Dokumen tersebut membahas tentang radiasi surya, termasuk karakteristik, variasi distribusi, neraca energi, dan efek rumah kaca.

1. BAB III RADIASI SURYA
a. Karakteristik radiasi surya
b. Variasi distribusi insolasi
c. Neraca energi radiasi surya
d. Efek rumah kaca
a.

3. No. Susunan warna Panjang gelmbang
1 Ultra violet < 0,4 0
2 Violet 0,40 – 0,42
3 Blue O,42 – 0,49
4 Green 0,49 – 0,57
5 Yellow 0,57 – 0,58
6 Oranye 0,58 – 0,64
7 Red 0,64 – 0,70
8 Infra red ˃ 0,70

4. Intensitas radiasi surya yang dipancarkan permukaan matahari 73,5 juta Watt m-2. Jarak
matahari bumi 150 juta km. Intensitas radiasi surya yang diterima puncak atmosfer 1360
Watt m-2 disebut . Intensitas radiasi surya yang diterim permukan bumi
separo dari contnta matahari diebut
I = intensitas (Wm-2), k = konstanta tergantung kerapatan udara, d = jarak meter, W = Watt

5. Insolasi pada saat aphelion 7 % lebih kecil daripada perihelion, tetapioleh berbagai faktor
perbedaan ini kurang berarti
2. Kejernihan atmosfer
Kejernihan atmosfer sangat ditentukan oleh adanya partikel aerosol, awan, uap air, gas,
dan asap. Di daerah berawan atau atmosfer kotor sedikit saja radiasi langsung (direct
radiation) kebanyakan radiasi tidak langsung (indirect radiation) atau diffus radiasi (radiasi
baur). Jumlah kedua radiasi ini disebut radiasi global dapat diukur dengan alat solarimeter
atau radiometer, untuk mengukur lamanya penyinaran digunakan campbel stockes.
Kejernihan atmosfer ini juga ditentukan oleh letak lintang, seperti lintang tengahan dan
tinggi sinar matahari harus melalui lapisan pemantul dan pembaur seperti salju daripada
daerah lintang rendahan sekitar tropis. Di derah lintang rendahan insolasi ditentukan oleh
musim, musim kemarau atmosfer lebih cerah bila dibanding musim penghujan.
3. Lama penyinaran
Semakin lama matahari bersinar semakin besar jumlah insolasi. Lama penyinaran
brkorelasi dengan letak lintang dan musim. Di daerah tropis siang dan malam sama
panjang. Di daerah lintang besar sampai mendekati kutup lama penyinaran tergantung
musim, pada musim summer lama siang ˃ 12 jam sampai maksimum 24 jam di kutub,
musin winter lama siang < 12 jam sampai minimum 0 jam di kutub.

6. 4. Perbedaan sudut lintang bumi
Insolasi maksimum di khatulistiwa minimun di kutub. Insolasi yang diterima bumi 60 %
diterima sekitar ekuator, sisanya d belahan bumi lain. Distribusi atau agihan insolasi
horizontal tahunan terdapat 3 tipe atau pola ;
(23,5 oLU – 23,5 oLS). Insolasi rata-rata tahunan tinggi, variasi tahunan kecil,
terdapat dua titik maksimum dan dua titik minimum, namun tetap penyinaran surya
yang tinggi dan yang rendah berjarak dekat.
( 23,5 oLU – 66,5 oLU) dan (23,5 oLS – 66,5 oLS). Insolasi
maksimum satu kali pada summer solstice dan minimim satu kali pada winter solstice
pada masing-masing belahan. Selalu ada insolasi kurve di atas titik nol, ekstrim musim
panas (summer)dan dingin Z(winter) sangat besar
(> 66,5 oLU, ˃ 66,5 oLS). Insolasi satu kali maksimum pada summer
solstice pada masing-masing belahan. Enam bulan dalam setahun mengalami gelap
sama sekali, insolasi nol. Pola insolasi tahuan pada lintang 80 oLU, 40 oLU dan
khatulistiwa ditunjukan dalam Gambar 3. 1.

