5 Lapisan Atmosfer

5 Lapisan Atmosfer dan Penjelasannya secara Lengkap

Diposting pada

Setelah membahas mengenai pengertian atmosfer dan berbagai pembahasan lainnya pada ilmu geografi kita akan melanjutkan pembahasan yang jauh lebih kompleks yaitu mengenai lapisan atmosfer.

Kita akan melanjutkan pada pembahasan yang jauh lebih kompleks yaitu tentang lapisan-lapisan atmosfer dan penjelasannya.

Baca juga: Pengetian Atmosfer secara lengkap

Lapisan-Lapisan Atmosfer

1. Lapisan Troposfer

Lapisan ini memiliki beberapa karakteristik, salah satunya adalah tempat terjadinya fenomena cuaca. Seperti awan, hujan, petir, pelangi, dan angin semuanya terjadi pada lapisan troposfer.

Lapisan troposfer adalah salah satu lapisan pada atmosfer yang memilki letak paling bawah.

Tebal dari lapisan troposfer ini berbeda-beda antara satu tempat yang ada di bumi dengan tempat lainnya. Ada lapisan yang tebal dan ada juga lapisan yang tipis, perbedaan tersebut terjadi pada wilayah katulistiwa dan wilayah kutub.

Pada wilayah khatulistiwa sinar matahari bersinar selama 12 jam selama satu hari dan sepanjang tahunnya. Sehingga wilayah khatulistiwa ini memiliki lapisan troposfer yang cukup tebal sekitar 12-16km. Hal tersebut disebabkan karena adanya sifat gas yang mengembang bila di panaskan.

Akan tetapi pada wilayah kutup yang tidak mendapatkan panas yang tinggi maka akan membuat lapisan troposfer tidak dapat berkembang dan hanya mempunyai ketebalan 8 km.

Selain adanya perbedaan ketebalan ada juga perbedaan gradien suhu. Dimana semakin tinggi tempat pada permukaan bumi maka akan semakin rendah intensitas suhunya. Hal tersebut disebabkan karena semakin tinggi suatu tempat maka tekanan udaranya juga akan semakin besar, sehingga suhu udaranya akan semakin menurun.

Penurunan suhu berdasarkan ketinggian tempat berkisar antara 0,5% hingga 0,6° Celcius ketika mengalami kenaikan setiap 100 meter.

Ciri-Ciri Lapisan Troposfer

  • Berada dekat dengan permukaan bumi
  • Ketinggian rata-rata 10km, pada bagian katulistiwa lebih tinggi dan dapat mencapai 16km, sedangkan pada kutub hanya 8 km
  • Terjadi gradien termis, dimana semakin naik suatu tempat maka suhu akan semakin turun. Suhu di lapisan ini mencapai -70°C.
  • Terjadi fenomena cuaca seperti suhu, tekanan udara, awan, hujan, angin, pelangi, halo dan fatamorgana.

2. Lapisan Stratosfer

Lapisan stratosfer berada pada ketinggian 10-50km dari permukaan bumi. Pada lapisan stratosfer terdapat invers, invers adalah keadaan dimana setiap naik ketinggian suatu tempat maka suhu nya akan menjadi semakin tinggi.

Suhu yang ada pada stratosfer berkisar antara -60°C sampai 10°C. Hal tersebut disebabkan karena stratosfer memiliki lapisan ozon. Ozon (O3) berada di lapisan stratosfer antara 15-30km diatas permukaan bumi.

Ozon Pada Lapisan Stratosfer

Lapisan ozon adalah lapisan yang ada di atmosfer pada ketinggian sekitar 20-35km di atas permukaan Bumi yang didalamnya mengandung berbagai molekul ozon.

Ozon sendiri dihasilkan dari dengan berbagai persenyawaan kimia, akan tetapi mekanisme utama penghasilan maupun perpindahan pada atmosfer adalah penyerapan tenaga UV (sinar ultraviolet) dari matahari.

Lapisan ini juga dapat dijadikan tempat lewatnya pesawat terbang. Hal tersebut disebabkan karena tidak adanya fenomena cuaca yang cukup berbahaya secara signifikan pada lapisan ini. Namun terkadang dalam beberapa keadaan ditemukan pada lapisan awan tinggi (sirus) yang terletak paling bawah di lapisan ini.

Konsentrasi ozon pada lapisan ini mencapai 10 ppm dan terbentuk akibat adanya pengaruh sinar ultraviolet matahari terhadap berbagai molekul oksigen.

Ketika sinar ultra violet memasuki bumi, maka sinar tersebut dapat memecah O2 menjadi O dan O kemudian O tersebut akan bergabung dengan O lainnya sehingga menjadi O2 dan O3, sehingga terbentuklah ozon.

O2 -> UV -> O + O
O + O2 -> O3Skema lapisan ozon

Namun ikatan tersebut mudah terpecah karena adanya gangguan dari berbagai gas lainnya, Contohnya gas cfc.

