MY GEOGRAPHY 2U
Blog perkongsian akademik, memaparkan hasil penulisan dan perbincangan berkaitan isu geografi.alam sekitar izikal dan manusia.
Sunday, 27 September 2020
Monday, 2 December 2019
Bab 1: Atmosfera & Manusia
ATMOSFERA DAN MANUSIA
Sistem atmosfera secara umumnya mempunyai hubungan yang
sangat rapat dengan kehidupan manusia. Sistem atmosfera khususnya cuaca dan
iklim amat mempengaruhi aktiviti manusia dan begitulah sebaliknya. Aktiviti
manusia juga turut mempengaruhi perubahan cuaca dan iklim. Sehubungan itu, bahagian ini akan menjelaskan
pengaruh positif dan negatif sistem atmosfera khususnya cuaca dan iklim
terhadap aktiviti manusia dan pengaruh aktiviti manusia terhadap perubahan
unsur cuaca dan iklim. Isu perbincangan akan dikaitkan dengan skala dunia (global)
dan juga skala tempatan. Menurut Jamaluddin (2011:5) manusia adalah sebahagian
daripada persekitaran fizikal dan merupakan satu-satunya makhluk yang berkemampuan
melindungi dan juga boleh menyebabkan kemusnahan alam sekitar fizikal.
Unsur cuaca dan iklim yang dijana dalam ruang atmosfera
bumi mempunyai pengaruh yang amat besar terhadap pelbagai aktiviti manusia. Unsur
cuaca dan iklim yang penting terhadap aktiviti manusia ialah bahangan matahari, suhu, hujan dan
angin. Antara aktiviti manusia yang amat dipengaruhi oleh unsur cuaca dan iklim
ialah :
(i) Aktiviti
Pertanian. Suhu yang tinggi dan taburan hujan yang sekata sepanjang
tahun mempengaruhi perkembangan aktiviti pertanian. Min suhu 27°C dan jumlah hujan melebihi 2500 mm setahun membolehkan pelbagai
tanaman seperti getah, kelapa sawit, padi, tembakau, nenas dan sebagainya
ditanam sepanjang tahun. Kawasan tanah pamah di Malaysia seperti dataran Kedah
Perlis dan delta Kelantan sesuai untuk tanaman padi. Tanah Tinggi Cameron dan
Kundasang Sabah untuk untuk tanaman teh, buah-buahan dan sayuran hawa
sederhana.
(ii)
Aktiviti Pembalakan. Bahangan
matahari yang banyak khususnya di kawasan tropika lembab menggalakkan pertumbuhan
hutan hujan tropika, hutan pantai dan hutan paya bakau. Hutan Hujan Tropika
mempunyai pelbagai spesies tumbuhan berharga seperti cengal, meranti, keruing,
napoh serta balau dan sesuai untuk aktiviti pembalakan. Aktiviti pembalakan
terpaksa dihentikan pada musim tengkujuh kerana hujan lebat dan jalan menjadi
licin, berlumpur serta berbahaya.
(iii) Aktiviti
Pelancongan. Suhu yang panas dan
cuaca cerah sepanjang tahun menjadi tarikan pelancong khususnya pelancong dari
luar negara. Mereka akan mengunjungi pantai-pantai dan pulau yang indah seperti
pantai Batu Feringgi, Pulau Langkawi, Pulau Tioman, Pulau Kapas dan sebagainya
untuk berjemur. Cuaca yang cerah juga memudahkan pelancong mengunjungi
tempat-tempat menarik serta pusat membeli belah yang terdapat di seluruh Malaysia.
(iv) Aktiviti
Perikanan. Angin dan hujan merupakan
elemen cuaca dan iklim yang amat
mempengaruhi aktiviti perikanan khususnya di Malaysia. Angin Monson Timur Laut
yang bertiup pada bulan November - Mac dan disertai hujan lebat membahayakan
aktiviti perikanan kerana keadaan laut yang bergelora. Kawasan yang tidak
menerima tiupan angin kencang seperti pantai barat semenanjung Malaysia dan
tenggara Sabah, aktiviti perikanan boleh dijalankan sepanjang tahun. Hujan yang
lebat sepanjang tahun pula menyediakan bekalan air yang mencukupi untuk
aktiviti penternakan ikan atau akuakultur khususnya di kawasan pedalaman.
