JoinT wITh Me

Agroklimatologi
Tugas : Paper “ Cahaya matahari merupakan sumber energy pada peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber kehidupan “
Nama : Fitria Agustina S
B. Peminatan : Teknologi benih
Nim : K 4207135
Dosen : Imas Aisyah, SP, M.Si
Editor : Anton Sugiri, MP
“ Cahaya Matahari Merupakan sumber Energi Pada Peristiwa Yang Terjadi Dalam Atmosfer Yang Dianggap Penting Bagi Sumber Kehidupan “
Pengertian matahari
Matahari merupakan salah satu dari sekitar 100.000.000 bintang dalam kelompok bintang kita, atau rasi bintang Bimasakti. Sebenarnya matahari adalah sebuah bintang yang biasa. Artinya ternyata banyak bintang yang jauh lebih besar, lebih berat, dan lebih panas dari pada matahari. Matahari tampak labih besar dan lebih panas dikarenakan kedudukannya sebagai bintang terdekat dengan bumi. Jarak bumi dengan matahari kira-kira 149.600.000 km (Darmodjo & Kaligis, 2004).


Secara alamiah panas matahari yang masuk ke bumi, sebagian akan diserap oleh permukaan bumi, sementara sebagian lagi akan dipantulkan kembali ke luar angkasa. Adanya lapisan disebut gas rumah kaca yang berada di atmosfer menyebabkan terhambatnya panas matahari yang hendak dipantulkan ke luar angkasa menembus atmosfer. Peristiwa terperangkapnya panas matahari di permukaan bumi ini dikenal dengan istilah efek rumah kaca.
Hal ini berakibat pada meningkatnya jumlah gas rumah kaca yang berada di atmosfer yang kemudian menyebabkan meningkatnya panas matahari yang terperangkap di atmosfer.
Meskipun atmosfer bumi yang mendukung kehidupan hanyalah setinggi 10 km dari permukaan, lapisan atmosfer yang lebih di atas lagi mencapai ratusan kilometer, menipis seiring ketinggian. Pada fase solar maksimum, radiasi dengan panjang gelombang ultraviolet ekstrim memanaskan lapisan atas atmosfer ini, (disebut sebagai termosfer, dan berada pada ketinggian lebih dari 100 km). Banyak satelit yang terletak pada ketinggian ini. Meskipun termosfer sangatlah tidak rapat dibandingkan lapisan atmosfer bawah, tetapi kerapatannya tetap saja memberikan pengaruh hambatan pada lintasan orbit satelit yang berada disana.
Selama periode matahari minimum, temperatur termosfer mencapai 700 derajat celsius, dan meningkat pada periode matahari maksimum. Panas berlebih ini menyebabkan termosfer mengembang. Pengembangan akan menyebabkan kerapatan meningkat, sehingga lintasan satelit di daerah tersebut mengalami gangguan. Dengan mengamati perubahan lintasan satelit, dapat ditentukan kerapatan udara di daerah tersebut, dan dengan dengan demikian dapat dilihat dinamika atmosfer pada saat tersebut.
Sifat – sifat alami cahaya matahari
Cahaya merupakan bentuk energi yang dikenal sebagai energi elektromagnetik, yang juga disebut radiasi. Model cahaya sebagai gelombang menerangkan banyak sifat-sifat cahaya, tetapi dalam hal tertentu cahaya itu berperilaku seperti tersusun atas partikel-partikel diskret, yang disebut foton. Foton bukanlah objek kasat mata, tetapi foton itu bertindak seperti objek yang memiliki jumlah energi yang tetap. Dan foton cahaya ungu (violet) berisi hampir dua kali energi foton cahaya merah.
Aktivitas Matahari
Sebagai induk tata surya, massa matahari merupakan 99,85 % dari massa total tata surya. Dengan komposisinya yang didominasi hidrogen, reaksi nuklir fusi hidrogen menjadi unsur-unsur yang lebih berat di inti matahari adalah sumber energi utamanya. Ternyata matahari bukanlah bintang yang statis. Ada gejolak-gejolak di permukaan matahari yang kadang menguat dan kadang melemah yang dikenal sebagai aktivitas matahari. Kombinasi aktivitas radiasi dan aktivitas magnetiknya diduga berperan besar pada siklus aktivitas matahari. Mekanisme terjadinya siklus aktivitas matahari itu sampai kini terus diteliti. Belum ada teori yang mampu menjelaskan secara lengkap tentang hal tersebut.
