Kamis, 10 Maret 2016

Urutan Susunan Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi

Atmosfer Sebagai Selubung Gas Pembungkus Bumi

Atmosfer bumi merupakan selubung gas yang menyelimuti permukaan padat dan cair pada bumi. Selubung ini membentang ke atas sejauh beratus-ratus kilometer, dan akhirnya bertemu dengan medium antar planet yang berkerapatan rendah dalam sistem tata surya kita. Perlu sahabat Geologinesia ketahui bahwa semakin tinggi atmosfer maka kerapatan dan suhunya semakin rendah. Hal ini dapat terlihat ketika kita pergi ke puncak gunung maka kita akan bernapas lebih berat daripada di lereng gunung.

Baca juga : Komposisi Unsur-unsur Gas Penyusun Atmosfer Bumi

Sesungguhnya, atmosfer tidak jauh berbeda dengan lautan yang membungkus permukaan bumi. Keduanya merupakan fluida yang membungkus permukaan bumi dan terikat secara gravitasi. Perbedaan yang mendasar antara atmosfer dan lautan adalah bahwa atmosfer merupakan campuran gas yang dapat dikompresi atau ekspansi sedangkan lautan berisi cairan yang relatif tidak terkompresi. Kemampuan kompresi dan ekspansi atmosfer, secara substansial dipengaruhi oleh  tekanan, menyebabkan berbagai fenomena atmosfer seperti angin, mendung, hujan, iklim, cuaca, dan sebagainya (Petty, 2008).

Pencarian lainnya yang berkaitan dengan artikel ini : lapisan atmosfer, lapisan atmosfer bumi, lapisan lapisan atmosfer. Lapisan ozon, lapisan udara, lapisan troposfer, lapisan langit, susunan atmosfer, lapisan stratosfer. Lapisan lapisan atmosfer bumi, lapisan lapisan udara, susunan lapisan atmosfer, lapisan mesosfer, lapisan eksosfer.

Urutan Susunan, Ciri-ciri, dan Fungsi Lapisan Atmosfer Bumi

Secara umum, atmosfer dipelajari dengan membaginya menjadi dua bagian regional yaitu : atmosfer regional rendah (lower) dan atmosfer regional atas (upper). Regional bawah adalah atmosfer dari permukaan bumi sampai ketinggian kira-kira 50 km. Ilmu untuk regional ini merupakan ilmu meteorologi. Sedangkan ilmu regional atmosfer atas (> 50 km), dikenal dengan ilmu aeronomi.

Oleh para ahli, pembagian lapisan atmosfer dilakukan dalam beberapa cara. Ada yang membaginya berdasarkan perubahan sifat fisik berupa tekanan dan temperatur, ada pula yang berdasarkan kehomogenan komposisi dan kerapatan gas-gas penyusun atmosfer pada setiap ketinggian (altitude).

Pada tulisan ini kita akan lebih memfokuskan pembahasan urutan susunan lapisan atmosfer bumi berdasarkan perubahan sifat fisik berupa tekanan dan temperatur. Berdasarkan sifat tersebut atmosfer bumi terbagi atas 5 lapisan, susunan urutannya mulai dari bawah (permukaan bumi) sampai ke atas yaitu : Lapisan Troposfer, Lapisan Stratosfer, Lapisan Mesosfer, Lapisan Termosfer, dan Lapisan Eksosfer.

susunan lapisan atmosfer
Gambar Lapisan-lapisan atmosfer, komposisi, profil, dan temperaturnya.

Lapisan Troposfer

Ciri-ciri atau karakteristik lapisan troposfer yaitu lapisan ini merupakan lapisan atmosfer yang paling dekat dan berinterakasi langsung dengan permukaan bumi sampai pada ketinggian rata-rata 11 km. Temperatur rata-ratanya 15 derajat celcius dipermukaan laut dan akan menurun seiring dengan bertambahnya ketinggian sampai kira-kira -56 derajat celcius pada bagian atas (tropopause). Tropopause merupakan lapisan transisi antara troposfer dan stratosfer.

Lapisan troposfer utamanya disusun oleh gas-gas poliatomik yang mempunyai densitas relatif lebih besar. Gas-gas rumah kaca (GKR), oksigen dan nitrogen sangat dominan di lapisan ini. Uap air, awan, hujan (presipitasi), merupakan variable gas yang sangat berpengaruh pada fenomena troposfer.

