Atmosfer berasal dari dua kata Yunani, yaitu atmos yang berarti uap dan phaira yang berarti bulatan. Jadi atmosfer dapat diartikan sebagai lapisan gas yang menyelubungi bulatan bumi.
Keadaan atmosfer pada suatu saat disebut cuaca, sedangkan rata-rata dari cuaca dalam periode yang panjang disebut iklim. Selimut udara tetap berada ditempatnya karena gaya tarik bumi ( gravitasi ) yang cukup besar. Udara terdiri atas campuran gas-gas tiga diantaranya, yaitu nitrogen, oksigen dan karbon dioksida memegang peranan penting dalam memelihara kehidupan dibumi.
Fungsi Atmosfer
Setiap kali menghirup udara, manusia diingatkan bahwa tidak dapat hidup tanpa udara.Udara bersih adalah kebutuhan fisik manusia, hubungan Timbal-Balik antara Manusia dan Lingkungan dan Kependudukan.
Atmosfer membuat suhu bumi sesuai untuk kehidupan manusia. Dengan adanya efek rumah kaca di atmosfer, sinar matahari yang masuk atmosfer dapat diserap dan menghangatkan udara. Suhu rata-rata di permukaan bumi naik 33°C lebih tinggi menjadi 15°C dari seandainya tidak ada efek rumah kaca (-18°C), suhu yang terlalu dingin bagi kehidupan manusia.
Efek rumah kaca disebabkan oleh gas-gas rumah kaca. Beberapa kegiatan manusia, terutama produksi dan konsumsi energi (pembakaran bahan bakar fosil, penebangan dan pembakaran hutan) menyebabkan peningkatan kadar gas-gas rumah kaca di atmosfer, sehingga meningkatkan efek rumah kaca dan terjadi pemanasan global.Pembakaran bahan bakar fosil, penggundulan hutan.
Komposisi Atmosfer
Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas, yaitu nitrogen, oksigen, argon, dan karbon dioksida meliputi hampir seratus persen dari volume udara kering, lihat tabel dibawah ini. Gas lain yang stabil adalah neon, helium, metana, kripton, hidrogen, xenon, dan yang kurang stabil termasuk ozon dan radon juga terdapat di atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil.
Tabel : 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 |
JUMLAH | 99,997 | 99,997 |
Selain udara kering, lapisan atmosfer mengandung air dalam ketiga fasanya, dan aerosol atmosfer. Oleh karena itu, udara kering yang murni di alam yang tidak pernah dijumpai karena ada dua alasan, yaitu adanya uap air di udara yang jumlahnya berubah-ubah dan selalu ada injeksi zat kedalam udara, misalnya asap dan partikel debu. Udara semacam ini disebut dengan udara alam.
Kandungan Udara AtmosferNama Gas | Simbol Kimia | Volume (%) |
Nitogen Oksigen Argon Karbondioksida Neon Helium Ozon Hidrogen Krypton Metana Xenon | N2 O2 Ar CO2 Ne He O3 H2 Kr CH4 Xe | 78,08 20,95 0,93 0,034 0,0018 0,0052 0,0006 0,00005 0,00011 0,00015 Sangat kecil |
Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup. Oksigen dapat bergabung dengan unsure kimia lain yang dibutuhkan untuk pembakaran.
Karbondioksida (CO2) dihasilkan dari pembakaran bahan baker, 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 menyebabkn 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.
Nitrogen (N2) terdapat diudara dalam dalam jumlah paling banyak, yaitu meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung bergabung dengan unsure lain, tetapi pada hakekatnya unsure ini adalah penting karena nitrogen merupakan bagian dari senyawa.
Neon (Ne), Argon(Ar), Xenon(Xe), dan krypton(Kr) disebut gas mulia, karena tidak mudah bergabung engan unsure 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 hydrogen(H2) sangat jarang diudara kecuali pada paras yang tinggi. Gas ini adalah yang paling ringan an sering dipakai untuk mengisi balon meteorology.
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 cai atau fasa padat melalui kondensasi dan deposisi. Perubahan fasa yang mungkin, dapat dilukiskan pada ganbar 1.1. Uap air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar yang tersusun dari dua bagian hydrogen 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 jumlah debu hanya beberapa ratus partikel tiap cm, tetapi di kota besar, daerah industri, dan daerah kering, jumlah debu dapat mencapai 5 juta tiap cm. Konsentrasi debu pada umunya berkurang dengan bertambahnya ketinggian, meskipun debu meteoric dapat dijumpai pada lapisan atmosfer atas. Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan baker, kebakaran hutan, bakteri, spora, tepung, dan serbuk dari tanah yang terhembus keatas, partikel garam yang masuk kedalam 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 atau arang, Kabas (smog) singkatan dari kabut dan asap (smoke and fog) adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerah industri yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan menghanburkan radiasi yang dating. Debu atmosferik dapat tersapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfer dapat terisi partikerl debu kembali.