RADIASI SURYA

RADIASI SURYA

Radiasi surya adalah pemindahan energi atau kalor oleh gejala gelombang elektromagnetik dari permukaan matahari ke suatu tempat di permukaan bumi. Ketika radiasi surya memasuki sistem atmosfer menuju permukaan bumi maka radiasi tersebut akan dipengaruhi oleh gas-gas aerosol serta awan yang ada di atmosfer. Dengan suhu permukaan matahari 6000 K, radiasi yang dipancarkan berupa gelombang elektromagnetik sebesar 73,5 juta watt tiap m² permukaan matahari dan jarak rata-rata matahari-bumi sejauh 150 juta km ( Trewartha & Horn 1980 ) dan radiasi yang sampai di puncak atmosfer rata-rata sebesar 1360 Wm^-2. Hanya setengah radiasi surya yang diterima di puncak atmosfer, karena sebagian akan diserap dan dipantulkan lagi ke luar angkasa.

Penerimaan radiasi surya di permukaan bumi sangat beragam menurut tempat dan waktu, dan sebab khususnya adalah adanya perbedaan letak lintang dan keadaan atmosfer terutama awan. Pada lingkup yang lebih kecil, arah lereng sangat menentukan jumlah radiasi. Perbedaan radiasi terjadi dalam sehari maupun musiman. Faktor-faktor penerimaan radiasi bumi :

1.      Jarak antara matahari dan bumi

Jarak antara matahari dan bumi mempengaruhi penerimaan radiasi surya. Karena bumi berevolusi terhadap matahari dan matahari juga berevolusi terhadap bintang yang paling besar maka setiap empat tahun diadakan penyesuaian waktu/tanggal dari 28 hari menjadi 29 hari pada bulan Februari yang dikenal denggan tahun kabisat. Perbedaan jarak antara matahari dan bumi menyebabkan perbedaan kerapatan fluks ( kadang disebut intensitas ) radiasi surya yang sampai di permukaan bumi. Pada jarak rata-rata antara matahari dan bumi selama setahun, radiasi surya yang datang tegak lurus di permukaan bumi disebut dengan “tetapan surya atau solar constant dengan nilai ketetapannya adalah 1360 Wm^-2.

2.      Panjang hari dan sudut datang

Seandainya tidak ada atmosfer maka perbedaan penerimaan radiasi surya di permukaan buminpada suatu waktu tertentu disebabkan oleh sudut datang matahari. Perbedaan tempat menurut letak lintang ( latitude ) di samping menyebabkan perbedaan periode peneriaannya yang disebut panjang hari. Kutub utara dan selatan akan mengalami panjang 24 jam ( siang terus menerus ) dan ) jam ( malam terus menerus ) masing-masing selama enam bulan dalam setahun.

3.      Pengaruh atmosfer bumi.

Pada waktu radiasi surya memasuki sistem atmosfer menuju permukaan bumi ( daratan dan lautan ), radiasi tersebut akan dipengaruhi oleh gas-gas aerosol, serta awan yang ada di atmosfer. Sebagiam 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 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 ( solarimeter atau radiometer ) mengukur radiasi global (Handoko, 2003).

Komponen penting yang mempengaruhi penerimaan radiasi adalah awan. Lama matahari bersinar cerah selama sehari disebut dengan lama penyinaran yan ditentukan oleh penutupan awan. Campbell stokes merupakan alat ukur lama penyinaran yang umum digunakan.

Distribusi radiasi surya yang tidak merata di muka bumi adalah penyebab utama timbulnya cuaca dan iklim. Tidak hanya distribusi energi surya itu yang diandalkan iklim, tetapi energi surya itu sendiri merupakan suatu unsur vital iklim. Energi surya bertanggung jawab dalam proses fotosintesis dan penting pengaruhnya rerhadap evapotranspirasi. Sinar matahari berpengaruh terhadap tanah yaitu untuk menaikkan suhu permukaan dan mendorong terjadinya penguapan-penguapan dan pengaruh terhadap tanaman adalah mengatur fotosintesis juga mendorong terjadina penguapan-penguapan.

 Ada tiga macam cara radiasi surya sampai ke permukaan bumi yaitu:

a.       Radiasi langsung ( Direct Radiation )

Adalah radiasi yang mencapai bumi tanpa perubahan arah atau arah sejajar sinar datang matahari.

b.      Radiasi hambur ( Diffuse radiation )

Adalah radiasi yang mengalami perubahan akibat pemantulan dan penghamburan.

c.       Radiasi total ( Global radiation )

Adalah penjumlahan radiasi langsung dan radiasi hambur.