Sifat Atmosfer Bumi

1. Merupakan selimut gas yang secara menyeluruh menutupi bumi dengan ketebalan 200-500

km diatas permukaan bumi.

2. Atmosfer bumi tidak mempunyai batas pasti dengan angkasa luar.

3. Tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak dapat dirasakan.

4. Mudah dikompresi maupun diekspansi, dan mengelilingi bumi. Karena pengaruh gravitasi

bumi, maka sebagian besar gas-gas penyusun atmosfer terkompresi di bagian bawah dekat

permukaan bumi. Makin jauh jarak dari permukaan bumi, maka makin renggang struktur

penysusun atmosfer, sehingga densitas dan tekanan udara akan semakin rendah.

Kemampuan kompresi dan ekspansi atmosfer, secara subtansial dipengaruhi oleh tekanan,

menyebabkan berbagai fenomena atmosfer seperti angin, mendung, hujan, iklim, cuaca

dan sebagainya (Petty, 2008).

5. Mempunyai berat (56 x 1014 ton. 99% dari beratnya berada sampai ketinggian 30 km, dan

separuhnya berada di bawah 6000 m.

6. Memberikan tahanan jika suatu benda melewatinya berupa panas akibat pergesekan

(misalnya meteor hancur sebelum mencapai permukaan bumi).

Fungsi Atmosfer Bumi

Fungsi atmosfer bagi kelangsungan hidup makhluk hidup dibumi adalah sebagai

berikut:

1. Pendukung kehidupan

Atmosfer merupakan lapisan udara yang terdiri atas banyak unsur gas, seperti

nitrogen (N2), Oksigen (O2), argon (Ar), dan karbon dioksida (CO2) sebagai

unsur utama dan unsur lainnya seperti Neon (Ne), Helium (He), Ozon (O3),

Hidrogen (H2), Krypton (Kr), Metana (CH4), dan xenon (Xe). Unsur kandungan

nitrogen dan oksigen adalah yang paling banyak yaitu mencapai 99,03%. Nitrogen

sangat bermanfaat bagi kehidupan karena dibutuhkan oleh tumbuhan yang

berbintil akar (contohnya akar tanaman kedelai) dan beberapa jenis ganggang.

Dalam bintil-bintil akar terdapat bakteri yang hidup bersimbiosis dengan

tumbuhan inangnya. Bakteri tersebut akan menangkap nitrogen bebas dari udara

menjadi nitrat. Setelah menjadi nitrat, barilah diserap oleh tumbuhan untuk

keperluan sintesis protein melalui proses metabolisme. Tumbuhan yang mengikat

nitrit kaya akan protein dan tentu saja dibutuhkan untuk memenuhi protein nabati

bagi manusia. Oksigen berperan dalam pernapasan manusia dan makhluk hidup

lainnya. Oksigen sangatlah penting bagi kehidupan, selama energi yang

diperlukan untuk hidup didapat melalui proses kimiawi yang melibatkan oksigen

dalam jumlah tertentu. Itulah mengapa kita selalu memerlukan oksigen, dan

bernafas adalah untuk mengambil oksigen yang dibutuhkan. Karbondioksida

berperan dalam proses fotosintesis tumbuhan hijau untuk menghasilkan zat

karbohidrat yang ditampung pada buah atau bagian tumbuhan lainnya seperti

batang dan akar.

2. Menyerap radiasi dan sinar ultraviolet yang berbahaya bagi makhluk hidup

Panas matahari yang sampai ke permukaan bumi akan mengakibatkan suhu

disekitarnya menjadi panas. Pemanasan terhadap udara dapat melalui beberapa

cara, yaitu sebagai berikut:

a. Turbulensi ialah penyebaran panas secara berputar-putar dan penyebaran

panasnya menyebabkan udara yang sudah panas bercampur dengan

udara yang belum panas.

b. Konveksi ialah pemanasan secara vertikal dan penyebaran panasnya

terjadi akibat adanya gerakan udara secara vertikal, sehingga udara di

atas yang belum panas ini menjadi panas karena pengaruh udara

bawahnya yang sudah terlebih dahulu panas.

c. Konduksi ialah pemanasan secara kontak langsung atau bersinggungan

langsung. Pemanasan ini terjadi karena molekul-molekul udara yang

dekat dengan permukaan bumi akan menjadi panas setelah

bersinggungan dengan bumi yang memiliki panas dari dalam.

d. Adveksi ialah penyebaran panas secara horizontal yang mengakibatkan

perubahan fisik udara di sekitarnya, yaitu udara menjadi panas.

