Jumat, 06 Oktober 2017

Lapisan Atmosfer : Fungsi dan Fenomena di Dalamnya

Atmosfer merupakan sebutan untuk lapisan gas yang melingkupi atau melapisi seluruh permukaan suatu planet hingga luar angkasa. Salah satu planet yang dilingkupi oleh atmosfer, yaitu bumi, memiliki dengan ketinggian 1 km di atas permukaan tanah hingga 560 km dari permukaan bumi. Masing-masing lapisan atmosfir memiliki nama dan fenomena tersendiri. Apa sajakah nama dan fenomena tersebut?

Sebelum membicarakan mengenai apa saja lapisan yang dimaksud, beberapa dari sobat Geologinesia mungkin ada yang bertanya-tanya mengapa studi mengenai atmosfer dilakukan. Pada awalnya, studi mengenai atmosfir ini dilakukan untuk memecahkan masalah yang berkaitan dengan cuaca serta fenomena tertentu seperti pembiasan sinar matahari dan sinar bintang.

Selain itu, atmosfer yang melapisi bumi terdiri atas beberapa jenis gas seperti oksigen, karbondioksida, nitrogen, dan sebagainya. Gas-gas tersebut berguna untuk menyerap radiasi sinar UV serta meminimalisir suhu ekstrim yang terjadi antara siang dan malam. Dengan begitu, kehidupan di bumi bisa terlindungi.

lapisan atmosfer bumi
Gambar urutan lapisan-lapisan atmosfer bumi.

1. Ionosfer

Lapisan atmosfer ini merupakan salah satu lapisan terluar dari planet bumi. Ionosfer sendiri terbentuk akibat adanya berbagai jenis reaksi kimia yang salah satunya memungkinkan terjadinya muatan listrik atau pemantulan gelombang radio. Ionosfer sebenarnya juga merupakan lapisan pelindung bagi bumi dari berbagai obyek luar angkasa seperti meteor yang tertarik gravitasi bumi.

Ketika memasuki lapisan ini, meteor bisa terbakar dan habis terurai. Jika belum, lapisan terdalam berikutnya akan membuat pergesekan batu meteor semakin besar dengan suhu dan udara. Apabila tidak habis di lapisan ionosfer maupun lapisan terdalam setelah ionosfer, meteor bisa jatuh ke permukaan bumi. Meteor yang sampai di permukaan bumi itulah yang disebut dengan meteorit.

Selain fenomena pergesekan meteor untuk semakin kecil dan terurai, terjadi pula fenomena lain pada ionosfer. Fenomena yang dimaksud adalah aurora atau yang juga dikenal dengan cahaya utara atau cahaya selatan.

Sebenarnya, di luar lapisan ionosfer masih ada satu lapisan atmosfer lagi yang disebut dengan eksosfer. Lapisan terluar ini menjadi tempat terjadinya pemantulan refleksi cahaya matahari oleh partikel debu meteoritik. Sinar matahari yang dipantulkan tersebut disebut juga dengan cahaya zodiakal.

2. Termosfer

Pada ketinggian 81 km dari permukaan tanah, terjadi transisi dari lapisan mesosfer ke lapisan termosfer. Nama lapisan atmosfer ini sendiri diambil dari proses kenaikan suhu yang sangat tinggi. Perubahan tersebut diakibatkan oleh serapan radiasi sinar UV. Karena radiasi itu pula, terjadi reaksi kimia yang menyebabkan terbentuknya lapisan bermuatan listrik. Lapisan bermuatan listrik ini adalah lapisan yang dibahas sebelumnya, yaitu Ionosfer.

Di lapisan termosfer juga terjadi ionisasi gas-gas. Karena hal inilah, tidak heran jika lapisan termosfer terkadang juga disebut dengan ionosfer. Pemecahan molekul oksigen serta gas-gas lainnya di lapisan ini menyebabkan panas yang dapat meningkatkan suhu lapisan. Karena itu pula, udara di lapisan ini juga memiliki temperature yang cukup tinggi. Walau begitu, massa jenis udara di lapisan ini masih terbilang rendah dibandingkan lapisan Ionosfer. Karena hal tersebut, benda-benda di lapisan ini seperti astronot tidak mampu mendapat hantaran panas yang cukup di lapisan ini.

3. Mesosfer

Lapisan atmosfer terluar ketiga yang melingkupi bumi adalah mesosfer. Udara dingin di lapisan ini menyebabkan pergesekan udara bersuhu tinggi ketika objek dari luar angkasa datang. Hal ini menjelaskan fenomena meteor yang telah habis terbakar terlebih dahulu di lapisan ini sebelum mencapai bumi.

