KOMPOSISI ATMOSFER

Sebelas gas paling berlimpah ditemukan di atmosfer bumi yang lebih rendah dengan volume. Dari gas terdaftar, nitrogen, oksigen, uap air, karbon dioksida, metana, nitrous oxide, dan ozon sangat penting bagi kesehatan biosfer bumi. Tabel tersebut menunjukkan bahwa nitrogen dan oksigen adalah komponen utama dari atmosfer oleh volume. Bersama-sama kedua gas membentuk sekitar 99% dari atmosfer kering. Kedua gas ini memiliki asosiasi yang sangat penting dengan kehidupan. Nitrogen akan dihapus dari atmosfer dan disimpan pada permukaan bumi terutama oleh bakteri pengikat nitrogen khusus, dan dengan cara petir melalui presipitasi. Penambahan nitrogen ini untuk tanah permukaan bumi dan tubuh air berbagai memasok nutrisi yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Nitrogen kembali ke atmosfer terutama melalui pembakaran biomassa dan denitrifikasi. Oksigen dipertukarkan antara atmosfer dan kehidupan melalui proses fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis menghasilkan oksigen ketika karbon dioksida dan air secara kimiawi diubah menjadi glukosa dengan bantuan sinar matahari. Respirasi adalah proses kebalikan dari fotosintesis. Dalam respirasi, oksigen dikombinasikan dengan glukosa untuk kimia melepaskan energi untuk metabolisme. Produk dari reaksi ini adalah air dan karbon dioksida. Gas yang paling melimpah berikutnya di atas meja adalah uap air. Uap air bervariasi konsentrasi di atmosfer baik secara spasial dan temporal. Konsentrasi tertinggi uap air ditemukan di dekat khatulistiwa lebih lautan dan hutan hujan tropis. Daerah kutub dingin dan gurun subtropis benua adalah lokasi di mana volume uap air bisa mendekati nol persen. Uap air memiliki beberapa peran fungsional yang sangat penting di planet kita: Ini mendistribusikan kembali energi panas di Bumi melalui pertukaran energi panas laten. Kondensasi uap air menciptakan precipitaion yang jatuh ke permukaan bumi menyediakan air segar yang dibutuhkan untuk tanaman dan hewan. Ini membantu menghangatkan atmosfer bumi melalui efek rumah kaca. Gas yang paling melimpah kelima di atmosfer adalah karbon dioksida. Volume gas ini telah meningkat lebih dari 35% dalam tiga ratus tahun terakhir (lihat Gambar 7a-1). Peningkatan ini terutama disebabkan pembakaran yang disebabkan manusia dari bahan bakar fosil, deforestasi, dan bentuk-bentuk perubahan penggunaan lahan. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca penting. Peningkatan disebabkan oleh manusia dalam konsentrasinya di atmosfer telah memperkuat efek rumah kaca dan telah pasti memberikan kontribusi terhadap pemanasan global selama 100 tahun terakhir. Karbon dioksida juga secara alami dipertukarkan antara atmosfer dan kehidupan melalui proses fotosintesis dan respirasi. Metana adalah gas rumah kaca yang sangat kuat. Sejak 1750, metana konsentrasi di atmosfer telah meningkat lebih dari 150%. Sumber utama untuk metana tambahan yang ditambahkan ke atmosfer (dalam urutan kepentingan) adalah: budidaya padi; binatang pemakan rumput dalam negeri; rayap; tempat pembuangan sampah; pertambangan batubara, dan, ekstraksi minyak dan gas. Anaerobik kondisi yang berhubungan dengan banjir beras hasil padi dalam pembentukan gas metana. Namun, perkiraan yang akurat tentang berapa banyak metana yang diproduksi dari sawah telah sulit untuk dipastikan. Lebih dari 60% dari semua sawah ditemukan di India dan Cina di mana data ilmiah tentang tingkat emisi tidak tersedia. Namun demikian, para ilmuwan percaya bahwa kontribusi