ATMOSPHERE COMPOSITION (KOMPOSISI ATMOSFER)
Apa itu udara?
Kita tahu bhw atmosfer adalah udara pembungkus yg mengelilingi planet kita. Tetapi apa itu udara?
Udara adalah campuran dari
banyak gas yg berbeda dimana jumlahnya yg bervariasi dari partikel padat
dan cair yg sangat kecil, menggantung (melayang)/ mengambang.
Kadang-kadang kita menggunakan istilah udara seperti jika dia adalah gas
spesifik. Tetapi ini bukan yg dimaksud.
Apa itu campuran?
Di dalam campuran, masing2
komponen mempertahankan sifat2 fisika dan kimia individualnya. Jika uap
air, debu, dan komponen variabel yg lain dikeluarkan dari atmosfer, kita
akan mendapatkan bhw komposisi udara adalah sangat stabil hingga
ketinggian sekitar 80 km (50 mil)=>homosfer=zona komposisi yg
homogeny.
Komposisi Atmosfer
Dua
gas nitrogen dan oksigen, mencakup 99 persen volume udara kering yg
bersih. Perbandingan volume komposisi gas udara kering: Nitrogen
(78.08%), oksigen (20.95%). Meskipun pd kenyataannya nitrogen adalah gas
yg paling banyak di atmosfer, dia relatif kurang penting dlm pengertian
proses cuaca dan iklim. Oksigen, yg merupakan gas kedua terbanyak di
atmosfer adalah yg sesungguhnya penting bagi kehidupan di bumi .
komposisi gas atmosfer |
Kira-kira 1% sisa dari
udara kering adalah gas argon (0.93%) yg merupakan gas yg tdk bereaksi
=> argon tdk punya peran penting dlm proses di atmosfer . Jumlah yg
sangat kecil dari gas-gas lain juga ada. Masing-masing gas tsb (karbon
dioksida, CO2(0.038%), Neon,Ne (0.00182%), Helium,He (0.000524%),
Krypton,Kr (0.000114), Hidrogen ,H2(0.00005%)) mewakili hanya sebagian
kecil dari 1 persen atmosfer. Bila jumlah yg sangat kecil dilibatkan,
maka biasa utk menyatakan konsentrasi dlm parts per million (ppm)
daripada dlm persen (parts per hundred) =>CO2 (380 ppm), Ne
(18.2ppm). He (5.24ppm), Kr (1.14ppm) dan H2 (0.5ppm).
Karbon dioksida hanya menyatakan
bagian kecil dari atmosfer, tetapi dia adalah komponen yg penting. CO2
penting krn dia penyerap yg efisien dari energi yg dipancarkan bumi dan
krnnya mempengaruhi pemanasan atmosfer (pd grafik menunjukkan
konsentrasi CO2 naik krn aktivitas manusia, terutama pembakaran bahan
bakar fosil. Tambahan CO2 menyebabkan suhu global naik.)
Disamping komponen2 yg stabil
spt nitrogen dan oksigen, udara meliputi gas2 dan partikel2 yg
konsentrasinya bervariasi besar dari waktu ke waktu dan dari tempat ke
tempat lain. Contoh komponen variabel meliputi uap air, debu, ozon, dan
polutan yg dibuat manusia.
Pollutan
udara adalah gas2 dan partikel2 di udara yg membahayakan kesehatan kita
dan atau mengganggu fungsi lingkungan alamiah. Satu kategori dari
pollutan adalah primary pollutans. Primary pollutans secara langsung
diemisikan dari sumber yg dpt diidentifikasikan dan dg segera mengotori
udara. Pembangkit listrik merupakan sumber sulfur dioxide, particulate
matter, dan nitrogen oxides. Ketika sumber primary pollutants diuji,
makna dari kategori transportasi adalah jelas, yaitu bertanggung jawab
bagi hampir setengah polusi udara (menurut berat.) Kategori lain adalah
secondary pollutants, yg terbentuk di atmosfer ketika reaksi berlangsung
diantara primary pollutants. Ozone, bahan utama dlm urban smog, adalah
contoh secondary pollutant. Dia dihasilkan dekat permukaan bumi ketika
primary pollutants tertentu bereaksi krn adanya sinar matahari yg kuat.
Reaksi kimia di atmosfer yg dirangsang oleh cahaya matahari spt yg
menghasilkan ozone dan komponen urban smog yg lain, dinamakan reaksi
fotokimia. Karena reaksi yg membentuk secondary pollutants tsb
dirangsang oleh cahaya matahari yg kuat, pembentukannya terbatas pd jam2
sianghari. Puncaknya terjadi di sore hari setelah sepanjang hari yg
kalm, panas dan banyak sinar matahari. Seperti yg bisa anda duga, level
urban smog biasanya tertinggi di bulan2 musim panas (summer) ketika
berkas sinar matahari sangat intens. Hujan asam adalah juga fenomena yg
berkaitan dg secondary pollutants. Primary pollutants sulfur dioxide dan
nitrogen oxide bereaksi di atmosfer dg air, oksigen, dan zat kimia yg
lain membentuk larutan yg ringan dari sulfuric acid dan nitric acid.
Hujan asam dpt merusak hutan dan membentuk kondisi yg beracun bagi ikan
dan kehidupan lain. Hujan asam juga mempercepat rusaknya batuan dan cat
serta korosi metal. Walaupun polusi udara terus menjadi masalah
lingkungan yg penting, peningkatan penting dlm kualitas udara telah
terjadi. Walaupun progres pengurangan emisi semakin nyata, masih ada
sekitar lebih dari 120 juta orang di seluruh negeri yg tinggal di kota
yg terpantau tingkat kualitas udaranya berada di atas the primary
national standards.
