Secara bahasa, atmosfer berasal dari kata atmos yang artinya udara serta sfer yang
artinya lapisan. Jadi, secara bahasa atmosfer dapat berarti lapisan udara. Tahukah kamu
bahwa atmosfer sebagai lapisan udara sangat penting bagi kelangsungan hidup makhluk
hidup di bumi. Terdapat beberapa manfaat atmosfer yang di antaranya sebagai berikut.
1. Atmosfer mengandung oksigen yang diperlukan untuk bernapas, melindungi kita dari
sinar-sinar matahari yang membahayakan, dan memelihara cuaca.
2. Atmosfer berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi
matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa
pada malam hari.
3. Atmosfer merupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak
melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan
hancur sebelum mencapai permukaan bumi.
Lapisan atmosfer mengandung banyak gas yang mengandung manfaat bagi kehidupan.
Adapun gas tersebut di antaranya sebagai berikut.
1. Nitrogen (N2) jumlahnya paling banyak, yaitu hampir 4/5 bagian atmosfer. Nitrogen
tidak langsung bergabung dengan unsur lain, tetapi merupakan bagian dari senyawa
organik.
2. Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan
menjadi energi hidup.
3. Karbon Dioksida (CO2) menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan
terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang panjang. Dengan
demikian, kenaikan kosentrasi CO2 di dalam atmosfer akan menyebabkan kenaikan
suhu di bumi.
4. Ozon (O3) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain dari oksigen. Gas
ini terdapat pada ketinggian antara 20 hingga 30 km. Ozon dapat menyerap radiasi
ultraviolet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi tubuh manusia.
Struktur atmosfer terdiri dari lima lapisan utama, yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Lapisan-lapisan ini selalu bergabung satu sama lainnya dan selalu berubah dari tahun ke tahun. Dengan demikian, ukuran setiap lapisan hanyalah merupakan perkiraan. Atmosfer bumi membentang hingga kira-kira 1.000 km di atas permukaan planet.
Atmosfer terbagi menjadi beberapa lapisan. Semua makhluk hidup dan sistem cuaca terletak pada lapisan terendah, yaitu troposfer. Ketinggian rata-rata troposfer sekitar 10 km.Kelebihan troposfer yang paling tipis berada di daerah kutub dan yang paling tebal berada di daerah ekuator.
1. Troposfer
Troposfer adalah lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan tanah. Dengan
kata lain, lapisan ini merupakan lapisan yang paling bawah dari atmosfer. Ketebalan
lapisan ini mencapai 10 km di atas permukaan bumi dan merupakan lapisan atmosfer
yang paling rapat. Sirkulasi udara terjadi di lapisan ini dan semua sistem cuaca planet
bumi dihasilkan dari lapisan ini.
Suhu di dalam troposfer bervariasi antara 170 C hingga -520C. Suhu troposfer tertinggi
berada di dekat tanah di mana udara dipanaskan oleh permukaan bumi. Naik lebih
tinggi dari lapisan ini, udara menjadi lebih tipis dan kurang mampu mempertahankan
panas. Hasilnya, suhu menurun rata-rata sekitar 5,50C setiap kenaikan 1.000 meter.
Lapisan ini merupakan lapisan yang bersentuhan langsung dengan makhluk hidup dan
merupakan tempat berlangsungnya proses pembentukan gejala-gejala cuaca, seperti
angin, hujan, dan petir. Lapisan ini didominasi oleh gas yang sangat berguna bagi
keberlangsungan hidup makhluk hidup, yaitu nitrogen dan oksigen.
2. Stratosfer
Stratosfer berada di atas troposfer dan merupakan lapisan yang kering dan kurang
rapat dibandingkan dengan troposfer. Lapisan ini berada sekitar 10-50 km di atas
permukaan bumi. Stratosfer bersama troposfer mengandung 99 persen udara atmosfer.
Ozon terdapat di dalam stratosfer sehingga sering dinamakan sebagai ozone layer.
