Proses-proses yang Terjadi di Litosfer dan Atmosfer

 BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang Masalah

Litosfer merupakan lapisan kerak bumi yang paling atas yang terdiri dari batuan, umumnya lapisan ini terjadi dari senyawa kimia yang kaya akan SO2. Itulah sebabnya lapisan litosfer seringkali dinamakan lapisan silikat. Menurut Klarke dan Washington, batuan atau litosfer di permukaan bumi ini hampir 75% terdiri dari silikon oksida dan aluminium oksida.

Sedangkan Atmosfer bumi merupakan selubung gas yang menyelimuti permukaan padat dan cair pada bumi. Selubung ini membentang ke atas sejauh berates – ratus kilometer, dan akhirnya bertemu dengan medium antar planet yang berkerapatan rendah dalam sistem tata surya. Atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi.

1.2  Rumusan Masalah

- Proses apa saja yang terjadi di Litosfer

- Proses apa saja yang terjadi di Atmosfer

1.3  Tujuan Penulisan

- Untuk mengetahui proses apa saja yang terjadi di Litosfer

-Untuk mengetahui proses apa saja yang terjadi di Atmosfer

 

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Litosfer

Litosfer adalah kulit terluar dari planet berbatu. Litosfer berasal dari bahasa Yunani, lithos yang berarti berbatu, dan sphere yang berarti padat. Litosfer berasal dari kata lithos artinya batuan, dan sphere artinya lapisan. Secara harfiah litosfer adalah lapisan Bumi yang paling luar atau biasa disebut dengan kulit Bumi. Pada lapisan ini pada umumnya terjadi dari senyawa kimia yang kaya akan Si0₂, itulah sebabnya lapisan litosfer sering dinamakan lapisan silikat dan memiliki ketebalan rata-rata 30 km yang terdiri atas dua bagian, yaitu Litosfer atas (merupakan daratan dengan kira-kira 35% atau 1/3 bagian) dan Litosfer bawah (merupakan lautan dengan kira-kira 65% atau 2/3 bagian).

Litosfer Bumi meliputi kerak dan bagian teratas dari mantel bumj yang mengakibatkan kerasnya lapisan terluar dari planet Bumi. Litosfer ditopang oleh astenosfer, yang merupakan bagian yang lebih lemah, lebih panas, dan lebih dalam dari mantel. Batas antara litosfer dan astenosfer dibedakan dalam hal responnya terhadap tegangan: litosfer tetap padat dalam jangka waktu geologis yang relatif lama dan berubah secara elastis karena retakan-retakan, sednagkan astenosfer berubah seperti cairan kental.

Litosfer terpecah menjadi beberapa lempeng tektonik yang mengakibatkan terjadinya gerak benua akibat konveksi yang terjadi dalam astenosfer.

Konsep litosfer sebagai lapisan terkuat dari lapisan terluar Bumi dikembangkan oleh Barrel pada tahun 1914, yang menulis serangkaian paper untuk mendukung konsep itu. konsep yang berdasarkan pada keberadaan anomali gravitasi yang signifikan di atas kerak benua, yang lalu ia memperkirakan keberadaan lapisan kuat (yang ia sebut litosfer) di atas lapisan lemah yang dapat mengalir secara konveksi (yang ia sebut astenosfer). Ide ini lalu dikembangkan oleh Daly pada tahun 1940, dan telah diterima secara luas oleh ahli geologi dan geofisika. Meski teori tentang litosfer dan astenosfer berkembang sebelum teori lempeng tektonik dikembangkan pada tahun 1960, konsep mengenai keberadaan lapisan kuat (litosfer) dan lapisan lemah (astenosfer) tetap menjadi bagian penting dari teori tersebut.

 Terdapat dua tipe litosfer

• Litosfer samudra, yang berhubungan dengan kerak samudra dan berada di dasar samdura
• Litosfer benua, yang berhubungan dengan kerak benua

Litosfer samudra memiliki ketebalan 50-100 km, sementara litosfer benua memiliki kedalaman 40-200 km. Kerak benua dibedakan dengan lapisan mantel atas karena keberadaan lapisan mohorovicic.

2.2  Proses di Litosfer

2.2.1     Pembentukan Batuan

Berdasarkan cara terjadinya. batuan dapat dibedakan menjadi batuan beku, endapan (sedimen), dan malihan (metamorf).

a.      Batuan Beku

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk karena pembekuan magma. Magma adalah bahan liat dan panas yang terdapat di bagian dalam tubuh bumi. Jika keluar dari tubuh bumi, magma akan membeku. Hal ini terjadi karena suhu di bagian kulit bumi jauh lebih rendah dibandingkan dengan suhu di dalam tubuh bumi. Berdasarkan tempat terjadinya proses pembekuan. batuan beku dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu batuan beku dalam, batuan beku luar atau leleran, dan batuan beku korok.

l) Batuan Beku Dalam

Batuan beku dalam terjadi dari pembekuan magma secara perlahan-lahan di dalam kulit bumi yang jauh dari permukaan bumi. Batu ini berwarna putih sampai abu-abu (kadang-kadang jingga) sehingga banyak digunakan untuk menghias taman atau bangunan. Contoh batuan beku dalam adalah batu granit.

2) Batuan Beku Luar

Batuan beku luar terjadi dari pembekuan magma secara tiba-tiba di permukaan bumi. Batuan beku luar seperti ini disebut batu kaca atau obsidian. Ada juga batuan beku luar yang mengandung rongga-rongga yang berisi banyak gas. Batuan seperti ini disebut batu apung atau batu timbul. Contoh yang lain adalah batu basal. Batu ba sal terbentuk dari pendinginan magma yang gasnya telah menguap, terdiri atas kristal-kristal yang sangat kecil, berwarna hijau keabu-abuan, dan berlubang-lubang.

