NK NTT

4 1B 2

TUGAS MANDIRI

MATA KULIAH BUMI ANTARIKSA

( SUSUNAN DAN KOMPOSISI ATMOSFER BUMI)

Oleh :

Nama : Nabiah Hartinah Fatimah

NIM : ACB 114 023

Dosen Pengasuh : Drs. Muh. Nawir, M.Si

PRODI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PMIPA FKIP

UNIVERSITAS PALANGKA RAYA

2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas

izin-Nya penulisan makalah ini, yang berjudul “Susunan dan Komposisi Atmosfer

Bumi” dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Makalah ini dibuat guna memenuhi salah satu tugas mata kuliah Bumi dan

Antariksa di Universitas Palangka Raya. Adapun dalam makalah ini penulis membahas

tentang pengertian atmosfer, gas-gas penyusun atmosfer, komposisi lapisan atmosfer dan

peran atmosfer dalam kehidupan. Dan harapan penulis dengan penulisan makalah ini

dapat menambah pengetahuan yang penulis sajikan berdasarkan pengamatan dari

berbagai referensi dan literatur.

Penyusunan makalah ini tidak lepas dari kekurangan dan kelemahannya. Penulis

menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih terdapat kekurangan dan

kesalahan baik dalam penyusunan kata, penulisan, maupun isi serta pembahasannya.

Untuk itu kepada dosen pengasuh dan para pembaca, penulis mengharapkan kritik dan

saran demi perbaikan dan kesempurnaan lebih lanjutnya.

Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih dan semoga makalah ini

bermanfaat untuk kita semua.

Palangka Raya, Maret 2016

Penulis

Nabiah Hartinah Fatimah

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR....................................................................................................... i

DAFTAR ISI...................................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................. 1

1.1 Latar belakang......................................................................................................... 1

1.2 Rumusan masalah.................................................................................................... 2

1.3 Tujuan...................................................................................................................... 2

1.4 Manfaat.................................................................................................................... 2

BAB II PEMBAHASAN................................................................................................... 3

2.1 Pengertian atmosfer................................................................................................ 3

2.2 Gas-gas penyusun atmosfer.................................................................................... 3

2.3 Komposisi lapisan atmosfer.................................................................................... 6

2.4 Peranan atmosfer dalam kehidupan........................................................................ 13

BAB III PENUTUP........................................................................................................... 16

3.1 Kesimpulan............................................................................................................. 16

3.2 Saran....................................................................................................................... 16

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam tata surya. Diperkirakan

usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan

medan magnet yang disebut (magnetosfer). Bumi memiliki seluruh sifat yang diperlukan

bagi kehidupan. Salah satunya adalah keberadaan atmosfer, yang berfungsi sebagai

lapisan pelindung yang melindungi makhluk hidup. Atmosfer penting bagi kehidupan di

bumi karena tanpa atmosfer, maka manusia, hewan, dan tumbuhan tidak dapat hidup.

Atmosfer juga bertindak sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang

kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari.

Sangat beruntung bahwa atmosfer menyebabkan hambatan bagi benda yang bergerak

melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan

hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

Atmosfer terdiri dari lapisan yang berbeda yang tersusun secara berlapis satu

diatas yang lainnya. Persis sebagai mana dipaparkan dalam al-qur’an surat Al-Baqarah

ayat 29 yang berbunyi “Huwa al ladzii kholaqo lakum maa fi al ardli jamii’ an tsumaa

astawaa ila as samaa’ i fa sawwaahunna sab’ a samaawaatin wa huwa bikulli syai’ in

‘aliimun. Yang artinya “Dia Dzat yang menciptakan bagi kalian apa yang di bumi

semua, kemudian Dia menghendaki kepada langit, maka Dia menyempurnakan tujuh

langit, dan dia terhadap tiap sesuatu Maha Mengetahui.

