komposisi atmosfer dan fungsi atmosfer bagi kehidupan

8/9/2019 Komposisi Atmosfer Dan Fungsi Atmosfer Bagi Kehidupan

1/9

Nama Kelompok

Agus Dian Pratama/01

Evi Inda Rukmana/

Indah Tri W./

Laella Mallini/

XI IPA 7


2/9

ABSTRAK

- Lapisan Atmosfir / Atmosfer Bumi - Pengertian -

Atmosfir bumi adalah lapisan udara yang mengelilingi ataumenyelubungi bumi yang bersama-sama dengan bumi melakukanrotasi dan berevolusi mengelilingi matahari. Udara yang terkandungdalam atmosfir merupakan campuran dan kombinasi dari gas, debudan uap air. Atmosfir berguna untuk melindungi makhluk hidup yangyang ada di muka bumi karena membantu menjaga stabilitas suhuudara siang dan malam, menyerap radiasi dan sinar ultraviolet yangsangat berbahaya bagi manusia dan makhluk bumi lainnya.

PENDAHULUAN

Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yangpaling panas, tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menitsaja. Jadi Anda tentu bisa menyimpulkan sendiri betapa pentingnya udarabagi kehidupan di bumi. Karena tanpa udara, maka manusia, hewan dantumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup. Udara untuk kehidupan sehari-hariterdapat di atmosfer.

Atmosfer juga berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan dibumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegahhilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Atmosfer jugamerupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerakmelaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadipanas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dantidak berwarna.

GAMBARAN UMUM

- Struktur Vertikal Atmosfer -

Dengan memakai suhu sebagai dasar pembagian atmosfer, maka atmosfer

.:Komposisi Atmosfer dan Fungsi Atmosfer bagi Kehidupan:. 2


3/9

terdiri dari lapisan troposfer, stratosfer, mesosfer dan thermosfer. Lihatgambar 1.

Gambar 1. Pembagian lapisan atmosfer berdasarkan suhu.

1. Lapisan TroposferGejala cuaca (awan, petir, topan, badai dan hujan) terjadi di lapisantroposfer.Pada lapisan ini terdapat penurunan suhu yang terjadi karenasangatsedikitnya troposfer menyerap radiasi gelombang pendek darimatahari,sebaliknya permukaan tanah memberikan panas pada lapisantroposfer yangterletak di atasnya; melalui konduksi, konveksi, kondensasi

dan sublimasiyang dilepaskan oleh uap air atmosfer.Konduksi adalah prosespemanasan secara merambat.Konveksi adalah proses pemanasan secaramengalir.Kondensasi adalah proses pendinginan yang mengubah wujud uapair menjadiair.Sublimasi adalah proses perubahan wujud es menjadi uapair.Pertukaran panas banyak terjadi pada troposfer bawah, karena itu suhuturundengan bertambahnya ketinggian pada situasi meteorologi (ilmutentangcuaca). Nilainya berkisar antara 0,5 dan 1oC tiap 100 meter dengannilai ratarata 0,65o C tiap 100 meter.

Udara troposfer atas sangat dingin dengan demikian lebih beratdibandingkan dengan udara diatas tropopause sehingga udara troposfer tidak

dapat menembus tropopause. Ketinggian tropopause lebih besar diekuator daripada di daerah kutub. Di ekuator, tropopause terletak padaketinggian 18 km dengan suhu - 80o C, sedangkan di kutub tropopause hanyamencapai ketinggian 6 km dengan suhu - 40o C. Tropopause adalah lapisanudara yang terdapat di antara troposfer dengan stratosfer.

2. Lapisan StratosferLapisan atmosfer diatas tropopause merupakan lapisan inversi, artinya suhuudara bertambah tinggi (panas) seiring dengan naiknya ketinggian. Disebut



4/9

juga lapisan Isothermis. Kenaikan suhu ini disebabkan oleh lapisan ozonosferyang menyerap radiasi ultra violet dari matahari. Bagian atas stratosferdibatasi oleh permukaan diskontinuitas suhu yang disebut stratopause.Stratopause terletak pada ketinggian 60 km dengan suhu 0o C.