Struktur matahari
Matahari tersusun atas lapisan-lapisan. Tiap lapisan terdiri atas gas pijar yang mempunyai kecepatan yang berbeda. Lapisan matahari yang paling dalam disebut inti matahari. Lapisan berikutnya adalah fotosfer dan atmosfer yang terdiri atas dua lapisan, yaitu kromosfer dan korona, yang secara rinci dijelaskan sebagai berikut (White, Oran. R. et.al. TT. 1995) :
a. Inti matahari mempunyai suhu sekitar 15.000.000° Kelvin. Di dalam inti inilah terjadi reaksi termonuklir, yaitu reaksi fusi (penggabungan) dua inti hidrogen menjadi helium. Energi yang sangat besar yang dihasilkan dari reaksi ini berpindah ke permukaan secara radiasi melalui gas-gas yang sangat rapat di dalam matahari.. Permukaan matahari meradiasikan energi ini ke dalam ruang angkasa.
b. Lapisan fotosfer dapat dilihat dengan menggunakan teleskop. Lapisan ini selalau memancarkan cahaya, seperti gas-gas yang selalu bergerak. Gerakan gas-gas ini disebabkan oleh dorongan energi yang datang dari inti matahari.
c. Atmosfer matahari dari dua lapisan, yaitu :
(1) lapisan bawah, atau sebelah dalam, terletek kromosfer, atau “bola warna”. Lapisan ini menjulang sejauh 12.000 km diatas permukaan matahari, dan
(2) lapisan atas, atau sebelah luar, terdapat korona atau “mahkota’ yang membentuk lingkaran cahaya putih yang mengelilingi keseluruhan matahari, dan menyorotkan pita cahaya yang panjangnya berjuta-juta kilometer ke arah luar angkasa.
Hubungan matahari dengan bumi
Sinar Matahari yang mencapai atmosfer sebagian akan direfleksikan dan diabsorbsi oleh atmosfer itu sendiri, oleh awan dan partikel padat yang ada di atmosfer, vegetasi serta permukaan bumi. Sepertiga dari total radiasi matahari yang diterima akan direfleksikan kembali ke angkasa. Pada saat mendung, banyak dari radiasi ini yang ditahan oleh lapisan atmosfer sehingga bumi tetap hangat. Suhu malam di permukaan bumi juga relatif sejuk karena efek pemanasan radiasi di lapisan awan ini.
Total sinar matahari yang mencapai atmosfer adalah 1,95 g.cal per cm2 per menit yang disebut solar constant. Panjang gelombang sinar matahari yang mempengaruhi kehidupan di bumi terbagi menjadi 3 yaitu : ultra violet, sinar tampak, dan infra merah. Sinar matahari dengan panjang gelombang yang lebih pendek (ultra violet) akan diabsorbsi oleh atmosfer sedangkan sinar matahari dengan panjang gelombang 0,4 – 0,7 µm disebut sebagai cahaya tampak. Setengah dari total energi matahari yang mencapai permukaan bumi merupakan sinar tampak.
Pancaran energi matahari yang keluar, akan mempengaruhi dinamika atmosfer dan kehidupan di Bumi. Angin matahari yang berhembus dari matahari dapat menyebabkan fluktuasi kelimpahan dan komposisi kimia planet-planet dalam jangkauan matahari. Energi yang datang ke Bumi sebagian besar merupakan pancaran radiasi matahari. Energi ini kemudian ditransformasikan menjadi bermacam-macam bentuk energi yang sangat bermanfaat bagi bumi diantaranya :
1. Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis.
2. Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batu bara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari karena batu bara dan minyak bumi pada hakekatnya adalah fosil dari tumbuhan yang telah tertimbun pada waktu yang sangat lama. Sebagai tumbuhan, maka karbohidrat dan energi yang disimpan dalam batang (yang kemudian menjadi fosil) tersebut adalah karena adanya sinar matahari yang berperan dalam fotosintesis sehingga menghasilkan karbohidrat tersebut.
3. Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, tahun serta mengontrol planet lainnya. Tanpa matahari, sulit membayangkan kalau akan ada kehidupan di bumi
Dalam proses fotosintesis, mahluk hidup yang berklorofil menyerap CO2, dan dengan menggunakan cahaya matahari sebagai sumber energi, menghasilkan karbohidrat dan melepas O2, dengan makin berkembangnya organisme yang berklorofil, proses fotosintesis pun makin banyak terjadi dan seiring dengan itu kadar CO2 dalam atmosfer berkurang dan kadar O2 bertambah.
Intensitas energi matahari yang mencapai bumi dan atmosfernya bervariasi pada garis lintang. Daerah tropis menerima masukan yang paling tinggi. Sebagian besar radiasi matahari diserap, terpencar, atau dipantulkan oleh atmosfer dalam suatu bola asimetris yang ditentukan oleh variasi dalam tutupan awan dan jumlah debu di udara sepanjang wilayah yang berbeda-beda. Jumlah radiasi matahari yang mencapai bumi akhirnya membatasi hasil fotosintesis, meskipun produktivitas fotosintesis juga dibatasi oleh air, suhu, dan ketersediaan nutrien.
Jadi cahaya matahari merupakan sumber energi pada peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber kehidupan.