Radiasi Netto

Radiasi netto merupakan selisih dari radiasi yang masuk dengan radiasi yang keluar. Diantara 40°LU dan 40°LS memiliki energi netto yang naik atau tumbuh. Sedangkan di bagian kutub atau diatas 40°LU dan 40°LS terdapat energi netto yang turun atau hilang.  Distribusi kembali dari bahang jika dicapai oleh arus samudera dan sirkulasi global atmosfer (Ritter 2006).

Radiasi di atmosfer dibagi menjadi radiasi gelombang panjang (surya) dan radiasi gelombang panjang (bahang). Panjang gelombang dari radiasi gelombang panjang adalah lebih dari 3 μm. Bumi mengemisikan sebagian besar radiasi yang pada panjang gelombang yang lebih panjang antara 5 dan 25 μm, sedangkan matahari mengemisikan sebagian besar radiasi pada panjang gelombang kurang dari 2 μm (Ahrens 2007).

Radiasi netto merupakan penjumlahan dari radiasi gelombang pendek datang yang sebagian besar dari matahari (radiasi global) (K↓), radiasi gelombang panjang inframerah (bahang) (K↓) diemisikan oleh awan, aerosol, dan gas, radiasi gelombang pendek yang dipantulkan (K↑), dan radiasi gelombang panjang yang dipantulkan (I↑) Radiasi gelombang panjang dapat dibagi menjadi radiasi baur dari langit dan radiasi surya langsung (Foken 2008). Jumlah radiasi netto yang diterima atau diserap oleh permukaan bumi kemudian digunakan sebagai energi untuk memindahkan panas dari permukaan ke dalam tanah (Soil Heat Flux) (G), energi untuk memindahkan panas dari permukaan ke udara (Sensible Heat Flux) (H), energi untuk evapotranspirasi (LE) dan sisanya digunakan untuk metabolism makhluk hidup. Hal inilah yang sering disebut sebagai konsep neraca energi permukaan (Khomarudin, 2005).

Radiasi netto menggambarkan laju dari energi yang datang dan hilang dari permukaan bumi dengan perhitungan dari gelombang panjang dan pendek yang masuk dan keluar. Keseimbangan energi radiatif permukaan dapat disimbolkan dengan persamaan berikut

R = (Q + q)(1 − α) − I↑ +I

dimana R adalah radiasi netto, Q adalah radiasi surya langsung dan q radiasi surya baur yang terjadi di permukaan bumi, α adalahalbedo, I↑ merupakan radiasi gelombang panjang yang dipantulkan dan I↓ gelombang panjang yang datang yang diserap yang telah diemisikan oleh atmosfer (gas, partikulat, dan awan) (Warner 2004).

Tabel 1. Klasifikasi spektral dari radiasi gelombang panjang dan pendek (Guderian 2000; Liou 1992)

Albedo merupakan persentase dari pengembalian radiasi dari suatu permukaan dibandingkan dengan jumlah radiasi yang mengenai permukaan (Ahren 2007) atau rasio antara radiasi yang dipantulkan dengan radiasi yang datang (Foken 2008) Albedo juga menggambarkan reflektivitas dari permukaan dan digambarkan pada persamaan berikut, dimana K merupakan radiasi gelombang pendek(W)

Awan yang tebal memiliki albedo pada kisaran 0,75 – 0,95 dan awan tipis berada pada kisaran 0,6 – 0,9 (Ahrens 2007). Awan dan penutupan salju dapat memantulkan sebanyak 80 persen dari radiasi yang datang, padahal tanah hitam, permukaan air, dan lain-lain hanya memantulkan sebagian kecil dari radiasi yang datang. Oleh karena itu, rasio antara sinar yang datang dan sinar yang dipantulkan (albedo) pada awan akan lebih besar dari permukaan air meskipun keduannya tersusun dari zat cair ().

 Nilai energi di tropis dimana matahari hampir selalu berada dekat dan tegak lurus sepanjang tahun adalah 300 Albedo dari lautan yang berada di tropis (tanpa awan) adalah dibawah 0,1 (Wallace dan Hobbs 2006). Menurut Ahren (2007), air memiliki albedo rata-rata harian yaitu 10 persen. Sedangkan badan air di lintang 0°-60° menurut Rakhecha dan Singh (2009) adalah kurang dari 0,08 dan di lintang 60°-90° adalah kurang dari 0,1. Berbeda jika dilihat dari sudut datangnya matahari, yaitu jika sudut matahari 90° maka albedo dari air adalah 0,13 dan sudut matahari 30° adalah 0,024. (Geiger et al. 1995).

Permukaan yang bervegetasi memiliki albedo atau reflektifitas yang lebih rendah dari permukaan yang tidak bervegetasi (Warner 2004). Nilai albedo pada hutan tropis adalah 0,13 (Rakhecha dan Singh 2009), sedangkan menurut Ahrens (2007) hutan memiliki albedo pada kisaran 0,03-0,1.

Ketika energi surya mengenai permukaan yang tertutupi salju, sampai 95 persen cahaya matahari akan dipantulkan. Sebagian besar energi ini dalam bentuk panjang gelombang visible dan ultraviolet. Akibatnya, radiasi yang terpantulkan, bersama cahaya matahari langsung, dapat menghasilkan kulit (yang tidak terlindungi) terbakar sinar matahari dan mata yang terkena akan menjadi buta (Ahren 2007).

Rumusan metode dari konsep neraca energi sehingga diperoleh nilai evapotranspirasi adalah sebagai berikut (FAO, 1998) .

Rn = H + G + λE + ΔF

Rn =(1-α)+- εσ

Rs= (0.75 + 2 z)Ra

R10= sin45 x

Rl=σ0.7)

Keterangan :

Rn = Radiasi netto (Wm-2)

Rs = Radiasi gelombang pendek yang datang (Wm-2)

Ra = Radiasi ekstraterestrial (Wm2) merupakan fungsi dari letak lintang, sudut waktu, sudut zenit, dan sudut deklinasi surya yang tergantung dari tanggal.

Rl= radiasi gelombang panjang yang datang (Wm-2)

R10= radiasi pada pukul 10.00 waktu setempat (Wm-2)

H = Perpindahan panas terasa (sensible heat flux) (Wm-2)

Ts = Suhu Permukaan (oC), diturunkan dari data satelit.

Ta = Suhu udara (oC), dari data sekunder

G = Perpindahan panas tanah (soil heat flux) (Wm-2)

α = albedo permukaan (diturunkan dari data satelit)

ε = emisivitas permukaan

σ = Tetapan Stefan Bolztman

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s