Struktur Bumi
Bumi adalah planet ketiga dari Matahari yang merupakan planet terpadat dan terbesar kelima dari delapan planet dalam Tata Surya. Bumi juga merupakan planet terbesar dari empat planet kebumian Tata Surya. Bumi terkadang disebut dengan dunia atau Planet Biru².
Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu, dan kehidupan muncul di permukaannya pada miliar tahun pertama. Biosfer Bumi kemudian secara perlahan mengubah atmosfer dan kondisi fisik dasar lainnya, yang memungkinkan terjadinya perkembangbiakan organisme serta pembentukan lapisan ozon, yang bersama medan magnet Bumi menghalangi radiasi surya berbahaya dan mengizinkan makhluk hidup mikroskopis untuk berkembang biak dengan aman di daratan².
Bumi memiliki struktur internal yang berlapis-lapis, yang terdiri dari inti dalam, inti luar, mantel dan kerak. Inti dalam adalah bagian paling dalam dari Bumi yang terbuat dari besi padat dengan suhu sekitar 5.000°C. Inti luar adalah lapisan cair yang mengelilingi inti dalam dan terbuat dari besi dan nikel cair dengan suhu sekitar 4.000°C. Inti luar menciptakan medan magnet Bumi yang melindungi kita dari angin matahari².
Mantel adalah lapisan tebal yang relatif padat yang menyusun sebagian besar volume Bumi. Mantel terdiri dari batuan silikat yang kaya akan besi dan magnesium dengan suhu sekitar 1.000°C hingga 3.700°C. Mantel mengalami konveksi termal yang menyebabkan pergerakan lempeng tektonik di permukaan Bumi².
Kerak adalah lapisan tipis dan kaku yang menutupi mantel dan merupakan bagian paling luar dari Bumi. Kerak terdiri dari dua jenis: kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra adalah kerak yang membentuk dasar laut dan memiliki ketebalan rata-rata 7 km. Kerak samudra terbuat dari batuan basalt yang kaya akan besi dan magnesium dengan massa jenis sekitar 3 g/cm3. Kerak benua adalah kerak yang membentuk benua dan pulau-pulau dan memiliki ketebalan rata-rata 35 km. Kerak benua terbuat dari batuan granit yang kaya akan silikon dan aluminium dengan massa jenis sekitar 2,7 g/cm3².
Lapisan Atmosfer
Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di Bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan Bumi².
Atmosfer Bumi memiliki fungsi penting bagi kehidupan di Bumi, antara lain:
– Menyediakan oksigen untuk bernapas bagi makhluk hidup
– Menjaga suhu permukaan Bumi agar tidak terlalu panas atau dingin
– Melindungi permukaan Bumi dari radiasi ultraviolet (UV) berbahaya dari Matahari
– Menyebarkan cahaya Matahari sehingga langit tampak biru
– Membentuk awan, hujan, salju dan angin sebagai bagian dari siklus air
– Membawa suara dan gelombang radio
– Menyediakan medium untuk penerbangan pesawat
Atmosfer Bumi terbagi menjadi lima lapisan utama berdasarkan perubahan suhu dengan ketinggian, yaitu:
– Troposfer: lapisan atmosfer terendah yang mencakup sekitar 80% massa atmosfer dan sekitar 99% uap air. Troposfer memiliki ketinggian rata-rata 12 km dan suhunya menurun seiring dengan ketinggian. Troposfer adalah lapisan atmosfer di mana terjadi cuaca dan awan.
– Stratosfer: lapisan atmosfer kedua yang mencakup sekitar 19% massa atmosfer dan sebagian besar ozon. Stratosfer memiliki ketinggian antara 12 km hingga 50 km dan suhunya meningkat seiring dengan ketinggian. Stratosfer adalah lapisan atmosfer di mana terdapat lapisan ozon yang melindungi Bumi dari radiasi UV.
– Mesosfer: lapisan atmosfer ketiga yang mencakup sekitar 1% massa atmosfer dan sebagian besar gas nitrogen dan oksigen. Mesosfer memiliki ketinggian antara 50 km hingga 80 km dan suhunya menurun seiring dengan ketinggian. Mesosfer adalah lapisan atmosfer terdingin dengan suhu minimum sekitar -100°C. Mesosfer adalah lapisan atmosfer di mana terjadi fenomena bintang jatuh atau meteor.