Atmosfer merupakan bagian yang tak terpisahkan dari planet bumi. Setiap lapisan

di atmosfer mengandung peranan yang sangat vital untuk keberlangsungan kehidupan

makhluk hidup yang ada di bumi. Manusia sebagai salah satu makhluk hidup yang

berada di bumi seharusnya menjaga keberadaan atmosfer, misalnya dengan mencegah

kerusakan lapisan ozon. Lapisan ozon adalah salah satu komponen penting dalam lapisan

atmosfer bumi. Lapisan atmosfer yang menyelubungi bumi mempunyai karakteristik

yang berbeda. Atmosfer bersifat dapat dimampatkan (compressible) sehingga lapisan

atmosfer bawah lebih rapat dari pada lapisan atasnya, akibatnya tekanan udara berkurang

sesuai dengan ketinggian.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah di uraikan, maka dapat dirumuskan masalah sebagai

berikut:

1. Apa pengertian dari atmosfer?

2. Apa saja gas-gas penyusun atmosfer?

3. Bagaimana komposisi lapisan atmosfer?

4. Mengapa peranan atmosfer sangat penting dalam kehidupan?

1.3 Tujuan

Sesuai dengan rumusan masalah yang ada, maka tujuan yang ingin dicapai adalah:

1. Untuk mendeskripsikan pengertian atmosfer.

2. Untuk menjelaskan gas-gas penyusun atmosfer.

3. Untuk menjelaskan komposisi lapisan atmosfer.

4. Untuk menjelaskan peran atmosfer dalam kehidupan.

1.4 Manfaat

Adapun manfaat yang diharapkan dari tujuan di atas adalah agar menambah wawasan

pengetahuan dan pemahaman mengenai atmosfer bumi. Selain itu juga, agar dapat

megurangi efek rumah kaca yang berpengaruh buruk pada lapisan ozon.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Atmosfer

Atmosfer berasal dari dua kata Yunani yaitu atmos berarti uap dan sphira berarti

bulatan, berarti atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti bulatan bumi. Atmosfer

termasuk bagian bumi. Karena pengaruh gaya berat, maka atmosfer berputar atau

berotasi bersama-sama bumi setiap hari, serta beredar mengelilingi matahari setiap tahun

(berevolusi).

Atmosfer bumi mempunyai ketebalan sekitar 1000 km dari permukaan bumi dan

bermassa 59 x 1014 ton . Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas

permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. atmosfer

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. Akan tetapi,

keberadaan atmosfer mencegah kerusakan bumi yang bisa disebabkan oleh meteor.

Meteorologi  adalah ilmu yang mempelajari atmosfer yang menekankan pada lapisan

udara yang menyelubungi bumi. Beberapa hal pokok yang dipelajari dalam meteorologi

di antaranya adalah angin, awan, cuaca, guntur, gejala cahaya, endapan air di udara, serta

suhu dan tekanan udara.

2.2 Gas-gas Penyusun Atmosfer

Bumi kita diselubungi oleh lapisan udara yang terdiri dari berbagai unsur gas.

Partikel-partikel gas yang mengisi atmosfer terdiri atas tiga kelompok, yaitu udara

kering, uap air, dan aerosol.

Gas-gas penyusun atmosfer:

1. Gas

Gas-gas yang terdapat di atmosfer terutama tersusun atas nitrogen (78,08%)

dan oksigen (20,95%). Sebagian besar oksigen di atmosfer dihasilkan oleh tumbuhan.

Deforestrasi atau penebangan hutan akan menyebabkan kadar oksigen di atmosfer

berkurang. Gas lain terdapat di atmosfer dalam jumlah sedikit, di antaranya adalah

uap air (0,2-4%), karbon dioksida (0,035%), ozon (0,000004%) dan argon (0,93%).

Selain itu, di atmosfer terdapat pula partikel debu yang terbawa oleh udara dan gas-

gas polutan yang dihasilkan oleh asap kendaraan bermotor dan industri seperti sulfur

dioksida dan nitrogen oksida. Komposisi gas penyusun atmosfer dapat dilihat pada

tabel 1.

Tabel 1 Komposisi Gas Penyusun Atmosfer.

Gas Simbol Volume (%)

Nitrogen N2 78,08

Oksigen O2 20,95

Argon Ar 0,93

Karbon Dioksida CO2 0,035

Neon Ne 0,0018

Metana CH4 0,00017

Helium He 0,0005

Hidrogen H2 0,00005

Xenon Xe 0,000009

Ozon O3 0,000004

Sumber: Sugiharyanto, 2007.