Ozon mempunyai fungsi yang sangat penting, yaitu menyerap dan membaurkan radiasi
ultraviolet yang dihasilkan oleh matahari. Radiasi ini sangat berbahaya bagi kehidupan
karena menyebabkan kanker kulit dan menghancurkan plankton yang menjadi dasar
rantai makanan kehidupan laut. Area di atas antartika dengan lapisan ozon yang makin
menipis ditemukan di akhir tahun 1970 oleh British Antartic Survey. Dipercaya
penyebab utamanya adalah pelepasan CFC ke dalam atmosfer. Gas ini digunakan
sebagai pendingin, bahan pelarut industri elektronik, dan di dalam kaleng aerosol.
Ketika memasuki atmosfer, CFC akan bereaksi dengan radiasi ultraviolet yang
menyebabkan klorin di dalam CFC merusak molekul ozon, yang akhirnya mengubah
jadi oksigen. Satu molekul klorin dapat menghancurkan lebih dari 100.000 molekul
ozon.
3. Mesosfer
Posisi mesosfer berada di atas stratosfer. Lapisan ini merupakan lapisan atmosfer
yang berada pada ketinggian sekitar 50-80 km di atas permukaan bumi. Mesosfer
merupakan sebuah lapisan atmosfer yang dapat memantulkan gelombang radio. Dalam
istilah gelombang televisi atau radio, terdapat istilah UHF dan VHF. Kedua gelombang
tersebut dirambatkan dalam lapisan mesosfer.
4. Termosfer
Thermo artinya panas dan sfer artinya lapisan sehingga lapisan ini disebut pula lapisan
panas. Posisi termosfer terletak di atas mesosfer. Lapisan ini merupakan lapisan
atmosfer dengan ketinggian 80-500 km di atas permukaan bumi. Pada lapisan ini
terjadi kenaikan suhu udara yang sangat tajam yang terjadi karena adanya sinar X
dari sinar ultraviolet matahari. Lapisan ini dinama juga ionosfer disebabkan pada
lapisan ini terjadi proses ionisasi.
5. Eksosfer
Posisi eksosfer terletak di atas termosfer dengan ketinggian 500 km di atas permukaan
bumi. Hidrogen merupakan gas utam pembentuk lapisan ini yang membentang ke
luar angkasa dan menyatu dengan radiasi matahari.
Tahukah kamu apa perbedaan dan persamaan iklim dengan cuaca? Perbedaan utama
di antara keduanya terletak pada luasnya cakupan wilayah dan waktu. Cuaca cakupan
wilayahnya lebih sempit serta waktunya lebih singkat, sedangkan iklim lebih luas dan untuk waktu yang relatif lama. Perbedaan lainnya terletak pada fokus ilmu yang mempelajarinya. Ilmu yang mempelajari cuaca disebut meteorologi, sedangkan ilmu yang mempelajari iklim disebut klimatologi. Adapun persamaannya terletak pada unsur-unsur yang terkandung di dalamnya yang meliputi suhu udara, tekanan udara, angin, kelembapan udara, dan hujan.
Cuaca yaitu kombinasi dari berbagai kondisi atmosfer bumi yang secara terus-menerus
berubah dan memengaruhi planet bumi. Adapun iklim adalah pola cuaca khas di suatu
daerah dalam jangka waktu yang lama. Seperti yang sudah dijelaskan di atas bahwa
unsur-unsur cuaca dan iklim memiliki kesamaan. Unsur-unsur tersebut adalah sebagai
berikut.
1. Suhu Udara
Suhu udara yaitu temperatur udara yang ada di permukaan bumi. Setiap daerah di
permukaan bumi biasanya akan memiliki suhu udara yang berbeda-beda, ada yang panas
ada yang dingin. Perbedaan suhu udara di suatu daerah biasanya disebabkan oleh beberapa
faktor di antaranya penyinaran matahari dan sudut jatuh sinar matahari. Sinar matahari
yang mencapai permukaan bumi akan menentukan suhu suatu wilayah, yang dampaknya
membentuk pola iklim dan cuaca. Permukaan bumi yang melengkung mengakibatkan sinar
matahari yang diterima oleh berbagai tempat di bumi berbeda-beda.