– Termosfer: lapisan atmosfer keempat yang mencakup sebagian besar gas helium dan hidrogen. Termosfer memiliki ketinggian antara 80 km hingga 560 km dan suhunya meningkat seiring dengan ketinggian. Termosfer adalah lapisan atmosfer terpanas dengan suhu maksimum sekitar 1.500°C. Termosfer adalah lapisan atmosfer di mana terjadi fenomena aurora atau cahaya kutub.
– Eksosfer: lapisan atmosfer kelima dan terakhir yang merupakan batas antara atmosfer Bumi dengan ruang angkasa. Eksosfer memiliki ketinggian mulai dari 560 km hingga ribuan kilometer dan suhunya bervariasi tergantung pada radiasi Matahari. Eksosfer adalah lapisan atmosfer di mana terdapat satelit buatan manusia².
Siklus Air
Siklus air adalah proses perpindahan air secara berkesinambungan di antara permukaan Bumi, atmosfer, dan biosfer melalui berbagai fase (padat, cair, dan gas) dan proses (penguapan, kondensasi, presipitasi, infiltrasi, aliran permukaan, aliran bawah tanah, transpirasi, dll). Siklus air merupakan bagian penting dari sistem iklim Bumi yang memengaruhi cuaca, iklim, sumber daya air, ekosistem, dan kehidupan manusia³.
Siklus air dapat digambarkan sebagai berikut:
– Penguapan: proses perubahan air dari fase cair menjadi gas akibat pemanasan oleh Matahari. Penguapan terjadi di permukaan laut, sungai, danau, kolam, tanah basah, tumbuhan, dan makhluk hidup lainnya.
– Kondensasi: proses perubahan air dari fase gas menjadi cair akibat pendinginan oleh udara dingin. Kondensasi terjadi di atmosfer ketika uap air mengembun membentuk awan.
– Presipitasi: proses jatuhnya air dari awan ke permukaan Bumi dalam bentuk hujan, salju, hujan es, atau gerimis. Presipitasi terjadi ketika butir-butir air atau kristal es di awan bertambah besar dan berat sehingga tidak dapat ditahan oleh angin lagi.
– Infiltrasi: proses masuknya air ke dalam tanah melalui pori-pori atau celah-celah tanah. Infiltrasi terjadi ketika presipitasi mencapai permukaan tanah yang tidak tertutup oleh vegetasi atau bangunan.
– Aliran permukaan: proses mengalirnya air di permukaan tanah menuju sungai, danau, atau laut. Aliran permukaan terjadi ketika presipitasi melebihi kapasitas infiltrasi tanah atau ketika tanah sudah jenuh dengan air.
– Aliran bawah tanah: proses mengalirnya air di dalam tanah menuju mata air, sungai, danau, atau laut. Aliran bawah tanah terjadi ketika air yang telah berinfiltrasi ke dalam tanah bergerak melalui lapisan-lapisan tanah yang berbeda massa jenisnya.
– Transpirasi: proses penguapan air dari permukaan tumbuhan, terutama daun. Transpirasi terjadi ketika tumbuhan menyerap air dari tanah melalui akar dan mengeluarkannya melalui stomata (celah-celah kecil) di daun.
– Evapotranspirasi: proses penguapan air dari permukaan tanah dan tumbuhan secara bersamaan. Evapotranspirasi terjadi ketika penguapan dan transpirasi saling memengaruhi satu sama lain.
– Sublimasi: proses perubahan air dari fase padat menjadi gas atau sebaliknya tanpa melalui fase cair. Sublimasi terjadi di daerah kutub atau pegunungan yang bersuhu sangat rendah.
Siklus air tidak memiliki awal atau akhir yang pasti, tetapi terus berlangsung secara siklik dengan kecepatan dan intensitas yang bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti suhu, tekanan, kelembaban, angin, topografi, vegetasi, dan aktivitas manusia.
