Sinar Matahari
Pengertian Dasar Sinar Matahari
Sinar matahari, dalam arti luas, adalah spektrum total frekuensi radiasi elektromagnetik yang dilepaskan oleh Matahari. Di Bumi, sinar matahari disaring melalui atmosfer bumi, dan radiasi matahari jelas sebagai siang hari ketika matahari berada di atas cakrawala.
Ketika radiasi matahari langsung tidak terhalang oleh awan, itu dialami sebagai sinar matahari, kombinasi cahaya terang dan panas bercahaya. Ketika tertutup oleh awan atau mencerminkan off dari objek lain, dialami sebagai cahaya tersebar.
Saat siang hari tiba, panas matahari dimanfaatkan orang untuk menjemur pakaian yang basah. Tidak hanya itu, panasnya matahari juga sering kali membuat kita berkeringat dan kehausan. Kenapa matahari begitu panas hingga terasa ke Bumi?
Matahari sebenarnya adalah sebuah bola gas raksasa yang tersusun dari zat bernama hidrogen. Gas-gas hidrogen dari semua arah akan berkumpul di satu tempat yang sama karena adanya tarikan gravitasi, sehingga terlihat seperti bola yang kita lihat sebagai Matahari.
Di saat yang sama, ketika tarikan gravitasi semakin kuat ke arah pusat gravitasi, di sana terjadi peningkatan temperatur dan tekanan. Saking kuatnya tekanan dan temperatur pada daerah pusat gravitasi itu, maka terjadilah sebuah reaksi yang disebut dengan reaksi fusi. Reaksi fusi ini membuat seluruh zat hidrogen menyatu dan berubah menjadi zat baru bernama helium.
Proses reaksi fusi memberikan energi yang lebih besar dari pada yang dibutuhkan. Sehingga energi yang dihasilkan dari reaksi fusi ini pun lebih banyak.
Reaksi fusi Matahari hanya terjadi di wilayah sekitar 1/5 radiusnya, tapi dengan temperatur yang tinggi yaitu mencapai 15 juta derajat Celsius. Meskipun terjadi hanya di 1/5 radius Matahari, proses fusi ini menjadi bahan bakar utama Matahari. Nah, itulah yang membuat matahari sangat panas, bahkan dapat dirasakan oleh semua makhluk di Bumi.
Organisasi Meteorologi Dunia menggunakan "durasi sinar matahari" istilah yang berarti waktu kumulatif di mana suatu daerah menerima pancaran langsung dari Matahari minimum sebesar 120 watt per meter persegi.
Sinar matahari dapat dicatat menggunakan perekam sinar matahari, pyranometer atau pyrheliometer. Sinar matahari membutuhkan waktu sekitar 8,3 menit untuk mencapai Bumi.
Sinar matahari langsung memiliki khasiat bercahaya dari sekitar 93 lumen per watt fluks berseri-seri, yang meliputi inframerah, tampak, dan sinar ultraviolet. Cahaya matahari yang terang memberikan iluminansi sekitar 100.000 lux atau lumen per meter persegi di permukaan bumi.
Sinar matahari merupakan faktor kunci dalam fotosintesis, suatu proses penting bagi kehidupan di Bumi.
http://yangmuliamaharajastevenwijaya.blogspot.com/2012/08/pengertian-dasar-sinar-matahari.html
Rumus Menghitung Intensitas Cahaya
E= Fluks/A
E=I/R^2
N = ( 1.25 x E x L x W ) / ( kΦ x η LB x η R )
Dimana :
N = Jumlah armature
1.25 = Faktor Perencanaan
E = Intensitas Penerangan ( Lux )
L = Panjang Ruang ( meter )
W = Lebar Ruang ( meter )
Φ = Flux Cahaya ( Lumen )
η LB = Efisiensi armature ( % )
η R = Faktor Utilisasi Ruangan ( % )
Fluks cahaya sendiri bisa diketahui melalui rumus:
Ø = W x L/w
Dimana :
Ø = Flux Cahaya ( Lumen )
W = daya lampu ( Watt )
L/w= Luminous Efficacy Lamp ( Lumen / watt )
Untuk menghitung intensitas cahaya E, berarti harus diketahui juga jumlah armamatur (lampu) N.
