LAPORAN PRATIKUM KLIMATOLOGI ANGIN DAN RADIASI MATAHARI
SISCA ARIANI 05021181419010
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Permukaan bumi kita tidak rata, tidak halus mulus ,ada yang menonjol dan ada yang cekung. Permukaan yang menonjol dapat berupa gunung , bukit ,atau dataran tinggi.Permukaan yang cekung dapat berupa jurang, sungai atau laut. Dilihat dari penyebabnya karena ada aktifitas tenaga endogen dan tenaga eksogen. Tenaga Endogen dapat berupa tektonisme, vulkanisme dan seisme. Tenaga Eksogen berupa pelapukan,erosi dan sedimentasi. Perbedaan satu tempat dengan tempat yang lainnya berkaitan dengan relief bumi membawa akibat perbedaan cuaca ,suhu, iklim ,curah hujan, jenis tanah dan lain-lain.
Angin yaitu udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara (tekanan tinggi ke tekanan rendah) di sekitarnya. Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Perbedaan suhu dan tekanan udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, yang berakibat akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut.
Angin memiliki laju kecepatan dan arah, permukaan relief bumi mempengaruhi ruang gerak angin dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah, sehingga permukaan relief bumi menjadi tumpuan pergerakan angin. Terjadinya angin darat dan angin laut merupakan peristiwa pergerakan angin yang dipengaruhi oleh bentuk relief muka bumi.
menghasilkan ketertarikan satu sama lain dan terjadilah penyatuan elektrik antara keduanya. Dan hasil dari penggabungan tersebut adalah hujan. Jadi, satu-satunya faktor yang berdampak pada penyatuan dua maujud elektrik sehingga memberikan dan menciptakan hasil yang disebut dengan hujan, adalah angin.
Pada zaman dahulu sebelum diciptakannya mesin penggerak , manusia memanfaatkan angin untuk berbagai keperluan. Misalnya kapal layar yang tanpa mesin bisa berlayar dengan bantuan angin.
Ditinjau dari segi keuntungannya angin sangat membantu dalam penyerbukan tanaman. angin akan membawa serangga penyerbuk lebih aktif membantu terjadinya persarian bunga dan pembenihan alamiah. Sedangkan pada keadaan kecepatan angin kencang, kehadiran serangga penyerbuk menjadi berkurang sehingga akan berpengaruh terhadap keberhasilan penangkaran benih dan akan menimbulkan penyerbukan silang.
Dari segi kerugiannya, angin yang kencang dapat menyebabkan pohon-pohon roboh serta menimbulkan bahaya dalam Penyerbukan, karena angin bijinya tidak bisa menjadi murni sehingga tanaman perlu diisolasi. Dan juga dapat menyebarkan hama penyakit seperti perkembangan jamur.
Radiasi surya merupakan sumber energi utama kehidupan di muka bumi ini. Setiap waktu hampir terjadi perubahan penerimaan energi radiasi surya yang dapat mengaktifkan melekul gas atmosfer sehingga terjadilah pembentukan cuaca. Iklim adalah keadaan unsur cuaca rata-rata dalam waktu yang relatif panjang, dengan unsur-unsur sebagai berikut: radiasi surya, suhu udara, kelembaban nisbi udara, tekanan udara, angin, curah hujan, evapotranspirasi dan keawanan. Radiasi surya merupakan unsur iklim/cuaca utama yang akan mempengaruhi keadaan unsur iklim/cuaca lainnya. Perbedaan penerimaan radiasi surya antar tempat di permukaan bumi akan menciptakan pola angin yang selanjutnya akan berpengaruh terhadap kondisi curah hujan, suhu udara, kelembaban nisbi udara, dan lain-lain.
Sekarang tidak hanya permasalahan itu saja, tapi sudah sangat berkembang, seperti berkaitan dengan permasalahan cuaca, atmosfir, pertanian, kehutanan, perikanan, peternakan, pengairan, lingkungan hidup, kesehatan, bangunan, kesehatan dan berbagai kegunaan yang sangat praktis. Orang juga mempelajari ketersediaan radiasi matahari dengan berbagai cara dan pemodelan.
Berbicara mengenai model pada radiasi matahari yang dibahas disini adalah model matematis. Model matematis yang disusun diharapkan: Pertama, Model lebih baik dari model terdahulu, baik untuk menghitung radiasi pada langit bening maupun keadaan langit sembarang di berbagai tempat (lintang dan bujur). Kedua, Model yang disusun, mudah dibuat dengan program ecxel, yang telah tersedia pada komputer. Ketiga, Model dapat dengan mudah dipakai para pemakai dan para perancang alat untuk memperkirakan ketersediaan radiasi matahari baik sebagai sumber energi atau alat/bahan pelindung radiasi matahari yang menimpa benda tersbut, baik secara langsung maupun tak langsung.
