Lapisan Atmosfer: Urutan, Karakteristik dan Fungsinya

Artikel ini membahas macam-macam lapisan atmosfer yang melindungi bumi dan perannya untuk kehidupan makhluk hidup.

—

Ngerasa nggak sih, akhir-akhir ini cuaca lagi nggak menentu?

Pas siang panas banget, eh waktu sore tiba-tiba hujan deras. 

Kalau kamu sedang beraktivitas di luar, jangan lupa sedia payung ya! Biar tubuhmu terlindungi dari terik matahari maupun air hujan. 

Bukan cuma tubuh manusia aja lho, bumi kita pun harus dilindungi. Tapi tenang aja, bumi sudah punya alat perlindungan sendiri, yaitu atmosfer.

Pengertian Atmosfer

Apa itu atmosfer? Secara etimologis, atmosfer berasal dari bahasa Yunani, yaitu atmos yang berarti uap dan sharia yang berarti bulatan. Atmosfer adalah selubung gas yang menyelimuti bumi dari benda-benda luar angkasa seperti asteroid, meteor, dan sebagainya. 

Nah, kondisi atmosfer pada waktu yang relatif singkat disebut sebagai cuaca. Sedangkan kondisi atmosfer pada waktu yang cukup lama dikenal dengan iklim. Keduanya dipengaruhi oleh sinar matahari, curah hujan, tekanan udara, kelembaban udara, sampai angin.

Bukan cuma bumi, atmosfer juga dimiliki planet tata surya lainnya. Namun, pada artikel ini kita hanya membahas lapisan-lapisan atmosfer yang ada di bumi ya!

Bagaimana Atmosfer Bumi Terbentuk?

Sekitar 4500 juta tahun yang lalu, bumi lahir dengan bentuk menyerupai bola pijar yang sangat panas. Dalam jangka waktu jutaan tahun, secara berangsur angsur bumi kita mendingin. Akibat proses pendinginan, bagian luar bumi membeku membentuk lapisan kerak bumi atau kulit bumi yang disebut litosfer, sedangkan bagian dalam planet bumi sampai sekarang masih dalam keadaan panas dan berpijar. 

Selain pembekuan kerak bumi, pendinginan massa bumi ini mengakibatkan proses penguapan gas secara besar-besaran ke angkasa. Proses penguapan terjadi dalam waktu jutaan tahun, sehingga terjadi akumulasi uap dan gas yang sangat banyak. Pada saat itulah mulai terbentuk atmosfer bumi.

Baca juga: Geografi Menurut Para Ahli, Objek Kajian, dan Cabang Ilmunya

Lapisan Atmosfer Bumi

Ada 5 lapisan atmosfer bumi. Apakah kamu masih ingat? Urutan atmosfer bumi terdiri dari Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer. Semua berada di ketinggian yang berbeda, sehingga karakteristik dan fungsinya pun tak sama.

1. Troposfer

Lapisan troposfer berada paling bawah alias paling dekat dengan bumi. Lebih dari 75% gas atmosfer berada pada lapisan ini. Karakteristik troposfer yaitu berada di dua ketinggian yang berbeda. Di daerah kutub, troposfer terdapat pada ketinggian antara 0 – 8 km. Sedangkan di daerah equator atau khatulistiwa, troposfer terdapat di ketinggian 0 – 16 km.  Ketebalan troposfernya pun berbeda dikarenakan adanya rotasi bumi.

Troposfer yang paling tinggi mengalami penurunan suhu alias pendinginan. Semakin tinggi troposfer, semakin tipis dan sedikit pula kemampuannya untuk menyerap radiasi dari matahari. Lapisan paling atas dari troposfer disebut tropopause dan berjarak 8-12 km di atas permukaan bumi. Tropopause membatasi troposfer dengan lapisan di atasnya yaitu stratosfer.

Troposfer adalah tempat terjadinya gejala geografi sehari-hari seperti awan, hujan, angin, halilintar, dan pelangi.