A. FUNGSI BAGIAN-BAGIAN ALAT
1. Gun Bellani
Gun Bellani adalah alat yang berfungsi untuk mencatat intensitas cahaya matahari. Gun Bellani memiliki fungsi untuk mengukur total radiasi matahari selama satu hari sejak matahari terbit hinga terbenam. Intensitas cahaya matahari dinyatakan dalam satuan kalori/cm2 (Langley). Tinggi alat ini secara keseluruhan adalah 64 cm.
Fungsi bagian alat Gun Bellani:
1. Bola kaca
Berfungsi sebagai tempat bola tembaga hitam
2. Bola tembaga hitam (Blackned copper sphere)
Berfungsi sebagai penyerap panas matahari
3. Tabung buret
Berfungsi sebagai tempat air dan sebagai skala
4. Air
Berfungsi sebagai penunjuk skala pada tabung buret
5. Tempat alat (tabung dalam tanah)
Untuk menempatkan gun bellani
2. Actinograph Bimetal
Actinograph Bimetal merupakan alat pengukur/pencatat secara otomatis intensitas radiasi matahari. Hal ini sesuai dengan pendapat Hassan (1979) bahwa aktinograf adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas sinar matahari yang dapat mencatat sendiri. Satuan alat actinograph bimetal adalah K Cal/cm2 (Langley).
Komponen utama dari alat aktinograf :
1 Empat keping bimetal yang digunakan sebagai sensor. Dua keping hitam terletak ditengah diapit oleh dua keping bimetal berwarna putih mengkilat.
Bimetal warna putih mencerminkan radiasi dari matahari, bimetal hitam menyerap radiasi matahari
2 Batang pengangkat pena.
Berfungsi sebagai penggerak pena untuk menggambarkan grafik radiasi matahari.
3 Botol tempat “silica gel” bahan higroskopis untuk melindungi alat dari kelembapan udara yang terlalu tinggi.
4 Botol tinta, sebagai tempat tinta pena.
5 Kertas pias, berfungsi sebagai tempat pena menggambarkan grafik radiasi matahari. Kertas pias dipasang dan diganti setiap sore hari pukul 18.00 WIB
6 Drum clock / silinder berputar yang berfungsi sebagai tempat kertas pias dan penggulung kertas pias
B. PRINSIP KERJA ALAT
1. Gun Bellani
Cara kerja alat ini adalah pada saat memasang alat ini di pagi hari alat dibalik sehingga permukaan air dalam tabung mendekati nol. Air dalam alat volumenya konstan dan bila terkena cahaya matahari akan menguap. Receiver Gun bellani ini dipasang pada sebuah tabung yang ditanam di dalam tanah. Juga yang nampak dari luar hanya bola kacanya karena ada penyangga bola kaca yang posisisnya sejajar dengan permukaan tanah sehingga sinar matahari dapat jatuh dengan tepat pada alat sehingga pipa kaca dari alat ini tersembunyi dalam tabung di dalam tanah.
Selama terjadi pancaran radiasi oleh matahari, terjadi penyerapan kalor oleh bola tembaga hitam. Panas hasil serapan tersebut digunakan untuk menguapkan aquades yang terdapat didalamnya. Uap air yang dihasilkan masuk dalam receiver. Karena terjadi perbedaan suhu antara bola tembaga hitam dengan tabung buret, uap air akan mengembun dan akhirnya mengumpul dalam dasar receiver. Pengamatan dilakukan dengan mencatat sisa air yang terdapat pada dasar receiver setelah dibalik dan mencatat jumlah air yang terkumpul pada dasar receiver setelah terjadi pengembunan selama 24 jam.