Di sepanjang garis ekuator (khatulistiwa) suhu cukup tinggi. Makin jauh dari
khatulistiwa, sudut jatuh sinar matahari melebar sehingga suhu makin menurun. Ini terjadi karena sinar matahari harus berjalan melalui atmosfer yang jauh sehingga panasnya banyak terserap dalam perjalanan, dan juga energinya menyebar ke seluruh permukaan bumi sehingga efek panasnya berkurang. Karena letaknya yang paling jauh dari khatulistiwa, tidak mengherankan jika wilayah kutub merupakan tempat yang paling dingin di bumi.
2. Tekanan Udara
Tekanan udara di suatu daerah berbeda-beda seperti halnya suhu di setiap daerah
yang berbeda-beda. Daerah dengan tekanan udara yang tinggi cenderung menjadi panas,
cuaca kering pada musim panas, dan cuaca dingin kering pada musim dingin. Wilayah
bertekanan rendah cenderung berawan, mengalami hujan atau salju. Alat yang biasa
digunakan untuk mengetahui tekanan udara disebut barometer.
3. Kelembapan Udara
Kelembapan udara yaitu tingkat kandungan air yang ada dalam udara. Setiap daerah
biasanya memiliki tingkat kandungan udara yang berbeda-beda. Secara umum, kandungan
udara dibedakan menjadi kelembapan udara relatif dan kelembapan udara mutlak.
Kelembapan udara relatif adalah jumlah kandungan uap air yang terkandung dalam satu
meter kubik udara pada temperatur tertentu dibandingkan dengan jumlah uap air yang
ditampung udara tersebut. Adapun kelembapan mutlak adalah perbandingan kandungan
uap air dalam setiap unit berat udara. Alat yang biasa digunakan untuk mengetahui
kelembapan udara adalah higrometer.
4. Angin
Angin yaitu udara yang bergerak dari suatu tempat ke tempat lain. Udara bergerak
dari daerah panas ke daerah dingin sehingga udara panas naik di khatulistiwa dan bergerak menuju daerah kutub. Udara dingin bergerak ke daerah sebaliknya. Jenis-jenis angin yang ada di Indonesia di antaranya sebagai berikut.
a. Angin darat dan angin laut. Angin darat adalah angin yang bertiup dari daratan menuju laut. Adapun angin laut adalah angin yang bertiup dari laut menuju daratan. Pada
siang hari, daratan lebih cepat panas daripada lautan. Ketika udara panas bergerak
naik ke atas daratan, udara dingin berembus dari lautan ke daratan. Itulah yang disebut
angin laut. Pada malam hari, aliran udara berubah arah sebab laut lebih lama menyimpan
panas daripada daratan. Udara berembus dari darat ke laut. Itulah yang disebut angin
darat.
b. Angin gunung dan angin lembah. Angin lembah adalah angin yang bertiup dari daerah
daratan ke lautan. Angin lembah ini terjadi pada pagi sampai sore hari. Adapun angin
gunung adalah angin yang bertiup dari gunung ke arah lembah.
c. Angin fohn. Adalah angin kering yang bergerak menuruni lereng pegunungan. Angin
fohn yang ada di Indonesia antara lain: angin kumbang (Cirebon), angin gending
(Pasuruan), angin brubu (Makasar), angin bahorok (Deli), dan angin wabrau (Biak).
5. Hujan
Hujan yaitu turunnya butiran-butiran air dari awan ke bumi. Secara sederhana, siklus
hujan berasal dari penguapan air di permukaan bumi akibat penyinaran matahari. Kemudian, mengalami pengembunan membentuk butiran-butiran air yang berkumpul menjadi awan. Apabila kandungan butiran-butiran air di dalam awan sudah cukup berat, jatuhlah sebagai hujan. Menurut prosesnya hujan dapat dibedakan menjadi sebagai berikut.
a. Hujan zenital atau konveksi yaitu hujan yang terjadi karena masa udara yang banyak
mengandung uap air secara vertikal sehingga menyebabkan penurunan suhu sampai
akhirnya terjadi pengembunan dan membentuk awan konveksi. Awan tersebut
akhirnya jatuh sebagai hujan.
