Komposisi dari atmosfer Bumi

advertisement
Litosfer adalah kulit terluar dari planet berbatu. Litosfer berasal dari
kata Yunani, lithos (λίθος) yang berarti berbatu, dan sphere (σφαῖρα) 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 Bumi 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, sedangkan
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 s


amdura
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
Material Pembentuk Litosfer
Litosfer tersusun atas tiga macam material utama dengan bahan dasar
pembentukannya adalah Magma dengan berbagai proses yang berbeda-beda.
Berikut merupakan material batuan penyusun litosfer,
Batuan Beku (Igneous Rock)
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma pijar yang membeku
menjadi padat, dengan sekitar 80% material batuan yang menyusun batuan kerak
Bumi adalah batuan beku. Berdasarkan tempat terbentuknya magma beku. batuan
beku dibagi menjadi tiga macam,
- Batuan Beku Dalam (Plutonik/Abisik)
Batuan beku dalam terjadi dari pembekuan magma yang berlangsung perlahanlahan ketika masih berada jauh di dalam kulit Bumi. Contoh batuan beku dalam
adalah granit, diorit, dan gabbro.
- Batuan Beku Gang/Korok (hypabisal)
Batuan beku korok terjadi dari magma yang membeku di lorong antara dapur
magma dan permukaan Bumi. Magma yang meresap di antara lapisan-lapisan
litosfer mengalami proses pembekuan yang berlangsung lebih cepat, sehingga
kristal mineral yang terbentuk tidak semua besar. Campuran kristal mineral yang
besarnya tidak sama merupakan ciri batuan beku korok.
- Batuan Beku Luar(vulkanik)
Batuan beku luar terjadi dari magma yang keluar dari dapur magma membeku di
permukaan Bumi (seperti magma hasil letusan gunung berapi). Contoh batuan
beku luar adalah : basalt, diorit, andesit, obsidin, scoria, batuan apung (pumice).
Batuan Sedimen (Sedimentary Rock)
Batuan Sedimen merupakan batuan mineral yang telah terbentuk dipermukaan
Bumi yang mengalami pelapukan. Bagian - bagian yang lepas dari hasil pelapukan
tersebut terlepas dan ditansportasikan oleh aliran air, angin, maupun oleh
gletser yang kemudian terendapkan atau tersedimentasi dan terjadilah proses
diagenesis yang menyebabkan endapan tersebut mengeras dan menjadi bantuan
sedimen. Batuan Sedimen berdasar proses pembentukannya terdiri atas,
1. Batuan Sedimen Klastik
2. Batuan Sedimen Kimiawi
3. Batuan Sedimen Organik
Berdasar tenaga yang mengangkutnya Batuan Sedimen terdiri atas,
1.
2.
3.
4.
Batuan Sedimen Aeris atau Aeolis
Batuan Sedimen Glasial
Batuan Sedimen Aquatis
Batuan Sedimen Marine
Batuan Malihan (Metamorf)
Batuan Malihan terbentuk karena terjadinya penambahan suhu atau penambahan
tekanan yang tinggi dan terjadi secara bersamaan pada batuan sedimen.
Struktur Lapisan Kerak Bumi
Di dalam litosfer terdapat lebih dari 2000 mineral dan hanya 20 mineral yang
terdapat dalam batuan. Mineral pembentuk batuan yang penting, yaitu Kuarsa
(Si02), Feldspar, Piroksen, Mika Putih (K-Al-Silikat), Biotit atau Mika Cokelat (KFe-Al-Silikat), Amphibol, Khlorit, Kalsit (CaC03), Dolomit (CaMgCOT3), Olivin (Mg,
Fe), Bijih Besi Hematit (Fe2O3), Magnetik (Fe3O2), dan Limonit (Fe3OH2O).
Selain itu, litosfer juga terdiri atas dua bagian, yaitu lapisan Sial dan lapisan
Sima. Lapisan Sial yaitu lapisan kulit Bumi yang tersusun atas logam silisium dan
alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Pada lapisan sial (silisium
dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit, andesit, jenisjenis batuan metamorf, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan
Sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit Bumi yang tersusun oleh logam
silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO lapisan ini
mempunyai berat jenis yang lebih besar daripada lapisan sial karena mengandung
besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt. Batuan
pembentuk kulit Bumi selalu mengalami siklus atau daur, yaitu batuan mengalami
perubahan wujud dari magma, batuan beku, batuan sedimen, batuan malihan, dan
kembali lagi menjadi magma.
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 fenomenafenomena yang terjadi di dalamnya.


