RADIASI - NERACA ENERGI-

1
RADIASI - NERACA ENERGI-
2
HUKUM-HUKUM RADIASI
Setiap benda yang memiliki suhu gt 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)
• c1 3.74 x 10-16 Wm-2
• c2 1.44 x 10-2 mK E? Radiasi

3
HUKUM-HUKUM RADIASI

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

4
HUKUM-HUKUM RADIASI

• Hukum Kirchhoff
• Pada benda hitam sempurna besarnya daya serap
  (absorbtivity) berbanding lurus dengan daya
  pancar (emisivity). dirumuskan sebagai
• a? e?

5
HUKUM-HUKUM RADIASI

• Hukum Beer Hubungan antara radiasi datang (E
  incident) dengan radiasi yang diteruskan (E
  transmitted)

?kerapatan udara k konstanta dengan satuan
m2/g udara ?s ketebalan lapisan yang
dilewati Bagian yang diabsorbsi dirumuskan
6
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 gt panjang gelombang radiasi surya yang
  datang, sebagai indikator langit berwarna putih
  abu-abu

7
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 ? R2 s Te4 4 ? rM2 S
• di mana Rjari-jari matahari6.96 x 108 m
• stetapan Stefan-Boltzman5.67 x 10-8 Wm-2K-4
• rMjarak rata-rata
  bumi-matahari 1.5 x 1011 m
• Stetapan surya1 387 Wm-2
• Sehingga besarnya suhu efektif matahari
• Apabila semua dimasukkan maka nilai Te 6 000 K.

8
HUKUM-HUKUM RADIASI

• Suhu warna surya (colour temperature of the
  sun) menggunakan hukum Wien
• 0.2897 x 10-2 mK / 0.474 x 10-6 m
• 6 100 K

9
Faktor-faktor yang Berpengaruh terhadap Radiasi
ke BUMI

• Sistem tanpa atmosfer
• a. Matahari sebagai sumber energi
• b. Jarak bumi-matahari
• c. Sudut datang surya
• d. Panjang hari
• Sistem atmosfer
• Penyerapan (absorbtion), Pemantulan (reflektion)
• Pembauran (scattering), Dipancarkan kembali
  (reradiation)
• Radiasi langsung INSOLASI (incoming solar
  radiation)

10
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
  0.4-0.7 mikrometer, bekerja sama dengan klorofil
  daun mengaktifkan proses fotosisntesis.

11
Istilah-istilah terkait Radiasi

• Konstanta Surya Fluks radiasi yang sampai di
  puncak atmosfer dengan nilai sebesar
• 1.31 kW m-2 pada Aphelion
• 1.40 kW m-2 pada perihelion
• 1.387 kWm-2pada jarak rata-rata bumi-matahari
• Albedo perbandingan antara radiasi yang
  dipantulkan oleh suatu benda dengan radiasi yang
  datang pada benda tersebut ().

12
Istilah-istilah terkait Radiasi
TIPE PERMUKAAN ALBEDO ()
Tanah hitam Tanah abu-abu lembab Tanah liat kering 5 - 15 10- 20 20 - 35
Beton kering Aspal Padang pasir 17 - 27 5 - 10 25 - 30
Lapangan rumput Tanaman 10 - 20 15 - 25
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
16
TUGAS 5

• 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-masing 2 soal (ada berapa kel?)
• 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)
• precession
• obliquity
• eccentricity

17
REFERENCES

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