Bila model tidak ada, maka harapan/keinginan tersebut tidak dapat terlaksana. Berdasarkan keadaan tersebut, disusun model matematis radiasi matahari langit bening dan keadaan langit sembarang 15 LU – 15 LS. Catatan: Bila yang dibicarakan mengenai “radiasi yang dipancarkan”, disebut “radiasi matahari”. Bila yang dibicarakan mengenai “sumber yang memancarkan radiasi matahari” disebut “surya”.
B. Tujuan
II. PEMBAHASAN
A. Angin
Angin adalah udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah atau dari suhu udara yang rendah ke suhu udara yang tinggi. Angin tidak dapat terlihat secara visual, namun dapat kita rasakan keberadaannya di sekitar kita. Angin sendiri tidak memiliki wujud, dan keberadaannya dapat diketahui dari efek yang ditimbulkannya pada benda-benda yang mendapat hembusan angin, maka biasanya benda-benda tersebut dapat bergerak tanpa perlu kita berikan gaya padanya.
Sebagai contoh yaitu, pada saat kita melihat dahan-dahan pohon yang bergerak atau ketika tampak oleh kita sebuah bendera yang berkibar. Dari kedua contoh kejadian tersebut kita tahu bahwa benda-benda itu bergerak dikarenakan oleh sesuatu. Dan angin yang berhembus adalah penyebab utamanya.
Angin terjadi dikarenakan oleh adanya perbedaan tekanan udara atau karena adanya perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau suatu wilayah tertentu. Hal ini juga berkaitan dengan besar kecilnya energi panas yang diterima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah tertentu, daerah-daerah yang menerima energi panas matahari yang lebih besar maka akan mempunyai suhu udara yang lebih panas serta tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Sebaliknya, daerah yang menerima energi panas matahari yang lebih kecil atau sedikit maka akan mempunyai suhu udara yang relatif lebih dingin serta memiliki tenanan udara yang cenderung lebih tinggi.
Terjadinya perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, berakibat pada terjadinya suatu aliran udara pada wilayah tersebut. Aliran udara inilah yang dikatakan sebagai angin.
Angin memiliki arah dan kecepatan. Dari mana angin bertiup dan berapa kecepatan angin tersebut dapat diukur dan diketahui dengan menggunakan alat-alat yang dirancang memang untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Alat-alat yang digunakan untuk mengukur angin diantaranya adalah sebagai berikut.
1. Windsock
Windsock adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur angin. Alat ini dapat digunakan untuk mengetahui arah angin dan memperkirakan besar kecepatan angin. Alat ini cukup sederhana dan biasanya dapat ditemukan di bandara-badara.
2. Wind vane
Wind vane biasanya diletakkan di puncak atap dan alat ini berfungsi untuk mengetahui arah angin.
3. Anemometer
Anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin di suatu daerah atau di suatu wilayah. Alat ini umum digunakan di seluruh belahan dunia untuk mengukur kecepatan angin. Anemometer portabel adalah salah satu jenis dari alat ini.
Selain dengan menggunakan alat-alat pengukur angin, arah dan kecepatan angin juga dapat diukur atau diperkirakan dengan menggunakan sekala Beaufor yaitu berkisar antara 0 – 12+.
Kecepatan angin dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah gradien tekanan horizontal, letak geografis, ketinggian tempat, waktu dan gradien tekanan.
Secara umum, angin dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu angin lokal dan angin musim.
Angin lokal memiliki 3 macam jenis angin berdasarkan tempat terjadinya dan kecepatan angin itu sendiri. Angin lokal terbagi menjadi 3 macam yaitu angin darat dan angin laut, angin gunung dan angin lembah, juga angin ribut atau dikenal juga dengan nama angin puyuh.
Angin darat dan angin laut terjadi akibat oleh adanya perbedaan sifat antara daratan dan lautan dalam menyerap dan melepaskan energi panas matahari yang diterimanya. Dalam konteks ini, daratan atau tanah dapat menyerap dan melepaskan energi panas matahari lebih cepat dari pada lautan.
sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan sehingga udara menjadi dingin. Sementara di lautan, energi panas sedang dalam proses untuk dilepaskan ke udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari daratan ke laut.
