AGROLIMATOLOGI
RADIASI SURYA
PENDAHULUAN
· ENERGI MATAHARI SUMBER
ENERGI UTAMA UNTUK PROSES-PROSES FISIKA
ATMOSFER, PENYEBARANNYA DI SELURUH PERMUKAAN BUMI MERUPAKAN PENGENDALI
UTAMA CUACA DAN IKLIM
· RADIASI SURYA MERUPAKAN
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK ® TERBENTUK DAN DIPENGARUHI OLEH MEDAN LISTRIK DAN
MEDAN MAGNIT (DIBANGKITKAN OLEH FUSI NUKLIR YANG MENGUBAH HIDROGEN MENJADI
HELIUM)
· GELOMBANG ELKTROMAGNETIK MENJALAR DENGAN “KECEPATAN CAHAYA” SEBESAR
3 x 1010 CM.DETIK-1
· PERMUKAAN MATAHARI
BERSUHU 56000C (+ 60000K). DENGAN SUHU PERMUKAAN
TERSEBUT, RADIASI YANG DIPANCARKAN BERUPA GELOMBANG ELEKTRO MAGNETIK SEBESAR
73,5 JUTA WATT TIAP M2 PERMUKAAN MATAHARI – DIAMETER MATAHARI : 1,4
x 106 KM
· JARAK PURATA MATAHARI-BUMI : 1,5 x 108 KM ATAU 9,3 x 107
MIL ® ENERGI RADIASI MATAHARI YANG SAMPAI DI PUNCAK
ATMOSFER, PADA JARAK PURATA MATAHARI-BUMI,
DISEBUT “TETAPAN
MATAHARI” YANG BESARNYA 2 KAL. CM-2 MENIT-1 (2 LY.MENIT-1 ® I LANGLEY (LY) = 1 KAL. CM-2)
·
RADIASI SURYA
YANG SAMPAI KE PERMUKAAN BUMI (DARATAN & LAUTAN) HANYA SEKITAR SETENGAH
DARI YANG DITERIMA DI PUNCAK ATMOSFER ® SEBAGIAN DISERAP DAN DIPANTULKAN KEMBALI KE
ANGKASA LUAR OLEH ATMOSFER, KHUSUSNYA OLEH AWAN
·
RADIASI
MATAHARI BERPENGARUH LANGSUNG TERHADAP SIFAT, BAIK PADA TANAMAN MAUPUN HEWAN
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image001.gif)
1. TERHADAP KECEPATAN PERTUMBUHAN
2. PADA KECEPATAN TRANSPIRASI
3. MENYEBABKAN PEMBAKARAN, PADA PERIODE KRITIS
TANAMAN
KHARAKTERISTIK
RADIASI SURYA
· HUKUM ‘STEFAN-BOLTZMAN’ :
Setiap benda
yang bersuhu permukaan lebih besar dari 00K atau -2730C memancarkan
radiasi yang berbanding lurus dengan pangkat empat suhu permukaannya :
F = e σ TS4
F :
pemancara radiasi (Wm-2)
e :
emisivitas permukan, bernilai 1 (satu) untuk benda hitam (black body
radiation), sedangkan untuk benda-benda alam
sekitar 0,9 – 1,0
σ :
tetapan STEFAN-BOLTZMAN (5,67.10-8.Wm-2)
Ts : suhu permukaan (0K) ® Semaki tinggi suhu permukaan (TS)
pancaran
radiasinya semakin besar
· HUKUM WIEN :
Panjang
gelombang pada energi maksimum (λm) makin pendek bila suhu permukaan lebih
tinggi :
λm = 2897/TS
λm : dalam μm
TS : dalam K
· BILA SUSHU PERMUKAAN YANG
MEMANCARKAN RADIASI LEBIH TINGGI, PANJANG GELOMBANG RADIASI YANG DIPANCARKAN