Bagian Troposfer

Troposfer terdiri dari gas-gas campuran sebagai berikut. 

a. Gas-gas yang tetap 

Nitrogen (N2) ± 78%, oksigen (O2) ± 21%, argon (Ar) ± 0,9%, dan karbondioksida (CO2) ± 0,003%. 

b. Gas-gas yang jumlahnya sedikit 

Neon (Ne) ± 0,0015%, helium (He) ± 0,00015%, methan (CH) ± 0,0002%, krypton (Kr) ± 0,0001%, hidrogen (H2) ± 0,00005%, dan xenon (Xe) ± 0,000005%. 

c. Gas-gas yang tidak tetap 

• Uap air (H2O) jumlahnya dipengaruhi oleh suhu dan tekanan gerak udara (angin). 
• Gas ozon (O3) terjadi apabila ada petir. Karena pengaruh adanya loncatan listrik maka O2 menjadi O3. Juga akibat sisa pembakaran mobil-mobil dan asap industri. 
• Bakteri-bakteri dan debu udara.

Fungsi Troposfer

Adapun fungsi troposfer adalah sebagai berikut:

• Menjaga stabilitas udara di Bumi
• Menyeimbangkan suhu dan udara
• Melindungi bumi dari radiasi dan benda langit
• Salah satu sumber oksigen bagi manusia karena mengandung banyak udara
• Sebagai tempat terjadinya fenomena alam seperti hujan, angin dan pelangi

2. Stratosfer

Di atas troposfer, kita bertemu dengan stratosfer. Lapisan stratosfer berada pada ketinggian rata-rata berkisar antara 15 – 50 km. Antara lapisan stratosfer dan lapisan mesosfer dipisahkan oleh lapisan stratopause.  

Temperatur stratosfer berkisar dari -80 ° C hingga -90 ° C di atas Khatulistiwa, dan —40 ° C (di musim panas) hingga – 80 ° C di atas kutub. Di stratosfer, suhu meningkat dengan ketinggian maksimum sekitar 0 ° C di persimpangan dari stratosfer dan mesosfer.

Karakteristik atau ciri utama dari stratosfer yaitu udara yang terasa kering karena tidak mengandung debu, uap air, dan awan. Selain itu stratosfer memiliki ozon yang menyerap sinar ultraviolet. Ozon menyebabkan suhu udara di bagian atas troposfer bertambah tinggi.

Bagian Stratosfer

Stratosfer terdiri dari 3 bagian:

• Lapisan isotherm
• Lapisan ozon 
• Lapisan campuran 

Fungsi Stratosfer

Walaupun tak sebanyak troposfer, stratosfer tetap punya fungsi penting kok, yaitu:

• Membentuk hujan
• Tempat terjadinya stratifikasi suhu
• Melindungi makhluk hidup yang ada di bumi dari radiasi sinar ultraviolet matahari. Perlu diketahui, sinar ultraviolet dapat menyebabkan kulit terbakar (sunburn), kerusakan mata hingga kanker kulit.

Baca juga: Asal Mula, Klasifikasi, Arah Gerak, dan Bentuk Awan

3. Mesosfer

Setelah melintasi lapisan stratosfer suhu menurun lagi setiap kita naik. Lapisan di atas stratosfer ini disebut lapisan mesosfer. Berada diantara ketinggian 45 km – 75 km. Suhu pada bagian atas lapisan mesosfer kira-kira -140C.

Mesosfer memiliki fungsi yang nggak kalah penting, lho! Seperti yang kita ketahui, tata surya terdiri dari benda-benda langit, salah satunya meteor. Diperkirakan sekitar 40 juta ton meteor melaju dengan cepat dan bergesekan di atmosfer setiap harinya.

Meteor kemudian bertabrakan dengan mesosfer yang mempunyai kepadatan gas yang cukup tebal. Proses tersebut menghasilkan panas. Meteor yang bergerak dengan kecepatan tinggi juga mendorong gas di depannya sehingga gas tersebut terkompresi dengan cepat. Ini juga menyebabkan peningkatan suhu gas. Peningkatan suhu gas yang cepat menyebabkan meteor terbakar di lapisan mesosfer dan habis terurai sebelum mencapai permukaan bumi.