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.
Atmosfer tidak mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat
laun dengan menambah ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer
dan angkasa luar.
Troposfer
Lapisan ini berada pada level yang terendah, 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). Dalam lapisan ini, hampir semua jenis
cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angin, tekanan dan kelembaban yang kita
rasakan sehari-hari berlangsung. Suhu udara pada permukaan air laut sekitar 30
derajat Celsius, dan semakin naik ke atas, suhu semakin turun. Setiap kenaikan
100m suhu berkurang 0,61 derajat Celsius (sesuai dengan Teori Braak). Pada
lapisan ini terjadi peristiwa cuaca seperti hujan, angin, musim salju, kemarau, dan
sebagainya.
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.
Di antara stratosfer dan troposfer terdapat lapisan yang disebut lapisan
Tropopause, yang membatasi lapisan troposfer dengan stratosfer.
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
atau sekitar
. Pada lapisan ini angin yang sangat
kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu. Lapisan ini juga merupakan
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 seiring kenaikan ketinggian. Hal ini dikarenakan bertambahnya lapisan
dengan konsentrasi ozon. Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra violet.
Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar
pada ketinggian sekitar 40 km.
Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya. Nama
pesawat B-52 Stratofortress diambil disini. karena, kemampuan untuk terbang
sangat tinggi.
Mesosfer
Adalah lapisan udara ketiga, di mana suhu atmosfer akan berkurang dengan
pertambahan ketinggian hingga lapisan keempat, termosfer. Udara yang di sini
akan mengakibatkan pergeseran yang berlaku dengan objek yang datang dari
angkasa dan menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang sampai ke
bumi terbakar pada lapisan ini. Kurang lebih 25 mil atau 40 km di atas permukaan
bumi, saat suhunya berkurang dari 290 K hingga 200 K, terdapat lapisan transisi
menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian
bertambah, hingga menjadi sekitar
(dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu
kurang lebih 81 km di atas permukaan bumi). Suhu serendah ini memungkinkan
terjadi awan noctilucent, yang terbentuk dari kristal es. Antara lapisan
Mesosfer dan lapisan Termosfer terdapat lapisan perantara yaitu Mesopause.
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 . Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra
violet. 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.
Ionosfer
Lapisan ionosfer yang terbentuk akibat reaksi kimia ini juga merupakan lapisan
pelindung bumi dari batu meteor yang berasal dari luar angkasa karena ditarik
oleh gravitasi bumi. Pada lapisan ionosfer ini, batu meteor terbakar dan terurai.
Jika ukurannya sangat besar dan tidak habis terbakar di lapisan udara ionosfer
ini, maka akan jatuh sampai ke permukaan bumi yang disebut Meteorit.
Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan
terjadi pada lapisan ini.
Komposisi dari atmosfer Bumi
Gas-gas penyusun atmosfer
Atmosfer mengandung campuran gas-gas yang lebih dikenal dengan nama udara
dan menutupi seluruh permukaan bumi. Campuran gas-gas ini menyatakan
komposisi dari atmosfer bumi. Bagian bawah dari atmosfer bumi dibatasi oleh
daratan, samudera, sungai, danau, es, dan permukaan salju. Gas pembentuk
atmosfer disebut udara. Udara adalah campuran berbagai unsur dan senyawa
kimia sehingga udara menjadi beragam. Keberagaman terjadi biasanya karena
kandungan uap air dan susunan masing-masing bagian dari sisa udara (disebut
udara kering). Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen
(20.97%), dengan sedikit argon (0.93%), dan gas lainnya.
Atmosfer tersusun oleh:

Nitrogen (
)