SEMAKIN PENDEK
® MATAHARI SUHU
PERMUKAANNYA 60000K, RADIASINYA BERKISAR PADA PANJANG GELOMBANG 0,3
– 4,0 μm
® BUMI BERSUHU 3000K
(270C), RADIASI YANG DIPANCARKAN BERGELOMBANG 4 – 120 μm
![]() |
ü RADIASI SURYA ® RADIASI GELOMBANG
PENDEK
ü RADIASI BUMI ® RADIASI GELOMBANG
PANJANG
INSOLASI
· SINGKATA N DARI ‘INCOMING
SOLAR RADIATION’ ® RADIASI MATAHARI
YANG SAMPAI DI PERMUKAAN BUMI
· PENERIMAAN RADIASI
MATAHARI DI PERMUKAAN BUMI BERVARIASI MENURUT TEMPAT DAN WAKTU
· FAKTOR-FAKTOR YANG
MNENTUKAN PERBEDAAN PENERIMAAN RADIASI MATAHARI
1. JARAK ANTARA MATAHARI – BUMI
ü LINTASANI BUMI
MENGELILING MATAHARI BERBENTUK ELIPS ® ADA POSISI TERJAUH (APHELION) DAN POSISI
TERDEKAT (PERIHELION)
![]() ![]() |
ü PADA KEDUDUKAN TERDEKAT
(PRIHELION) + 91,5 JUTA MIL, PENERIMAAN RADIASI MAKSIMUM + 2,01
LY.MIN-1. SEDANGKAN PADA KEDUDUKAN TERJAUH (APHELION) + 94,5
JUTA MIL, PENERIMAAN RADIASI LEBIH KECIL + 1,88 LY.MIN-1
ü JADI PERBEDAAN JARAK
ANTARA MATAHARI-BUMI MENYEBABKAN PERBEDAAN KERAPATAN FLUKS
2. PANJANG HARI DAN SUDUT DATANG
ü LETAK LINTANG MENYEBABKAN
PERBEDAAN PANJANG HARI (LAMA PENYINARAN)
ü LETAK LINTANG JUGA
MENYEBABKAN PERBEDAAN SUDUT DATANG SINAR ® PERBEDAAN KERAPATAN FLUKS RADIASI SURYA;
SUDUT DATANG JUGA BERBEDA ANTARA PAGI/SORE DAN SIANG HARI
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image006.jpg)
Sudut
datang sinar surya (zenith angle, z) yang tergantung oleh letak lintang dan
waktu.
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image008.jpg)
Diagram
peredaran matahari dalam satu tahun
Ø EQUINOX
: KEDUDUKAN MATAHARI DI EQUATOR :
ü 2 x DALAM PERIODE
REVOLUSI (1 TAHUN), YAITU PADA 21 MARET ® EQUINOX MUSIM SEMI DAN 23 SEPTEMBER ® EQUINOX MUSIM GUGUR
ü PADA TENGAH HARI PADA JAM
12.00 SINAR MATAHARI VERTIKAL PADA EQUATOR
ü LAMANYA SIANG DAN MALAM
HARI SAMA (MASING-MASING 12 JAM) DI SELURUH PERMUKAAN BUMI
Ø SOLTICE
: KEDUDUKAN MATAHARI PADA TITIK BALIK, YAITU :
ü 23,50 LU PADA
TANGGAL 22 JUNI ® SOLTICE
MUSIM PANAS
CIRI-CIRINYA
:
~
KUTUB UTARA (KU) CONDONG 23,50 KE MATAHARI
~
SINAR MATAHARI JAM 12.00 VERTIKAL PADA 23,50
LU
~
DI BELAHAN BUMI UTARA, SINAR MATAHARI MENYINGGUNG 66,5°
LU SETELAH MELEWATI KUTUB UTARA, DI BELAHAN BUMI SELATAN, SINAR MATAHARI TIDAK
MENYINGGUNG KUTUB SELATAN TETAPI BERAKHIR PADA 66,5° LS.
