Apa itu atmosfer ? itu pertanyaan mendasar bagi kita sebelum melangkah lebih jauh untuk memahami tentang Lapisan – lapisan Atmosfer Bumi (The Earth’s Atmosphere).
Bumi diselubungi oleh lapisan gas atau udara yang disebut atmosfer. Adapun kandungan gas di atmosfer yaitu terdiri atas ± 78% nitrogen, ± 21% oksigen, ± 0,03% karbon dioksida, ± 0,9% argon, dan gas-gas lain ± 0,07%. Ketebalan atmosfer itu sendiri mencapai ± 1.000 km.
Atmosfer mengandung gas-gas yang mampu menjaga panas dan kelembapan ideal bagi berlangsungnya kehidupan di Bumi. Atmosfer terdiri dari beberapa lapisan yakni lapisan troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Tiap-tiap lapisan pada atmosfer memiliki karakteristik tertentu.
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
Sekarang Anda pasti sudah tahu tentang -apa itu atmosfer?-. Nah, selanjutnya kita akan mempelajari tentang lapisan-lapisan atmosfer secara umum.
1. Lapisan troposfer
Troposfer berada pada lapisan atmosfer paling bawah dengan ketinggian berkisar 8 – 17 km dari permukaan bumi. Ketebalan troposfer berbeda-beda, di khatulistiwa tebalnya antara 16 – 17 km, di daerah sedang ± 11 km, dan di daerah kutub antara 8 – 9 km.
Suhu udara di lapisan ini akan turun 6,5°C setiap naik 1 km. Penurunan suhu ini terus berlangsung hingga pada bagian di mana suhunya tidak turun lagi. Bagian tersebut merupakan batas teratas lapisan troposfer yang disebut tropopause (Saptanti Rahayu, Nuansa Geografi).
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 (Eni Anjayani, Geografi).
2. Lapisan stratosfer
Stratosfer mempunyai ketinggian sekitar 15 hingga 50 km. Stratosfer mempunyai dua lapisan molekul-molekul gas tipis yakni pada lapisan bawah mengandung bahan sulfat yang dapat memengaruhi terjadinya hujan sedangkan pada lapisan atas mengandung lapisan ozon (O3).
Suhu di stratosfer semakin ke atas (menjauh dari permukaan bumi) akan semakin meningkat. Kenaikan suhu ini disebabkan oleh lapisan ozon yang menyerap radiasi ultraviolet dari Matahari. Bagian stratosfer paling atas disebut stratopause, yakni lapisan yang membatasi stratosfer dan mesosfer.
3. Lapisan mesosfer
Lapisan mesosfer mempunyai ketinggian sekitar 50 hingga 85 km. Lapisan ini melindungi bumi dari meteor dari luar angkasa yang jatuh ke bumi. Selain itu pada lapisan ini, suhunya sangat dingin, bisa mencapai -100°C.
Pada mesosfer juga terjadi proses inversi suhu, artinya suhu akan semakin turun jika ketinggian bertambah. Batas atas lapisan mesosfer dengan termosfer disebut mesopause. Suhu pada mesopause merupakan suhu yang terendah dalam atmosfer, yakni sekitar –140°C.
4. Lapisan termosfer
Lapisan termosfer mempunyai ketinggian sekitar 80 hingga 500 km. Pada lapisan termosfer terjadi ionisasi gas-gas oleh radiasi matahari sehingga lapisan ini dikenal juga dengan ionosfer.
Berkat adanya gas-gas yang mengalami ionisasi ini, sinyal-sinyal radio komunikasi dari permukaan Bumi dapat dipantulkan kembali ke Bumi, sehingga aktivitas komunikasi dapat terjadi. Ion-ion dan elektron bebas tersebut merupakan hasil penyerapan radiasi ultraviolet sinar matahari oleh oksigen-oksigen yang berada di lapisan termosfer.
5. Lapisan eksosfer
Lapisan eksosfer merupakan lapisan terluar dari bumi. Lapisan ini mempunyai ketinggian 800 hingga 1.000 km. Pada lapisan eksosfer ini, semakin ke atas, gaya gravitasi bumi akan semakin kecil.
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.
Gelombang mekanik merambat melalui perantara/medium rambat.
Gelombang mekanik sebagai gelombang transversal pada perambatan tali,
juga merambat sebagai gelombang longitudinal pasa bunyi dengan
medium udara/benda lainnya.
Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang dapat
merambat walau tanpa medium. Energi elektromagnetik merambat
berupa bentuk gelombang dengan beberapa variabel yang bisa diukur, yaitu:
Panjang gelombang,
Frekuensi, dan
Kecepatan.
Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak.
Hubungan antara kecepatan gelombang, frekuensi dan panjang gelombang sebagai berikut,
c = λ.f
Keterangan:c = kecepatan cahaya
λ = panjang gelombang
f = frekuensi.
Energi elektromagnetik telah dipancarkan/dilepaskan di semua masa di alam semesta pada level yang berbeda. Semakin tinggi level energi suatu sumber energi maka semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya.
Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan media rambat?
Foton(cahaya) adalah partikel (boson) elektromagnetik. Dualitas elektro dan magnet tampaknya berperan.
Sifat-sifat Gelombang elektromagnetik :
Berupa gelombang transversal.
Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan.
Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.
Kuat medan listrik dan medan magnet besarnya berbanding lurus satu dengan yang lain.
Arah perambatan gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet.
Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa.
Laju rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa merupakan tetapan umum (konstanta) c = 3 x 10⁸ m/s. (meter/second = meter/detik).
Gelombang elektromagnetik dapat mengalami proses pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi, dan difraksi (lenturan).
Berikut adalah sumber Gelombang Elektromagnetik; Osilasi Listrik, Sinar matahari, Lampu infrared, Lampu ultraviolet, Sinar X (biasa disebut sebagai sinar rontgen), Inti atom yang tidak stabil sehingga menghasilkan radiasi alpha, beta, dan gamma. Radiasi sinar gamma merupakan salah satu gelombang elektromagnetik.
Jenis Gelombang Elektromagnetik, Gelombang Radio, Gelombang Mikro (Microwave), Gelombang Inframerah (Infra Red), Cahaya Tampak (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu), Gelombang Ultraviolet (Ultra ungu), Sinar X (X-ray), Sinar Gamma.
Terima kasih :)
Catatan Kaki