Tabel 1 diatas menunjukkan bahwa unsur nitrogen dan oksigen mencapai lebih dari

99%. Kedua unsur ini mempunyai peranan yang penting bagi kehidupan. Unsur gas

yang paling kecil adalah ozon. Meskipun jumlah ozon sangat sedikit (0,000004%),

namun unsur ini mempunyai peranan yang sangat penting, yaitu menyerap radiasi sinar

ultraviolet dari matahari sehingga radiasi yang sampai ke permukaan bumi menjadi

kecil.

2. Uap Air

Uap air berasal dari kandungan air pada hidrosfer yang menguap. Kadar uap

air di atmosfer dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu suhu dan lokasi. Semakin tinggi

suhu  udara, maka kandungan air dalam udara semakin besar. Hal itu dikarenakan

semakin banyak air yang menguap. Di daerah khatulistiwa (daerah panas), kadar uap

air rata-rata adalah 3%, artinya dari 1 liter udara terdapat 3% x 1 liter = 0,03 liter uap

air. Sebaliknya, di daerah kutub (daerah dingin), kadar uap air di udara dapat

mencapai 0%. Suhu yang dingin menyebabkan air hampir tidak menguap (hampir

semua air membeku).

Kadar uap air di atas permukaan laut, sungai, atau danau lebih tinggi daripada

di atas daratan karena di daerah tersebut lebih banyak terjadi penguapan. Kadar uap

air di daerah yang memiliki banyak laut, sungai, atau danau lebih tinggi daripada

daerah gurun pasir.

3. Aerosol

Aerosol berupa partikel cair atau padat yang tersuspensi di dalam gas. Ukuran

partikel aerosol antara 0,001-100 µm. Partikel-partikel yang berdiameter kurang dari

2,5 µm pada umumnya dianggap halus dan partikel yang berdiameter lebih besar dari

2,5 µm dianggap kasar. Aerosol yang terdiri dari partikel debu, abu, garam, dan asap

juga terdapat di udara. Jenis aerosol yang dominan di udara yang mengakibatkan

pencemaran tercantum pada Tabel 2.

Pada umumnya, kota-kota besar mempunyai konsentrasi aerosol yang relatif

lebih tinggi jika dibandingkan dengan di lautan. Sumber aerosol ada dua macam,

yaitu primer dan sekunder. Aerosol primer, yaitu aerosol yang dikeluarkan langsung

dari berbagai sumber (contoh : debu yang terbawa oleh udara sebagai akibat adanya

angin atau partikel-partikel asap yang dikeluarkan dari cerobong asap). Aerosol

sekunder mengikuti pada partikel-partikel yang dihasilkan di dalam atmosfer yang

mengalami reaksi-reaksi kimia dari komponen-komponen gas.

Aerosol dengan ukuran jari-jari 0,2 µm sampai dengan 10 µm dalam proses

iklim berperan sebagai inti kondensasi (inti pengembunan) dalam pembentukan butir

air di dalam awan. Tanpa adanya inti kondensasi di atmosfer, butir air hujan akan

sulit terbentuk didalam awan.

Tabel 2 Jenis Aerosol yang Dominan di Udara.

Jenis Aerosol Presentase (%)

Debu 20

Abu 10

Garam 40

Asap 5

Spora, Virus 25

Total 100

Sumber: Mu’in, 2004.

3.3 Komposisi Lapisan Atmosfer

1. Troposfer

Lapisan troposfer merupakan lapisan udara yang paling dekat dengan

permukaan bumi dan merupakan lapisan terbawah dari atmosfer,yaitu pada ketinggian

0 - 20 km di atas permukaan bumi. Tebal lapisan troposfer rata-rata ± 13 km. Di

daerah khatulistiwa, ketinggian lapisan troposfer sekitar 16 km dengan temperatur

rata-rata 80°C. Daerah sedang ketinggian lapisan troposfer sekitar 11 km dengan

temperatur rata-rata 54°C, sedangkan di daerah kutub ketinggiannya sekitar 8 km

dengan temperatur rata-rata 46°C. Sebagian besar massa atmosfer (80%) berada pada

lapisan troposfer. Pada lapisan ini, setiap kenaikan tempat 100 meter menyebabkan

