ATMOSFIR

PENGERTIAN ATMOSFIR

Atmosfir merupakan lapisan terluar dari bumi, berfasa gas yang mengelilingi permukaan bumi. Terdapat mulai dari permukaan laut yang selama ini dianggap elevasinya 0.00 meter, terus ke atas. Batas atasnya tidaklah jelas, sehingga tidak dapat ditentukan batas antara atmosfir dan ruang angkasa luar dengan tegas.

Berdasarkan pengamatan suhunya, atmosfir dibagi menjadi empat bagian yaitu, lapisan terbawah, atau lapisan terdekat dengan permukaan bumi, dimana suhunya menurun dengan kenaikan elevasi yang disebut Troposfir, yang berarti daerah dimana udara berbalik. Pada lapisan inilah terjadi awan, persipitasi, badai, dsb. Sehingga lapisan ini dinamakan juga lapisan cuaca, ketebalannya tidak merata, rata-rata sampai dengan 12 km. Lapisan diatasnya adalah Stratosfir, dan daerah perpindahan lapisan ini disebut tropopause. Suhu stratosfir konstan, rata-rata 55^oC sampai ketinggian 20 km, kemudian naik menurut elevasi, sampai ketinggian 50 km. Kenaikan suhu pada ketinggian ini disebabkan daerah ini merupakan konsentrasi ozonseperti telah kita ketahui bahwa ozon menyerap sinar ultra violet yang dipancarkan matahari. Penyerapan ini menyebabkan kenaikan suhu pada lapisan ini. Kemudian diatasnya dijumpai lapisan Mesosfir, yang diawali dengan zona peralihan yang disebut stratopause. Dan Termosfir, setelah mesopause. Diatas ketinggian 80 km sampai ketinggian 320 km terdiri dari partikel-partikel bermuatan (ion), karena itu dinamakan Ionosfir. Lapisan ini sangat penting dalam komunikasi, ia memantulkan gelombang radio. Gelombang radio dari belahan bumi yang satu dapat diterima di belahan bumi lainnya, karena signalnya dipantulkan oleh lapisan ionosfer. Dan diatas ionosfer, sampai 800 km. Dinamakan lapisan Exosfir, terdiri dari gas helium dan hidrogen pada perbandingan yang sama 50%.

KOMPOSISI ATMOSFIR

            Udara yang terdapat didalam atmosfir, tampaknya hanya merupakan satu macam bahan, tetapi sebenarnya terdiri dari berbagai macam bahan yang terdiri dari gas dan partikel-partikel halus. Komposisinya tidaklah tetap dari waktu ke waktu dan disetiap tempat. Didekat permukaan bumi gas terdapat sebagai udara kering (dry air) dan lapisan lembab.

Udara kering mengandung gas-gas nitrogen, 78%, oksigen 21%, argon 0,9% dan karbondioksida 0,03%. Semuannya hampir 99,99%. Sedangkan sisannya 0,01% terdiri dari gas-gas helium, neon, krypton dan xenon, yang dikelompokkan sebagai gas-gas inert dan merupakan hasil reaksi kimia. Helium terjadi sebagai produk samping pada proses radioaktif.

Lapisan lembab merupakan udara yang mengadung sejumlah uap air. Kadar uap air didalam atmosfir tidaklah sama disemua tempat, sangat tergantung pada suhu. Pada suhu 0^oC tidak lebih dari 5 gram H₂O/m³ dan pada 40^oC tidak kurang dari 55 gram/m³. Pada daerah yang beriklim lembab dapat mencapai 5% volume, sedangkan pada daerah beriklim kering (dikutub misalnya) hanya 0,01% volume. Jumlah air dalam atmosfir ialah 15.10¹⁵ kg, meskipun keliatannya sangat kecil dibandingkan dengan seluruh atmosfir, namun ini sangat penting sebagai sumber air bumi.

FUNGSI ATMOSFIR

             Atmosfir dengan gas-gas dan uap air yang dikandungnya sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Oksigen sangat diperlukan selain untuk pernapasan juga reaksinya dengan bahan bakar menimbulkan panas dan sumber energi bagi kehidupan manusia. Gas-gas lainnya yaitu nitrogen dan asam arng diperlukan oleh tumbuhan, dan menghasilkan oksigen. Selain itu atmosfir juga berfungsi sebagai media tempat berlangsungnya sirkulasi air. Energi matahari akan menguapkan sebagian air permukaan dan karena ringgan akan naik keatas. Uap air yang terkondensasi menjadi awan dan turun kembali kepermukaan bumi sebagai hujan. Atmosfir juga sangat bermanfaat bagi media lalu lintas udara.

Lapisan ozon dalam atmosfir berfungsi untuk menyaring sinar ultra violet yang sampai ke permukaan bumi, apabila tidak disaring jumlah sinar ultra violet yang sampai kepermukaan bumi akan melibihi ambang batas yang diperlukan bagi kehidupan manusia. Seperti yang telah diketahui bahwa kelebihan sinar ulta violet dpat menyebabkan kanker kulit dan akan membunuh bakteri-bakteri pembusuk yang diperlukan manusia.

