Liu dan Yordan mengukur

BAB 11
PERUBAHAN BERKALA
RADIASI DI DALAM
LINGKUNGAN ALAMI
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.
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 0-180 derajat.
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).
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.
Liu dan Yordan (1960) mengukur di harihari 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.
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.
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.
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
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.
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.
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).
 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.
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.
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 0.85.
Panas langit adalah La = 0.85 x 479 = 407Wm2. 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.