Geosfer : Atmosfer ( Pengertian, Manfaat, Komposisi dan Struktur Atmosfer)

Planet bumi kita diselimuti oleh selimut gas yang membentang beberapa ribu kilometer di atas permukaannya. Lapisan gas bumi ini dikenal sebagai atmosfer.

Seperti tanah (litosfer) dan air (hidrosfer), atmosfer adalah bagian integral dari bumi.

Dibandingkan dengan jari-jari bumi, atmosfer tampaknya hanyalah lapisan gas yang sangat tipis. Namun, karena gaya gravitasi, ia tidak dapat dipisahkan dari bumi.

Tekanan atmosfer: Udara memberikan tekanan pada permukaan bumi berdasarkan beratnya. Tekanan ini disebut tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer adalah elemen iklim yang paling penting. Tekanan atmosfer di permukaan laut adalah 1034 gm per sentimeter persegi.

Peran Atmosfer Bumi

Atmosfer mengandung berbagai gas seperti oksigen, karbon dioksida, nitrogen dll.

Tumbuhan membutuhkan karbon dioksida untuk bertahan hidup sementara hewan dan banyak organisme lain membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup. Atmosfer memasok gas pemberi kehidupan ini.

Semua bentuk kehidupan memerlukan kisaran suhu tertentu dan rentang frekuensi radiasi matahari tertentu untuk melakukan proses biofisiknya. Atmosfer menyerap frekuensi tertentu dan memungkinkan melalui beberapa frekuensi radiasi matahari lainnya. Dengan kata lain, atmosfer mengatur masuknya radiasi matahari .

Atmosfer juga menjaga suhu di atas permukaan bumi dalam batas-batas tertentu. Dengan tidak adanya atmosfer, suhu yang ekstrem akan ada antara siang dan malam di atas permukaan bumi.

Radiasi ultraviolet yang berbahaya akan menemukan jalannya, jika atmosfer (ozon di stratosfer lebih spesifik) tidak ada.

Atmosfer juga menangani benda-benda ekstra-terestrial seperti meteor yang terbakar ketika melewati atmosfer (tepatnya untuk mesosfer) karena gesekan.

Cuaca adalah fenomena penting lainnya yang menentukan arah sejumlah proses alami dan buatan manusia seperti pertumbuhan tanaman, pertanian, pembentukan tanah, pemukiman manusia, dll. Berbagai faktor iklim bergabung bersama untuk menciptakan cuaca.

Komposisi Atmosfer

Atmosfer adalah campuran dari banyak gas. Selain itu, mengandung sejumlah besar partikel padat dan cair, secara kolektif disebut 'aerosol'.

Beberapa gas dapat dianggap sebagai komponen atmosfer permanen yang tetap dalam proporsi tetap terhadap total volume gas.

Konstituen lain bervariasi dalam jumlah dari satu tempat ke tempat dan dari waktu ke waktu. Jika partikel tersuspensi, uap air dan gas variabel lainnya dikeluarkan dari atmosfer, maka udara kering sangat stabil di seluruh bumi hingga ketinggian sekitar 80 kilometer.

Proporsi gas berubah di lapisan atmosfer yang lebih tinggi sedemikian rupa sehingga oksigen akan hampir dalam jumlah yang dapat diabaikan pada ketinggian 120 km. Demikian pula, karbon dioksida dan uap air hanya ditemukan hingga 90 km dari permukaan bumi.

Nitrogen dan oksigen membentuk hampir 99% dari udara yang bersih dan kering. Gas yang tersisa sebagian besar inert dan merupakan sekitar 1% dari atmosfer.

Selain gas-gas ini, sejumlah besar uap air dan partikel debu juga ada di atmosfer. Partikel padat dan cair ini memiliki signifikansi iklim yang besar.

Konstituen atmosfer yang berbeda, dengan karakteristik masing-masing, dibahas di bawah ini.

Oksigen

Oksigen, meskipun hanya merupakan 21%dari total volume atmosfer, merupakan komponen paling penting di antara gas. Semua organisme hidup menghirup oksigen. Selain itu, oksigen dapat bergabung dengan elemen lain untuk membentuk senyawa penting, seperti oksida . Juga, pembakaran tidak dimungkinkan tanpa oksigen .

Nitrogen

Nitrogen menyumbang 78% dari total volume atmosfer. Ini adalah gas yang relatif inert , dan merupakan unsur penting dari semua senyawa organik. Fungsi utama nitrogen adalah mengontrol pembakaran dengan mengencerkan oksigen . Ini juga secara tidak langsung membantu dalam oksidasi berbagai jenis.