(v)
Perusahaan Kecil & Sederhana (PKS). Bahangan suria dan
tenaga haba yang banyak dari sistem atmosfera bumi khususnya di kawasan tropika
lembab mempengaruhi perkembangan perusahaan kecil dan sederhana (PKS). Cahaya
matahari digunakan dalam industri
pengeringan hasil pertanian seperti teh, lada hitam, padi dan bunga cengkih.
Bahangan matahari sepanjang tahun membolehkan kerja-kerja pengeringan ikan dan pembuatan
belacan dijalankan di Kuala Selangor, Kuala Kedah, Pulau Pangkor dan Pulau Langkawi.
Bahangan suria juga penting dalam industri kraf tangan iaitu untuk mengeringkan
kain batik, tembikar dan rotan.
Aktiviti-aktiviti manusia berkaitan pembangunan ekonomi di sesuatu kawasan boleh mempengaruhi
perubahan dalam sistem atmosfera khususnya melibatkan pertambahan kandungan gas
pencemar. Menurut Fleming (1998) gas karbon dioksida yang terdapat di atmosfera
adalah penyerap radiasi haba yang terbaik. Namun begitu perubahan dalam
kuantiti kandungan gas ini boleh menyebabkan perubahan suhu. Perubahan suhu
global (global warming), secara
mudahnya berlaku apabila gas seperti karbon dioksida (CO2 ), karbon
monoksida (CO), kloflourokarbon (CFC), metana dan nitrus oksida yang berlebihan
dalam atmosfera menyerap sinaran daripada matahari dan mengeluarkan semula
sinaran tersebut menyebabkan suhu purata atmosfera akan meningkat. Gas-gas
tersebut juga akan menyerap haba yang dikeluarkan daripada sistem atmosfera
bumi. Kesan rumah hijau berlaku apabila komposisi gas-gas rumah hijau seperti
karbon dioksida, karbon monoksida dan nitrogen dioksida dalam atmosfera
melebihi tahap normal (0.03 peratus). Apabila komposisi gas rumah hijau
meningkat molekul-molekul gas yang bersifat menyimpan haba akan memerangkap
haba dan melambatkan proses pembebasan haba. Haba yang terperangkap ini akan
menyebabkan suhu permukaan bumi meningkat. Antara aktiviti manusia yang
menyumbang kepada berlakunya fenomena ini ialah:
(i) Perkilangan
dan Perindustrian. Kegiatan perindustrian merupakan penyumbang kepada
meningkatnya gas-gas rumah hijau di atmosfera. Penggunaan bahan api fosil untuk
menjana tenaga bagi aktiviti perindustrian telah menyebakan banyak gas karbon
dioksida dan karbon monoksida dibebaskan. Aktiviti perindustrian juga menjadi
penyebab kepada meningkatnya bahan cemar udara
yang lain seperti habuk, debu dan asap-asap kotor dalam ruang atmosfera.
Asap-asap yang dikeluarkan ini turut mengandungi PM10 (nitrogen dioksida,
sulfur dioksida dan sebagainya) iaitu gas yang boleh menyebabkan penipisan
lapisan ozon.
(ii) Penerokaan Hutan. Penerokaan hutan
secara besar-besaran dan tidak terkawal menjadi penyumbang kepada kesan rumah
hijau. Pembukaan kawasan baru untuk
pembangunan akan menjejaskan kitaran karbon iaitu proses semulajadi dalam
menjana keseimbangan kandungan gas karbon dioksida dalam atmosfera. Pokok-pokok
berfungsi menyerap lebihan karbon dioksida di atmosfera dan membebaskan gas oksigen
yang penting untuk mewujudkan keseimbangan kandungan gas dalam atmosfera bumi.
Sekiranya terlalu banyak pokok ditebang dan dimusnahkan keseimbangan gas karbon dioksida terganggu
dan kandungannya dalam atmosfera akan meningkat melebihi kadar 0.03 peratus.
(iii) Pengangkutan.
Kemajuan dalam sistem pengangkutan dan pertambahan penduduk dunia
menyebabkan keperluan kepada sistem pengangkutan sama ada pengangkutan darat,
laut dan udara meningkat. Penggunaan bahan api fosil yang berlebihan dalam
sistem pengangkutan menyebabkan perlepasan asap yang mengandungi gas pencemar
seperti karbon dioksida dan nitrus dioksida ke atmosfera. Selain itu proses
pembakaran bahan api fosil dalam kenderaan bermotor turut menyumbang kepada
peningkatan gas karbon dioksida dan karbon monoksida. Kandungan gas hidrokarbon
berlebihan yang disebabkaan oleh penggunaan bahan bakar petroleum akan
menyebabkan pencemaran alam sekitar dan membahayakan kesihatan manusia.