Percepecahan ikatan pada ozon tersebutlah yang kita kenal dengan penipisan lapisan ozon.

Penipisan Lapisan Ozon

Adanya penipisan pada lapisan ozon dapat menggambarkan dua fenomena berbeda namun saling terkait yang sudah diamati sejak akhir tahun 1970-an.

Penyebab utama dari penipisan lapisan ozon dan lubang ozon adalah berasal dari berbagai bahan kimia industri, terutama pada zat pendingin, propelan, pelarut, dan agen peniup busa halokarbon (klorofluorokarbon (CFC), HCFC, halon).

Dampak Penipisan Lapisan Ozon

Ozon mempunyai sifat yaitu bau yang tajam sehingga menusuk hidung. Ozon juga dapat terbentuk pada kadar rendah pada udara akibat adanya arus listrik seperti kilat dan radiasi elektromagnetik.

Ozon memiliki peran dalam penyerapan sinar ultraviolet matahari hingga 90%. Apabila tubuh manusia terpapar sinar ultraviolet secara berlebihan maka akan mengakibatkan munculnya penyakit kanker kulit, membakar kulit, menghancurkan kolagen, sehingga kulit manusia akan memiliki banyak bercak yang tidak merata.

Peningkatan tingkat sinar ultraviolet dari matahari juga dapat memberikan dampak yang kurang baik terhadap sistem imun pada hewan dan organisme akuatik dalam rantai makanan, tumbuhan maupun tanaman.

Antara lapisan stratosfer dan mesosfer juga ditemukan pembatas yang disebut dengan stratopause.

Ciri-Ciri Lapisan Strtosfer

  1. Berada di ketinggian 10-50km dari permukaan tanah
  2. Terdapat lapisan ozon
  3. Mengalami invers, dimana setiap naik suatu tempat maka suhunya juga menjadi semakin tinggi.
  4. Suhunya berkisar -70°C hingga 10°C
  5. Terkadang ditemukan awan “cirrus

3. Lapisan Mesosfer

Lapisan mesosfer berada ketinggian 50-85km dari permukaan bumi. Lapisan ini dapat berfungsi untuk melindungi bumi dari berbagai serangan meteor.

Meteorid = batuan-batuan yang ada di luar angkasa
Meteor = batuan meteorid yang bergerak menuju bumi dan bergesekan dengan atmosfer
Meteorit = batuan meteoroid yang Sudan sampai dipermukaan bumiWawasan Pengetahuan Tambahan

Lapisan mesosfer ini terjadi gradien suhu, dimana setiap naik ketinggian suatu tempat maka suhu udaranya akan menjadi semakin turun. Sehingga suhu udara di lapisan mesosfer ini cukup dingin, yaitu antara -50°C sampai -70°C.

Ciri-Ciri Lapisan Mesosfer

  • Terletak pada ketinggian 50-80km
  • Sudah mengalami ionisasi
  • Suhunya mencapai -100°C
  • Terdapat gradien suhu
  • Terdapat awan noktilusen

4. Lapisan Termosfer

Lapisan termosfer berada pada ketinggian 80 sampai +600km dari permukaan bumi. Lapisan ini disebut termos karena pada lapisan ini sinar ultraviolet matahari pertama kali diserap, sehingga lapisan ini panas yaitu 1000° Celcius. Hal tersebutlah yang membuat lapisan ini sering disebut dengan lapisan panas (Hot Layer).

Pada lapisan ini juga sering terjadi raaksi kimia yang dapat menyebabkan adanya ionisasi, sehingga lapisan ini sering disebut dengan ionosfer.

Ionisasi dapat juga terjadi di mesosfer, namun terjadinya lebih dominan di lapisan termosfer.

Lapisan ionosfer berfungsi sebagai penyebar gelombang radio dan gelombang komunikasi lainnya.

Pada lapisan ini juga terjadi fenomena yang disebut dengan aurora. Apa itu aurora?.

Aurora adalah suatu pancaran cahaya yang menyala-nyala yang terjadi pada lapisan ionosfer, terjadi karena adanya interaksi antara medan magnetik pada suatu planet dengan partikel yang memiliki muatan yang dipancarkan oleh matahari.

Fenomena aurora pada lapisan ionosfer hanya terjadi pada wilayah kutub utara dan kutub selatan. Pada wilayah kutub utara (Kanada, Alaska, Norwegia, Finlandia dan Islandia) aurora tersebut disebut dengan aurora borealis. Sedangkan di wilatah kutub selatan (Selandia Baru dan pulau Tasmania) aurora ini disebut aurora australis.

