ATMOSFER (MATERI, LATIHAN SOAL DAN PEMBAHASAN SOAL LENGKAP)

ATMOSFER

Udara di bumi terdapat dalam atmosfer. Atmosfer berasal dari kata atmos dan sphaira. Kedua kata tersebut berasal dari bahasa Yunani. Atmos berarti uap dan sphaira berarti lapisan. Jadi, atmosfer diartikan lapisan uap yang menyelimuti bumi. Atmosfer terdiri atas campuran gas dengan sedikit cairan dan padatan yang menyelimuti bumi. Campuran beberapa gas di atmosfer antara lain Nitrogen (78%), Oksigen (21%) dan sisanya tersusun atas karbondioksida, argon, dan beberapa gas lain.

Secara garis besar, atmosfer bumi terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian bawah dan bagian atas. Bagian bawah terdiri atas troposfer dan stratosfer. Bagian atas terdiri atas mesosfer, termosfer, dan eksosfer.

a. Troposfer
    Troposfer adalah lapisan paling bawah dan paling penting bagi makhluk hidup. Sebagian besar aktivitas makhluk hidup di bumi berada pada lapisan troposfer. Oleh karena pengaruh gravitasi, troposfer merupakan lapisan yang paling rapat yang mengandung 80% dari massa seluruh atmosfer. Sebagian besar bagian troposfer berbentuk uap air. Sebanyak 75% troposfer terdiri atas gas-gas atmosfer. Lapisan troposfer terbentang dari 0-15 km dari permukaan bumi. Suhu permukaan bumi sekitar 30°C dan semakin ke atas suhu semakin berkurang. Suhu troposfer pada ketinggian 15 km mencapai -56°C.
     Di lapisan troposfer inilah berlangsung sistem bumi atau kejadian-kejadian cuaca seperti hujan, angin, salju, dan awan.

b. Stratosfer
    Stratosfer berada di atas lapisan troposfer. Di antara troposfer dan stratosfer terdapat lapisan tropopause. Lapisan ini terbentang pada ketinggian 15-50 km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini tidak ada uap air, sedikit sekali terbentuk awan dan tidak ada aktivitas cuaca sehingga tidak mengganggu penerbangan dan digunakan sebagai jalur penerbangan.
    Lapisan Ozon berada pada lapisan ini yaitu pada ketinggian sekitar 25 km. Lapisan Ozon menyerap radiasi sinar UV yang berbahaya bagi manusia. Semakin tinggi permukaan lapisan stratosfer, suhu udara semakin naik. Pada lapisan Ozon suhunya sekitar -50°C sedangkan pada lapisan paling atas suhunya sekitar -2,5°C.

c. Mesosfer
    Diantara stratosfer dan mesosfer terdapat lapisan stratopause. Mesosfer terletak pada ketinggian 50-80 km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah. Lapisan paling atas memiliki suhu paling rendah yaitu -75°C. Lapisan mesosfer ini menjadi pelindung bumi dari benda-benda luar angkasa. Mayoritas meteor yang menuju bumi akan terbakar habis di mesosfer ini. Saat melihat fenomena meteor, kita akan menyaksikan bahwa seolah-olah meteor tersebut melintasi bumi dan kemudian menghilang. Namun yang sebenarnya terjadi adalah meteor sedang menuju bumi, akan tetapi meteor tersebut terbakar habis di atmosfer. Dengan demikian, terlihat seolah-olah meteor tersebut melintasi bumi.

d. Termosfer
    Diantara mesosfer dan termosfer terdapat lapisan mesopause. Lapisan termosfer berada pada ketinggian 80-500 km. Dinamakan termosfer karena suhu yang sangat panas yakni mencapai 1.982°C. Suhu lapisan terendah mencapai -87°C, sedangkan pada ketinggian paling atas mencapai 726°C. Lapisan termosfer sering disebut lapisan ionosfer. Dalam lapisan ini terjadi ionisasi partikel-partikel gas membentuk plasma yang mengandung ion-ion positif dan negatif. Lapisan ionosfer menyerap radiasi sinar X yang berbahaya.
    Lapisan ini juga membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh. Pada malam hari, siaran radio dari kota lain akan terdengar lebih jelas. Hal ini disebabkan adanya lapisan ionosfer. Pada siang hari, energi matahari mengenai partikel yang mengakibatkan partikel menyerap gelombang radio pada frekuensi AM. Pada malam hari, gelombang radio dipantulkan ionosfer sehingga dapat terpancar dengan jarak lebih jauh.
    Teleskop Hubble adalah teleskop ruang angkasa milik NASA. Teleskop Hubble mengorbit pada lapisan ionosfer. Selain teleskop Hubble, pesawat ulang alik juga mengorbit di lapisan ini.

