KOMPOSISI ATMOSFER

KOMPOSISI ATMOSFER

            Atmosfer penting bagi kehidupan di bumi karena tanpa atmosfer, maka manusia, hewan, dan tetumbuhan tidak dapat hidup. Atmosfer juga bertindak sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Sangat beruntung bahwa atmosfer menyebabkan hambatan bagi benda yang bergerak melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi. Atmosfer bersifat dapat dimampatkan (kompresibel) sehingga lapisan atmosfer bawah lebih padat daripada lapisan atasnya. Akibatnya tekanan udara berkurang sesuai dengan ketinggian. Massa total atmosfer sekitar 56 x 10¹⁴ ton, setengah dari massanya kira-kira terletak dibawah 6.000 m dan lebih dari 99% terletak di dalam lapisan 35.000 m dari permukaan bumi.

            Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas yaitu nitrogen, oksigen, argon dan karbondioksida meliputi hampir seratus persen dari volume udara kering. Gas lain yang stabil adalah neon, helium, metana, kripton, drogen, xenon dan yang kurang stabil termasuk ozon dan radon juga terdapat di atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil.

            Selain udara kering, lapisan atmosfer mengandung air dalam ketiga fasanya, dan aerosol atmoafer. Oleh karena itu, udara kering yang murni di alam tidak pernah dijumpai karena ada dua alasan, yaitu adanya uap air di udara yang jumlahnya berubah-ubah dan selalu ada injeksi zat ke dalam udara, misalnya asap dan partikel debu. Udara semacam ini disebut udara alam.

            Oksigen (O₂) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup. Oksigen dapat bergabung dengan unsur kimia lain yang dibutuhkan untuk pembakaran.

            Karbondioksida (CO₂) dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, pernafasan manusia dan hewan, kemudian dibutuhkan oleh tanaman. Karbondioksida merupakan salah satu senyawa kimia udara yang terdiri atas satu bagian karbon dan dua bagian oksigen. Karbondioksida menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang panjang. Dengan demikian kenaikan konsentrasi CO₂ di dalam atmosfer akan menyebabkan kenaikan suhu permukaan bumi.

            Tabel 1.1 Gas Utama dalam udara kering

Macam Gas	Volume %	Massa %
Nitrogen (N2)	78,088	75,527
Oksigen (O2)	20,949	23,143
Argon (Ar)	0,930	1,282
Karbondioksida (CO2)	0,030	0,045
	99,997	99,997

            Nitrogen (N₂) terdapat di udara dalam jumlah paling banyak, yaitu meliputi 78 bagian. Nitrogen tidal langsung bergabung dengan unsur lain, tetapi pada hakekatnya unsur ini adalah penting karena nitrogen merupakan bagian dari senyawa organik.

            Neon (N_e), argon (Ar), xenon (Xe) dan krypton (Kr) disebut gas mulia, karena tidak mudah bergabung dengan unsur lain. Meskipun gas ini kurang penting di atmosfer, namun neon biasanya dipakai dalam iklan dan argon dipakai untuk bola lampu cahaya listrik.

            Helium (He) dan hidrogen (H₂) sangat jarang di udara kecuali pada paras yang tinggi. Gas ini adalah yang paling ringan dan sering dipakai untuk mengisi balon meteorologi.

            Ozon (O₃) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain dari oksigen. Gas ini terdapat terutama pada ketinggian antara 20 dan 30 km. Ozon dapat menyerap radiasi ultra violet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi tubuh manusia.

            Uap air (H₂O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapat berubah fasa (wujud) menjadi fasa cair atau fasa padat melalui kondensasi dan deposisi. Uap air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar tersusun dari dua bagian hidrogen dan satu bagian oksigen. Uap air terdapat di atmosfer sebagai hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai, dan transpirasi tanaman.

            Atmosfer selalu dikotori oleh debu. Debu ialah istilah yang dipakai untuk benda yang sangat kecil sehingga sebagian tidak tampak kecuali dengan mikroskop. Jumlah debu berubah-ubah bergantung pada tempat. Di pegunungan, jumlah debu hanya beberapa ratus partikel tiap cm³, tetapi dikota besar, daerah industri, dan daerah kering, jumlah debu dapat mencapai 5 juta tiap cm³. Konsentrasi debu pada umumnya berkurang dengan bertambahnya ketinggian, meskipun debu meteorik dapat dijumpai pada lapisan atas. Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan, bakteri, spora, tepung dan serbuk dari tanah yang terhembus ke atas, partikel garam yang masuk ke dalam atmosfer dari percikan air laut, dan sebagainya. Partikel debu yang bersifat higroskopis akan bertindak sebagai inti kondensasi. Debu higroskopis yang penting ialah partikel garam, asap batu bara (smoke and fog) adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerah industri yang lembap.

            Debu dapat menyerap, memantulkan, dan menghamburkan radiasi yang datang. Debu atmosferik dapat tersapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfer dapat terisi partikel debu kembali.

Sumber:

Tjasyono Bayong. 2004. Klimatologi Edisi ke 2. Bandung: Penerbit ITB.