2. Actinograph Bimetal
Prinsip kerja alat tersebut adalah perbedaan panjang akibat adanya perbedaan temperatur. Kemudian bimetal diatur sedemikian rupa sehingga bila kedua lempengan logam berada pada temperatur yang sama maka pena akan menunjukkan angka nol. Kemudian jika terdapat radiasi matahari yang mengenai lempengan - lempengan tersebut, lempengan yang berwarna hitam akan menyerap panas lebih banyak sehingga logam hitam tersebut lebih panjang dibandingkan dengan logam berwarna putih yang sifatnya kurang menyerap panas.
Diantara lempengan tersebut disambung dengan pena yang apabila terjadi perubahan temperatur menyebabkan perubahan panjang sehingga potongan lempeng logam tersebut akan menggerakkan pena. Pena tersebut bergerak naik turun. Makin besar intensitas radiasi matahari yang mengenai lempengan logam maka makin besar pula perbedaan temperatur kedua logam tadi. Semakin besar perbedaan temperatur semakain besar pula perbedaan panjang sehingga pena bergerak semakin tinggi.
Sistem pencatatan pena pada pias dilakukan secara mekanis. Pena bergerak naik turun pada pias yang yang digulung pada silinder jam sehingga dapat membuat jejak (grafik) pada kertas pias yang direkatkan pada silinder yang berputar. Kertas pias tersebut terdapat skala waktu dan satuan luas Dari kertas pias tersebut dapat kita peroleh hasil rekaman intensitas radiasi matahari total di suatu tempat selama waktu tertentu ( harian atau mingguan
http://yusupmaulana09.blogspot.com/2013/11/actinograf-bimetal.html
http://khotimatulbarki13.blogspot.com/2014/12/laporan-klimatologi-pengenalan-alat.html
Sarjito, Hendro. https://www.academia.edu/31404953/ALAT-ALAT_KLIMATOLOGI
https://nursidqon.blogspot.com/2014/11/alat-alat-klimatologi-bmkg-semarang.html
Sinar matahari, dalam arti luas, adalah spektrum total frekuensi radiasi elektromagnetik yang dilepaskan oleh Matahari. Di Bumi, sinar matahari disaring melalui atmosfer bumi, dan radiasi matahari jelas sebagai siang hari ketika matahari berada di atas cakrawala.
Ketika radiasi matahari langsung tidak terhalang oleh awan, itu dialami sebagai sinar matahari, kombinasi cahaya terang dan panas bercahaya. Ketika tertutup oleh awan atau mencerminkan off dari objek lain, dialami sebagai cahaya tersebar.
Saat siang hari tiba, panas matahari dimanfaatkan orang untuk menjemur pakaian yang basah. Tidak hanya itu, panasnya matahari juga sering kali membuat kita berkeringat dan kehausan. Kenapa matahari begitu panas hingga terasa ke Bumi?
Matahari sebenarnya adalah sebuah bola gas raksasa yang tersusun dari zat bernama hidrogen. Gas-gas hidrogen dari semua arah akan berkumpul di satu tempat yang sama karena adanya tarikan gravitasi, sehingga terlihat seperti bola yang kita lihat sebagai Matahari.
Di saat yang sama, ketika tarikan gravitasi semakin kuat ke arah pusat gravitasi, di sana terjadi peningkatan temperatur dan tekanan. Saking kuatnya tekanan dan temperatur pada daerah pusat gravitasi itu, maka terjadilah sebuah reaksi yang disebut dengan reaksi fusi. Reaksi fusi ini membuat seluruh zat hidrogen menyatu dan berubah menjadi zat baru bernama helium.
Proses reaksi fusi memberikan energi yang lebih besar dari pada yang dibutuhkan. Sehingga energi yang dihasilkan dari reaksi fusi ini pun lebih banyak.