Sedangkan angin laut terjadi pada pagi hari hingga menjelang sore hari. Pada waktu-waktu itu, matahari ada untuk menyinari permukaan bumi dan melepaskan energi panas yang akan diserap lebih cepat oleh daratan dari pada lautan. Sehingga suhu udara di darat lebih tinggi dari pada di lautan. Akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan dengan udara dingin dari laut. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat.
Sistem yang terjadi pada angin darat dan laut inilah yang dimanfaatkan oleh para nelayan untuk berlayar di laut. Mereka akan pergi pada malam harinya untuk menangkap ikan saat angin berhembus dari darat dan mendorong mereka ke laut, lalu kembali pada pagi harinya saat angin laut mulai bertiup. Dengan memanfaatkan sistem ini, para nelayan dapat menghemat biaya yang digunakan untuk keperluan bahan bakar kapal.
Selanjutnya ada angin gunung dan angin lembah. Angin lembah terjadi pada saat matahari terbit. Dimana puncak gunung adalah daerah yang pertama kali mendapat panas juga sepanjang hari selama proses tersebut. Yang artinya lereng pegunungan lebih banyak mendapat energi panas dari pada lembah dan menyebabkan terjadinya perbedaan suhu di antara keduanya. Udara panas dari gunung naik dan akan digantikan dengan udara dingin dari lembah dan berakibat pada terjadinya suatu aliran udara dari lembah menuju gunung.
Sedangkan pada sore harinya, lembah akan melepaskan energi panas dan puncak gunung yang telah mendingin akan mengalirkan udara ke lembah. Aliran udara yang terjadi daru gunung ke lembah inilah yang dikatakan sebagai angin gunung.
berbentuk gumpalan berwarna abu-abu gelap dan menjulang tinggi. Namun pada kenyataannya tidak semua awan Cb dapat menimbulkan puting beliung.
Puting beliung dapat terjadi di mana saja, di darat maupun di laut. Dan jika terjadi di laut maka durasinya lebih lama dari pada jika terjadi di darat. Angin ini terjadi pada siang hari atau sore hari, bahkan terkadang terjadi pada malam hari dan lebih sering terjadi pada saat peralihan musim (pancaroba). Untuk luas daerah yang terkena dampaknya adalah sekitar 5 – 10 km, karena itulah bersifat sangat lokal. Namun jika terjadi dalam kecepatan tinggi, angin ini bersifat merusak pada apapun yang ia lalui.
Kelompok angin yang kedua adalah angin musim atau angin periodik. Jenis angin yang berhembus secara periodik adalah angin monsun. Angin monsun adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lainnya memiliki pola yang berlawanan.
Di Indonesia ada dua macam angin monsun yang berhembus, yaitu adalah angin monsun Asia dan angin monsun Australia.
Angin monsun Asia berhubungan dengan angin baratan yaitu angin yang berasal dari daratan Asia menuju wilayah Indonesia dengan membawa uap air lebih banyak dari biasanya. Sehingga sebagian wilayah Indonesia bagian selatan khatulistiwa sering terjadi banyak hujan atau bertepatan dengan musim hujan di Indonesia.
Angin monsun Australia berhubungan dengan angin timur yaitu angin yang berasal dari daratan Australia menuju wilayah Indonesia. Pola angin ini terjadi berlawanan dengan angin monsun barat, dan biasanya udara yang mengalir pada periode ini memiliki sedikit uap air yang terkandung di dalam udaranya, sehingga dapat dikatakan bertepatan dengan musim kemarau yang terjadi di Indonesia.
Angin puting beliung dapat membuat atap-atap rumah semi permanen terlepas dan berterbangan kemana-mana dan dapat menyebabkan tumbangnya sebuah pohon. Tidak sedikit peristiwa angin ini dapat menimbulkan korban luka atau bahkan meninggal akibat tertimpa material bangunan atau pohon.
Angin topan (badai tropis) juga adalah angin yang berputar namun dengan sekala periode waktu yang lebih lama, sekitar 3 – 7 hari lamanya. Angin ini selalu terjadi di laut dengan daya rusak mencapai ribuan kilometer jauhnya. Meskipun demikian untuk wilayah yang dekat dengan titik angin tersebut akan merasakan dampak tidak langsung yang ditimbulkan diantaranya adalah peningkatan kecepatan angin yang bisa saja menimbulkan kerusakan saat angin yang berhembus sudah terlalu cepat, lalu terjadi sebuah gelombang tinggi > 2,5 m juga terjadinya hujan lebat pada radius 1000 km dari pusat badai.
