"Atmosfer hujan selalu mampu membawa seseorang berkelana ke masa lalu"
Prisca Primasari - Penulis Indonesia
Akhir-akhir ini kita sering mengalami hujan. Saat terjadi hujan, beberapa dari kalian mungkin ada yang merasa bahagia atau malah sedih karena teringat kenangan, ataupun ada yang merasa marah karena hujan dapat menghambat pekerjaan seseorang.
Saya sebagai orang yang setiap hari nglaju dari kulon progo ke stece terkadang merasa ngedumel sendiri karena saat terjadi hujan akan mengganggu perjalanan saya dari rumah ke stece. Sudah perjalanan yang cukup jauh dan memakan waktu kurang lebih 45 menit ditambah hujan menjadi perpaduan situasi yang sempurna untuk mengganggu mood bekerja hari itu. Mungkin di antara kalian punya ceritanya masing-masing disaat hujan turun.
Terlepas dari pembicaraan tentang perasaan saat hujan, apa hubungannya hujan dengan materi kita saat ini? Pada pembahasan ini kita akan membahas tentang atmosfer dimana hujan menjadi salah satu fenomena yang terjadi di atmosfer kita ini. Guna mengetahui atmosfer lebih banyak, mari kita pelajari mulai dari definisi dan karakteristik atmosfer.
Apakah yang dimaksud dengan atmosfer? Secara harfiah, atmosfer terambil dari dua kata dasar dalam bahasa yunani, yaitu Atmos dan Sphaira. Atmos yang berarti uap atau udara dan Sphaira yang berarti lapisan. Jadi dapat disimpulkan bahwa atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi.
Lapisan atmosfer ini terdiri dari berbagai macam gas. Komposisi gas penyusun atmosfer tersebut adalah sebagai berikut:
Nitrogen (N2) sebanyak 78,08%
Oksigen (O2) sebanyak 20,95%
Argon (Ar) sebanyak 0,93%
Karbondiosida (CO2) sebanyak 0,034%
Unsur – unsur lain (Neon, helium, ozon, hidrogen, krypton, metana dan xenon)
Apakah kita dapat melihat atmosfer bumi? Jika kita melihat sekeliling kita, kita tidak akan mampu melihat wujud atmosfer tersebut karena atmosfer itu tidak berwarna, tidak berwujud, dan tidak berbau. Atmosfer bumi kita ini rata-rata berada pada ketinggian 0-560 km di atas permukaan laut. Walaupun komponen utama atmosfer adalah gas, namun masih terdapat unsur debu dan uap air yang ikut melayang di lapisan atmosfer, namun dalam jumlah yang relatif kecil.
Walaupun atmosfer tidak dapat dilihat, namun dapat dirasakan dalam bentuk angin. Angin tersebut terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara di dua tempat yang berbeda. Tekanan udara ini dapat terbentuk karena atmosfer sendiri sebenarnya memiliki berat yang dapat menekan lingkungan di sekitarnya. Berat atmosfer di suatu tempat dapat berubah-ubah karena tergantung dengan besaran gravitasi bumi dan penyinaran matahari. Karena ada penyinaran matahari tersebut, maka atmosfer dapat mengembang maupun menyusut. Atmosfer sendiri juga memiliki lapisan-lapisan udara yang unik dengan karakteristik dan fungsinya masing-masing.
Lapisan paling dekat dengan permukaan bumi
Tempat kejadian fenomena iklim, seperti angin, hujan, petir, dan pelangi
Ketebalan lapisan di equator sekitar 18 Km dpl dan sekitar kutub hanya 8 Km dpl
80% masa atmosfer berada di lapisan ini
Terjadi gradien termometrik (penurunan suhu 0,6° C setiap kenaikan 100m)
Suhu teratas troposfer -60° C sedangkan pada permukaan laut daerah tropis sekitar 27° C
Terdapat lapisan tropopause (lapisan antara troposfer dan stratosfer).
Terdapat lapisan ozon pada ketinggian 35 Km dpl yang bermanfaat melindungi bumi dari pancaran ultraviolet
Terdapat lapisan isotermal (18-22 Km dpl) yang memiliki suhu sekitar 60°C
Terdapat lapisan inversi (20-60 Km dpl), lapisan inversi adalah lapisan yang justru lebih hangat dari lapisan di bawahnya (biasanya lapisan atmosfer semakin tinggi akan semakin dingin). Hangatnya suhu di lapisan inversi dapat terjadi karena adanya gesekan antara partikel aliran angin panas/dingin (adveksi) di tropopause dengan partikel udara dingin yang ada di stratosfer (front).
Pada lapisan ini pesawat jet terbang
Terdapat lapisan stratopause (lapisan antara stratosfer dan mesosfer)
Melindungi bumi dari benda – benda luar angkasa
Tempat terjadinya pembakaran benda luar angkasa
Suhu bagian atas lapisan ini semakin rendah
Pada ketinggian 80 Km dpl suhu mencapai -90° C (lapisan paling dingin)
Terdapat lapisan mesopause (lapisan antara mesosfer dan termosfer)
Memiliki temperatur antara -40° C hingga -5° C
Terjadi ionisasi sebagian molekul dan atom udara. Adanya ionisasi tersebut menyebabkan adanya lapisan ionosfer.
