Friday, May 20, 2016

Lapisan Stratosfer Tempat Pembentukan dan Penguraian Ozon

Lapisan stratosfer adalah lapisan atomosfer nomor 2 paling dekat dengan permukaan bumi (setelah traposfer). Ketebalan stratosfer kira-kira 40 km yang berada pada ketinggian sekitar 10-50 kilometer dari permukaan air laut. Lapisan ini ditandai dengan naiknya temperatur sebagai dampak dari pertambahan ketinggian (altitude).

Fenomena naiknya temperatur pada lapisan ini disebabkan terjadinya penyerapan tinggi energi spektrum ultra violet (UV) karena makin banyaknya molekul-molekul poliatomik seiring dengan bertambahnya ketinggian. Sedangkan di bagian yang lebih bawah, penyerapan spektrum UV akan lebih rendah, sebanding dengan turunnya jumlah molekul poliatomik dan meningkatnya molekul diatomik ataupun monoatomik. Menurut ilmu termodinamika, molekul-molekul poliatomik akan menyerap spektrum energi tinggi sehingga berpotensi meradiasikan spektrum infrared (IR) yang lebih besar.

Baca juga : Urutan Susunan Lapisan Atmosfer

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

Kita ketahui bahwa IR memiliki "panjang gelombang" yang lebih pendek dibanding UV. Spektrum "panjang gelombang" yang lebih panjang (energi rendah) akan mengakibatkan efek panas, sedangkan spektrum "panjang gelombang" yang lebih pendek (energi tinggi) akan lebih menimbulkan efek perubahan ikatan molekuler. Penyerapan dan radiasi spektrum di lapisan stratosfer berfungsi untuk melindungi permukaan bumi dari radiasi UV yang berlebihan.

stratosfer tempat pembentukan ozon
Gambar Macam-macam Lapisan Atmosfer Bumi.

Seperti yang kita ketahui bahwa spektrum yang diradiasikan oleh matahari adalah sangat kompleks, dari spektrum energi sangat tinggi sampai spektrum energi sangat rendah. Spektrum energi yang rendah sangat diperlukan untuk sumber energi kehidupan di bumi, akan tetapi spektrum yang energinya tinggi tidak akan mampu diterima oleh sistem kehidupan di bumi.

Dalam hal ini, telah tercipta secara alamiah sebuah desain filter spektrum yang ditunjukkan oleh struktur lapisan atmosfer berlapis-lapis, sesuai dengan peran dan kegunaannya. Pada lapisan stratosfer, peran ini diwakili oleh model siklus pembentukan dan penguraian ozon. Lapisan tempat terjadinya siklus pembentukan dan penguraian ozon di stratosfer biasa disebut dengan lapisan "ozonosfer".

Baca juga : Komposisi Gas Penyusun Lapisan Atmosfer

Siklus pembentukan dan penguraian ozon memanfaatkan spektrum radiasi ultra violet dengan panjang gelombang sekitar 185 – 240 nm dan 280 – 320 nm. Beberapa ahli menyebutkan bahwa pembentukan ozon dan penguraian ozon terjadi secara alamiah dan merupakan sebuah siklus kesetimbangan.

Proses pembentukan ozon akan makin lambat seiring bertambahnya altitude, kebalikannya proses penguraian ozon akan makin cepat terjadi. Pada lingkungan pembentukan dan penguraian ozon, jumlah energi dan gas yang berperan dalam proses reaksi juga setimbang. Sehingga secara relatif jumlah oksigen (O2), ozon (O3), dan oksigen radikal (O) dalam kondisi konstan, diatur dengan banyaknya penyerapan spektrum UV.

Secara alamiah, jumlah elemen yang terlibat dalam reaksi pembentukan dan penguraian ozon sebanding dengan jumlah energi menengah UV (185 nm – 320 nm) yang masuk ke atmosfer. Dengan demikian tidak ada sisa spektrum energi UV yang signifikan untuk bisa terus sampai ke permukaan bumi.

Referensi: Hermana dan Assomadi, 2013, Atmosfer Sains dan Fenomena, Surabaya. 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.
NEXT ARTICLE Next Post
PREVIOUS ARTICLE Previous Post
NEXT ARTICLE Next Post
PREVIOUS ARTICLE Previous Post
 

Delivered by FeedBurner