Atmosfera

Atmosfera Atmosfera ialah lapisan gas yang melitupi sesebuah planet, termasuklah bumi, dari permukaan planet tersebut hingga jauh di luar angkasa. Di bumi, atmosfera boleh didapati dari paras permukaan tanah, hinggalah sekitar 700 km di atas permukaan bumi, dan dikekalkan di tempatnya oleh graviti bumi. Kajian tentang atmosfera mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari ketika terbit dan tenggelam, serta kerdipan bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di kawasan angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang atmosfera serta fenomenafenomena yang terjadi di dalamnya. Atmosfera bumi terdiri dari (mengikut isipadu): nitrogen (78 %) dan oksigen (21 %), dengan sedikit argon (1 %), karbon dioksida, wap air dan gas lainnya. Atmosfera melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinaran ultra-lembayung dari matahari dan mengurangkan suhu ekstrem di antara siang dan malam. 75 % dari atmosfera bumi ada dalam 11 km dari permukaan tanah. Atmosfera tidak mempunyai sempadan mendadak, tetapi menipis perlahan-lahan dengan bertambahnya ketinggian, dan tidak ada batas pasti antara atmosfera dan angkasa lepas. Garisan Karman, pada 100 km (62 batu), sering juga digunakan sebagai sempadan antara atmosfera dan angkasa. Lapisan atmosfera

Lapisan atmosfera bumi Atmosfera terdiri daripada beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan tersebut. Peralihan antara lapisan yang satu dengan yang lain berlaku secara bertahap. Lapisan udara ini boleh dibahagikan kepada: •

Troposfera

Troposfera (Troposphere) merupakan lapisan atmosfera yang ternipis dan terhampir dengan permukaan bumi. Troposfera bermula dari permukaan bumi sehingga lapisan tropopause (antara ketinggian 10 - 16 kilometer, bergantung kepada latitud). Dalam lapisan tropopause, suhu berkurangan dengan pertambahan ketinggian altitud, dari sekitar 17oC hingga − 52oC. Kebanyakan sistem cuaca berlaku dibawah lapisan tropopause. Lapisan ini ialah lapisan di mana campuran gas-gasnya adalah yang paling ideal untuk menampung kehidupan di bumi. Di lapisan ini kehidupan juga terlindung dari pancaran radiasi yang dipancarkan oleh matahari dan objek langit lain. •

Stratosfera

tratosfera (stratospere) merangkumi kawasan bermula daripada lapisan troposfera (antara ketinggian 10 16 kilometer, bergantung kepada latitud) sehingga lapisan mesosfera (lebih kurang 50 kilometer). Suhu stratosfera meningkat dengan altitud disebabkan kehadiran lapisan ozon pada ketinggian 25 kilometer. Molekul ozon menyerap sinaran ultra-lembayung (uv) dari matahari menyebabkan suhu meningkat pada aras tersebut (maksimum ~270 Kelvin di sempadan atas stratopause), dan pada masa yang sama melindungi bumi daripada sinaran uv. •

Mesosfera

Mesosfera (Mesosphere) merupakan lapisan udara ketiga, di mana suhu atmosfera akan berkurangan dengan pertambahan altitud sehingga ke lapisan keempat termosfera. Zarah udara yang terdapat di sini akan mengakibatkan pergeseran berlaku dengan objek yang datang dari angkasa dan menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang sampai ke bumi biasanya terbakar di lapisan ini. Mesosfera terletak di antara 50 km dan 80-85 km dari permukaan bumi, manakala suhunya berkurang dari 290 K hingga 200 K (18oC hingga − 73oC). •

Termosfera

Lapisan Termosfera terletak di atas mesosfera dan di bawah eksosfera. Lapisan ini hanya mempunyai sedikit sahaja udara. Fenomena aurora (tirai cahaya) terhasil di sini hasil tindak balas angin suria dengan medan magnet bumi. Di lapisan ini juga sinaran uv akan menyebabkan pengionan (lihat ionosfera). Lapisan termosfera bermula kira 80 km di atas permukaan bumi hingga antara 500-1000 km di mana lapisan teratas atmosfera, eksosfera bermula. Suhu di sini amat tinggi akibat sinaran matahari dan aktiviti pengionan, dan boleh mencapai hampir 2000oC.

•

Eksosfera

Eksosfera (Exosphere) adalah lapisan teratas atmosfera bumi, sekaligus merupakan sempadan antara atmosfera bumi dan angkasa lepas. Lapisan ini terletak antara 500-1000 km hingga kira-kira 10,000 km dari permukaan bumi. Boleh dikatakan hampir tiada udara atau gas di lapisan ini. Satelit yang mengorbit bumi terletak di sini.