Peran atmosfer dalam mengurangi radiasi matahari sangat penting. Apabila

tidak ada lapian atmosfer, suhu permukaan bumi bila 100% radiasi matahari

diterima oleh permukaan bumi akan sangat tinggi dan dikhawatirkan tidak ada

organisme yang mampu bertaham hidup, termasuk manusia.Gas-gas yang

terkandung di atmosfer, seperti oksigen dan uap air dan lapisan ozon pada lapisan

berfungsi menyerap radiasi ultraviolet dan memancarkan kembali ke lapisan atas

atmosfer. Secara total 29% energy matahari akan di pantulkan oleh atmosfer, 20%

diserap oleh gas-gas di atmosfer,dan hanya 51% yang sampai ke permukaan bumi

Atmosfer menghalangi radiasi berbahaya dari ruang angkasa. Dengan

Atmosfer ini, hanya 7 % radiasi berbahaya yang dapat sampai di bumi. Di sini

terdapat satu hal yang layak kita perhatikan: Radiasi yang mampu menyokong

kehidupan di muka bumi hanyalah radiasi yang diterima oleh bumi. Pengurangan

radiasi matahari yang sampai ke bumi dilakukan oleh ozon.

Pada atmosfer bagian atas, sebagian molekul-molekul oksigen (O2) bekerja

menyerap energi UV dari matahari dan terpecah menjadi atom oksigen tunggal.

Sebagian molekul oksigen tunggal ini berkoalisi dengan molekul oksigen yang

masih ada mulai membentu ozon (O3). Ozon ini akan menyerap UV dengan

panjang gelombang yang berbeda, kembali pecah menjadi O2 dan O. Akumulasi

ozon dalam jutaan tahun ini menghasilkan lapisan ozon di bagian atas (sekarang

dikenal dengan troposfer). Lapisan ini bereaksi terus menerus dan sangat efektif

menyerap UV (200-300 nm), dan melindungi permukaan bumi dari radiasi UV

kuat dari matahari.

Sekitar 3 milyar tahun yang lalu, sebagai hasil evolusi di bumi muncul

makhluk hidup yang berklorofil yang mengalami proses fotosintesis dan

menghasilkan O2. Seiring berjalannya waktu kadar O2 semakin tinggi, sehingga

semakin meningkat kadar ozon yang terbentuk. Dengan demikian, semakin

banyak pula sinar UV gelombang pendek yang terhalang oleh lapisan ozon untuk

sampai ke permukaan bumi. Reaksi ini merupakan desain siklus yang

berkesetimbangan di lapisan ozon atmosfer. Keberadaan lapisan ozon ini,

membuat daratan di Bumi menjadi mungkin untuk diberi kehidupan. Radiasi yang

diterima permukaan bumi menjadi lebih kecil dan cukup untuk menjaga ikatan

senyawa organik tetap utuh. Daratan di Bumi menjadi cukup dingin, untuk

memulai kehidupan. Tumbuhan produsen sederhana dan perintis, mulai

dipindahkan ke daratan.

Bumi memiliki kerapatan terbesar di antara planet-planet lain di tata surya

kita. Inti bumi yang terdiri atas unsur nikel dan besi inilah yang menyebabkan

keberadaan medan magnetnya yang besar. Medan magnet ini membentuk lapisan

pelindung berupa radiasi Van-Allen, yang melindungi Bumi dari pancaran radiasi

dari luar angkasa. Jika lapisan pelindung ini tidak ada, maka kehidupan takkan

mungkin dapat berlangsung di Bumi. Satu-satunya planet berbatu lain yang

berkemungkinan memiliki medan magnet adalah Merkurius tetapi kekuatan

medan magnet planet ini 100 kali lebih kecil dari Bumi. Bahkan Venus, planet

kembar Bumi, tidak memiliki medan magnet. Lapisan pelindung Van-Allen ini

merupakan sebuah rancangan istimewa yang hanya ada pada Bumi.

3. Menjaga kesinambungan siklus air di permukaan bumi

Peran pendistribusian air oleh atmosfer dapat dilihat pada siklus hidrologi.

