Neraca Radiasi dan Sistem Energi Bumi

Neraca Radiasi dan
Sistem Energi Bumi
Aliran Energi


Bentuk dan jumlah energi sangat beragam
Pertukaran energi berlangsung setiap saat dan
dalam skala waktu yang beragam
Keseimbangan Energi di Bumi
Radiasi berdasarkan sifat alamiah dan sifat
elektromagnetiknya dibagi dalam dua kategori
yaitu:
 Radiasi surya yang datang dalam bentuk
gelombang pendek
 Radiasi bumi yang pergi dalam bentuk
gelombang panjang
Radiasi datang/gelombang pendek
4
100
20
20 dipantulkan
awan
6
= 30 Albedo
100
radiasi
datang
38 jatuh
diatas awan
44 jatuh diatas
atmosfir
6 kearah atas
18 dibaurkan
polutan
18 diserap
atmosfir
= 20 input netto ke
atmosfir dan awan
2 diserap
awan
partike
l
26 diteruskan
Atmosfir
sebagai radiasi
langsung
4 dipantulkan
Permukaan
bumi
22
16
diteruskan
awan/ difus
16
12 kearah bawah
12
= 50 netto penerimaan
di permukaan
Radiasi datang/gelombang pendek
Radiasi sampai di puncak atmosfir 100 unit
Radiasi jatuh di permukaan awan kira-kira 38
unit
Radiasi jatuh di atmosfir bebas 62 unit

Radiasi di permukaan awan (38 unit):
Diserap 2 unit, dipantulkan balik 20 unit, tembus
awan dan diteruskan ke permukaan bumi 16 unit
Radiasi datang/gelombang pendek
Radiasi yang jatuh diatas atmosfir bebas (62 unit) :
Diserap 18 unit, langsung menuju permukaan bumi 26
unit, dibaurkan ke berbagai arah 18 unit
Langsung menuju permukaan bumi (26 unit):
Dipantulkan balik 4 unit, diterima permukaan bumi 22
unit
Dibaurkan ke berbagai arah (18 unit):
Dibaurkan ke atas (hilang) 6 unit, dibaurkan ke
permukaan bumi 12 unit
Radiasi datang/gelombang pendek
Secara total :
30 unit dari radiasi yang datang ke puncak
atmosfir kembali lagi ke angkasa luar
20 unit diserap atmosfir dan awan
50 unit sampai di permukaan bumi, diserap dan
dipancarkan kembali sebagai panas
Radiasi pergi/gelombang panjang
Dipermukaan bumi

Dari gelombang pendek yang diserap
atmosfir: 95 unit diradiasikan kembali ke
bumi
* Dilepas kembali sebagai gelombang panjang:
6 unit langsung ke angkasa luar, 109 unit ke
atmosfir
* Sebagai energi untuk memanaskan udara 7
unit dan menguapkan air 23 unit
Radiasi pergi/gelombang panjang


Secara total permukaan bumi kehilangan: - 50
unit
Menerima 95 unit, kehilangan 145 unit (109 +
6+ 30)
Atmosfir kehilangan: - 20 unit
menerima (109 + 30) unit, kehilangan (95 +
38+ 26)
Sifat-sifat alami radiasi




Dipancarkan semua objek yang memiliki suhu
diatas absolut
Bersifat elektromagnetik
* untuk klimatologi : 0.1 – 100 µm
* terlihat mata (cahaya) : 0.4 – 0.7 µm
Energi berbanding terbalik dengan panjang
gelombang
Energi yang dipancarkan benda berbanding
lurus dengan suhu
Gelombang panjang – pergi 6
38
= 70 gelombang panjang ke
angkasa
26
Emisi awan
Emisi
atmosfir
= - 20 kehilangan netto
oleh atmosfir dan
awan
95
Total =30
109
Panas terasa
(7)
Gelombang
Panjang ke
angkasa (-6)
Gelombang
panjang ke
atmosfir (- 109)
Radiasi balik
Atmosfir (+
95)
Konduksi, konveksi,
evaporasi
Panas laten
23
= -50 Kehilangan netto oleh
Permukaan bumi