GEOGRAFI FISIK

ATMOSFER

ANGGOTA KELOMPOK :

-NISEFORUS EVAN 23-2012-065-SYANTI SEPTIANI N 23-2012-067-ANGGA SUKMA PUTRA 23-2012-069-ABDUL AZIS NUR R 23-2012-073

KELOMPOK 9

ATMOSFER

TROFOSFER

STRATOSFER

EFEK RUMAH KACA

TERMOSFER

RADIASI MATAHARI

KOMPOSISI ATMOSFER BUMI

DAUR ELEMENT ATMOSFER

IONOSFER

MESOSFER

EKSOSPER

EL NINO DAN LA NINA

IKLIM KOPPEN

TEKANAN ATMOSFER

ATMOSFER

Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet,dari permukaan planet tersebut sampai jauh diluar angkasa. Di

bumi,atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi.

TROPOSFERLapisan ini berada pada level yang paling rendah, campuran gas-gasnya

adalah yang paling ideal untuk menompang kehidupan di bumi. Di lapisan ini kehidupan juga terlindungi dari sengatan radiasi yang

dipancarkan oleh benda-benda langit lain.Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang

paling tipis (lk. 15 km dari permukaan tanah). Di dalam lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang

mendadak, tekanan angin dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari terjadi.

Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari trofosfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan

menyalurkan panasnya ke udara. Apabila ketinggiannya bertambah, maka suhu udara akan menurun, dari sekitar 17oC sampai - 52oC.

STRATOSFERPerubahan secara bertahap dari trofosfer ke

stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km.

Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu sekitar -

57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang

tertentu. Awan tinggi jenis cirrus kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan

ini.Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola

suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah.

Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra violet. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan straropause memisahkan stratosfer

dengan lapisan berikutnya

MESOSFERAdalah lapisan ketiga, dimana suhu atmosfer

akan berkurang dengan pertambahan ketinggian hingga lapisan ke empat,termosfer.

Udara yang ada disini akan mengakibatkan pergesaran pada objek yang datang dari

angkasa dan menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang sampai ke bumi

terbakar di lapisan ini. Kurang lebih 25 mil atau 40 km di atas permukaan bumi,suhunya

berkurang dari 290 K hingga 200 K,terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun hingga -143oC (Kurang lebih 81 km di atas permukaan bumi). Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awan

noctilucent yang terbentuk dari kumpulan kristal es.

TERMOSFERTransisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian 81 km. Dimana

termosfer terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi yaitu sekitar 1982 oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra violet. Radiasi ini

menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer yang dimana dapat memantulkan gelombang

radio.

IONOSFERLapisan Ionosfer yang terbentuk akibat reaksi kimia ini juga

merupakan lapisan pelindung bumi dari batu meteor yang berasal dari luar angkasa karena ditarik oleh gravitasi bumi. Pada lapisan

ini, batu meteor terbakar dan terurai. Fenomena aurora yang dikenal dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi pada lapisan ini.

EKSOSPERLapisan ini merupakan lapisan terluar yang mengandung gas hidrogen dan kerapatannya semakin tipis sampai

akhirnya habis di ambang luar angkasa. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal

dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer yang sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteor yang banyak jumlahnya

dan bergelantungan di angkasa.

KOMPOSISI ATMOSFER BUMI

Gas-gas penyusun atmosferAtmosfer tersusun oleh :

Nitrogen N2 = 78%Oksigen O2 = 21%Argon Ar = 1%Air H2O = 0-7%Ozon O3 = 0-0,01%Karbondioksida CO2 =0.01-0.1

