radiasi surya

Radiasi surya (surya = matahari) sumber energi utama untuk proses-proses fisika atmosfer yang menentukan keadaan cuaca dan iklim di atmosfer bumi.

Permukaan matahari bersuhu 6000 K, dengan jarak dari bumi 150 juta Km

Radiasi yang sampai di puncak atmosfer 1360 Wm2, yang sampai ke permukaan bumi setengah dari yang diterima di puncak atmosfer.

Rata-rata 30% radiasi yang sampai dipermukaan bumi dipantulkan kembali ke angkasa luar.

Setiap benda di alam yang bersuhu 0 K (-273 o C) memancarkan radiasi berbanding lurus dengan pangkat empat suhu permukaannya (Hukum Stefan – Boltzman)

F = ε σ T4

F = Pancaran RAdiasi (Wm2)

ε = emisivitas permukaan, bernilai satu untuk benda hitam (black body radiation), sedangkan untuk benda-benda alam berkisar 0.9-1.0)

σ = tetapan Stefan – Boltzman (5.67 10-8 Wm2)

T = Suhu permukaan (K)

Sistem Kesetimbangan Panas di Bumi

Panjang gelombang semakin pendek bila suhu permukaan yang memancarkan radiasi tersebut lebih tinggi

Matahari (suhu 6000 K) mempunyai kisaran panjang gelombang antara 0.3 – 4.0 μm

Bumi suhu 300 K (27oC) memancarkan radiasi dengan panjang gelombang 4 – 120 μm,

Karena panjang gelombang radiasi surya relatif pendek dibandingkan benda-benda alam lainnya maka disebut radiasi gelombang pendek.

Radiasi bumu/benda-benda yang ada dibumi disebut radiasi gelombang panjang.

Bervariasi menurut tenpat dan Waktu

Skala makro menurut tempat ditentukan oleh letak lintang dan keadaan atmosfer terutama awan

Skala mikro arah lereng menentukan jumlah radiasi surya yang diteima

Jarak antara matahari dan Bumi Panjang hari dan sudut datang Pengaruh atmosfer bumi

Faktor yang mempengaruhi penerimaan Faktor yang mempengaruhi penerimaan radiasi surya secara makroradiasi surya secara makro

Neraca energi pada permukaan bumi

Qn = Qs + Ql – Qs – QlQn = Radiasi Netto (Wm2)

Qs dan Qs = radiasi surya yang datang dan keluar (Wm2)Ql dan Ql = radiasi gelombang panjang yang datang dan

keluar (Wm2) Radiasi surya (Qs) bernilai 0 pada malam hari, radiasi netto

(Qn) bernilai negatif. Siang hari Qs jauh lebih besar sehingga Qn positif. Qn yang positif akan digunakan untuk memanaskan udara

(H), penguapan (λE), pemanasan tanah/lautan (G) dan kurang dari 5 % untuk fotosintesis (berlakiu bila tidak ada adveksi panas/pemindahan panas secara horisontal)

Komponen radiative forcing dari manusia dan alam (radiasi matahari).

Perbandingan antara radiasi gelombang pendek (surya) yang dipantulkan dengan yang datang disebut albedo permukaan Di Atmosfer, uap air dan CO2 adalah penyerap radiasi gelombang panjang utama. Energi radiasi yang diserap oleh kedua gas tersebut dipancarkan kembali ke permukaan bumi diiringi dengan peningkatan suhu udara (efek rumah kaca = green house effect). Seperti rumah kaca, radiasi surya mampu menembus atap kaca karena energinya besar, sedangkan radiasi gelombang panjang dari dalam rumah kaca tidak mampu menembus atap kaca sehingga terjadi penimbunan energi yang berlebihan dalam rumah kaca tersebut yang meningkatkan suhu udara. Gas Rumah Kaca (GRK) = uap air, CO2 dan methane) dapat menyebabkan pemanasan global

 Sunshine Pyranometer - SPN1

•Global (Total) and Diffuse irradiance in W.m-2 •WMO sunshine threshold: 120 W.m-2 direct beam •No moving parts, shade rings or motorised tracking

The new Sunshine Pyranometer is a patented, meteorological class instrument for measuring global and diffuse radiation and sunshine duration