Berikut adalah jenis-jenis angin yang ada di Indonesia, yaitu:
1. Angin Bahorok adalah angin Fohn yang bertiup di daerah dataran rendah Deli Utara, Sumatra Utara. Untuk nama angin ini dikarenakan datangnya dari arah kota Bahorok yang terletak arah barat-barat-laut dari Medan.
2. Angin Fohn adalah angin yang bertiup di bagian belakang atau bawah angin gunung dengan sifat panas, kering, kencang dan ribut. Hal ini disebabkan oleh udara yang dipaksa naik dan melewati gunung dan kemudian menuruni lereng bagian belakang dengan membawa udara yang sudah mengalami pemanasan adiabatik. 3. Angin Gending adalah angin Fohn yang berhembus dari guning dari
pegunungan di sebelah tenggara atau dari arah kota Gending menuju Probolinggo, Jawa Timur. Nama angin ini sesuai dengan nama kota arah datangnya angin.
Dalam ilmu klimatologi, angin memiliki fungsi-fungsi dasar diantaranya adalah sebagai berikut. Yang pertama, sebagai transformasi (agen pembawa), pemindah dan penjaga keseimbangan panas, baik dalam bentuk yang dapat diukur (sonsible heat) maupun yang tersimpan (laten heat) dan akan membuat seimbang neraca radiasi surya antara lintang randah dan tinggi. Dan yang kedua adalah menjaga kelembaban udara dan memindahkan uap air yang dievaporasikan dari laut ke darat yang sebagian besar dikondensasikan hingga uap air kembali turun sebagai hujan, kabut dan embun. Fungsi lain dari angin adalah sebagai pencampir lapisan udara antara panas dan dingin, antara lembab dan kering, antara udara kaya CO2 dan udara
dengan CO2 rendah. Melalui fungsi tersebut, maka siklus hidrologi dapat
berlangsung, juga dapat menghindari keracunan CO2 di pusat kota dan
kawasan industri.
B. Radiasi Matahari
Energi surya adalah sumber utama dari energi atmosfer, dimana penyebarannya di seluruh permukaan bumi merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap cuaca dan iklim. Energi surya juga menjadi penyebab pokok dari semua perubahan dan pergerakan di dalam atmosfer. Energi surya langsung berpengaruh terhadap sifat baik tanaman maupun hewan melalui iluminasi spektrum cahaya yang terlihat juga yang tidak terlihat. Daerah iluminasi alami (perbedaan panjang siang dan malam) menentukan waktu fotosintesis yang menjadi faktor kritis bagi tanaman.
Radiasi surya merupakan sumber energi utama kehidupan di muka bumi ini. Setiap waktu hampir terjadi perubahan penerimaan energi radiasi surya yang dapat mengaktifkan melekul gas atmosfer sehingga terjadilah pembentukan cuaca. Iklim adalah keadaan unsur cuaca rata-rata dalam waktu yang relatif panjang, dengan unsur-unsur sebagai berikut: radiasi surya, suhu udara, kelembaban nisbi udara, tekanan udara, angin, curah hujan, evapotranspirasi dan keawanan.
yang selanjutnya akan berpengaruh terhadap kondisi curah hujan, suhu udara, kelembaban nisbi udara, dan lain-lain.
Radiasi matahari sejak dulu sampai sekarang tak habis-habis dibicarakan dan ditulis. Dahulu yang sangat populer dibahas mengenai iklim dan pengunaan untuk pemanasan/mengeringkan, penguapan dan pencahayaan alami dalam bangunan di siang hari.
Sekarang tidak hanya permasalahan itu saja, tapi sudah sangat berkembang, seperti berkaitan dengan permasalahan cuaca, atmosfir, pertanian, kehutanan, perikanan, peternakan, pengairan, lingkungan hidup, kesehatan, bangunan, kesehatan dan berbagai kegunaan yang sangat praktis. Orang juga mempelajari ketersediaan radiasi matahari dengan berbagai cara dan pemodelan.