Air bumi secara tetap mengalami
siklus di atmosfer, hidrosfer, bumi padat dan biosfer. Kelembaban,
jumlah uap air di atmosfer adalah elemen cuaca dasar. Instrumen yg
dinamakan sling psychrometer dpt digunakan utk mengukur kelembaban
relatif. Uap air mempunyai banyak peran penting di atmosfer . pertama,
air merupakan sumber dari semua awan dan presipitasi, air merupakan gas
penyerap panas yang berpengaruh pada pemanasan atmosfer, trakhir, panas
yang dilepaskan saat kondensasi menyediakan energy untuk badai.
Partikel padat dan cair yg
sangat kecil yg menggantung di atmosfer dinamakan aerosol. Aerosol
berasal dari banyak sumber alamiah dan manusia. Letusan gunung berapi,
tanah yg dihembuskan ke udara, dan tepung sari yg terangkat oleh angin
merupakan contoh. Aerosol dpt mengurangi jumlah cahaya matahari yg
mencapai permukaan bumi dg menyerap, memantulkan, dan membaurkan energi
matahari yg datang. Asap dan jelaga dari kebakaran dan pabrik adalah
sumber lain dari aerosol. Aerosol mempunyai peran penting dlm proses
cuaca dan iklim. Partikel yg sangat kecil tsb berperan sbg permukaan
dimana uap air berkondensasi menghasilkan awan dan fog.
Komponen variabel lain dari
atmosfer adalah gas yg dinamakan ozon. Formula kimia utk ozon adalah O3.
ini berarti bhw setiap molekul ozon terdiri dari 3 atom oksigen.
Kebanyakan ozon yg terjadi secara alamiah terkonsentrasi diantara 10 dan
50 km di atas permukaan bumi di daerah atmosfer yg dinamakan
stratosfer. Ozon di strastosfer menyerap banyak radiasi ultra violet
(UV) dari matahari. B erkas UV adalah cahaya pembakar dari matahari dan
dpt membahayakan kehidupan. Jika ozon tdk memfilter radiasi UV dari
matahari dlm jumlah besar, dan jika sinar UV tsb mencapai permukaan bumi
tanpa terhalang, planet kita akan tdk dapat dihuni bagi kebanyakan
kehidupan spt yg kita kenal . Ozon terjadi secara alamiah di atas di
stratosfer dimana dia menyerap sinar UV dari matahari. Karena panjang
gelombang yg diserap di stratosfer adalah berbahaya bagi kehidupan di
permukaan, ozon adalah sangat penting krn fungsinya sbg pelindung.
Sebaliknya, ozon yg dihasilkan dekat permukaan bumi adalah sbg pollutan.
Ozon merupakan komponen utama dlm campuran noxius dari gas dan partikel
yg dinamakan photochemical smog, yg terbentuk sbg hasil dari reaksi
diantara pollutan yg diemisikan oleh kendaraan bermotor dan industri.
Apapun yg mengurangi jumlah ozon di stratosfer dpt mempengaruhi
kehidupan manusia di bumi. Meningkatnya radiasi UV di permukaan bumi
akan meningkatkan timbulnya kanker kulit. Produksi kimia yg mengandung
chlorine spt chlorofuorocarbons (CFCs) telah membawa hilangnya ozon di
atmosfer .
Ada banyak penggunaan utk CFCs:
• Pendingin utk refrigerator dan air conditioners
• Pelarut pembersih utk komponen elektronik
• Produksi busa plastik tertentu
• Propellant utk semburan aerosol
CFCs secara perlahan dibawa ke
stratosfer dimana mereka dibombardir oleh sinar UV dari matahari. Sbg
hasilnya, molekul CFC terurai dan melepaskan atom2 chlorine. Atom
chlorine bebas (Cl) bereaksi dg molekul ozon (O3) dg mengambil 1 atom
oksigen membentuk chlorine monoxide (ClO)dan meninggalkan 1 molekul
oksigen. Kemudian , ketika 1 molekul ClO bertemu dg 1 atom bebas
Oksigen, O, atom oksigen mengurai ClO, mengambil atom oksigen dan
melepaskan atom Cl kembali ke stratosphere utk menghilangkan lebih
banyak ozon. Reaksi ini terjadi terus menerus, membiarkan atom Cl
tunggal menghilangkan banyak molekul ozone. Pengurangan ozon terjadi di
seluruh dunia, tetapi yg paling banyak setiap September dan Oktober di
wilayah Antartika. Disini, selama musim semi di BBS, lubang ozon terjadi
. Sebagai keadaan yg menunjukkan keberhasilan UN, Perjanjian yg
dinamakan Montreal Protocol sepakat penghapusan penggunaan CFC pd awal
abad 21. Data satelit menunjukkan lubang ozon antartika pd 24 September
2006. Lubang meliputi sekitar 29 juta km2, wilayah sedikit lebih besar
daripada wilayah seluruh amerika utara. Meskipun CFCs akan tdk lagi
digunakan, CFCs yg sdh ada di atmosfer akan tetap aktif utk banyak tahun
ke depan.
Secara ringkas, udara adalah
campuran kompleks dari banyak gas dan partikel. Beberapa komponen adalah
stabil dan tdk bervariasi, sementara yg lain sangat bervariasi dari
satu tempat ke tempat lain dan dari satu waktu ke waktu yg lain.
Komentar
Posting Komentar