3. Lapisan MesosferLapisan mesosfer ditandai dengan penurunan orde suhu 0,4o C setiap 100meter, karena lapisan ini mempunyai keseimbangan radiasi yang negatif.Bagian atas mesosfer dibatasi oleh mesopause yaitu lapisan di dalamatmosfer yang mempunyai suhu paling rendah, kira-kira -100o C. Ketinggiansekitar 85 km.

4. Lapisan ThermosferLapisan ini terletak pada ketinggian 85 dan 300 km yang ditandai dengankenaikan suhu dari -100o C sampai ratusan bahkan ribuan derajat. Lihatgambar 2.

Gambar 2. Lapisan Thermosfer.

Bagian atas lapisan atmosfer dibatasi oleh termopause yang meluas dariketinggian 300 km sampai pada ketinggian 1000 km.Suhu termopause adalah konstant terhadap ketinggian, tetapi berubahdengan waktu, yaitu dengan insolasi (incoming solar radiation). Suhu padamalam hari berkisar antara 300 dan 1200o C dan pada siang hari antara 700dan 1700o C. Densitas termopause sangat kecil, kira-kira 10 kali densitas

atmosfer permukaan tanah.

- Struktur dan Komposisi Atmosfer -



5/9

Atmosfer mengandungcampuran gas-gas yanglebih terkenal dengannama udara danmenutupi seluruh

permukaan bumi.Campuran gas-gas inimenyatakan komposisidari atmosfer bumi.Bagian bawah dariatmosfer bumi dibatasioleh daratan,samudera, sungai,danau, es, danpermukaan salju. Batasatasnya tidak

terdefinisi, tetapi dalam kajianmeteorologi, kita akan mempelajariatmosfer dalam ketinggian tertentu,dimana di dalamnya terdapatfenomena-fenomena cuaca. Daerahdimana cuaca terjadi adalah bagianterbawah atmosfer, yang disebuttroposfer (daerah inilah yang menjadiperhatian bagi para ahli meteorologi).Daerah troposfer ini dicirikan oleh sifatpenting, yaitu bahwa secara umum

temperatur berkurang terhadapketinggian. Diatas troposfer adalahstratosfer yang dicirikan olehbertambahnya temperatur terhadapketinggian. Diskontinuitas yangmembedakan troposfer denganstratosfer adalah lapisan tropopause.

Di troposfer, campuran gas-gas terdiri dari 78% nitrogen dan 21%oksigen (prosen dalam volume). Sisanya sebesar 1% adalah campurangas yang terdiri dari argon, karbondioksida, dan gas-gas lainnya.Campuran gas-gas tanpa uap-air disebut sebagai udara kering, dan

campuran gas-gas tanpa terkecuali disebut sebagai udara lembab.Studi termodinamika atmosfer terfokus pada termodinamika udarakering, uap-air, dan udara lembab.

Konsentrasi karbondioksida selalu bertambah. Hal ini disebabkankarena pengaruh aktivitas manusia. Gordon (1998) mengatakan bahwapeningkatan pemanasan global bukan hanya disebabkan olehpeningkatan kuantitas gas karbondioksida, tetapi faktor perawanan,partikel-partikel aerosol dan erupsi vulkanik memberikan kontribusi


Gambar 3. Struktur Vertikal Atmosphere.

Gambar 4. KomposisiAtmosphere.


6/9

juga terhadap pemanasan global. Hingga saat ini, faktor manakah yangmemberikan kontribusi utama dalam peningkatan pemanasan gobalmasih dalam perdebatan, sehingga diperlukan banyak penelitian untuk

memberikan jawaban yang lebih realistis terhadap pertanyaanmengenai peningkatan temperatur rata-rata plenet bumi.