DAUR KARBON

DAUR ELEMENT ATMOSFER

DAUR HIDROGEN

DAUR NITROGEN

DAUR KARBONDaur karbon merupakan bagian dari daur energi. Reaksi fotosintesis sangat esensial untuk daur karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut karbon dioksida berhubungan dengan mahluk hidup. Melalui proses fotosintesisnya tumbuhan hijau berperan dalam daur karbon, karbon diubah menjadi karbohidrat dengan bantuan energi matahari dan pigmen klorofil.Reaksi tersebut biasanya terjadi dihutan-hutan padang rumput dan juga dirumput laut dilautan. Dalam daur karbon,karbon dioksida dibutuhkan tumbuhan yang kemudian akan dikonsumsi hewan, ikan dan manusia untuk kebutuhan sel dan energi. Dalam bentuk karbon dioksida dikembalikan kealam, bila hewan atau tumbuhan tersebut .mati akibat kerja mikroorganisme karbon akan dikembalikan kebumi.Sumber utama karbon untuk mahluk hidup ada di udara. Dalam bentuk karbondioksida jumlahnya kira-kira 0,03 % dari volume. CO2 diudara akan difiksasi ke dalam jaringan hidup melalui fotoautotrof tanaman dan ganggang.Pada kondisi anaerob karbondioksida direduksi menjadi (CH4) oleh mikroorganisme Bakteri Methylococcus maupun mengoksidasi methan menjadi karbon. Aspek penting lain dari daur karbon adalahreaksi non biologi yaitu pertukaran antara karbon dioksida dan bikarbonat yang umumnya terjadi dalam perairan pada kondisi tertentu karbonat akan berpresipitasi dengan membentuk batu kapur (lime stone)

DAUR NITROGEN

Nitrogen (N) merupakan unsur penyusun senyawa organik dalam tubuh, khususnya protein. N memenuhi 80% dari volume udara. Walaupun jumlahnya melimpah, hewan dan manusia tidak dapat menggunakannya secara langsung. Hewan dan manusia mendapatkan N dari tumbuhan melalui rantai makanan. Daur N setidaknya melewati 4 tahap berikut :

1. Fiksasi2. Amonifikasi3. Nitrifikasi (nitrisasi dan nitrasasi)4. Denitrifikasi

DAUR HIDROGEN

Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

TEKANAN ATMOSFER

Tekanan pada titik manapun di atmosfer bumi. Umumnya, tekanan atmosfer hampir sama dengan tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh berat udara di atas titik pengukuran. Massa udara dipengaruhi tekanan atmosfer di dalam massa tersebut, yang menciptakan daerah dengan tekanan tinggi (antisiklon) dan tekanan rendah (depresi).Sebelumnya, sebagai orang awam, kita hanya menduga-duga tekanan di suatu tempat. Misalnya ketika kita berada di puncak gunung, kita meyakini bahwa tekanan di tempat itu rendah karena tempatnya cukup tinggi. Berkat jasa ilmuan,sekarang kita bisa memperkirakan besarnya tekanan atmosfer dimanapun di permukaan bumi. Syaratnya, kita harus mengetahui posisi ketinggian tempat tersebut dari permukaan air laut. Berdasarkan hand book ASHRAE, persamaan untuk menentukan tekanan atmosfer yaitu:P = 101,325 ((1 – (2,25577 x Z))5,2559

Dari persamaan tersebut dapat kita ketahui bahwa tekanan di permukaan air laut adalah 101,325 kPa, karena nilai Z = 0

PENGERTIAN

Energi matahari ialah sumber energi yang paling besar di permukaan Bumi. Pancaran energi yang berasal dari proses termonuklir yang terjadi di matahari. Berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetikSpektrum radiasi matahari yaitu, Sinar gelombang panjang dan sinar gelombang pendek.

PENGARUH RADIASI MATAHARI~ Sebagai sumber energi bagi tanaman untuk proses fotosintesis.~ Mempengaruhi kecepatan proses transpirasi pada tumbuhan.~ Mempengaruhi perubahan unsur cuaca.

PROSES RADIASI MATAHARI TERHADAP BUMI

Sinar matahari diserap oleh aerosol dan gas-gas yang berada di atmosfer. Sinar matahari dipantulkan kembali oleh atmosfer. Sinar yang tidak diserap atau dipantulkan kembali oleh atmosfer, diteruskan ke permukaan bumi. Sinar matahari diserap oleh permukaan bumi. Sinar matahari juga dapat dipantulkan kembali oleh permukaan bumi.

