BAB 11 PERUBAHAN BERKALA RADIASI DI DALAM LINGKUNGAN ALAMI

Presentasi berjudul: "BAB 11 PERUBAHAN BERKALA RADIASI DI DALAM LINGKUNGAN ALAMI"— Transcript presentasi:

1 BAB 11 PERUBAHAN BERKALA RADIASI DI DALAM LINGKUNGAN ALAMI

2 PERUBAHAN BERKALA RADIASI DI DALAM LINGKUNGAN ALAMI
Memperlihatkan model-model untuk mengestimasi energi matahari dan radiasi termal flux dalam lingkungan yang alami atau tidak terpolusi dari suatu apapun. Arus yang dipancarkan/diradiasikan matahari diterima oleh suatu organisme dengan cara: 1.Langsung diradiasikan secara langsung dari matahari. 2.Dihamburkan radiasinya, dihalangi oleh awan dan langit/awan. 3.Dipantulkan radiasinya dari objek yang terrestrial.

3 Sudut matahari dan panjang hari
Beberapa sistem koordinat sangat mungkin untuk menghitung sudut kritis: 1.secara matematis : 0 derajat adalah selatan dan sudut meningkat dalam counter yang searah jarum jam. 2.Kompas : 0 derajat adalah utara dan sudut meningkat dari 0 sampai 360 dalam arah jarum jam 3.Secara astronomis : 0 derajat adalah selatan dan sudut positive meningkat dari 0 sampai 180 serajat dalam arah jarum jam; counter dalam arah jarum jam diberi label dengan sudut negative dari derajat.

4 Pengestimasian arah dan hamburan radiasi gelombang pendek
Perhitungan matahari atau komponen gelombang pendek dari energy radiasi dari sebuah organism mensyaratkan estimasi dari sebuah densitas flux untuk sedikitnya aliran tiga radiasi: 1.arah radiasi pada permukaan yang tegaklurus terhadap sorotan (SP) 2.radiasi hamburan langit pada permukaan horizontal (Sd) 3.cermin radiasi dari tanah (Sr).

5

6 Lintasan matahari dapat diplot untuk perbedaan latitude, waktu dalam setahun dan waktu dalam sehari. Gambar tersebut menunjukkan beberapa contoh untuk latitude dari 0,25,50, dan 75 derajat. CAtat bahwa skala sudut dalam gambar adalah berbeda dari perhitungan dari persamaan.Beberapa skala azimuth diberi label berdasarkan persetujuan,seperti matematis,astronomical atau geograpis jadi pembaca harus dipersiapkan untuk mengubah antara variasi persetujuan label.

7 Liu dan Yordan (1960) mengukur di hari-hari yang udaranya jelas bersih, dan menemukan nilai-nilai berkisar antara 0.75 kepada di sekitar 0.45 pada dua lokasi. Ketika lebih rendah dari sekitar 0.4, orang akan mempertimbangkan atau menganggap langit menjadi seperti cuaca mendung. Gates (1980) menyarankan nilai-nilai dari antara 0.6 an 0.7 menjadi cirri khas untuk dari kondisi-kondisi langit yang udaranya jelas bersih. Nilai di hari-hari yang udaranya paling bersih jelas akan menjadi di sekitar 0.75.

8 Peradiasian dimulai melalui atsmosfer pada bagian yang menjangkau bumi sebagai sorotan radiasi sehingga diserap oleh atsmosfer dan sebagian tersebar kembali ke atsmosfer yang mengarah ke bawah terhadap bumi yang disebut RADIASI BAUR LANGIT. Bauran radiasi relatif konstan sepanjang hari-hari yang udaranya bersih. Contoh: Ketika debu dan kabut tipis meningkat,pancaran radiasi berkurang dan meningkatkan hamburan radiasi.

9 Radiasi matahari Di lapisan awan
Koefisien pancaran empirik telah terpecahkan untuk berbagai awan mengetik dan digunakan untuk menentukan radiasi gelombang pendek di bawah lapisan awan. Total radiasi gelombang pendek yang ditunjukkan di dalam Gambar sebagai suatu fungsi elevasi matahari yang menyebabkan berbagai awan mengetik.