Aktiviti manusia ini telah menyebabkan pertambahan bahan
pencemar di atmosfera dan menyebabkan kenaikan suhu dunia secara global. Kesan
rumah hijau telah bermula sejak bermulanya revolusi perindustrian dan sejak itu
kepekatan karbon dioksida telah bertambah sehingga 30 peratus, metana bertambah lebih 2 kali ganda dan nitrus
oksida telah meningkat sebanyak 15 peratus. Peningkatan gas rumah hijau telah
menyebabkan terbentuknya lapisan perangkap haba dan memerangkap haba yang
dibebaskan semula ke atmosfera. Kewujudan perangkap haba telah menyebabkan
peningkatan suhu dan pemanasan suhu dunia secara global. Keadaan ini secara
tidak langsung telah mempengaruhi perubahan cuaca dan iklim dunia. Perubahan
cuaca dan iklim ini telah mempengaruhi kehidupan manusia antaranya ialah:
(i) Perubahan Iklim. Perubahan arah
angin dan arus menyebabkan berlakunya bencana alam seperti ribut dan taufan.
Kejadian iklim ekstrem telah mengakibatkan kemarau dan banjir dibeberapa
kawasan. Keadaan ini menyebabkan hasil hutan dan pertanian semakin berkurangan.
Perubahan pola hujan dan kekurangan sumber air tawar telah menyebabkan hasil
pertanian dan perhutanan berkurangan (Norazian et. al., 2015).
(ii) Kenaikan
Paras Air Laut. Kesan peningkatan suhu telah menyebabkan pencairan ais
di kutub dan paras air laut meningkat. Keadaan ini menyebabkan kejadian banjir
berlaku di beberapa kawasan persisiran pantai. Perlimpahan air ke kawasan
daratan akan menyebabkan tahap kemasinan tanah meningkat. Ini menyebabkan tanah
menjadi kurang subur dan tidak sesuai untuk aktiviti pertanian. Situasi ini
akan mengurangkan sumber pendapatan penduduk khususnya yang bergantung kepada
aktiviti pertanian.
(iii) Gangguan Kesihatan. Perubahan suhu
boleh menyebabkan berlakunya ‘heatwave’ di beberapa tempat. Penduduk
khususnya warga tua mudah mengalami ‘heatstroke’
yang boleh menyebabkan kematian. Peningkatan suhu juga boleh menyebabkan
kekurangan sumber air tawar dan kejadian banjir yang semakin kerap. Situasi ini
akan menyebabkan bekalan air domestik tercemar dan merebaknya wabak penyakit
seperti taun, cirit-birit dan malaria.
(iv) Gangguan Aktiviti Harian. Perubahan
iklim dan kejadian bencana alam yang disebabkan oleh kesan rumah hijau akan
menjejaskan kegiatan harian manusia. Bencana alam seperti banjir menyebabkan
banyak penempatan yang terpaksa dipindahkan. Penduduk tidak dapat menjalankan
aktiviti harian seperti biasa. Keadaan ini secara tidak langsungan menjejaskan
sumber ekonomi penduduk.
Sunday, 1 December 2019
Bab 1: Peranan Lapisan Troposfera
PERANAN LAPISAN
TROPOSFERA
Lapisan troposfera
seperti dijelaskan sebelum ini merupakan lapisan atmosfera tahap paling rendah dan
amat penting kepada kehidupan makhluk di bumi. Ia merupakan lapisan yang sangat
istimewa dan mempunyai hubungan langsung dengan bumi. Lapisan ini mengandungi
75 peratus daripada keseluruhan jisim gas atmosfera dan amat penting bagi menjana
sistem cuaca dan iklim dunia (Asrul et, al., 2008). Menurut Fazrul Rahman
(2015:56) kandungan utama lapisan troposfera adalah gas nitrogen dan oksigen. Sesuai
dengan kandungan yang ada di dalamnya, lapisan ini mempunyai peranan utama
dalam mengekalkan bekalan air tawar (freshwater)
kepada hidupan di permukaan bumi, selain bertindak sebagai penebat yang mampu mencegah keadaan suhu ekstrem dan
menjadi penghalang utama kepada kemasukan cahaya ultra ungu yang sangat
berbahaya kepada semua hidupan di bumi. Secara umumnya peranan lapisan
troposfera akan dibincangkan seperti berikut:
(i) Lapisan Lut Sinar. Troposfera
merupakan satu lapisan lut sinar kepada bahangan suria. Sinaran matahari boleh
masuk sampai ke bumi melalui lapisan ini dan pada masa yang sama ia menjadi
penghalang kepada gelombang panjang bumi untuk ke luar ke angkasa lepas.
