Dokumen tersebut membahas tentang efek pemanasan global dan penipisan lapisan ozon, termasuk penyebabnya seperti emisi gas rumah kaca dan CFC, serta dampaknya seperti peningkatan suhu global dan kerusakan lingkungan. Dokumen tersebut juga membahas perjanjian internasional seperti Protokol Kyoto untuk mengurangi emisi gas rumah kaca.

1. Fisika Kelas XI : EFEK PEMANASAN GLOBAL
A.Penipisan Lapisan Ozon
1. Lapisan Ozon
- Atmosfer  Suatu lapisan ( selimut ) udara yang mengitari bumi, yang membentang
sampai ketinggian 400 km dari permukaan bumi.
- Atmosfer udara tetap pada tempatnya karena ditahan oleh gaya gravitasi bumi, sehingga
lapisan udara yang dekat dengan permukaan bumi memiliki massa jenis gas yang lebih
besar.
- Atmosfer terbagi atas lapisan : troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer.
- Ozon  Suatu lapisan oksigen yang tiap molekulnya terdiri atas 3 atom oksigen.
- Pada suhu dan tekanan normal, ozon berbentuk gas biru.
- Ozon ditemukan pertama kali oleh Christian Friedrich Schonbein pada 1840.
- Ozon bila berada dekat permukaan tanah akan berbahaya karena dapat merusak paru –
paru jika terhisap. Bila di atmosfer melindungi kehidupan di bumi dari bahaya radiasi
sinar ultraviolet.
- Dalam industry, ozon digunakan untuk membunuh kuman, meniadakan pencemaran
dalam air, mencuci, dan memutihkan kain.
- Gas oksigen banyak terdapat di atmosfer.
- Ozon terdapar 10% di troposfer dan 90% di stratosfer.
- Kira – kira 1 molekul ozon per 1 juta molekul dalam atmosfer bumi.

2. - Tanpa ozon di stratosfer akan lebih banyak radiasi sinar ultraviolet sampai ke permukaan
bumi – yang menyebabkan mutasi pada organism dan kanker kulit.
- Konsentrasi ozon di stratosfer tidak statis karena ada proses terus – menerus
pembentukan dan pemusnahan ozon.
- Ozon terbentuk atas bantuan sinar ultraviolet yang memiliki energi > cahaya tampak.
- Radiasi sinar ultraviolet gelombang pendek ( energi tinggi ) diserap oleh gas oksigen
yang berlimpah di atmosfer. Energi ini mampu memecah ikatan kimia pada gas oksigen
sehingga menjadi atom oksigen bebas yang bersifat reaktif.
- Ketika ozon terpapar oleh radiasi sinar ultraviolet, ozon akan menyerap radiasi sinar
ultraviolet danozon terurai menjadi 2 bentuk oksigen.
- Tanpa adanya gangguan dari luar, kadar ozon stratosfer cenderung konstan karena proses
pembentukan dan penghancuran ozon terus – menerus.
- Ozon berfungsi sebagai katalisator yang mengubah energi radiasi dari sinar ultraviolet
melalui penyerapan dalam pembentukan ozon menjadi panas yang dilepaskan melalui
proses pemusnahan ozon.
- Semakin tinggi kita naik ke stratosfer, semakin tinggi suhunya – karena semakin
banyaknya energi radiasi ultraviolet yang diubah menjadi panas oleh ozon.
2. Lubang Ozon
- Pada tahun 1950, ilmuwan memperkenalkan suatu senyawa baru bernama
Chlorofluorocarbon ( CFC ) dengan rumus kimia CF2Cl2 ( Freon ).
- Sifat Freon : sangat stabil, tidak berbau, tidak mudah terbakar, tidak beracun terhadap
manusia, dan tidak korosif terhadap logam.
- Freon membutuhkan waktu 5 – 10 tahun untuk terlepas ke atmosfer untuk mencapai
lapisan ozon. Setelah sampai, dapat bertahan di lapisan ozon selama 70 sampai dengan
400 tahun.