3) Batuan Beku Korok

Pembekuan yang terjadi di bagian dalam bumi berjalan lambat. Oleh karena itu, terjadilah pendinginan cairan magma di sela-sela saluran magma. Pendinginan cairan magma itu menyebabkan terbentuknya batuan. Batuan seperti itu disebut batuan korok. Contoh batuan beku korok adalah granit posfer dan diorit.

2.2.2        Batuan Endapan (Sedimen)

Batuan endapan terbentuk karena adanya peristiwa pelapukan (perombakan) batuan di permukaan bumi. Hasil pelapukan tersebut berupa butiran-butiran yang bermacammacam ukurannya. Butiran-butiran hasil pelapukan ada yang menumpuk di tempatnya dan ada yang terangkut oleh air atau angin. Setelah mengendap cukup lama, butiran-butiran tersebut menyatu dan terbentuklah batuan endapan. Berdasarkan bentuk butirannya, batuan endapan dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu konglomerat dan breksi. Konglomerat adalah batuan endapan yang butirannya kasar dan bundar, sedangkan breksi adalah batuan endapan yang butirannya kasar dan bersudut-sudut tajam. Selain konglomerat dan breksi, masih ada beberapa batuan yang termasuk batuan endapan, antara lain batu pasir, serpih, dan kapur

Batu pasir berasal dari endapan pasir yang mengeras. Batu pasir mempunyai wama beraneka ragam bergantung pada warna endapan pasir penyusunnya. Batu serpih berasal dari endapan mineral yang halus dan licin sehingga sangat mudah retak. Warna batu serpih bermacam-macam, antara lain hitam, hijau, kuning. abu-abu, dan merah. Batu serpih disebut juga batu lempung karena terbentuk dari endapan lempung.

Batu kapur terbentuk dari organisme-organisme yang telah mati. Organisme tersebut antara lain siput, kerang, dan hewan lainnya. Rangka hewan banyak mengandung kapur. Jika mati, rangka hewan tidak musnah, tetapi memadat membentuk batu kapur.

2.2.3        Batuan Malihan (Metamorf)

Batuan malihan terjadi karena metamorfosis (proses malih) batuan dalam kerak bumi. batuan ini dapat terjadi dalam waktu yang lama akibat tekanan dan suhu yang. tinggi. Tekanan yang tinggi disebabkan oleh tindihan batuan di atasnya, sedangkan suhu yang tinggi disebabkan oleh kedekatan atau persentuhan dengan magma. Batuan endapan atau beku dapat berubah menjadi batuan malihan. Contoh batuan endapan yang malih menjadi batuan metamorf. antara lain:

1.      batu pualam atau marmer, berasal dari batu gamping;

2.      sabak atau batu tulis, berasal dari serpih

3.      grafit (bahan pensil), berasal dlari karbon;

4.      kuarsit, berasal dari batu pasir;

5.      antrasit, berasal dari batu bara.

2.2.4     Pelapukan Batuan

Batuan penyusun kerak bumi dapat berubah menjadi tanah setelah mengalami pelapukan. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa batuan merupakan bahan dasar tanah. Pelapukan batuan terjadi sebagai akibat perubahan iklim, cuaca, kelembapan udara, gerak angin,  aliran air,  dan sinar matahari.  Proses ini berlangsung sangat lama.

Akibatnya. batuan-batuan dapat melapuk menjadi tanah.
Dalam proses tersebut, bahan-bahan penyusun tanah mengalami pelapukan atau penguraian sehingga terbentuk tubuh tanah. Tubuh tanah terdiri dari beberapa lapisan, antara lain lapisan tanah humus, tanah lempung dan pasir, batuan lunak, dan batuan keras.

Lapisan tanah humus (lapisan paling atas) merupakan lapisan yang paling subur karena tanahnya gembur dan terdapat mineral-mineral yang diperlukan oleh tanaman. Karena letaknya paling atas, lapisan tanah humus akan terkikis lebih dulu jika terjadi hujan. Peristiwa pengikisan tanah disebut erosi tanah.
Selain mengikis lapisan tanah humus, aliran air pada daerah yang miskin tumbuhan juga mengikis tanah.

2.3  Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya.

2.4  Proses di Atmosfer

2. 4.1   Bagian-Bagian Udara

Udara tersusun atas campuran gas-gas, debu, dan uap air. Campuran gas-gas dalam udara tidak berwarna dan tidak dapat dilihat.

Gas	Banyak (%)
Nitrogen	78.00
Oksigen	21,00
Gas mulia	0,93
Karbon dioksida	0,03
Gas lain	0,04
Jumlah	100,00

Gas Nitrogen (N2) sangat penting untuk tumbuh-tumbuhan. Hal ini disebabkan gas nitrogen merupakan bahan utama penyubur tanah. Jadi gas nitrogen sangat dibutuhkan untuk kelangsungan hidup manusia.

Gas oksigen (O2), merupakan gas yang diperlukan untuk pembakaran makanan dalam tubuh makhluk hidup. Pembakaran tersebut menghailkan energi dimana energi ini dibutuhkan untuk melakukan segala aktivitas manusia.
Karbon dioksida (CO2) merupakan gas hasil pernapasan. Gas ini sangat diperlukan tumbuhan untuk proses fotosintesis. Dalam udara, karbon dioksida berfungsi sebagai penyimpan panas yang dipancarkan oleh bumi. Jika di atas permukaan bumi tidak ada karbon dioksida, bumi akan menjadi sangat dingin. Namun jika terlalu banyak karbon dioksida maka permukaan bumi akan menjadi sangat panas.

Gas mulia dapat berupa argon (Ar), kripton (Kr), neon (Ne), atau xenon (Xe) merupakan gas-gas yang sulit bereaksi dengan unsur-unsur lain. Neon dan argon banyak digunakan untuk mengisi bohlam (lampu pijar).