            Sudah bebabrapa tahun ini masalah rusaknya lapisan ozon menjadi pembicaraan dan mencemaskan negara-negara di dunia. Maslahnya adalah membesarnya “lubang” pada lapisan ozon diatas antartika dari tahun ke tahun, yang disebabkan oleh limbah gas berupa chlorofluorocarbon (CFC) yang biasanya digunakan pada alat pendingin dan pengisi kaleng semprot (spray) yang dibuat dan dibuang manusia. Pada atmosfir bagian bawah gas-gas ini secara atmofir tidak aktif. Tetapi sebagian naik ke lapisan ozon, dimana sinar matahari memecahnya menjadi unsur-unsurnya. Atom-atom klorida yang terbebaskan, melalui serangkaian reaksi yang kompleks mengubah ozon menjadi oksigen. Pecahnya ozon menjadikan konsentrasi ozon makin berkurang di angkasa. Selain gas tersebut juga sisa pembakaran bahan bakar pesawat yang tinggi (concord) turut membantu mengurangi lapisan ozon. 

POLUSI UDARA

            Polusi atau pengotoran udara berupa gas dan butiran padat yang sangat halus, yang disebabkan oleh manusia maupun oleh alam. Gas-gas oksida karbon, nitrogen dan sulfur merupakan penyebab utama polusi, yang merupakn sisa pembakaran bahan bakar fosil dan batu bara. Baikdari kendaraan maupun industri.

            Untuk polusi udara didaerah padat (urban) atau industri dipergunakan istilah smog yang merupakan singkatan dari smoke and fog, atau asap dan kabut. Pada awalnya istilah ini digunakan oleh Des Veaux untuk daerah industri di London Inggris, yang berkabut tebal bercampur dengan asap sisa pembakaran batubara dari industri-industri.

            Gas-gas ini selain membahayakan pernapasan, juga dapat membentuk asam diudara dan terbawa hujan turun kepermukaan sebagai hujan asam. Dan yang berbentuk padat berupa asap, jelaga dan abu. Asap dapat berasal dari pembakaran hutan yang dilakukan petani untuk pembukaan ladang. Polusi berbentuk padat ini selain berasal dari sisa pembakaran bahan bakar fosil dan batubara, juga dari material erupsi gunung api yang tersembur dan bercampur dengan gas-gas dan uap air jauh ke angkasa sebagai debu vulkanik yang sangat halus.

            Walaupun kandungan gas karbondioksida (CO₂) dalam udara kering hanya 0,03% akan tetapi gas ini merupakan komponen penting dalam meteorologi. Penting karena gas CO₂ dapat meloloskan gelombang pendek yang berasal dari radiasi matahari yang datang dan menghambat sebagian gelombang panjang yang dipancarkan dari bumi. Sebagian energi yang dipancarkan oleh permukaan bumi diserap oleh CO₂ dan kemudian sebagian dipantulkan kembali ke permukaan. Akibatnya suhu dipermukaan bumi lebih panas dari pada tanpa CO₂. Jadi, bersama dengan uap air, karbondioksida sangat berpengaruh terhadap suhu permukaan. Fenomena ini disebut sebagai efek rumah kaca (greenhouse).  Perlu diingat juga bahwa uap air merupakan penyerap radiasi terestrial yang baik.

            Bertambahnya konsentrasi CO₂ dalam atmosfir, meskipun sebagian terurai dilaut dan diserap tumbuhan, namun masih tersisa 40% - 50%, dan akan menambah pemanasan global bumi. Akhir-akhir ini diketahui bahwa industri dan aktifitas manusia menyebabkan terbentuknya gas-gas jejak (trace gasses) tertentu yang berperan cukup besar dalam pemansan bumi. Dikatakan trace gasses karena konsentrasinya sangat kecil dibandingkan dengan CO₂. Diantara trace gases yang penting adalah metan (NH₄), nitrogen oksida (N₂O) dan jenis tertentu dari CFC. Gas-gas ini menyerap panjang gelombang yang dipancarkan oleh radiasi bumi, yang seharusnya lolos ke angkasa. Walaupun masing-masing gas konsentrasinnya sangat kecil, namun secara bersama-sama gas ini perannya dengan CO₂ dalam pemanasan global bumi.

            Atmosfir yang bersentuhan langsung dengan permukaan bumi mempunya peranan penting dalam pembentukan permukaan bumi. Proses-proses denudasi berlangsung dipermukaan dibawah pengaruh atmosfir. Adanya oksigen dan gas-gas lainnya serta H₂O akan mempercepat proses pelapukan batuan dan semua material yang ada dipermukaan bumi, yang secara perlahan tetapi berkesinambungan sepanjang masa, akan mengubah wajah permukaan bumi. Air yang mmengalir akan mengerosi permukaan bumi.