Iklim dan Cuaca
Iklim adalah kondisi rata-rata cuaca di suatu wilayah atau tempat selama periode waktu yang lama (biasanya 30 tahun atau lebih). Iklim dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti lintang geografis, ketinggian, jarak dari laut, arah angin, arus laut, dan distribusi daratan dan lautan.
Cuaca adalah kondisi atmosfer di suatu wilayah atau tempat pada saat tertentu. Cuaca dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu, tekanan udara, kelembaban, curah hujan, awan, angin, dan fenomena atmosfer lainnya.
Iklim dan cuaca saling berkaitan karena iklim merupakan rata-rata dari cuaca yang terjadi selama periode waktu yang lama, sedangkan cuaca merupakan variasi harian atau musiman dari iklim. Perubahan iklim adalah perubahan signifikan pada pola iklim rata-rata di suatu wilayah atau tempat selama periode waktu yang panjang (biasanya beberapa dekade atau lebih). Perubahan cuaca adalah perubahan tidak menentu pada kondisi atmosfer di suatu wilayah atau tempat dalam jangka waktu pendek (biasanya beberapa jam atau hari).
Dampak Perubahan Iklim terhadap Kehidupan
Perubahan iklim adalah salah satu tantangan terbesar yang dihadapi umat manusia saat ini. Perubahan iklim disebabkan oleh peningkatan konsentrasi gas rumah kaca (terutama karbon dioksida) di atmosfer akibat pembakaran bahan bakar fosil, penggundulan hutan, pertanian, dan aktivitas manusia lainnya. Gas rumah kaca menyerap dan memancarkan kembali radiasi inframerah dari Matahari yang seharusnya keluar dari atmosfer, sehingga meningkatkan suhu permukaan Bumi.
Perubahan iklim memiliki dampak yang luas dan serius terhadap kehidupan di Bumi, antara lain:
– Menyebabkan peningkatan suhu global rata-rata sekitar 1°C sejak abad ke-19 dan diperkirakan akan meningkat hingga 1,5°C hingga 2°C pada akhir abad ini.
– Menyebabkan pencairan es kutub dan gletser yang meningkatkan permukaan laut rata-rata sekitar 20 cm sejak abad ke-19 dan diperkirakan akan meningkat hingga 30 cm hingga 60 cm pada akhir abad ini.
– Menyebabkan perubahan pola curah hujan dan kekeringan yang memengaruhi ketersediaan air, produksi pangan, kesehatan, dan ekosistem.
– Menyebabkan perubahan frekuensi dan intensitas fenomena cuaca ekstrem seperti badai, banjir, kebakaran hutan, gelombang panas, dan gelombang dingin yang menimbulkan kerusakan, korban jiwa, dan biaya ekonomi.
– Menyebabkan pergeseran distribusi dan migrasi spesies flora dan fauna yang mengancam keanekaragaman hayati dan keseimbangan ekosistem.
– Menyebabkan peningkatan risiko penularan penyakit menular yang ditularkan oleh vektor (seperti nyamuk) atau air (seperti kolera) yang memengaruhi kesehatan manusia dan hewan.
– Menyebabkan perubahan sosial, politik, dan ekonomi yang memicu konflik, migrasi, ketidakadilan, dan kemiskinan.
Untuk mengurangi dampak negatif perubahan iklim, diperlukan upaya bersama dari seluruh negara, pemerintah, masyarakat, dan individu untuk mengurangi emisi gas rumah kaca, meningkatkan adaptasi dan mitigasi terhadap dampak perubahan iklim, serta meningkatkan kesadaran dan partisipasi dalam aksi iklim.
Sumber:
(1) Lapisan Planet Bumi – Susunan, Struktur, Atmosfer, Evolusi. https://www.gurupendidikan.co.id/lapisan-planet-bumi/.
(2) Bagaimana Perubahan Iklim Mengubah Siklus Air? – DW – 13.10.2022. https://www.dw.com/id/bagaimana-perubahan-iklim-mengubah-siklus-air/a-63418997.
(3) Akibat Perubahan Iklim nan Ekstrem, Struktur Atmosfer Bumi Berubah. https://nationalgeographic.grid.id/read/132987942/akibat-perubahan-iklim-nan-ekstrem-struktur-atmosfer-bumi-berubah.