b. Hujan orografis yaitu hujan yang terjadi karena masa udara yang mengandung uap air
bergerak menaiki pegunungan. Kemudian, mengalami pengembunan yang akhirnya
jatuh sebagai hujan.
c. Hujan asam yaitu hujan yang airnya memiliki tingkat keasaman yang tinggi. Hujan
asam ini terjadi apabila dalam air hujan terlarut zat-zat buangan yang bertebaran di
udara sehingga keasaman air hujan menjadi lebih besar daripada air hujan pada
umumnya. Hujan asam ini biasanya berbahaya karena dapat menyebabkan kerusakan
tanah, tumbuhan, dan bangunan.
d. Hujan frontal yaitu hujan yang terjadi akibat pertemuan antara masa udara panas dan
masa udara dingin. Masa udara panas yang kurang padat akan naik ke atas masa
udara dingin yang lebih padat. Setelah pengalami pengembunan, kemudian membentuk
awan yang akhirnya turun sebagai hujan.
1. Siklus Hidrologi
Tahukah kamu bahwa proporsi air di bumi sangat besar, bahkan proporsi air dalam
tubuh manusia pun sangat besar. Kita ketahui bahwa semua makhluk hidup membutuhkan
air untuk bertahan hidup. Air hujan turun dari langit mengisi sungai-sungai, danau-danau, kemudian mengalir ke laut. Matahari memanaskan air di permukaan bumi dan mengubahnya menjadi gas yang disebut uap air. Perubahan itu disebut evaporasi. Uap air bergerak naik.
Di dalam atmosfer, suhu udara lebih rendah sehingga uap air berubah kembali menjadi
titik-titik air. Hal itu disebut kondensasi. Air yang terkondensasi membentuk awan. Air
jatuh dari awan sebagai hujan ke bumi dan melengkapi siklus air. Jumlah air di permukaanbumi tetap sama sebab air mengalami siklus yang terus-menerus.
2. Air Permukaan
a. Sungai
Sungai yaitu aliran air alami yang membawa air dari pegunungan ke lautan. Sungai
dapat mengubah permukaan daratan serta mengukir lembah dan jurang sepanjang lapisan
batuan yang dilewatinya. Bagian hulu sungai berawal dari bagian tinggi di pegunungan.
Sumbernya mungkin sebuah danau, rawa, atau gletser yang mencair. Mulai dari percikan
air yang kecil, sungai berkembang semakin besar secara terus-menerus seiring bergabungnya sungai-sungai kecil yang disebut anak sungai dengan sungai utama.
Dalam perjalanannya mencari jalur yang paling cepat ke laut, sungai mengalir dari sisi
curam lembah dan akhirnya jatuh sebagai air terjun. Bagian hilir sungai, semakin jauh dari sumbernya, aliran sungai membawa lebih banyak air dan mineral atau endapan. Permukaan daratan semakin melandai dan aliran sungai yang melewati daratan tersebut membentuk lembah datar dan luas. Sungai mengalir secara perlahan secara berkelok-kelok (meander). Ketika mencapai laut, sungai melepaskan endapannya yang terakhir di sepanjang delta.
1) Jenis-Jenis Sungai
Berdasarkan keadaan airnya, sungai dibedakan menjadi sebagai berikut.
a) Sungai permanen adalah sungai yang airnya mengalir terus-menerus sepanjang
tahun, biasanya tidak terpengaruh oleh pergantian musim.
b) Sungai periodik adalah sungai yang airnya hanya mengalir ketika musim hujan.
Jadi, sungai ini sangat dipengaruhi oleh pergantian musim.
Berdasarkan sumber airnya, sungai dibedakan menjadi sungai hujan, sungai gletser,
dan sungai campuran.
a) Sungai hujan adalah sungai yang sumber airnya berasal dari air hujan. Di Indonesia
sebagian besar sungainya adalah sungai hujan karena curah hujan di Indonesia
sangat tinggi.
b) Sungai gletser adalah sungai yang sumber airnya berasal dari es yang mencair.
Sungai gletser ini biasanya banyak terdapat di daerah kutub.
c) Sungai campuran adalah sungai yang sumber airnya berasal dari campuran air
hujan dan salju yang mencair.
