LAPORAN RADIASI SURYA

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Radiasi surya merupakan sumber energi utama kehidupan di muka bumi ini. Setiap waktu hampir terjadi perubahan penerimaan energi radiasi surya yang dapat mengaktifkan melekul gas atmosfer sehingga terjadilah pembentukan cuaca. Iklim adalah keadaan unsur cuaca rata-rata dalam waktu yang relatif panjang, dengan unsur-unsur sebagai berikut: radiasi surya, suhu udara, kelembaban nisbi udara, tekanan udara, angin, curah hujan, evapotranspirasi dan keawanan.
Radiasi surya merupakan unsur iklim/cuaca utama yang akan mempengaruhi keadaan unsur iklim/cuaca lainnya. Perbedaan penerimaan radiasi surya antar tempat di permukaan bumi akan menciptakan pola angin yang selanjutnya akan berpengaruh terhadap kondisi curah hujan, suhu udara, kelembaban nisbi udara, dan lain-lain.
Pengukuran radiasi surya yang sampai dipermukaan bumi di pengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain oleh kedudukan surya terhadap bumi, kebersihan langit termasuk keawanan dan lokasi titik pengukuran itu sendiri. Radiasi surya yang diukur adalah jumlah energi radiasi yang sampai di permukaan bumi dalam bentuk intensitas dan lama peyinaran dalam sehari, sebulan atau setahun atau untuk periode waktu tertentu yang diinginkan.
Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di matahari. Energi radiasi matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik. Spektrum radiasi matahari sendiri terdiri dari dua yaitu, sinar bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang. Sinar yang termasuk gelombang pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra violet, sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra merah. Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung 4 (empat) faktor. 1.Jarak matahari. Setiap perubahan jarak bumi dan matahari menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari.
Radiasi matahari sejak dulu sampai sekarang tak habis-habis dibicarakan dan ditulis. Dahulu yang sangat populer dibahas mengenai iklim dan pengunaan untuk pemanasan/mengeringkan, penguapan dan pencahayaan alami dalam bangunan di siang hari.
Sekarang tidak hanya permasalahan itu saja, tapi sudah sangat berkembang, seperti berkaitan dengan permasalahan cuaca, atmosfir, pertanian, kehutanan, perikanan, peternakan, pengairan, lingkungan hidup, kesehatan, bangunan, kesehatan dan berbagai kegunaan yang sangat praktis. Orang juga mempelajari ketersediaan radiasi matahari dengan berbagai cara dan pemodelan.
Berbicara mengenai model pada radiasi matahari yang dibahas disini adalah model matematis. Model matematis yang disusun diharapkan: Pertama, Model lebih baik dari model terdahulu, baik untuk menghitung radiasi pada langit bening maupun keadaan langit sembarang di berbagai tempat (lintang dan bujur). Kedua, Model yang disusun, mudah dibuat dengan program ecxel, yang telah tersedia pada komputer. Ketiga, Model dapat dengan mudah dipakai para pemakai dan para perancang alat untuk memperkirakan ketersediaan radiasi matahari baik sebagai sumber energi atau alat/bahan pelindung radiasi matahari yang menimpa benda tersbut, baik secara langsung maupun tak langsung

1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu:
Menentukan intensitas radiasi dan lama peyinaran surya pada suatu hari
2. Menghitung data intensitas dan lama peyinaran surya untuk periode selama satu bulan dan memperkirakan fluktuasi tahunannya.