Berbicara mengenai model pada radiasi matahari yang dibahas disini adalah model matematis. Model matematis yang disusun diharapkan: Pertama, Model lebih baik dari model terdahulu, baik untuk menghitung radiasi pada langit bening maupun keadaan langit sembarang di berbagai tempat (lintang dan bujur). Kedua, Model yang disusun, mudah dibuat dengan program ecxel, yang telah tersedia pada komputer. Ketiga, Model dapat dengan mudah dipakai para pemakai dan para perancang alat untuk memperkirakan ketersediaan radiasi matahari baik sebagai sumber energi atau alat/bahan pelindung radiasi matahari yang menimpa benda tersbut, baik secara langsung maupun tak langsung. Bila model tidak ada, maka harapan/keinginan tersebut tidak dapat terlaksana. Berdasarkan keadaan tersebut, disusun model matematis radiasi matahari langit bening dan keadaan langit sembarang 15 LU – 15 LS.
Radiasi surya adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di matahari. Ada beberapa radiasi solar, yang terpenting: radiasi elektromagnetik (yg berhubungan dengan listrik dan magnet). Radiasi elektromagnetik bisa dibedakan menjadi radiasi yang terlihat oleh mata kita (visible radiation) (cahaya) dan radiasi yang dapat kita rasakan (kulit, wajah), namanya radiasi infra merah.
membentuk sebuah bola (esfera). Dalam hal ini, volumen di sekitar gelombang elektromagnetik bisa berbentuk: benda keras, cairan, gas, tapi bisa juga kekosongan (vacuum).
Radiasi matahari yang diterima oleh bumi kita (energi matahari) akan diterima dengan empat cara. Yang pertama diserap oleh aerosol & awan di atmosfer bumi yang akhirnya menjadi panas. Radiasi yang terserap ini menyebabkan naiknya temperatur gas-gas dan aerosol-aerosol. Yang kedua ditangkis oleh atmosfer (oleh gas2 dan aerosol-aerosol), dalam hal ini radiasi ditangkis dan disebarkan ke segala penjuru. Sebagian radiasi menuju kembali ke angkasa, sebagian sampai ke permukaan bumi. Penangkisan dan penyerapan radiasi bisa terjadi di segala lapisan atmosfir, yang paling sering lapisan bawah di mana massa atmosfir lebih terkonsentrasi. Yang ketiga untuk radiasi yang tidak tertangkis maupun terserap oleh atmosfir, sampai ke permukaan bumi. Karena bumi sangat padat, maka radiasi ini bukan ditangkis, melainkan dikembalikan satu arah ke atmosfir (proses ini biasa disebut refleksi - walaupun sebenarnya sama saja dengan tangkisan). Es dan salju merefleksi hampir kebanyakan dari radiasi solar yang sampai ke permukaan bumi, sedangkan laut, merefleksi sangat sedikit. Dan yang keempat untuk radiasi yang sampai ke permukaan bumi yang tidak direfleksi, akan diserap oleh bumi. Di lautan, penyerapan ini sampai pada puluhan meter dari permukaan laut, sedangkan di daratan, hanya pada level yang lebih tipis. Seperti halnya yang terjadi pada atmosfir, penyerapan radiasi di permukaan bumi menyebabkan naiknya temperatur permukaan tersebut.
Tidak diragukan bahwa tumbuhan dan organisme memegang peran utama dalam menjadikan bumi sebagai tempat yang dapat dihuni. Tumbuhan membersihkan udara untuk kita, menjaga suhu bumi tetap konstan, dan menjaga keseimbangan proporsi gas-gas di atmosfer.
Oksigen yang kita hirup di udara dihasilkan oleh tumbuhan. Bagian penting dari makanan kita juga disediakan oleh tumbuhan. Setiap tahun, seluruh tumbuhan di muka bumi dapat menghasilkan zat-zat atau bahan-bahan sebanyak 200 miliar ton.
menyimpannya sebagai nutrisi dengan cara yang sangat khusus. Proses ini disebut "fotosintesis".
Fotosintesis merupakan proses biologi yang dilakukan tanaman dan organisme berklorofil untuk menunjang proses hidupnya yakni dengan memproduksi gula (karbohidrat) pada tumbuhan hijau dengan bantuan energi sinar matahari, yang melalui sel-sel yang ber-respirasi, energi tersebut akan dikonversi menjadi energi ATP sehingga dapat digunakan bagi pertumbuhannya. Reaksi umum dari proses fotosintesis adalah :
6 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 O2
Cahaya Proses fotosintesis adalah reaksi yang hanya akan terjadi dengan keberadaan sinar matahari, baik kualitas maupun kuantitasnya. Hasil dari fotosintesis seperti yang sudah tersebut di atas adalah C6H12O6 atau dengan sebutan umum yaitu gula (karbohidrat).