Transisi dari lapisan mesosfer dan lapisan yang lebih dalam, yaitu stratosfer terjadi pada ketinggian 40 km dari permukaan bumi. Transisi tersebut menyebabkan suhu mesosfer berkurang dari 290K hingga 200K. Suhu terendah di ketinggian 81 km mesosfer menyebabkan fenomena awan noctilucent. Awan ini terbentuk oleh kumpulan kristal-kristal es.

Seperti lapisan lainnya yang ada pada planet bumi, lapisan atmosfer ini juga memiliki lapisan pembatas bernama Mesopause. Lapisan ini membatasi mesosfer dengan lapisan terluar setelah mesosfer, yaitu termosfer.

4. Stratosfer

Sebelum menyinggung lebih jauh tentang stratosfer, ada satu lapisan pembatas antara stratosfer dengan lapisan sebelumnya, yaitu mesosfer. Lapisan ini disebut dengan stratopause.

Lapisan atmosfer berikutnya, yaitu stratosfer, merupakan lapisan kedua terendah dari lapisan-lapisan yang melingkupi bumi. Perubahan ke lapisan stratosfer dimulai dari ketinggian 11 km dengan suhu terendah sekitar -57 derajar Celsius. Selain suhu yang sangat dingin, di stratosfer juga terjadi aliran angin kencang yang memiliki pola tertentu. Lapisan terendah dari stratosfer merupakan medan terbangnya pesawat serta awan jenis cirrus dengan pola yang tidak signifikan.

Berbeda dengan bagian terbawah stratosfer, bagian tengah lapisan ini terjadi perubahan pola suhu. Perubahan yang terjadi seiring dengan naiknya ketinggian ini disebabkan oleh bertambahnya konsentrasi ozon di lapisan. Ozon inilah yang melakukan penyerapan sinar UV dari matahari. Di lapisan ini hampir tidak ada pesawat yang terbang. Hanya saja, ada satu pesawat yang dinamakan B-52 Stratofortress karena kemampuan terbang pesawat tersebut hingga ketinggian tertentu.

fungsi lapisan atmosfer
Letak lapisan ozon dalam struktur lapisan atmosfer.


5. Troposfer

Sebelum menyinggung mengenai lapisan troposfer, ada satu lapisan yang tidak boleh dilupakan kaitannya dengan lapisan sebelumnya. Lapisan tersebut adalah Tropopause. Lapisan yang membatasi troposter dengna stratosfer ini merupakan lapisan yang terdapat di antara strasofer dan troposfer.

Kembali membahas Troposfer, lapisan atmosfer ini merupakan lapisan yang terdapat pada level terendah. Campuran gas yang terdapat pada lapisan ini merupakan campuran yang paling ideal untuk mendukung berbagai bentuk kehidupan di bumi. Selain itu, adanya lapisan ini juga membuat segala bentuk kehidupan di permukaan bumi lebih terlindungi dari pancaran radiasi benda-benda langit seperti matahari dan sebagainya.

Lapisan troposfer merupakan lapisan yang memiliki ketebalan paling tipis dibandingkan dengan lapisan lainnya yang menyusun sebuah atmosfer bumi. Ketebalan lapisan ini sekitar 15 km dari permukaan tanah. Berbagai hal yang bisa dirasakan atau dilihat langsung sehari-hari seperti perubahan angin, suhu, kelembapan, tekanan, dan sebagainya terjadi pada lapisan ini.

Berdasarkan teori Braak, kenaikan suhu udara tiap 100m akan mengalami pengurangan sekitar 0.61 derajat Celsius. Hal ini juga terjadi pada suhu udara di permukaan air laut. Dari suhu 30 derajat Celsius, suhu akan semakin turun dengan semakin naik keatasnya lapisan. Karena hal tersebut, terjadilah peristiwa cuaca seperti kemarau, musim, hujan, dan sebagainya di lapisan atmosfer ini.

Karena pada troposfer terjadi penyerapan radiasi sinar matahari dan penyaluran panas ke udara, lapisan terendah dari troposfer ini memiliki suhu yang paling hangat. Pengurangan suhu udara dari lapisan troposfer yang sekitar 17 derajat Celsius hingga -52 derajat Celsius terkadang menyebabkan anomali gradient suhu di bagian permukaan tertentu seperti pegunungan dan dataran tinggi.

Demikian ulasan mengenai beberapa lapisan atmosfer yang penting untuk Anda ketahui. Jadi, bisa disimpulkan bahwa apabila disebutkan mulai dari lapisan terluar ke lapisan terdalam, secara berurutan atmosfer tersusun atas lapisan eksosfer, ionosfer, termosfer, mesosfer, stratosfer, dan troposfer.