(ii) Selimut Bumi. Gas yang menyelimuti bumi dalam ruang
troposfera berfungsi menghalang pembebasan gelombang dari bumi ke angkasa
lepas. Keadaan ini mampu mengekalkan kepanasan suhu bumi khususnya pada waktu
malam dan menyebabkan suhu bumi tidak menjadi terlalu sejuk (Fahri Abdillah,
2018). Karbon dioksida dalam atmosfera berfungsi sebagai selimut tebal yang
menjaga agar suhu bumi tetap hangat
(iii) Menyerap Haba. Troposfera mempunyai
berjuta-juta zarah yang amat halus seperti molekul gas, molekul udara, debu,
habuk dan hablur air yang berfungsi menyerap haba berlebihan daripada sinaran
matahari. Proses ini menjadikan suhu bumi tidak terlalu panas dan memberi
manfaat terhadap kehidupan tumbuhan, haiwan dan manusia di permukaan bumi. Apabila cahaya
matahari melalui lapisan stratosfera sinaran tersebut akan diserap oleh lapisan
ozon. Selepas itu cahaya matahari akan terus masuk ke lapisan troposfera dan kira-kira
15% daripada jumlah sinaran diserap oleh wap air, habuk, karbon dioksida dan
awan (Chan, 1995:17).
(iv) Bekalan Udara. Troposfera juga
merupakan lapisan yang berfungsi membekalkan udara khususnya oksigen dan karbon
doksida. Kedua gas ini amat penting kepada kehidupan makhluk di permukaan bumi.
Gas oksigen amat diperlukan oleh manusia, tumbuhan serta haiwan untuk bernafas,
manakala gas karbon dioksida diperlukan oleh tumbuhan untuk melakukan proses
fotosentesis dan seterusnya menghasil dan membekalkan gas oksigen kepada bumi.
(v) Pembentukan Hujan. Bahangan suria atau tenaga haba yang
terperangkap dalam ruang antara permukaan bumi dengan troposfera amat penting dalam proses pembentukan
kerpasan. Bahangan suria akan menyebabkan terbentuknya wap-wap air melalui
proses sejatan dan perpeluhan di permukaan bumi. Wap-wap air tersebut akan naik
ke ruang troposfera dan terpeluwap menjadi gumpalan awan yang kemudiannya turun
semula ke permukaan bumi sebagai hujan. Proses ini dikenali sebagai kitaran
hidrologi.
(vi) Menstabilkan Suhu. Gas-gas yang ada
di ruang troposfera berfungsi menahan kepanasan melampau dari sinaran
inframerah yang dihasilkan oleh radiasi matahari dan dipantulkan semula ke
permukaan bumi. Proses ini akan menstabilkan suhu permukaan bumi bagi
membolehkan kewujudan kehidupan di bumi. Keadaaan ini menyebabkan bumi akan mengalami suhu yang sesuai
untuk kehidupan manusia, tumbuhan dan haiwan.
Kesimpulannya
atmosfera bertindak sebagai lapisan penebat yang membenarkan kemasukan bahangan
matahari (gelombang pendek) pada waktu siang dan menghalangan bahangan bumi
(gelombang panjang) bebas ke angkasa. Atmosfera juga berperanan sebagai
pemantul, penyebar, penyerap dan penyerak bahangan matahari yang sampai di bahagian atas atmosfera, seterusnya
mengurangkan kadar kepanasan di permukaan bumi.
