Sebelum membicarakan mengenai apa saja lapisan yang dimaksud, beberapa sobat Geologinesia mungkin ada yang bertanya-tanya mengenai mengapa studi atmosfer perlu dilakukan. Pada awalnya, studi atmosfer dilakukan untuk memecahkan masalah yang berkaitan dengan fenomena alam seperti cuaca, pembiasan sinar matahari, dan pembiasan sinar bintang.
Lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi terdiri atas beberapa jenis gas seperti oksigen, karbondioksida, nitrogen, dan sebagainya. Gas-gas tersebut berguna untuk menyerap radiasi sinar UV serta meminimalisir suhu ekstrim yang terjadi antara siang dan malam. Dengan begitu, kehidupan di bumi bisa terlindungi.
 |
| Gambar urutan lapisan-lapisan atmosfer bumi. |
1. Ionosfer
Ionosfer merupakan salah satu lapisan atmosfer terluar dari planet bumi. Ionosfer terbentuk akibat adanya berbagai jenis reaksi kimia yang salah satunya memungkinkan terjadinya muatan listrik atau pemantulan gelombang radio. Ionosfer sebenarnya juga merupakan lapisan pelindung bagi bumi dari berbagai obyek luar angkasa seperti meteor yang tertarik gravitasi bumi.Ketika memasuki ionosfer, meteor bisa terbakar dan habis terurai. Jika belum, lapisan terdalam berikutnya akan membuat pergesekan batu meteor semakin besar dengan suhu dan udara. Apabila tidak habis di lapisan ionosfer maupun lapisan terdalam setelah ionosfer, meteor bisa jatuh ke permukaan bumi.
Meteor yang sampai di permukaan bumi itulah yang disebut dengan meteorit. Selain fenomena pergesekan meteor untuk menjadi semakin kecil dan terurai, terjadi pula fenomena lain pada ionosfer yaitu aurora atau yang juga dikenal dengan cahaya utara atau cahaya selatan.
Sebenarnya, di luar lapisan ionosfer masih ada satu lapisan atmosfer lagi yang disebut dengan eksosfer. Lapisan terluar ini menjadi tempat terjadinya pemantulan refleksi cahaya matahari oleh partikel debu meteoritik. Sinar matahari yang dipantulkan tersebut disebut juga dengan cahaya zodiakal.
2. Termosfer
Pada ketinggian 81 km dari permukaan tanah, terjadi transisi dari lapisan mesosfer ke lapisan termosfer. Nama lapisan atmosfer ini sendiri (termo) berkaitan dengan proses kenaikan suhu yang sangat tinggi di dalamnya.Perubahan tersebut diakibatkan oleh serapan radiasi sinar UV. Karena radiasi itu pula, terjadi reaksi kimia yang menyebabkan terbentuknya lapisan bermuatan listrik. Lapisan bermuatan listrik inilah yang disebut Ionosfer seperti yang telah dibahas di atas.
Di termosfer juga terjadi ionisasi gas-gas. Karena hal inilah, tidak heran jika lapisan termosfer terkadang juga disebut dengan ionosfer. Pemecahan molekul oksigen serta gas-gas lainnya di lapisan ini menyebabkan panas yang dapat meningkatkan suhu lapisan. Karena itu pula, udara di lapisan ini juga memiliki temperatur yang cukup tinggi.
Walaupun begitu, massa jenis udara di lapisan ini masih terbilang rendah dibandingkan lapisan Ionosfer. Karena hal tersebut, benda-benda di lapisan ini seperti astronot tidak mampu mendapat hantaran panas yang cukup di lapisan ini.
3. Mesosfer
Lapisan atmosfer terluar ketiga yang melingkupi bumi adalah mesosfer. Udara dingin di lapisan ini menyebabkan pergesekan udara bersuhu tinggi ketika objek dari luar angkasa datang. Hal ini menjelaskan fenomena meteor yang telah habis terbakar terlebih dahulu di lapisan ini sebelum mencapai bumi.Transisi dari lapisan mesosfer dan lapisan yang lebih dalam, yaitu stratosfer terjadi pada ketinggian 40 km dari permukaan bumi. Transisi tersebut menyebabkan suhu mesosfer berkurang dari 290°K hingga 200°K. Suhu terendah di ketinggian 81 km mesosfer menyebabkan fenomena awan noctilucent. Awan ini terbentuk oleh kumpulan kristal-kristal es.