Oksigen (

Argon (

Air (

Ozon (

Karbondioksida (
)
)
)
)
)
Nitrogen bereaksi lambat, tetapi merupakan bagian penting dari kehidupan
sehingga keseimbangan nitrogen di udara, di laut dan di dalam bumi sangat
dipengaruhi oleh makhluk hidup. Karbondioksida yang berlimpah dari sinar
matahari membuat karbohidrat dengan hasil sampingan oksigen (fotosintesis).
Oksigen terakumulasi di udara kemudian berkembang makhluk yang
membutuhkan oksigen. Gas nitrogen merupakan gas yang paling banyak terdapat
dalam lapisan udara atau atmosfer bumi. Salah satu sumbernya yaitu berasal dari
pembakaran sisa-sisa pertanian dan akibat letusan gunung api. Gas lain yang
cukup banyak dalam lapisan udara atau atmosfer adalah oksigen. Oksigen antara
lain berasal dari hasil proses fotosintesis pada tumbuhan yang berdaun hijau.
Dalam proses fotosintesis, tumbuhan menyerap gas karbondioksida dari udara
dan mengeluarkan oksigen. Gas karbondioksida secara alami besaral dari
pernapasan mahkluk hidup, yaitu hewan dan manusia. Serta secara buatan gas
karbondioksida berasal dari asap pembakaran industri, asap kendaraan bermotor,
kebakaran hutan, dan lain-lain.
Selain keempat gas tersebut di atas ada beberapa gas lain yang terdapat di
dalam atmosfer, yaitu di antaranya ozon. Walaupun ozon ini jumlahnya sangat
sedikit namun sangat berguna bagi kehidupan di bumi, karena ozon yang dapat
menyerap sinar ultra violet yang dipancarkan sinar matahari sehingga jumlahnya
sudah sangat berkurang ketika sampai di permukaan bumi. Apabila radiasi ultra
violet ini tidak terserap oleh ozon, maka akan menimbulkan malapetaka bagi
kehidupan mahkluk hidup yang ada di bumi. Radiasi ini di antaranya dapat
membakar kulit mahkluk hidup, memecahkan kulit pembuluh darah, dan
menimbulkan penyakit kanker kulit.
Selain unsur pembentuk yang berupa gas, udara juga mengandung partikel padat
dan cair, yang begitu kecilnya sehingga gerakan udara dapat mengimbangi
kecenderungan partikel tersebut jatuh ke tanah. Partikel itu dapat berasal dari
debu yang terangkat oleh angin, partikel garam laut, ataupun hasil pembakaran
dan pengolahan dalam industri. Berdasarkan pengalaman sehari-hari kita
mengetahui bahwa suhu udara berubah-ubah dari waktu ke waktu; pagi yang
sejuk diikuti oleh sore hari yang panas, dan musim dingin yang dingin diikuti
musim panas yang panas dalam suatu daur yang tetap. Suhu menjadi beragam dari
tempat ke tempat pada waktu yang sama. Pada wilayah yang lintang rendah lebih
panas daripada wilayah pada lintang yang lebih tinggi dan daerah yang rendah
lebih panas daripada pegunungan tinggi.
Bumi secara keseluruhan selama setahun penuh, suhu rata-rata di dekat tanah
pada muka laut (suhu permukaan) adalah 15 °C (288°K, 59 °F). Rata-rata
keseluruhan sepanjang tahun turun menurut ketinggian. Namun, kira-kira di atas
12 km (40.000 kaki) penurunan suhu berhenti. Lapisan atmosfer dengan suhu
yang rata-rata berkurang menurut kentinggian, disebut troposfer, lapisan
diatasnya denagn suhu tetap atau meningkat disebut stratosfer. Pada permukaan
di antara troposfer dan stratosfer (kadang-kadang berupa lapisan peralihan)
disebut tropopause. Daerah di mana cuaca terjadi adalah bagian terbawah
atmosfer, yang disebut troposfer (daerah inilah yang menjadi perhatian bagi
para ahli meteorologi).
Troposfer memiliki sifat penting, yaitu bahwa secara umum temperatur
berkurang terhadap ketinggian. Diatas troposfer adalah stratosfer yang
dicirikan oleh bertambahnya temperatur terhadap ketinggian. Diskontinuitas
yang membedakan troposfer dengan stratosfer adalah lapisan tropopause. Pada
troposfer campuran gas-gas terdiri dari 78% nitrogen dan 21% oksigen (prosen
dalam volume). Sisanya sebesar 1% adalah campuran gas yang terdiri dari argon,
karbondioksida, dan gas-gas lainnya. Campuran gas-gas tanpa uap-air disebut
sebagai udara kering, dan campuran gas-gas tanpa terkecuali disebut sebagai
udara lembab.
Semoga bermanfaat....
Download