BLOGGER TEMPLATES AND TWITTER BACKGROUNDS

Jumat, 02 Oktober 2009

radiasi surya

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sebenarnya radiasi matahari merupakan unsur yang sangat penting dalam bidang pertanian. Pertama, cahaya merupakan sumber energi bagi tanaman hijau yang memalui proses fotosintesa diubah menjadi tenaga kimia. Kedua, radiasi memegang peranan penting sebagai sumber energi dalam proses evaporasi yang menentukan kebutuhan air tanaman (Wisnubroto, 2005).

Intensitas radiasi matahari akan berkurang oleh penyerapan dan pemantulan oleh atmosfer saat sebelum mencapai permukaan bumi. Ozon di atmosfer menyerap radiasi dengan panjang gelombang pendek (ultraviolet) sedangkan karbondioksida dan uap air menyerap sebagian radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang (infra merah). Selain pengurangan radiasi bumi langsung (sorotan) oleh penyerapan tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh molekul-molekul gas, debu, dan uap air dalam atmosfer(wikipedia, 2008).

Energi surya adalah energi yang dapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain. Energi surya menjadi salah satu sumber pembangkit daya selain air, uap, angin, biogas, batubara, dan minyak bumi. Teknik pemanfaatan energi surya mulai muncul pada tahun 1839, ditemukan oleh A.C. Becquerel. Ia menggunakan kristal silikon untuk mengkonversi radiasi matahari, namun sampai pada tahun 1955 metode itu belum banyak dikembangkan (wikipedia, 2008).

Pada tahun 1946 dilakukan perekaman spektrum radiasi matahari untuk yang pertama kali dari ketinggian di atas lapisan ozon. Pada tahun 1949 perekaman dilanjutkan untuk daerah panjang gelombang yang lebih pendek dari ketinggian 100 km. dari eksperimen-eksperimen tersebut diperoleh bahwa untuk daerah panjang gelombang di atas 2900 Angstrom suhu radiasi matahari antara 5500 sampai 6000 oK. Untuk daerah panjang gelombang hingga mencapai sekitar 5000oK (Soegeng, 1996).

Daerah yang menjadi lokasi reaksi nuklir kuat yang menghasilkan keluaran energi maha besar adalah matahari. Di tengahnya berada suatu daerah yang disebut zona radiasi, di mana energi ditransfer oleh radiasi dibanding oleh pemindahan gas/panas. Istilah bagian dalam matahari sering digunakan untuk meliputi keduanya zona pemindahan gas/panas dan radiasi(Chaisson and McMillan, 1996).

Penyinaran atau isolasi adalah penerimaan energi matahari oleh permukaan bumi, bentuknya adalah sinar-sinar bergelombang pendek yang menerobos atmosfer. Sebelum mencapai permukaan bumi sebagian hilang karena absorbsi. Adapun yang berhasil sampai ke bumi kemudian dilepaskan pula melalui refleksi; ini terutama terjadi di kedua daerah kutub bumi dan di dataran-dataran salju serta perairan (Daldjoeni, 1983).

Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui jumlah dan lamanya penyinaran matahari.

Kegunaan Percobaan

1. Sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikum di Laboratorium Agroklimatologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
2. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan


TINJAUAN PUSTAKA

Radiasi adalah suatu istilah yang berlaku untuk banyak proses yang melibatkan pindahan tenaga oleh gejala gelombang elektromagnetik. Gaya radiatif pemindahan kalor dalam dua pengakuan penting dari yang memimpin dan konvektif gaya (1) tidak ada medium diperlukan dan (2) pindahan tenaga adalah sebanding kepada kuasa ke lima atau keempat dari temperatur menyangkut badan melibatkan(Pitts and Sissom, 2001).

Ketika kita menyebut iklim dan cuaca sebagian besar ditentukan oleh rejim embun dan temperatur. Sehingga untuk memahami bagaimana rejim ini dibagi-bagikan di atas muka bumi diperlukan untuk menguji anggaran embun dan panas di bawah yang mana sistem atmosfer bumi harus beroperasi (Petterssen, 1997).

Hukum penyinaran dasar menekankan bahwa ketika mempertimbangkan radiasi dalam sistem iklim adalah menguntungkan untuk menggunakan dua rejim radiasi yang beda: radiasi gelombang pendek (matahari) yang dipancarkan oleh bumi dan atmosfernya (Seller and Robinson, 1990).

Penyinaran yang berasal dari sumber yang ada diluar tubuh dan tidak melekat kita sebut sebagai penyinaran-luar. Apabila sumber penyinaran ada di dalam tubuh, tersebar dalam jaringan, penyinaran kita sebut sebagai penyinaran-dalam. Dengan demikian teknik proteksi radiasi juga akan kita bagi menjadi dua, yaitu teknik proteksi radiasi penyinaran-luar dan teknik proteksi radiasi penyinaran-dalam. (Wiryosimin, 1998).

Ada tiga macam cara radiasi matahari/surya sampai ke permukaan bumi yaitu:
a. Radiasi langsung (Bearn/Direct Radiation)
Adalah radiasi yang mencapai bumi tanpa perubahan arah atau radiasi yang diterima oleh bumi dalam arah sejajar sinar datang.
b. Radiasi hambur (Diffuse Radiation)
Adalah radiasi yang mengalami perubahan akibat pemantulan dan penghamburan.
c. Radiasi total (Global Radiation)
Adalah penjumlahan radiasi langsung dan radiasi hambur.
(wikipedia, 2008).

