Monday, April 2, 2012

radiasi


 TUGAS INDIVIDU
MAKALAH
 KLIMATOLOGI
”Pengaruh Radiasi matahari Terhadap pertanian”
Di Bimbing Oleh :
Hj.T.Rusmawati,M.Si
Di Susun Oleh :
Riki Hidayat
Npm : 114210020
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS ISLAM RIAU
PEKAN BARU
KATA PENGANTAR

            Dalam kemajuan ilmu pada saat ini, terutama pada ilmu pertanian, yang mana perkembangan, kemajuan, dan kecanggihan yang dirasakan oleh manusia pada saat sekarang. Namun pada kesempatan ini pemakalah akan menyampaikan sebuah pokok permasalahan khusus, yang mana pemakalah akan menyampaikan secara jelas tentang “Pengaruh Radiasi Matahari terhadap Pertanian “. Dalam hal ini secara garis besar pemakalah telah membawa pembaca kepada sebuah pokok pelajaran yang mana bisa memeberi sebuah pelajaran kemajuan dunia pertanian.
            Namun dalam perkembangan saat ini tidak lepas dari generasi-generasi muda yang cerdas, dan tak lepas dari pemikiran bagaimana bisa lahirnya generasi-generasi yang cerdas. Sudah barang tentu tidak lepas peran dari ilmu pertanian, yang terus berkembang sampai saat ini dan tetap memberi kontribusinya terhadap manusia.
            Tidak lepas dari itu pemakalah juga memberi bentuk penulisan yang baik, agar mudah dibaca, dan dengan bahasa yang mudah dipahami, agar makalah ini tetap baik kedepannya, pemakalah mengharapkan kritik dan sarannya, supaya makalah ini dapat mengalami perubahan kedepannya, sekian dan terima kasih.


                                                                       
                                                                                                           





BAB I
PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang

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.
2.       Tujuan
Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah agar mahasiswa dapat :
1. Mengetahui Pengertian Radiasi Matahari
2. Mengetahui Peranan Matahari Terhadap Tumbuhan Berklorofil
3. Mengetahui Peranan Matahari Terhadap Keberlangsungan Ekosistem.
4. Mengetahui Intensitas Cahaya Matahari.
5. Mengetahui Radiasi Matahari Untuk Pengeringan Produk Pertanian
6. Mengetahui Peranan Cahaya Matahari Sebagai Sumber Energi.







BAB II
PEMBAHASAN


A.  Radiasi Matahari

Pengertian. Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di matahari. Energi radiasi matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik.
Radiasi elektromagnetik bisa dibedakan,
1. Radiasi yang terlihat oleh mata kita (visible radiation) (cahaya)
2. Radiasi yang dapat kita rasakan (kulit, wajah), namanya radiasi infra merah.
panjang gelombang radiasi inframerah lebih panjang daripada panjang gelombang cahaya (visible radiation)
Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung 4 (empat) faktor.
1.Jarak matahari. Setiap perubahan jarak bumi dan matahari menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari
2.Intensitas radiasi matahari yaitu besar kecilnya sudut datang sinar matahari pada permukaan bumi. Jumlah yang diterima berbanding lurus dengan sudut besarnya sudut datang. Sinar dengan sudut datang yang miring kurang memberikan energi pada permukaan bumi disebabkan karena energinya tersebar pada permukaan yang luas dan juga karena sinar tersebut harus menempuh lapisan atmosphir yang lebih jauh ketimbang jika sinar dengan sudut datang yang tegak lurus.
3. Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara matahari terbit dan matahari terbenam.
4. Pengaruh atmosfer. Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan diadsorbsi oleh gas-gas, debu dan uap air, dipantulkan kembali, dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi.
Radiasi matahari yang diterima oleh bumi kita (energi matahari) akan diterima dengan cara sebagai berikut:
1. Diserap oleh aerosol* & awan di atmosfer bumi yang akhirnya menjadi panas. Radiasi yang terserap ini menyebabkan naiknya temperatur gas-gas dan aerosol-aerosol. aerosol= kumpulan cairan kecil atau partikel-partikel solid yang menyebar dalam suatu gas, seperti uap air di atmosfir, debu-debu angkasa, etc.
2. 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.
3. 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.
4. 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







B. Peranan Matahari Terhadap Tumbuhan Berklorofil

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.
Berbeda dari sel manusia dan hewan, sel tumbuhan dan organisme berklorofil dapat memanfaatkan langsung energi matahari. Tumbuhan dan organisme berklorofil mengubah energi matahari menjadi energi kimia dan 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).