Manfaat atau fungsi lapisan troposfer adalah menjaga suhu atmosfer agar tetap  hangat untuk menopang  reaksi  kimia  dan  biokimia  di  permukaan bumi. Hal ini lebih banyak dilakukan oleh gas-gas rumah kaca (GKR) sebagai konstituen atmosfer. Dalam termodinamika kimia, zat-zat poliatomik ini menyerap energi tinggi (UV panjang atau IR) dan setelah mengalami proses internal molekul (dilatasi, translasi,  dan sebagainya) akan mengemisikan kembali dalam bentuk spektrum dengan  energi labih rendah (gelombang lebih panjang dan panas).

Pencarian lainnya yang berkaitan dengan artikel ini : lapisan udara bumi, susunan atmosfer bumi, urutan lapisan atmosfer, lapisan penyusun atmosfer. Sebutkan lapisan lapisan atmosfer, nama lapisan atmosfer, urutan atmosfer, lapisan dalam atmosfer, lapisan atmosfer paling dekat dengan bumi. Struktur lapisan atmosfer, susunan lapisan atmosfer bumi, lapisan atmosfer beserta fungsinya, gambar lapisan atmosfer, susunan lapisan udara. Konsentrasi lapisan ozon terdapat pada lapisan, ketebalan lapisan atmosfer, bagian atmosfer, lapisan atmosfer dan fungsinya, urutan lapisan atmosfer bumi.

Lapisan Stratosfer

Ciri atau karakteristik lapisan stratosfer yaitu berada pada ketinggian rata-rata 11 km sampai kira-kira 50  km, temperatur rata-rata naik dari -56 derajat celcius sampai -2 derajat celcius di bagian atas (stratopause). Stratopause merupakan lapisan transisi antara stratosfer dan mesosofer. Kenaikan temperatur yang terjadi utamanya karena penyerapan radiasi ultraviolet oleh ozon di atmosfer.

Dibagian atas lapisan ini terjadi penyerapan spektrum ultra violet (UV) energi yang lebih tinggi karena makin banyaknya molekul-molekul poliatomik. Sedangkan di bagian yang lebih bawah, penyerapan spektrum UV lebih rendah, sebanding dengan penurunan jumlah molekul poliatomik dan meningkatnya molekul diatomik atau monoatomik.


Lapisan stratosfer bagian atas didominasi oleh proses pembentukan ozon dengan menyerap energi UV tinggi, dan meradiasikan IR tinggi. Sedangkan bagian bawah, didominasi oleh proses pemecahan ozon dengan menyerap UV lebih rendah, dan meradiasikan IR lebih rendah dibanding bagian atas.

Fungsi atau manfaat stratosfer yang paling utama adalah untuk melindungi permukaan bumi dari radiasi Ultra Violet (UV) yang berlebihan. Kita ketahui bersama bahwa spektrum yang diradiasikan matahari sangat kompleks, dari paket energi sangat tinggi sampai paket energi sangat rendah. Sehingga ada yang sangat diperlukan sebagai sumber energi di kehidupan bumi, tetapi adapula yang tidak mampu diterima oleh sistem kehidupan di bumi.

Lapisan Mesosfer

ciri atau karakteristik lapisan ini yaitu berada pada ketinggian rata-rata 50 km sampai dengan 85 km dari permukaan bumi. Profil temperaturnya sama dengan troposfer, menurun dengan bertambahnya ketinggian, dari -2 derajat celcius sampai sekitar -92 derajat celcius pada bagian lapisan paling atas (mesopause). Mesopause merupakan lapisan transisi antara mesosfer dan termosfer.

Di daerah mesosfer kadang teramati fenomena aurora, karena terjadi proses ionisasi gas-gas penyusunnya. Gas-gas menerima radiasi spektrum energi lengkap dari matahari. Spektrum energi tinggi ini yang sangat berpengaruh pada orbital elektron setiap atom, sehingga terjadi proses-proses yang berkaitan dengan ionisasi.


Pada lapisan mesosfer konsentrasi gas ozon makin berkurang tajam ketika altitude makin tinggi, sehingga UV terserap juga makin sedikit. Sebagai akibatnya suhu makin ke atas akan makin turun. Laju penurunan temperatur tersebut dilaporkan rata-rata  0,4 derajat celcius  per seratus meter. Penurunan suhu (temperatur) yang demikian menandakan mesosfer memiliki kesetimbangan termal negatif.