Dari karbohidrat hasil fotosintesis dalam tanaman inilah yang merupakan dasar dari perkembangan kehidupan makhluk hidup dalam suatu ekosistem yang kemudian masuk pada piramida makanan dan rantai makanan dalam suatu ekosistem yang dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Komunitas dari suatu ekosistem berinteraksi satu sama lain dan juga berinteraksi dengan lingkungan abiotik. Interaksi suatu organisme dengan lingkungannya terjadi untuk kelangsungan hidupnya. Kelangsungan hidup organisme memerlukan energi. 2. Energi untuk kegiatan hidup diperoleh dari bahan organik yang
disebut energi kimia. Bahan organik dalam komponen biotik awalnya terbentuk dengan bantuan energi cahaya matahari dan unsur-unsur hara, seperti karbon dan nitrogen.
3. Bahan organik yang mengandung energi dan unsur-unsur kimia ditransfer dari suatu organisme ke organisme lain melalui interaksi makan dan dimakan. Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu ekosistem membentuk struktur trofik yang terdiri dari tingkat-tingkat trofik dimana setiap tingkat trofik merupakan kumpulan berbagai organisme dengan sumber makanan tertentu.
Organisme autotrof disebut Produsen. Produsen pada ekosistem darat adalah tumbuhan hijau sedangkan pada ekosistem perairan adalah fitoplankton, ganggang dan tumbuhan air.
5. Tingkat trofik kedua dari struktur trofik suatu ekosistem ditempati oleh berbagai organisme yang tidak dapat membuat bahan organik sendiri. Organisme tersebut tergolong organisme heterotrof. Bahan organik diperoleh dengan memakan organisme atau sisa-sisa organisme lain sehingga organisme heterotrof disebut juga konsumen. Pada tingkat trofik kedua dari struktur trofik suatu ekosestem adalah Konsumen primer (herbivora).
Intensitas cahaya berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Tanaman yang mendapatkan cahaya matahari dengan intensitas yang tinggi menyebabkan lilit batang tumbuh lebih cepat, susunan pembuluh kayu lebih sempurna, internodianya lebih pendek, daun lebih tebal, tetapi ukurannya lebih kecil dibanding dengan tanaman yang terlindung.
Beberapa effek dari cahaya matahari yang penuh (yang melebihi) kebutuhan optimum dapat menyebabkan layu, fotosistesi lambat, laju respirasi meningkat tetapi cenderung mempertinggi daya tahan tanaman. Intensitas cahaya yang tinggi di daerah tropis tidak seluruhnya dapat digunakan oleh tanaman.
Akar keluarnya lebih awal, jadi tidak seberapa jauh dari puncak tanaman jenis anggrek monopodial seperti Vanda, Bila cahaya matahari kurang, karena tanaman anggrek berada dalam keadaan terlalu teduh, maka proses assimilasi akan berkurang, sehingga hidratarang sebagai hasil proses tersebut juga kurang jumlahnya.
Intensitas radiasi sangat berpengaruh sekali bagi segala jenis tumbuhan, karena intensitas cahaya membantu pertumbuhan pada setiap tanaman untuk berpoosintesis, memasak zat-zat kimia yang ada pada daun untuk dijadikan menjadi cadangan makanan dan membantu pertumbuhan sel-sel tanaman pada permukaan kulit batang dan daun. Intensitas radiasi merupakan gelombang elektromatik atau gelombang pendek. Perlunya pengamatan radiasi surnya ini dipelajari adalah untuk dapat mengetahui seberapa besar intensitas cahaya matahari jatuh kepermukaan bumi menyinari setiap tumbuhan dan terkhususnya adalah tanaman yang dibudidayakan, karena tidak semua jenis tanaman budidaya tahan terhadap radiasi surya.
Selain intensitas radiasi surya, lamanya penyinaran surya juga mempengaruhi bagi tumbuhan, lama penyinaran adalah seberapa lama radiasi surya menyinari permukaan bumi dalam kurung waktu tertentu. Lama penyinaran disetiap garis lintang tidak lah sama dan pada umumnya di aquator perbedaan panjang hari relatife. Semakin lama intensitas cahaya menyinari permukaan bumi maka akan berdampak terhadap tumbuhan baik berdampak positip yaitu semakin banyak udara O2 di keluarkan oleh tumbuhan disebabkan fotosintesis berkepanjangan dan akan berdampak negatip bagi tumbuhan yaitu kekeringan bagi daun karena lamanya penyinaran memaksa tanaman untuk berpotosintesis hingga kandungan air semakin lama semakin habis sehingga mengkibatkan kekeringan terhadap daun.