Adaya atmosfer yang mampu menampung uap air dari hasil proses penguapan dan

kondensasi serta membekukanya, menyebabkan air terdistribusi ke berbagai

tempat di permukaan bumi. Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air

yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui

kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

Energi panas pada matahari menyebabkan air di muka bumi menguap dalam

bentuk uap air. Suhu udara yang meningkat membawa uap air ke atmosfer. Pada

ketinggian tertentu, uap air dalam udara yang panas bercampur dengan udara yang

dingin, dan berubah menjadi butiran-butiran air dan membentuk awan. Air yang

menguap dari laut yang kaya akan garam dan danau yang kaya akan mineral

membawa partikel-partikel garam ke daerah yang lebih tinggi. Angin yang

membawa titik-titik air mengumpulkan 27 juta ton setiap harinya ke Atmosfer

membentuk pusat gugusan hujan. Awan hujan rata-rata terdiri atas 300,000 ton air

yang bergantung di atmosfer. Hujan dari awan raksasa ini untuk memberi

kehidupan bagi bumi. Dengan demikian setiap sudut bumi dapat menerima cukup

air.

4. Untuk proses pelapukan bebatuan

Proses pelapukan batuan dapat melibatkan beberapa reaksi penting antara

unsur-unsur di atmosfer dengan mineral-mineral yang ada pada kerak bumi.

Dalam proses-proses ini, struktur dalam mineral semula terurai dan terbentuk

mineral-mineral baru, dengan struktur kristal baru yangt stabil diatas permukaan

bumi. Reaksi-reaksi ini menyebabkan terjadinya perubahan besar terhadap

komposisi kimia, dan sifat fisik batuan. Hal ini dinamakan dekomposisi.

Contohnya adalah proses hidrolisis yang melibatkan ion hidrogen pada mineral

kalium feldspar membentuk kaolinit

5. Sebagai tabir penghalang bagi benda luar angkasa yang jatuh

Benda luar angkasa yang jatuh dan masuk ke atmosfer bumi akan terbakar

akibat bergesekan dengan atmosfer, sehingga massa dan volume benda luar

angkasa mengalami penyusutan sebelum jatuh kepermukaan bumi.

Suhu udara di lapisan mesosfer pada ketinggian 55-80 km diatas permukaan

laut,sangat dingin mencapai -100 derajat celcius. Suhu yang dingin ini

menyebabkanbatu meteor-meteor dari luar angkasa yang bergerak menembus

atmosfer saat melewati lapisan atmosfer dihimpit oleh masa udara dingin sehingga

terbakar,pecah dan berubah menjadi batuan-batuan kecil yang tidak

membahayakan kehidupan bumi.

6. Memungkinkan untuk terjadinya komunikasi radio jarak jauh

Lapisan termosfer merupakan tempat terjadinya ionisasi partikel-partikel yang

dapat memberikan efek pada permabatan/refleksi gelombang radio, baik

gelombang panjang maupun pendek. Dengan demikian, gelombang radio yang

dipancarkan oleh stasiun pemancar dapat mencapai tempat-tempat yang sangat

jauh

(Konrad, Beiser, 1960)

7. Menjaga stabilitas suhu udara di bumi.

Efek rumah kaca yang terjadi di atmosfer menyebabkan sinar matahari dapat

diserap dan menghangatkan udara. Suhu rata-rata bumi akibat adanya efek rumah

kaca sekitar 33oC. Panas matahari yang berupa radiasi gelombang paendek masuk

kebumi dengan menembus gas rumah kaca yang berada di lpisan atmosfer bumi.

Sebagian panas di serap oleh bumi dan sisanya dipantulkan kembali ke luar

angkasa sebagai rasiasi gelombang panjang. Sebagian panas akan ditahan di

permukaan bumi dan menghangatkan bumi. Tanpa efek rumah kaca ini maka suhu

di permukaan bumi akan lebih rendah sehingga tidak memungkinkan adanya

kehidupan. Atmosfir melindungi bumi dari suhu dingin membeku ruang angkasa,

yang mencapai sekitar 270°C di bawah nol.

8. Menentukan karakteristik cuaca dan iklim suatu kawasan di permukaan bumi.

9. Keperluan penerbangan

Atmosfer sangat penting bagi dunia penerbangan. Pesawat terbang baik yang

menggunakan baling-baling maupun mesin jet dapat terangkat dan melayang

diudara karena adanya gaya angkat yang dimiliki udara

Daftar pustaka

Prastowo,Tjipto.2012.Sains Kebumian.Universitas Negeri Surabaya

Prastowo, T. 2008 Mixing in Buoyancy-Driven Exchange Flows. PhD thesis, AustralianNational University, Canberra, ACT.

Buckley, B., Hopkins, E. J. & Whitaker, R. 2004 Weather. Sydney, Australia: PanMacmillan Australia.Buku diktat meteorology Drs Sidharta Atyama,M.Si http://www.g-excess.com/id/pengertian-atmosfer-sebagai-salah-satu-struktur-lapisan-bumi.html