KTSP & K-13 Kelas X Geografi ATMOSFER I Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut. 1. Memahami pengertian dan kandungan gas atmosfer. 2. Memahami fungsi dan manfaat penyelidikan atmosfer. 3. Memahami lapisan atmosfer. 4. Memahami perbedaan dan persamaan cuaca dan iklim. 5. Memahami proses pemanasan cuaca. A. Pengertian, Kandungan Gas, Fungsi, dan Manfaat Penyelidikan Atmosfer 1. Pengertian Atmosfer Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi Bumi, terdiri atas berbagai unsur gas yang tertahan oleh gravitasi bumi dan berputar bersama-sama Bumi dalam bentuk rotasi dan revolusi. 2. Kandungan Gas Atmosfer Tabel Kandungan Gas dalam Atmosfer No. Gas Simbol Volume (%) 1. Nitrogen N 2 78,08 2. Oksigen O 2 20,95 3. Argon Ar 0,93
4. Karbon dioksida CO 2 0,038 5. Neon Ne 0,0018 6. Helium He 0,0005 7. Metana CH 4 0,00017 8. Kripton Kr 0,00011 9. Hidrogen H 2 0,00005 10. Xenon Xe 0,000009 11. Ozon O 3 0,000004 Dari tabel tersebut diketahui nitrogen dan oksigen merupakan gas atmosfer yang berjumlah besar, mencapai 99,3%, sedangkan sisanya berjumlah sangat kecil. Terdapat dua gas yang sangat memengaruhi kehidupan, yaitu karbon dioksida dan ozon. Karbon dioksida yang berasal dari pembakaran energi serta pernapasan manusia dan hewan sangat dibutuhkan oleh tanaman. Ozon berfungsi menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet sehingga hanya sebagian kecil yang mencapai permukaan Bumi. Apabila sebagian besar ultraviolet masuk ke Bumi akan menimbulkan luka bakar, kanker kulit, kebutaan pada manusia, dan menurunkan produktivitas tanaman dan hewan. 3. Fungsi Atmosfer Berikut adalah beberapa fungsi dari atmosfer bagi kehidupan makhluk hidup dan alam semesta. a. Melindungi Bumi dari radiasi matahari yang sangat kuat di siang hari. b. Mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. c. Melindungi Bumi dari radiasi bintang dan benda-benda luar angkasa seperti meteor. d. Mengandung 78,08% nitrogen yang membentuk protein tanaman dan 20,95% oksigen yang dibutuhkan makhluk hidup untuk mengubah makanan menjadi energi. e. Tempat terjadinya gejala cuaca, seperti awan, hujan, dan angin. f. Sumber daya alam yang menghasilkan energi angin dan media hujan buatan. g. Media transportasi udara dan telekomunikasi. 4. Manfaat Penyelidikan Atmosfer Adapun manfaat dari penyelidikan atmosfer adalah sebagai berikut. a. Untuk membuat perkiraan cuaca yang membantu bidang penerbangan, pelayaran, pertanian, peternakan, dan perikanan. 2
b. Untuk melakukan hujan buatan di daerah dengan curah hujan rendah tetapi kelembapan tinggi dengan menaburkan garam dapur/kapur/es kering di udara pada ketinggian ±300 meter sehingga uap air lebih cepat berkondensasi. c. Untuk mengetahui penyebab gangguan siaran radio, televisi, dan hubungan telekomunikasi. B. Lapisan Atmosfer Atmosfer terdiri atas lima lapisan, yaitu lapisan troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer/ ionosfer, dan eksosfer. Bagan Lapisan Atmosfer km 400 100 TERMOSFER temperatur berubah seiring pertambahan ketinggian 80 MESOSFER MESOPAUSE 50 stratopause 18 TROPOpause STRATOSFER TROPOSFER 0 100 80 60 40 20 0 20 40 60 o C 3
Super "Solusi Quipper" Cara SUPER mengingat bagan lapisan atmosfer. Asosiasikan dengan angka 1, 2, dan 3 Mesosfer» M» 3» angka 3 Stratosfer» S» 2» angka 2 Troposfer» T» 1» angka 1 1. Troposfer a. Di ekuator, ketinggiannya 0 18 km di atas permukaan Bumi. b. Lapisan terbawah, gravitasi bumi kuat. c. Padat unsur gas (±80%), yaitu N 2, O 2, Ar, CO 2, Ne, He, CH4, Kr, H 2, Xe, dan O 3. d. Banyak mengandung uap air, embun, dan debu. e. Terjadi gejala cuaca seperti awan, hujan, angin, dan petir. f. Tempat pesawat berbaling-baling. g. Terjadi arus adveksi dan arus turbulensi. h. Terjadi arus konveksi (udara makin naik makin dingin). i. Batas akhir troposfer disebut tropopause. 2. Stratosfer a. Ketinggiannya 18 50 km di atas permukaan Bumi. b. Terdapat ozon yang menyerap sebagian besar ultraviolet. c. Tidak ada gejala cuaca. d. Tempat pesawat jet. e. Uap air, embun, dan debu sangat sedikit. f. Arus adveksi sangat tenang dan tidak ada arus turbulensi. g. Arus konveksi sangat sedikit. h. Batas akhir stratosfer disebut stratopause. 3. Mesosfer a. Ketinggiannya 50 80 km di atas permukaan Bumi. b. Meteor terbakar dan terurai. c. Batas akhir mesosfer disebut mesopause. 4. Termosfer/Ionosfer 4
