Lapisan Bumi dan Penjelasannya
BUMI
Bumi merupakan planet urutan ke-tiga
dari sembilan planet yang mengelilingi matahari dan merupakan
satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh mahluk hidup. Bumi terbentuk
sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Jarak bumi dengan matahari sekitar
150 juta km, dengan radius ± 6.370 km. Bumi memiliki 2 macam lapisan,
yaitu lapisan internal (dalam) dan lapisan eksternal (luar).
1. Lapisan dalam merupakan lapisan pembentuk bumi.
2. Lapisan luar merupakan lapisan yang melindungi bumi dari meteor atau benda-benda luar angkasa lainnya.
A. LAPISAN DALAM BUMI
Secara struktur lapisan dalam bumi, dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut:
1. Kerak bumi (crush)
Merupakan
kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi
mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari
batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi
seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC.
Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km
dinamakan litosfer.
2. Selimut atau selubung (mantle)
Merupakan lapisan yang terletak di
bawah lapisan kerak bumi. Tebal selimut bumi mencapai 2.900 km dan
merupakan lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi
mencapai 3.000 oC.
3. Inti bumi (core)
Terdiri
dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%),
dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km. Lapisan ini
dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.
a. Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC.
b. Lapisan inti dalam merupakan pusat
bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini
terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.
B. LAPISAN LUAR BUMI
1. 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. Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%)
dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%), karbondioksida
(variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air, dan gas lainnya. Atmosfer
melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari matahari dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari permukaan planet.
2. Troposfer
Lapisan
ini berada pada level yang terrendah, campuran gasnya paling ideal
untuk menopang kehidupan di bumi. Dalam lapisan ini kehidupan terlindung
dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain.
Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang
paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah).
Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari
troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari
dan menyalurkan panasnya ke udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah,
suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai
-52℃. Pada permukaan bumi yang tertentu, seperti daerah pegunungan dan
dataran tinggi dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.
Lapisan
ini dianggap sebagai bagian atmosfer yang paling penting, karena
berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat dari
berbagai jenis mahluk hidup termasuk manusia, serta sebagain besar
iklim berlangsung pada lapisan troposfer. Susunan kimia udara troposfer
terdiri dari 78,03% nitrogen, 20,99 oksigen, 0,93% argon, 0,03% asam
arang, 0,0015% nenon, 0,00015% helium, 0,0001% kripton, 0,00005%
hidrogen, serta 0,000005% xenon.
Di dalam troposfer terdapat tiga jenis awan yaitu:
1. Awan rendah (cumulus), yang tingginya antara 0 – 2 km
2. Awan pertengahan (alto cumulus lenticularis), tingginya antara 2 – 6 km
3. Awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 – 12 km.
Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :
1. Lapisan Udara Dasar
Tebal
lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di
dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari
jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara
dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang
memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.
2. Lapisan Udara Bawah
Lapisan
udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag,
planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini
berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.
3. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)
Lapisan
ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang
tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih
besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini
mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah.
4. Lapisan Udara Tropopouse
Merupakan
lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak
antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat
derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C
pada musim panas dan antara – 57 o C sampai – 83 o C pada musim dingin.
Suhu yang sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan uap air
tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap
air segera mengalami kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian
jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan
es).
3. Stratosfer
Perubahan
secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian
sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif
stabil dan sangat dingin yaitu – 70oF atau sekitar – 57oC. Pada lapisan
ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang
tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat. Awan tinggi jenis cirrus
kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola
cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan ini. Dari bagian tengah
stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah
semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang
bertambah. Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada
lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km.
Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya.
Lapisan stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu:
a. Lapisan udara isoterm; terletak antara 12 – 35 km dpl, dengan suhu udara – 50o C sampai -55o C.
b. Lapisan udara panas; terletak antara 35 – 50 km dpl, dengan suhu – 50o C sampai + 50o C.
c. Lapisan udara campuran teratas;
terletak antara 50 – 80 km dpl, dengan suhu antara +50o C sampai -70o C.
karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian 30 km oksigen diubah
menjadi ozon, hingga kadarnya akan meningkat dari 5 menjadi 9 x 10-2 cc
di dalam 1 m3.
4. Mesosfer
Kurang
lebih 25 mil atau 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi
menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika
ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar – 143oC di dekat bagian
atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi.
Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awan noctilucent, yang terbentuk
dari kristal es. Daerah transisi antara lapisan mesosfer dan termosfer
disebut mesopouse dengan suhu terendah – 110o C.
5. Termosfer
Transisi
dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km.
Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi
pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena
serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia
sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama
ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era
satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio
jarak jauh. 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 meningkaknya
ketinggian.
Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu:
a. Lapisan Udara E
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. Suu udara di sini berkisar – 70o C sampai +50o C .
b. Lapisan udara F
Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.
c. Lapisan udara atom
Pada
lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan
ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari
matahari, dan diduga suhunya mencapai 1200o C
Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi di lapisan ini.
6. Eksosfer
Merupakan
lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan
gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya
juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah
yang masih termasuk ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi
daya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer dengan
angkasa luar disebut magnetopause. Adanya refleksi cahaya matahari yang
dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang
dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal.
0 comments:
Post a Comment