Radiasi yang jatuh di atas tanaman memiliki tiga pengaruh yang sangat jelas, yaitu:
1. Pada tanaman hijau berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan. 2. Radiasi mempengaruhi kecepatan transpirasi atau kehilangan air
yang mengakibatkan timbulnya kebutuhan air tanaman.
Tetapan radiasi surya didefinisikan sebagai jumlah fluks (aliran) radiasi surya yang diterima pada permukaan diluar atmosfer tegak lurus terhadap surya pada jarak rata-rata antara surya dan bumi. Tetapan radiasi surya berkisar antara 1,92 – 2,02 cal cm-1 pengukuran terakhir 1,95 ly min1 (1
langley = 1 cal cm-2) atau 1,36 KW m-2. Tetapan ini bukanlah suatu nilai yang
tetap tetapi berkisar kira-kira sebesar 1,5% terutama di bagian ultraviolet dari spektrum surya.
Semua hukum radiasi dibuat oleh ahli fisika didasarkan atas satu konsep benda hitam. Benda hitam (black body) atau yang lebih modern full radiator didefinisikan sebagai benda yang mengabsorbsi semua radiasi elektromagnit yang mengenainya. Ini tidak berarti bahwa benda itu harus hitam warnanya.
Hukum stefan boltzman, berbunyi “Jumlah radiasi berbanding lurus dengan suhu pangkat empat; makin besar suhunya maka makin besar pula jumlah radiasi yang dikeluarkan.
Suhu permukaan surya ditaksir sekitar 6000 K sedangkan suhu permukaan bumi ada diantara 250 K dan 300 K.
Bila dianggap bahwa pada permulaan tidak ada atmosfer maka jumlah radiasi matahari yang diterima oleh permukaan bumi bergantung pada tiga faktor, diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Jarak dari surya.
Setiap perubahan jarak bumi dari surya menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi surya. Akibat dari orbit bumi melingkari surya yang ekstentrik, penerimaan energi radiasi surya maksimum sebesar 1,40 kWm-2, di Perihelion pada tanggal 3
Januari yang 6% lebih besar dari di Aphelion pada tanggal 4 Juli sebesar 1,31 kWm-2.
2. Intensitas radiasi surya.
Intensitas radiasi surya merupakan fungsi dari sudut sinar surya mencapai bagian dari permukaan bumi.
3. Panjang hari.
Energi surya yang melewati atmosfer akan mengalami pengurangan energi terutama oleh adanya penyerapan pilihan oleh gas-gas dan uap air, scattering oleh molekul-molekul udara dan partikel-partikel udara dari benda padat dan cair, dan oleh pemantulan keluar ruang angkasa oleh partikel-partikel besar di permukaan awan.
Berikut adalah bahan-bahan atmosfer yang berperan nyata dalam penyerpan radiasi matahari, diantaranya yaitu:
1. Atom oksigen di lapisan udara atas menyerap spektrum ultra violet yang ekstrim.
2. Ozon adalah lapisan yang menyerap terutama dalam daerah ultraviolet.
3. Uap air menyerap spektrum pita dekat infra merah terpusat.
4. Karbondioksida menyerap spektrum pita dekat infra merah pada panjang gelombang 2,7 mikro meter.
Molekul-molekul udara, uap air dan partikel-partikel kecil membaurkan sinar surya. Menurut hukum Reyleigh, pembauran bervariasi sebagai pangkat empat dari panjang gelombang. Sebagai contoh, langit terlihat biru dari pada warna-warna lain lebih panjang. Partikel padat yang besar di atmosfer lebih banyak memantulkan dari pada menghamburkan cahaya untuk semua panjang gelombang. Dan bila udara menjadi keruh (terpolusi) maka warna biru dari langit berubah menjadi putih.
Radiasi baur adalah campuran antara cahaya hamburan dan cahaya pantulan. Cahaya hamburan berasal dari radiasi surya langsung yang dihamburkan oleh molekul-molekul udara, uap, air dan partikel-partikel kecil, sedangkan cahaya pantulan dihasilkan oleh pantulan radiasi surya langsung oleh partikel-partikel padat yang besar di atmosfer.
Radiasi baur inilah yang diukur oleh alat pengukur radiasi, sebab alat ini tidak dapat mengukur masing-masing cahaya secara terpisah. Intensitas surya baur tergantung dari letaknya lintang, sudut surya, keawanan dan kekeruhan atmosfer (turbiditas).