Karbon dioksida

Gas penting ketiga adalah Karbon Dioksida yang merupakan hanya sekitar 03% dari udara kering dan merupakan produk pembakaran. Tanaman hijau, melalui fotosintesis, menyerap karbon dioksida dari atmosfer dan menggunakannya untuk memproduksi makanan dan menjaga proses bio-fisik lainnya berjalan.

Menjadi penyerap panas yang efisien , karbon dioksida dianggap sangat penting secara iklim. Karbon dioksida dianggap sebagai faktor yang sangat penting dalam anggaran energi panas.

Dengan meningkatnya pembakaran bahan bakar fosil - minyak, batu bara dan gas alam - persentase karbon dioksida di atmosfer telah meningkat pada tingkat yang mengkhawatirkan.

Lebih banyak karbon dioksida di atmosfer berarti lebih banyak penyerapan panas. Ini secara signifikan dapat meningkatkan suhu di tingkat atmosfer yang lebih rendah sehingga mendorong perubahan iklim yang drastis.

Ozon (03)

Ozon (03) adalah gas penting lainnya di atmosfer, yang sebenarnya merupakan jenis molekul oksigen yang terdiri dari tiga, bukan dua, atom. Ini membentuk kurang dari 00005% volume atmosfer dan tidak merata. Ini adalah antara 20 km dan 25 km ketinggian bahwa konsentrasi ozon terbesar ditemukan. Itu terbentuk di ketinggian yang lebih tinggi dan diangkut ke bawah.

Ozon memainkan peran penting dalam menghalangi radiasi ultraviolet berbahayadari matahari.

Gas lain yang ditemukan dalam jumlah yang hampir dapat diabaikan di atmosfer adalah argon, neon, helium, hidrogen, xenon, kripton, metana dll.

Uap air

Uap Air adalah salah satu zat gas yang paling bervariasi hadir di atmosfer - yang terdiri antara 02% dan 4% dari total volume (masing-masing di daerah beriklim tropis kering dan tropis lembab). 90% kadar air di atmosfer ada dalam jarak 6 km dari permukaan bumi. Seperti karbon dioksida, uap air memainkan peran penting dalam aksi isolasi atmosfer.

Ini menyerap tidak hanya radiasi terestrial gelombang panjang (inframerah atau panas yang dipancarkan oleh bumi pada malam hari) , tetapi juga bagian dari radiasi matahari yang masuk.

Uap air adalah sumber presipitasi dan awan. Pada kondensasi, kondensasi melepaskan panas laten kondensasi - kekuatan pendorong utama di balik semua badai .

Kapasitas udara pembawa kelembaban berbanding lurus dengan suhu udara.

Partikel padat

Partikel padat yang ada di atmosfer terdiri dari partikel pasir (dari batuan yang lapuk dan juga berasal dari abu vulkanik), butiran serbuk sari, organisme kecil, jelaga, garam laut; lapisan atas atmosfer bahkan mungkin memiliki pecahan meteor yang terbakar di atmosfer. Partikel padat ini melakukan fungsi menyerap, memantulkan dan menyebarkan radiasi.

Partikel padat, akibatnya, bertanggung jawab untuk warna oranye dan merah saat matahari terbenam dan matahari terbit dan untuk panjang fajar ( penampilan pertama cahaya di langit sebelum matahari terbit ) dan senja ( cahaya lembut yang bersinar dari langit ketika matahari di bawah cakrawala, disebabkan oleh pantulan sinar matahari oleh atmosfer. Senja: tahap gelap senja. ) . Warna biru langit juga karena hamburan selektif oleh partikel debu.

Beberapa partikel debu bersifat higroskopis (yaitu menyerap kelembaban dari udara), dan dengan demikian, bertindak sebagai inti kondensasi. Dengan demikian, partikel debu merupakan faktor penting dalam pembentukan awan, kabut, dan hujan es.