suhu udara akan turun ± 0,6 ºC. Hal ini dapat dibuktikan ketika kita pergi ke daerah

pegunungan, suhu udara terasa dingin. Suhu udara di lapisan teratas troposfer

mencapai -60 ºC. Sedangkan suhu udara rata-rata di permukaan air laut untuk daerah

tropis sekitar ± 27 ºC. Lapisan troposfer paling atas, yaitu tropopause yang menjadi

batas antara troposfer dan stratosfer. Suhu (temperatur) udara di lapisan ini relatif

konstan atau tetap, walaupan ada pertambahan ketinggian, yaitu berkisar antara -55°C

sampai -60°C.

Lapisan ini dianggap sebagai bagian atmosfer yang paling penting, karena

berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat dari berbagai

jenis mahluk hidup termasuk manusia, serta karena sebagain besar dinamika iklim

berlangsung pada lapisan troposfer. Pada lapisan ini pula, hampir semua jenis   cuaca,

perubahan suhu yang mendadak, angin, tekanan dan kelembaban udara yang kita

rasakan sehari-hari terjadi. Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling 

hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari

dan menyalurkan panasnya ke udara. Pada troposfer ini terdapat gas-gas rumah kaca

yang menyebabkan efek rumah kaca dan pemanasan global. Susunan kimia udara

troposfer terdiri dari 78,03% nitrogrn, 20,99 oksigen, 0,93% argon, 0,03% asam

arang, 0,0015% nenon, 0,00015% helium, 0,0001% kripton, 0,00005% hidrogen, serta

0,000005% xenon.

Di dalam lapisan ini berlangsung semua hal yang berhubungan dengan iklim.

Walaupun troposfer hanya menempati sebagian kecil saja dari atmosfer dalam, akan

tetapi, 90% dari semua masa atmosfer berkumpul pada lapisan ini. Di lapisan inilah

terbentuknya awan, jatuhnya hujan, salju, hujan es dan lain-lain. Di dalam troposfer

terdapat tiga jenis awan, yaitu awan rendah (cumulus), yang tingginya antara 0 – 2

km; awan pertengahan (alto cumulus lenticularis), tingginya antara 2 – 6 km; serta

awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 – 12 km. Troposfer terbagi lagi ke dalam

empat lapisan, yaitu :

1. Lapisan Udara Dasar

Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di

dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis

tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam

lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang mempengaruhi kehidupan

tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.

2. Lapisan Udara Bawah

Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag,

planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung

berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.

3. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)

Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya

2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada

gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi

suhu yang berubah-ubah.

4. Lapisan Udara Tropopouse

Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8

– 12 km di atas permukaan laut. Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang

paling rendah, yakni antara – 46oC sampai – 80oC pada musim panas dan antara –

57oC sampai – 83oC pada musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada

tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat menembus ke lapisan

atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami kondensasi sebelum

mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair

(hujan) dan padat (salju, hujan es).

2. Stratosfer

Lapisan kedua dari atmosfer adalah stratosfer. Stratosfer terletak pada

ketinggian antara 18 – 49 km dari permukaan bumi. Pada stratosfer terdapat 2 lapisan

udara yang sifatnya berbeda, yakni lapisan isothermal dan lapisan inversi. Umumnya

suhu (temperatur) udara pada lapisan stratosfer sampai ketinggian 20 km tetap.

Lapisan ini disebut dengan lapisan isotermis. Lapisan isotermis merupakan lapisan

paling bawah dari stratosfer. Setelah lapisan isotermis, berikutnya terjadi peningkatan

suhu (temperatur) hingga ketinggian ± 45 km. Kenaikan temperatur pada lapisan ini

disebabkan oleh adanya lapisan ozon yang menyerap sinar ultra violet yang

dipancarkan sinar matahari. lapisan stratosfer ini tidak ada lagi uap air, awan ataupun

debu atmosfer, dan biasanya pesawat-pesawat yang menggunakan mesin jet terbang

pada lapisan ini. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari gangguan cuaca. Perubahan

secara bertahap dari termosfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km.

