Kerusakan Tanah dan Dampaknya bagi Kehidupan
A. Lapisan-Lapisan Atmosfer
Pada waktu belajar di SMP, kamu telah mempelajari atmosfer. Saat itu, kamu sudah bisa menunjukkan lapisan- lapisan atmosfer, tebal lapisan atmosfer, dan perubahan suhu pada masing-masing lapisan atmosfer. Untuk mengingatkan kembali, coba perhatikan gambar di samping.
1.
Troposfer (0–15 km)
Troposfer berada pada lapisan atmosfer paling bawah. Manusia dan makhluk hidup lain hidup di lapisan ini. Lapisan ini menjadi tempat akumulasi gas-gas oksigen, ni- trogen, dan karbon dioksida. Uap air dan karbon dioksida yang banyak terdapat pada lapisan ini berfungsi menjaga keseimbangan panas permukaan Bumi, terutama yang ditimbulkan oleh radiasi sinar inframerah dari Matahari. Pada lapisan ini terjadi penurunan suhu seiring dengan peningkatan ketinggian karena sangat sedikit penyerapan radiasi gelombang pendek dari Matahari. Permukaan tanah memberikan panas udara di atasnya melalui konduksi, konveksi, kondensasi, dan sublimasi sehingga troposfer bagian bawah lebih panas. Gejala cuaca seperti awan, hujan, petir, topan, dan badai terjadi di lapisan troposfer. Antara troposfer dan stratosfer terdapat lapisan peralihan yang disebut tropopause. Zona ini menjadi jalur lintasan pesawat terbang.
Sumber: Planet Bumi, halaman 33
Gambar 7.1 Lapisan-lapisan atmosfer.
Atmosfer mengandung gas-gas yang mampu menjaga panas dan kelembapan ideal bagi kehidupan di Bumi. Lapisan troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer pada atmosfer memiliki karakteristik tertentu. Di lapisan paling bawah, terjadi proses yang dinamis dari unsur- unsur cuaca dan iklim seperti penyinaran matahari, suhu udara, angin, awan, kelembapan, dan curah hujan. Banyak ahli melakukan pengukuran dan pengamatan unsur-unsur cuaca dan iklim seperti suhu udara, curah hujan, letak lintang, dan vegetasi untuk menentukan cuaca dan iklim daerah tertentu. Hasil pengukuran dan pengamatan dapat disajikan dalam bentuk peta. Informasi ini penting, karena bagaimanapun apa yang terjadi di atmosfer memberi dampak bagi kehidupan manusia.
troposfer, stratosfer, me- sosfer, termosfer, eksosfer, gas-gas rumah kaca, efek rumah kaca, cuaca, iklim, penyinaran matahari, suhu udara, angin, awan, ke- lembapan udara, curah hujan, iklim matahari, iklim Koppen, iklim Schmidt–Ferguson, iklim Oldeman, iklim Junghuhn, hutan tropis, El Nino, La Nina
2.
Stratosfer (15–50 km)
Stratosfer mempunyai dua lapisan molekul-molekul gas tipis yang tidak terdapat troposfer. Lapisan bawah mengandung bahan sulfat yang memengaruhi terjadinya hujan. Di stratosfer bagian atas terdapat lapisan ozon terbesar. Stratosfer adalah lapisan inversi, yaitu semakin tinggi dari permukaan Bumi, suhu udara akan meningkat. Kenaikan suhu ini disebabkan oleh lapisan ozon yang menyerap radiasi ultra- violet dari Matahari. Bagian stratosfer paling atas disebut stratopause, yaitu lapisan yang membatasi stratosfer dan mesosfer.
3.
Mesosfer (50–85 km)
Suhu udara di lapisan mesosfer sangat dingin mencapai –100°C. Suhu yang sangat dingin ini menyebabkan meteor-meteor dari luar angkasa yang sangat panas pecah dan berubah menjadi batuan-batuan kecil yang tidak membahayakan kehidupan di Bumi. Di mesosfer terdapat lapisan ion atau udara bermuatan listrik yang disebut lapisan D. Lapisan D terbentuk karena sinar ultraviolet pada molekul-molekul udara bertemu dengan elektron bermuatan listrik negatif. Awan sinar malam yang berasal dari uap air atau debu meteorit muncul pada lapisan ini.
4.
Termosfer (85–500 km)
Pada lapisan termosfer terjadi ionisasi gas-gas oleh radiasi matahari sehingga lapisan ini dikenal juga dengan ionosfer. Berkat adanya gas- gas yang mengalami ionisasi ini, sinyal-sinyal radio komunikasi dari permukaan Bumi dapat dipantulkan kembali ke Bumi, sehingga aktivitas komunikasi dapat terjadi. Pada lapisan ini terdapat pula sinar kutub (aurora) yang muncul di kala fajar atau petang.
5.