e. Eksosfer
    Lapisan eksosfer berada pada ketinggian di atas 500 km. Kandungan utama dari eksosfer adalah gas hidorgen. Suhu lapisan ini sekitar 727°C. Lapisan ini merupakan batas dengan luar angkasa.
    Di lapisan eksosfer inilah sateli-satelit buatan mengorbit dan mengitari bumi. Di lapisan eksosfer, pesawat luar angkasa maupun satelit yang mengorbit di eksosfer tidak dapat bergerak bebas seperti pesawat yang biasa kita lihat. Hal ini disebabkan eksosfer memiliki sedikit molekul, sehingga gaya tekan udara sangat rendah, yang mengakibatkan sayap pesawat luar angkasa tidak bisa berfungsi. Pergerakan satelit atau pesawat luar angkasa tidak lagi mengandalkan sayap, melainkan hanya berbekal roket-roket pendorong.


LATIHAN SOAL DAN PEMBAHASAN

1. Perhatikan data berikut.

1. Ketinggian 80-500 km
2. Disebut juga lapisan ionosfer
3. Lapisan terluar dari atmosfer bumi
4. Penyusun utamanya adalah gas hidrogen

     Ciri-ciri lapisan termosfer ditunjukkan nomor ....

     a. 1 dan 2               c. 2 dan 3

     b. 1 dan 3               d. 3 dan 4

     Jawaban : a

     Pembahasan:

     Lapisan termosfer disebut juga lapisan ionosfer karena gas-gas terionisasi terdapat pada lapisan ini. Termosfer terletak pada ketinggian 80-500 km. Sementara itu, lapisan terluar atmosfer bumi adalah eksosfer. Pada lapisan ini terdapat molekul oksigen yang terpecah menjadi oksigen atomik. Pada proses pemecahan molekul gas oksigen dan molekul gas lainnya akan menyebabkan peningkatan suhu pada lapisan ini.

2. Pernyataan yang benar tentang lapisan stratosfer adalah ....
    a. mengandung gas ozon
    b. memantulkan gelombang radio
    c. melindungi bumi dari hujan meteor
    d. tempat terjadinya pelangi dan petir

    Jawaban : a
    Pembahasan:
    Letak stratosfer di atas lapisan troposfer. Batas antara lapisan troposfer dan stratosfer disebut tropopause. Sekitar 19,9% massa atmosfer terdapat pada lapisan ini. Pada lapisan stratosfer berlaku hukum isotermis, yaitu suhu udarabertambah tinggi seiring dengan naiknya ketinggian tempat. Kenaikan suhu tersebut disebabkan adanya lapisan ozon. Lapisan ozon berada di lapisan ini pada ketinggian sekitar 25 km. Lapisan ozon mampu menyerap radiasi ultraviolet dari matahari.

3. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

1. Tempat terbentuknya angin, hujan dan awan
2. Kandungan unsurnya didominasi unsur nitrogen dan oksigen
3. Lapisan atmosfer yang mengandung air

    Pernyataan di atas merupakan ciri-ciri lapisan ....

    a. troposfer               c. ionosfer

    b. eksosfer                d. mesosfer

    Jawaban : a

    Pembahasan:

    Troposfer adalah lapisan paling bawah. Pada lapisan ini terjadi kejadian cuaca seperti terbentuknya angin, hujan, dan awan. Lapisan ini didominasi unsur nitrogen dan oksigen sehingga berperan penting bagi makhluk hidup.

