bahangan matahari oleh mohd salleh

Apakah yang dihasilkan oleh matahari?

Matahari menghasilkan tenaga dalam bentuk bahangan atau

sinaran yang dipancarkan kepada 9 planet dalam sistem suria.

Mengapa matahari boleh mengeluarkan tenaga ?

• Matahari terdiri gas hidrogen dan helium.

• 72 % hidrogen dan 27 % helium

• Punca tenaga terhasil daripada perubahan hidrogen kepada helium dalam teras matahari.

Apakah bentuk tenaga yang dihasilkan oleh matahari ?

• Tenaga matahari adalah dalam bentuk gelombang elektromagnet yang dipancarkan terus diangkasa lepas.

• Tenaga matahari atau tenaga sinaran ini dikenali sebagai bahangan matahari.

Berapakah jarak gelombang tenaga matahari ?

• Berdasarkan hukum wein , objek yang mempunyai suhu yang tinggi menghasilkan tenaga yang berjarak gelombang pendek.

• Suhu matahari 6000o C , jarak gelombang elektromagnetnya ialah 0.2 mikron hingga 0.4 mikron.

Apakah proses-proses yang mempengaruhi pemindahan

haba suria ke permukaan bumi

Adakah bumi mengeluarkan bahangan?

Bahangan bumi

• Setelah menyerap bahangan matahari pada waktu siang , bumi juga membebaskan bahangannya pada waktu malam.

Apakah jarak gelombang bahangan bumi ?

• Oleh kerana bumi mempunyai suhu yang lebih rendah daripada matahari maka jarak gelombang bahangan bumi lebih panjang .

• Jarak gelombang sinaran matahari 20 kali lebih pendek daripada jarak gelombang bahangan bumi .

Apakah yang berlaku kepada bahangan bumi dan matahari apabila melalui atmosfera?

Bahangan manakah yang lebih banyak dihalang?

Proses yan g berlaku dalam lapisan atmosfera

Dalam lapisan atmosfera

• Lapisan atmosfera bersifat lutsinar kepada bahangan matahari iaitu membenarkan bahangan matahari menembusinya.

• Lapisan atmosfera menyerap banyak bahangan bumi atau melambatkan kehilangan tenaga dari bumi .

• Fungsi atmosfera yang membenarkan bahangan matahari masuk dan menghalang bahangan bumi dinamakan kesan rumah hijau .

Apakah yang terkandung dalam lapisan atmosfera?

Adakah bahan-bahan ini mempengaruhi proses yang berlaku

terhadap bahangan bumi dan matahari?

Bahan-bahan dalam atmosfera

Bahan-bahan dalam lapisan atmosfera

• Dalam atmosfera terdapat wap-wap air

• Gas-gas seperti karbon dioksida dan nitrogen dioksida

• Debu-debu dan habuk

• Litupan awan dan titisan air.

Mengapa langit berwarna biru pada waktu siang / pagi ?

Mengapa langit berwarna kekuningan pada waktu petang

atau senja ?

Warna langit waktu siang and senja

Proses serakan

• Bahan-bahan pepejal yang terampai dalam atmosfera seperti debu / habuk bertindak menyerakkan bahangan matahari .

• Pada waktu pagi partikel-partikel dalam atmosfera adalah lebih kecil daripada jarak gelombang bahangan matahari .

• Proses serakan ini dinamakan serakan Rayleigh

Proses serakan rayleigh

• Proses ini menyebabkan lebih banyak cahaya berwarna biru yang dapat memasuki mata kita.

• Ini menyebabkan langit berwarna biru .

Proses serakan pada lewat petang

• Pada waktu petang lebih banyak partikel-partikel terampai dalam udara dan saiz partikel juga lebih besar.

• Apabila saiz partikel lebih besar daripada jarak gelombang bahangan matahari maka serakan mie berlaku .

• Serakan ini menyebabkan lebih banyak cahaya warna merah memasuki mata. Oleh itu langit kelihatan merah.

Apakah proses serakan yang berlaku dalam keadaan di bawah ?

Semasa jerebu

• Jerebu yang berlaku daripada letusan gunung berapi , pembebasan asap kenderaan dan kilang serta pembakaran hutan menyebabkan partikel-partikel bersaiz besar banyak terampai dalam udara .

• Ini menyebabkan serakan mie berlaku .• Contohnya letusan gunung berapi Pinatubo

memuntahkan debu beberapa kilometer tinggi menyebabkan serakan mie.

Berdasarkan rajah di bawah

• Kawasan manakah yang menerima pancaran matahari lebih banyak ?

• Mengapa ?

Peranan litupan awan

• Wap air dan gas karbon dioksida melakukan proses serapan .

• Gas-gas ini cenderung untuk memilih jenis-jenis gelombang suria yang hendak diserap .

• Keupayaan penyerapan bergantung kepada jarak-jarak gelombang.

• Ini dinamakan serapan terpilih.

Apakah yang dilakukan oleh lapisan di bawah terhadap bahangan

matahari

Proses yang dilakukan oleh ozon

• Ozon menyerap sebahagian bahangan matahari yang merbahaya iaitu UV.

Apakah yang berlaku kepada sinaran matahari apabila terkena

manik-manik hujan

Proses pembalikkan

• Juga dikenali proses pantulan

• Bahangan matahari apabila terkena partikel-partikel seperti manik-manik hujan akan dipantulkan ke angkasa lepas .