Gas lain dapat berupa hidrogen dan ozon. Helium (He) dan hidrogen (H2) merupakan gas yang sangat ringan. Oleh karena itu, dalam atmosfer letaknya di lapisan bagian atas. Gas-gas tersebut sering digunakan sebagai pengisi balon. Di matahari, terjadi reaksi fusi (penggabungan) gas-gas hidrogen menjadi helium. Dari reaksi tersebut dihasilkan energi yang sangat besar. Energi inilah yang merupakan sumber energi bagi kehidupan di bumi.

Ozon (O,) merupakan salah satu bentuk molekul oksigen. Gas ozon terletak di bagian adalah cahaya matahari yang mempunyai energi sangat tinggi. Sinar ini sangat berbahaya jika yang sampai di bumi terlalu banyak

2. 4.2   Lapisan-lapisan Atmosfer

Gas-gas penyusun atmosfer tidak dapat lepas (meninggalkan) dari bumi karena pengaruh gaya gravitasi bumi. Karena massa gas-gas tersehut tidak sama, pengaruh gaya gravitasi terhadap gas-gas dalam atmosfer juga tidak sama. Akibatnya, distribusi gas-gas dalam lltlxosfer juga tidak sama. Gas yang mempunyai massa besar banyak terdistribusi dekat permukaan bumi, scdangkan gas ringan banyak terdistribusi jauh dari permukaan bumi. Karena tebalnya (tingginya) lapisan atmosfer, suhu tiap bagian atmosfer menjadi tidak sama. Berdasarkan kenyataan ini. kita dapat membagi atnrosfer menjadi beberapa lapisan.

a. Troposfer

Troposfer merupakan lapisan atmosfer yang mernpunyai ketinggian sekitar 0 km sampai 10 km. Hampir 80% massaseluruh gas penyusun atmosfer berada pada lapisan ini. Selain itu. peristiwa-peristiwa cuaca juga terjadi pada lapisan ini. Makin jauh dari permukaan bumi, suhu udara makin rendah. Setiap naik 1 km suhu udara turun kira-kira 6,5 oC. Namun, setelah mencapai ketinggian tertentu (sekitar l0 km), penurunan suhu udara tidak terjadi lagi. Di sinilah batas lapisan troposfer.

b. Stratosfer

Lapisan ini berada di atas lapisan troposfer dengan ketinggian sekitar 10 km sampai 50 km. Pada lapisan ini, suhunya akan naik jika tempatnya makin tinggi. Di bagian atas lapisan stratosfer, terdapat lapisan ozon (O,). Ozon mempunyai daya serap yang kuat terhadap radiasi sinar ultraviolet dari rnatahari. Itulah sebabnya, ozon dikatakan perisai makhluk hidup di permukaan bunri dari radiasi sinar utraviolet.

c. Mesosfer

Mesosfer berada di atas lapisan stratosfer dengan ketinggian sekitar 50 km sampai 80 km. Pada lapisan ini tidak ada gas yang dapat menahan radiasi sinar matahari. Oleh karena itu, pada lapisan ini suhu akan makin rendah jika tempatnya makin tinggi. Bahkan, suhu pada lapisan ini dapat mencapai -140'C.

d. Termosfer

Termosfer adalah lapisan di atas mesosfer dengan ketinggian sekitar 80 km sampai 400 km. Lapisan ini juga disebut lapisan panas. Disebut demikian karena suhu pada lapisan ini akan naik jika tempatnya makin tinggi. Pada lapisan ini, gas oksigen banyak menyerap sinar ultraviolet dari matahari.

e. Ionosfer

Lapisan ionosfer terletak kira-kira 80 km-450 km di atas permukaan bumi. Dalam lapisan ini, molekul-molekul nitrogen dan oksigen banyak melepaskan elektron setelah menyerap sinar ultraviolet. Akibatnya, pada lapisan ini banyak terdapat ion-ion positif dan elektron bebas. Peristiwa seperti ini disebut ionisasi. Pada keadaan tertentu elektron bebas dapat menumbuk ion positif.

Akibat tumbukan tersebut, ion positif berubah menjadi atom netral. Peristiwa seperti ini disebut rekombinasi. Ionosfer dapat memantulkan gelombang radio. Pemantulan tersebut dapat berlangsung beberapa kali antara lapisan ionosfer dan permukaan bumi.

Akibatnya, gelombang radio dapat mencapai tempat yang sangat jauh. Itulah sebabnya. kita dapat mendengarkan siaran radio atau televisi dari pemancar yang letaknya sangat jauh. 

f. Eksosfer

Lapisan ini merupakan lapisan atmosfer paling luar. Pada lapisan ini hampir tidak ada tekanan udara. Dengan kata lain, berat udara pada lapisan ini sama dengan nol (tidak ada pengaruh gravitasi bumi). Akibatnya, molekul-molekul gas pada lapisan ini dapat menunggalkan atmosfer menuju angkasa luar.

2. 4.3   Pemanasan Udara oleh Matahari

Sinar matahari dipancarkan ke segala arah, tetapi hanya sebagian kecil yang sampai ke bumi. Namun, sinat itu sudah cukup sebagai sumber panas bagi kehidupan di bumi. Sebenarnya, bumi juga memacarkan panas ke udara. Namun, panas tersebut terlalu kecil dibandingkan panas matahari.

Sinar matahari yang sampai ke atmosfer, 36 % dipantulkan kembali ke angkasa, 19 % diserap, dan 45 % sampai ke permukaan bumi. Panas yang sampai ke bumi inilah yang memanasi daratan, lautan, tumbuh-tumbuhan, dan hewan.

Panas yang sampai ke permukaan bumi sebagian besar oleh bumi dan sebagian kecil dipantulkan.

