RADIASI NERACA ENERGI HUKUMHUKUM RADIASI Setiap benda yang

RADIASI - NERACA ENERGI-

HUKUM-HUKUM RADIASI Setiap benda yang memiliki suhu > 0 K akan mengemisikan radiasi • Hukum Planck: mengungkapkan besarnya radiasi yang dapat dipancarkan oleh benda hitam (black body) semata-mata hanya ditentukan oleh suhu permukaan benda tersebut: T: suhu mutlak (K) c 1: 3. 74 x 10 -16 Wm-2 c 2: 1. 44 x 10 -2 m. K Eλ*: Radiasi

HUKUM-HUKUM RADIASI • karena hampir semua kisaran panjang gelombang nilai eksponensial dalam persamaan jauh lebih besar dari 1. Maka rumus tersebut dituliskan menjadi:

HUKUM-HUKUM RADIASI • Hukum Kirchhoff: Pada benda hitam sempurna besarnya daya serap (absorbtivity) berbanding lurus dengan daya pancar (emisivity). dirumuskan sebagai: aλ = ελ

HUKUM-HUKUM RADIASI • Hukum Beer: Hubungan antara radiasi datang (E incident) dengan radiasi yang diteruskan (E transmitted): ρ: kerapatan udara k: konstanta dengan satuan m 2/g udara ∆s: ketebalan lapisan yang dilewati Bagian yang diabsorbsi dirumuskan:

HUKUM-HUKUM RADIASI • Hamburan Rayleigh: radiasi surya dihamburkan sebagai pangkat empat dari panjang gelombangnya. Bila hal ini terjadi maka sebagai indikator langit berwarna biru. • Hamburan MIE: bila ukuran partikel seperti debu dan asap > panjang gelombang radiasi surya yang datang, sebagai indikator langit berwarna putih abu-abu

HUKUM-HUKUM RADIASI Suhu efektif Surya (Te): menggunakan hukum Stefan. Boltzmann dan konstanta surya • Bila Energi total radiasi surya = Energi yang diterima permukaan (konstanta surya) Maka: 4 Π R 2 σ Te 4 = 4 Π r. M 2 S di mana: R: jari-jari matahari=6. 96 x 108 m σ: tetapan Stefan-Boltzman=5. 67 x 10 -8 Wm-2 K-4 r. M: jarak rata-rata bumi-matahari = 1. 5 x 1011 m S: tetapan surya=1 387 Wm-2 Sehingga besarnya suhu efektif matahari: Apabila semua dimasukkan maka nilai Te ≈ 6 000 K.

HUKUM-HUKUM RADIASI • Suhu warna surya (colour temperature of the sun): menggunakan hukum Wien = 0. 2897 x 10 -2 m. K / 0. 474 x 10 -6 m = 6 100 K

Faktor-faktor yang Berpengaruh terhadap Radiasi ke BUMI 1. Sistem tanpa atmosfer: a. Matahari sebagai sumber energi b. Jarak bumi-matahari c. Sudut datang surya d. Panjang hari 2. Sistem atmosfer: Penyerapan (absorbtion), Pemantulan (reflektion) Pembauran (scattering), Dipancarkan kembali (reradiation) Radiasi langsung INSOLASI (incoming solar radiation)

Istilah-istilah terkait Radiasi • Black body : benda hitam sempurna, mempunyai daya serap dan daya pancar sama. Contoh di alam : matahari, bumi, bulan dan planet lain. • PAR : Photosynthetic Active Radiation, bagian radiasi pada cahaya tampak yang mengaktifkan terjadinya fotosintesis. Cahaya tampak dalam warna pelangi merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu, mempunyai panjang gelombang 0. 40. 7 mikrometer, bekerja sama dengan klorofil daun mengaktifkan proses fotosisntesis.

Istilah-istilah terkait Radiasi • Konstanta Surya : Fluks radiasi yang sampai di puncak atmosfer dengan nilai sebesar : – 1. 31 k. W m-2 pada Aphelion – 1. 40 k. W m-2 pada perihelion – 1. 387 k. Wm-2 pada jarak rata-rata bumimatahari • Albedo : perbandingan antara radiasi yang dipantulkan oleh suatu benda dengan radiasi yang datang pada benda tersebut (%).

Istilah-istilah terkait Radiasi TIPE PERMUKAAN ALBEDO (%) Tanah hitam Tanah abu-abu lembab Tanah liat kering Beton kering Aspal Padang pasir Lapangan rumput Tanaman 5 - 15 10 - 20 20 - 35 17 - 27 5 - 10 25 - 30 10 - 20 15 - 25

TUGAS 5 1. Baca Buku Meteorology for scientist and engineer (Rolland B Stull): Bab Radiasi pelajari rumus-rumus di dalamnya, jawab pertanyaan (Numerical Problems). Kerjakan per kelompok masing 2 soal (ada berapa kel? ) 2. Baca Buku Essential of Meteorology atau meteorology Today (C. Donald Ahrens) : Bab Climate Change pelajari Milankovitch Theory, fahami dan jelaskan kembali istilah berikut : (Tugas individu) a. precession b. obliquity c. eccentricity

REFERENCES • AHRENS, C. D. 2007. METEOROLOGY TODAY. 8 th An Introduction to Weather, Climate, and the Environment. International Student Edition. Thomson Brooks. United States. • AHRENS, C. D. 2005. ESSENTIAL OF METEOROLOGY. 4 th. International Student Edition. Thomson Brooks. United States. • STULL, R. B. 1995. METEOROLOGY TODAY For Scientists and Enginners. West Publishing Company. USA.