Penjelasan Tekanan Udara Pada Lapisan Atmosfer

Tekanan Udara Pada Lapisan Atmosfer - Atmosfer ialah salah satu lapisan yang terdapat pada planet bumi dan atmosfer merupakan lapisan uap yang menyelimuti bumi. Di bawah ini akan disajikan lebih jelas lagi mengenai tekanan udara yang berada di lapisan atmosfer bumi.

A. Tekanan Udara

Diketahui bahwa salah satu sifat zat adalah memiliki massa. Gas yang terdapat di atmosfer juga memiliki massa. Atmosfer menyelubungi Bumi hingga ratusan kilometer di atas permukaan Bumi. Gravitasi Bumi akan menghasilkan gaya tarik molekul gas mengarah ke permukaan Bumi, sehingga berat molekul suatu gas akan menekan udara di bawahnya. Akibatnya, molekul udara di dekat permukaan Bumi lebih rapat. Udara yang memiliki kerapatan tinggi ini akan menghasilkan gaya tekan yang besar pula. Gaya yang diberikan pada suatu daerah disebut tekanan.

Tekanan udara di dekat permukaan Bumi juga lebih besar. Besarnya tekanan udara akan berkurang seiring dengan bertambahnya ketinggian atmosfer. Ketika seseorang sedang mendaki gunung, atau berada di daerah pegunungan akan merasakan kesulitan untuk bernapas seperti biasa. Hal tersebut terjadi karena di daerah yang lebih tinggi, jumlah molekul udara termasuk oksigen semakin sedikit.

B. Suhu di Atmosfer

Matahari merupakan sumber energi terbesar di galaksi Bima Sakti. Energi Matahari dipancarkan dengan cara radiasi ke seluruh sistem galaksi Bima Sakti. Sebelum mencapai permukaan Bumi radiasi energi Matahari akan melewati atmosfer, oleh atmosfer sebagian energi Matahari akan diserap dalam bentuk kalor atau panas. Akan tetapi, tidak semua gas penyusun atmosfer mudah menyerap energi Matahari. Beberapa lapisan atmosfer tertentu memiliki molekul gas yang sulit menyerap energi Matahari. Dengan demikian, suhu di tiap lapisan atmosfer berbeda seperti yang digambarkan oleh garis merah pada Gambar 5.14 berikut.

Lapisan troposfer memiliki suhu antara -52^oC hingga 17^oC. Berdasarkan pada gambar tersebut, bagian terendah dari stratosfer memiliki suhu yang paling hangat. Hal ini terjadi karena permukaan Bumi menyerap energi radiasi Matahari kemudian menyalurkannya ke udara di atasnya.

Berbeda dengan lapisan troposfer, suhu di lapisan stratosfer semakin tinggi seiring dengan bertambahnya ketinggian. Hal ini disebabkan adanya ozon. Ozon terdapat di bagian atas stratosfer. Molekul ozon mampu menyerap energi Matahari sehingga mengakibatkan kenaikan temperatur.

Lapisan mesosfer memiliki karakteristik seperti stratosfer yakni semakin tinggi maka temperaturnya semakin rendah. Hal ini dikarenakan mesosfer tersusun atas molekul gas yang sulit menyerap energi Matahari.

Lapisan termosfer dan eksosfer merupakan lapisan pertama yang menerima radiasi energi Matahari. Lapisan termosfer dan eksosfer memiliki jumlah molekul yang sedikit. Akan tetapi, molekul pada 2 lapisan ini sangat efektif dalam menyerap energi Matahari. Akibatnya, semakin tinggi ketinggiannya semakin besar pula temperaturnya.

C. Lapisan Ozon

Matahari merupakan penghasil energi terbesar di galaksi Bima Sakti. Energi yang dihasilkan Matahari dipancarkan dengan cara radiasi. Salah satu bentuk energi radiasi yang dihasilkan Matahari adalah sinar ultraviolet. Jika terlalu lama terpapar sinar ultraviolet ini maka dapat merusak kulit dan menyebabkan kanker kulit. Akan tetapi hanya 50% dari energi radiasi Matahari yang sampai ke permukaan Bumi. Pada kenyataannya jumlah radiasi ultraviolet yang sampai ke permukaan Bumi hanya 1%, karena 99% radiasi ultraviolet diserap oleh lapisan ozon.

Lapisan ozon terdapat pada stratosfer pada ketinggian 18-54 km dpl. Ozon tersusun atas oksigen sebagai bahan dasar. Oksigen yang kita hirup memiliki 2 atom oksigen tiap molekulnya. Satu molekul ozon memiliki 3 atom oksigen yang berikatan. Ozon berfungsi untuk menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet yang ada dalam atmosfer. Kandungan ozon dalam stratosfer sangat tinggi sehingga melindungi Bumi dari radiasi Matahari yang berbahaya. Ozon menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet yang ada dalam atmosfer. Walaupun lapisan ozon tidak terlihat, kehidupan di Bumi bergantung pada keberadaannya.

Konsentrasi ozon di atmosfer berubah-ubah setiap waktu. Salah satu faktor yang memengaruhi konsentrasi ozon adanya gas  Gas CFC berasal dari pendingin lemari es, AC, dan parfum. CFC mampu memecah molekul ozon yang ada di atmosfer. CFC terdiri atas atom carbon (C), Fluor (F), dan Klorin (Cl).

Ketika CFC berada di atmosfer, sinar ultraviolet memecah molekul CFC kemudian atom klorin yang bebas akan mendekati dan memecah molekul ozon. Satu atom oksigen berikatan dengan klorin sedangkan sisanya membentuk molekul oksigen (O₂). Proses tersebut terus berlangsung ketika terdapat klorin di atmosfer. Senyawa yang dibentuk oleh reaksi klorin dan atom oksigen tidak dapat menyerap radiasi Matahari. Akibatnya, akan semakin banyak ultraviolet yang sampai ke permukaan Bumi.

Pemecahan molekul ozon oleh CFC mengakibatkan penurunan konsentrasi ozon secara berkala. Penurunan ozon tersebut terjadi di bagian Kutub Utara (Antartika). Fenomena ini disebut lubang ozon. Pada setiap tahun, konsentrasi ozon pada akhir bulan Agustus atau awal September mulai menurun. Pada bulan Oktober, konsentrasi ozon mencapai titik terendah. Kemudian konsentrasi ozon akan terus naik dan lubang ozon akan hilang pada bulan Desember.

Artikel terkait:

Penjelasan Tentang Lapisan Atmosfer

Penjelasan Tentang Lapisan Hidrosfer

Penjelasan Tentang Sistem Tata Surya