BAB II
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).
Pada waktu radiasi surya memasuki sistem atmosfer menuju permukaan bumi (darat dan laut), radiasi tersebut akan dipengaruhi oleh gas-gas aerosol, serta awan yang ada diatmosfer. Sebagian radiasi akan dipantulkan kembali keangkasa luar, sebagian akan diserap dan sisanya diteruskan kepermukaan bumi berupa radiasi langsung (dircet) maupun radiasi baur (diffuse). Jumlah kedua bentuk radiasi ini dikenal dengan “Radiasi Global”. Alat pengukur radiasi surya yang terpasang pada station. Station klimatologi (Solarimeter atau Radiometer) untuk mengukur radiasi global. (Monteith, j. L. 1975)
Penerimaan radiasi surya dipermukaan Bumi sangat berfariasi menurut tempat dan waktu. Menurut tempat khususnya disebabkan oleh perbedaan letak lintang serta keadaan atmosfir terutama awan. Pada skala mikro arah lereng sangat menentukan jumlah radiasi yang diterima. Menurut waktu perbedaan radiasi terjadi dalam sehari (dari pagi sampai sore hari) maupun secara musiman (dari hari ke hari), karena sebaran energi radiasi menurut panjang gelombang sekitar λm, maka secara umum dapat dikatakan bahwa panjang gelombang semakin pendek bila suhu permukaan yang memancarkan radiasi tersebut lebih tinggi. (Handoko, 1993)
Radiasi matahari merupakan proses penyinaran matahari sampai kepermukaan bumi dengan intensitas yang berbeda-beda sesuai dengan keadaan sekitarnya. Radiasi matahari yang diterima dipermukaan bumi lebih rendah dari konstanta mataharinya. Radiasi matahari yang terjadi diatmosfer mengalami berbagai penyimpangan, sehingga kekuatannya menuju bumi lebih kecil. Bagian dari radiasi matahari yang dihisap (absorbsi) akan berubah sama sekali sifatnya. Perubahan dari sudut jatuhnya sinar dapat menyebabkan perubahan dari panjangnya jalan yang dilalui oleh sinar tersebut (Nasir, A, 1990).
Penerimaan radiasi surya di permukaan bumi sangat bervariasi menurut tempat dan waktu. Menurut tempat khususnya disebabkan oleh perbedaan letak lintang serta keadaan atmosfer terutama awan ( Handoko, 1994 ).
Lama penyinaran akan berpengaruh terhadap aktivitas makhluk hidup misalnya pada manusia dan hewan. Juga akan berpengaruh pada metabolisme yang berlangsung pada tubuh makhluk hidup, misalnya pada tumbuhan. Penyinaran yang lebih lama akan memberi kesempatan yang lebih besar bagi tumbuha tersebut untuk memanfaatkanya melalui proses fotosintesis ( Benyamin Lakitan, 1994 ) .
Pergeseran garis edar matahari menyebabkan perubahan panjang hari ( lama penyinaran ) yang diterima pada lokasi-lokasi di permukaan bumi. Perubahan panjang hari tidak begitu besar pada daerah tropis yang dekat dengan garis ekuator. Semakin jauh letak tempat dari garis ekuator maka fluktuasi lama penyinaran akan semakin besar ( Benyamin Lakitan, 1994).
Radiasi matahari yang diterima permukaan bumi persatun luas dan satuan waktu disebut isolasi atau kadang-kadang disebut radiasi global, yaitu radiasi langsung dari matahari dan radiasi yang tidak langsung ( dari langit ) yang disebabkan oleh hamburan dari partikel atmosfer. ( Bayong Tjasyono, 2004 ).
Lama penyinaran akan berpengaruh terhadap aktivitas makhluk hidup, misalnya pada manusia dan hewan. Juga akan berpengaruh terhadap metabolisme yang berlangsung didalam tubuh makhluk hidup, misalnya pada tumbuhan. Penyinaran yang lebih lama akan memberi kesempatan yang lebih besar pada tumbuhan tersebut untuk memanfaatkannya proses fotosintesis (Horn, 1999).
Radiasi matahari yang diterima oleh bumi akan diterima dengan cara diserap dan tidak tertangkis oleh atmosfer sampai ke permukaan bumi, karena bumi sangat padat, maka radiasi ini bukan ditangkis, melainkan dikembalikan satu arah ke atmosfer (proses ini biasanya disebut refleksi). Es dan salju merefleksi hamper kebanyakan dari radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi, sedangkan laut merefleksi sangat sedikit.
