IPA 7 : STRUKTUR BUMI DAN DINAMIKANYA (ATMOSFER)
STRUKTUR BUMI DAN DINAMIKANYA
Bumi merupakan planet ketiga dalam sistem galaksi Bima Sakti. Berdasar gambar yang diambil dari teleskop Hubble yang diluncurkan National Aeronautic Special Administration (NASA), bumi berbentuk bulat seperti bola. Seperti yang kita ketahui, bola hanya memiliki selimut yang menyelubungi permukaan saja, sedangkan bagian dalamnya kosong.
Bumi merupakan planet yang dapat dihuni makhluk hidup. Sebab, di bumi tersedia komponen – komponen pendukung seperti air, udara dan tanah yang merupakan tempat tumbuhnya berbagai tanaman untuk mendukung kehidupan termasuk berbagai mineral dan hasil tambang.
Bumi terdiri atas 3 komponen utama, yakni komponen gas (atmosfer), komponen padatan (litosfer) dan komponen air (hidrosfer). Selain itu, bumi memiliki komponen lainnya yaitu bumi bagian es (kriosfer) dan bagian bumi tempat di mana berlangsungnya kehidupan yang dinamakan (biosfer).
A. ATMOSFER
Atmosfer berasal dari 2 kata Yunani, yakni atmos yang berarti uap dan sphaira yang berarti lapisan. Jadi, atmosfer adalah lapisan uap (udara) yang menyelimuti bumi. Atmosfer terdiri atas campuran gas, sedikit cairan dan padatan yang menyelimuti bumi mulai dari permukaan bumi hingga luar angkasa.
Atmosfer terbentuk dari letusan gunung berapi yang kaya nitrogen dan karbon dioksida, tetapi sedikit oksigen. Kemudian, organisme fotosintetik mengolah karbon dioksida menjadi oksigen dan melepaskan oksigen tersebut ke atmosfer sebagai hasil pengolahan makanan yang memanfaatkan cahaya matahari. Atmosfer tersusun atas gas nitrogen sebesar 78%, Oksigen 21%, Karbon dioksida, argon, dan beberapa gas lain menyusun sebagian kecil dari atmosfer. Berikut komponen penyusun atmosfer :
Atmosfer tersusun atas 2 bagian yaitu bagian bawah terdiri dari Troposfer dan Stratosfer, bagian bawah terdiri dari Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer. Berikut ilustrasi lapisan atmosfer :
Troposfer merupakan lapisan atmosfer paling bawah. Ketinggiannya mulai dari permukaan laut (0 km) hingga 10 km di atas permukaan laut (dpl). Sebagian besar troposfer berbentuk uap air dan 75% terdiri atas gas-gas atmosfer. Troposfer merupakan tempat berlangsungnya sistem bumi, seperti hujan, angin, salju, awan dan aktivitas makhluk hidup, termasuk manusia.
Berikut ini contoh awan yang ada ditroposfer :
Stratosfer : pesawat yang melintas di udara berada di lapisan stratosfer. Stratosfer memiliki ketinggian antara 10 – 50 km dpl. Lapisan stratosfer memiliki sedikit awan, namun tidak ada aktivitas cuaca, sehingga tidak mengganggu penerbangan. Sebagian besar stratosfer terdiri atas gas ozon (O3).
c. Mesosfer
Mesosfer : ketika melihat meteor, terlihat seperti meteor melintasi bumi kemudian hilang. Namun sebenarnya meteor sedang menuju bumi dan terbakar habis di atmosfer. Lapisan atmosfer yang membakar meteor tersebut adalah mesosfer. Mesosfer memiliki ketinggian 50 – 85 km dpl dan menjadi lapisan pelindung bumi dari benda-benda luar angkasa.
d. Termosfer
Termosfer : memiliki ketinggian antara 85-500 km dpl. Dinamakan termosfer karena suhu ang sangat panas yakni mencapai 1.982°C. Termosfer berfungsi sebagai tempat mengorbitnya teleskop Hubble dan pesawat ulang-alik, serta melindungi bumi dari radiasi ultraviolet.
Teleskop Hubble adalah teleskop luar angkasa yang diciptakan oleh Edwin Hubble tahun 1985, tahun 1990 di”angkasakan” oleh NASA, memiliki massa 11.110 kg, mengorbit pada ketinggian 559 km. Dengan ini, ilmuwan mengobservasi dan mempelajari jagad raya, objek luar angkasa seperti lubang hitam (black hole), galaksi, bintang, dan sebagainya.
Pada malam hari, tanpa energi Matahari, gelombang radio dipantulkan pada ionosfer, sehingga dapat terpancar dengan jarak yang lebih jauh seperti pada ilustrasi berikut :
e. Eksosfer
Eksosfer : terdapat pada ketinggian lebih dari 500 km dpl. Kandungan utama dari eksosfer adalah hidrogen. Jika melihat video atau film penjelajahan luar angkasa, terlihat bahwa pesawat luar angkasa dan satelit yang mengorbit di eksosfer tidak dapat bergerak bebas seperti pesawat biasa.
