Luas permukaan Bumi dan Lapisan Atmosfer

Apakah kamu tahu bahwa 30 persen luas permukaan bumi yang berupa daratan dihuni oleh cacing dan hewan sejenisnya? laut mencakup 70 persen luas permukaan bumi dan dihuni oleh ikan dan hewan sejenisnya, sedangkan luas atmosfer mencakup 100 persen permukaan bumi, yang dihuni oleh manusia, tumbuhan, dan hewan. 

Ilmu pengetahuan telah banyak mengungkapkan rahasia alam. Namun demikian, makin banyak rahasia yang bisa diungkapkan, ternyata masih lebih banyak lagi yang belum bisa diungkapkan. Oleh karena itu, selama ribuan tahun mereka mempelajari awan, merasakan kelembaban udara di pipi, mencatat perubahan angin serta memperhatikan rasa gatal pada bahu, nyeri di paha, mencocokkan dengan perilaku ternak atau burung, mengingat-ingat kembali kata-kata kakeknya tentang hal yang sama, serta membandingkan dengan pengalaman sendiri dan dongeng-dongeng tentang cuaca. Akhirnya sampailah pada abad antariksa, disaat para ahli meteorologi berusaha mengungkapkan hal-hal tentang cuaca yang jumlahnya lebih banyak yang di sepanjang sejarah sebelumnya. 

Dewasa ini satelit dengan kamera televisi dapat mengawasi awan topan dari atas, menunjukkan kecepatan dan arah geraknya kepada para ahli meteorologi. Bahkan bila tidak ada topan, alat ini mengirim-kan gambar-gambar pemandangan antariksa yang memperlihatkan selimut awan di seluruh dunia. Contoh yang paling mudah adalah pengamatan tanggal 26 Desember 2004, saat Nanggroe Aceh Darussalam luluh lantak diterjang gelombang tsunami, Satelit Ikonos dan Quickbird sedemikian cepatnya memberikan informasi/gambar sebelum dan setelah tsunami.

Saat ini roket-roket yang dilengkapi dengan telemeter mampu mengukur unsur-unsur cuaca dan mengirimkan hasilnya dari jarak jauh melalui gelombang radio. Sementara di bumi, komputer setiap detik dapat melakukan jutaan perhitungan, dan mencerna informasi dari ratusan tempat di bumi. Ini adalah proses untuk sedikit memperkirakan apa yang akan terjadi dengan lingkungan terutama alam raya.

Keadaan cuaca terdiri dari empat unsur pokok yang saling mem-pengaruhi: 
1. Matahari sebagai sumber cahaya dan kehidupan. 
2. Bumi yang dengan geometrisnya menentukan cuaca dan iklim yang berbeda untuk setiap tempat. 
3. Atmosfer, yakni selimut gas yang mengubah panjang gelombang hingga menjadi radiasi yang aman untuk makhluk hidup. 
4. Relief muka bumi, yang sangat mempengaruhi keadaan atmosfer dalam perputarannya mengelilingi bumi. 

A. KOMPOSISI UDARA 

Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling panas, tetapi tanpa atmosfer manusia hanya bertahan beberapa menit saja. Jadi, kamu bisa menyimpulkan sendiri betapa pentingnya atmosfer bagi kehidupan di bumi. Tanpa atmosfer, maka manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup. 

Atmosfer juga bertindak sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. 

Atmosfer juga merupakan hambatan bagi benda-benda yang bergerak melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas utama dalam udara kering. 

Selisih udara kering, lapisan atmosfer mengandung air dalam ketiga fasenya, dan aerosol atmosfer. Oleh karena itu, udara kering yang murni di alam tidak pernah dijumpai karena ada dua alasan, yaitu: 

1. Adanya uap air di udara yang jumlahnya berubah-ubah, dan 
2. Selalu ada injeksi zat ke dalam udara, misalnya asap dan partikel debu. Udara semacam itu disebut udara alam. 
Oksigen (02) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup. 