Pada waktu radiasi surya memasuki system atmosfer menuju permukaan bumi (daratan dan lautan), radiasi tersebut akan dipengaruhi oleh gas-gas, aerosol, serta awan yang ada di atmosfer. Sebagian akan diserap dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi berupa radiasi langsung (direct) maupun radiasi baur (diffuse). Radiasi langsung adalah radiasi yang tidak mengalami proses pembauran oleh molekul-molekul udara, uap dan butir-butir air serta debu di atmosfer seperti yang terjadi pada radiasi baur. Jumlah kedua bentuk radiasi ini dikenal dengan “radiasi global”. Alat pengukur radiasi surya yang terpasang pada stasiun-stasiun klimatologi (Handoko, 2003).
Radiasi cahaya dari permukaan benda tersebut akan dipancarkan ke segala arah. Jika radiasi yang dipancarkan oleh benda ini menerpa suatu permukaan lain, maka energi cahaya tersebut dapat diserap, dipantulkan, atau diteruskan oleh permukaan penerima tersebut. Cahaya dapat bergerak melintasi benda padat (misalnya kaca, plastic), cair (misalnya air, minyak), gas (misalnya udara), dan ruang hampa udara atau vakum (misalnya pada ruang angkasa luar). Salah satu ciri cahaya adalah panjang gelombang. Panjang gelombang adalah jarak per siklus gelombang cahaya, biasanya diberi symbol λ (Benyamin Lakitan, 1994).
Campbell Stokes adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas dan lama penyinaran matahari. Satuan dari intensitas dan lama penyinaran matahari adalah persen. Campbell Stokes dilengkapi dengan kartu khusus. Kartu ini adalah kartu yang berperan sebagai pencatat data. Kartu Campbell Stokes ini dipasang dibawah lensa pada alat, kemudian diletakkan di tempat terbuka. Pencatat waktu pada kartu akan mencatat bekas bakaran kartu. Bagian yang hangus itulah yang menunjukkan intensitas sinar matahari selama satu hari. Bekas bagian hangus yang berwarna coklat, dicocokkan oleh satuan waktu dan lamanya penyinaran. Lamanya penyinaran yang diukur adalah penyinaran terus-menerus dan penyinaran yang tertutup awan (Anonim, 2008).
Secara khusus Campbell Stokes dipergunakan untuk mengukur waktu dan lama matahari bersinar dalam satu hari dimana alat tersebut dipasang. Campbell Stokes terdiri dari beberapa bagian yaitu Bola kaca pejal (umumnya berdiameter 96 mm). Plat logam berbentuk mangkuk, sisi bagian dalamnya bercelah-celah sebagai tempat kartupencatat dan penyanggah tempat bola kaca pejal dilengkapi skala dalam derajat yang sesuai dengan derajat lintang bumi. Bagian Pendiri (stand), Bagian dasar terbuat dari logam yang dapat di-leveling. Kertas pias terdiri dari 3 (tiga) jenis menurut letak matahari. Prinsip kerja Sinar matahari yang datang menuju permukaan bumi, khususnya yang tepat jatuh pada sekeliling permukaan bola kaca pejal akan dipokuskan ke atas permukaan kertas pias yang telah dimasukkan ke celah mangkuk dan meninggalkan jejak bakar sesuai posisi matahari saat itu. Jumlah kumulatif dari jejak titik bakar inilah yang disebut sebagai lamanya matahari bersinar dalam satu hari (satuan jam/menit) (Anonim, 2009).
Sinar-sinar dengan gelombang lebih panjang dari sinar yang lebih tampak disebut sinar-sinar infra merah dan sinar-sinar ini sebagian besar mengalami penyerapan diatmosfer. Sinar-sinar dengan panjang gelombang lebih pendek dalam spectrum matahari adalah sinar-sinar ultraviolet yang mampu menghasilkan suatu efek fotokimia tertentu. Diantara dua macam berkas radiasi yang tidak kelihatan ini merupakan bagian ynag kelihatan dari spektrum yang diketahui sebagai cahaya matahari dan paling efektif memanasi bumi. Jika sinar-sinar spektrum matahari mencapai bumi sebagian diserap dan dirubah dari gelombang pendek menjadi gelombang panjang yang dikenal sebgai panas. Tenaga yang diperoleh dari cara ini merupakan bahan bakar untuk prose-proses cuaca dan iklim, dan di-transfer baik vertikal maupuan horizontal menimbulkan variasi keadaan temperatur. Akhirnya ini, hilang dengan cara radiasi dari atmosfer keruang angkasa (Wisnubroto, dkk : 1981).