Energi surya dapat dimanfaatkan ke dalam dua bentuk yaitu pemanfaatan secara termal dan pemanfaatan untuk listrik. Pada bidang pertanian pemanfaatan energi surya termal biasa digunakan pada proses pengeringan bahan pertanian.
Pengeringan bisa dilakukan secara alami (penjemuran) maupun secara buatan Terdapat berbagai tipe pengering surya yang telah berkembang saat ini, salah satunya adalah pengeringan yang menggunakan kolektor berbentuk bangunan yang disebut dengan efek rumah kaca ERK) yang telah dikembangkan di IPB oleh Kamaruddin dan para kolega penelitinya sejak tahun 1993 sampai saat ini secara (berkesinambungan. Pada prinsipnya pengeringan efek rumah kaca yaitu sinar matahari yang memiliki radiasi gelombang panjang masuk untuk kemudian diserap oleh absorber atau komponen lain di dalam bangunan pengering sehingga suhu absorber dan komponen tersebut akan meningkat. Radiasi yang dipancarkan oleh absorber/komponen dalam pengering dalam bentuk gelombang panjang sehingg a sulit untuk menembus dinding transparan. Dengan demikian, terjadi peningkatan suhu udara pengering dan udara dihembuskan melalui produk yang akan dikeringkan. Udara yang telah lembab kemudian dikeluarkan dari bangunan pengering.
Matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan. Energi cahaya matahari masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen. Oleh produsen, energi cahaya matahari diubah menjadi energi kima Energi kimia mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkat trofik melalui jalur rantai makanan.
Energi kimia yang diperoleh organisme digunakan untuk kegiatan hidupnya sehingga dapat tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan dan perkembangan organisme menunjukan energi kimia yang tersimpan dalam organisme tersebut. Jadi, setiap organisme melakukan pemasukan dan penyimpanan energi. Pemasukan dan penyimpanan energi dalam suatu ekosistem disebut sebagai Produktifitas ekosistem. Produktifitas ekosistem terdiri dari produktifitas primer dan produktifitas sekunder.
kecepatan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik oleh organisme autotrof. Produktifitas sekunder adalah kecepatan energi kimia mengubah bahan organik menjadi simpanan energi kimia baru oleh organisme heterotrof. Bahan organik yang tersimpan pada organisme atotrof dapat digunakan sebagai makanan bagi organisme heterotrof. Dari makanan tersebut, organisme heterotrof memperoleh energi kimia yang akan digunakan untuk kegiatan kehidupan dan disimpan. Aliran energi dalam ekosistem tersebut sumber utama dan proses pertamanya adalah cahaya matahari.
III. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari paper kali ini, ada beberapa hal yang dapat kita simpulkan, diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Angin adalah udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah atau dari suhu udara yang rendah ke suhu udara yang tinggi.
2. Angin terjadi dikarenakan oleh adanya perbedaan tekanan udara atau karena adanya perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau suatu wilayah tertentu, juga berkaitan dengan besar kecilnya energi panas yang diterima oleh permukaan bumi.
3. Alat-alat yang digunakan untuk mengukur angin diantaranya adalah Windsock, Wind vane dan Anemometer.
4. Kecepatan angin dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah gradien tekanan horizontal, letak geografis, ketinggian tempat, waktu dan gradien tekanan.
5. Di Indonesia ada dua macam angin monsun yang berhembus, yaitu adalah angin monsun Asia dan angin monsun Australia.
6. Energi surya adalah sumber utama dari energi atmosfer, dimana penyebarannya di seluruh permukaan bumi merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap cuaca dan iklim.
7. Radiasi surya adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di matahari.
8. Intensitas cahaya membantu pertumbuhan pada setiap tanaman untuk berpoosintesis, memasak zat-zat kimia yang ada pada daun untuk dijadikan menjadi cadangan makanan dan membantu pertumbuhan sel-sel tanaman pada permukaan kulit batang dan daun.
9. Radiasi baur adalah campuran antara cahaya hamburan dan cahaya pantulan.
10. Campbell stokes adalah alat untuk mengukur intensitas dan lama penyinaran matahari.
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
Hoesin, Haslizen. 1983. Simulasi Matematis Radiasi Matahari di Indonesia.
LFN-LIPI: Bandung.
Hoesin, Haslizen. 2000. Model Matematis Radiasi Matahari Langit Bening dan Langit Sembarang. Teknik Industri – Tak Teknik, Universitas ARS Internasional: Bandung.
Nurmuin, S. 2008. Penuntun Praktikum Agroklimatologi. Laboratorium
Agroklimatologi. UNIB: Bengkulu.