3. - Pada tahun 1970, ditemukan lubang ozon. Molekul – molekul CFC terurai membebaskan
atom – atom Cl – yang nantinya bereaksi dengan ozon, mengubah ozon menjadi gas
oksigen, dan Cl terbentuk kembali. Jadi, Cl sebagai katalis.
- Cl yang terbentuk kembali selanjutnya dapat melakukan reaksi berantai untuk
memusnahkan ozon. Hal ini menyebabkan 1 atom Cl dapat tinggal di lapisan ozon dapat
memusnahkan 100.000 molekul ozon.
- Lubang ozon  Suatu area ozon tipis pada lapisan ozon, yang terbentuk pada saat musim
semi di Antartika dan berlanjut selama beberapa bulan sebelum menebal kembali.
- Lubang ozon terbentuk di Antartika pada musim semi ( September dan Oktober ) karena
selama masa kegelapan di mana tidak ada sinar matahari jatuh di antartika, timbul awan –
awan tinggi yang tersusun atas Kristal – Kristal es berukuran sangat kecil. Kristal –
Kristal es dalam awan – awan tinggi ini memberikan tempat bagi molekul – molekul
kimia sangat dingin yang terdiri atas : Cl, Br, ozon, dan Kristal – Kristal es. Ketika
periode 6 bulan kegelapan berakhir dengan datangnya musim semi di Antartika, sinar
matahari mulai menyinari awan – awan yang berisi Cl, Br, ozon, yang sebelumnya
berbentuk es beku. Radiasi sinar ultraviolet matahari berenergi tinggi memicu sebuah
reaksi berantai perusakan ozon oleh Cl, Br, dan polutan – polutan lain. Kerusakan ozon
berlangsung sangat cepat karena sejumlah besar ozon dimusnahkan oleh atom – atom Cl
pada waktu yang singkat. Ozon dimusnahkan hanya dalam hitungan harian atau
mingguan, sehingga lubang ozon pun terbentuk.
3. Penyebab Menipisnya Lapisan Ozon
- CO sebagai gas buang hasil pembakaran bahan bakar fosil dari kendaraan bermotor juga
dapat merusak lapisan ozon.
- Gas CO2 yang dilepas ke atmosfer juga merusak lapisan ozon.
- Asap yang dihasilkan pabrik semakin memperparah kerusakan lapisan ozon.
4. Dampak Penipisan Lapisan Ozon

4. - Udara terasa sangat terik.
- Kulit terasa pedih.
- Mata lebih rentan akan bahaya seperti katarak.
- Menurunnya sistem kekebalan tubuh.
- Merusak klorofil tumbuh – tumbuhan sehingga berkurangnya produksi pangan.
5. Perjanjian Internasional Berkaitan Ancaman Penipisan Lapisan
Ozon
- Pada tahun 1986 dalam pertemuan internasional di Montreal menghasilkan suatu
perjanjian di mana seluruh negara industri dunia setuju untuk membatasi produksi CFC
sambil mencari bahan pengganti yang tidak berbahaya, dan pada akhirnya CFC dilarang
untuk diproduksi.
B.Efek Rumah Kaca dan Pemanasan Global
1. Rumah Kaca
- Ketika sinar matahari mengenai kaca sebuah rumah kaca ( green house ) radiasi dengan
gelombang pendek, yaitu cahaya tampak dan ultraviolet dapat menembus kaca,
sedangkan infra merah dipantulkan oleh kaca. Kalor radiasi gelombang pendek diserap
oleh tanah dan tanaman di dalam rumah kaca, dan tanaman menjadi hangat. Tanah dan
tanaman yang hangat sebagai sumber kalor yang lebih dingin, pada gilirannya akan
memancarkan kembali kalor yang diserapnya dalam bentuk radiasi infra merah yang
dipancarkan kembali oleh tanah dan tanaman ini tidak mampu menembus kaca. Energi
ini diserap oleh molekul – molekul udara dalam kaca sehingga suhu udara dalam rumah
kaca meningkat. Akibatnya, suhu dalam rumah kaca tetap hangat dan membuat tanaman
di dalamnya tumbuh subur.

5. 2. Efek Rumah Kaca
- Fungsi atmosfer : menyaring, menyerapm dan memantulkan radiasi sinar matahari yang
datang padanya.
- Bumi memantulkan rata – rata 30% dari radiasi sinar matahari, 2/3 nya atau kurang lebih
20% nya dipantulkan oleh awan, 6% dihamburkan oleh partikel – partikel udara, dan 4%
dipantulkan oleh permukaan bumi.
- Persentase radiasi yang dipantulkan bumi bergantung pada jangkauan penutupan awan,
jumlah debu di atmosfer, dan luas salju serta tumbuh – tumbuhan pada permukaan.
- Hanya ½ dari radiasi sinar matahari yang diserap oleh permukaan bumi.
- Kesesuaian frekuensi radiasi infra merah yang dipancarkan oleh material – material di
permukaan bumi ke atmosfer dengan beberapa frekuensi alami getaran – getaran molekul
– molekul gas rumah kaca, menyebabkan radiasi infra merah yang dipancarkan oleh
permukaan bumi dengan mudah diserap oleh molekul – molekul gas rumah kaca.
- Energi inframerah yang diserap menyebabkan peningkatan energi kinetik molekul –
molekul gas rumah kaca – yang ditunjukkan dengan peningkatan suhu.
- Sejumlah kecil radiasi infra merah menghilang ke luar angkasa sedangkan sejumlah besar
diarahkan lagi kembali ke permukaan bumi untuk meningkatkan suhu permukaan bumi.
- Efek rumah kaca / green house effect  Proses pemanasan atmosfer bagian bawah oleh
penyerapan radiasi gelombang pendek matahari dan pemancaran kembali berbentuk
radiasi gelombang panjang infra merah.
- Disebut efek rumah kaca karena pemancaran kembali radiasi sinar infra merah yang
dihasilkan permukaan bumi oleh atmosfer menuju ke permukaan bumi kembali untuk
menghangatkan bumi mirip dengan terkurungnya radiasi infra merah yang dipancarkan
kembali oleh tanah dan tanaman dalam rumah kaca.
- Efek rumah kaca diusulkan oleh Joseph Fourier ( 1824 )
ditemukan oleh John Tyndall ( 1860 )
diselidiki oleh Svante Arrhenius ( 1896 )