Sulfurdioksida (SO2) bereaksi dengan air di atmosfer membentuk

asam sulfurik (H2SO4) yang jatuh ke permukaan bumi sebagai hujanasam. Karbon monoksida yang dihasilkan dari sisa pembakaran gaskendaraan bermotor merupakan kuantitas yang dapat menyebabkankerusakan pada manusia. Oksida nitrogen, metana, danChlorofluorocarbon (CFC) masuk ke dalam atmosfer sebagai gas-gasyang tidak bermanfaat. Sedangkan apa yang muncul sebagai polusiudara di atmosfer tidak lain adalah senyawa-senyawa partikulat,senyawa-senyawa sulfur dan senyawa kimia lainnya.

Salah satu unsur yang penting dalam atmosfer adalah uap air.Uap air (H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena

dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melaluikondensasidan deposisi. Perubahan fase air, dapat dilukiskan padagambar 5.

Gambar 5. Perubahan Fase Air.

Uap air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar yangtersusun dari dua bagian hidrogen dan satu bagian oksigen. Uap airyang terdapat di atmosfer merupakan hasil penguapan dari laut,danau, kolam, sungai dan transpirasi tanaman.

Atmosfer selalu dikotori oleh debu. Debu adalah istilah yang dipakaiuntuk benda yang sangat kecil sehingga tidak tampak kecuali denganmikroskop. Jumlah debu berubah-ubah tergantung pada tempat.Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaranbahan bakar, kebakaran hutan, smog dan lainnya. Smog singkatan darismoke and fog adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerahindustri yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan



7/9

menghamburkan radiasi matahari. Debu atmosferik dapat disapu turunke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfer dapatterisi partikel debu kembali. Debu atmosfer adalah kotoran yangterdapat di atmosfer.

Ada senyawa penting lainnya yang mempengaruhi efektermodinamika dan dinamika atmosfer di lapisan troposfer, yaitu uapair, dimana uap air dengan konsentrasi 0.25% dari total massa udaramerupakan gas rumah kaca yang kuat juga.

Daerah diatas tropopause hingga ketingian 85 km dikenal sebagaiatmosfer menengah (middle atmosphere). Diatas tropopause,temperatur pertama kali hampir konstan dan kemudian bertambah,daerah ini dikenal dengan nama stratosfer. Bertambahnya temperaturterhadap ketinggian di stratosfer merefleksikan adanya pemanasanozon yang merupakan hasil penyerapan sinar UV matahari. Berbedadengan troposfer, gerak vertikal di lapisan stratosfer ini sangat lemah

dan didominasi oleh proses-proses radiatif. Batas atas stratosferdisebut stratopause dan terletak diketinggian sekitar 50 km (1 km),dimana temperatur mencapai maksimum.

Di atas stratopause, temperatur berkurang terhadap ketinggian.Daerah ini dikenal dengan nama mesosfer, dimana pemanasan ozonsudah berkurang pengaruhnya. Gerakan-gerakan vertikal atmosfer danproses-proses radiatif merupakan proses-proses yang sangat penting dilapisan ini. Mesopause terletak diketinggaian sekitar 85 km (0.01 mb)dan ditandai oleh temperatur yang minimum.Diatas mesopause, temperaturbertambah dan daerah ini dikenal

dengan nama termosfer.Dilapisan termosfer ini, molekul-molekul dapat terionisasi olehradiasi sinar mataharimenghasilkan elektron-elektrondan ion-ion bebas yang kemudianmasing-masing berinteraksidengan medan magnet danmedan listrik bumi. Daerahtermosfer ini sangat dipengaruhioleh variasi aktivitas matahari.