Memiliki temperatur antara 0° C – 70° C
Terjadi ionisasi seluruh atom udara
Terjadi pemantulan gelombang radio pada lapisan ini
Terdapat 3 lapisan, yaitu:
Lapisan E (lapisan Kennely – Heavyside)
Lapisan F (terjadi pemantulan panjang – pendek gelombang radio)
Lapisan atom
Terjadi gerakan atom – atom secara tidak beraturan
Lapisan paling panas
Satelit diluncurkan pada lapisan ini
Disebut juga ruang antar planet dan geostationer.
Pada lapisan eksosfer ini sudah tidak terpengaruh adanya gravitasi bumi
Atmosfer tersusun dari berbagai macam gas, sehingga berbagai gejala optik yang indah sering terjadi di lapisan ini. Gejala optik yang terjadi disebabkan karena berbagai faktor dan menghasilkan pemandangan yang bermacam-macam. Gejala tersebut antara lain sebagai berikut:
Pelangi adalah gejala optik yang terjadi akibat proses pembiasan sinar matahari oleh titik – titik air hujan sehingga terurai menjadi berkas warna (spektrum warna). Warna – warna terdiri atas merah, jingga, kuning, hijau, nila, biru, ungu.
Halo adalah lingkaran sinar putih yang mengelilingi bulan atau matahari. Fenomena ini terjadi akibat proses pembiasan sinar matahari atau bulan oleh kristal – kristal es yang terkondensasi dalam jenis awan – awan tinggi.
Sandikala adalah cahaya berwarna merah kekuningan yang muncul ketika matahari terbit dan terbenam.
Fatamorgana adalah ilusi optik yang dihasilkan dari pembiasan cahaya melalui kepadatan yeng berbeda.
Aurora adalah pita cahaya warna warni yang terdapat di langit kutub utara dan selatan. Fenomena ini terjadi karena interaksi antara gelombang elektromagnetik matahari dan medan magnet bumi. Aurora di kutub utara disebut Aurora Borealis, sedangkan yang di selatan disebut Aurora Australis.
Penyidikan atmosfer memiliki beberapa manfaat, antara lain adalah:
Melakukan prakiraan cuaca.
Menyelidiki kemungkinan hujan buatan.
Mengetahui penyebab gangguan radio dan televisi.
Mengetahui syarat-syarat hidup di lapisan udara bagian atas.
Tempat menyelidiki kondisi atmosfer disebut stasiun meteorology atau observatorium meteorologi.
Penyelidikan pada lapisan atmosfer yang akan menghasilkan ramalan cuaca maupun mengetahui gangguan yang mengancam bumi dapat dilakukan oleh lembaga-lembaga pemerintahan. Terdapat dua lembaga pemerintahan yang diberi otoritas atau kewenangan untuk melakukan berbagai penyelidikan terhadap atmosfer. Dua lembaga tersebut adalah Badan Meteorologi, klimatologi, geofisik (BMKG) dan Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN).
BMKG adalah sebuah lembaga pemerintah Non-Departemen (LPND) yang dipimpin sorang kepala badan. BMKG melaksanakan tugas kepemerintahan di bidang meteorology, Klimatologi, Kualitas Udara dan Geofisika sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Fungsi BMKG sebagai berikut:
Mengadakan pelayanan data dan informasi dibidang meteorology, klimatologi, dan geofisika.
Menyampaikan informasi kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan perubahan iklim.
Menyampaikan informasi dan peringaan dini kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan dengan bencana karena faktor meteorology, klimatologi dan geofisika.
Mengadakan kerjasama internasional di bidang meteorology, klimatologi dan geofisika.
Mengadakan pembinaan dan koordinasi pelaksanaan tugas administrasi di lingkungan BMKG.
LAPAN adalah lembaga pemerintah non-kementerian yang berada di bawah dan bertanggung jawab kepada Presiden melalui menteri yang membidangi urusan pemerintahan di bidang riset dan teknologi. LAPAN mempunyai tugas pokok untuk melaksanakan tugas pemerintahan di bidang penelitian dan pengembangan kedirgantaraan serta pemanfaatannya. Fungsi LAPAN sebagai berikut:
Penyusunan kebijakan nasional di bidang penelitian dan pengembangan sains antariksa dan atmosfer, teknologi penerbangan dan antariksa, dan penginderaan jauh serta pemanfaatannya;
Pelaksanaan penelitian dan pengembangan sains antariksa dan atmosfer, teknologi penerbangan dan antariksa, dan penginderaan jauh serta pemanfaatannya;
Penyelenggaraan keantariksaan;
Pengoordinasian kegiatan fungsional dalam pelaksanaan tugas LAPAN;
Pelaksanaan pembinaan dan pemberian dukungan administrasi kepada seluruh unit organisasi di lingkungan LAPAN;
Pelaksanaan kajian kebijakan strategis penerbangan dan antariksa;
Pelaksanaan penjalaran teknologi penerbangan dan antariksa;
Pelaksanaan pengelolaan standardisasi dan sistem informasi penerbangan dan antariksa;
Pengawasan atas pelaksanaan tugas LAPAN; dan
Penyampaian laporan, saran, dan pertimbangan di bidang penelitian dan pengembangan sains antariksa dan atmosfer, teknologi penerbangan dan antariksa, dan penginderaan jauh serta pemanfaatannya.