Lapisan ini ditandai dengan adanya proses inversi suhu, artinya suhu udara bertambah

tinggi seiring dengan kenaikan ketinggian. Kenaikan suhu udara berdasarkan

ketinggian mulai terhenti, yaitu pada puncak lapisan stratosfer yang disebut

stratopause dengan suhu udara sekitar 0°C. Stratopause adalah lapisan batas antara

stratosfer dengan mesosfer. Lapisan ini terletak pada ketinggian sekitar 50 - 60 km

dari permukaan bumi.

Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin

yaitu - 70°F atau sekitar - 57°C. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi

dengan pola aliran yang tertentu. Awan tinggi jenis cirrus kadang-kadang terjadi di

lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang cukup signifikan. Dari bagian

tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin

naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah. Lapisan

ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai

sekitar 18°C pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan

stratosfer dengan lapisan berikutnya.

Ozon adalah hasil reaksi antara oksigen dengan sinar ultraviolet dari matahari.

Ozon di udara berfungsi menahan radiasi sinar ultraviolet dari matahari pada tingkat

yang aman untuk kesehatan. Ozon berwarna biru pucat yang terbentuk dari tiga atom

oksigen (O3). Ozon adalah gas yang tidak berwarna dan dapat ditemukan di lapisan

stratosfer yaitu lapisan awan yang terletak antara 15 hingga 35 km dari permukaan

bumi. Lapisan ozon sangat penting karena ozon menyerap radiasi ultra violet (UV)

dari matahari untuk melindungi radiasi yang tinggi sampai ke permukaan bumi.

Radiasi dalam bentuk UV spektrum mempunyai jarak gelombang yang lebih pendek

dari pada cahaya. Radiasi UV dengan jarak gelombang adalah di antara 280 hingga

315 nanometer yang dikenali UV-B dan ia merusak hampir semua kehidupan. Adanya

penyerapan radiasi UV-B sebelum sinar UV sampai ke permukaan bumi, lapisan ozon

melindungi bumi dari efek radiasi yang merusak kehidupan.

Ciri-ciri lain lapisan ini adalah sebagai berikut:

1. Tidak terjadi turbulensi dan sirkulasi udara pada lapisan ini.

2. Stratosfer merupakan satu-satunya lapisan yang mengandung gas ozon. Volume

gas ozon relatif kecil, namun berperan sangat besar untuk melindungi bumi dari

radiasi ulraviolet yang berlebihan. Radiasi ultraviolet (UV) yang tinggi berbahaya

bagi makhluk hidup, misalnya dapat menyebabkan kanker kulit pada manusia.

3. Mesosfer

Mesosfer adalah lapisan udara ketiga, di mana suhu atmosfer akan berkurang

dengan pertambahan ketinggian hingga ke lapisan keempat. Mesosfer terletak pada

ketinggian antara 60 - 85 km dari permukaan bumi. Lapisan ini merupakan lapisan

pelindung bumi dari jatuhan meteor atau benda-benda angkasa luar lainnya. Udara

yang terdapat di sini akan mengakibatkan pergeseran berlaku dengan objek yang

datang dari angkasa dan menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang

sampai ke bumi biasanya terbakar di lapisan ini.

Lapisan mesosfer ini ditandai dengan penurunan suhu (temperatur) udara, rata-

rata 0,4°C per seratus meter. Penurunan suhu (temperatur) udara ini disebabkan

karena mesosfer memiliki kesetimbangan radioaktif yang negatif. Temperatur

terendah di mesosfer kurang dari -81°C. Bahkan di puncak mesosfer yang disebut

mesopause, yaitu lapisan batas antara mesosfer dengan lapisan termosfer

temperaturnya diperkirakan mencapai sekitar -100°C. Pada mesosfer hanya sedikit

energi matahari yang terserap, sehingga suhu turun sangat tajam seiring dengan

ketinggian.

Beberapa hal yang terjadi pada lapisan ini adalah sebagai berikut :

a. Dapat terlihat awan malam ( noctulicent clouds ), yang terjadi saat matahari

berada pada posisi 10o-15o dibawah horizon. Namun hanya terlihat di daerah

lintang tinggi.

b. Terdapat lapisan D (lapisan kennelly) yaitu molekul-molekul gas yang mengalami

ionisasi sehingga terbentuk lapisan ozon dan elektron bebas. Lapisan ini dapat

menghantar listrik dan memantulkan gelombang radio frekuensi rendah

(gelombang panjang).