[sunting] Tekanan atmosfera Tekanan atmofera disebabkan oleh udara juga mempunyai berat. Ini bermakna tekanan atmosfera berbeza mengikut lokasi dan masa kerana jumlah udara (dan beratnya) di permukaan bumi berbeza mengikut tempat dan masa. Secara kasarnya, tekanan atmosfera jatuh kira-kira 50% pada ketinggian altitud 5 km (ataupun jumlah berat atmosfera di bawah 5 km adalah separuh daripada jumlah berat keseluruhan atmosfera). Tekanan atmosfera biasa di permukaan laut ialah sekitar 101.3 kilopascal (kPa) dan dipanggil 1 Atm. [sunting] Komposisi atmosfera bumi

Atmosfera tersusun oleh: •

Nitrogen (

)

unsur kimia di dalam jadual berkala yang mempunyai simbol N dan nombor atom 7. Biasanya ia merupakan gas yang tak berwarna, tak berbau, tanpa rasa dan kebanyakannya lengai, dwiatom, bukan logam, nitrogen merangkumi 78 peratus atmosfera Bumi dan merupakan juzuk dalam semua tisu hidupan. Nitrogen membentuk banyak jenis sebatian penting seperti asid amino, ammonia, asid nitrik dan sianida.

•

Oksigen (

)

Pada suhu dan tekanan biasa, oksigen didapati sebagai dua atom oksigen dengan formula kimia O2. Oksigen merupakan gas yang dibebaskan oleh tumbuhan ketika proses fotosintesis, dan diperlukan oleh haiwan untuk pernafasan. Perkataan oksigen terdiri daripada dua perkataan Greek, oxus (asid) dan gennan (menghasilkan). Oksigen cair dan pepejal mempunyai warna biru lembut dan mempunyai sifat paramagnet (mudah menjadi magnet). Oksigen cair biasanya dihasilkan dengan proses perbezaan suhu dari udara cair (disejukkan sehingga menjadi cecair).

•

Argon (

)

Gas argon merupakan satu gas nadir. Gas argon biasanya digunakan dalam lampu berpendarfluor untuk mengelakkan filamen mentol teroksida dengan cepat, oleh itu mentol tidak terbakar, dan tahan lama. Argon juga mengelak permukaan mentol daripada menjadi hitam. Argon juga digunakan untuk mengelak oksigen dalam udara bertindakbalas dengan logam panas ketika kerja pengimpalan sedang dijalankan.

•

Air (

)

ir (H2O) merupakan sebatian kimia yang berada dalam bentuk cecair pada tekanan biasa dan pada suhu bilik. Air meliputi 70% daripada permukaan bumi. Setiap kehidupan di bumi ini memerlukan air untuk terus hidup. Air juga mampu wujud dalam 3 bentuk :Ais (pepejal) <=> Air (cecair) <=> Wap (gas)

Di muka bumi ini, air merupakan bahan yang paling kerap ditemui terutama dalam bentuk cecair. Walau bagaimanapun, terdapat juga kuantiti air yang besar yang wujud dalam bentuk gas (wap) di atmosfera dan dalam bentuk pepejal (ais dan salji).

•

Ozon (

)

Ozon terdiri daripada tiga molekul oksigen dan amat merbahaya kepada kesihatan manusia. Secara semulajadi, ozon terhasil melalui tindak balas cahaya ultra-lembayung dengan atmospera bumi dan membentuk satu lapisan ozon pada ketinggian 50 kilometer. •

Karbon dioksida (

)

Karbon dioksida adalah gas atmosphera yang terdiri daripada satu atom karbon dan dua atom oksigen. Karbon dioksida merupakan sebatian kimia yang dikenali ramai, ia biasanya dikenali dengan formulanya CO2. Karbon dioksida terhasil daripada pembakaran bahan organik sekiranya cukup oksijen hadir. Ia juga dihasilkan oleh pelbagai mikroorganisma hasil penapaian dan pernafasan selular. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida semasa fotosintesis, menggunakan kedua-dua karbon karbon dioksida dan oksijen untuk membina karbohidrat. Tambahan lagi, tumbuhan membebaskan oksijen ke atmosphera di mana ia akhirnya digunakan untuk pernafasan oleh organisma heterotrophik, membentuk kitaran. Kehadirannya di atmosphera Bumi pada kepekatan rendah dan bertindak sebagai gas rumah hijau. Ia merupakan komponen utama kitaran karbon.