Atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti bumi, dari permukaannya sampai jauh di luar angkasa. Atmosfer memiliki ketebalan sekitar 1.000 km dan bermassa sekitar 59 x 10¹⁴ ton. Atmosfer terdiri dari berbagai macam gas, seperti nitrogen, oksigen, karbondioksida, argon, uap air, dan gas lainnya.

Atmosfer juga memiliki lapisan-lapisan yang berbeda berdasarkan suhu, tekanan, komposisi, dan reaksi kimia. Atmosfer memiliki fungsi dan manfaat yang sangat penting bagi kehidupan di bumi, seperti melindungi dari radiasi matahari, menstabilkan suhu, menyediakan oksigen, dan memungkinkan terjadinya cuaca dan iklim. Berikut ini adalah pembahasan lebih lengkap mengenai atmosfer.

Pengertian Atmosfer

Atmosfer berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari kata “atmos” yang berarti uap air atau gas dan “sphaira” yang berarti selimut. Jadi, atmosfer dapat diartikan sebagai selimut gas yang melingkupi suatu planet. Atmosfer bumi adalah lapisan gas yang melingkupi bumi, dari permukaannya sampai jauh di luar angkasa¹. Ketinggian atmosfer antara ketinggian 0 km di atas permukaan tanah hingga pada ketinggian sekitar 560 km dari atas permukaan bumi².

Atmosfer bumi terbentuk sejak miliaran tahun yang lalu melalui proses evolusi geologi dan biologi. Pada awalnya, atmosfer bumi mengandung karbondioksida berkadar tinggi, yang menyebabkan suhu permukaan bumi sangat panas. Pada saat itu, oksigen belum terbentuk sehingga tidak ada lapisan ozon yang melindungi dari sinar ultraviolet matahari². Kondisi ini tidak memungkinkan adanya kehidupan di permukaan bumi.

Sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu, mulai muncul makhluk hidup yang berklorofil yang dapat melakukan fotosintesis. Proses fotosintesis ini memerlukan karbondioksida dan menghasilkan oksigen. Akibatnya, kadar karbondioksida di atmosfer berkurang dan kadar oksigen meningkat. Oksigen ini kemudian bereaksi dengan sinar ultraviolet matahari dan membentuk ozon. Ozon ini membentuk lapisan di stratosfer yang dapat menyerap sinar ultraviolet matahari dan melindungi kehidupan di bumi².

Manfaat dan Fungsi Atmosfer

Atmosfer memiliki manfaat dan fungsi yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Beberapa manfaat dan fungsi atmosfer adalah sebagai berikut:

• Melindungi bumi dari radiasi matahari. Atmosfer dapat menyerap sebagian besar radiasi matahari yang berbahaya, seperti sinar ultraviolet, sinar X, dan sinar gamma. Lapisan ozon di stratosfer memiliki peran penting dalam menyerap sinar ultraviolet matahari³. Sinar ultraviolet matahari dapat menyebabkan kerusakan pada DNA makhluk hidup dan menyebabkan kanker kulit. Selain itu, atmosfer juga dapat menahan sebagian besar pecahan meteor yang masuk ke bumi. Pecahan meteor dapat menyebabkan kerusakan pada permukaan bumi jika jatuh dengan kecepatan tinggi.
• Menstabilkan suhu permukaan bumi. Atmosfer dapat mengatur suhu permukaan bumi dengan cara memantulkan sebagian cahaya matahari kembali ke angkasa dan menyerap sebagian panas bumi. Tanpa atmosfer, suhu permukaan bumi akan sangat ekstrem antara siang dan malam. Misalnya, suhu permukaan bulan yang tidak memiliki atmosfer dapat mencapai 127°C pada siang hari dan -173°C pada malam hari. Atmosfer juga dapat mengurangi perbedaan suhu antara kutub dan khatulistiwa dengan cara mengalirkan udara panas dan dingin melalui angin.
• Menyediakan oksigen bagi makhluk hidup. Atmosfer mengandung sekitar 21% oksigen, yang merupakan gas yang dibutuhkan oleh hampir semua makhluk hidup untuk bernapas. Oksigen di atmosfer berasal dari proses fotosintesis tumbuhan dan plankton di laut. Tanpa oksigen, kehidupan di bumi tidak akan dapat bertahan.
• Memungkinkan terjadinya cuaca dan iklim. Atmosfer merupakan tempat terjadinya berbagai fenomena cuaca dan iklim, seperti hujan, salju, angin, awan, petir, dan lain-lain. Cuaca dan iklim dipengaruhi oleh pergerakan udara di atmosfer yang disebabkan oleh perbedaan tekanan, suhu, dan kelembaban. Cuaca dan iklim mempengaruhi kondisi hidrologi, vegetasi, tanah, dan aktivitas manusia di bumi.