BAB III
METODOLOGI PENGAMATAN
3.1 Bahan dan Alat
Bahan dan alat yang digunakan pada proses pengamatan adalah sebagai berikut:
a) Solarimeter dan solarigraf
b) Campbell Stokes
c) Pias masing-masing alat
d) Data hasil pengukuran satu bulan
e) Alat tulis

3.2 Waktu dan tempat pelaksanaan
Praktikum ini dilaksanakan pada hari jumat tanggal 18 November 2011, jam 14.00-15.50 wib di stasiun dan laboratorium ala dan diselesaikan dalam satu kali waktu praktikum sekitar 2-3 jam.
3.3 Prosedur kerja
3.3.1 Pengenalan Stasiun
• Memilih stasiun klimatologi. Melihat ukuran stasiun. Mengamati penutup tanah stasun. Setelah itu mengamati tata letak alat-alat di dalam stasiun.
• Memperhatikan lingkungan stasiun. mengamati bagaimanan keadaan bangunan, pohon, dan penghalang lainnya yang bias mengganggu proses pengamatan berlangsung. setalah itu memperhatikan berapa kira-kira jaraknya.
3.3.2 Pengenalan Alat
 Mengamati setiap alat yang diperagakan, baik yang di stasiun maupun yang terdapat di laboratorium agroklimat.
 Mencatat nama setiap alat, apa sensornya, dan bagaimanana cara kerja alat tersebut

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Pada saat pengamatan kejernihan langit yaitu cerah berawan, sehingga berpengaruh pada embakaran kertas pias. jika pada kertas pias putus-putus maka hal tersebut pembakaran tidak sempurna. Dan sebaliknya jika langit jernih, maka pembakaran akan sempurna.
Data yang diperoleh 15 langley dianggap 1 hari x 1 tahun, jadi banyak radiasi dalam 1 tahun yaitu:
= 15 L x 365 hari
= 5.475 L/hari
Pada pengamatan yang dilakukan yaitu dengan menggunakan Lengkung Panjang dengan lama pengamatan selama (+) 30 menit 15 langley/30 menit.
Pada kertas pias lengkung pendek lama pengamatan yaitu 45 langley/60 menit dan pada kertas pias lurus yaitu 55 langley.60 menit.

4.2 Pembahasan :
Kegiatan praktikum yang berjudul Radiasi Surya berlangsung di halaman Lep. Ilmu tanah pada hari Rabu tanggal 18 November 2011 pukul 14:00-15:50 WIB, sesuai dengan ketentuan yang telah diterapkan oleh pihak pengelolah praktikum agroklimatologi.
Pengamatan yang dilakukan pada radiasi surya yang diukur, merupakan jumlah energi radiasi yang sampai ke permukaan bumi dalam intensitas radiasi harian. Intensitas yang dilakukan merupakan suatu radiasi surya yang diukur berdasarkan jumlah energi radiasi yang disampaikan kepermukaan bumi.
Lama penyinaran suatu radiasi surya akan membakar kertas yang menunjukan lamanya penyinaran surya setiap garisnya satu jam, yang akan menunjukan arah jam dimana radiasi surya yang diukur merupakan jumlah energi radiasi yang sampai ke permukaan bumi dalam lamanya peyinaran perhari. Sehingga Lamanya peyinaran yang dilakukan merupakan suatu radiasi surya yang diukur berdasarkan jumlah energi radiasi yang disampaikan kepermukaan bumi.
Intensitas radiasi sangat berpengaruh sekali bagi segala jenis tumbuhan, karena intensitas cahaya membantu pertumbuhan pada setiap tanaman untuk berpoosintesis, memasak zat-zat kimia yang ada pada daun untuk dijadikan menjadi cadangan makanan dan membantu pertumbuhan sel-sel tanaman pada permukaan kulit batang dan daun. Intensitas radiasi merupakan gelombang elektromatik atau gelombang pendek. Perlunya pengamatan radiasi surnya ini dipelajari adalah untuk dapat mengetahui seberapa besar intensitas cahaya matahari jatuh kepermukaan bumi menyinari setiap tumbuhan dan terkhususnya adalah tanaman yang dibudidayakan, karena tidak semua jenis tanaman budidaya tahan terhadap radiasi surya.
Selain intensitas radiasi surya, lamanya penyinaran surya juga mempengaruhi bagi tumbuhan, lama penyinaran adalah seberapa lama radiasi surya menyinari permukaan bumi dalam kurung waktu tertentu. Lama penyinaran disetiap garis lintang tidak lah sama dan pada umumnya di aquator perbedaan panjang hari relatife. Semakin lama intensitas cahaya menyinari permukaan bumi maka akan berdampak terhadap tumbuhan baik berdampak positip yaitu semakin banyak udara O2 di keluarkan oleh tumbuhan disebabkan fotosintesis berkepanjangan dan akan berdampak negatip bagi tumbuhan yaitu kekeringan bagi daun karena lamanya penyinaran memaksa tanaman untuk berpotosintesis hingga kandungan air semakin lama semakin habis sehingga mengkibatkan kekeringan terhadap daun.
Radiasi matahari merupakan proses penyinaran matahari sampai kepermukaan bumi dengan intensitas yang berbeda-beda sesuai dengan keadaan sekitarnya. Radiasi matahari yang diterima dipermukaan bumi lebih rendah dari konstanta mataharinya. Radiasi matahari yang terjadi diatmosfer mengalami berbagai penyimpangan, sehingga kekuatannya menuju bumi lebih kecil. Bagian dari radiasi matahari yang dihisap (absorbsi) akan berubah sama sekali sifatnya. Perubahan dari sudut jatuhnya sinar dapat menyebabkan perubahan dari panjangnya jalan yang dilalui oleh sinar tersebut.
Penerimaan radiasi surya dipermukaan Bumi sangat berfariasi menurut tempat dan waktu. Menurut tempat khususnya disebabkan oleh perbedaan letak lintang serta keadaan atmosfir terutama awan. Pada skala mikro arah lereng sangat menentukan jumlah radiasi yang diterima.
Penyinaran matahari sampai ke permukaan bumi tidak hanya dipengaruhi oleh keawanan, tetapi sudut yang dibentuk oleh matahari dan bumi, khususnya besarnya energy matahari yang diterima bumi. Sudut yang dibentuk antara bumi dan matahari disebabkan adanya rotasi bumi. Penangkisan dan penyerapan radiasi bisa terjadi di segala lapisan atmosfir, yang paling sering lapisan bawah di mana massa atmosfir lebih terkonsentrasi.