Ciri-ciri lapisan mesosfer adalah sebagai beikut:

1. Suhu semakin berkurang pada ketinggian 55 km.

2. Merupakan tempat terbakarnya meteor-meteor hingga terurai dan jatuh ke

permukaan bumi.

3. Terdapat lapisan antara yang disebut mesopause, di mana pada lapisan ini terjadi

refleksi (pemantulan) gelombang radio dengan ketinggian 50-90 km di atas

permukaan bumi yang disebut dengan lapisan D, dipancarkan dari bumi untuk

kemudian diterima oleh tempat-tempat lainnya.

4. Suhu yang sangat rendah dan dingin dapat menyebabkan awan noctilucent yang

terdiri atas kristal-kristal es.

4. Termosfer (Ionosfer)

Termosfer adalah lapisan udara keempat, peralihan dari mesosfer ke termosfer

dimulai pada ketinggian sekitar 85 km. Termosfer terletak pada ketinggian antara 85 -

690 km dari permukaan bumi. Lapisan termosfer ini disebut juga lapisan ionosfer.

Lapisan ini merupakan tempat terjadinya ionisasi partikel-partikel yang dapat

memberikan efek pada perambatan/refleksi gelombang radio, baik gelombang

panjang maupun pendek. Disebut dengan termosfer karena terjadi kenaikan

temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 19820°C. Lapisan yang

paling tinggi dalam termosfer adalah termopause. Temperatur termopause konstan

terhadap ketinggian, tetapi berubah dengan waktu karena pengaruh osilasi.

Temperatur pada malam hari berosilasi antara 300°C dan 1200°C, sedangkan pada

siang hari berosilasi antara 700°C dan 1700°C. Perubahan ini terjadi karena serapan

radiasi sinar ultra ungu. Lapisan ini mengandum ozon dan karbon dioksiada.

Kepadatan termosfer sangat rendah, kurang dari seperjuta kepadatan udara pada

permukaan bumi. Namun, meskipun tipis, udara di termosfer dapat membakar meteor

pada ketinggian 300 km, jika sangat besar dan tidak habis dilapisan udara ionosfer ini

maka akan jatuh sampai kepermukaan Bumi yang disebut Meteorit.

Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan

listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio.

Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan

gelombang radio jarak jauh. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu :

1. Lapisan Udara E

Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat

terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara

KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang

radio. Lapisan E / lapisan Heaviside yang terdiri atas nitrogen dan oksigen,

ionisasi pada lapisan ini disebabkan oleh sinar X. Suhu udara di sini berkisar –

70oC sampai + 50oC .

2. Lapisan udara F

Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara

APPLETON. Lapisan F/lapisan Appleton terbagi atas lapisan F1 dan F2. Ionisasi

pada lapisan ini terjadi karena sinar ultra violet. Pada lapisan F1 terkandung

banyak atom-atom oksigen, sedangkan pada lapisan F2 terkandung ion nitrogen.

Lapisan E dan F hanya memantulkan gelombang radio dengan frekuensi lebih

tinggi dari gelombang yang dipantulkan lapisan D. Misalnya gelombang yang di

pancarkan oleh stasiun pemancar TV yang dapat diterima diseluruh dunia.

Dibelahan bumi utara dan selatan pada lapisan termosfer sering terlihat cahaya

yaitu aurora.

3. Lapisan udara atom

Pada lapisan ini, benda-benda berada dalam bentuk atom. Letaknya lapisan ini

antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan

diduga suhunya mencapai 1200oC .

Ciri-ciri lapisan ini adalah sebagai berikut:

1. Pada lapisan ini terjadi invers suhu sangat tajam akibat penyerapan radiasi

sinar X dan ultraviolet yang dipancarkan matahari.

2. Pada ketinggian 90-120 km di atas permukaan bumi, terjadi ionisasi di

lapisan E yang disebabkan oleh sinar X dari matahari, terdiri dari nitrogen

dan oksigen.

3. Pada lapisan F pada ketinggian 150-300 km lebih terjadi ionisasi karena

sinar ultraviolet dari cahaya matahari banyak mengandung ionitrigen.

4. Lapisan ionosfer sangat berguna untuk telekomunikasi karena lapisan ini

dapat memantulkan gelombang-gelombang radio yang berfrekuensi lebih

tinggi, misalnya gelombang yang dipancarkan oleh stasiun pemancar

televisi ke bumi dan diterima keseluruh dunia.

5. Eksosfer atau Dissipasisfer

Lapisan ini berada pada ketinggian 690 lebih dari 1000 km dari permukaan

bumi. Lapisan atmosfer ini yang merupakan batas terluar membentang ke dalam

angkasa dan menyatu dengan atmosfer dan radiasi matahari. Gas di daerah ini amat

sangat tipis. Hidrogen merupakan unsur penyusun paling utama. Cahaya redup

muncul di daerah lapisan ini. Dikenal sebagai cahaya zodiakal dan gegenschein,

cahaya redup ini sebenarnya adalah refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh

partikel debu meteoritik yang tak terhitung jumlahnya dan bergelantung di dekat

bumi. Pada lapisan ini terjadi gerakan-gerakan atom secara tidak beraturan. Batas

antara eksosfer (yang pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa

luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk eksosfer adalah daerah yang masih

dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Lapisan ini merupakan lapisan paling panas

dan molekul udara dapat meninggalkan atmosfer sampai ketinggian 3.150 km dari

muka bumi. Lapisan ini sering disebut lapisan antar planet dan geostasioner. Lapisan

ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari

angkasa luar. Lapisan yang membatasi antara eksosfer dengan angkasa luar adalah

magnetopause.

Beberapa fenomena pada lapisan ini adalah :

1. Gas pada lapisan ini sangat tipis, dengan hidrogen sebagai penyusun utama.

Sinar ultraviolet juga mengisi lapisan ini.

2. Pada lapisan ini, atom-atom netral dan molekul-molekul bergerak bebas. Ada

yang bergerak kembali ke daerah pengaruh gravitasi bumi, ada pula yang

bergerak meninggalkan atmosfer ke ruang angkasa.

3. Pada lapisan ini terdapat cahaya redup, dikenal sebagai cahaya zodiakal,

merupakan refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu

meteoritik yang sangat banyak jumlahnya.

2.4 Peran Atmosfer dalam Kehidupan

Peranan atmosfer bagi kehidupan makhluk hidup tidak dapat diragukan lagi. Peranan

tersebut tidak hanya untuk bernafas. Peranan atmosfer juga muncul dalam wujud

mengatur atau menjaga agar kehidupan di bumi bisa berlangsung dengan aman. Adapun

peran atmosfer, antara lan:

1. Sebagai pendukung kehidupan

Atmosfer merupakan pendukung utama kehidupan makhluk bumi karena

menyediakan gas yang diperlukan bagi pernapasan manusia dan hewan. Beberapa

gas yang diperlukan makhluk hidup tersedia dalam atmosfer, misalnya oksigen,

hidrogen, karbon dioksida, dan nitrogen.

2. Sebagai pengendali suhu bumi

Suhu di bulan pada malam hari sangat dingin dan pada siang hari sangat

panas. Hal ini karena bulan tidak memiliki atmosfer. Keberadaan atmosfer

menghindarkan bumi dari perubahan suhu yang sangat mencolok seperti di bulan.

Pada siang hari suhu di bumi tidak terlampau panas dan pada malam hari suhu

tidak terlampau dingin. Sebagian panas matahari yang jatuh ke bumi dipantulkan

oleh lapisan atmosfer bagian atas sehingga panas yang mencapai bumi telah

berkurang. Pada malam hari tempat yang tidak mendapat panas matahari secara

langsung tetap hangat. Kalor yang dimiliki atmosfer pada siang hari tidak

semuanya terbuang ketika memasuki malam hari. Atmosfer memerlukan waktu

yang cukup lama untuk membuang habis kalor tersebut. Sebelum seluruh kalor

terbuang, bagian atmosfer di tempat itu sudah kembali menjadi siang. Selain itu,

bagian atmosfer yang sedang mengalami malam mendapat kalor dari bagian yang

sedang mengalami siang melalui perpindahan kalor.

