atmosfer terdiri dari sejumlah lapisan yang berbeda. Variasi ini disebabkan perubahan kimia dan karakteristik fisik suasana dengan ketinggian. Menurut suhu, atmosfer terdiri atas empat lapisan yang berbeda (lihat gambar). Lapisan pertama disebut troposfer. Ketinggian lapisan ini bervariasi dari sekitar 8 sampai 16 kilometer. Ketinggian terbesar terjadi pada daerah tropis dimana suhu hangat menyebabkan ekspansi vertikal atmosfer yang lebih rendah. Dari daerah tropis ke daerah kutub bumi secara bertahap troposfer menjadi lebih tipis. Ketebalan dari lapisan di kutub kira-kira setengah kalinya bila dibandingkan dengan daerah tropis. Rata-rata kedalaman troposfer adalah sekitar 11 kilometer seperti yang ditampilkan dalam Gambar.
Sekitar 80% dari total massa atmosfer terkandung dalam troposfer. Lapisan ini juga bemakna lapisan dimana udara selalu berubah. di sinilah mayoritas fenomena cuaca terjadi. Suhu udara maksimum pada lapisan ini terjadi di dekat permukaan bumi. Dengan bertambahnya ketinggian, suhu udara turun secara seragam terhadap ketinggian dengan laju sekitar 6,5 derajat Celsius per 1000 meter. Fenomena ini biasa disebut Lapse rate lingkungan. Pada suhu rata-rata -56,5 derajat Celsius, bagian atas troposfer tercapai. Pada tepi atas troposfer terdapat zona transisi sempit yang dikenal sebagai tropopause.
Di atas Tropopause adalah stratosfer. Lapisan ini meluas dari ketinggian rata-rata 11-50 kilometer di atas permukaan bumi. stratosfer ini berisi sekitar 19,9% dari total massa yang ditemukan di atmosfer. Sangat sedikit terjadi cuaca di stratosfer. Kadang-kadang, awan comulonimbus dapat mencapai daerah ini. Bagian bawah stratosfer juga dipengaruhi oleh arus jet kutub dan aliran jet subtropis. Pada 9 kilometer pertama dari stratosfer, suhu terhadap tetap konstan. Sebuah zona dengan suhu konstan di atmosfer disebut lapisan isotermal. Dari ketinggian 20 sampai 50 kilometer, suhu meningkat dengan meningkatnya ketinggian. Suhu tinggi yang ditemukan di kawasan stratosfer ini terjadi karena konsentrasi lokal molekul gas ozon. Molekul menyerap sinar matahari ultraviolet menciptakan energi panas yang menghangatkan stratosfer. Ozon terutama ditemukan di atmosfer pada konsentrasi bervariasi antara ketinggian 10 sampai 50 kilometer. Lapisan ozon ini penting untuk organisme di permukaan bumi karena melindungi mereka dari efek berbahaya dari radiasi ultraviolet Matahari. Tanpa lapisan ozon hidup tidak bisa ada di permukaan bumi.
Lapisan yang memisahkan mesosfer dari stratosfer adalah zona transisi disebut stratopause tersebut. Dalam mesosfer, atmosfer mencapai suhu yang paling dingin (sekitar -90 ° Celsius) pada ketinggian sekitar 80 kilometer. Di bagian atas mesosfer lain adalah zona transisi yang dikenal sebagai mesopause.
Lapisan atmosfer terakhir berada pada ketinggian lebih besar dari 80 kilometer dan disebut termosfer. Suhu di lapisan ini dapat lebih besar dari 1200 ° C. Suhu tinggi ini dihasilkan dari penyerapan radiasi matahari intens oleh molekul oksigen (O2). Meskipun tampaknya suhu ekstrim, jumlah energi panas yang terlibat sangat kecil. Jumlah panas yang tersimpan dalam suatu zat dikendalikan sebagian oleh massa. Udara di termosfer sangat tipis dengan molekul gas individu yang terpisah dari satu sama lain dengan jarak besar. Akibatnya, mengukur suhu termosfer dengan termometer adalah proses yang sangat sulit. Termometer mengukur suhu tubuh melalui gerakan energi panas. Biasanya, proses ini membutuhkan waktu beberapa menit untuk transfer konduktif energi kinetik dari molekul-molekul yang tak terhitung jumlahnya dalam tubuh suatu zat untuk memperluas cairan di dalam termometer. Pada termosfer, termometer kita akan kehilangan energi panas lebih banyak dari emisi radiasi.
No comments:
Post a Comment