Pengangkutan aeroangkasa dibahagikan kepada dua kategori asas iaitu pengangkutan dibawah lapisan atmosfera seperti kapal terbang, helikopter, belon panas, dan lain-lain lagi, dan juga pengangkutan luar angkasa seperti satelit dan lain-lain lagi. Walaubagaimanapun, kenderaan angkasa lepas ini melalui beberapa peringkat lapisan atmosfera bumi sewaktu menaik dan juga kemasukan semula ke bumi apabila misinya selesai. Begitu juga kenderaan angkasa lepas yang menyinggah, mendarat mahupun melalui planet-planet yang lain. Kenderaan angkasa lepas tersebut perlu melalui lapisan-lapisan atmosfera planet berkenaan. Oleh itu, keadaan dan ciri-ciri atmosfera itu perlu dititik beratkan juga.

 

Atmosfera bumi merupakan suatu sistem yang dinamik. Tekanan dan suhu atmosfera bergantung kepada altitud, lokasi pada glob bumi (longitud dan latitud), masa, hari, musim dan juga aktiviti solar matahari. Mengambil kira kesemua faktor-faktor tersebut untuk mereka dan mengukur prestasi pengangkutan aeroangkasa adalah suatu yang tidak praktikal.  Oleh itu, suatu standard atmosfera perlu di takrifkan supaya ianya menepati eksperimen didalam terowong angin dan rekaan umum pengangkutan aeroangkasa tersebut. Atmosfera standard bermaskud nilai purata untuk tekanan, suhu, ketumpatan dan ciri-ciri lain yang bergantung kepada nilai altitudnya.

 

Umumnya, atmosfera ini mempunyai lima lapisan asas yang berketebalan beratus-ratus kilometer sahaja. Oleh kerana pengaruh graviti, ketumpatan atmosfera lebih tinggi pada permukaan bumi dan semakin berkurang apabila ketinggian bertambah. Lima lapisan asas atmosfera seperti berikut:

Lapisan Atmosfera (Taken from: https://depositphotos.com/9055346/stock-illustration-atmospheric-layers.html)

 

Variasi Suhu Atmosfera (Taken from: http://www.scienceclarified.com/As-Bi/Atmosphere-Composition-and-Structure.html)

  1. Troposfera

Ianya mempunyai purata lapisan sehingga 10km sahaja dari permukaan bumi. Dimana ianya lebih nipis (6 km) di kutub dan lebih tebal di khatulistiwa (16km). Lapisan ini mempunyai 75% gas-gas atmosfera dan majorinya mempengaruhi fenomena iklim. Suhu di hujung lapisan ini boleh mencecah 50 darjah Celsius dibawah paras beku. Penerbangan komersial selalunya beroperasi dalam lapisan ini. Secara purata, 51% radiasi solar di serap oleh permukaan bumi.

 

  1. Stratosfera

Lapisan ini terletak lebih kurang 10km sehingga 50km dari aras permukaan bumi. Kepekatan ozon di lapisan ini adalah paling tinggi dimana ianya menyerap cahaya ultraviolet. Yang menariknya, suhu disini semakin meningkat sehingga 2 darjah Celsius dibawah paras beku pada lapisan atasnya. Belon kaji cuaca beroperasi dalam lapisan ini untuk tujuan meteorologi dan ramalan cuaca. Namun begitu, lebih kurang 24% radiasi solar akan dipantul kembali oleh awan-awan di lapisan ini.

 

  1. Mesosfera

Ianya terletak pada ketinggian 50 sehingga 90 km altitud dari aras bumi. Sekali lagi, suhu semakin menurun di lapisan ini sehingga jatuh kepada paras 90 darjah Celsius bawah paras beku. Pada lapisan ini juga, matahari dan juga sumber sinaran lain dari angkasa lepas akan memancarkan sinaran kosmik. Ini menyebabkan pelanggaran zarah-zarah gas pada lapisan ini lalu berlaku hujan zarah-zarah berkenaan.

 

  1. Thermosfera

Ianya terletak pada ketinggian 90 sehingga 500km dari paras permukaan bumi. Suhu pada lapisan ini akan kembali menaik secara mendadak kerana penyerapan tenaga solar sehingga boleh mencecah lebih dari 1000 darjah Celsius! Disinilah terdapatnya ‘sounding rocket’ untuk mengkaji ruang atas atmosfera secara saintifik. Satelit tentera juga terdapat di lapisan ini. Walaubagaimanapun, lapisan ini lebih panas dan daya seretan adalah lebih. Oleh kerana geseran dan suhu yang tinggi, meteorit akan terbakar dan meruap menjadi gas. Lapisan ini juga disebut sebagai lapisan ionosfera kerana tenaga sinaran matahari akan ‘menghentam’ elektron lalu menjadikannya “ion” bercas positif. Suhunya juga berbeza-beza antara malam, siang, musim, dan juga bilangan ion dan elektron yang hadir. Ionosfera memantul dan menyerap gelombang radio lalu membolehkan kita menerima siaran gelombang radio yang pendek dari negara-negara lain di dunia. Aurora juga terbentuk disini apabila angin solar bertindak kepada zarah-zarah yang bercas ini. Lapisan ionosfera juga terkenal dengan teori-teori konspirasi seperti Teknologi HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program) yang kononnya boleh mengawal cuaca dan menyebabkan gempa bumi.

 

  1. Exosfera

Lapisan ini bermula dari ketinggian 500 km dari permukaan bumi. Ianya merupakan had limit atmosfera bumi dimana bahan-bahannya dalam keadaan plasma yang terlepas dari bumi ke angkasa lepas. Namun begitu, hanya 51% radiasi solar sampai ke bumi. Yang selebihnya diserap atau dipantulkan oleh lapisan-lapisan atomosfera tersebut.

 

 

Setelah meneliti beberapa lapisan-lapisan atmosfera ini, kita boleh melihat bagaimana kesan rumah hijau itu berlaku. Ianya berlaku kerana perubahan kandungan lapisan-lapisan atmosfera yang tertentu untuk memantulkan kembali sinaran radiasi solar (berserta dengan haba) kembali ke angkasa lepas. Berlakunya perubahan kandungan ini adalah disebabkan pelbagai faktor-faktor, diantaranya pencemaran dari Nitrogen Oxide, CFC dan lain-lain. Ianya akan mengubah komposisi ozon kita. Atmosfera juga penting untuk melindungi bumi dari ancaman-ancaman sinaran radiasi yang melampau, meteor-meteor yang kecil, menstabilkan suhu bumi, dan lain-lain lagi.

 

P/s: setakat ini kami belum jumpa lagi kubah kaca yang terbentuk. kubah diatas bukan kaca dan bentuknya sebegitu diambil untuk menunjukkan hemisfera utara.

 

WAllahua’lam.

 

Rujukan:

Anderson Jr., J.D (2005). Introduction to Flight Fifth Edition. McGraw-Hill: Singapore

Pullen, L (2014). The Universe. Paragon Books Ltd: Bath, UK.

Frances, P (2005). Universe The Definitive Visual Guide. Dorling Kinderslet Ltd: London, UK.

Shares