~
LINGKARAN TERANG TIDAK MEMBAGI LINTANG SAMA BESAR, KECUALI
PADA EKUATOR, SEHINGGA LAMANYA SIANG TIDAK SAMA DENGAN MALAM HARI KECUALI PADA
EKUATOR.
~
B ELAHAN BUMI UTARA LEBIH LUAS KE ARAH MATAHARJ DARIPADA
BELAHAN BUMI SELATAN, SEHINGGA SIANG HARI LEBIH LAMA DI BELAHAN BUMI UTARA.
DAERAH 66,5° SAMPAI 90° LU, SIANGNYA SAMPAI 6 BULAN.
~
LAMANYA SIANG DITAMBAH DENGAN SUDUT MATAHARI YANG LEBIH
BESAR, MENGHASILKAN ENERGI MATAHARI YANG DITERIMA DI BELAHAN BUMI UTARA MENJADI
MAKSIMUM PADA TANGGAL 22 JUNI, SEHINGGA TEMPERATURNYA TINGGI DAN TERJADI SOLTICE
MUSLIM PANAS
ü 23,50 LS PADA
TANGGAL 22 JUNI ® SOLTICE
MUSIM DINGIN
CIRI-CIRINYA
:
~
KUTUB SELATAN CONDONG 23,5° KE MATAHARI
~
SINAR MATAHARI JAM 12.00 VERTIKAL PADA 23,5° LS.
~
DI BELAHAN BUMI SELATAN SINAR MATAHARI MENYINGGUNG 66,5°
LS SEHINGGA ADA CAHAYA, SEDANGKAN PADA 66,5° LU TIDAK ADA CAHAYA. DAERAH 66,5° SAMPAI 90° LU, MALAMNYA SAMPAI 6 BULAN.
~
LINGKARAN TERANG TIDAIK MEMBAGI LINTANG SAMA BESAR,
KECUALI PADA EKUATOR..
~
LUAS BELAHAN BUMI UTARA LEBIH KECIL KE ARAH MATAHARI
DIBANDINGKAN BELAHAN BUMI SELATAN, SEHINGGA MALAM HARI LEBIH LAMA DI BELAHAN BUMI
UTARA.
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.jpg)
3. PENGARUH ATMOSFER BUMI
ü RADIASI MATAHARI YANG
MELEWATI ATMOSFER AKAN MNGALAMI PENGURANGAN :
~
SEBAGIAN DIPANTULKAN KEMBALI KE ANGKASA LUAR
~
SEBAGIAN DISERAP
~
SEBAGIAN MENGALAMI PEMBAURAN (SCATTERRING) ® DIFFUSE
SISANYA
MERUPAKAN RADIASI LANGSUNG KE PERMUKAAN BUMI (DIRECT)
-
KEJERNIHAN ATMOSFER AKAN MENENTUKAN JUMLAH RADIASI YANG SAMPAI
PERMUKAAN BUMI
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image011.gif)
-
DAERAH BERAWAN ATAU YANG ATMOSFERNYA KOTOR ® INSOLASI LANGSUNG KECIL
NERACA ENERGI PADA
PERMUKAAN BUMI
· NERACA ENERGI PADA
PERMUKAAN BUMI DAPAT DITULISKAN :
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image012.gif)
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image013.gif)
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image014.gif)
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image015.gif)
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image016.gif)
|
|
||||||||||
|
|||||||||||
|
|||||||||||
|
-
NIASBAH ANTARA RADIASI GELOMBNG PENDEK (RADIASI SURYA)
YANG DIPANTULKAN DENGAN YANG DATANG DISEBUT ‘ALBEDO’ :
RADIASI PANTULAN OLEH SUATU PERMUKAAN
ALBEDO
= --------------------------------------------------------------
----------- X 100 %
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image017.gif)
BESAR ALBEDO TERGANTUNG:
~
MACAM PERMUKAAN,
~
KANDUNGAN AIR DIPERMUKAAN,
~
SUDUT DATANG SINAR MATAHARI
-
RADIASI GELOMBANG PANJANG DISERAP OLEH UAP AIR DAN CO2,
TETAPI ENERGI RADIASI YANG DISERAP KEMUDIAN DIPANCARKAN KEMBALI ® PENINGKATAN SUHU UDARA (‘PENGARUH RUMAH KACA’ ATAU ‘GREEN
HOUSE SFFECT’)
-
NERACA ENERGI JUGA DAPAT DITULISKAN :
Qn = Qs(1-a) + Ql
Qn : RADIASI NETTO
Qs : RADIASI YANG DATANG YNG TERUKUR DENGAN SOLARIMETER
(W m-2)
Ql : PANCARAN RADISASI GELOMBNG PANJANG (RUMUSBRUNT, W m-2)
o
PADA MALAM HARI : RADIASI SURYA (Qs)BERNILAI
NOL, SEHINGGA RADIASI NETTO (Qn) BERNILAI NRGATIF.
