Atmosfer – Pengertian, Gas Penyusun, Lapisan, Fungsi, Gejala Optik & Dampak Bagi Bumi

Tahukah jika kehidupan di bumi dapat terbentuk karena adanya lapisan pelindung bumi yang disebut atmosfer? Lapisan yang terbentuk dari campuran gas ini berperan dalam melindungi bumi paparan radiasi sinar ultraviolet, benda luar angkasa yang jatuh ke bumi, serta menjadi media cuaca.

Pengertian Atmosfer

Atmosfer adalah suatu selubung gas atau lapisan udara yang beredar menyelimuti seluruh permukaan bumi. Gaya gravitasi mempunyai peranan penting dalam pembentukan gas atmosfer tersebut.

Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, atmosfer terbentuk dari beberapa gas alam seperti helium, metana, hidrogen, dan amonia. Para ahli memperkirakan, atmosfer memiliki ketebalan sekitar 500 km dengan 99% gas penyusunnya berada di bawah ketinggian 32 km. Menariknya, atmosfer tersebar secara memanjang lebih dari 560 km di atas permukaan bumi yang terbagi menjadi beberapa lapisan.

Gas Penyusun Atmosfer

Atmosfer tersusun dari kompisis atau campuran gas alam tertentu. Berikut ini adalah komposisi gas penyusun atmosfer bumi, antara lain:

Jenis GasVolume (%)
Nitrogen (N2)78,08
Oksigen (O2)20,95
Argon (Ar)0,93
Karbon dioksida (CO2)0,035
Neon (Ne)0,0018
Metana (CH4)0,00017
Helium (He)0,0005
Hidrogen (H2)0,00005
Xenon (Xe)0,000009
Ozon (O3)0,000004

Lapisan Atmosfer Bumi

Perlu kita ketahui, atmosfer bumi bukan hanya berupa selapis pelindung, melainkan terdiri dari beberapa lapisan dengan masing-masing fungsinya. Berikut adalah lapisan atmosfer di bumi serta peranannya, yaitu:

lapisan atmosfer bankjim.com

1. Troposfer

Lapisan pertama adalah troposfer yang merupakan lapisan terbawah dari atmosfer dan paling dekat dengan permukaan bumi. Ketinggiannya sekitar 0-12 km di atas permukaan bumi.

Namun jika dihitung secara rinci, troposfer berada kurang dari 16 km dengan suhu 80o Celsius di daerah khatulistiwa, sekitar 11 km dengan suhu 54o Celsius di daerah beriklim sedang, dan sekitar 8 km dengan suhu 46o Celcius di kawasan beriklim kutub.

Troposfer berpengaruh terhadap cuaca dan iklim di bumi, misalnya perubahan suhu, pergerakan angin, tekanan hingga kelembaban udara. Ketika troposfer naik sekitar 100 meter dari permukaan bumi, maka suhu udara akan mengalami penurunan hingga 0,6o Celsius. Hampir 80% dari seluruh gas penyusun atmosfer berada pada lapisan ini.

Lapisan troposfer terdiri dari beberapa lapisan lain, antara lain:

  • Planetair yang berjarak sekitar 0 hingga 1 km
  • Konveksi yang berjarak sekitar 1 hingga 8 km
  • Tropopause yang berjarak sekitar 8 hingga 12 km dan merupakan pembatas antara troposfer dengan stratosfer. Pada lapisan ini semua kegiatan udara secara vertikal akan berhenti.

2. Stratosfer

Lapisan atmosfer berikutnya adalah stratosfer yang terletak di ketinggian antara 12 sampai 50 km di atas permukaan bumi. Di lapisan stratosfer memungkinkan terjadinya proses inversi suhu yang menyebabkan ketinggian bertambah dan suhu udara meningkat.

Pada lapisan ini bisa dikatakan hampir terbebas dari segala fenomena cuaca maupun iklim, seperti debu atmosfer, uap air dan kondisi awan sehingga membuatnya ideal untuk jalur pesawat terbang.

Stratosfer memiliki konsentrasi gas ozon tertinggi yang pada ketinggian 20 km. Adapun lapisan ini terdiri dari:

  • Isometris yang berjarak sekitar 12 hingga 20 km
  • Inversi yang berjarak sekitar 20 hingga 35 km
  • Inversi kuat yang berjarak sekitar 35 hingga 50 km
  • Stratopause merupakan lapisan pembatas antara stratosfer dan mesosfer.

3. Mesosfer

Lapisan berikutnya adalah mesosfer yang berada pada ketinggian 50 sampai 80 km di atas permukaan bumi. Fungsi dari mesosfer adalah melindungi bumi dari benda-benda luar angkasa, seperti meteor yang sudah pasti terbakar saat melewati lapisan ini.

Selain itu, mesosfer juga berperan sebagai penghantar gelombang elektromagnetik, seperti sinyal telepon, televisi, dan juga radio, serta pendingin radiasi ultraviolet.

Mesosfer mempunyai suhu udara yang cenderung tidak stabil. Semakin ke atas, maka suhu udara akan semakin turun dengan penurunan sekitar 0,4o Celsius di setiap kenaikan ketinggian 100 meter. Suhu di lapisan ini pun tergolong rendah atau dingin, yaitu sekitar -50o Celsius hingga -70o Celsius.

4. Termosfer atau Ionosfer

Lapisan termosfer yang juga sering disebut dengan ionosfer ini berada di ketinggian sekitar 80 hingga 700 km. Pada lapisan ini terdapat ionisasi partikel yang memberikan efek refleksi gelombang radio yang diakibatkan oleh radiasi sinar X dan sinar ultraviolet yang berasal dari matahari.