2) Manfaat Sungai
Sungai sangat berguna bagi kehidupan, di antaranya: untuk perikanan, irigasi,
pembangkit listrik, prasarana transportasi air, dan dapat juga digunakan sebagai sarana
rekreasi atau hiburan.
b. Danau
Danau yaitu genangan air yang luas dan dikelilingi daratan. Air tersebut dapat berupa
air tawar atau air asin. Beberapa danau sangat besar sehingga dinamakan laut pedalaman.
Air danau biasanya segar dan tidak asin. Namun di beberapa danau, banyak air yang
menguap ketika terkena panas matahari sehingga air yang tersisa terasa sangat asin. Laut pedalaman yang paling asin adalah danau laut mati.
1) Jenis-Jenis Danau
Jenis danau biasanya ditentukan oleh awal mula danau itu terbentuk. Danau erosi
terbentuk apabila air terkumpul dalam sebuah lubang yang terbentuk karena pengikisan
batu oleh gletser maupun karena gesekan angin di gurun. Sementara, danau kawah
terbentuk ketika air hujan terkumpul di puncak gunung berapi yang telah mati. Selain
itu, sebuah danau terbentuk ketika lava menghalangi aliran sungai, contohnya Laut
Galillee di Israel. Danau juga dapat terbentuk di daerah lapisan kerak bumi merekah
dan air mengalir ke dalamnya.
Berdasarkan proses terjadinya, danau dibedakan menjadi berikut ini.
a) Danau tektonik adalah danau yang terjadi akibat proses tektonisme, contoh:
Danau Towuti, Danau Tempe, Danau Ranau.
b) Danau vulkanik adalah danau yang terbentuk akibat proses vulkanisme atau
terjadinya letusan gunung berapi, contoh: Danau Gunung Kelud, Danau Gunung
Lamongan.
c) Danau tektovulkanik adalah danau yang terbentuk akibat proses tektonisme
dan vulkanisme, contoh: Danau Toba.
d) Danau karst adalah danau yang terbentuk pada daerah batuan kapur.
e) Danau glasial adalah danau yang terbentuk akibat proses pengikisan permukaan
bumi oleh salju yang mencair.
f) Danau buatan adalah danau yang sengaja dibuat oleh manusia untuk kepentingan
tertentu misalnya untuk pembangkit listrik. Danau buatan ini biasa disebut juga
danau bendungan, contoh: danau bendungan Jati Luhur.
2) Manfaat Danau
Manfaat danau di antaranya untuk PLTA, irigasi atau pengairan pertanian masyarakat,
perikanan atau tambak air tawar, dan bisa juga dimanfaatkan untuk sarana rekreasi
atau hiburan.
3. Air Tanah
Air tanah yaitu air yang terkandung di dalam tanah. Sebagian besar air yang jatuh ke
permukaan bumi akan masuk ke dalam tanah melalui proses infiltrasi. Air yang tersimpan
pada lapisan-lapisan tanah mulai dari lapisan atas hingga lapisan batuan di bawahnya. Air
inilah yang disebut dengan air tanah.
Berdasarkan tingkat kedalamannya, air tanah dibedakan atas air tanah dangkal dan
air tanah dalam. Air tanah dangkal disebut juga air tanah freatik. Air tanah ini biasanya di
gunakan oleh penduduk untuk kebutuhan sehari-hari, seperti untuk sumur pompa, ataupun
sumur biasa yang menggunakan timba. Adapun air tanah dalam adalah air tanah yang
terkandung di dalam lapisan tanah dalam, biasanya dalam bentuk sumur artesis.