o
PADA SIANG HARI : Qs JAUH LEBIH BESAR DARI
PADA (Ql) SEHING (Qn) BERNILAI POSITIF
o
RADIASI NETTO YANG POSITIF DIGUNAKAN UNTUK :MEMANASKAN
UDARA (H), PENGUAPAN (lE), PEMANASAN TANAH/LAUTAN (g) DAN KURANG DARI 5% UNTUK FOTOSINTESIS (P
:
Qn = H + lE + G
= P
o
PADSA WAKTU Qn NEGATIF BUKAN PEMANSAN UDARA
YANG TERJADI (+H DAN +G), MELAINKAN PROSES PENDINGINAN (-H DAN –G)
o
PERSQAMAAN TERSEBUT BERLAKU BILA TIDAK ADA PEMINDAHAN
PANAS SECARA HORISONTAL (ADVEKSI PANAS)
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image019.jpg)
Diagram neraca energi di atmosfer
(Ttrewartha & Horn,1980)
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image021.jpg)
PENGARUH RADIASI
TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN
·
LEWAT TIGA ASPEK :
1.
INTENSITAS CAHAYA : JUMLAH CAHAYA
YANG DITERIMA PER SATUAN LUAS PERMUKAAN.
CONTOH : SEMAKIN TINGI INTENSITAS CAHAYA SEMAKIN TINGGI LAJU
FOTOSINTESISI
2.
KUALITAS CAHAYA : MUTU CAHAYA YANG
DICERMINKAN DARI PANJANG GELOMBANG CAHAYA.
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image025.jpg)
![](file:///C:\Users\USER7~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image027.jpg)
Besar kecilnya energi cahaya ditentukan oleh
panjang gelombang (a)/jenis sinar :
E = hv
c
V = ---
a
hc
E =
----
a
|
Keterangan :
h = konstanta
Planck
V = frekuensi
C = kecepatan cahaya
(3 x 1010 cm-1)
a = panjang gelombang
|
3.
PERIODISITAS : LAMA PENYINARAN MATAHARI
ATAU PANJANG HARI
® FOTOPERIODISME :RESPON TANAMAN TERHADAP
PANJANG RELATIF SIANG DAN MALAM :
-
TANAMAN HARI PENDEK (< 12
JAM), CONTOH : ARBEI, ASTER, SERUNI, KASTUBA, UBIJALAR; BERBUNGA AWAL MUSIM
SEMI/AKHIR MUSIM PANAS
-
TANAMAN HARI PANJANG (>
12 JAM), CONTOH : LOBAK, SELADA, BIT, KEMBANG SEPATU, KENTANG; BERBUNGA AKHIR
MUSIM SEMI/AWAL MUSIM PANAS
-
TANAMAN NETRAL ® TIDAK TERPENGARUH LAMA PENYINARAN.
ALAT PENGUKUR
RADIASI
·
Ada yang mengukur intensitas
cahaya, ada yang menukur lama penyinaran
![]() |
Alat Pengukur Radiasi Surya
Alat Pengukur Lama Penyinaran
Tidak ada komentar:
Posting Komentar