Lapisan udara yang terdapat di sekeliling bumi. Perkataan atmosfera berasal daripada perkataan Yunani, iaitu gabungan perkataan atmos yang bermaksud wap dan sphaira yang bermaksud sfera. Atmosfera terhasil akibat proses evolusi yang berlaku dalam jangka masa 3-4 bilion tahun terdahulu, bermula selepas wujudnya bumi. Kedudukan atmosfera bermula dari permukaan bumi dan mengunjur ke ruang angkasa sejauh hingga beberapa ratus kilometer tebalnya.
Umumnya, udara yang terdapat di dalam atmosfera terdiri daripada campuran gas, iaitu 78% nitrogen, 21% oksigen dan selebihnya (1%) campuran gas gas lain termasuk wap air. Kandungan gas di dalam atmosfera adalah sangat penting bagi kehidupan di bumi terutamanya untuk membolehkan proses pernafasan manusia dan haiwan, serta melengkapkan proses sintesis makanan oleh tumbuhan.
Atmosfera boleh dibahagikan kepada empat lapisan iaitu troposfera, stratosfera, mesosfera, dan termosfera.
Troposfera Lapisan yang terbentuk setebal lebih kurang 11 km dari permukaan bumi. Walaubagaimanapun, lapisan ini mungkin lebih tebal di kawasan yang terletak berhampiran dengan garisan Khatulistiwa dan lebih nipis di kawasan berhampiran dengan kutub utara dan kutub selatan. Kandungan gas dan wap air yang terdapat di dalam lapisan adalah tumpat. Hampir kesemua kejadian awan, hujan,salji, tiupan angin, kabus jerebu, dan ribut petir berlaku dalam kawasan troposfera. Pesawat udara lazimnya terbang di dalam lapisan ini.
Stratosfera Lapisan yang terbentuk di atas lapisan troposfera, iaitu 11-50 km dari permukaan bumi. Lapisan ini lebih bersih dan sejuk berbanding lapisan troposfera. Malah kandungan gas dan wap air di dalam lapisan stratosfera juga didapati kurang tumpat berbanding lapisan troposfera. Lazimnya, lapisan ini tidak mengandungi awan dan tidak mengalami ribut petir. Kandungan penting lapisan strotosfera ialah lapisan ozon (O3) yang mampu melindungi bumi dan segala kehidupannya daripada sinaran ultralembayung matahari.
Mesosfera Lapisan atmosfera yang berada 50-80 km dari permukaan bumi. Lapisan ini terletak di atas lapisan stratosfera. Ozon yang terdapat di dalam lapisan stratosfera menyebabkan suhu meningkat ke tahap 100C pad ketinggian 50 km. Suhu ruang udara ini menyusut sehingga -750C pada ketinggian 80 km.
Termosfera Kawasan yang berada lebih tinggi daripada 80 km dari permukaan bumi. Lapisan ini terdapat di atas lapisan mesosfera dan mengunjur sehingga lebih kurang 600 km ke ruang angkasa. Ketumpatan kandungan gas di dalam lapisan termosfera adalah sangat rendah dan suhu di lapisan ini boleh meningkat sehingga 20000C.
Tekanan yang dikenakan oleh atmosfera ke atas bumi dinamai tekanan atmosfera. Tekanan atmosfera ini wujud disebabkan oleh berat udara. Paras aras laut, atmosfera mengenakan tekanan sebanyak lebih kurang 9.81 N atau jisin 1.0 kg ke atas setiap luas permukaan 1 cm persegi. Dengan lain perkataan, tekanan atmosfera adalah lebih kurang 100 kPa atau 1 bar. Tekanan ini juga setara dengan 10 m turus air. Walaupun tekanan ini agak besar dan sentiasa dialami oleh kehidupan di bumi, namun ia tidak disedari.
Sejenis alat yang dinamai barometer digunakan
untuk untuk mengukur tekanan atmosfera. Walaubagaimanapun, tekanan atmosfera
berubah ubah mengikut kedudukan dan ketiggian dari aras laut kerana ketumpatan
udara yang semakin nipis. Secara umum, ketumpatan udara menjadi lebih nipis
apabila jarak dari permukaan bumi bertambah. Contohnya, tekanan di puncak
Gunung Everest dengan ketinggian lebih kurang 8.85 km dari aras laut adalah
dianggarkan lebih kurang 300 mbar.
Sifat |
Unit (SI) |
Suhu, T |
288 K (150C) |
Tekanan, p |
101.3 kPa (mutlak) |
Ketumpatan, p |
1.225 kg/m3 |
Barat tentu |
12.014 N/m3 |
Kelikatan, ยต |
1.789 X 10-5 Ns/m2 |
Beberapa persidangan di peringkat antarabangsa
dalam bidang aeronautik telah diadakan bagi merumuskan satu rujukan yang setara
mengenai atmosfera untuk kegunaan pakar yang terlibat dalam bidang penerbangan
di seluruh dunia. Hasilnya, satu piawaian berkenaan atmosfera yang dikenali
sebagai ‘US Standard Atmosphere’ telah ditakrifkan dan diterima pakai di
peringkat antarabangsa. Piawaian ini prnting kerana data datanya digunakan sebagai
rujukan dalam kerja-kerja mereka bentuk dan menguji pesawat udara, kapal angkasa,
satelit dan peluru berpandu.
BIBLIOGRAFI Fox, R.W. dan McDonald, A.T., 1973. Introduction
to Fluid Mechanics. Edisi ke-4. New York: John Wiley & Sons.