• Proses ini adalah tidak selektif maka semua gelombang dalam spektrum elektromagnet akan dipantulkan .

Proses pembalikkan

• Proses ini tidak akan mempengaruhi warna langit.

• Hanya keamatan cahaya sahaja yang berkurang.

• Langit kelihatan gelap apabila terdapat pantulan yang tinggi seperti waktu hujan .

• Semakin tebal awan maka semakin tinggi kadar pembalikkan.

Apabila sampai dipermukaan bumi , adakah semua bahangan

bumi akan diserap oleh permukaan bumi?

Proses albedo

• Tidak semua sinar suria yang tiba dipermukaan bumi akan diserap dan digunakan oleh hidupan .

• Sebahagian sinar suria akan dipantulkan oleh permukaan bumi secara langsung.

• Proses pantulan oleh permukaan bumi secara terus dikenali sebagai albedo.

Proses albedo

• Proses albedo bergantung kepada darjah keputihan atau kecerahan sesuatu permukaan .

• Semakin cerah sesuatu permukaan maka semakin banyak sinaran yang dipantulkan .

Manakah mempunyai kadar albedo yang lebih tinggi?

• Salji atau litupan ais yang putih menyebabkan kadar albedo lebih tinggi .

• Kadar albedo oleh salji ialah 45 – 75 %

• Kawasan berhutan mempunyai albedo 13 – 20 %

Manakah mempunyai albedo lebih tinggi?

• Albedo di kawasan gurun lebih rendah kerana awan nipis.

• Kawasan litupan awan albedo ialah 50 -55 %

• Albedo kawasan gurun ialah 28 %

Manakah mempunyai kadar albedo lebih tinggi?

• Kawasan jalan raya , lebuh raya , lapangan terbang mempunyai kadar albedo yang lebih rendah .5 – 10 %

• Maka lebih banyak bahangan matahari yang diserap.

• Ini menyebabkan suhu lebih tinggi .

Adakah bumi menerima 100 % bahangan matahari?

Bolehkah anda senaraikan proses-proses yang berlaku kepada

bahangan matahari apabila melalui lapisan atmosfera ?

proses

Serapan Serakkan Balikan

Penerimaan bahangan matahari oleh bumi

• Tidak semua jumlah tenaga sinaran matahari yang memasuki sistem atmosfera akan tiba ke permukaan bumi .

• Bahangan matahari akan diserak , diserap dan dipantulkan .

Adakah bumi membebaskan 100 % bahangan yang diserapnya?

Pembebasan bahangan bumi

• Bukan semua bahangan bumi dibebaskan ke angkasa lepas.

• Bahangan bumi yang dibebaskan akan mengalami diserap , diserak dan dibalikkan semula ke permukaan bumi.

Bajet tenaga

Apakah bajet tenaga

Bajet tenaga

• Cara-cara nilai sinaran matahari itu digunakan .

• Ada tenaga digunakan untuk serakan , serapan dan dibalikkan.

Imbangan Haba

Apakah imbangan haba?

Imbangan haba

• Imbangan haba merujuk kepada keseimbangan yang berlaku antara jumlah bahangan matahari yang masuk ke sistem bumi –atmosfera dengan jumlah bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa.

• Apakah berlaku jika tiada keseimbangan haba ?

Imbangan haba

Sinaran matahari yang masuk

Jumlah sinaran yang masuk 100%

Serakan oleh habuk 5

Balikan oleh awan 21

Pembalikan langsung oleh bumi 6

Jumlah yang dibalikkan oleh sistem bumi-atmosfera 32

Penyerapan tenaga oleh awan 3

Penyerapan tenaga oleh wap air, Co2 15

Penyerapan tenaga oleh permukaan bumi 50

Jumlah diserap oleh sistem bumi – atmosfera 68

Jumlah yang dibalik dan diserap 100

Sinaran yang dikeluarkan (gelombang panjang)

Sinaran dari permukaan bumi 98Hilang secara langsung 8Diserap oleh atmosfera 90

Sinaran dipancarkan oleh atmosfera 137Hilang ke ruang 60Dihantar ke bumi sebagai sinaran songsang 77

Sinaran bersih dari permukaan bumi 21

Sinar bersih dari atmosfera 47

Sinar bersih dari sistem bumi-atmosfera 68

Contoh soalan stpm 2002

• (a)Apakah yang dimaksudkan dengan bajet haba ? (5m)

• (b)dengan bantuan gambar rajah huraikan bagaimana bajet haba berlaku ?(10m)

• (c )jelaskan fenomena yang menyebabkan berlakunya ketidakseimbangan bajet haba. (10m)

Bajet haba

• Jumlah haba yang diterima oleh permukaan bumi daripada bahangan matahari berbanding dengan jumlah haba yang dikeluarkan semula oleh bahangan bumi .Sebelum diterima oleh permukaan bumi bahangan matahari ini melalui pelbagai proses seperti serapan , serakan balikan oleh pelbagai lapisan dan komponen dalam atmosfera.

Bajet haba

• Dalam keadaan semulajadi bahangan matahari dalam bentuk gelombang pendek yang diterima oleh permukaan bumi adalah seimbang dengan bahangan bumi yang dibebaskan semula ke angkasa dalam bentuk gelombang panjang .Namun bajet haba boleh menjadi tidak seimbang apabila berlaku perubahan dalam sistem atmosfera-bumi.