Seperti lapisan lainnya yang ada pada planet bumi, lapisan atmosfer ini juga memiliki lapisan pembatas bernama Mesopause. Lapisan ini membatasi mesosfer dengan lapisan terluar setelah mesosfer, yaitu termosfer.
4. Stratosfer
Sebelum menyinggung lebih jauh tentang stratosfer, perlu diketahui bahwa ada satu lapisan pembatas antara stratosfer dengan lapisan sebelumnya, yaitu mesosfer. Lapisan ini disebut dengan stratopause. Stratosfer merupakan lapisan kedua terendah dari lapisan-lapisan yang melingkupi bumi. Perubahan ke lapisan stratosfer dimulai dari ketinggian 11 km dengan suhu terendah sekitar -57°C.Selain suhu yang sangat dingin, di stratosfer juga terjadi aliran angin kencang yang memiliki pola tertentu. Lapisan terendah dari stratosfer merupakan medan terbangnya pesawat serta awan jenis cirrus dengan pola yang tidak signifikan.
Berbeda dengan bagian terbawah stratosfer, bagian tengah lapisan ini terjadi perubahan pola suhu. Perubahan yang terjadi seiring dengan naiknya ketinggian ini disebabkan oleh bertambahnya konsentrasi ozon. Ozon inilah yang melakukan penyerapan sinar UV dari matahari.
Di lapisan ini hampir tidak ada pesawat yang terbang. Hanya saja, ada satu pesawat yang dinamakan B-52 Stratofortress karena kemampuan terbang pesawat tersebut hingga ketinggian tertentu.
 |
| Letak lapisan ozon dalam struktur lapisan atmosfer. |
5. Troposfer
Sebelum menyinggung mengenai troposfer, ada satu lapisan yang tidak boleh dilupakan kaitannya dengan lapisan sebelumnya. Lapisan tersebut adalah Tropopause. Lapisan ini membatasi troposfer dengan stratosfer. Kembali membahas troposfer, lapisan atmosfer ini merupakan lapisan yang terdapat pada level ketinggian terendah.Campuran gas yang terdapat pada lapisan ini merupakan campuran yang paling ideal untuk mendukung berbagai bentuk kehidupan di bumi. Selain itu, adanya lapisan ini juga membuat segala bentuk kehidupan di permukaan bumi lebih terlindungi dari pancaran radiasi benda-benda langit seperti matahari dan sebagainya.
Lapisan troposfer merupakan lapisan yang memiliki ketebalan paling tipis dibandingkan dengan lapisan lainnya yang menyusun sebuah atmosfer bumi. Ketebalan lapisan ini sekitar 15 km dari permukaan tanah. Berbagai hal yang bisa dirasakan atau dilihat langsung sehari-hari seperti perubahan angin, suhu, kelembapan, tekanan, dan sebagainya terjadi pada lapisan ini.
Berdasarkan teori Braak, kenaikan suhu udara tiap 100m akan mengalami pengurangan sekitar 0,61°C. Hal ini juga terjadi pada suhu udara di permukaan air laut. Dari suhu 30°C, suhu akan semakin turun dengan semakin naik keatasnya lapisan. Karena hal tersebut, terjadilah peristiwa cuaca seperti kemarau, musim, hujan, dan sebagainya di lapisan atmosfer ini.
Karena pada troposfer terjadi penyerapan radiasi sinar matahari dan penyaluran panas ke udara, lapisan terendah dari troposfer ini memiliki suhu yang paling hangat. Pengurangan suhu udara dari lapisan troposfer yang sekitar 17°C hingga -52°C terkadang menyebabkan anomali gradient suhu di bagian permukaan tertentu seperti pegunungan dan dataran tinggi.
Demikian ulasan mengenai beberapa lapisan atmosfer yang penting untuk Anda ketahui. Jadi, bisa disimpulkan bahwa apabila disebutkan mulai dari lapisan terluar ke lapisan terdalam, secara berurutan atmosfer tersusun atas lapisan eksosfer, ionosfer, termosfer, mesosfer, stratosfer, dan troposfer.