FAKTOR DAN UNSUR YANG MEMPENGARUHI RADIASI MATAHARI TERHADAP BUMI

JARAK MATAHARI DENGAN BUMI INTENSITAS RADIASI MATAHARI PANJANG PENYINARAN LAPISAN ATMOSFER BUMI KUALITAS SINAR MATAHARI

PENGARUH EFEK RUMAH KACAPengaruh rumah kaca terbentuk dari interaksi antara atmosfer yang jumlahnya meningkat dengan radiasi solar. Meskipun sinar matahari terdiri atas bermacam-macam panjang gelombang, kebanyakan radiasi yang mencapai permukaan bumi terletak pada kisaran sinar tampak. Hal ini disebabkan ozon yang terdapat secara normal di atmosfer bagian atas, menyaring sebagian besar sinar ultraviolet. Uap air atmosfer dan gas metana dari pembusukan – mengabsorpsikan sebagian besar inframerah yang dapat dirasakan pada kulit kita sebagai panas. Kira-kira sepertiga dari sinar yang mencapai permukaan bumi akan direfleksikan kembali ke atmosfer. Dalam efek rumah kaca ini sangat mempengaruhi alam dengan berbagai gas yang menyebar terhadap lingkungan diantaranya :

1.  Gas rumah kaca yang paling banyak adalah uap air yang mencapai atmosfer akibat penguapan air dari laut, danau dan sungai. Karbondioksida adalah gas terbanyak kedua. Ia timbul dari berbagai proses alami seperti: letusan vulkanik; pernapasan hewan dan manusia (yang menghirup oksigen dan menghembuskankarbondioksida); dan pembakaran material organik (seperti tumbuhan). Karbondioksida dapat berkurang karena terserap oleh lautan dan diserap tanaman untuk digunakan dalam proses fotosintesis. Fotosintesis memecah karbondioksida dan melepaskan oksigen ke atmosfer serta mengambil atom karbonnya.   2. Uap airUap air adalah gas rumah kaca yang timbul secara alami dan bertanggungjawab terhadap sebagian besar dari efek rumah kaca. Konsentrasi uap air berfluktuasi secara regional, dan aktivitas manusia tidak secara langsung mempengaruhi konsentrasi uap air kecuali pada skala lokal. Meningkatnya temperatur atmosfer yang disebabkan efek rumah kaca akibat gas-gas antropogenik akan menyebabkan meningkatnya kandungan uap air di troposfer, dengan kelembapan relatif yang agak konstan. Oleh karena itu, uap air berperan sebagai umpan balik positif terhadap aksi yang dilakukan manusia yang melepaskan gas-gas rumah kaca seperti CO2. Perubahan dalam jumlah uap air di udara juga berakibat secara tidak langsung melalui terbentuknya awan.

3. KarbondioksidaManusia telah meningkatkan jumlah karbondioksida yang dilepas ke atmosfer ketika mereka membakar bahan bakar fosil, limbah padat, dan kayu untuk menghangatkan bangunan, menggerakkan kendaraan dan menghasilkan listrik. Pada saat yang sama, jumlah pepohonan yang mampu menyerap karbondioksida semakin berkurang akibat perambahan hutan untuk diambil kayunya maupun untuk perluasan lahan pertanian.Walaupun lautan dan proses alam lainnya mampu mengurangi karbondioksida di atmosfer, aktivitas manusia yang melepaskan karbondioksida ke udara jauh lebih cepat dari kemampuan alam untuk menguranginya. Pada tahun 1750, terdapat 281 molekul karbondioksida pada satu juta molekul udara (281 ppm). Pada Januari 2007, konsentrasi karbondioksida telah mencapai 383 ppm (peningkatan 36 persen). Jika prediksi saat ini benar, pada tahun 2100, karbondioksida akan mencapai konsentrasi 540 hingga 970 ppm. Estimasi yang lebih tinggi malah memperkirakan bahwa konsentrasinya akan meningkat tiga kali lipat bila dibandingkan masa sebelum revolusi industri.4. MetanaMetana yang merupakan komponen utama gas alam juga termasuk gas rumah kaca. Ia merupakan insulator yang efektif, mampu menangkap panas 20 kali lebih banyak bila dibandingkan karbondioksida. Metana dilepaskan selama produksi dan transportasi batu bara, gas alam, dan minyak bumi. Metana juga dihasilkan dari pembusukan limbah organik di tempat pembuangan sampah (landfill), bahkan dapat keluarkan oleh hewan-hewan tertentu, terutama sapi, sebagai produk samping dari pencernaan. Sejak permulaan revolusi industri pada pertengahan 1700-an, jumlah metana di atmosfer telah meningkat satu setengah kali lipat.