Reaksi fusi Matahari hanya terjadi di wilayah sekitar 1/5 radiusnya, tapi dengan temperatur yang tinggi yaitu mencapai 15 juta derajat Celsius. Meskipun terjadi hanya di 1/5 radius Matahari, proses fusi ini menjadi bahan bakar utama Matahari. Nah, itulah yang membuat matahari sangat panas, bahkan dapat dirasakan oleh semua makhluk di Bumi.
Organisasi Meteorologi Dunia menggunakan "durasi sinar matahari" istilah yang berarti waktu kumulatif di mana suatu daerah menerima pancaran langsung dari Matahari minimum sebesar 120 watt per meter persegi.
Sinar matahari dapat dicatat menggunakan perekam sinar matahari, pyranometer atau pyrheliometer. Sinar matahari membutuhkan waktu sekitar 8,3 menit untuk mencapai Bumi.
Sinar matahari langsung memiliki khasiat bercahaya dari sekitar 93 lumen per watt fluks berseri-seri, yang meliputi inframerah, tampak, dan sinar ultraviolet. Cahaya matahari yang terang memberikan iluminansi sekitar 100.000 lux atau lumen per meter persegi di permukaan bumi.
Sinar matahari merupakan faktor kunci dalam fotosintesis, suatu proses penting bagi kehidupan di Bumi.
http://yangmuliamaharajastevenwijaya.blogspot.com/2012/08/pengertian-dasar-sinar-matahari.html
Rumus Menghitung Intensitas Cahaya
E= Fluks/A
E=I/R^2
N = ( 1.25 x E x L x W ) / ( kΦ x η LB x η R )
Dimana :
N = Jumlah armature
1.25 = Faktor Perencanaan
E = Intensitas Penerangan ( Lux )
L = Panjang Ruang ( meter )
W = Lebar Ruang ( meter )
Φ = Flux Cahaya ( Lumen )
η LB = Efisiensi armature ( % )
η R = Faktor Utilisasi Ruangan ( % )
Fluks cahaya sendiri bisa diketahui melalui rumus:
Ø = W x L/w
Dimana :
Ø = Flux Cahaya ( Lumen )
W = daya lampu ( Watt )
L/w= Luminous Efficacy Lamp ( Lumen / watt )
Untuk menghitung intensitas cahaya E, berarti harus diketahui juga jumlah armamatur (lampu) N.
A. FUNGSI BAGIAN-BAGIAN ALAT
1. Gun Bellani
Gun Bellani adalah alat yang berfungsi untuk mencatat intensitas cahaya matahari. Gun Bellani memiliki fungsi untuk mengukur total radiasi matahari selama satu hari sejak matahari terbit hinga terbenam. Intensitas cahaya matahari dinyatakan dalam satuan kalori/cm2 (Langley). Tinggi alat ini secara keseluruhan adalah 64 cm.
Fungsi bagian alat Gun Bellani:
1. Bola kaca
Berfungsi sebagai tempat bola tembaga hitam
2. Bola tembaga hitam (Blackned copper sphere)
Berfungsi sebagai penyerap panas matahari
3. Tabung buret
Berfungsi sebagai tempat air dan sebagai skala
4. Air
Berfungsi sebagai penunjuk skala pada tabung buret
5. Tempat alat (tabung dalam tanah)
Untuk menempatkan gun bellani
2. Actinograph Bimetal
Actinograph Bimetal merupakan alat pengukur/pencatat secara otomatis intensitas radiasi matahari. Hal ini sesuai dengan pendapat Hassan (1979) bahwa aktinograf adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas sinar matahari yang dapat mencatat sendiri. Satuan alat actinograph bimetal adalah K Cal/cm2 (Langley).
Komponen utama dari alat aktinograf :
1 Empat keping bimetal yang digunakan sebagai sensor. Dua keping hitam terletak ditengah diapit oleh dua keping bimetal berwarna putih mengkilat.
Bimetal warna putih mencerminkan radiasi dari matahari, bimetal hitam menyerap radiasi matahari
2 Batang pengangkat pena.
Berfungsi sebagai penggerak pena untuk menggambarkan grafik radiasi matahari.