Saturday, 30 November 2019
Bab 1: Lembapan Atmosfera
LEMBAPAN ATMOSFERA
Menurut Chan (1995) lembapan atmosfera
merujuk kepada jumlah air dalam bentuk gas atau wap iaitu unsur iklim yang
sangat penting dalam sistem atmosfera. Kelembapan atmosfera bukan sahaja
penting dalam mempengaruhi cuaca dan iklim tetapi amat penting kepada kehidupan
manusia dan terhadap sistem biosfera. Lembapan atmosfera merupakan sumber
tunggal kepada penghasilan air tawar. Ia terjadi melalui proses pengawapan wap
air yang berada dalam sistem atmosfera. Wap air akan berubah kepada bentuk
cecair melalui proses pemeluwapan dan seterusnya menghasilkan awan. Awan akan
berubah menjadi kerpasan apabila kandungan wap air menjadi tepu dan turun ke
permukaan bumi sebagai air tawar.
Antara proses-proses penting yang
berkaitan lembapan atmosfera adalah seperti berikut:
(i) Bahangan Suria. Bahangan suria merupakan
tenaga yang dihasilkan oleh matahari dan dihantar terus melalui angkasa lepas
ke bumi dalam bentuk tenaga elektromagnet atau tenaga sinaran. Sebaik sahaja
masuk ke lapisan atmosfera ia akan mengalami banyak perubahan (Chan, 1995:3).
Antara perubahan bentuk tenaga ialah tenaga elektromagnet kepada tenaga haba, tenaga
keupayaan, tenaga kinetik dan tenaga kimia. Perubahan tenaga dari satu bentuk
kepada bentuk yang lain adalah penting dalam bidang kaji iklim kerana
proses cuaca dan iklim adalah satu cara
untuk mencapai dan mengekalkan satu keadaan keseimbangan dari segi taburan
bahangan suria.
(ii) Sejatan. Proses ini berlaku
apabila air (cecair) atau pepejal (ais) bertukar bentuk kepada gas (wap air).
Kelazimannya proses ini berlaku apabila permukaan badan air dipanaskan oleh
bahangan suria (suhu) dan menyebabkan air (cecair) bertukar menjadi wap air
(gas). Pertukaran bentuk ini berlaku
apabila tekanan wap air pada permukaan air lebih tinggi berbanding
tekanan wap dalam atmosfera yang belum mencapai takat tepu. Wap air yang
tersejat adalah ringan dan akan bergerak ke atas ruang atmosfera bagi melalui proses
selanjutnya iaitu pemeluwapan dan seterusnya membentuk hujan.
(iii) Perpeluhan. Perpeluhan
adalah satu proses yang kompleks iaitu melibatkan kehilangan air dari tumbuhan,
haiwan dan manusia. Ia berlaku apabila wujud tekanan wap yang lebih tinggi pada
sel di permukaan daun, batang, kulit
atau badan berbanding tekanan wap di atmosfera (Chan, 1995: 47). Perpeluhan
dipengaruhi oleh faktor atmosfera dan faktor tumbuhan sendiri seperti kadar
umbesaran, saiz daun, suhu daun, bentuk daun dan sebagainya.
(iv) Pemeluwapan. Proses ini berlaku
apabila kandungan wap air yang telah tersejat mengalami perubahan lalu
membentuk titisan-titisan air yang terapung di ruang atmosfera. Titisan air ini
seterusnya akan bercantum dan membentuk awan. Pertukaran wap air kepada awan
berlaku apabila suhu dan jisim udara menurun sehingga mencapai takat embun
(0°C). Penurunan kadar suhu di ruang atmosfera khususnya pada lapisan
troposfera berlaku disebabkan oleh kadar tukaran adiabatik. Proses ini berlaku apabila jisim udara naik semakin
tinggi ke ruang atmosfera, maka suhu di dalamnya akan semakin menurun dan wap
air akan bertukar menjadi titisan-titisan air. Antara faktor yang mempengaruhi proses pemeluwapan ialah (a) kandungan
wap air dalam atmosfera yang mencukupi, (ii) proses penyejukan udara mencapai
paras takat embun dan (iii) terbentuk nukleus pemeluwapan.
(v) Pembentukan
Awan. Awan merupakan titisan-titisan kecil air yang terapung di udara.
Ia terbentuk hasil proses pemeluwapan dalam ruang troposfera yang mempunyai
ketinggian kurang dari 12 000 meter.