4. Laut
Laut yaitu bagian daerah rendah di permukaan bumi yang digenangi air asin. Semua
air laut awalnya adalah air tawar. Namun, hujan yang jatuh di daratan selama jutaan tahun
lalu telah memindahkan mineral-mineral, terutama garam yang berasal dari bebatuan menuju
laut. Dari beratnya, komposisi air laut adalah 96,5% air murni, 2,9% garam, dan 0,6%
unsur lain seperti kalsium, fluoride, magnesium, dan potassium. Kandungan garam atau
disebut salinitas dari air laut bervariasi. Beberapa laut seperti laut baltik memiliki kandungan
garam yang rendah akibat banyaknya air sungai yang masuk ke dalamnya. Adapun laut
mati yang sedikit menerima air hujan dan banyak mengalami penguapan, memiliki kandungan
garam yang tinggi.
a. Jenis-Jenis Laut
1) Berdasarkan letaknya, laut terdiri dari berikut ini.
a) Laut pedalaman adalah laut yang letaknya berada di tengah-tengah benua, contoh:
laut kaspia.
b) Laut tengah adalah laut yang letaknya berada di antara beberapa benua, contoh
laut tengah (mediteran).
c) Laut tepi adalah laut yang letaknya berada di tepian benua, contoh Laut Cina
Selatan.
2) Berdasarkan kedalamannya laut terdiri dari berikut ini.
a) Zona lithoral adalah zona pasang surut air laut, yaitu zona yang akan tergenang
ketika air laut pasang atau sebaliknya.
b) Zona neritik adalah adalah zona laut dangkal yang memiliki kedalaman 0-200
meter. Wilayah ini biasanya daerah yang banyak memiliki potensi ikan.
c) Zona batial adalah zona laut dalam yang memiliki kedalaman 200-2.000 meter.
d) Zona abisal adalah zona laut yang memiliki kedalaman lebih dari 2.000 meter,
biasanya berupa daerah dasar samudra.
b. Batas-Batas Wilayah Laut
Batas-batas wilayah laut terdiri dari berikut ini.
1) Batas laut teritorial adalah batas wilayah laut yang diukur sejauh 12 mil dari
garis terluar suatu pulau. Batas teritorial ini biasanya tidak boleh dilalui oleh
kapal asing tanpa seizin negara yang bersangkutan karena batas teritorial ini
merupakan wilayah kedaulatan suatu negara.
2) Batas landas kontinen adalah batas yang merupakan kelanjutan dari benua yang
berada di bawah permukaan laut. Batas landas kontinen ini biasanya memiliki
kedalaman 200 meter.
3) Batas zona ekonomi eksklusif (ZEE) batas wilayah laut yang diukur 200 mil dari
garis terluar suatu pulau.
c. Manfaat Laut
Pemanfatan laut bagi suatu negara di antaranya berikut ini.
1) Air laut terdiri dari bermacam mineral. Mineral yang paling banyak adalah natrium
dan klorin yang jika bergabung akan membentuk garam. Rata-rata dalam 1 liter air
laut terdapat 30 gram garam. Suatu proses desalinasi dapat memisahkan garam dari
air laut untuk menghasilkan air tawar yang layak diminum.
2) Potensi biota laut seperti ikan laut, terumbu karang, budi daya rumput laut, budi daya tiram mutiara yang bernilai ekonomi sangat tinggi.
3) Penambangan minyak bumi.
4) Sarana transortasi dan jalur lalu lintas pelayaran internasional.
5) Sarana rekreasi dan hiburan seperti wisata taman laut.
5. Pesisir dan Pantai
Pesisir dapat diartikan sebagai wilayah peralihan antara daratan dan lautan. Pesisir
memiliki dua batas, yaitu batas yang sejajar garis pantai (long shore) dan batas yang tegak
lurus garis pantai (cross shore). Adapun pantai dapat diartikan sebagai jalur daerah tempat
pertemuan antara daerah daratan dan laut, yang dimulai dari batas muka air pada waktu
pasang surut terendah menuju arah darat sampai batas tertinggi yang mendapat pengaruh
gelombang.
Pantai dapat dikelompokkan menjadi tiga sebagai berikut.
a. Pantai fyord yaitu pantai yang terjadi karena pengikisan oleh gletser yang mengalami
pemerosotan sampai di bawah permukaan air laut.
b. Pantai ria yaitu pantai yang bergunung-gunung dan berlembah-lembah dengan arah
melintang terhadap pantai.
c. Pantai longitudinal yaitu pantai yang terjadi jika pada pantai tersebut terdapat
pegunungan yang letaknya sejajar dengan pantai.