Struktur Atmosfer

Troposfer

• Ini adalah lapisan atmosfer antara permukaan bumi dan ketinggian 8 km di kutub dan 18 km di khatulistiwa.
• Ketebalan lebih besar di ekuator, karena udara yang dipanaskan naik ke ketinggian yang lebih besar .
• Troposfer berakhir dengan Tropopause .
• Suhu di lapisan ini, ketika seseorang naik ke atas, turun pada kecepatan 5 ° C per kilometer , dan mencapai -45 ° C di kutub dan -80 ° C di atas garis khatulistiwa di Tropopause (penurunan suhu yang lebih tinggi di atas garis khatulistiwa adalah karena dari ketebalan troposfer yang lebih besar - 18 km).
• Penurunan suhu disebut 'lapse rate'. (lebih lanjut tentang ini di posting mendatang)
• Troposfer ditandai oleh inversi suhu , turbulensi dan pusaran.
• Ini juga merupakan meteorologis zona paling signifikan di seluruh atmosfer (Hampir semua fenomena cuaca seperti curah hujan, kabut dan hujan es dll terbatas pada lapisan ini).
• Itu juga disebut daerah konvektif , karena semua konveksi berhenti di Tropopause .
• Troposfer adalah teater untuk cuaca karena semua siklon, antiklon, badai dan hujan terjadi di sini, karena semua uap air dan partikel padat berada di dalamnya.
• Troposfer dipengaruhi oleh musim dan aliran jet.

Tropopause

• Lapisan paling atas troposfer.
• Ini bertindak sebagai batas antara troposfer dan stratosfer.
• Lapisan ini ditandai oleh suhu konstan .

Stratosfir

• Itu terletak di luar troposfer, hingga ketinggian 50 km dari permukaan bumi.
• Suhu di lapisan ini tetap konstan untuk beberapa jarak tetapi kemudian naik untuk mencapai tingkat 0 ° C pada ketinggian 50 km.
• Kenaikan ini disebabkan oleh adanya ozon(radiasi ultraviolet yang berbahaya diserap oleh ozon).
• Lapisan ini hampir bebas dari awan dan fenomena cuaca terkait, membuat kondisi paling ideal untuk pesawat terbang . Jadi pesawat terbang di stratosfer yang lebih rendah, kadang-kadang di troposfer atas di mana cuaca tenang.
• Terkadang, awan cirrus hadir di tingkat yang lebih rendah di lapisan ini.

Ozonosfer

• Itu terletak di ketinggian antara 30 km dan 60 km dari permukaan bumi dan membentang stratosfer dan mesosfer yang lebih rendah.
• Karena adanya molekul ozon, lapisan ini mencerminkan radiasi ultraviolet yang berbahaya.
• Ozonosfer juga disebut chemospherekarena, banyak aktivitas kimia berlangsung di sini.
• Suhu naik pada kecepatan 5 ° C per kilometer melalui ozonosfer.

Mesosfer

• Ini adalah lapisan peralihan di luar lapisan ozon dan berlanjut hingga ketinggian 80 km dari permukaan bumi.
• Suhu berangsur-angsur turun ke -100 ° C pada ketinggian 80 km.
• Meteorit terbakar di lapisan ini saat masuk dari luar angkasa .

Termosfer

• Dalam suhu termosfer naik sangat cepatdengan meningkatnya ketinggian.
• Ionosfer adalah bagian dari lapisan ini. Membentang antara 80-400 km.
• Lapisan ini membantu dalam transmisi radio . Faktanya, gelombang radio yang ditransmisikan dari bumi dipantulkan kembali ke bumi oleh lapisan ini.
• Orang tidak akan merasa hangat karena tekanan termosfer yang sangat rendah .
• The Stasiun Luar Angkasa Internasional dan satelit mengorbit di lapisan ini . (Meskipun suhunya tinggi, atmosfernya sangat teratifikasi - molekul gas berjarak ratusan kilometer. Karena itu seseorang atau benda di lapisan ini tidak merasakan panas)
• Aurora diamati di bagian bawah lapisan ini.

Ionosfir

• Lapisan ini terletak antara 80 km dan 400 km dan merupakan lapisan bermuatan listrik .
• Lapisan ini ditandai oleh ionisasi atom .
• Karena muatan listrik, gelombang radio yang ditransmisikan dari bumi dipantulkan kembali ke bumi oleh lapisan ini.
• Suhu kembali mulai meningkat dengan ketinggian karena radiasi dari matahari.

Eksosfer

• Ini adalah lapisan paling atas dari atmosfer yang membentang di luar ionosfer di atas ketinggian sekitar 400 km.
• Udara sangat langka dan suhu secara bertahap meningkat melalui lapisan.
• Gas-gas ringan seperti helium dan hidrogenmengapung ke angkasa dari sini.
• Temperatur secara bertahap meningkat melalui lapisan. (Karena terkena sinar matahari langsung)
• Lapisan ini bertepatan dengan ruang.