Upload
lycong
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Meteorology for better life
Departemen Geofisika dan Meteotologi,Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Pertanian Bogor Klimatologi
1. Energi Pancaran2. Karakteristik3. Penerimaan Energi Pancaran4. Neraca Energi
Meteorology for better life 2
• Sumber energi utama proses fisikaAtmosfer > unsur fisik alam > cuaca
• Gel. Elektromagnetik < reaksi fusi H→ He
• T permukaan Matahari ~ 6000 K →73.5 Mwatt/m2
• Jarak Matahari – Bumi rata2 ~ 150 jtkm → 1360 W/m2 di puncakAtmosfer Bumi
• Tertahan atmosfer ~ 50%
Meteorology for better life 3
Hk Wienλm = 2897/ TT ↑ → λm ↓T permukaan bumi >
gel. panjang (4-120µm)
T permukaan matahari> gel. pendek (0.3-4µm)
Hk Stefan-Boltzman F=εσT4ε benda alam 0.9 – 1σ = 5.67 10-8 W/m2T ↑ → E ↑
Meteorology for better life 4
• Energi pancaran datang berupa gelombang maupunpartikel
Model Gelombang
Meteorology for better life 5
Partikel lazim disebut quanta / fotonEnergi per foton lebih besar sw >lw
Model Partikel
Meteorology for better life 6
Meteorology for better life 7
• Bervariasi > tempat & waktuRotasi bumi --- > skala diurnal .
Revolusi bumi dan sudut rotasi - variasi sesonal
Meteorology for better life 8
• Skala mikro– Keragaman penutupan
awan– Keragaman topografi /
lereng– Variasi harian (diurnal)
Meteorology for better life 9
• Pada suatu tempat Qsw diterimasiang hari dan Qlw dilepaskan padamalam hari
• Kesetimbangan antara Qsw dan Qlwmenentukan variasi temperatureharian (diurnal) maupun musiman(seasonal)
Meteorology for better life 10
• Skala makro– Jarak Matahari-Bumi
• Lintasan revolusi berbentuk elips– 2 hari terdekat dan 2 hari terjauh dalam 1
tahun
Meteorology for better life 11
Autumnal/Vernal Equinox Winter/Summer Soltice
Meteorology for better life 12
Panjang hari dan Sudut datang• Variasi letak lintang > perbedaan kerapatan , perbedaan
periode penerimaan
Meteorology for better life 13
• Sudut datang (z)– cos z= sin Φ sin δ + cos Φ cos δ cos h
• Φ lintang, h sudut waktu (24 jam=360o)– Sudut deklinasi δ > f (Julian date, Φ)
• δ= -23.4 cos (360 (julian date +10)/365)– Periode penerimaan/panjang hari
• Posisi matahari di horison z=90o > sudut waktu h setara dg ½panjang hari shg:cos h=-(sin Φ sin δ)/(cos δ cos Φ)= - tg Φ tg δ
N (panjang hari)= 2h(24/360)jam
Meteorology for better life 14
• Penerimaan energi dipuncak atmosfer– 1367 W/m2(Qso) saat
Sudut jatuh tegak (z=0o)– Qa=Qso cos z
• Penerimaan energi dipermukaan bumi– Qs = ד Qa
.koef. Optik atmsfr=ד0.6 – 0.9
Meteorology for better life 15
Pengaruh atmosfer
• Energi pancaran menuju permukaan– dipantulkan– diserap– Diteruskan > radiasi langsung dan baur
disebut energi pancaran global
Meteorology for better life 16
• Keawanan sangat berpengaruh– Lama matahari bersinar cerah>lama penyinaran– Alat ukur > campbell stokes– Pendugaan (bulanan)> Qs= (a+b n/N) Qa
n=lama penyinaran
• Satuan energi pancaran– Intensitas > Watt/m2
– Total/kumulatif > integrasi dalam periode tertentu > MJ/m2/waktu
Meteorology for better life 17
• Qnetto = Qsw↓ + Qlw↓ - Qsw↑- Qlw↑– Albedo > nisbah Qsw↓ : Qsw↑
---> α (albedo)– Pendugaan energi pancaran
permukaan bumi• Qlw↑= σT4(0.56-0.079 ea
1/2)(0.1+0.9 n/N)
– Brunt (1932) > turunan Hk.Sefan Boltzman
• Qnetto = Qsw↓ (1- α) - Qlw↑
Meteorology for better life 18
Partisi EnergiQnetto = H + LE + G +P tdk ada adveksi
Meteorology for better life 19
• 2%-3% masukan energi untuk fotosintesa• 97%-98% untuk evaporasi,simpanan,transfer bahang
Meteorology for better life 20
• Cahaya ≠ PAR (photosyntetically active radiation)
Meteorology for better life 21
• Cahaya (light) adalah energi pancaran yang kasat mata• energi cahaya ~ 50% dari energi Qsw
Meteorology for better life 22
• proses fotosintesa memanfaatkan foton yg biasadisebut sbg photosyntetic photon flux density (PPFD)atau photosyntetically active radiation (PAR)
• Satuan µmol quanta/m2/dtk atau µmol/m2/dtk• Qnetto ~ perhitungan2 proses fisik atmsfer• Cahaya,PAR,Qsw ~ fotosintesa,prod.berat
kering,produktivitas
Meteorology for better life 23
Meteorology for better life
Departemen Geofisika dan Meteotologi,Gedung FMIPA Wing 19 Level 4Kampus IPB Darmaga, Bogor – Indonesia0251-8623850 - http://geomet.ipb.ac.id
TERIMA KASIH