Adapun banyaknya sinar matahari yang diserap oleh permukaan bumi ditentukan oleh empat faktor, yaitu :

v  sifat muka bumi, bagian muka bumi yang lebih gelap mempunyai daya serap lebih besar ,

v  kemiringan sinar matahari, makin tegak sinar matahari makin banyak sinar yang diserap ,

v  lama penyinaran, makin lama penyinaran makin banyak sinar yang terserap ,

v  keadaan awan, makin banyak awan makin sedikit sinar matahari yang sampi ke bumi, sinar matahari yang diserap oleh bumi, hampir semuannya dipancarkan kembali.

Adanya pemacaran kembali inilah yang menyebabkan suhu di permukaan bumi stabil. Artinya, bumi tidak makin panas atau makin dingin.

Panas yang dipancarkan kembali oleh bumi merupakan sumber panas utama atmosfer bagian bawah. Itulah sebabnya, suhu do troposfer makin tinggi makin rendah.

 2. 4.4   Cuaca

Cuaca adalah keadaan lapisan udara (tropoefer) di suatu tempat yang tidak luas pada saat tertentu dan dalam waktu yang tidak terlali lama. Adapaun cuaca rata-rata pada suatu wilayah yang luas dan dalam waktu yang alam disebut iklim. Cuaca dapat diamati berdasarkan unsur-unsur cuaca. Unsur-unsur yang dimaksud, antara lain suhu udara, tekanan udara, kelembapadn udara, angin, awan, dan curah hujan.

Cuaca terdiri dari seluruh fenomena yang terjadi di atmosfer bumi atau sebuah planet lainnya. Cuaca biasanya merupakan sebuah aktivitas fenomena ini dalam waktu beberapa hari. Cuaca rata-rata dengan jangka waktu yang lebih lama dikenal sebagai iklim. Aspek cuaca ini diteliti lebih lanjut oleh ahli klimatologi untuk tanda-tanda perubahan iklim.

Cuaca terjadi karena suhu dan kelembaban yang berbeda antara satu tempat dengan tempat lainnya. Perbedaan ini bisa terjadi karena sudut pemanasan Matahari yang berbeda dari satu tempat ke tempat lainnya karena perbedaan lintang bumi. Perbedaan yang tinggi antara suhu udara di daerah tropis dan daerah kutub bisa menimbulkan jet stream. Sumbu bumi yang miring dibanding orbit bumi terhadap Matahari membuat perbedaan cuaca sepanjang tahun untuk daerah sub tropis hingga kutub. Di permukaan bumi suhu biasanya berkisar ± 40° C.

Selama ribuan tahun perubahan orbit bumi juga memengaruhi jumlah dan distribusi energi Matahari yang diterima oleh bumi dan memengaruhi iklim jangka panjang. Cuaca di bumi juga dipengaruhi oleh hal-hal lain yang terjadi di angkasa, diantaranya adanya angin Matahari atau disebut juga star's corona

 BAB III

PENUTUP

3.1   Kesimpulan

Litosfer merupakan lapisan Bumi yang paling luar atau biasa disebut dengan kulit Bumi. Pada bagian litosfer terdapat beberapa proses yang terjadi, diantaranya pembentukan batuan seperti batuan beku, endapan dan malihan. Kemudian terjadi juga pelapukan batuan.

Selanjutnya atmosfer, merupakan lapisan gas yang melingkupi sebuah planet termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Pada bagian atmosfer terdapat beberapa proses yang terjadi seperti halnya pada bagian litosfer. Proses di atmosfer meliputi bagian-bagian udara, lapisan-lapisan atmosfer, pemanasan udara oleh matahari dan cuaca.

3.2   Saran

Setelah membaca makalah ini diharapkan pembaca dapat mengetahui proses apa saja yang terjadi di Litosfer dan atmosfer sehingga bisa mengetahui tindakan apa saja yang harus dilakukan untuk menjaga dan melestarikan bumi kita agar tetap terjaga sebagaimana mestinya.

ATMOSFER DAN MANFAATNYA BAGI KEHIDUPAN

A. Pengertian Atmosfer (Atmosfir)

Atmosfer adalah lapisan udara yang terdiri dari campuran berbagai gas yang menyelimuti suatu planet baik planet bumi, merkurius, mars, jupiter, uranus, saturnus, venus, neptunus dan lain-lain. Atmosfer ada di sekeliling kita mulai dari permukaan tanah hingga jauh di angkasa sana.

Atmosfer bumi merupakan lapisan gas yang mengelilingi bumi yang tertahan oleh gravitasi bumi. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi ultraviolet, menghangatkan bumi, dan mereduksi suhu ekstrim antara siang dan malam.

Stratifikasi Atmosfer menggambarkan struktur atmosfer, yang dibagi kedalam lapisan yang berbeda-beda, tiap lapisan dibedakan dengan karakteristik yang spesifik seperti suhu atau komposisi. Atmosfer mempunyai massa sekitar 5×10¹⁸ kg, 3/4 darinya sekitar 11 km (6.8 mi; 36,000 ft) dari permukaan. Atmosfer menjadi ringan dan lebih ringan dengan meningkatnya ketinggian, dengan tidak adanya batas yang pasti antara atmosfer dan luar angkasa. Kármán line, pada ketinggian 100 km (62 mi), juga sering disebut sebagai batas antara atmosfer dan luar angkasa.

Udara adalah nama yang digunakan untuk bernafas dan fotosintesis. Udara kering mengandung 78.09 % nitrogen, 20.95 % oxygen, 0.93 % argon, 0.039 % karbon dioksida, dan gas lainnya dalam jumlah yang sedikit. Udara juga mengandung uap air, rata-rata sekitar 1%. Ketika kandungan udara dan tekanan atmosfer berbeda pada masing-masing lapisan , udara cocok untuk kehidupan tanaman dan hewan bumi yang sekarang hanya diketahui di temukan di Troposfer bumi.

