BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Dalam beberapa tahun terakhir, duna sibukkan dengan isu pemanasan global (global warming). Masalah global wrming ini terkait dengan keberadaan atmosfer bumi. Planet bumi terdiri dari berbagai lapisan antara lain litosfer,hidrosfer,dan atmosfer. Atmosfer merupakan selimut pelindung yang memelihara kehidupan di bumi dan sumber oksigen bagi pernafasan dan sumber karbondioksida bagi reaksi fotosintesis. Sebagai komponen dasar siklus hidrologi,atmosfer menjadi media transport air dari lautan ke daratan. Atmosfer mempunyai fungsi sebagai pelindung utama kehidupan dibumi karena dapat menyerap banyak sinar kosmik
dari
angkasa
luar,selain
itu
juga
dapat
menyerap
radiasi
elektromagnetik dari sinar matahari. Komposisi dan peranan kimia atmosfer penting karena beberapa alasan, tapi terutama adalah karena interaksi antara atmosfer dan organisme hidup. Komposisi atmosfer bumi telah berubah karena akivitas manusia dan beberapa perubahan ini berbahaya bagi kesehatan manusia, dan ekosistem. Contoh masalah yang telah ditangani oleh kimia atmosfer termasuk hujan asam, smog fotokimia dan pemansan global. Kimia atmosfer mencari pemahaman penyebab masalah- masalah ini, dan dengan memahami teori dibalik masalah-masalah tersebut akan mencari pemecahan yang memungkinkan untuk diuji dan sekaligus mengevaluasi perubahan pada kebijakan pemerintah. Para ahli kimia atmosfer mempelajari komposisi kimia dari suasana alam, gas jalan, cairan, dan padatan di atmosfer berinteraksi satu sama lain dan dengan bumi permukaan dan biota yang terkait, dan bagaimana kegiatan manusia dapat mengubah karakteristik suasana kimia.
1.2 RUMUSAN MASALAH Adapun rumusan masalah yang diangkat dalam makalah ini adalah : a
Bagaimana sifat dan susunan atmosfer ?
b
Bagaimana pembagian wilayah atmoser ?
c
Seperti apakah keseimbangan panas bumi ?
d
Bahan-bahan kimia apa saja yang terdapat dalam atmosfer ?
e
Bagaimana pula reaksi fotokimianya ?
1.3 TUJUAN Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah : a
Untuk mengetahui sifat dan susunan atmosfer
b
Untuk mengetahui pembagian wilayah atmosfer
c
Untuk mengetahui keseimbangan panas bumi
d
Untuk mengetahui bahan-bahan kimia dalam atmosfer
e
Untuk mengetahui reaksi fotokimia dalam atmosfer
BAB II PEMBAHASAN
2.1 2.2 2.3 KESEIMBANGAN PANAS BUMI Matahari adalah sumber utama dari semua energi yang sampai ke bumi. Energi dari matahari meliputi semua spektrum elektromagnetik. Meskipun demikian yang terbanyak adalah sekitar cahaya tampak antara gelombang 0,4
μm. Dengan adanya jarak antara bumi dengan matahari setiap 1 meter persegi dari area yang terkena aliran sinar radiasi matahari (solar fluk) menerima 19,2 kcal energi per menit. Bila seluruh energi ini mencapai permukaan bumi maka bumi akan menguap sejak dulu. Oleh karena itu, terdapat berbagai faktor yang cukup kompleks yang turut terlibat dalam menjaga keseimbangan panas bumi. Pemanasan udara dapat terjadi melalui 2 proses pemanasan, yaitu pemanasan secara langsung dan pemanasan secra tidak langsung.
Pemanasan secara langsung Pemanasan secara langsung dapat terjadi melalui beberapa proses sebagai berikut:
Absorbsi Adalah penyerapan unsur-unsur radiasi matahari, misalnya sinar gama sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap radiasi matahari tersebut adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, dan debu.
Refleksi Adalah pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikelpartikel lain di atmosfer.