Karbon dioksida (CO2) menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang panjang. Dengan demikian, kenaikan kosentrasi CO2 di dalam atmosfer akan menyebabkan kenaikan suhu di bumi. Nitrogen (N2) jumlahnya paling banyak, meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung bergabung dengan unsur lain, tapi merupakan bagian dari senyawa organik. Ozon (03) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain dari oksigen. Gas ini terdapat pada ketinggian antara 20 dan 30 km. Ozon dapat menyerap radiasi ultraviolet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi tubuh manusia.


Uap air (H20) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair atau fase padat melalui kondensasi dan deposisi. Perubahan fase air yang mungkin, dapat dilukiskan .

1. Lapisan Troposfer 
Gejala cuaca (awan, petir, topan, badai, dan hujan) terjadi di lapisan troposfer. Pada lapisan ini, terdapat penurunan suhu yang disebabkan sangat sedikitnya troposfer menyerap radiasi gelombang pendek dari matahari, sebaliknya permukaan tanah memberikan panas pada lapisan troposfer yang terletak di atasnya melalui konduksi, konveksi, dan kondensasi serta sublimasi yang dilepaskan oleh uap air atmosfer. 

Pertukaran panas banyak terjadi pada troposfer bawah, karena itu suhu turun dengan bertambahnya ketinggian pada situasi Meteorologi (ilmu tentang cuaca) dan nilainya antara 0,5 °C hingga 1 °C tiap 100 meter, dengan nilai rata rata 0,65 °C tiap 100 meter. 

Udara troposfer atas sangat dingin, dengan demikian, lebih berat daripada udara di atas tropopause sehingga udara troposfer tidak dapat menembus tropopause. Ketinggian tropopause lebih besar di ekuator daripada di daerah kutub. Di ekuator, tropopause terletak pada ketinggian 18 km dengan suhu —80 °C, sedangkan di kutub tropopause hanya mencapai ketinggian 6 km dengan suhu —40 °C. 

2. Lapisan Stratosfer 
Lapisan atmosfer di atas tropopause disebut lapisan inversi, artinya suhu udara bertambah tinggi seiring dengan naiknya ketinggian. Disebut juga lapisan Isotermis. Kenaikan suhu ini disebabkan oleh lapisan ozonosfer yang menyerap radiasi ultraviolet dari matahari. Bagian atas stratosfer dibatasi oleh permukaan diskontinuitas suhu yang disebut stratopause. Stratopause terletak pada ketinggian 60 km dengan suhu 0 °C. 

3. Lapisan Mesosfer 
Lapisan mesosfer ditandai dengan penurunan orde suhu 0,4 °C setiap 100 meter, karena lapisan ini mempunyai keseimbangan radiasi yang negatif. Bagian atas mesosfer dibatasi oleh mesopause, yaitu lapisan di dalam atmosfer yang mempunyai suhu paling rendah, kira-kira —100 °C, dan ketinggian sekitar 85 km. 

4. Lapisan Termosfer 
Lapisan ini terletak pada ketinggian 85 dan 300 km yang ditandai dengan kenaikan suhu dari —100 °C sampai ratusan bahkan ribuan derajat. Lihat Gambar 3.2.3! Bagian atas lapisan atmosfer dibatasi oleh termopause yang meluas dari ketinggian 300 km sampai pada ketinggian rumbai-rumbai bumi yaitu 1.000 km. Suhu termopause adalah konstan terhadap ketinggian, tetapi berubah dengan waktu, yaitu dengan insolasi (incoming solar radiation). Suhu pada malam hari berkisar antara 300 dan 1.200 °C dan pada siang hari berosilasi antara 700 dan 1.700 °C. Densitas termopause sangat kecil, kira kira 10-13 kali densitas atmosfer permukaan tanah.

Daftar Pustaka : PT. PHIBETA ANEKA GAMA