Satelit-satelit buatan yang mengitari bumi tersebut berada dalam atmosfer bumi, yaitu lapisan eksosfer. Berikut contoh satelit buatan yang mengitari bumi :
Tekanan Udara di Atmosfer
Udara yang ada di atmosfer memiliki sebuah tekanan udara yang menekan permukaan bumi. Besarnya tekanan udara menurun seiring dengan bertambahnya ketinggian suatu tempat. Di atmosfer terdapat lapisan ozon yang melindungi bumi dari radiasi sinar ultraviolet.
Perlu diingat bahwa sifat zat adalah memiliki massa. Gas di atmosfer juga memiliki massa. Atmosfer menyelubungi bumi hingga ratusan kilometer di atas permukaan bumi. Gravitasi Bumi akan menghasilkan gaya tarik molekul gas mengarah ke permukaan bumi, sehingga berat molekul suatu gas akan menekan udara di bawahnya.
Akibatnya, molekul udara di dekat permukaan bumi lebih rapat. Udara yang memiliki kerapatan tinggi ini akan menghasilkan gaya tekan yang besar pula. Gaya yang diberikan pada suatu daerah disebut tekanan.
Suhu di Atmosfer
Energi Matahari dipancarkan dengan radiasi ke seluruh sistem galaksi Bima Sakti. Sebelum mencapai permukaan bumi, radiasi energi Matahari akan melewati atmosfer, oleh atmosfer sebagian energi Matahari akan diserap dalam bentuk kalor atau panas.
Suhu di setiap lapisan atmosfer berbeda seperti pada gambar berikut :
Lapisan troposfer memiliki suhu antara -52°C hingga 17°C. Bagian terendah dari stratosfer memiliki suhu paling hangat, karena permukaan bumi menyerap energi radiasi Matahari kemudian menyalurkannya ke udara di atasnya.
Pada lapisan mesosfer, semakin tinggi maka temperaturnya semakin rendah, karena mesosfer tersusun atas molekul gas yang sulit menyerap energi Matahari.
Lapisan termosfer dan eksosfer merupakan lapisan pertama yang menerima radiasi energi Matahari dan memiliki jumlah molekul yang sedikit. Namun, molekul pada 2 lapisan ini sangat efektif menyerap energi Matahari. Akibatnya, semakin tinggi ketinggiannya semakin besar pula temperaturnya.
Lapisan Ozon
Radiasi yang dihasilkan matahari salah satunya sinar ultraviolet (UV). Jika lama terpapar sinar ultraviolet dapat merusak kulit dan menyebabkan kanker kulit. Radiasi UV yang menuju bumi ada 50%. Namun yang sampai ke permukaan bumi hanya 1%, karena 99% radiasi UV diserap oleh lapisan ozon.
Lapisan ozon (O3) terdapat pada stratosfer dengan ketinggian 18 – 54 km dpl, tersusun atas oksigen, satu molekul ozon memiliki 3 atom oksigen yang berikatan. Ozon berfungsi menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet dalam atmosfer. Kandungan ozon dalam stratosfer tinggi, sehingga dapat melindungi Bumi dari radiasi Matahari yang berbahaya.
Konsentrasi ozon di atmosfer berubah setiap waktu. Faktor yang mempengaruhi konsentrasi ozon yaitu gas CFC yang berasal dari pendingin lemari es, (AC), dan parfum. CFC mampu memecah molekul ozon yang ada di atmosfer. CFC terdiri atas atom carbon (C), Fluor (F), dan Klorin (Cl).
Ketika CFC di atmosfer, sinar ultraviolet memecah molekul CFC kemudian atom klorin mendekati dan memecah molekul ozon. Satu atom oksigen berikatan dengan klorin, sisanya membentuk molekul oksigen (O2). Hasil reaksi klorin dan oksigen tidak dapat menyerap radiasi matahari. Akibatnya, semakin banyak ultraviolet yang sampai ke permukaan Bumi.
Pemecahan molekul ozon oleh CFC mengakibatkan penurunan konsentrasi ozon. Penurunan ozon tersebut terjadi di bagian Kutub Utara (Antartika) dan disebut lubang ozon. Setiap tahun, konsentrasi ozon akhir Agustus atau awal September menurun. Pada Oktober, konsentrasi ozon berkurang kemudian terus naik dan lubang ozon hilang pada Desember.
Pengamatan NASA menunjukkan lubang ozon semakin membesar dari tahun 1980 hingga 2010. Warna biru tua menggambarkan konsentrasi ozon paling rendah. Dari gambar tersebut diketahui bahwa dari tahun 1980-2010 luas atmosfer dengan konsentrasi ozon rendah semakin meluas. Ini menunjukkan dampak serius penggunaan CFC.
UNTUK LEBIH LENGKAPNYA KALIAN PELAJARI JUGA MATERI YANG ADA DIBUKU PAKET DAN BUKU PENDAMPING. SETELAH MEMPELAJARI MATERI YANG ADA SILAHKAN KLIK LINK DIBAWAH INI UNTUK LATIHAN SOALNYA 👇
SELAMAT BELAJAR
){kind=link}
Posting Komentar untuk "IPA 7 : STRUKTUR BUMI DAN DINAMIKANYA (ATMOSFER)"