7. Gambar 3. 1 Distribusi insolasi rata-rata tahunan pada lintang (a) Chatulistiwa,
(b) 40 oLU, (c) 80 oLU
J F M A M J J A S O N D
0
300
400
I = gcal/cm2/men
(c) 80 oLU
(b) 40 oLU
(a) Chtulistiwa

8. 5. Sudut datang sinar matahari
Efek sudut datang terhadap insolasi dapat dilihat pada perpindahan mata hari harian.
Insolasi tertinggi terjadi pada sekitar tengah hari, terendah pagi dan sore hari. Prinsip
yang sama juga terjadi pada letak lintang dan perubahan musim. Pada musim dingin
lintang besar insolasi tetap kecil walau tengah hari karena kecondongan sinar datang
besar. Pada daerah tropika sudut lintangnya kecil pada tengah hari sinar matahari tegak
lurus pada permukaan bumi insolasi maksimum. Sinar matahari yang datangnya
condong insolasi terbagi dalam areal yang luas insolasi kecil. Insolasi selain ditentukan
oleh lintang bumi dan musim juga oleh arah lereng. Arah lereng yang menghadap sinar
matahari langsung akan menerima sinar langsung lebih banyak ketimbang
memebelakangi arah sinar datang.
Perbedaan musim terjadi akibat pergeseran posisi lintasan matahari yang berubah
secara tetap setiap tahundapat dijelaskan sebagai berikut :
matahari berada di atas lintang balik utara (23,5 oLU). Di daerah ini matahari
berada pada ketinggian minimum, siang lebih panjang daripada malam, terjadi musim
panas disebut summer solstice. Dibelahan selatan ketinggian matahari maksimum
siang hari lebih pendek daripada malam, terjadi musim dingin disebut winter solstice.

9. matahari berada di atas lintang balik selatan (23,5 oLS). Di daerah ini ma
tahari berada pada ketinggian minimum, siang lebih panjang daripada malam, terjadi
musim panas (summer) disebut summer solstice. Dibelahan utara ketinggian matahari
maksimum siang hari lebih pendek daripada malam, terjadi musim dingin (winter) dise
but winter solstice.
matahari berada tepat di ekuator mengarah ke belahan bumi utara , dibelahan
selatan terjadi musim gugur (spring) disebut autumnal equinox, sedangkan dibelahan bu
mi utara terjadi musim semi disebut vernal equinox.
matahari berada tepat di ekuator mengarah ke belahan bumi selatan dibe
lahan utara terjadi musim gugur (spring) disebut autumnal equinox, sedangkan dibelah
an bumi selatan terjadi musim semi disebut vernal equinox.

10. c. Neraca energi radiasi surya.
Pada waktu radiasi surya memasuki atmosfer, radiasi tersebut akan dipengaruhi oleh
berbagai substansi seperti aerosol, awan, gas-gas dan sebagainya. Sebagian ada yang
diserap oleh sumbtasi di atmosfer, tetapi ada yang direflesikan langsung ke angkasa yang
disebut albedo. Radiasi langsung tanpa pembelokan disebut direct radiatin, yang tidak
langsung melainkan dibelokan disebut indirect radiation atau diffuse radiation (radiasi
baur).
Radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi bukan semua berasal dari radiasi
langsung dari matahari. Menurut Geiger (1965), dalam Baver et. Al. (1972), radiasi
langsung 19 %, yang tak langsung 26 % sebagai radiasi baur (diffuse radiatio) atau inirect
radiation. Total kedua radiasi ini 45 % yang disebut radiasi global 100 % yang sampai di
permukaan bumi. Dari radiasi global 100 % ini, 16 % dipantulkan kembali ke angkasa
dalam bentuk radiasi gelombang pendek atau albedo, 17 % diradiasikan ke atmosfer
sebagai radiasi gelombang pajang (radiasi panas), 67 % merupakan radiasi bersih (net
radiation) yang diserap oleh permukaan bumi. Dari net radiasi ini 12 % digunakan
sebagai panas terasa (sensible heat) di permukaan tanah, 55 % digunakan untuk
evapotranspirasi (penguapan).

11. Gambar 3. 2. Distribusi radiasi dan neraca panas (Geiger, 1965 dan Chang, 1961)
dalam Baver, 1972.
1 ( SURYA)
2 (albedo 28 %)
Awan
3
4 (absorbsi 16 %)
5 (sinar baur : 37 %)
a ( ke angkasa 11 %)
6 (sinar langsung : 19 %)
b ( ke bumi 26 %)
7 (global radiation : 19 % + 26 % = 45 % =
100 % )
8 (albedo = 16 %)
9 (gel. panjang = 17 %)
10 a ( radiasi untuk ET : 55 %)
10 b (sensible heat : 12 %)
10 (net radiation ke tanah : 67 %)
Permukaan tanah

12. d. Efek rumah kaca
Di atmosfer, uap air, CO2 dan gas rumah kaca lainnya dapat diartikan sebagai kubah besar
seperti kaca bersifat transfaran terhadap radiasi gelombang pendek, tetapi tidak
transfaran terhadap radiasi gelombang panjang. Radiasi matahari merupakan radiasi
gelombang elektromagnetik atau gelombang pendek dapat menembus gas rumah kaca,
sebaliknya radiasi matahari yang dikembalikan ke atmosfer berupa gelombang panas atau
gelombang panjang tidak dapat menembus gas rumah kaca bahkan diserap dan
dipantulkan kembali ke bumi, akibatnya suhu udara di permukaan bumi meningkat.
Jadi, efek rumah kaca adalah fenomena alam naiknya suhu udara di dalam suatu ruangan
akibat terhalangnya radiasi panas keluar dari ruangan tersebut karena dibatasi bidang
pembatas yang terbuat dari kaca atau memiliki sifat serupa dengan kaca seperti gas
rumah kaca.
Kekhawatian dewasa ini, pertama meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer
seperti CO2 karena meningkatnya aktivitas manusia penebangan hutan berlebihan,
meningkat penggunaan bahan bakar minyak bumi, kedua menipisnya lapisan ozon (O3)
akibat terurai oleh gas ringan seperti CFC yang berasal dari mesin pendingin, bahan
kosmetik, CH4 berasal dari libah industri, pembukaan hutan rawa untuk pertanian.
Menipisnya lapisan O3 dapat mengurangi perannya dalam menyaring sinar ultra violet dan
meningkat suhu udara. Kondisi ini semua dapat mengancam kehidupan di muka bumi.

13. Pertanyaan :
1. Apa saja yang anda ketahui tentang radiasi surya ? Coba jelaskan !
2. Kenapa panjang gelombang matahari (electromagnetic) lebih pendek daripada panjang
gelombang dari bumi (gelomabang panas) ? Gunakan hukum Wien untuk menjelaskan !
3. Apa maksud konstanta matahari dan insolasi berapa Wm-2 besar masing-masing ? Apa
pula maksud albedo dan berapa % besarnya ?
4. Faktor apa saja yang mempengaruhi variasi insolasi matahari ? Jelaskan peranan masing
masing faktor !
5. Agihan insolasi menurut lintang bumi terdapat tiga ciri atau pola, coba anda jelaskan ciri
masing-masing, jika perlu jelaskan dengan menggunakan contoh gambar !
6. Di daerah lintang tengahan (23,5 oLU – 66,5 oLU) dan (23,5 oLS – 66,5 oLS) perbedaan
musim sepanjang tahun akibar pergeseran posisi lintasan matahari. Coba jelaskan peru
bahan posisi lintasan matahari itu sehingga berdampak ada perbedaan musim !
7. Radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi bukan berasal dari radiasi langsung,
tetapi jauga dari yang tidak langsung. Kalau begitu berapa % yang langsung dan berapa
% yang tidak langsng. Jika digabung keduanya apa istilahnya ?
8. Kenapa timbul kekhawatiran jika gas rumah kaca CO2 meningkat di atmosfer ? Apa upaya
yang dapat dilakukan agar konsentrasi CO2 di atmosfer berada pada ambang yang tidak
mengkhawatirkan. Lalu apa pula dampak dari gas ringan seperti CFC, gas metan (CH4)
berlebihan di atmosfer, apa yang harus dilakukan agar konsentrasi CFC dan gas CH4 tidak
berlebihan di atmosfer ?

14. Tugas :
Jawablah semua pertanyaan pada materi BAB III RADIASI ini dengan ketentuan :
1. Jawaban ditulis di atas kertas double folio, tulis tangan dengan rapi, bersih, jelas
dibaca, tidak coret moret, jangan menyontek pekerjaan teman apalgi foto copy. Bagi
yang tidak memenuhi ketentuan ini akan ada konsekwensinya.
2. Tugas diserahkan seminggu setelah materi Bab ini diinformasikan
3. Jawaban ditulis secara urut menurut nomor urut pertanyaan
4. Format tugas :
Tugas I. PENDAHULUAN
Nama : ........................
NIM : ........................
Prodi /jurusan/Fakultas :....................
Mata Kuliah :.......................................
Kelas : .....................................
Semeter/tahun :.................................
Tanggal :.................................
No. 1..............................
No. 2.............................
Dst.................................