Lapisan termosfer ini bersifat heterogen yang berada diatas lapisan homogen dan terdiri atas berbagai gas yang lebih ringan yaitu Hidrogen (H) dan He (Helium). Adanya perubahan dominasi kedua gas tersebut disebabkan karena adanya perbedaan ketinggian, sehingga perbandingan komposisinya pun dapat berubah-ubah.

Komposisi pada lapisan termosfer ini kurang dari 0,1% dari masa atmosfer dan terdapat volume yang sangat besar serta tekanan yang sangat rendah menyebabkan distribusi gas pada lapisan ini menjadi sangat besar.

Jarak antar gas pada lapisan ini sangat jauh dan tidak banyak terjadi interaksi, sehingga pada lapisan ini satu unsur gas dan unsur yang lainnya mempunyai jarak yang sangat renggang.

Adanya parsel gas yang sangat renggang tersebut dapat dipengaruhi oleh radiasi dan berbagai keadaan yang ada diluar atmosfer.

Terjadinya perbedaan komposisi pada termosfer karena adanya intensitas radiasi yang berfluktuasi sangat besar pada siang dan malam hari serta kapasitas panas yang rendah dari berbagai gas yang mayoritas monoatomik, radikal, atau reaktif dalam keadaan mengisi elektron dalam energi yang rendah.

Ciri-Ciri Lapisan Termosfer

  • Memiliki suhu yang tinggi yaitu mencapai 1.000°C
  • Ketinggiannya dapat mencapai 600-100 km dari permukaan bumi
  • Sebagai pemantul gelombang radio dan tempat terjadinya aurora

5. Lapisan Eksosfer

Lapisan eksosfer adalah lapisan yang terletak di paling atas dari atmosfer bumi. Lapisan ini merupakan lapisan yang paling tipis dibandingkan dengan lapisan lainnya.

Ketinggian dari lapisan ini adalah +400 km diatas lapisan termosfer. Batas dari lapisan eksosfer ini mempunyai banyak pendapat.

Ada beberapa ilmuan yang mengatakan bahwa lapisan terakhir adalah lapisan termosfer. Sedangkan eksosfer adalah batas langsung dengan luar angkasa.

Akan tetapi ada pendapat lainnya yang mengatakan bahwa eksosfer dapat mencapai ketinggian 1.000 Km – 100.000 Km dari permukaan bumi. Hal tersebut dikarenakan pada ketinggian tersebut kita masih menemukan berbagai gas hidrogen yang masih sangat lemah dan sangat kecil, sehingga eksosfer masih dapat dikatakan bagian dari lapisan atmosfer bumi.

Lapisan eksosfer ini sulit diketahui dimana batas akhirnya, karena struktur lapisannya yang tipis dan sulit untuk diukur.

Pada lapisan diatas 100.000 Km tersebut masih dapat disebut sebagai eksosfer atau bagian dari atmosfer bumi karena lapisan tersebut merupakan titik dimana tekanan radiasi dari matahari akan menimpa gravitasi dari bumi.

Suasana pada lapisan eksosfer tersebut menyatu dengan luar angkasa, namun masih diterdapat berbagai gas seperti hidrogen dan helium dengan presentase yang sangat rendah serta jarak yang sangat renggang antar satu gas dengan gas yang lainnya.

Fenomena yang terjadi pada lapisan eksosfer adalah seperti fenomena zodiakal. Cahaya zodiakal (zodiacal light) adalah cahaya putih samar yang menyebar dan membentuk segitiga yang terlihat di langit malam dan terlihat memanjang dari arah matahari dan sepanjang cahaya tersebut berada diatas ekliptika.

cahaya zodiakal
cahaya zodiakal

Terkadang fenomena ziodiakal juga sering disebut sebagai fajar palsu. Hal tersebut karena zodiakal terlihat sebelum matahari terbit, sinar tersebut dapat terlihat karena sinar matahari disebarkan oleh debu antar planet (meteorik).

Waktu terbaik untuk melihat fenomena zodiakal adalah pada saat senja tepatnya setelah matahari terbenam di musim semi dan sebelum matahari terbit di musim gugur.

Fenomena ini sulit telihat pada wilatah dengan tingkat polusi yang tinggi atau pada saat bulan purnama sedang bersinar dengan terang.

Pada lapisan eksosfer ini kita juga dapat menemukan adanya orbit geostrasioner. Orbit geostrasioner adalah orbit yang berada tepat diatas ekuator Bumi atau garis lintang 0° dari permukaan bumi.

Ciri-Ciri Lapisan Eksosfer

  • Terjadi fenomena cahaya zodiakal
  • Tempat mengorbitnya satelit
  • Mengandung hidrogen dan helium yang kecil

Demikian penjelasan mengenai lapisan atmosfer dan berbagai penjelasan lainnya. Semoga dapat bermanfaat…

Gambar Gravatar
Founder pusilpen.online/pusatilmupengetahuan.com Playmaker dewicookies.com, nusacharity.org, dan qothrunnadaa.com