Pembentukan awan sebenarnya mempunyai hubungan positif dengan proses
pemeluwapan di mana semakin tinggi kadar pemeluwapan maka semakin tebal awan
yang terbentuk. Bagi menghasilkan hujan awan memerlukan angin untuk mendorong
beberapa awan kecil (komulus) untuk bergerak dan bergabung menjadi awan yang
lebih besar (komulonimbus). Apabila awan-awan kecil ini bergabung, menyatu dan
membentuk awan yang lebih besar, dorongan pada bahagian dalam awan akan menjadi
semakin besar dan meningkat. Pada masa yang sama dorongan ke atas pada bahagian
tengah awan menjadi lebih kuat berbanding bahagian tepi. Keadaan ini
menyebabkan kumpulan awan tumbuh semakin besar dan berlaku secara menegak.
Pertumbuhan ke atas menyebabkan badan awan mencapai kawasan yang lebih sejuk
pada lapisan atas atmosfera. Titisan air dan ais mula terbentuk dan semakin
membesar serta menjadi semakin berat dan jatuhlah titisan air atau ais ke
permukaan bumi sebagai gerimis, hujan atau pun hujan air.
Rajah 1: Proses Penumpukan Awan
Friday, 29 November 2019
Bab 1 : Struktur & Kandungan Atmosfera
STRUKTUR & KANDUNGAN ATMOSFERA
PENGENALAN
A
|
tmosfera bumi
merujuk kepada satu sistem (critical
system) yang penting bagi pelbagai kehidupan yang ada di planet ini. Ia
merupakan satu sistem kompleks yang
membentuk tindak balas terhadap unsur kimia dan fizikal di dalamnya khususnya berkaitan
cuaca dan iklim. Proses fizikal atau kimia ini berlaku dalam beberapa bentuk dan mengambil tempat
yang sewajarnya dalam sistem atmosfera bumi. Sehubungan itu perbincangan dalam bab ini akan
menjurus kepada persoalan berkaitan struktur dan komposisi kandungan unsur
dalam sistem atmosfera. Perbincangan seterusnya adalah untuk menjelaskan proses-proses
yang berlaku dalam sistem dan bagaimana ia memberi kesan terhadap persekitaran
fizikal bumi. Menurut Chan (1995) atmosfera adalah lapisan nipis yang tidak
sama tebal mengikut altitud dan terdiri daripada pelbagai jenis gas yang
melekat pada bumi kerana daya tarikan graviti. Lapisan ini bergerak
bersama-sama pergerakan bumi mengelilingi matahari dan berperanan melindungi
hidupan bumi dengan cara menyerap pancaran ultra ungu, memanaskan permukaan
bumi dan mengurangkan suhu di antara siang dan malam. Atmosfera juga
menjalankan beberapa proses asas yang akan mewujudkan kitaran atmosfera, membentuk zon
iklim dan mempengaruhi perubahan pola cuaca.
Rajah 1: Ruang Atmosfera
STRUKTUR DAN KANDUNGAN ATMOSFERA
Sebelum memahami proses-proses yang berlaku dalam sistem atmosfera bumi,
sewajarnya kita memahami secara mendalam dan menyeluruh tentang struktur dan
kandungan atmosfera. Atmosfera terdiri daripada beberapa lapisan dan kandungan
utamanya adalah pelbagai jenis gas dan wap air. Pada dasarnya ruang atmosfera mempunyai 5
lapisan iaitu (i) troposfera, (ii) stratosfera, (iii) mesosfera, (iv) termosfera dan (v)
eksosfera (Alan Buis, 2019; Hetmenstine, 2019).
Rajah 2: Struktur Atmosfera
Rajah 1.2
menunjukkan secara grafik lima lapisan atmosfera yang boleh dikenalpasti berdasarkan
ciri struktur serta komposisi kandungannya. Ia akan dibincangkan seperti
berikut:
(i) Lapisan
Troposfera (Troposphere). Lapisan ini merupakan lapisan pertama dalam ruang
atmosfera bumi. Ia berada pada ruang altitud antara 0 hingga 16 kilometer dari
permukaan bumi. Ketebalan lapisan
troposfera adalah kira-kira 8 hingga 16 kilometer. Kandungan utama dalam
lapisan ini ialah wap air, oksigen (O2), karbon dioksida (CO2), nitrogen (N2), awan, bahan
cemar udara, gas kekal dan juzuk bukan gas (NASA, 2019). Troposfera merupakan
lapisan yang sangat tipis tetapi berperanan menampung udara yang diperlukan
oleh tumbuhan untuk proses fotosentesis dan haiwan untuk bernafas. Ia
mengandungi 99 peratus wap air dan aerosol. Lapisan troposfera ini bersifat
lembab dan amat penting dalam proses penjanaan unsur-unsur cuaca seperti suhu,
hujan, kelembapan, awan dan angin. Kedudukan suhu pada lapisan ini adalah
bersifat songsang dengan ketinggian di mana semakin tinggi altitud maka suhu menjadi
semakin rendah atau sejuk. Secara umumnya setiap kenaikan 1000 meter aras ketinggian,
suhu akan turun sebanyak 6.5°C. Fenomena
ini amat penting dalam membantu proses pemeluwapan dan adiabatik[1] iaitu proses utama dalam
pembentukan hujan. Sehubungan itu lapisan troposfera merupakan ruang yang amat
penting dalam konteks alam sekitar fizikal kerana di sinilah kebanyakan proses
berkaitan perubahan cuaca dan iklim berlaku.