B. Komponen Penyusun Atmostfer (Atmosfir) Bumi
- Nitrogen (N^2) : 78.08% 
- Oksigen (O^2) : 20.95% 
- Argon (Ar) : 0.93% 
- Karbondioksida (CO^2) : 0.035% 
- Neon (Ne) : 0.0018% 
- Methan (CH^4) : 0.00017% 
- Helium (He) : 0.0005% 
- Hidrogen (H^2) : 0.000009% 
- Xenon (Xe) : 0.000004%

C.  Lapisan-Lapisan Atmosfer

Troposfer

Troposfer berada diporsi paling bawah dari Atmosfer Bumi. Troposfer mengandung kira-kira 80% massa atmosfer dan 99% uap air dan aerosol. Rata-rata kedalaman dari atmosfer kira-kira 17 km (11 mi) pada lintang tengah. Lebih dalam lagi pada wilayah tropis, yaitu diatas 20 km (12 mi), dan lebih rendah di dekat kutub, pada 7 km (4,3 mi) pada musim panas, dan tidak tentu pada saat musim dingin. Bagian terbawah dari troposfer, yang bersentuhan dengan permukaan bumi dan mempengaruhi aliran udara, adalah planetary boundary layer. Batas antara troposfer dan stratosfer, disebut tropopause.

Kata Troposfer berasal dari Bahasa Yunani : tropos yang berarti “berbalik” atau “bercampur”, yang merefleksikan fakta bahwa percampuran turbulensi memegang peranan yang penting pada struktur dan kebiasaan troposfer. Sangat banyak fenomena cuaca sehari-hari yang terjadi di troposfer.

Ø  Komposisi Troposfer

Komposisi kimia dari troposfer pada dasarnya seragam, dengan pengecualian uap air. Sumber dari uap air adalah dari prermukaan bumi melalui penguapan dan transpirasi. Selanjutnya, suhu di troposfer menurun sesuai dengan ketinggian, dan tekanan uap jenuh menurun drastis bersamaan dengan peurunan suhu, jadi jumlah uap air yang terdapat di atmosfer menurun tajam sesuai dengan ketinggian. Proporsi uap air secara normal yang paling besar terletak di dekat permukaan dan menurun sesuai dengan ketinggian.

 Stratosfer

Stratosfer adalah lapisan kedua dari atmosfer bumi, dibawah troposfer, dan diatas mesosfer. Mesosfer di bagi berdasarkan suhu, dengan lapisan yang lebih hangat berada diatas dan lapisan yang dingin berada dibawah. Batas dari Troposfer dan Stratosfer adalah Tropopause. Stratosfer terletak diantara ketinggian 10 km (6 mi) dan 50 km (30 mi) diatas permukaan pada lintang tengah, ketika di kutub berada pada ketinggian  sekitar 8 km (5 mi).

 Ozon dan Suhu

Dengan lapisan ini, suhu meningkat sesuai dengan meningkatnya ketinggian, puncak stratosfer memiliki suhu sekitar 270 K (-3^o C atau 29,6^o F). Hanya sedikit dibawah titik beku air. Stratosfer dilapisi sesuai dengan suhu karena ozon (O₃) disini menyerap energi yang besar dari gelombang energi UVB dan UVC dari matahari dan pecah menjadi atom oksigen (O) dan diatom oksigen (O₂). Atom oksigen di temukan dengan merata di stratosfer bagian atas karena terjadi pancaran sinar UV dan dan perusakan ozon dan oksigen diatom. Bagian tengah stratosfer mempunyai sedikit sinar UV yang melewatinya, O dan O₂ dapat di kombinasikan, dan ini adalah saat dimana mayoritas ozon alami diproduksi. Ini adalah saat ketika 2 bentuk oksigen menyatu kembali untuk membentuk ozon. Stratosfer bagian bawah menerima UVC dalam jumlah yang  sangat sedikit, jadi atom oksigen tidak ditemukan disini dan ozon tidak dibentuk. Stratifikasi vertical ini, dengan lapisan hangat diatas dan lapisan dingin dibawah, membuat stratosfer stabil. Tidak ada konveksi dan turbulen pada bagian atmosfer ini. Puncak stratosfer disebut strstopause, diatas dimana suhu menurun sesuai dengan ketinggian.

 Mesosfer

Kata Mesosfer berasal dari Bahasa Yunani : mesos yang berarti tengah dan sphairayang berarti bola. Mesosfer merupakan lapisan atmosfer bumi yang jauh diatas stratosfer dan jauh dibawah termosfer. Di mesosfer suhu menurun sesuai dengan kenaikan tinggi. Batas atas mesosfer adalah mesopause, yang mana dapat menjadi sangat dingin secara alami terjadi di bumi dengan suhu dibawah 130 K. Batas atas dan bawah dari mesosfer berubah-ubah sesuai dengan ketinggian dan musim, tetapi batas bawah dari mesosfer biasanya berlokasi pada ketinggian antara 50 km diatas permukaan bumi dan mesopause biasanya mempunyai tinggi sekitar 100 km, kecuali lintang tengah dan atas pada musim panas dimana terjadi penurunan ketinggian sekitar 85 km.

Stratosfer, mesosfer dan bagian terendah termosfer sering disebut “atmosfer tengah”, yang mempunyai rentang ketinggian kira-kira 10 hingga 100 km. Mesopause, terletak pada ketinggian 80-90 km (50-56 mi), memisahkan mesosfer dari thermosfer.

Ø  Temperatur

Pada mesosfer, temperatur menurun sesuai dengan kenaikan ketinggian. Penurunan temperature berlangsung karena penurunan pemanasan matahari dan kenaikan pendinginan oleh emisi radiative CO₂. Puncak mesosfer, disebut mesopause, adalah tempat terdingin di planet Bumi. Temperatur di mesosfer bagian atas turun serendah -100 ^oC (173 K; -148 ^oF), bervariasi menurut ketinggian dan musim.

Thermosfer

Thermosfer adalah lapisan terbesar dari atmosfer bumi, jauh diatas mesosfer dan jauh dibawah exosfer. Pada lapisan ini, radiasi ultraviolet menyebabkan ionisasi. International Space Station telah stabil mengorbit pada bagian tengah thermosfer, diantara 320 hingga 380 kilometer (200 hingga 240 mi). Fenomena Aurora juga terjadi di thermosfer.

