Atmosfer Bumi (Bumi bag 5)

oleh
Gunawan Admiranto


Bumi diselubungi oleh campuran gas gas yang biasa kita sebut udara. Udara merupakan zat yang sangat penting untuk menunjang kehidupan seluruh makhluk di seluruh bumi.
Udara atau atmosfer terdiri dari campuran bermacam macam gas dengan nitrogen merupakan gas yang paling banyak terdapat (78%). Gas yang kelimpahannya berada di bawah nitrogen adalah oksigen (21%), diikuti dengan gas gas lain seperti argon, karbon dioksida, uap air dan sebagainya.
Kelimpahan unsur unsur di bumi berbeda dengan kelimpahan unsur unsur di planet planet lain. Sebagai contoh kita lihat di planet planet besar; di atmosfer planet planet ini uap air banyak sekali terdapat. Di atmosfer bumi uap air hanya sedikit sekali, tetapi banyak sekali terdapat dalam bentuk cair yang mengisi lautan, sungai dan danau danau. Demikian juga dengan oksigen yang ada di atmosfer, sedikit sekali terdapat di atmosfer planet planet besar tetapi cukup banyak terdapat di atmosfer bumi.
Oksigen yang terdapat di atmosfer bumi erat kaitannya dengan adanya tetumbuhan di bumi. Mereka membangun jaringan jaringan yang menyusun tubuh mereka dari air dan karbon dioksida dengan melepaskan oksigen melalui proses yang disebut fotosintesis karena mendapatkan tenaganya dari matahari.
Bila kita membandingkan atmosfer bumi dengan diameter bumi, perbandingan ini masih jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan kulit ari salak terhadap buah salaknya. Ketebalan atmosfer bumi tidak merata, 90% massa udara terletak pada keting¬gian antara 0 sampai 16 km. Menipisnya udara tidak terjadi secara drastis, tetapi sedikit demi sedikit, sehingga batas antara atmosfer dan ruang angka menjadi tidak jelas. Meskipun demikian, pada ketinggian 120 km para astronot mulai merasakan efek hambatan atmosfer saat mereka memasuki daerah atmosfer ini. Oleh sebab itu, ketinggian 100-120 km sering disebut sebagai garis Karman yang menjadi daerah perbatasan antara atmosfer dan ruang angkasa.
Temperatur atmosfer berubah terhadap ketinggian dari permukaan bumi, tetapi pola perubahan ini tidak selalu sama. Berdasarkan pada pola perubahan temperatur terhadap ketinggian ini, maka para ahli membagi bagi atmosfer menjadi beberapa lapisan yaitu lapisan troposfer, stratosfer, termosfer dan eksosfer.
Di troposfer, atau atmosfer bawah yang berada pada daerah sampai 10 km di atas permukaan laut, suhu menurun terhadap berubahnya ketinggian. Laju penurunan suhu ini bergantung pada kandungan uap air yang ada. Pada udara kering suhu menurun dengan laju 10o C/km, sedang pada udara yang penuh uap air suhu menurun dengan laju 5o C/km.
Sumber panas yang memanaskan troposfer berasal dari radiasi matahari yang jatuh ke permukaan bumi, di mana seluruh radiasi kecuali radiasi pada panjang gelombang infra merah diserap oleh permukaan bumi. Molekul molekul air dan karbon dioksida menyerap radiasi infra merah, tetapi sebagian dari radiasi ini ada yang dipantulkan kembali ke bumi. Proses pemantulan inilah yang kemudian memanaskan atmosfer bawah dan disebut sebagai efek rumah kaca (green house effect).
Di atas troposfer terdapat lapisan perbatasan yang bernama lapisan tropopause. Lapisan ini merupakan lapisan peralihan dengan lapisan di atasnya, yaitu lapisan stratosfer.
Di daerah stratosfer suhu tidak menurun dengan bertambahnya ketinggian. Di sini suhu naik terus dengan lambat sampai pada ketinggian 50 km. Panas yang ada di lapisan stratosfer ini berasal dari pantulan radiasi infra merah matahari dari permukaan tanah yang diserap oleh uap air serta penyerapan radiasi ultra ungu oleh gas gas ozon dan oksigen yang ada di lapisan ini. Lapisan ozon ini penting sekali bagi kehidupan di bumi karena bila lapisan ini tidak ada maka radiasi ultra ungu matahari akan terus sampai ke bumi dan bisa mengakibatkan banyak proses metabolisme baik pada hewan, tumbuhan maupun manusia bisa terganggu.
Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang membatasinya dengan lapisan di atasnya, yaitu lapisan mesosfer. Lapisan mesosfer ini berada sampai pada ketinggian 80 km dari permukaan bumi. Di daerah ini suhu semakin menurun dengan bertam¬bahnya ketinggian. Hal ini karena kerapatan partikel di daerah ini semakin menurun, sehingga radiasi matahari yang bisa diserap untuk memanaskan daerah ini juga semakin kecil. Pada keting¬gian 80 km mulai terdapat lapisan mesopause, yang merupakan perbatasan lapisan mesosfer dengan lapisan di atasnya, yaitu lapisan termosfer.
Pada daerah termosfer, yang terdapat sampai pada ketinggian 500 km, suhu udara semakin meningkat dengan bertambahnya keting¬gian. Pada ketinggian 500 km ini suhu mencapai hampir 1000o C. Di daerah ini radiasi matahari semakin kuat sehingga mampu mengioni¬sasi atom atom oksigen dan nitrogen.
Karena atmosfer mencapai suhu yang tinggi maka unsur unsur yang ada sebagian besar akan berupa ion. Oleh sebab itu daerah termosfer ke atas biasa disebut juga dengan daerah ionosfer.

Ion ion yang ada di daerah ionosfer tidak semua berasal dari ionisasi partikel partikel atmosfer, tetapi ada juga yang berasal dari partikel partikel antar planet yang datang dari matahari, atau sisa sisa meteor yang terbakar di angkasa. (bersambung)