ATMOSFER

A. Apa itu Atmosfer

Atmosfer berasal dari kata atmos yang berarti uap dan sphaira yang berarti bola bumi. Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelimuti bumi. Atmosfer berfungsi untuk melindungi bumi dari gangguan bendabenda angkasa dan radiasi sinar matahari. Bayangkan apa yang terjadi pada Bumi jika tidak ada lapisan atmosfer. Bumi akan bolong akibat tertabrak benda angkasa, misalnya meteor. Suhu yang terjadipun di bumi, akan sangat ekstrem antara pagi dan malam hari. Menurut penelitian para ahli, ketebalan lapisan atmosfer ini mencapai 1000 km yang diukur dari atas permukaan air laut. Selain ketebalannya yang besar, lapisan ini juga memiliki berat 6 miliar ton.


B. Lapisan-lapisan Atmosfer

1. Troposfer
Troposfer berada pada lapisan atmosfer paling bawah. Manusia dan makhluk hidup lain hidup di lapisan ini. Lapisan ini menjadi tempat akumulasi gas-gas oksigen, nitrogen, dan karbon dioksida. Uap air dan karbon dioksida yang banyak terdapat pada lapisan ini berfungsi menjaga keseimbangan panas permukaan Bumi, terutama yang ditimbulkan oleh radiasi sinar inframerah dari Matahari. Pada lapisan ini terjadi penurunan suhu seiring dengan peningkatan ketinggian karena sangat sedikit penyerapan radiasi gelombang pendek dari Matahari. Permukaan tanah memberikan panas udara di atasnya melalui konduksi, konveksi, kondensasi, dan sublimasi sehingga troposfer bagian bawah lebih panas. Gejala cuaca seperti awan, hujan, petir, topan, dan badai terjadi di lapisan troposfer. Antara troposfer dan stratosfer terdapat lapisan peralihan yang disebut tropopause. Zona ini menjadi jalur lintasan pesawat terbang.

2. Stratosfer
Stratosfer mempunyai dua lapisan molekul-molekul gas tipis yang tidak terdapat troposfer. Lapisan bawah mengandung bahan sulfat yang memengaruhi terjadinya hujan. Di stratosfer bagian atas terdapat lapisan ozon terbesar. Stratosfer adalah lapisan inversi, yaitu semakin tinggi dari permukaan Bumi, suhu udara akan meningkat. Kenaikan suhu ini disebabkan oleh lapisan ozon yang menyerap radiasi ultraviolet dari Matahari. Bagian stratosfer paling atas disebut stratopause, yaitu lapisan yang membatasi stratosfer dan mesosfer.

3. Mesosfer
Suhu udara di lapisan mesosfer sangat dingin mencapai –100°C. Suhu yang sangat dingin ini menyebabkan meteor-meteor dari luar angkasa yang sangat panas pecah dan berubah menjadi batuan-batuan kecil yang tidak membahayakan kehidupan di Bumi. Di mesosfer terdapat lapisan ion atau udara bermuatan listrik yang disebut lapisan D. Lapisan D terbentuk karena sinar ultraviolet pada molekul-molekul udara bertemu dengan elektron bermuatan listrik negatif. Awan sinar malam yang berasal dari uap air atau debu meteorit muncul pada lapisan ini.

4. Termosfer
Pada lapisan termosfer terjadi ionisasi gas-gas oleh radiasi matahari sehingga lapisan ini dikenal juga dengan ionosfer. Berkat adanya gasgas yang mengalami ionisasi ini, sinyal-sinyal radio komunikasi dari permukaan Bumi dapat dipantulkan kembali ke Bumi, sehingga aktivitas komunikasi dapat terjadi. Pada lapisan ini terdapat pula sinar kutub (aurora) yang muncul di kala fajar atau petang.

5. Eksosfer
Kandungan gas utama pada lapisan eksosfer adalah hidrogen. Kerapatan udaranya semakin tipis sampai hampir habis di ambang luar angkasa. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer. Cahaya ini sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteorit yang jumlahnya banyak dan melayang di angkasa. Satelit-satelit buatan biasanya berada di lapisan ini.

C. Gejala Alam yang ada di Atmosfer

Banyak fenomena gejala alam yang terjadi pada lapisan atmosfer. Gejala-gejala alam tersebut umumnya berkaitan dengan cuaca atau iklim seperti awan, petir, topan, badai atau pun hujan. Selain gejala atau fenomena alam tersebut, terdapat beberapa gejala unik lain seperti:

1. Pelangi, yaitu suatu bentuk setengah lingkaran (lengkungan) di udara yang terdiri atas spektrum warna yang terjadi ketika sinar matahari mengenai partikel-partikel air di udara. Partikel-partikel air tersebut berupa uap atau titik-titik air yang tipis dan tembus pandang yang berfungsi sebagai prisma yang memantulkan (refleksi) dan membiaskan (refraksi) spektrum warna yang terdapat pada cahaya matahari.
2. Aurora, yaitu suatu gejala dalam bentuk cahaya yang sering tampak di sekitar kutub utara dan selatan bumi. Aurora terbentuk jika partikel-partikel bermuatan listrik dari sun spots (bintik-bintik matahari) mengalir ke arah bumi tertarik oleh gaya geomagnetik utara dan selatan bumi. Aurora di sekitar kutub utara disebut Aurora Borealis (Cahaya Utara), sedangkan aurora di kutub selatan disebut Aurora Australis (Cahaya Selatan).
3. Kilat adalah aliran atau loncatan listrik dalam bentuk cahaya (sinar) di antara dua awan atau antara awan dengan bumi yang bermuatan listrik berlawanan.
4. Fatamorgana, yaitu ilusi optik akibat pembiasan sinar matahari oleh udara dengan tingkat kerapatannya berbeda. Fatamorgana biasanya berupa kenampakan genangan air di tengah padang pasir atau di permukaan jalan beraspal yang terkena panas terik matahari. Kenampakan itu sebenarnya hanyalah sinar matahari yang dibiaskan oleh massa udara dengan kerapatannya yang renggang. Pada umumnya terbentuk pada permukaan padang pasir atau jalan beraspal dibandingkan dengan kerapatan udara di sekitarnya.
5. Halo, yaitu lingkaran putih yang terkadang terlihat di sekitar matahari atau bulan.