3 Botol tempat “silica gel” bahan higroskopis untuk melindungi alat dari kelembapan udara yang terlalu tinggi.
4 Botol tinta, sebagai tempat tinta pena.
5 Kertas pias, berfungsi sebagai tempat pena menggambarkan grafik radiasi matahari. Kertas pias dipasang dan diganti setiap sore hari pukul 18.00 WIB
6 Drum clock / silinder berputar yang berfungsi sebagai tempat kertas pias dan penggulung kertas pias
B. PRINSIP KERJA ALAT
1. Gun Bellani
Cara kerja alat ini adalah pada saat memasang alat ini di pagi hari alat dibalik sehingga permukaan air dalam tabung mendekati nol. Air dalam alat volumenya konstan dan bila terkena cahaya matahari akan menguap. Receiver Gun bellani ini dipasang pada sebuah tabung yang ditanam di dalam tanah. Juga yang nampak dari luar hanya bola kacanya karena ada penyangga bola kaca yang posisisnya sejajar dengan permukaan tanah sehingga sinar matahari dapat jatuh dengan tepat pada alat sehingga pipa kaca dari alat ini tersembunyi dalam tabung di dalam tanah.
Selama terjadi pancaran radiasi oleh matahari, terjadi penyerapan kalor oleh bola tembaga hitam. Panas hasil serapan tersebut digunakan untuk menguapkan aquades yang terdapat didalamnya. Uap air yang dihasilkan masuk dalam receiver. Karena terjadi perbedaan suhu antara bola tembaga hitam dengan tabung buret, uap air akan mengembun dan akhirnya mengumpul dalam dasar receiver. Pengamatan dilakukan dengan mencatat sisa air yang terdapat pada dasar receiver setelah dibalik dan mencatat jumlah air yang terkumpul pada dasar receiver setelah terjadi pengembunan selama 24 jam.
2. Actinograph Bimetal
Prinsip kerja alat tersebut adalah perbedaan panjang akibat adanya perbedaan temperatur. Kemudian bimetal diatur sedemikian rupa sehingga bila kedua lempengan logam berada pada temperatur yang sama maka pena akan menunjukkan angka nol. Kemudian jika terdapat radiasi matahari yang mengenai lempengan - lempengan tersebut, lempengan yang berwarna hitam akan menyerap panas lebih banyak sehingga logam hitam tersebut lebih panjang dibandingkan dengan logam berwarna putih yang sifatnya kurang menyerap panas.
Diantara lempengan tersebut disambung dengan pena yang apabila terjadi perubahan temperatur menyebabkan perubahan panjang sehingga potongan lempeng logam tersebut akan menggerakkan pena. Pena tersebut bergerak naik turun. Makin besar intensitas radiasi matahari yang mengenai lempengan logam maka makin besar pula perbedaan temperatur kedua logam tadi. Semakin besar perbedaan temperatur semakain besar pula perbedaan panjang sehingga pena bergerak semakin tinggi.
Sistem pencatatan pena pada pias dilakukan secara mekanis. Pena bergerak naik turun pada pias yang yang digulung pada silinder jam sehingga dapat membuat jejak (grafik) pada kertas pias yang direkatkan pada silinder yang berputar. Kertas pias tersebut terdapat skala waktu dan satuan luas Dari kertas pias tersebut dapat kita peroleh hasil rekaman intensitas radiasi matahari total di suatu tempat selama waktu tertentu ( harian atau mingguan
http://yusupmaulana09.blogspot.com/2013/11/actinograf-bimetal.html
http://khotimatulbarki13.blogspot.com/2014/12/laporan-klimatologi-pengenalan-alat.html
Sarjito, Hendro. https://www.academia.edu/31404953/ALAT-ALAT_KLIMATOLOGI
https://nursidqon.blogspot.com/2014/11/alat-alat-klimatologi-bmkg-semarang.html
Komentar
Posting Komentar