BAB IV
KESIMPULAN

Berdasarkan pengamatan dalam praktikum agroklimatologi tentang intensitas radiasi surya ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu:
1. Lama penyinaran adalah seberapa lama intensitas radiasi matahari menynari permukaan bumi dalam kurun waktu tertentu dan merupkan hal terpenting bagi penyinaran pada setiap tumbuhan.
2. Radiasi matahari yang dipancarkan ke bumi tergantung oleh jarak matahari dan juga intensitas matahari (besar kecilnya cahaya matahari dipancarkan)
3. Radiasi surya yang diukur berdasarkan jumlah energi radiasi yang dipancarkan dalam sehari sebarapa besar intensitas dan lamanya peyinaran energi tersebut. Radiasi yang dikeluarkan dipengaruhi oleh Jarak dari matahari, Intensitas radiasi matahri, Lama penyinaran matahari/panjang hari/duration, dan Atmosfer
4. Radiasi surya memegang peranan penting dari berbagai sumber energy lain yang dimanfaatkan manusia.
5. Alat yang dapat digunakan untuk mengukur lama penyinaran matahari Campbell Stokes.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim2. 2009. Klimatologi. http:/ /74 .125.153.132/search?q=cache: TUoi8Fs5PS0J: sophiadwiratna. unpad.ac.id. Diakses tanggal 3 Juni 2011
G. H. Trewartha, dan L. H. Horn, 1999. Pengantar Iklim. Edisi Kelima, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Lakitan, Benyamin, 1994. Dasar-dasar Klimatologi. PT. Rajagrafindo Persada, Jakarta.
Lakitan, Benyamin,1994, Dasar-Dasar Klimatologi, Jakarta: PT. Rajawali Grafindo Persada.
Tim Laboratorium Agroklimatologi, 2007, Penuntun Praktikum Agroklimatologi, Banda Aceh: FP-UNSYIAH.
Petterssen, S., 1997. Introduction To Meteorology. Second Edition. Mc-Graw Hill Book Company, Inc., New York.
Nurmuin, S. 2008. Penuntun Praktikum Agroklimatologi. Laboratorium Agroklimatologi. UNIB. Bengkul
Hoesin, Haslizen. (1983). “Simulasi Matematis Radiasi Matahari di Indonesia”. LFN-LIPI, Bandung. Agustus.
Hoesin, Haslizen. (2000). “Model Matematis Radiasi Matahari Langit Bening dan Langit Sembarang”. Teknik Industri – Tak Teknik, Universitas ARS Internasional, Bandung, November.

About these ads