Kata Thermosfer diambil dari Bahasa Yunani θερμός (thermos) yang berarti panas, Thermosfer dimulai sekitar 80 kilometer (50 mi) di atas bumi. Pada ketinggian ini, gas residu disortir kedalam strata yang mengacu pada massa molekul. Temperatur Thermosfer meningkat sesuai dengan kenaikan ketingggian karena penyerapan energi radiasi matahari yang tinggi dengan jumlah kecil residual oxygen yang masih ada. Temperatur sangat bergantung pada aktivitas matahari, dan dapat meningkat hingga 1,500 ^oC (2,730 ^oF). Radiasi menyebabkan partikel atmosfer pada lapisan ini menjadi terisi dengan listrik (lihat ionosphere), memungkinkan gelombang radio untuk memancarkan dan menerima gelombang. Pada eksosfer, dimulai dari 500 hingga 1.000 kilometer (310 hingga 620 mi) diatas muka bumi, atmosfer masuk kedalam luar angkasa.

Gas yang sangat tipis pada lapisan ini dapat mencapai 2.500 ^oC (4.530 ^oF) selama siang hari. Walaupun temperaturnya sangat tinggi, tidak akan terasa panas, karena sangat mendekati vakum, jadi tidak cukup untuk terjadi kontak dengan atom gas untuk mentransfer panas. Termometer akan menunjukan angka dibawah 0 ^oC (32 ^oF), dikarenakan energi hilang oleh radiasi yang mengambil alih energi yang diperoleh dari gas atmosfer. Sekitar 160 kilometer (99 mi), anacoustic zone mencegah transmisi bunyi.

Pada lapisan ini, gas-gas akan terionisasi, oleh karenanya lapisan ini sering juga disebut lapisan ionosfer. Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkatnya ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu :

a)      Lapisan Udara Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suhu udara di sini berkisar – 70° C sampai +50° C .

b)      Lapisan udara F Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.

c)      Lapisan udara atom Pada lapisan ini, materi-materi berada dalam bentuk atom. Letaknya lapisan ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan diduga suhunya mencapai 1200° C .

Eksosfer

Eksosfer adalah lapisan paling atas dari atmosfer bumi. Pada eksosfer, molekul naik cukup cepat untuk mencapai kecepatan lepas (escape velocity) dapat lepas ke luar angkasa dengan sedikit peluang untuk tubrukan; jika molekul itu bergerak dengan kecepatan dibawah kecepatan lepas, maka tidak akan bisa keluar karenagaya gravitasi. Pada kasus lain, seperti molekul yang tidak mungkin untuk bertubrukan dengan molekul lain dikarenakan densitas yang rendah pada eksosfer.

D. Unsur-unsur cuaca dan iklim antra lain:

1. Suhu atau temperatur udara

Suhu atau temperatur udara ditentukan oleh dua faktor yaitu :

1.      Sudut datangnya sinar mathari

Sudut datangnya sinar matahari sangat menentukan panasnya sinar suhi dipermukaan bumi. Jika sinar matahari tegak lurus dengan dengan permukaan bumi maka suhu udara dipermukaan bumi akan mendapatkan pemanasan yang maksimal. Sedangkan jika arah datangnya matahari itu condong maka pemanasan permukaan bumi akan tidak masimal.

2.      Lamanya penyinaran

Lamanya penyinaran permukaan bumi juga mempengaruhi suhu dipermukaan bumi. Lama penyinaran itu juga tergantung pada letak suatu wilayah. Contoh :

Lintang	Lama waktu penyinaran maksimal
o°	12 jam
17°	13 jam
41°	15 jam
49°	16 jam
63°	20 jam
66,5°	24 jam
67,5°	1 bulan
90°(kutub)	6 bulan

  3.      Ketinggian tempat

faktor ini juga sangat mempengaruhi suhu udara. Karna semakin tinggi di atas permukaan laut semakin rendah suhu udaranya. Penurunan suhu udara setiap 100 meter yaitu berkurang 0,5°-0,6°c. sedangkan suhu udara diatas permukaan laut 26°c.

4.      Jarak suatu tempat ke laut

Wilayah laut lebih cenderung untuk menerima panas sedangan lebih sulit untuk melepaskan panas. Dengan demikian suatu daerah yang lebih dekat dengan lautan maka suhu udaranya lebih panas dibanding dengan daerah yang jauh dari lautan.

5.      Banya sedikitnya awan

Semakin banyak awan maka semakin sedikit panas yang diterima oleh bumi.

Pemanasan permukaan bumi adayang secara langsung ada juga pemanasan permukaan bumi secara tidak langsung. Pemanasan bumi secara tidak langsung yaitu :

1. Konduksi

Konduksi adalah pemanasan yang dilakukan dengan peroses perpindahan panas antara dua benda yang bersentuhan.

2. Konveksi

Konveksi adalah perpindahan panas secara gerak vertikal ke atas kebawah.

3. Adveksi

Adveksi adalah proses pemnindahan secara mendatar/horizontal.

4. Turbelensi

Turbelensi adalah gerakan angin yang berputar-putar akibat ada tekana rendah di tengah-tengah tekanan udara yang tinggi.

Garis-garis isotherm

Garis isotherm adalah garis hayal yang menghubungkan tempat tempat yang memiliki suhu rata-rata yang sama.

2. Tekanan udara

Tekanan udara adalah suatu gaya yang timbul akibat adanya berat dari lapisan

udara. Udara yang menyelubungi bumi ini adalah dan mempunyai massa. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara adalah barometer sedangkan alat yang bias mencatat sendiri disebut barograph.

Rumus yang dapat digunakan untuk menghitung tekanan adalah p₂ = p₁ - h/8 x 1mb.

p₁ = 1013 mb.