Eksosfer (lebih dari 500 km)
Kandungan gas utama pada lapisan eksosfer adalah hidrogen. Kerapatan udaranya semakin tipis sampai hampir habis di ambang luar angkasa. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein
muncul pada lapisan eksosfer. Cahaya ini sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteorit yang jumlahnya banyak dan melayang di angkasa. Satelit-satelit buatan biasanya berada di lapisan ini.
Buatlah rangkuman menge- nai karakteristik lapisan- lapisan atmosfer dan manfaatnya bagi kehidupan manusia!
Komposisi Atmosfer
Atmosfer terbentuk dari campuran gas-gas. Komposisi atmosfer berubah dari waktu ke waktu dan dari satu tempat ke tempat lain. Gas-gas utama pembentuk atmosfer dan manfaatnya sebagai berikut.
Tahukah kamu bahwa atmosfer selalu berubah secara konstan? Tahukah kamu bahwa atmosfer saat ini berbeda dengan atmosfer 4,6 miliar tahun yang lalu? Saat itu atmosfer terdiri atas gas hidrogen dan hellium. Saat ini atmosfer terdiri atas nitrogen, oksigen, dan karbon dioksida. Coba pikirkan mengapa hal ini terjadi!
Gas % Manfaat
Nitrogen 78 Pertumbuhan tanaman. Oksigen 21 Kelangsungan hidup di Bumi. Argon 0,9 Gas tidak aktif.
Karbon dioksida 0,03 Fotosintesis tanaman. Lain-lain:
Uap air Pembentuk awan dan menjaga kestabilan suhu udara. Ozon Menyerap radiasi ultraviolet.
Neon 0,07 –
Debu –
Polutan Mencemari udara.
Sumber: Dokumen Penulis
Dewasa ini para ahli lingkungan ramai membicarakan fenomena pemanasan global yang diakibatkan oleh efek rumah kaca. Fenomena ini terjadi karena pencemaran udara oleh gas-gas rumah kaca seperti karbon dioksida (CO2), metana (CH4), gas-gas senyawa nitrogen (NH3, NO, N2O),
gas-gas senyawa sulfur (H2S dan SO2), serta
Klorofluorokarbon/KFK (Chlorofluorocarbon/CFC). Gas-gas rumah kaca mempunyai sifat mudah ditembus oleh radiasi sinar Matahari, tetapi tidak dapat melepaskan radiasi sinar Matahari yang dipantulkan kembali oleh permukaan Bumi. Radiasi sinar yang dipantulkan kembali ini tertahan oleh gas-gas rumah kaca dan dipantulkan lagi ke bawah. Keadaan ini menjadikan suhu udara di permukaan Bumi semakin lama bertambah panas.
Sebetulnya fenomena ini bermanfaat untuk menjaga keseimbangan suhu yang sesuai untuk makhluk hidup di Bumi. Namun, karena saat ini pencemaran sudah tidak terkendali, maka suhu udara terus me- ningkat. Peningkatan suhu udara secara global menyebabkan pencairan es di Kutub Utara dan Selatan, sehingga permukaan laut mengalami kenaikan.
Sumber: Dokumen Penulis
Gambar 7.2 Efek rumah kaca
Efek Rumah Kaca
a. Tujuan: Memperagakan gejala efek rumah kaca.
b. Alat dan Bahan:
1) Dua kardus yang
ukurannya sama, misalnya kardus bekas pembungkus sepatu. 2) Penggaris 3) Tanah 4) Dua termometer. 5) Plastik transparan. 6) Pencatat waktu.
Sumber: Dokumen Penulis
}
c. Langkah Kerja:
1) Bentuklah kelompok yang terdiri atas 3–4 orang. Lakukan kegiatan
ini.
2) Taruhlah tanah setebal 5 cm pada dasar kedua kardus.
3) Letakkan termometer di atas tanah dengan cara direbahkan
menghadap ke atas (1 kardus 1 termometer).
4) Tutuplah kardus 1 dengan plastik transparan dengan rapat.
Lainnya biarkan terbuka. Kemudian taruhlah kedua kardus di bawah pancaran sinar matahari.
5) Catatlah suhu udara hasil pengukuran termometer setiap 15 menit
dalam waktu 1 jam.
5) Hasil pembacaan masukkan dalam tabel seperti di bawah ini.
Waktu
Suhu Kotak Tertutup Suhu Kotak Tidak Tertutup
(menit) 15 . . . . 30 . . . . 45 . . . . 60 . . . . d. Pertanyaan:
Bagaimanakah kondisi suhu udara dalam kardus yang tertutup plastik dan kardus yang tidak tertutup plastik? Mengapa terjadi demikian?
e. Kesimpulan:
Apa yang dapat kamu simpulkan dari percobaan ini?
Setelah kamu dapat mengidentifikasi karakteristik lapisan-lapisan atmosfer dan mengetahui proses-proses yang terjadi di dalamnya, sekarang mari kita pelajari unsur-unsur yang membentuk cuaca dan iklim berikut ini.