(ii) Lapisan
Stratosfera (Stratosphere). Stratosfera
merupakan lapisan ke dua atmosfera yang berada pada ketinggian 16 hingga 50 km
dari lapisan tropopaus[2]. Ketebalan lapisan
stratosfera adalah kira-kira 40 kilometer. Kandungan utama lapisan ini ialah
gas ozon (O3). Gas ozon yang
berada di lapisan stratosfera adalah gas ozon yang baik dan mampu melindungi
hidupan bumi daripada pancaran radiasi ultra violet (UV) matahari. Gas ozon
yang turun ke lapisan troposfera
pula akan menjadi gas ozon yang tidak baik kerana ia telah tercemar dan
membentuk gas rumah hijau. Secara semulajadi lapisan ozon terbentuk hasil
tindak balas cahaya ultra lembayung dengan atmosfera bumi lalu membentuk satu
lapisan ozon pada ketinggian 50 kilometer. Ozon (O3) membentuk cecair
biru tua pada suhu -112°C dan cecair biru tua gelap pada suhu -193°C. Pada suhu
dan tekanan biasa ozon membentuk gas
biru. Secara umumnya gas ozon di lapisan stratosfera amat penting kerana
ia berfungsi menapis cahaya lampau ungu dari sinaran matahari.
(iii) Lapisan Mesosfera (Mesosphere). Mesosfera
merupakan lapisan atmosfera yang terbentuk pada altitud antara 50 hingga 80
kilometer di atas permukaan bumi. Ketebalan lapisan ini adalah kira-kira 30 kilometer dan
suhu lapisan ini cenderung semakin sejuk mengikut altitud (ketinggian) dengan
taburan yang amat rendah iaitu sekitar 0°C dan boleh mencapai -85°C. Kandungan
utama lapisan ini adalah awan noktilucen[3] yang terbentuk daripada
kristal ais yang memiliki diameter 100 nanometer. Ia terbentuk hasil penguwapan air yang kemudiannya menghasilkan
partikel-partikel padat berupa debu. Awan nuktilucen sering terjadi pada musim panas khususnya di
kawasan kutub kerana keadaaan mesosfera yang dingin. Kepentingan utama lapisan
mesosfera ini adalah sebagai ruang untuk pembakaran meteor sebelum ia sampai ke
permukaan bumi.
(iv) Lapisan Termosfera (Termosphere). Termosfera
merupakan lapisan ke empat atmosfera yang terbentuk pada ruang yang mempunyai ketinggian
antara 80 hingga 700 kilometer dari permukaan bumi. Ketebalan lapisan ini
adalah kira-kira 600 kilometer. Antara lapisan mesosfera dan termosfera
terdapat satu lapisan yang dikenali sebagai mesopaus. Lapisan ini
merupakan titik atau takat suhu minimum yang menjadi sempadan pemisah antara
mesosfera dengan termosfera dalam ruang atmosfera. Taburan suhu sentiasa meningkat mengikut
ketinggian dan boleh mencapai 1200°C. Kandungan utama lapisan ini adalah lebihan gas atmosfera iaitu nitrogen dan
oksigen dalam bentuk molekul berkepadatan rendah. Fenomena Aurora borealis
dan australis juga kerap berlaku pada
waktu malam khususnya di kawasan kutub
utara dan kutub selatan. Lapisan ini berperanan
menyerap radiasi solar khususnya sinaran UV, selain sebagai lapisan
gelombang radio dan satelit komunikasi.
Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) yang berada pada ketinggian 360
kilometer dari permukaan bumi juga ditempatkan
dalam lapisan termosfera ini.
(v) Lapisan eksosfera (Exosphere). Lapisan ini
terbentuk pada altitud antara 700 hingga 10 000 kilometer di atas permukaan
bumi (NASA, 2019). Ia merupakan lapisan paling atas dalam atmosfera bumi dan
bergabung dengan sistem solar. Molekul yang terdapat di sini mempunyai
kepadatan yang sangat rendah. Sehubungan itu lapisan eksosfera tidak mempunyai
unsur cuaca sama sekali, namun begitu
‘aurora borealis’ dan ‘aurora australis’ kadang kala kelihatan pada bahagian
paling bawah eksosfera dan kebanyakan orbit satelit bumi berada di lapisan ini.
Karman Line. Karman
Line atau garisan karman yang ditunjukkan dalam rajah 1.3 merupakan garisan
atau bahagian yang memisahkan antara ruang atmosfera bumi dengan ruang angkasa
lepas. Garisan ini berada pada ketinggian 100 kilometer atau 62 batu dari
permukaan bumi. Penentuan Karman Line ini penting kerana garisan ini menentukan
had sempadan atmosfera dan angkasa lepas. Had ketinggian melebihi 100 kilometer
dari permukaaan bumi dikatakan tidak mampu dilepasi oleh pesawat penerbangan
biasa yang menggunakan kuasa jet. Oleh itu penentuan had ini amat penting dalam
sistem pengangkutan udara.
Jadual 1: Komposisi Gas dalam Atmosfera
Rajah 3: Lapisan Atmosfera
Kandungan Atmosfera (Atmosphere
Composition). Atmosfera terdiri daripada satu lapisan udara yang
mengelilingi dan meliputi bumi dengan anggaran ketinggian kurang 600 kilometer
dari permukaan bumi. Kandungan udara yang terdapat dalam ruang ini termasuklah
wap air, asap dan partikel terampai seperti debu, habuk, jelaga dan sebagainya.
Selain itu, lapisan atmosfera mengandungi beberapa jenis gas yang mana 75
peratus daripadanya terletak dilapisan paling bawah atmosfera iaitu lapisan
troposfera. Menurut Anne (2003) gas nitrogen, oksigen, argon, neon, helium dan
kripton adalah komponen tetap yang terdapat dalam ruang atmosfera bumi. Nitrogen merupakan komponen paling utama dengan kadar 78.08
peratus dan diikuti oleh oksigen 20.95 peratus. Komponen-komponen lain ialah argon
(0.9300 peratus), helium (0.0005 peratus), neon (0.0018 peratus), kripton
(0.0001 peratus), karbon dioksida (0.0300 peratus) dan xenon (0.00001).
Gas-gas yang
terdapat dalam atmosfera merupakan sumber yang penting dan mempunyai kegunaan tertentu. Nitrogen
melalui proses edaran nitrogen akan membekalkan nutrien nitrat untuk
pertumbuhan tumbuhan dan haiwan. Oksigen pula diperlukan oleh semua hidupan di
permukaan bumi terutamanya untuk proses pernafasan. Karbon dioksida diperlukan
oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosentesis. Pada dasarnya kandungan gas
atmosfera bertindak sebagai pengimbang dalam bajet tenaga. Ia bertindak
menyerap dan memantul kembali cahaya ultra ungu dan bahangan suria yang
dipancarkan oleh matahari ke permukaan bumi.
Jadual 1: Komposisi Gas dalam Atmosfera
GAS
|
SIMBOL
|
ISIPADU
(%)
|
NITROGEN
OKSIGEN
ARGON
KARBON DIOKSIDA
NEON
HELIUM
|
N2
O2
Ar
CO2
Ne
He
|
78.0800
20.9500
0.9300
0.0300
0.0018
0.0005
|
[1] Perubahan suhu yang dialami oleh bungkusan udara
apabila bergerak naik secara menegak ke ruang atmosfera atas.
[2] Lapisan yang
memisahkan troposfera dengan stratosfera.
[3] Awan yang bersinar dengan sinar biru yang indah pada
waktu senja dan berada pada ketinggian sekitar 75 hingga 85 kilometer dari
permukaan bumi.
Subscribe to:
Posts (Atom)