Difusi Sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah. Proses ini menyebabkan langit berwarna biru.
Pemanasan secara tidak langsung Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut, yaitu :
Konduksi Pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara diatasnya
Konveksi Pemberian panas oleh gerak vertikal ke atas
Adveksi Pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar)
Turbulensi Pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputarputar ke atas tetapi ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfer.
Bagaimanakah proses penyerapan dan pengemisian radiasi Matahari oleh atmosfer Bumi dan permukaan Bumi?
Diperkirakan bahwa 35 % dari radiasi Matahari yang diterima pada batas atas atmosfer Bumi dikembalikan kembali ke ruang angkasa dalam bentuk
gelombang
pendek
oleh
proses
hamburan,
dan pemantulan-
pemantulan
oleh awan, oleh partikel-partikel debu, oleh molekul-molekul
udara, dan oleh permukaan Bumi, dengan perincian; 2 % dipantulkan oleh permukaan Bumi, 6 % dipantulkan atau dihamburkan oleh atmosfer, dan 27 % dipantulkan oleh awan. Sisanya atmosfer
Bumi
sebesar 65 %
diserap oleh
dan permukaan Bumi. Atmosfer menyerap sebesar 14 %
radiasi Matahari dan permukaan Bumi menyerap sebesar 51 % radiasi. Radiasi
yang
diserap
permukaan
Bumi dipergunakan untuk memanasi
atmosfer dari bawah. Dari 51 % radiasi yang diserap permukaan Bumi, 34 % berasal dari radiasi Matahari langsung, dan 17 % lagi dari radiasi difus atau radiasi langit (sky radiation). Dengan demikian hanya 65 % dari radiasi Matahari yang dapat digunakan untuk memanaskan atmosfer Bumi, yaitu sebesar 14 % langsung diserap oleh atmosfer, dan 51 % yang diserap permukaan Bumi. Sekitar 20% dari energi radiasi diserap begitu masuk melewati atmosfer. Ozon menyerap sekitar 1 – 3 %, terutama dalam bagian gelombang indeks ultra violet. Pada atmosfer, sekitar 17 – 19% dari radiasi yang masuk diserap terutama oleh uap air dan oksigen. Penyerapan atmosfer total terhadap readiasi dengan panjang gelombang 0,3 – 0,7 um tidak sangat besar dan umumnya masuk secara efektif melalui lubang “transparan” dari atmosfer. Secara keseluruhan sekitar 50% dari radiasi matahari sampai ke permukaan bumi ini meradiasikan kembali sebagian energi melalui kisaran panjang gelombang yang luas , tetapi terbanyak pada panjang gelombang 10 – 20 um yaitu infra merah. Radiasi rata-rata yang dipantulkan ke ruang angkasa harus sama dengan yang diserap dari matahari. Oleh karena itu sejumlah energi harus mengalir dari daerah tropik ke daerah kutub di dalam atmosfer. Aliran energi ini merupakan sistem aliran udara panas ke arah kutub dan aliran udara dingin dari kutub ke arah tropik dan ini akan dinyatakan dengan aliran laut.
Karena temperatur rata-rata tahunan Bumi secara keseluruhan konstan, artinya bumi tidak bertambah panas atau bertambah dingin, maka 65 % dari radiasi Matahari yang
diserap
atmosfer
dan
permukaan
Bumi
harus
dipancarkan kembali ke ruang angkasa dalam bentuk radiasi gelombang panjang. Tidak boleh ada radiasi yang menunpuk di Bumi. Bentuk dan kuantitas pancaran radiasi sistem atmosfer Bumi adalah (Gambar 9.2) : 14 % hilang ke ruang angkasa dan tidak memanasi atmosfer, 6 % radiasi Bumi diserap atmosfer yang disebut radiasi efektif, 9 % diterima atmosfer melalui panas yang dibawa oleh arus turbulensi dan konveksi. 19 % diterima atmosfer melalui kondensasi dari uap air, dimana panas laten kondensasi dilepaskan.