4. Salah satu fungsi lapisan mesosfer adalah ....

    a. memantulkan gelombang radio

    b. tempat terbentuknya lapisan ozon

    c. melindungi bumi dari hujan meteor

    d. tempat pembentukan dan perubahan cuaca

    Jawaban : c

    Pembahasan:

    Lapisan mesosfer berada pada ketinggian 50-80 km. Fenomenameteor dapat disaksikan pada lapisan ini. Fenomena ini menunjukkan seolah-olah meteor melintasi bumi lalu menghilang. Sebenarnya, meteor sedang menuju bumi selanjutnya terbakar habis di lapisan ini.

5. Berikut lapisan-lapisan atmosfer.

1. troposfer
2. stratosfer
3. mesosfer
4. termosfer

    Lapisan atmosfer yang mampu menyerap radiasi sinar X ditunjukkan oleh nomor ....

    a. 4                    c. 2

    b. 3                   d. 1

    Jawaban: a

    Pembahasan:

    Lapisan termosfer disebut juga lapisan ionosfer. Lapisan ini dapat menyerap radiasi sinar X.

6. Suhu di lapisan stratosfer berubah-ubah secara perlahan karena .....

    a. kelembapan udara tinggi

    b. tekanan udara rendah

    c. curah hujannya tinggi

    d. adanya ozon

    Jawaban : d

    Pembahasan:

    Stratosfer memiliki suhu yang berubah-ubah secara perlahan. Semakin ke atas, suhu lapisan stratosfer semakin tinggi. Kenaikan temperatur pada lapisan ini disebabkan adanya lapisan ozon yang menyerap sinar ultraviolet dari sinar matahari.

7. Semakin tinggi suatu tempat di permukaan bumi, tekanan udara pada daerah tersebut ....

    a. semakin rendah               c. tanpa tekanan

    b. semakin tinggi                d. stabil

    Jawaban : a

    Pembahasan:

    Besarnya tekanan udara akan berkurang seiring ketinggian daerah. Dengan demikian, semakin tinggi tempat, tekanan udaranya semakin rendah. 

8. Gas di atmosfer bumi yang berfungsi membantu tumbuhan dalam proses fotosintesis adalah ....

    a. ozon                              c. karbondioksida

    b. nitrogen                        d. karbonmonoksida

    Jawaban : c

    Pembahasan:

    Pada proses fotosintesis, tumbuhan memerlukan karbondioksida dan air. Hasil fotosintesis berupa oksigen dan glukosa.

9. Perhatikan jenis-jenis gas berikut.

1. nitorgen
2. karbon
3. karbondioksida
4. karbonmonoksida
5. oksigen
6. CFC

    Jenis gas yang terkandung dalam atmosfer bumi ditunjukkan oleh nomor ....

    a. 1, 2 dan 3

    b. 1, 3 dan 5

    c. 2, 3 dan 4

    d. 3, 5 dan 6

    Jawaban : b

    Pembahasan:

    Gas-gas yang terkandung dalam atmosfer seperti nitrogen, karbondioksida, oksigen, argon, helium dan metana.

10. Komposisi gas yang jumlahnya terbanyak di atmosfer adalah ....

    a. nitrogen

    b. oksigen

    c. karbon dioksida

    d. karbon monoksida

    Jawaban : a

    Pembahasan:

    Gas terbanyak di atmosfer adalah nitrogen (78%).

B.

1. Jelaskan proses terbentuknya atmosfer.

    Atmosfer awal yang terbentuk dinamakan atmosfer primer. Atmosfer primer tersusun atas hidrogen dan helium. Tahap selanjutnya terbentuk atmosfer sekunder yang berasal dari semburan gunung api. Semburan gunung api mengandung 95% uap air dan sisanya adalah berbagai senyawa seperti CO₂, SO₂, H₂S, HCl, belerang, H₂, CH₄, SO₃, NH₃. Selanjutnya, atmosfer yang terbentuk adalah atmosfer tersier. Atmosfer tersier adalah atmosfer yang menjadi asal usul kehidupan di bumi. Pada tahap ini muncul organisme fotosintetik yang mengolah karbon dioksida menjadi oksigen dan melepaskannya. Oksigen yang terlepas lama kelamaan membentuk ozon yang bermanfaat bagi kehidupan untuk banyak makhluk hidup.

2.