3. Angin

Angin adalah udara yang bergerak dari dari tekann tinggi ketekanan rendah.

kecepatan angin dapat dihitung dengan ada beberapa factor, antara lain :

hal yang harus diperhatikan dalam mengamati angin antara lain :

1.      Kecepatan angin

2.      Kekuatan angin

3.      Arah angin

baromerik adalah angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara antara 2 isobar melalui garis lurus, dihitung tiap 111 km(jarak di daerah ekuator = 1°.

Macam-macam angin

1.      Angin tetap

Angin tetep adalah angin yang arah tiupanya selalu sama sepanjang tahun.

Contohnya :

·         Angin pasat

·         Angin anti pasat

·         Angin barat

·         Angin timur

2.      Angin periodik

Angin periodik dibagi menjadi dua :

·         angin periodik setengah harian, meliputi : angin darat, angin laut, angin lembah, dan angin gunung.

·         Angin periodic setengah tahunan/angin muson.

3.      Angin local

Angin local adalah angin yang bertiup didaerah tertentu saja, antara lain :

·         Angin terjun (fohn)

·         Angin siklon dan angin anti siklon

4.      Kelembaban udara

Kelembaban udara adalah banyaknya uap air yang terkandung dalam udara.

Kelem baban udara dibedakan atas :

·         Kelembaban spesifik yaitu banyaknya uap air yang dikandung dalam 1 kilogram udara.

·         Kelembaban absolute yaitu densitas uap airsebanyak 12 gram. Rumus Kelembapan Absolut:

·         Kelembaban relative/nisbi yaitu perbandingan antara jumlah uap air yang ada secara nyata dengan jumlah uapair maksimum yang mampu dikan dung oleh setiap unit volume udara dalam suhu yang sama.

5.      Hujan

Hujan adalah peristiwa jauhnya titik-titik air dari udara yang sudah terlalu berat kandungan airnya.

Berdasarkan besar kecilnya dan banyak sedikitnya titik air hujan dibedakan menjadi:

·         Hujan halus, yaitu hujan yang titik-titik airnya sangat halus.

·         Hujan rintik-rintik, yaitu hujan yang titik-titiknya haul dan dalam jumlah banyak.

·         Hujan sebenarnya, yaitu hujan yang titik-titik airnya berjari-jari 0,3-3mm dan jatuh dengan kecepatan 3m/detik.

·         Hujan lebat, yaitu hujan yang turun sangat kuat, dan titik-titik airnya berdiameter ± 7 mm.

Berdasarkan proses terjadinya hujan dapat dibedakan menjadi :

·         Hujan zenithal

Hujan zenithal terjadi saat matahari pada titik zenith, terjadi di daerah khatulistiwa

·         Hujan orografis

Hujan orografis hujan yang terjadi karena angin yang membawa uap air ke arah puncak gunung sehingga suhu udara turun dan terjadi proses kondensasi.

·         Hujan frontal

Hunjan frontal terjadi akibat pertemuan antara pertemuan antara pertemuan masa udara panas yang membawa uap air dengan masa udara yang dingin.

·         Hujan siklon

Hujan siklon terjadi karena udara panas yang naik mengikuti perputaran angin siklon, temperaturnya menjadi dingin, udara menjadi jenuh.

·         Hujan muson

Hujan muson terjadi karena diperngaruhi oleh tiupan angin muson.

Iklim

Iklim adalah keadaan rata-rata dari cuaca pada daerah yang luas dan dalam waktu yang cukup lama.

Klasifikasi iklim

1.      Iklim matahari

Pembagian iklim matahari didasarkan pada kedudukan matahari terhadap muka bumi. Iklim matahari dibedakan menjadi empat yaitu :

·         iklim tropic

·         Iklim sebtropik

·         Iklim sedang

·         Iklim dingin

2.      Iklim fisis

Iklim fisis didasarkan pada keadaan sesungguhnya di permukaan bumi. Tipe-tipe iklim fisis yaitu :

·         Iklim kontinental

Iklim ini dipengaruhi oleh ilim darat yang ditandai dengan amplitude suhu harian tinggi dan amplitudo tahunan juga tinggi.

·         Iklim maritime

Iklim ini dipengaruhi oleh angin laut yang ditandai dengan amplitudo suhu harian rendah dan amplitudo suhu tahunana juaga rendah.

·         Iklim dataran tinggi

Iklim ini dipengaruhi oleh angin gunung yang ditandai dengan amplitude suhu harian besar, tekanan udara rendah,udara kering, sinar matahari sangat terik, dan jarang turun hujan.

·         Iklim muson

Iklim muson ini berada didaerah yang dilalui oleh angin muson yang bertiup enam bulan sekali iklim ini ditandai dengan deriupnya angin setangah tahun membawa hujan dan setengah tahun yang menimbulkan kemarau.

Kelasifikasi menurut para ahli yaitu :

1.      Menurut koppen

Menurut koppen didasarkan pada curah hujan dan temperature. Koppen membagi iklim menjadi lima tipe iklim yaitu :

·         A = iklim tropical, ditandai dengan rata-rata suhu setiap bulan adalah lebih besar dari 18^oC, curah hujan tahunan lebih tinggi daripada evapotransiprasi tahunan

·         B = iklim hujan kering/gurun, Evapotranspirsi tahunan lebih tinggi daripada curah hujan

·         C = iklim sedan atau hangat/mesothermalg, rata-rata suhu di atas -3^oC kurang dari 18^oC.

·         D = iklim dingin/iklim salju, rata-rata bulan terdingin di bawah -3^oC,bulan terpanas 10^oC

·         E = iklim kutub/Es , bulan panas kurang dari 10^oC

2.      Menurut Schmidt-ferguson

Klesifikasi ini berdasarkan pada perhitungan indeks nilai Q dengan cara menghitung jumlah curah hujan tiap-tiap bulan.

