LAPORAN PRATIKUM KLIMATOLOGI
RADIASI SURYA
OLEH :
Nama :
Harni Suci Utami
NPM :
E1B013098
Ko-Ass : Sari Yulia Kartika Hasibuan
(E1B013098)
Shift : Kamis, 4 Desember 2014/ Jam 08.00
Wib
Kelompok : 1 ( Satu )
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 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.
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.
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.
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.
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.
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.
1.2 Tujuan
a)
Menentukan intensitas radiasi surya dan
lama penyinaran pada suatu hari.
b)
Menghitung data intensitas dan lama
penyinaran surya untuk perioda selama satu bulan dan memperkirakan fluktuasi tahunannya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Unsur
cuaca dan iklim ialah radiasi matahari, temperatur udara, tekanan udara,
penguapan, kelembaban udara, keawanan,presipitasi, dan beberapa unsur iklim
lain yang kurang penting. Unsur-unsur cuaca dan iklim ini tidak tetap pada
setiap saat dan tempat, selalu berubah-ubauh tergantung pada faktor-faktor
fisis di alam yang disebut faktor pengendali cuaca. Faktor pengendali cuaca ini
ada yang bersifat permanen dan ada yang bersifat sementar.(Guslim, 2009)
Matahari adalah kontrol iklim yang
sangat penting dan sumber energi utama di bumi yang menimbulkan gerak udara dan
arus laut. Energi tersebut menyebabkan bumi tetap panas, memelihara pertumbuhan
tanaman dan kehidupan hewan serta manusia, juga menimbulkan peredaran atmosfer,
hampir tidakberarti dari seluruh energi matahari yang dipancarkannya lebuh dari
2,2 milyar kali jumlah yang diterima bumi. Tetapan radiasi matahari
didefenisikan sebagai jumlah fluks (aliran) radiasi matahari yang diterima pada
permukaan di luar atmosfer tegak lurus terhadap sinar matahari dan bumi.
Serapan dan pancaran radiasi terjadi melalui suatu proses yang sama yakni
perubahan status energi dari atom atau molekul penyerap atau pemancar.
Oleh sebab itu, panjang gelombang tertentu, jumlah energi yang diserap akan
sama dengan jumlah energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan. Fenomena ini
yang menjadi dasar hukum khirchoff. (Kartasapoetra, 2004)
Matahari adalah sumber energi pada
peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber
kehidupan. Energi matahari merupakan penyebab utama perubahan pergerakan
atmosfer sehingga dapat dianggap sebagai pengendali iklim dan cuaca
yang besar.(Trewartha, 2009)
2.1 Intensitas Radiasi
Intensitas Radiasi dalam arah tertentu didefinisikan
sebagai daya yangdiradiasikan dari suatu antena per satuan sudut solid.
Intensitas radiasi adalah parameter medan jauh dan dapat diperoleh melalui
perkalian rapat radiasi dengankuadrat jarak. Intensitas radiasi
juga berhubungan dengan medan elektrik jauh (far-zone). Dinyatakan dalam satuan luas per waktu, atau langley
per menit, atau watt per jam. Alat yang digunakan untuk mengukur radiasi surya
adalah solarimeter atau solarigraf.
2.2 Lama Penyinaran Surya
Lama
penyinaran adalah periode (dalam jam) matahari bersinar cerah. Faktor yang
menentukan lama penyinaran adalah penutupan awan, semakin lama penutupan awan
maka lama penyinaran berkurang. Jadi, lama penyinaran memang sangat ditentukan
oleh keadaan awannya. Sebagai contoh, kita tahu bahwa keadaan matahari
menyinari Indonesia sekitar 11-12 jam, namun lama penyinaran maksimumnya
sekitar 8 jam. Untuk menentukan lama penyinaran ini ada alat ukur yang
digunakan, bernama alat ukur Cambell Stokes. Penggunaannya adalah dengan
melihat keadaan kertas pias sampai terbakar.
(Infonta, 2010)
BAB III
METEDOLOGI
3.1 Waktu dan tempat pelaksanaan
Praktikum
dilaksanakan pada hari Kamis, 04 Desember 2014 mulai dari pukul 08.00 WIB
sampai pukul 09.45 WIB di Laboratorium
Ilmu Tanah Universitas Bengkulu dan disekitar kawasan Universitas Bengkulu
lainnya.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan
dan alat yang digunakan pada proses pengamatan
adalah sebagai berikut:
a)
Campbell Stokes
b)
Pias masing-masing alat
c)
Data hasil pengukuran satu bulan
d)
Alat tulis (Pena, Pensil, Buku Penuntun)
3.3 Prosedur Kerja
1. Pasang alat
campbell stokes di tempat yang telah di tentukan Co-Ast.