a. Ketinggian 80 800 km di atas permukaan Bumi. b. Akibat pancaran sinar ultraviolet, gas-gas atom terionisasi menjadi positif dan ion negatif sehingga membentuk aliran listik yang sangat kuat. c. Tempat pemantulan gelombang radio, televisi, dan telepon seluler. 1.) Lapisan D (80 100 km): memantulkan gelombang panjang dan menengah. 2.) Lapisan E/Lapisan Kennely (100 200 km): memantulkan gelombang pendek sampai jarak 1.500 km dari pemancar radio. 3.) Lapisan F/Lapisan Appleton (200 400 km): memantulkan gelombang pendek sampai jarak > 1.500 km dari pemancar radio. d. Terjadi arus inversi (udara makin naik makin panas). e. Batas akhir termosfer disebut termopause. 5. Eksosfer/Dissipasisfer a. Ketinggian > 800 km di atas permukaan Bumi. b. Lapisan atmosfer paling luar, gravitasi bumi paling lemah. c. Gas atom mulai menghilang ke angkasa. d. Batas akhir eksosfer disebut ruang angkasa (angkasa luar). C. Perbedaan dan Persamaan Cuaca dan Iklim 1. Perbedaan Cuaca dan Iklim Perbedaan cuaca dan iklim adalah pada luas wilayah, masa berlangsungnya, dan ilmu yang mempelajarinya. a. Cuaca adalah keadaan udara pada wilayah yang sempit dan pada waktu yang singkat. Ilmu yang mempelajari cuaca disebut meteorologi. b. Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada wilayah yang luas dan pada waktu yang lama (±30 tahun). Ilmu yang mempelajari iklim disebut klimatologi. Super "Solusi Quipper" Perbedaan cuaca dan iklim. Cuaca Wilayah: S (sempit) Waktu: S (singkat) Ilmu: Meteorologi Iklim Wilayah: L (luas) Waktu: L (lama) Ilmu: Klimatologi 5
2. Persamaan Cuaca dan Iklim Persamaan cuaca dan iklim adalah pada unsur-unsur pembentukannya. a. Unsur Utama Cuaca dan Iklim 1.) Unsur utama cuaca dan iklim adalah sebagai berikut. Suhu udara (temperatur udara). Tekanan udara. Kelembapan udara (kelengasan udara). Curah hujan. Angin. 2.) Unsur pelengkap cuaca dan iklim adalah sebagai berikut. Intensitas penyinaran Matahari. Awan. Listrik di udara (petir/kilat dan guntur). Super "Solusi Quipper" Unsur pembentuk cuaca dan iklim SUTEKCUAN SUhu TEkanan udara Kelembaban udara CUrah hujan ANgin D. Proses Pemanasan Udara Udara bersifat diatermal, artinya dapat menghantarkan panas matahari. Panas matahari dapat memanasi udara melalui dua cara, yaitu sebagai berikut. 1. Pemanasan Langsung Pemanasan langsung, yaitu proses pemanasan udara secara absorbsi (penyerapan), difusi (penyebaran), dan refleksi (pemantulan). Proses pemanasan ini terjadinya di lapisan termosfer/ionosfer. 2. Pemanasan Tidak Langsung Pemanasan tidak langsung berasal dari panas matahari yang diserap Bumi dan disebarkan 6
secara vertikal atau horizontal dan terjadi di lapisan troposfer. Pemanasan secara vertikal meliputi hal berikut. a. Konduksi, yaitu proses pemanasan udara dengan cara kontak langsung antara permukaan Bumi dengan lapisan udara paling bawah sehingga lapisan udara paling bawah menjadi panas. b. Konveksi, yaitu panas dari lapisan udara paling bawah melambat ke lapisan udara di atasnya sehingga udara di atas yang belum panas menjadi panas. Pemanasan secara horizontal meliputi dua hal berikut. 1.) Adveksi, yaitu proses pemanasan udara secara mendatar sehingga udara di sampingnya yang belum panas menjadi panas. 2.) Turbulensi, yaitu proses pemanasan udara secara tidak teratur/berputar-putar karena menabrak bukit, gunung, hutan, atau bangunan. 7