Pancaran Suria dan kesan atmosfera![]()
Pancaran Suria
Pancaran suria adalah hasil proses interaksi yang berlaku dipermukaan matahari iaitu pada lapisan sfera cahaya (photo sphere)
Permukaan matahari dikatakan mempunyai suhu yang lebih kurang 6000 K. Dalam keadaan suhu yang begitu gas-gas akan menjanakan pancaran yang meliputi sebahagian daripada spektrum EMR (lihat rajah).
Jarak purata diantara bumi dengan matahari adalah 1.49598 x 108 km dengan sudut bukaan (pejal) yang sangat kecil (6.8 x 10-5 sr). Maka pancaran surai yang sampai ke permukaan bumi dianggap datang dari satu arah sahaja.
Oleh itu terma irradiance surai kerap digunakan dari radiance suria kerana sudut pejal tidak diambil kira.
Irradiance suria yang tiba dipermukaan bumi mempunyai tahap maksima pada sinar nampak (0.48 mikrometer). Manakala bumi menjanakan pancaran maksima pada bahagian infra-red (10 mikrometer) dan menerima kurang pancaran infra-red dari matahari serta tidak menjana pancaran dibahagian sinar-nampak
Jumlah purata pancaran suria yang sampai kebahagian atas atmosfera dikenali sebagai angkatap suria (solar constant).
Pancaran suria yang menuju bumi akan mengalami gangguan dari atmosfera dalam bentuk:
Serakan - gas dan partikal dalam atmofera boleh mengubah arah tuju pancaran surai. Kadar serakan ini bergantung kepada saiz molikul gas dan bahan terampai yang terlibat.
Pembalikan - Lebih kurang 30% dari pancaran suria yang sampai ke bahagian atas atmosfera akan dipantul balik ke angkasa lepas. Albedo atmofera adalah merupakan bahagian pancaran yang dibalikkan oleh permukaan
Serapan - Gas dan kandungan atmosfera akan menyerap sebahagian daripada pancaran suria dan menyebabkan pertambahan kepada suhu atmosfera. Ini adalah kerana tenaga yang diserap digunakan oleh molikul gas yang terlibat.
Selain dari pancaran suria bumi juga menjanakan pancaran pada panjang gelombang yang lebih besar dari pancaran suria (dibahagian infra-red).
Pancaran bumi ini juga mengalami gangguan oleh atmosfera (dalam bentuk serapan). Apabila atmosfera sudah panas ia akan menjanakan tenaga pancaran.
Oleh itu permukaan bumi akan menerima tenaga pancaran bukan sahaja dari suria tetapi juga dari atmosfera disekelilingnya.
Parameter - parameter atmosfera bumi
Parameter-parameter atmosfera adalah penting bagi menerangkan akan keadaannya pada sesuatu ketika atau tempat. Suhu, tekanan dan kelembapan adalah merupakan parameter utama bagi tujuan tersebut.
Suhu udara adalah merupakan darjah kepanasan udarakasa yang biasanya diukur dalam unit tertentu. Ianya dinyatakan samada purata dalam sehari, bulan ataupun setahun.
Bagi tujuan persembahan data suhu udara yang sama di sambungkan dengan garis isotherm (sama seperti garis kontor). Ini akan dapat memberi gambaran corak suihu udara bagi sesuatu kawasan.
Faktor-faktor yang mengawal suhu udara :
Perbezaan pemanasan antara daratan dan lautan
Arus dilautan
Ketinggian
Kedudukan geografi
Litupan awan
Albedo
Tekanan atmosfera berkait rapat dengan ketumpatan atmosfera pada turus. Sifatnya adalah dinamik.
Tekanan atmosfera berubah dengan altitud, semakin tinggi tekanan akan semakin berkurangan. Ini adalah kerana tekanan pada sesuatu lokasi itu dinyatakan sebagai berat udarakasa berada pada turus (vertikal) dilokasi tersebut.
Unit yang biasa digunakan bagi pengukuran tekanan atmosfera ialah Newton dan millibar. Manakal alat pengukurannya pula dinamakan barometer.
Kelembapan adalah isitilah umum yang digunakan bagi menyatakan kadar kandungan air dalam udarakasa.
Jumlah molikul wap air yang kembali kepermukaan akan mengimbangi jumlah yang telah hilang dari udara, pada keadaan ini udara dikatakan berada dalam keadaan tepu.
Kelembapan mutlak - Jisim wap air bagi udara pada isipadu yang tertentu.
Nisbah percampuran (mixing ratio) - Jisim wap air bagi satu unit jisim udara kering.
Kelembapan relatif - Nisbah kadungan wap air dalam udara berbanding dengan jumlah wap air yang diperlukan unutk mencapai takat tepu pada suhu tertentu.
Kelembapan relatif mengalami perubahan dalam dua keadaan aitu perubahan berlaku pada jumlah wap air atau perubahan berlaku pada suhu.
Secara semulajadi perubahan wap air dalam udara melalui sejatan (evaporation) dari badan-badan air seperti lautan, tasik dan sebagainya.
Sekiranya jumlah wap air dalam udara tetap, penurunan suhu akan menyebabkan pertambahan kelembapan relatif manakala pertambahan suhu pula akan menyebabkan penurunan kelembapan relatif.
Perubahan kelembapan relatif secara semulajadi disebabkan :
apabila berlakunya perubahan suhu harian
apabila udara bergerak dari satu lokasi ke lokasi yang lain
apabila berlakunya pergerakan udara secar vertikal
Takat embun (dew point) - Suhu yang mana udara perlu disejukan bagi mencapai tahap tepu
Kelembapan udara diukur dengan :
Hygrometer digunakan bagi mengukur kelembapan relatif
Psychrometer - jangka suhu kering dan basah digunakan secara bersama
Hygrometer rambut - menggunakan prinsip yang mana perubahan panjang rambut berkadaran dengan perubahan kelembapan relatif