2. Alat harus
benar-benar terletak horizontal. Ini dapat di lakukan dengan mengatur
ketinggian setiap sudut tiang penopang alat yang telah di atur dengan melihat
water-pas yang terpasang
3. Setelah
selesai pemasangan alat kemudian pasanglah pias yang sesuai. Untuk campbell
stokes piasnya harus di sesuai kan dengan periode musim setempat. Pias lengkung
panjang di gunakan ketika panjang hari adalah relatif panjang, sebaliknya pias
lengkung pendek. Pias lurus di gunakan di saat surya memberikan sinarnya dalam
jangka waktu harian lebih pendek.
4. Hitung lama
penyinaran surya terekam pada hari pengukuran anda.
5. Catat
keadaan kejernihan langit hari itu
6. Bahas data
yang anda peroleh dengan mempertimbangkan catatan anda tersebut
7. Jika setiap
hari jumlah radiasi yang di terima seperti data yang anda peroleh, berapakah
total energi radiasi selama satu tahun? Mana lebih besar jika di bandingkan
jumlah energi radiasi di terima di lintang tinggi?
BAB IV
PEMBAHASAN DAN JAWABAN
4.1 Pembahasan
Praktikum kali ini membahas tentang
radiasi surya, yang salah satu unsurnya adalah lama penyinaran surya. Lama
penyinaran surya diukur dengan alat yang bernama Campbell Stokes. Campbell
Stokes terdiri dari 3 unsur utama yaitu bola kristal, besi penyangga, dan
kertas pias yang terdiri dari 3 macam (lengkung pendek, lurus, dan lengkung
panjang). Masing-masing kertas pias digunakan dalam waktu tertentu, seperti
kertas pias lengkung panjang digunakan pada Lintang Utara yang panjang harinya
relatif panjang, sebaliknya dengan kertas pias lengkung pendek. Sedangkan
kertas pias lurus digunakan saat matahari berada tepat diatas pengamat
(equator).
Setelah dilakukan pengamatan lama
penyinaran surya dengan menggunakan kertas pias lengkung panjang pada 3o
LS. Didapat hasil bahwa kertas pias terbakar hampir sempurna, yang artinya
terdapat bagian kertas pias yang terbakar hingga membolongkan kertas pias, tapi
terdapat sedikit bagian yang hanya terbakar tapi tidak menembus kertas pias.
Hal ini dikarenakan oleh keadaan langit yang tidak jernih atau berawan,
sehingga penyinaran matahari sampai ke bumi sering tertutup oleh awan dan tidak
mendapatkan cahaya matahari penuh/sempurna. Kertas pias yang terbakar tidak
membentuk barisan yang lurus kesamping, melainkan agak membelok ke bawah. Hal
ini mungkin disebabkan oleh kesalahan pengamat saat memposisikan Campbell
Stokes yang kurang tepat, sehingga cahaya yang dipantulkan dari kristal kaca
tidak lurus terhadap arah kertas pias. Intensitas lama penyinaran yang terekam,
hal ini tampak pada pembakaran kertas pias yang terbakar setengah dari garis
waktu setengah jam.
Jumlah
energi radiasi pada lintang rendah lebih rendah jika dibandingkan dengan jumlah
energi radiasi pada lintang tinggi. Hal ini dikarenakan pada daerah tropis yang
sering mempunyai banyak awan panjang hari sering berkurang. Bahkan dapat
terjadi hari tanpa penyinaran sama sekali pada suatu waktu.
BAB V
PENUTUP
5.1 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.\
5.2 Saran
Pada
kegiatan praktikum ini, sebaiknya alat dan bahan yang akan digunakan di
persiapkan terlebih dahulu, agar praktikan dapat berjalan dengan baik. Dan
untuk para praktikan agar mempersiapkan diri materi-materi yang akan
dipraktekkan, agar dalam kegiatan praktikum tidak terhambat.
DAFTAR PUSTAKA
Guslim.
2009. Agroklimatologi. USU Press. Medan
panjang.html
Di akses pada tanggal 5
Desember 2014
Kartasapoetra,
A.G. 2004. Klimatologi : Pengaruh iklim Terhadap Tanah dan
Tanaman Edisi Revisi. Bumi Aksara. Jakarta.
Tanaman Edisi Revisi. Bumi Aksara. Jakarta.
Trewartha
G. T dan L. H. Horn. 2009. Pengantar Iklim Edisi Kelima. UGM
Pres. Yogyakarta.
Pres. Yogyakarta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar