Neraca Radiasi dan Sistem Energi Bumi

Aliran Energi Bentuk dan jumlah energi sangat beragam Pertukaran energi berlangsung setiap saat dan dalam skala waktu yang beragam

Keseimbangan Energi di Bumi Radiasi berdasarkan sifat alamiah dan sifat elektromagnetiknya dibagi dalam dua kategori yaitu: Radiasi surya yang datang dalam bentuk gelombang pendek Radiasi bumi yang pergi dalam bentuk gelombang panjang

Radiasi datang/gelombang pendek 18 dibaurkan polutan 4 dipantulkan Permukaan bumi 44 jatuh diatas atmosfir 38 jatuh diatas awan 20 dipantulkan awan 2 diserap awan 22 26 diteruskan Atmosfir sebagai radiasi langsung 16 diteruskan awan/ difus 100 radiasi datang partikel 18 diserap atmosfir 12 kearah bawah 6 kearah atas 16 12 4 20 100 6 = 30 Albedo = 20 input netto ke atmosfir dan awan = 50 netto penerimaan di permukaan

Radiasi datang/gelombang pendek Radiasi sampai di puncak atmosfir 100 unit Radiasi jatuh di permukaan awan kira-kira 38 unit Radiasi jatuh di atmosfir bebas 62 unit Radiasi di permukaan awan (38 unit): Diserap 2 unit, dipantulkan balik 20 unit, tembus awan dan diteruskan ke permukaan bumi 16 unit

Radiasi datang/gelombang pendek Radiasi yang jatuh diatas atmosfir bebas (62 unit) : Diserap 18 unit, langsung menuju permukaan bumi 26 unit, dibaurkan ke berbagai arah 18 unit Langsung menuju permukaan bumi (26 unit): Dipantulkan balik 4 unit, diterima permukaan bumi 22 unit Dibaurkan ke berbagai arah (18 unit): Dibaurkan ke atas (hilang) 6 unit, dibaurkan ke permukaan bumi 12 unit

Radiasi datang/gelombang pendek Secara total : 30 unit dari radiasi yang datang ke puncak atmosfir kembali lagi ke angkasa luar 20 unit diserap atmosfir dan awan 50 unit sampai di permukaan bumi, diserap dan dipancarkan kembali sebagai panas

Radiasi pergi/gelombang panjang Dipermukaan bumi Dari gelombang pendek yang diserap atmosfir: 95 unit diradiasikan kembali ke bumi * Dilepas kembali sebagai gelombang panjang: 6 unit langsung ke angkasa luar, 109 unit ke atmosfir * Sebagai energi untuk memanaskan udara 7 unit dan menguapkan air 23 unit

Radiasi pergi/gelombang panjang Secara total permukaan bumi kehilangan: - 50 unit Menerima 95 unit, kehilangan 145 unit (109 + 6+ 30) Atmosfir kehilangan: - 20 unit menerima (109 + 30) unit, kehilangan (95 + 38+ 26)

Sifat-sifat alami radiasi Dipancarkan semua objek yang memiliki suhu diatas absolut Bersifat elektromagnetik * untuk klimatologi : 0.1 – 100 µm * terlihat mata (cahaya) : 0.4 – 0.7 µm Energi berbanding terbalik dengan panjang gelombang Energi yang dipancarkan benda berbanding lurus dengan suhu

Gelombang panjang – pergi - Total =30 Emisi awan Emisi atmosfir Panas laten 23 Panas terasa (7) Gelombang panjang ke atmosfir (- 109) Radiasi balik Atmosfir (+ 95) Panjang ke angkasa (-6) 109 95 38 6 Konduksi, konveksi, evaporasi 26 = 70 gelombang panjang ke angkasa = - 20 kehilangan netto oleh atmosfir dan awan = -50 Kehilangan netto oleh Permukaan bumi