Termosfer memiliki suhu rata-rata sekitar 500o Celsius sampai 2000o Celsius. Suhunya perlahan meningkat pada lapisan yang lebih rendah, yaitu pada ketinggian 200 sampai 300 km. Pada lapisan inilah terjadi fenomena aurora yang kerap muncul di kawasan sekitar kutub.

5. Eksosfer

Lapisan atmosfer selanjutnya adalah eksosfer yang berada di ketinggian lebih dari 700 km dari permukaan bumi. Lapisan ini mempunyai fungsi untuk merefleksikan cahaya matahari zodiacal yang suhunya mencapai 2.200o Celsius. Pergerakan molekul hidrogen di lapisan ini tergolong cepat karena tekanan radiasi sinar matahari lebih kuat daripada tarikan gravitasi bumi.

Para ilmuwan juga menamakan eksosfer sebagai disipasisfer atau ruang antar planet dan geostasioner. Sebab pada lapisan atmosfer ini sudah tidak ditemukan lagi tekanan udara apapun.

Fungsi Atmosfer

Atmosfer menjadi bagian penting untuk kelayakan kehidupan di muka bumi. Manfaat penting yang perlu diketahui dari fungsi atmosfer adalah melindungi bumi dari segala macam radiasi matahari yang sangat berbahaya.

atmosfer livescience.com

Saat matahari bersinar, sekitar 34% panasnya akan dipantulkan kembali ke angkasa oleh atmosfer. Kemudian 19% diserap oleh atmosfer dan 47% sisanya mencapai permukaan bumi.

Adapun fungsi dan manfaat atmosfer adalah sebagai berikut:

1. Pengatur Suhu

Menurut penelitian, atmosfer mampu mengurangi radiasi matahari menuju bumi, misalnya pengurangan radiasi sinar UV. Dampak dari pengaturan radiasi matahari ini adalah kondisi suhu udara yang layak dan bisa dirasakan oleh seluruh penduduk bumi.

2. Berperan Dalam Siklus Hidrologi

Atmosfer menjadi media dalam rangkaian siklus hidrologi. Bisa dikatakan lapisan ini merupakan penampung air sehingga air bisa didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan bumi.

3. Penyedia Gas Penting

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, atmosfer tersusun dari banyak gas yang beberapa diantaranya sangat dibutuhkan oleh makhluk bumi. Contohnya adalah oksigen yang berperan penting dalam kehidupan manusia dan hewan, sementara karbon dioksida sangat dibutuhkan oleh tumbuhan.

4. Pelindung Bumi

Atmosfer juga berperan sebagai pelindung bumi dari benda-benda luar angkasa, seperti meteor yang jatuh ke bumi karena tarikan gravitasi. Selain itu, atmosfer juga mampu memantulkan gelombang elektromagnetik.

Gejala Optik Atmosfer

Adanya atmosfer mampu menyebabkan beberapa gejala atau fenomena optik yang terlihat dari permukaan bumi. Hal ini disebabkan karena adanya interaksi antara cahaya matahari atau bulan dengan unsur yang terdapat di dalam atmosfer tersebut. Nah, interaksi ini sendiri dapat berupa penyebaran, pembiasan, ataupun pemantulan.

aurora Pixabay

Berikut adalah beberapa gejala optik atmosfer yang cukup dikenal, antara lain:

  • 22 Degree Halo

Gejala optik ini merupakan pembiasan cahaya matahari dan bulan dari kristal es pada ketinggian yang cukup tinggi.

  • Alpenglow

Gejala optik berikutnya adalah alpenglow yang merupakan pembiasan ketika matahari terbenam sehingga langit terlihat berwarna merah muda. Biasanya fenomena ini terjadi di kawasan pegunungan.

  • Aurora

Selanjutnya fenomena optik yang paling populer adalah aurora. Gejala alam ini menghasilkan efek cahaya berwarna hijau yang memesona. Aurora terjadi karena adanya pembiasan cahaya matahari dengan bentuk tidak teratur karena matahari tertutup oleh awan cumulonimbus.

Dampak Atmosfer Terhadap Kehidupan di Bumi

Tahukah jika adanya kehidupan di muka bumi merupakan salah satu dampak dari atmosfer. Secara umum, atmosfer memiliki peranan penting dalam keberlangsungan makhluk di dalam planet kita ini.

Berkat adanya atmosfer, semua makhluk hidup terlindung dari berbagai radiasi berbahaya, bik radiasi yang berasal dari matahari ataupun radiasi kosmik lainnya. Di samping itu, atmosfer menjaga suhu di bumi agar tetap hangat sehingga nyaman untuk dihuni.

Atmosfer pula yang memungkinkan terjadinya proses pengangkutan uap air melalui sirkulasi. Cuaca yang dirasakan di dalam bumi setiap harinya merupakan dampak dari adanya lapisan atmosfer. Selain menyediakan berbagai macam gas yang bermanfaat untuk makhluk hidup, atmosfer juga menjadi media yang mampu membawa energi positif.

Manfaat dan peran paling utama dari kehadiran atmosfer adalah melindungi bumi dari segala macam benda luar angkasa yang jatuh ke bumi. Benda-benda asing dan berbahaya tersebut akan habis terbakar saat melewati lapisan atmosfer sehingga makhluk hidup di dalam bumi tetap aman. Atmosfer juga yang menyediakan ruang bagi pesawat dan satelit untuk terbang ataupun mengorbit mengelilingi bumi.