6. diselidiki oleh Guy Stewart Callendar ( 1930 – 1960 )
- Jika tidak ada efek rumah kaca, kira – kira rata – rata suhu bumi -20oC.
- Fungsi gas rumah kaca yaitu menjaga suhu di permukaan bumi tetap hangat.
- Pada rumah kaca, kaca mengizinkan radiasi matahari dengan panjang gelombang pendek
untuk lewat ke dalam rumah kaca. Energi ini diserap oleh tanah dan tumbuh – tumbuhan,
lalu dipancarkan kembali sebagai radiasi infra merah dengan panjang gelombang yang
lebih panjang. Tapi, radiasi infra merah tidak mengizinkan ke luar oleh lapisan kaca pada
rumah kaca. Sebaliknya, molekul – molekul CO2 dan H2O tidak mengurung radiasi infra
merah namun terlibat dalam proses penyerapan dinamis dan pemancaran kembali radiasi
infra merah kembali ke arah bawah sehingga meningkatkan suhu permukaan bumi.
- Semakin banyak molekul – molekul CO2 dan H2O yang terlibat dalam proses dinamis ini
semakin banyak radiasi infra merah yang diarahkan kembali ke permukaan bumi.
- Faktor pemanasan dalam rumah kaca sebenarnya adalah lapisan kaca menahan konveksi
kalor yang akan terjadi dengan cara mengurung kalor radiasi tetap di dalam rumah kaca.
3. Pemanasan Global
- Gas rumah kaca  Kelompok gas yang secara alamiah menjaga suhu permukaan bumi
tetap hangat.
- Gas yang termasuk rumah kaca yaitu H2O dan CO2.
- Gas rumah kaca yang meningkat paling banyak karena ulah manusia adalah CH4, N2O,
dan CFC.
- Meningkatnya gas rumah kaca di atmosfer berarti semakin banyak radiasi infra merah
yang dipancarkan kembali oleh permukaan bumi terserap oleh gas – gas rumah kaca. Hal
ini menyebabkan semakin banyak energi radiasi infra merah yang akan dipancarkan ke
arah permukaan bumi.

7. - Intergovernmental Panel on climate Change ( IPCC ) menyimpulkan bahwa sebagian
besar peningkatan suhu rata – rata global dikarenakan meningkatnya konsentrasi gas –
gas rumah kaca akibat aktivitas manusia.
- CO2 adalah pendorong terbesar dari pemanasan global.
- Penyebab pemanasan global : meningkatnya gas rumah kaca di atmosfer, konsumsi
energi bahan bakar fosil, sampah organik, kerusakan hutan, pertanian, dan peternakan.
- Dampak pemanasan global : iklim mulai tidak stabil, peningkatan permukaan air laut,
pertanian yang sering gagal panen, kehidupan hewan liar dan tumbuhan akan lebih cepat
musnah, serta kesehatan manusia menurun.
- Langkah untuk mencegah pemanasan global di masa depan : menanam pepohonan di
lingkungan sekitar, reboisasi, mengurangi pemakaian AC, kulkas, hair spray, serta
mengurangi pemakaian kendaraan bermotor.
4. Perjanjian Internasional
- Protokol Kyoto  Sebuah amandemeen terhadap konvensi rangka kerja PBB tentang
perubahan iklim ( UNFCC ).
- Negara – negara yang meratifikasi protocol Kyoto berkomitmen untuk mengurangi emisi
CO2 dan 5 gas rumah kaca.
- Kyoto Protokol to the United Nations Framework Convention on Climate Change
dinegosiasikan di Kyoto pada Desember 1997. Dibuka untuk penandatanganan pada 1
Maret 1998, dan ditutup pada 15 Maret 1999. Mulai berlaku pada 16 Februari 2005
setelah diratifikasi yang dilakukan Rusia pada 18 November 2004.
- Tujuan protocol Kyoto : mengurangi rata – rata emisi dari 6 gas rumah kaca ( CO2, CH4,
N2O, HFC, PFC, dan sulfur heksafluorida )