimyang hanyadifokuskanpadaaerosol anthropogenic, yangdilepaskankegiatan manusialewatpembakaran, kataMahowald,studinyajugamenitikberatkanperan pentingaerosol alami. Kinikami mempunyaisejumlah informasitentang bagaimanadebu gurunberfluktuasi, katanya. Hal itu benar-benarmembawadampak besaruntuk memahamisensitivitas iklim, dan kami sangat membutuhkanlebih banyak datadariberabad-abad lalu.(Zakir, A., 2008)

2.6 Sifat sifat AtmosferLapisan atmosfer sebagai lapisan pelindung bumi memiliki beberapa sifat, yaitu tidak memiliki warna, tidak berbau, dan tidak memiliki wujud, serta hanya bisa dirasakan oleh indera perasa manusia dalam bentuk angin. Atmosfer memiliki berat sehingga dapat menyebabkan tekanan. Atmosfer memiliki sifat elastis dan dinamis, sehingga dapat mengembang dan mengerut hingga dapat bergerak dan berpindah .

2.7 Siklus karbonKarbon adalah bahan dasar penyusun semua senyawa organik. Pergerakannya melalui suatu ekosistem berbarengan dengan pergerakan energi, melebihi zat kimia lain; karbohidrat dihasilkan selama fotosintesis, dan CO2 dibebaskan bersama energi selama respirasi. Dalam siklus karbon, proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler menyediakan suatu hubungan antara lingkungan atmosfer dan lingkungan terestrial. Tumbuhan mendapatkan karbon, dalam bentuk CO2 dari atmosfer melalui stomata daunnya dan menggabungkannya ke dalam bahan organik biomassanya sendiri melalui proses fotosintesis. Sejumlah bahan organik tersebut kemudian menjadi sumber karbon bagi konsumen. Respirasi oleh semua organisme mengembalikan CO2 ke atmosfer.Meskipun CO2 terdapat di atmosfer dengan konsentrasi yang relatif rendah (sekitar 0,03%), karbon bersiklus ulang dengan laju yang relatif cepat, karena tumbuhan mempunyai kebutuhan yang tinggi akan gas ini. Setiap tahun, tumbuhan mengeluarkan sekitar sepertujuh dari keseluruhan CO2 yang terdapat di atmosfer, diseimbangkan melalui proses respirasi. Sejumlah karbon bisa dipindahkan dari siklus tersebut dalam waktu yang lebih lama. Perombakan metabolik oleh detritivora akhirnya mendaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO2 .Jumlah CO2 dalam atmosfer sedikit bervariasi tergantung musim. Konsentrasi CO2 paling rendah terjadi selama musim panas di belahan bumi utara dan paling tinggi selama musim dingin. Naik turunnya konsentrasi CO2 secara musiman ini terjadi karena terdapat lebih banyak daratan di belahan bumi utara dibandingkan dengan di belahan bumi selatan, sehingga juga terdapat lebih banyak vegetasi. Vegetasi tersebut mempunyai aktivitas fotosintesis maksimum selama musim panas,sehingga mengurangi jumlah CO2 global di atmosfer. Selama musim dingin, tumbuhan melepaskan lebih banyak CO2 melalui respirasi untuk fotosintesis, sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan global gas CO2 tersebut. Siklus karbon dalam lingkungan akuatik melalui interaksi CO2 dengan air dan batu kapur. Karbon dioksida yang terlarut bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3). Asam karbonat selanjutnya bereaksi dengan batu kapur (CaCO3) yang sangat berlimpah pada kebanyakan perairan, termasuk lautan, untuk membentuk ion bikarbonat dan karbonat .Ketika CO2 digunakan dalam fotosintesis di lingkungan akuatik dan laut, bikarbonat berubah menjadi CO2. Bikarbonat akan berfungsi sebagai reservoir CO2. Autotrof akuatik bisa juga menggunakan bikarbonat terlarut secara langsung sebagai sumber karbon. Secara keseluruhan, jumlah karbon yang terdapat dalam berbagai bentuk anorganik di lautan, tidak termasuk sedimen, adalah sekitar 50 kali yang tersedia di atmosfer. Karena reaksi anorganik CO2 ini di dalam air, dan juga pengambilannya oleh fitoplankton laut, lautan bisa berfungsi sebagai suatu penyangga (buffer) penting yang dapat menyerap sejumlah CO2 yang ditambahkan ke atmosfer dengan cara pembakaran bahan bakar fosil .

BAB IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan

Bumi memiliki seluruh sifat yang diperlukan bagi kehidupan. Salah satunya adalah keberadaan atmosfer, yang berfungsi sebagai lapisan pelindung yang melindungi makhluk hidup Atmosfer terdiri dari lapisan yang berbeda yang tersusun secara berlapis satu diatas yang lainnya.Salah satu fungsi atmosfer adalah melindungi bumi dari bahaya radiasi sinar kosmik, radiasi sinar matahari, dan bahaya tumbukan meteor

3.2 Kritik dan saranSaya sadar bahwa makalah yang saya buat ini masih memiliki kekurangan dan kesalahan, maka saran saya bagi yang telah membaca makalah saya ini, saya mengharapkan kritik dan saran bagi teman-teman dan Bapak/Ibu guru yang membacanya. Atas perhatian dan saran dari teman-teman saya mengucakan banyak terima kasih

DAFTAR PUSTAKA

Bayong Tjasyono. 2007. Metereologi Indonesia 1 Karakteristik dan Sirkulasi Atmosfer. Badan Meteorologi da Geofisika. Jakarta.Danang endarto, 2009, geografi 1, GrahadiJasin Maskoeri, ,2009,Ilmu Alamiah Dasar,PT Raja Grafindo PersadaWikipedia, 2012, Atmosfer, WikipediaZakir, A., 2008, Modul Praktis Analisa dan Prakiraan Cuaca, Pusat Pendidikan dan Latihan Meteorologi dan Geofisika, Jakarta

http://blog.ub.ac.id/anatasia/2013/06/23/makalah-atmosfer/http://endrymesuji.blogspot.com/2012/05/makalah-atmosfer.html

1