5. Nitrogen OksidaNitrogen oksida adalah gas insulator panas yang sangat kuat. Ia dihasilkan terutama dari pembakaran bahan bakar fosil dan oleh lahan pertanian. Ntrogen oksida dapat menangkap panas 300 kali lebih besar dari karbondioksida. Konsentrasi gas ini telah meningkat 16 persen bila dibandingkan masa pre-industri. Gas rumah kaca lainnya dihasilkan dari berbagai proses manufaktur. Campuran berflourinasi dihasilkan dari peleburan alumunium. Hidrofluorokarbon (HCFC-22) terbentuk selama manufaktur berbagai produk, termasuk busa untuk insulasi, perabotan (furniture), dan tempat duduk di kendaraan. Lemari pendingin di beberapa negara berkembang masih menggunakan klorofluorokarbon (CFC) sebagai media pendingin yang selain mampu menahan panas atmosfer juga mengurangi lapisan ozon (lapisan yang melindungi Bumi dari radiasi ultraviolet). Selama masa abad ke-20, gas-gas ini telah terakumulasi di atmosfer, tetapi sejak 1995, untuk mengikuti peraturan yang ditetapkan dalam Protokol Montreal tentang Substansi-substansi yang Menipiskan Lapisan Ozon, konsentrasi gas-gas ini mulai makin sedikit dilepas ke udara.Para ilmuan telah lama mengkhawatirkan tentang gas-gas yang dihasilkan dari proses manufaktur akan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan. Pada tahun 2000, para ilmuan mengidentifikasi bahan baru yang meningkat secara substansial di atmosfer. Bahan tersebut adalah trifluorometil sulfur pentafluorida. Konsentrasi gas ini di atmosfer meningkat dengan sangat cepat, yang walaupun masih tergolong langka di atmosfer tetapi gas ini mampu menangkap panas jauh lebih besar dari gas-gas rumah kaca yang telah dikenal sebelumnya. Hingga saat ini sumber industri penghasil gas ini masih belum teridentifikasi.

MEKANISME EFEK RUMAH KACA

Proses terjadinya efek rumah kaca ini berkaitan dengan daur aliran panas matahari. Kurang lebih 30% radiasi matahari yang mencapai tanah dipantulkan kembali ke angkasa dan diserap oleh uap, gas karbon dioksida, nitrogen, oksigen, dan gas-gas lain di atmosfer. Sisanya yang 70% diserap oleh tanah, laut, dan awan. Pada malam hari tanah dan badan air itu relatif lebih hangat daripada udara di atasnya. Energi yang terserap diradiasikan kembali ke atmosfer sebagai radiasi inframerah, gelombang panjang atau radiasi energi panas. Sebagian besar radiasi inframerah ini akan tertahan oleh karbon dioksida dan uap air di atmosfer. Hanya sebagian kecil akan lepas ke angkasa luar. Akibat keseluruhannya adalah bahwa permukaan bumi dihangatkan oleh adanya molekul uap air, karbon dioksida, dan semacamnya. Efek penghangatan ini dikenal sebagai efek rumah kaca.Sedangkan proses secara singkatnya yaitu ketika sinar radiasi matahari menembus kaca sebagai gelombang pendek sehingga panasnya diserapa oleh bumi dan tanaman yang ada di dalam rumah kaca tersebut. Untuk selanjutnya, panas tersebut di radiasikan kembali namun dengan panjang gelombang yang panjang(panjang geklombang berbanding dengan energi) sehingga sinar radiasi tersebut tidak dapat menembus kaca. Akibatnya, suhu di dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingkan dengan suhu yang di luar rumah kaca.