C. Peranan Matahari Terhadap Keberlangsungan Ekosistem.

Karbohidrat merupakan jenis molekul yang paling banyak ditemukan di alam. Karbohidrat terbentuk pada proses fotosintesis sehingga merupakan senyawa perantara awal dalam penyatuan karbon dioksida, hidrogen, oksigen, dan energi matahari kedalam bentuk hayati. Pengubahan energi matahari menjadi energi kimia dalam reaksi biomolekul menjadikan karbohidrat sebagai sumber utama energi metabolit untuk organisme hidup.
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.
4. Tingkat trofik pertama adalah kelompok organisme autotrof yaitu organisme yang dapat membuat bahan organik sendiri dengan bantuan cahaya matahari yaitu tumbuhan dan fitoplankton. 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).

D. Intensitas Cahaya Matahari.

Cahaya matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan, tanpa adanya cahaya matahari kehidupan tidak akan ada lagi pertumbuhan tanaman ternyata pengaruh cahaya selain ditentukan oleh kualitasnya ternyata ditentukan intensitasnya (Hari Suseno, 1976).
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.
Energi cahaya matahari yang digunakan oleh tanaman dalam proses fotosintesis berkisar antar 0,5 – 2,0 % dari jumlah total energi yang tersedia. Sehingga hasil fotosintesis berkurang apabila intensitas cahaya kurang dari batas optimum yang dibutuhkan oleh tanaman, yang tergantung pada jenis tanaman (Leopold & Kriedemann, 1975) hal ini juga berlaku terhadap jenis-jenis anggrek. Pemberian naungan pada tanaman baik secara alami & buatan, akan berarti mengurangi intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman tersebut, hal ini akan mempengruhi pertumbuhan maupun hasil tanaman . Tanaman yang kurang mendapatkan cahaya matahari akan mempunyai akar yang pendek, cahaya matahari penuh menghasilkan akar lebih panjang dan lebih bercabang. Begitu juga diperkuat ole menyatakan bahwa tanaman anggrek yang cukup sinar matahari perakaran akan berkembang lebih baik, jumlah akar akan banyak, ukurannya besar dan banyak bercabang. 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.

E. Radiasi Matahari Untuk Pengeringan Produk Pertanian

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.


F. Cahaya Matahari Sebagai Sumber Energi.

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.
Semua organisme memerlukan energi untuk pertumbuhan, pemeliharaan, reproduksi, dan pada beberapa spesies,pengaturan energi suatu ekosistem bergantung pada produktivitas primer. Produktifitas primer adalah 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.





BAB III
PENUTUP
1. Kesimpulan

Radiasi Matahari 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,
1. radiasi yang terlihat oleh mata kita (visible radiation) (cahaya).
2. radiasi yang dapat kita rasakan (kulit, wajah), namanya radiasi infra merah.
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.
Radiasi matahari berperan bagi kelangsungan pertanian, yaitu sebagai proses fotosintesa bagi tanaman, membantu kelangsungan ekosistem, sebagai sumber energi dan digunakan untuk pengeringan produk pertanian.









DAFTAR PUSTAKA


Brington, Richard Stevens. (1973), “Handbook of Mathematical Tabel and Formulas”. Fifth Edition. Mc Graw-Hill. New York.
Daniel, Cuthbert., Fred S. Wood dan John W. Gorman (1980). “Fitting Equations For Data”. John Wiley & Son, New York.
Duffie, John A. and William A. Beckman, (1974). “ Solar Energy Thermal Processes” Wiley-Interscience Publication. New York.
Exell, RHB. (1981), “A Mathematical Model for solar Radiation in South East Asia (Thailand)”. Solar Energy 26, 161 – 168.
Hoesin, Haslizen. (1983). “Simulasi Matematis Radiasi Matahari di Indonesia”. LFN-LIPI, Bandung. Agustus.
Hoesin, Haslizen. (2000). “Model Matematis Radiasi Matahari Langit Bening dan Langit Sembarang”. Teknik Industri – Tak Teknik, Universitas ARS Internasional, Bandung, November.
Korn, Granino A. And Theresa M. Korn (1968). “Mathematical Handbook For Scientist and Engineers”. Mc Graw-Hill. New York.
Robinson. N (1966). “Solar Radiation”. Elsevier Publ. Company, Amsterdam.
Sharma. M. R. dan R. S. Pal. (1965) “Interrelationships Between Total, Direct and Diffuse Solar Radiation in Tropics”. Solar Energy. Vol 9, no 4, 183 – 192.

No comments:

Post a Comment

Post a Comment