sawah besar karena bentuk produksi tanaman telah lebih dari dua kali lipat sejak 1950. Binatang pemakan rumput melepaskan metana ke lingkungan sebagai akibat dari pencernaan herba. Beberapa peneliti percaya penambahan metana dari sumber ini memiliki lebih dari empat kali lipat selama abad terakhir. Rayap juga melepaskan metana melalui proses serupa. Perubahan penggunaan lahan di daerah tropis, karena penggundulan hutan, peternakan, dan pertanian, dapat menyebabkan sejumlah rayap untuk berkembang. Jika asumsi ini benar, kontribusi dari serangga ini mungkin penting. Metana juga dilepaskan dari tempat pembuangan sampah, tambang batubara, dan pengeboran gas dan minyak. Tempat pembuangan sampah menghasilkan metana sebagai limbah organik terurai dari waktu ke waktu. Batubara, minyak, dan gas alam melepaskan metana ke atmosfer ketika deposito digali atau dibor. Konsentrasi rata-rata dari oksida nitrogen gas rumah kaca sekarang meningkat pada tingkat sebesar 0,2 sampai 0,3% per tahun. Perannya dalam peningkatan efek rumah kaca relatif kecil pada gas rumah kaca lainnya yang telah disebutkan. Namun, tidak memiliki peran penting dalam pembuahan buatan ekosistem. Dalam kasus ekstrim, fertilisasi ini dapat menyebabkan kematian hutan, eutrofikasi habitat air, dan eksklusi spesies. Sumber untuk peningkatan oksida nitrat di atmosfer meliputi: penggunaan lahan konversi; pembakaran bahan bakar fosil; pembakaran biomassa, dan pemupukan tanah. Sebagian besar nitrogen oksida ditambahkan ke atmosfer setiap tahun berasal dari deforestasi dan konversi ekosistem hutan, savana dan padang rumput menjadi lahan pertanian dan rangeland. Kedua proses mengurangi jumlah nitrogen yang tersimpan dalam vegetasi hidup dan tanah melalui dekomposisi bahan organik. Nitrous oxide juga dilepaskan ke atmosfir saat bahan bakar fosil dan biomassa yang terbakar. Namun, kontribusi dikombinasikan dengan peningkatan gas ini di atmosfer dianggap kecil. Penggunaan pupuk nitrat dan amonium untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman adalah sumber asam nitrat. Berapa banyak dilepaskan dari proses ini telah sulit untuk diukur. Diperkirakan bahwa kontribusi dari sumber ini mewakili dari 50% menjadi 0,2% dari nitrous oxide ditambahkan ke atmosfer setiap tahun. Ozon peran dalam peningkatan efek rumah kaca telah sulit untuk menentukan. Pengukuran akurat dari tingkat jangka panjang (lebih dari 25 tahun di masa lalu) masa lalu dari gas ini di atmosfer saat ini tidak tersedia. Selain itu, konsentrasi gas ozon ditemukan di dua wilayah yang berbeda dari atmosfer bumi. Sebagian besar ozon (sekitar 97%) ditemukan di atmosfer terkonsentrasi di stratosfer pada ketinggian 15 sampai 55 kilometer di atas permukaan bumi. Ini ozon stratosfir menyediakan layanan penting untuk kehidupan di Bumi karena menyerap radiasi ultraviolet yang berbahaya. Dalam beberapa tahun terakhir, tingkat ozon stratosfir telah menurun karena penumpukan chlorofluorocarbons menciptakan manusia di atmosfer. Sejak akhir 1970-an, para ilmuwan telah memperhatikan perkembangan berat lubang di lapisan ozon di atas Antartika. Pengukuran satelit telah menunjukkan bahwa zona dari 65 ° sampai 65 ° Utara Lintang Selatan telah mengalami penurunan 3% pada ozon stratosfer sejak tahun 1978. Ozon juga sangat terkonsentrasi di permukaan bumi di dalam dan sekitar kota. Sebagian besar ozon ini dibuat sebagai produk sampingan dari asap fotokimia manusia diciptakan. Ini penumpukan ozon merupakan racun bagi organisme hidup di permukaan bumi.