Jadi, karakteristik atau ciri yang melekat pada mesosfer adalah tempat penghancur meteor dan suhunya yang semakin menurun ketika beranjak ke atas. Lapisan antara mesosfer dan troposfer disebut mesopause. Sedangkan antara stratosfer dan mesosfer disebut stratopause.

4. Termosfer

Lapisan termosfer terletak pada ketinggian antara 80 km – 500 km di atas permukaan bumi. Pada bagian bawah lapisan ini terjadi peristiwa ionisasi (pembentukan) ion, yaitu pada ketinggian 85 km – 375 km. Suhu naik pada ketinggian 480 km hingga mencapai 120ºC.

Bagian atas dari lapisan termosfer merupakan sumber panas. Pada bagian ini oksigen-oksigen menyerap radiasi ultraviolet dari matahari.

Bagian dan Fungsi Termosfer

Termosfer memiliki bagian yang disebut sebagai ionosfer yang memiliki fungsi:

a. Memantulkan gelombang radio yang dipancarkan. Gelombang radio yang dipancarkan oleh pemancar radio dibagi ke dalam tiga jenis: 

• Gelombang panjang, panjang gelombangnya antara 30.000 m dan 1.000 m
• Gelombang menengah, antara 1.000 m dan 200 m 
• Gelombang pendek, antara 200 m dan 10 m. Gelombang ini terbagi-bagi menjadi gelombang pendek antara 200 m dan 50 m serta antara 50 m dan 10 m. 

b. Menahan sebagian radiasi matahari sehingga tidak semua sampai ke bumi.

Ada fakta menarik nih! Termosfer juga adalah tempat terjadinya proses ionisasi yang menyebabkan penambahan atau pengurangan jumlah elektron di angkasa. Elektron ini menghasilkan cahaya berwarna-warni yang kita kenal sebagai aurora. Apakah kamu pernah melihatnya?

Baca juga: Pengertian, Karakteristik, Bentuk, & Dampak Globalisasi

5. Eksosfer

Lapisan atmosfer dimana molekul-molekul udara bebas dapat meninggalkan bumi disebut lapisan eksosfer. Eksosfer memiliki temperatur terpanas dan gaya gravitasi sudah semakin berkurang.

Eksosfer adalah lapisan teratas yang merupakan batas antara bumi dengan luar angkasa. Letaknya berada pada jarak sekitar 700 km di atas permukaan laut dan memanjang hingga 1000 km di atas permukaan laut. 

Ciri utama dari eksosfer yaitu memiliki bentuk yang paling pasti dibandingkan empat lapisan atmosfer lainnya. Pada citra satelit bumi, eksosfer terlihat seperti selubung biru yang disebut geocorona.

Molekul dan gas atom melaju dengan kecepatan cukup tinggi dan saling berjauhan, sehingga tidak ada kemungkinan terjadinya fenomena meteorologi seperti pembentukan hujan, awan, dan lain sebagainya.

Apakah eksosfer memiliki peran untuk bumi? Tentu iya! Eksosfer adalah media peralihan menuju suatu zona yang terkena pengaruh gravitasi. Hal ini juga membantu atom untuk melarikan diri dari atmosfer ke luar angkasa. Selain itu, eksosfer berfungsi untuk merefleksikan cahaya matahari yang dipantulkan melalui partikel debu meteoritik.

Gambar Lapisan Atmosfer

Biar nggak lupa, berikut gambar lapisan atmosfer dan peristiwa yang terjadi di dalamnya!

-–

Yeay! Sekarang, kita sudah tahu perbedaan fungsi dan karakteristik lapisan-lapisan atmosfer yang melindungi bumi. Kesimpulannya, atmosfer mempunyai peran yang sangat penting untuk kehidupan manusia sebagai pelindung dari benda-benda luar angkasa, sinar ultraviolet yang berbahaya, hingga tempat berkumpulnya oksigen.

Mau belajar materi Geografi lainnya? Yuk, langsung aja ikutan kelas gratis di Brain Academy. Bisa pilih kelas online atau datang langsung ke cabang yang paling dekat dari rumah kamu. See you!