Rumus penghitungan Q :

Q = rata-rata bulan kering x 100%

rata-rata bulan basah

Schmidt-Fergushon membagi iklim Indonesia menjadi delapan tipe yaitu :

1.      Iklim A; sangat basah, qilai Q = 0-14,3%

2.      Iklim B; basah, nilai Q = 14,3-33,3%

3.      Iklim C; agak basah, nilai Q = 33,3-60%

4.      Iklim D; sedang, nilai Q = 60-100%

5.      Iklim E; agak kering, nilai Q = 100-167%

6.      Iklim F; kering; nilai Q = 167-300%

7.      Iklim G; sangat kering, nilai Q = 300-700%

8.      Iklim H; luar biasa kering, nilai Q = >700%

 3.      Menurut Oldeman

Menurut dia didasarkan atas jumlah bulan basah secara berurutan dan jumlah bulan kering.

1.      A = jika terdapat 9 bulan basah berurutan

2.      B = jika terdapat 7-9 bulan basah berurutan

3.      C = jika terdapat 5-6 bulan basah berurutan

4.      D = jika terdapat 3-4 bulan basah berurutan

5.      E = jika terdapat kurang dari 3 bulan basah berurutan

4.      Menurut F.W.Junghuhn

Menurutnya diklasifikasi dengan cara menghitung ketinggian tempat dan jenis tanaman. Junghuhn membagi iklim menjadi empat zona yaitu :

·         Daerah panas

·         Daerah sedang

·         Daerah sejuk

·         Daerah dingin

Gejala-gejala cuaca

Gejala cuaca adalah serangkaian gejala alam yang terbentuk karena temperature, kelembaban dan tekanan udara. gejala-gejala cuaca yaitu:

1.      Kilat, Guntur dan petir

Kilat adalah aliran listrik dalam bentuk sinar atau cahaya yang muncul secara tiba-tiba dari antara dua awan yang berbeda muatan listrik.

2.      Kabut

Kabut adalah udara lembab yang berisikan jutaan butir air kecil halus yang letaknya dekat diatas permukaan tanah

Macam-macam kabut :

·         Kabut slokan / kabut sawak

·         Kabut pemancaran

·         Kabut adveksi

·         Kabut yang terjadi dikota industry

3.      Awan

Awan adalah kumpulan titik air atau Kristal-kristal es yang halus diatmosfir.

Berdasarkan bentuknya awan dibedakan :

·         Awan cumulus, berbentuk bergumpal-gumpal seperti bulu domba

·         Awan stratus, berbentuk berlapis-lapis

·         Awan cirrus, bentuk halus seperti kapas

·         Awan nimbus, warna kelabu merupakan sumber hujan

Berdasarkan ketinggiannya, awan dibedakan ;

·         Awan tinggi, ketinggian lebih 6000 m.

·         Awan sedang, terletak antara 2000-6000 m.

·         Awan rendah, terletak antara 0-2000 m.

·         Awan yang berkembang vertical, yaitu awan yang ketinggian 500 m.

Gejala optic di atmosfer

1.      Pelangi

Pelangi adalah busur warna di udara yang terdiri dari warna merah,jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.

2.      Halo

Halo adalah lingkaran sinar putih yang mengelilingi bulan atau matahari

3.      Aurora

Aurora adalah gejala berupa cahaya yang bersinar pada malam hari di sekitar kutub.

4.      Sandikala

Sandikala adalah cahaya berwarna merah kekuningan yang tampak di ufuk barat mengiringi matahari terbenam.

5.      Fatamorgana

Fatamorgana adalah suatu ilusi optic yang disebabkan pantulan cahaya oleh lapisan udara dengan temperature yang berlainan dekat permukaan tanah.

Peran cuaca dan iklim dalam kehidupan manusia

1.      Peran cuaca dalam pertanian

Cuaca sangat berperan dalam pertanian karena air berperan untuk membawa unsure hara yang baik untuk pertumbuhan tanaman pertanian.

2.      Peran cuaca dalam bidang perhubungan

Cuaca sangat berperan penting dalam transportasi barang atau yang lainnya. Karna jika cuaca buruk maka taransportasi barang dan lain-lainnya akan tergangu.

3.      Peran cuaca dalam komunikasi

Cuaca juga berpera penting dalam komuniasi karna di aimosfir kita ada lapisan yang sangat berguna bagi jaringan komunikasi kita.

 

D. Manfaat/Fungsi Lapisan Atmosfer (Atmosfir) Bumi

1.      Melindungi bumi dari benda-benda angkasa yang jatuh ke bumi karena terkena gaya gravitasi bumi.

2.      Melindungi bumi dari radiasi ultraviolet yang berbahaya bagi kehidupan makhluk hidup dengan lapisan ozon.

3.      Mengandung gas-gas yang dibutuhkan manusia, hewan dan tumbuhan untuk bernafas dan untuk keperluan lainnya seperti oksigen, nitrogen, karbon dioksida, dan lain sebagainya.

4.      Media cuaca yang mempengaruhi awan, angin, salju, hujan, badai, topan, dan lain-lain.

5.      Menjaga temperatur udara  di permukaan bumi agar tetap bermanfaat untuk kehidupan

6.      Memantulkan gelombang radio

7.      Membantu menjaga stabilitas suhu udara siang dan malam

8.      Menciptakan cuaca, berupa hujan dan salju sehingga terjadilah musim panas dan musim dingin

9.      Sarana berlangsungnya proses pembakaran, tanpa udara kita tidak dapat menyalakan api, bernafas, dan sebagainya

10.  Selain itu gas-gas yang ada di atmosfer mempunyai peran  masing-masing antara lain:

a.       Nitrogen untuk pertumbuhan tanaman

b.      Oksigen untuk pernafasan

c.       Karbondioksida untuk fotosintesis

d.      Neon untuk lampu listrik

e.       Ozon untuk menyerap sebagian radiasi matahari