10 Keseimbangan Radiasi Bagian dari peristiwa radiasi suatu daun,suatubinatang,suatu kanopi tanaman permukaan lahan yang diserap dipermukaan. Tenaga ini dapat menghangatkan permukaan ke lingkungan oleh hantaran evaporasi atau radiasi Jumlah diserap dihitung dari: Rabs = αs(Fp Sp + FdSd+FrSr)+αL(FaLa+FgLg) Di mana αs dan αL adalah absorptivitas-absorptivitas di dalam matahari dan riak gelombang yang berkenaan dengan panas, Sp,Sd,Sr, adalah komponen-komponen radiasi matahari Rapat fluks yang netto energy radiasi pada suatu permukaan, sering kali menyebut radiasi netto dihitung dari ; Rn = Rabs - Feεs

11 Faktor Pandangan adalah suatu istilah biasanya digunakan di dalam alih bahan yang rancang-bangun dan mengacu pada pecahan sisa-sisa radiasi satu benda dari beberapa bentuk yang diinterupsi oleh benda yang lain dari sebangun atau bentuk yang berbeda. Contoh: Dengan demikian jika satu benda A sedang menyebarkan radiasi dan satu benda B sedang menerima sebagian dari radiasi itu, lalu faktor pandangan akan dinyatakan sebagai FA-B.

12 Faktor untuk radiasi meninggalkan objek
Faktor untuk radiasi meninggalkan objek B dan diterima oleh objek A-Fb-a. dalam model koseptual yang sederhana dari sumber radiasi di luar ruangan adalah matahari, langit dan tanah. Didalam mesin beberapa factor dihitung diantara objek-objek, dimana lingkungan biofisik berdasarkan kepentingan biasanya dilihat antara factor-faktor objek dan sumber radiasi.

13 Secara kontras factor melihat dari area besar ke area kecil
Secara kontras factor melihat dari area besar ke area kecil. Diberikan berdasarkan rasio tersebut(Asmall/Alarge) jadi semua radiasi meninggalkan area yang besar tidak diterima dari area kecil tetapi diterima oleh area yang besar itu sendiri. Bagian dari radiasi meninggalkan area besar yang merupakan gangguan dari area lain di satu area adalah view factor antara area besar dan dirinya (1-Asmall/Alarge).

14 Viewfactor merupakan satu-satunya yang digunakan untuk radiasi difus
Viewfactor merupakan satu-satunya yang digunakan untuk radiasi difus. Dalam lingkungan biofisik untuk penghantar dan radiasi difus. Viewfactor sebagai rata-rata fluks densitas pada permukaan penyerapan yang datar yang dihadapi oleh sumber. Permukaan yang digunakan adalah tanah, kanopi, daun-daun, dan binatang.

15 Untuk tanah/tumbuhan kanopi Fp= cosθ, Fd= Fa=Fe = 1. Fr= Fg= 0 θ
Untuk tanah/tumbuhan kanopi Fp= cosθ, Fd= Fa=Fe = 1 Fr= Fg= 0 θ :sudut antara sinar matahari dan normal untuk permukaan yang datar permukaan. yang mendatar θ=Ψ(sudut tertinggi) γ :sudut terluar Ψ :sudut tertinggi dari sinar(matahari) AZ :sudut azimuth dari matahari ke selatan AS :sudut aspek( sudut antara selatan dan proyeksi searah horizontal ke normal) diluar lingkup.

16 Contoh: Temukan radiasi bersih dari permukaan rumput dari contoh 11
Contoh: Temukan radiasi bersih dari permukaan rumput dari contoh 11.2 jika suhu udara adalah 30oC dan temperature rumput adalah 35oC. Solusi: Sp = 938 Wm-2, Sd= 110 Wm-2 dan Sr=240 Wm-2. Dari tabel A.3, bagian hitam dari 30oC dan 35oC adalah 479 dan 511 Wm-2 dan langit cerah emisitity pada Ta=30oC adalah Panas langit adalah La = 0.85 x 479 = 407Wm-2. Panas tanah adalah εσTs4 =0.97 x 511 = 496 Wm-2. Penyerapan gelompang jarak pendek sama dengan 1 – ρs. Sedangkan untuk rumput ρs adalah 0.26 sehingga αs = 0.74.