Lapisan-Lapisan Atmosfer

Atmosfer terdiri dari beberapa lapisan yang berbeda berdasarkan suhu, tekanan, komposisi, dan reaksi kimia. Berdasarkan suhu, atmosfer dapat dibagi menjadi lima lapisan utama, yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai masing-masing lapisan atmosfer:

• Troposfer. Troposfer adalah lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan bumi. Troposfer memiliki ketebalan sekitar 10-15 km dari permukaan bumi. Troposfer mengandung sekitar 75% massa gas dan 99% uap air di atmosfer. Troposfer merupakan tempat terjadinya perubahan cuaca dan iklim. Di troposfer, suhu udara menurun seiring dengan ketinggian. Suhu udara rata-rata di permukaan bumi adalah sekitar 15°C, sedangkan suhu udara rata-rata di bagian atas troposfer adalah sekitar -55°C. Batas antara troposfer dan stratosfer disebut tropopause.
• Stratosfer. Stratosfer adalah lapisan atmosfer yang berada di atas troposfer. Stratosfer memiliki ketebalan sekitar 35 km dari permukaan bumi. Stratosfer mengandung sekitar 19% massa gas di atmosfer. Stratosfer merupakan tempat terdapatnya lapisan ozon yang melindungi bumi dari sinar ultraviolet matahari. Di stratosfer, suhu udara meningkat seiring dengan ketinggian. Suhu udara rata-rata di bagian bawah stratosfer adalah sekitar -55°C, sedangkan suhu udara rata-rata di bagian atas stratosfer adalah sekitar 0°C. Batas antara stratosfer dan mesosfer disebut stratopause.
• Mesosfer. Mesosfer adalah lapisan atmosfer yang berada di atas stratosfer. Mesosfer memiliki ketebalan sekitar 80 km dari permukaan bumi. Mesosfer mengandung sekitar 0,1% massa gas di atmosfer. Mesosfer merupakan tempat terjadinya fenomena cahaya seperti aurora borealis dan aurora australis yang disebabkan oleh interaksi partikel bermuatan dari angin surya dengan molekul gas di atmosfer. Mesosfer juga merupakan tempat terjadinya fenomena meteor atau bintang jatuh yang disebabkan oleh pecahan meteor yang masuk ke atmosfer dan terbakar karena gesekan dengan udara. Di mesosfer, suhu udara menurun seiring dengan ketinggian. Suhu udara rata-rata di bagian bawah mesosfer adalah sekitar 0°C, sedangkan suhu udara rata-rata di bagian atas mesosfer adalah sekitar -90°C. Batas antara mesosfer dan termosfer disebut mesopause.

• Termosfer adalah lapisan atmosfer yang berada di atas mesosfer. Termosfer memiliki ketebalan sekitar 500 km dari permukaan bumi. Termosfer mengandung sebagian kecil massa gas di atmosfer. Termosfer merupakan tempat terjadinya fenomena ionosfer, yaitu lapisan gas yang terionisasi oleh radiasi matahari dan dapat memantulkan gelombang radio. Termosfer juga merupakan tempat terjadinya fenomena satelit buatan manusia yang mengorbit bumi. Di termosfer, suhu udara meningkat seiring dengan ketinggian. Suhu udara rata-rata di bagian bawah termosfer adalah sekitar -90°C, sedangkan suhu udara rata-rata di bagian atas termosfer adalah sekitar 1.500°C. Batas antara termosfer dan eksosfer disebut termopause.
• Eksosfer. Eksosfer adalah lapisan atmosfer yang berada di atas termosfer. Eksosfer memiliki ketebalan sekitar 10.000 km dari permukaan bumi. Eksosfer merupakan lapisan terakhir atmosfer yang berbatasan dengan ruang angkasa. Eksosfer mengandung gas-gas yang sangat jarang dan bergerak dengan kecepatan tinggi, seperti hidrogen dan helium. Di eksosfer, suhu udara tidak dapat diukur karena gas-gasnya terlalu tipis untuk membawa panas. Eksosfer merupakan tempat terjadinya fenomena geokorona, yaitu cahaya samar yang disebabkan oleh pantulan sinar matahari dari atom hidrogen di eksosfer.

Sumber:
(1) Atmosfer Bumi – Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. https://id.wikipedia.org/wiki/Atmosfer_Bumi.
(2) Pengertian Atmosfer, Lapisan, Fungsi, Manfaat dan Komposisi. https://www.gurupendidikan.co.id/pengertian-atmosfer/.
(3) Atmosfer: Pengertian, Manfaat, Fungsi dan Lapisannya – Kompas.com. https://www.kompas.com/skola/read/2020/01/31/060000969/atmosfer-pengertian-manfaat-fungsi-dan-lapisannya.