Page 54 - METEOROLOGI-KLIMATOLOGI VOLUME 1 KARAKTERISTIK DAN SIRKULASI ATMOSFE

c. Produksi dan Redistribusi Elektron

Foton (paket energi) radiasi EUV (ultraviolet ekstrim)
bertumbukan dengan atom atau molekul netral dan menginjeksikan
elektron dalam bentuk ion positif dan elektron bebas. Proses ini dikenal
sebagai fotoionisasi. Dalam daerah F , jenis (species) utama adalah
2
atom oksigen terionisasi O+, sedangkan dalam daerah F dan E jenis
1
utamanya ialah molekul oksigen O + dan oksida nitrik NO+ terionisasi.
2
Jika elektron dan ion bertumbukan, kadang-kadang terjadi
proses penggabungan (recombination process), elektron bermuatan
negatif ditarik oleh ion bermuatan positif, yang menghasilkan sebuah
atom atau molekul netral. Penggabungan (rekombinasi) elektron
dengan ion molekuler lebih efisien dari pada rekombinasi dengan ion
atomik. Karena daerah F kebanyakan terdiri dari ion-ion atomik (O+),
2
rekombinasi di sini berjalan lambat, berbeda dengan daerah F dan
1
E yang kebanyakan terdiri dari ion-ion molekuler (O +, NO+) yang
2
rekombinasinya berjalan lebih cepat. Hal ini merupakan salah satu
alasan, mengapa daerah F masih muncul pada malam hari ketika
2
semua ion dan elektron di daerah E dan F telah hilang melalui
1
rekombinasi. Waktu hidup khas (typical lifetimes) elektron bebas
dalam masing-masing daerah E, F , dan F adalah 20 detik, 1 menit,
2
1
dan 20 menit.
Sebab lain munculnya daerah F sepanjang malam hari adalah
2
angin atmosferik dalam gas netral. Selama siang hari, atmosfer atas
pada lintang-lintang rendah dipanasi oleh matahari, sedangkan angin
pada ketinggian sekitar 300 km bertiup ke arah lintang-lintang tinggi
seperti daerah polar (kutub). Angin dalam udara netral bertiup secara
horizontal tetapi ion-ion dan elektron-elektron tidak dapat bergerak
melintas (memotong) garis-garis gaya medan magnetik bumi. Jadi pada
siang hari, ion-ion dan elektron-elektron cenderung dihembus (ditiup)
sepanjang garis-garis medan magnet paras (level) yang lebih rendah di
mana partikel-partikel bermuatan ini menghilang oleh rekombinasi
(penggabungan). Pada malam hari, atmosfer atas di lintang-lintang

34 Meteorologi Indonesia Volume 1