Bumi kita diselubungi oleh lapisan udara yang disebut atmosfer. Atmosfer terdiri atas aneka macam campuran gas yang dipengaruhi dan terikat oleh gravitasi bumi.
Ketebalan lapisan atmosfer diperkirakan mencapai sekitar 1.000 km dari permukaan bumi. Di bersahabat daerah permukaan pada bumi, komposisi gas tersebut terdiri atas 78% Nitrogen serta 21% Oksigen.
Adapun gas-gas yang lain yang terdapat dalam jumlah yang sungguh sedikit antara lain karbon dioksida (C02), argon (Ar), neon (Ne), dan uap air (H2O).
Persentasi uap air di atmosfer sangat kecil dan beraneka ragam terhadap kawasan dan waktu. Namun demikian, keberadaannya sungguh kuat kepada cuaca dan iklim.
Di tempat tropis, konsentrasi uap air sekitar 4%. Adapun di tempat kutub, fokus uap air sangat sedikit, bahkan hampir tidak ada.
Berbagai observasi dan pengukuran perihal atmosfer yang dijalankan oleh para ahli menciptakan gambaran bahwa atmosfer terdiri atas berbagai lapisan.
Berdasarkan profil temperatur secara vertikal, lapisan atmosfer dibagi menjadi empat lapisan yang meliputi lapisan troposfer, stratosfer, mesosfer, dan thermosfer.
 |
| Struktur lapisan atmosfer dari bawah ke atas |
Troposfer (0-10 km), ialah lapisan atmosfer terbawah. Lapisan ini merupakan suatu lapisan dimana yang paling erat dengan permukaaan bumi serta didalamnya mengandung sekitar 80% dari seluruh massa pada atmosfer.
Temperatur di lapisan ini berganti sejalan dengan perubahan ketinggian. Hasil observasi memperlihatkan temperatur menyusut sebesar 5°C setiap 1 km pertambahan ketinggian.
Lapisan ini juga banyak sekali mengandung uap air serta karbondioksida yang juga dapat mensugesti peristiwa cuaca di tampang bumi.
Di samping itu, kedua komponen gas ini juga penting untuk menjaga keseimbangan panas di permukaan bumi.
Stratosfer (10-50 km), merupakan lapisan kedua sehabis troposfer. Berbeda dengan kondisi di troposfer, di lapisan ini terjadi kenaikan temperatur (temperature inversion). Temperatur berkembangdengan bertambahnya ketinggian.
Dari temperatur yang antara sekitar -60°C pada ketinggian 10 km dan nanti akan perlahan-lahan meningkat hingga sekitar 0°C di batas mesosfer pada ketinggian 50 km.
Kenaikan temperatur ini disebabkan oleh perembesan radiasi ultra violet oleh gas ozon (O3). Sebagian besar gas ini terfokus pada ketinggian 25 km di atas pemukaan bumi.
Mesosfer (50-85 km). Susunan mesosfer tidak sama dengan stratosfer. Di lapisan ini kepadatan gas-gasnya sudah agak berkurang.
Berbeda dengan di lapisan stratosfer, di lapisan ini terjadi penurunan temperatur. Temperatur di puncak pada lapisan mesosfer ini akan meraih kira-kira -90°C di ketinggian 80 km dan di atas permukaan bumi.
Penurunan temperatur ini juga mampu terjadi karena tidak adanya sebuah gas, uap air, serta debu yang mampu menyerap radiasi ultraviolet yang ada.
Mesosfer itu juga mempunyai sebuah lapisan ion atau terdapat udara bermuatan listrik yang disebut lapisan D. Lapisan yang terletak pada ketinggian 50-70 km dari permukaan bumi ini berfungsi memantulkan gelombang radio.
Kemampuan tersebut disebabkan oleh adanya sinar ultraviolet pada molekul-molekul udara yang bertemu dengan elektron atau muatan listrik negatif. Berbagai keajaiban terjadi di lapisan mesosfer.
Misalnya, pijar udara, yakni cahaya yang disebabkan oleh radiasi pantulan sinar matahari oleh partikel-partikel atmosfer yang panas. Teja kutub utara dan selatan mampu masuk ke lapisan mesosfer.
Termosfer (80-500 km) pada Lapisan termosfer sangat berlawanan pula dengan lapisan atmosfer lainnya.
Di lapisan ini juga terjadi kenaikan pada temperatur (fnuersi) dari -90°C pada ketinggian 80 km, dan kemudian mampu naik sampai ribuan derajat pada ketingian 500 km dan terus akan meningkat hingga meraih lapisan eksosfer.
Kepadatan termosfer sangat minim, kurang dari sepersejuta kepadatan udara pada permukaan bumi. Namun demikian, meskipun udara di lapisan ini tipis, lapisan termosfer bisa mengkremasi meteor yang sedang melaju turun pada ketinggian 300 km.
Hampir semua atom gas yang ada pada lapisan termosfer mengandung energi muatan listrik atau terionisasi oleh radiasi matahari yang berpengaruh.
Selanjutnya, muatan listrik negatif atau elektron, tersebar di mana-mana dalam jumlah sungguh banyak.
Terdapat tiga tempat bermuatan listrik yang terpisah yakni lapisan E, Lapisan F, dan Lapisan F2. Lapisan E terletak pada ketinggian 90-120 Ion di atas bumi. Muatan listrik di lapisan ini disebabkan oleh sinar-X dari matahari.
Lapisan di atasnya, adalah Lapisan F1 dan F2 yang terletak pada ketinggian 120-300 km lebih mendapatkan muatan listrik alasannya sinar ultraviolet dari matahari.
Lapisan termosfer sangat memiliki kegunaan bagi bidang komunikasi karena ada ionosfer berfungsi untuk memantulkan gelombang radio.
Gambar: disini