3. Sebagai perisai radiasi ultraviolet

Sinar ultraviolet sangat berbahaya bagi manusia karena dapat menyebabkan

kanker kulit. Sinar yang dihasilkan dari radiasi matahari tersebut sebenarnya

sangat mudah menerobos atmosfer dan mencapai permukaan bumi. Beruntunglah

di lapisan atas atmosfer terdapat lapisan ozon yang dapat menyerap sinar

ultraviolet.

4. Sebagai penangkis meteor

Bumi senantiasa dihantam oleh hujan meteor. Jika tidak ada atmosfer, maka

meteor dapat mencapai permukaan bumi dengan kecepatan tinggi. Jika ini terjadi,

tentu akan sangat membahayakan kehidupan makhluk bumi. Dengan adanya

atmosfer, meteor-meteor tersebut akan terbakar habis karena bergesekan dengan

atmosfer sebelum mencapai permukaan bumi.

5. Sebagai penunjang komunikasi radio

Di atmosfer bagian atas terdapat lapisan gas-gas yang bermuatan listrik yang

disebut ionosfer. Lapisan ini sangat mudah memantulkan gelombang radio.

Dengan demikian, gelombang radio yang dipancarkan oleh stasiun pemancar

dapat mencapai tempat-tempat yang sangat jauh. Berbeda dengan gelombang

radio, gelombang televisi tidak dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer.

Akibatnya, gelombang televisi lolos menembus lapisan tersebut. Gelombang

televisi memerlukan bantuan satelit agar dapat mencapai tempat yang jauh.

6. Sebagai keperluan penerbangan

Atmosfer sangat penting bagi dunia penerbangan. Pesawat terbang, baik yang

menggunakan baling-baling maupun mesin jet, dapat terangkat dan melayang di

udara karena adanya gaya angkat yang dimiliki udara. Ada pula pesawat yang

tetap dapat terbang meskipun tidak ada atmosfer. Pesawat tersebut adalah pesawat

ruang angkasa yang menggunakan mesin roket.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Atmosfer berasal dari dua kata Yunani yaitu atmos berarti uap dan sphira berarti

bulatan, berarti atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti bulatan bumi.

2. Partikel-partikel gas yang mengisi atmosfer terdiri atas tiga kelompok, yaitu udara

kering (gas), uap air, dan aerosol. Gas-gas penyusun atmosfer antara lain: Nitrogen,

Oksigen, Argon, Karbondioksida, Neon, Metana, Helium, Hidrogen, Xenon dan

Ozon.

3. Komposisi lapisan atmosfer, yaitu terdiri dari : Troposfer, Stratosfer, Mesosfer,

Termosfer (ionosfer), dan Eksosfer.

4. Peran atmosfer dalam kehidupan adalah sebagai pendukung kehidupan, sebagai

pengendali suhu bumi, sebagai perisai radiasi ultraviolet, sebagai penangkis meteor,

sebagai penunjang komunikasi radio, dan sebagai keperluan penerbangan.

3.2 Saran

Dengan mengetahui tentang atmosfer bumi ini, diharapkan mahasiswa agar berpikir

kritis dan menggali lebih dalam lagi tentang ilmu kebumian dan antariksa. Dan jagalah

bumi kita dengan sebaik baiknya karna kita juga yang akan di untungkan dan sebaliknya

jika kita merusak bumi maka kita juga akan menerima dampak buruknya.

DAFTAR PUSTAKA

Arini. 2011. “Atmosfer”. Online. arinifisikauin.wordpress.com/2011/04/09/

atmosfer/. (Diakses pada tanggal 5 Maret 2016)

Ashari, Abdulrohim. 2013. “Atmosfer dan Hidrosfer”. Online. http://jagoips.

wordpress.com/2013/03/26/atmosfer-dan-hidrosfer/. (Diakses pada tanggal 5

Maret 2016)

Bayong Tj., Hk., 2004. Klimatologi. Bandung : ITB

http://pesonageografi.wordpress.com/2011/01/22/manfaat-atmosfer-dalam-kehidupan/

(Diakses pada tanggal 5 Maret 2016)

Lukman, Rinaldi. Dkk. 2006. Geografi untuk SMA/MA Kelas X. Bekasi: PT Galaxy

Puspa Mega (Anggota IKAPI).