Pencarian lainnya yang terkait dengan postingan ini : lapisan lapisan atmosfer beserta fungsinya, ciri ciri lapisan atmosfer, manfaat lapisan atmosfer, ciri ciri atmosfer, fungsi lapisan atmosfer, ciri ciri lapisan troposfer. Manfaat lapisan troposfer, fungsi troposfer, fungsi stratosfer, karakteristik lapisan troposfer, manfaat troposfer, fungsi lapisan stratosfer. Lapisan atmosfer dan manfaatnya, karakteristik lapisan atmosfer, ciri lapisan troposfer, fungsi lapisan troposfer, ciri-ciri lapisan stratosfer. Fungsi lapisan mesosfer, fungsi mesosfer, karakteristik atmosfer, manfaat lapisan eksosfer.

Lapisan Termosfer

Ciri atau karakteristik lapisan termosfer yaitu mulai pada ketinggian 85 km sampai dengan 500 km. Termosfer berisi lapisan gas dengan kerapatan rendah dan profil temperatur dapat naik sampai 1200 derajat celcius. Kenaikan terjadi karena penyerapan radiasi dengan panjang gelombang <200 nm oleh jenis gas-gas penyusun termosfer. Temperatur pada lapisan termosfer ini sangat tergantung pada aktifitas matahari (sunspots atau flares)

Termosfer merupakan tempat terjadinya ionisasi partikel-partikel yang dapat memberikan efek pada perambatan/refleksi gelombang radio, baik gelombang panjang maupun pendek. Pada lapisan ini juga, molekul-molekul gas seperti oksigen (O2) akan bertindak sebagai emitter IR dan mengalami reaksi dissosiasi (fotolisis) dengan energi tinggi UV gelombang pendek, sehingga terjadi kelangkaan molekul poliatomik. Kelangkaan  molekul poliatomik ini  menyebabkan emisi IR rendah, dan energi tetap tersimpan pada molekul gas di daerah ini.

Lapisan Eksosfer

Eksosfer adalah lapisan udara kelima, eksosfer terletak diatas termosfer sampai pada ketinggian sekitar 1000 km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini merupakan tempat terjadinya gerakan atom-atom secara tidak beraturan. Lapisan ini merupakan lapisan paling panas dan molekul udara dapat meninggalkan atmosfer sampai ketinggian 3.150 km dari permukaan bumi. Lapisan ini sering disebut pula dengan ruang antar planet dan geostasioner. Lapisan ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari angkasa luar.

Demikian penjelasan singkat mengenai lapisan atmosfer bumi, semoga sobat Geologinesia bisa mengembangkan materi ini sesuai dengan disiplin ilmu masing-masing, karena ilmu geologi, geografi, astronomi, tanah, dan sebagainya sangat berhubungan dengan atmosfer.

Referensi: Petty, Grant W. A First Course in Atmospheric Thermodynamics. 1st. Madison, Wisconsin: Sundog Publisher, 2008. Holton, J.R, P.H. Haynes, M.E. McIntyre, A.R. Douglass, R.B. Rood, and L. Pfister. "Strattosphere-troposphere exchange."Rev. Geophysics. vol 33, 1995: 403-439. Manahan, Stanley E. The Atmosphere and Atmospheric Chemistry-Environmental Chemistry. Boca Raton: CRC Press LLC, 2000.

Pencarian lainnya yang terkait tulisan ini : ciri lapisan atmosfer, ciri ciri lapisan mesosfer, lapisan atmosfer bumi dan fungsinya, fungsi lapisan eksosfer, manfaat lapisan stratosfer. Manfaat lapisan troposfer bagi kehidupan manusia, manfaat lapisan mesosfer, ciri ciri termosfer, lapisan atmosfer dan karakteristiknya, manfaat lapisan atmosfer bagi kehidupan. Ciri-ciri lapisan eksosfer, lapisan-lapisan atmosfer dan fungsinya, manfaat lapisan lapisan atmosfer, fungsi lapisan lapisan atmosfer, manfaat termosfer, karakteristik lapisan-lapisan atmosfer.