Lapisan-Lapisan Atmosfer Bumi

Atmosfer/ atmosfir adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi. Bumi dilingkupi oleh gas-gas yang membentuk udara sehingga memungkinkan adanya kehidupan. Peran udara ini sangat penting bagi makhluk hidup baik sebagai penopang kehidupan maupun perlindungan dari bahaya-bahaya luar angkasa.

Beberapa fungsi udara yang penting bagi kehidpan adalah sebagai berikut.

• Sebagai udara pernapasan makhluk hidup
• Sumber CO2 untuk fotosintesis
• Udara yang bergerak (angin) dapat menjadi sumber energi listrik
• Menyerap radiasi matahari sehingga suhu bumi tidak terlalu panas
• Melindungi bumi dari benda luar angkasa
• Sebagai sumber nitrogen untuk menyuburkan tanah pertanian
• Memantulkan gelombang radio (pada lapisan ionosfer)

Lapisan-lapisan atmosfer

Atmosfer yang menutupi bumi memiliki lapisan demi lapisan yang tersusun atas gas-gas yang berbeda dan memiliki fungsi yang berbeda pula. Manusia hidup di lapisan paling bawah yang mengandung paling banyak oksigen sebagai penopang kehidupan.

Lapisan atmosfer bumi

Lapisan atmosfer di permukaan bumi di bagi menjadi 5 yaitu:

• Troposfer yang terletak antara 0 hingga 12 km dari permukaan bumi.
• Stratosfer yang terletak antara 12 hingga 60 km.
• Mesosfer yang terletak antara 60 hingga 80 km.
• Termosfer yang terletak antara 80 hingga 500 km.
• Eksosfer yang terletak di atas 500 km dari permukaan bumi.

Berikut ini adalah penjelasan lebih rinci dari masing-masing lapisan itu.

Troposfer

Troposfer merupakan lapisan paling bawah yang paling dekat dengan bumi, juga merupakan lapisan dimana terdapat makhluk hidup. Lapisan ini memiliki ketebalan yang berbeda-beda dengan bagian ekuator bumi yang paling tebal dan bagian kutub yang paling tipis. Pada ekuator, ketebalan lapisan ini mencapai 12 km diukur dari permukaan laut hingga ke atas. Di troposfer ini merupakan tempat akumulasi gas-gas nitrogen (78%), oksigen (21%), sisanya merupakan karbondioksida, argon, helium dll yang konsentrasinya sangat sedikit.

Hujan dan petir terjadi di lapisan troposfer

Suhu udara di lapisan ini tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin sehingga memungkinkan adanya makhluk hidup. Suhu udara di lapisan ini semakin ke atas semakin rendah, kenaikan ketinggian 100 m akan membuat suhu turun sekitar 0,5 derajat Celcius. Uap air memerankan peran yang tinggi dalam mempengaruhi suhu udara, karena uap air akan menyerap panas yang dipancarkan matahari. Semakin tinggi tempat, semakin banyak uap air, semakin dingin pula suhu udara.

Beberapa peristiwa alam yang berkaitan dengan cuaca juga terjadi di lapisan ini, antara lain awan, petir, angin topan, dan lain sebagainya. Di bagian atas troposfer terdapat bagian yang disebut tropopouse yang menjadi pembatas antara troposfer dengan stratosfer.

Stratosfer

Stratosfer merupakan lapisan kedua yang terlatak pada ketinggian antara 12 km hingga 60 km dengan ketebalan 48 km. Umumnya pesawat terbang komersial terbang pada lapisan ini. Banyak yang terbang di lapisan bawah stratosfer karena menghindari turbulensi yang banyak terdapat di lapisan sebelah atas. Di lapisan stratosfer hanya terdapat sedikit awan karena sedikitnya uap air di lapisan ini.

Pesawat komersial terbang di atas awan di stratosfer

Di lapisan ini terdapat lapisan ozon (O3) yang berperan penting dalam menjaga bumi dari sinar ultraviolet. Ozon terdapat pada bagian atas stratosfer, dan terbentuk dari molekul oksigen yang mendapat energi tinggi dari petir. Lapisan ozon dapat mengalami penipisan akibat terurai oleh adanya molekul semacam CFC yang dilepaskan dari alat-alat elektronik.

Suhu udara di lapisan ini semakin naik semakin tinggi. Suhu tertinggi terdapat di lapisan atas stratosfer karena adanya ozon yang menangkap radiasi panas matahari. Di atas stratosfer terdapat bagian yang bernama stratopause yang menjadi batas antara stratosfer dengan mesosfer.

Mesosfer

Mesosfer adalah lapisan ketiga yang terlatak antara 60 km hingga 80 km di atas permukaan laut. Lapisan ini memiliki suhu yang dingin sekitar -100 derajat celcius, berbeda dengan lapisan stratosfer yang bersuhu sangat panas. Suhu yang sangat dingin ini akan membuat meteorit yang jatuh dan bersuhu sangat panas hancur karena pengaruh suhu dingin yang mendadak.

Pada lapisan banyak terdapat ion atau udara yang bermuatan listrik dan disebut dengan lapisan D. Karena banyak meteor yang hancur di lapisan ini, menyebabkan mesosfer banyak mengandung atom besi dan logam yang berasal dari meteor.

Pada bagian atas mesosfer terdapat bagian yang disebut mesopouse yang membatasi antara mesosfer dengan termosfer.

Termosfer 

Thermosfer adalah lapisan keempat yang terletak antara 80 km hingga 500 km di atas permukaan laut. Lapisan ini memiliki suhu yang sangat panas antara 500 hingga 2000 derajat celcius. Karena panasnya ini meteor akan terbakar pada lapisan ini.

Satelit Palapa D, mengorbit bumi di termosfer

Pada lapisan ini terdapat gas-gas yang mengalami ionisasi oleh sinar matahari sehingga lapisan ini disebut juga lapisan ionosfer. Lapisan ionosfer dapat memantulkan gelombang radio yang berasal dari permukaan bumi sehingga gelombang dapat mencapai wilayah yang jauh dan sangat penting bagi komunikasi.

Lapisan ini memiliki gas-gas yang sangat tipis. Satelit buatan, pesawat shuttle, dan stasiun luar angkasa internasional mengorbit bumi pada lapisan ini. Aurora yang merupakan kilauan-kilauan cahaya yang sering terlihat di daerah kutub terjadi di lapisan ini. Pada puncak termosfer terdapat bagian termopouse yang membatasi termosfer dengan eksosfer.

Eksosfer

Eksosfer merupakan lapisan terluar dari atmosfer yang langsung berbatasan dengan ruang hampa udara. Lapisan gas di eksosfer sangat tipis dengan kandungan utamanya berupa gas hidrogen.

Pada lapisan ini dapat ditemukan sinar redup yang disebut cahaya zodiakal, yaitu cahaya yang berasal dari pemantulan sinar matahari oleh debu-debu meteorit.

Beberapa ahli berpendapat bahwa eksosfer bukan merupakan bagian dari atmosfer tapi merupakan bagian dari luar angkasa, namun beberapa masih menganggap eksosfer sebagai bagian atmosfer. Perdebatan tentang hal ini masih terjadi hingga sekarang.