Cahaya difusi semakin penting bilamana cahaya matahari berkurang baik oleh penghalang yang nyata (awan, daun, dll) atau oleh karena penghamburan partikel-partikel atau molekul-molekul di atmosfer. Penghamburan cahaya dipengaruhi oleh kerapatan partikel-partikel tersebut, dan juuga oleh panjang celah cahaya matahari langsung yang melalui atmosfer, keduanya meningkatkan kemungkinan terjadinya penghamburan. Partikel-partikel seperti partikel debu dan asap, dan molekul-molekul seperti uap air, menyebabkan penghamburan yang berbanding terbalik dengan panjang gelombang;fungsi tenaga dari hubungan ini tergantung pada ukuran partikel, tetapi pengaruh netonya mengurangi kandungan cahaya difusi (Fitter dan Hay, 1991).

Distribusi radiasi surya yang tidak merata di muka bumi adalah penyebab utama timbulnya cuaca dan iklim. Tidak saja distribusi energi surya itu yang mengandalkan iklim, tetapi energi surya itu sendiri merupakan suatu unsur vital iklim. Energi itu secara langsung bertanggung jawab atas berlangsungnya proses fotosintesis; periode siang dan malam yang panjangnya bervariasi mempunyai pengaruh besar terhadap pertumbuhan tanaman. Energi surya juga penting pengaruhnya dalam evapotranspirasi (pelepasan air) dan terhadap jumlah kebutuhan tanaman akan air (Trewartha dan Horn, 1999).

Permukaan yang bersifat seperti benda hitam tidak akan memantulkan cahaya radiasi yang diterimanya, oleh karena itu kita sebut sebagai penyerap paling baik atau permukaan hitam. Jadi permukaan yang tidak memantulkan radiasi akan akan terlihat hitam oleh kita karena tidak ada sinar radiasi yang dipantulkan mengenai mata kita (Koestoer, 2003).

Pengaruh sinar matahari terhadap tanah dan tanaman menurut Kartasapoetra (1988) adalah:
o Terhadap tanah: menaikkan suhu permukaan dan mendorong terjadinya penguapan-penguapan
o Terhadap tanaman: mengatur fotosintesis dan mendorong terjadinya penguapan-penguapan.
Alat ukur radiasi memegang peranan yang sangat penting dalam setiap kegiatan yang memanfaatkan radiasi. Dengan alat ini setiap pekerja dapat mengetahui tingkat radiasi di tempat kerja dan dapat mengambil tindakan yang paling tepat untuk menghindari terjadinya penerimaan dosis yang berlebihan. Meskipun dalam setiap pengukuran radiasi hanya mengandalkan pada hasil pembacaan alat, namun sebagai pekerja radiasi tidak boleh begitu saja percaya terhadap informasi hasil pengukuran yang diberikan oleh alat ukur (Akhadi, 1997).


BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu

Percobaan dilakukan di laboratorium Agroklimatologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian tempat ± 25 meter diatas permukaan laut. Percobaan ini dilaksanakan pada tanggal 12 September 2008 sampai selesai.

Bahan dan Alat

Adapun bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sinar matahari sebagai objek percobaan.

Adapun alat yang digunakan adalah Campbel Stokes ubtuk mengetahui lamanya penyinaran matahari, tiga jenis kertas pias, yaitu Summer Card digubakan pada bulan-bulan awal tahun, Equnoctial Card digunakan pada bulan-bulan pertengahan, Winter Card digunakan pada akhir tahun, Actinograph untuk mengetahui intensitas matahari.

Prosedur Percobaan

- Dimasukkan kertas pias pada tempat peletak kertas pias.
- Diarahkan cahaya matahari pada pias (dipusatkan cahaya).
- Diamati kertas pias setelah 20 menit kemudian lagi.
- Dilihat kertas pias yang terbakar atau tidak.
- Diambil data


DAFTAR PUSTAKA

Akhadi, M., 2003. Dasar-Dasar Proteksi Radiasi. Rineka Cipta, Jakarta.

Chaisson, E. and S. McMillan, 1996. Astronomy Today. Second Edition. Prentice Hall, New Jersey.

Daldjoeni, N., 1983. Pokok-Pokok Klimatologi. Penerbit Alumni, Bandung.

Fitter, A. H. and R. K. M. Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Penerjemah Sri Andani dan E. D. Purbayanti. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Kartasapoetra, A. G., 1988. Klimatologi Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman. Bina Aksara, Jakarta.

Koestoer, R. A., 2003. Perpindahan Kalor untuk Mahasiswa Teknik. Salemba Teknika, Jakarta.

Petterssen, S., 1997. Introduction To Meteorology. Second Edition. Mc-Graw Hill Book Company, Inc., New York.

Pitts, D. R., and L. E. Sissom, 2001. Theory and Problems of Heat Transfer. Second Edition. McGraw-Hill, New York.

Seller, A. H. and P. J. Robinson, 1990. Contemporary Climatology. Longman Scientific & Technical, New York.

Soegeng, R., 1996. Ionosfer. Penerbit Andi Offset, Yogyakarta.

Trewartha, G. T. dan L. H. Horn, 1999. Pengantar Iklim. Edisi Kelima. Penerjemah Sri Andani dan Bambang Srigandono. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Wikipedia.com, 2008. Energi Surya. Dikutip dari http://www.wikipedia.com. Diakses tanggal 16 November 2008.[1 page].

Wikipedia.com, 2008. Radiasi Surya. Dikutip dari http://www.wikipedia.com. Diakses tanggal 16 November 2008.[1 page].

Wiryosimin, S., 1998. Mengenal Asas Proteksi Radiasi. Penerbit ITB, Bandung.

Wisnubroto, S., 2006. Meteorologi Pertanian Indonesia. Mitra Gama Widya, Jakarta.

0 komentar: