Komposisi dan Struktur Atmosfer

Komposisi

Atmosfer adalah lapisan gas atau campuran gas yang menyelimuti dan terikat pada bumi oleh gaya gravitasi. Tebal lapisan ini kira-kira seribu kilometer. Di antara campuran gas tadi terdapat pula uap air. Campuran gas yang tidak mengandung uap air dinamakan udara kering.

Gas	Volume (%)
Nitrogen	78,08
Oksigen	20,95
Argon	0,93
Karbon Dioksida	0,034
Neon	0,0018
Helium	0,00052
Ozon	0,00006
Hidrogen	0,00005
Krypton	0,000011
Metana	0,000015
Xenon	Kecil sekali

Nitrogen

Nitrogen yang masuk ke dalam atmosfer berasal dari peluruhan sisa - sisa hasil pertanian dan letusan gunung api, sedangkan pengeluaran nitrogen dari atmosfer terutama disebbkan oleh proses biologis dalam tumbuh - tumbuhan dan kehidupan di laut. Konsentrasi nitrogen di atmosfer adalah konstan yang menunjukkan seimbangnya masukan dan keluaran nitrogen.

Oksigen

Oksigen dishasilkan terutama melalui proses fotosintesis pada tumbuhan. Oksigen diambil dari atmosfer oleh prose peluruhan bahan organik dan pernpasan makhluk hidup. Oksigen dapat bereaksi dengan unsur - unsur lain di atmosfer membentuk senyawa oksida.

Ozon

Ozon terdapat di seluruh atmosfer bagian bawah terutama di lapisan stratosfer, yaitu ketinggian 15 sampai 35 km.

Ozon terbentuk dari terbelahnya molekul oksigen di bawah pengaruh radiasi ultraviolet menjadi atom-atom oksigen yang kemudian bergabung membentuk ozon.

O2 + Radiasi ultraviolet > O + O

O + O2 + M > O3 + M

M = molekul ketiga, biasanya N2 atau O2

Ozon adalah senyawa yang tidak stabil. Senyawa ini dapat terpecah di bawah pengaruh radiasi atau pada tumbukan dengan atom oksigen.

O3 + Radiasi > O2 + O

O3 + O > O2 + O

Ozon mnyerap dengan kuat radiasi ultraviolet yang dipancarkan matahari ke bumi sehingga radiasi matahari UV yang mencapai bumi berkurang hingga ke intensitas yang dapat ditolerir makhluk hidup di bumi.

Krusakan lapisan ozon disebabkan oleh lepasnya senyawa - senyawa kimia sintesis ke atmosfer.

Karbon Dioksida

Karbon dioksida yang masuk ke atmosfer dapat berasal dari sumber alam dan sumber buatan. Sumber alami karbon dioksida berasal dari proses pernapasan makhluk hidup dan peluruhan bahan organik. Sedangkan sumber buatan berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, industri semen, pembakaran hutan, dan perubahan tata guna lahan.

Uap Air

Konsentrasi uap air di atmosfer berkisar antara nol di daerah gersang hingga 4% di daerah tropis. Uap air di atmosfer berasal dari evapotranspirasi dari permukaan bumi dan diangkat ke atas oleh turbulensi yang paling efektif di bawah ketinggian 10 km.

Uap air menunggalkan atmosfer melalui proses kondensasi dalam bentuk hujan atau melalui pembentukan curahan lain.

Aerosol

Aerosol adalah partikel yang ukrannya lebih besar daripada ukuran molekul, tetapi cukup kecil sehingga dapat melayang di atmosfer, Partikel ini dapat berupa benda padat maupun cair, misalnya debu, garam, sulfat, nitrat, dsb.

Aerosol yang masuk ke atmosfer berasal dari letusan gunung api serta sisa pembakaran bahan bakar fosil. Aerosol dapat keluar dari atmosfer dengan cara berikut. Yang berukuran besar akan jatuh ke bumi akibat gaya gravitasi, sedangkan yang berukuran kecil akan terbawa oleh curahan.

Distribusi Suhu Terhadap Ketinggian

Troposfer

Di dalam troposfer, suhu berkurang dengan bertambahnya ketinggian dengan laju penurunan sebesar 6.5 derajat Celsius tiap kilometernya. Sumber bahan utama lapisan ini adalah permukaan bumi yang menyerap radiasi matahari. Troposfer mengandung kira - kira 80% dari massa total atmosfer dan memuat seluruh uap air dan aerosol. Karena itu, troposfer merupakan lapisan yang memiliki gejala cuaca. Puncak dari troposfer disebut tropopause dan dicirikan oleh adanya inversi suhu.

Stratosfer
Stratosfer adlah lapisan atmoser yang berada di atas tropopause hingga ketinggian sekitar 50 km. Di troposfer, suhu meningkat dengan bertambahnya ketinggian dan mencapai suhu maksimum (270 K) pada stratopause. Sumber bahan utama adalah penyerapan radiasi UV oleh Ozon.

Mesosfer
Di dalam lapisan ini suhu berkurang dengan bertambahnya ketinggian. Suhu mencapai -90 C pada puncak lapisan, yang dinamakan mesopause. Neraca bahan di lapisan ini ditentukan oleh penyerapan radiasi oleh molekul oksigen dan pemancaran radiasi infra merah oleh karbon dioksida. Di bawah puncak mesosfer, komposisi atmosfer dapat dikatakan homogen. Hal ini disebabkan oleh gerakan makroskopik dari atmosfer.

Termosfer
Komposisi gas di dalam termosfer tidak homogen terhadap ketinggian. Hal ini disebabkan oleh gerakan mikroskopik dari setiap molekul dan atom. Di dalam lapisan ini, suhu meningkat dengan bertambahnya ketinggian yang disebabkan oleh penyerapan radiasi UV oleh atom Oksigen.