Dalam studi meteorologi, kitaakan meninjau udara sebagaisebuah sistem individu dengandimensi infinitisimal yang disebutparsel udara. Parsel udara inibergerak sepanjang sirkulasi.Meskipun parsel udara dapat


Komposisi Udara Kering

AtmosferSenyawa % Volume % MassaBerat Molekuler

Nitrogen 78.09 75.51 28.02Oksigen 20.95 23.14 32.00

Argon 0.93 1.3 39.94Carbondioksida*) ? 0.03 ? 0.05

44.01Neon 180 x 10-5 120 x 10-5

20.18

Helium 52 x 10-5 8 x 10-5 4.00Krypton 10 x 10-5 29 x 10-583.7

Hidrogen 5.0 x 10-5 0.35 x 10-52.02

Xenon 0.8 x 10-5 3.6 x 10-5131.3

Ozon*) ? 0.1 x 10-5 ? 0.17 x 10-5 48.00


8/9

berubah bentuknya melalui deformasi akibat aliran dan dapat berubahkomposisinya melalui proses-proses termodinamik maupun proses-proses kimiawi yang beroperasi secara internal, parsel udara ini secarakhas teridentifikasi oleh zat-zat yang terkandung di dalam sistem itupada keadaan awalnya. Komposisi dan keadaan sebuah parsel udara

dapat berubah melalui interaksi dengan lingkungannya dan melaluitransformasi internal.

- Fungsi Atmosfer -

Setiap kali menghirup udara, manusia diingatkan bahwa tidakdapat hidup tanpa udara.

Udara bersih adalah kebutuhan fisik manusia dan HubunganTimbal-Balik antara Manusia dan Lingkungan dan Kependudukan.

Atmosfer membuat suhu bumi sesuai untuk kehidupan manusia.

Dengan adanya efek rumah kaca di atmosfer, sinar matahari yangmasuk atmosfer dapat diserap dan menghangatkan udara. Suhu rata-rata di permukaan bumi naik 33C lebih tinggi menjadi 15C dariseandainya tidak ada efek rumah kaca (-18C), suhu yang terlaludingin bagi kehidupan manusia.

Beberapa kegiatan manusia, terutama produksi dan konsumsienergi (pembakaran bahan bakar fosil, penebangan dan pembakaranhutan) menyebabkan peningkatan kadar gas-gas rumah kaca diatmosfer, sehingga meningkatkan efek rumah kaca dan terjadipemanasan global.Pembakaran bahan bakar fosil, penggundulan hutan

Selain di atas, fungsi lainnya yaitu meneruskan energi radiasimatahari, memantulkan energi radiasi matahari, mengabsorp energiradiasi matahari, perlindungan terhadap pengaruh cosmic yangberbahaya, menyimpan dan mendaur ulang nutrisi, pengaturankeseimbangan energi secara lokal dan global, dan pengaturan iklimsecara lokal dan global.

KESIMPULAN



9/9

Kondisi dan manfaat gas dalam atmosfer antara lain:

1. Nitrogen (N2) jumlahnya paling banyak, meliputi 78 bagian. Nitrogen

tidak langsung bergabung dengan unsur lain, tapi merupakan bagian darisenyawa organik.

2. Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubahzat makanan menjadi energi hidup.3. Karbon dioksida (CO

2) menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse)

transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasigelombang panjang. Dengan demikian kenaikan kosentrasi CO

2di dalam

atmosfer akan menyebabkan kenaikan suhu di bumi.

4. Ozon (O3) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain

dari oksigen. Gas ini terdapat pada ketinggian antara 20 hingga 30 km.Ozon dapat menyerap radiasi ultra violet yang mempunyai energi besardan berbahaya bagi tubuh manusia.

Fungsi Atmosfer, meneruskan energi radiasi matahari,memantulkan energi radiasi matahari, mengabsorp energi radiasimatahari, perlindungan terhadap pengaruh cosmic yang berbahaya,menyimpan dan mendaur ulang nutrisi, pengaturan keseimbanganenergi secara lokal dan global, dan pengaturan iklim secara lokal danglobal.


komposisi atmosfer dan fungsi atmosfer bagi kehidupan

Documents