Radiasi adalah
suatu istilah yang berlaku untuk banyak proses yang melibatkan pindahan tenaga
oleh gejala gelombang elektromagnetik. Pada waktu radiasi surya memasuki sistem
atmosfer menuju permukaan bumi (darat dan laut), radiasi tersebut akan
dipengaruhi oleh gas-gas aerosol, serta awan yang ada di atmosfer. Jumlah radiasi yang mencapai permukaan
perairan sangat dipengaruhi oleh awan, ketinggian dari permukaan laut, letak
geografis dan musim. Pada perairan alami,sekitar 53% cahaya yang masuk
mengalami transformasi menjadi panas dan sudah mulai menghilang (extinction)
pada kedalaman satu meter dari permukaan air.
Radiasi matahari
yang diterima permukaan bumi persatuan luas dan satuan waktu disebut isolasi
atau juga disebut radiasi global, yaitu radiasi langsung dari matahari dan
radiasi yang tidak langsung ( dari langit) yang disebabkan oleh hamburan dari
partikel atmosfer. Cahaya yang mencapai permukaan bumi dan permukaan perairan
terdiri atas cahaya cahaya yang langsung, berasal dari matahari dan cahaya yang
dihamburkan oleh awan (cole, 1988 dalam effendi, 2003)
Cahaya matahari
yang mencapai permukaan perairan tersebut sebagian diserap dan dipantulkan
kembali. Sebagian cahaya matahari dipantulkan kembali kepermukaan air, dengan
intensitas yang bervariasi menurut sudut dating cahaya dan musim. Sudut datang
cahaya matahari kepermukaan air bervariasi secara harian. Pada sudut datang
tepat 90° (terjadi pada sekitar pukul 12.00), intensitas cahaya matahari yang
dipantulkan sekitar 1,5% - 2,0%. Semakin kecil sudut datang cahaya, semakin
banyak cahaya yang dipantulkan ( effendi, 2003)
·
Transmisi sinar dalam laut
Cahaya merupakan
pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di matahari,
atau dapat dikatakan sebagai sumber utama untuk proses-proses fisika atmosfer
yang menentukan keadaan cuaca dan iklim di atmosfer bumi. Radiasi surya
memegang peranan penting dari berbagai sumber ennergi lain yang dimanfaatkan
manusia. Untuk mendukung teknik pencahayaan buatan yang benar, tentu saja perlu
diketahui seberapa besar intensitas cahaya yang dibutuhkan pada suatu tempat.
Maka untuk mengetahui seberapa besar intensitas cahaya tersebut dibutuhkan
suatu alat ukur cahaya yang dapat digunakan untuk mengukur besarnya cahaya
dalam satuan lux ( Haslizen, 1983)
Penetrasi cahaya ke
dalam air sangat dipengaruhi oleh intensitas dan sudut datang cahaya matahari,
kondisi permukaan air, bahan-bahan yang terlarut dan tersuspensi di dalam
air . Cahaya matahari yang mencapai
permukaan perairan tersebut sebagian diserap dan sebagian direfleksikan
kembali. Beberapa jenis molekul,misalnya Oksigen dan karbondioksida,dapat
menyerap radiasi matahari dan mengubahnya menjadi energi panas (moos 1993).
Gunarso ( 1988) mengemukakan bahwa cahaya dengan segala aspek yang dikandungnya
seperti intensitasnya, sudut penyebaran, polaritasnya, komposisinya,
spektralnya, arah, panjang, gelombang serta lama penyinaran harian maupun
musimnya, kesemuanya akan mempengaruhi langsung maupun tidak langsung terhadap
lingkungan sekitar perairan
Penyerapan dalam laut sinar
Bagian cahaya yang
menembus permukaan laut akan mengalami pengurangan lebih lanjut melalui dua
proses yang berlangsung di alam air.
Pertama ialah permantulan oleh berbagai partikel hidup dan mati yang
tersuspensi dalam kolom air, sehingga cahaya tersebar dan mengurangi nilai
illuminitas pada kolom perairan tersebut. Partikel-partikel ini menangkap
cahaya sehingga mengabsorbsinya atau memantulkan kembali kepermukaan. Cahaya
yang dipantulkan ini tidak dapat lagi dimanfaatkan sehingga mengurangi cahaya
yang tersedia, kemudian air sendiri memantulkan cahaya yang mengakibatkan
berkurangnya jumlah cahaya bagi tumbuhan. Cahaya yang masuk disuatu perairan
diserap oleh partikel-partikel terlarut dan llumpur. Semakin banyak partikel
atau bahan organic terlarut maka kekeruhan akan meningkat. Kekeruhan atau
konsentrasi bahan tersuspensi dalam perairan akan menurunkan efisiensi makan
dari organisme (sembiring , 2008)
Penetrasi cahaya di
laut sering dihalangi oleh zat yang terlarut dalam air, membatasi zona
fotosintesa dimana habitat akuatik dibatasi oleh kedalaman. Kekeruhan terutama
disebabkaan oleh lumpur dan partikel yang mengendap, sering laut menjadi faktor
pembatas. Sebaliknya, bila kekeruhan
disebabkan oleh fitoplankton, ukuran kekeruhan ini merupakan indikasi
produktifitas (Odum, 1993). Cahaya matahari terdiri dari tujuh warna
(merah,jingga,kuning,hijau,biru,nila,ultraviolet). Masing-masing warna memiliki
panjang gelombang tersendiri. Kemampuan cahaya untuk menembus air tergantung
pada panjang gelombangnya.
·
Hamburan sinar dalam laut
Sebuah gelombang
cahaya, yang jatuh pada sebuah benda padat yang tembus cahaya, akan menyebabkan
electron-elektron di dalam benda padat tersebut berisolasi secara periodik
karena pengaruh vektor listrik yang berubah - ubah terhadap waktu dari
gelombang yang masuk tersebut. Gelombang resultan mempunyai intensitas di dalam
arah sinar masuk, yang nilainya turun secara cepat pada masing – masing sisi
benda. Kurangnya hamburan yang menyamping, yang pada pokoknya akan lengkap di
dalam sebuah Kristal sempurna yang besar, terjadi karena muatan – muatan yang
berosilasi di dalam medium bereaksi secara koperatif dan secara koheren
Sinar yang dihamburkan oleh partikel terlarut
dalam suatu larutan ada berbagai macam yaitu :
1.
Hamburan Reylegh
Yaitu hamburan sinar oleh molekul – molekul
yang diameternya jauh lebih kecil dari sinar yang dihamburkan. Intenstas sinar
yang terpancar sebanding dengan satu per panjang gelombang berpangkat empat.
2.
Hamburan Tyndall
Yaitu hamburan sinar yang diameter molekul –
molekulnya lebih besar dari sinar yang dihamburkan . pada hamburan Reylegh dan
hamburan Tyndall tidak terjadi perubahan frekuensi sinar datang dengan sinar
yang dihamburkan. Hamburan Tyndall dimanfaatkan untuk turbidimtri dan
nefalometri.
3.
Hamburan Raman
Yaitu hamburan yang dapat mengubah frekuensi
antara sinar yang datang dengan sinar yang dihamburkan.
·
Kecerahan perairan
Cahaya matahari
merupakan sumber energi yang utama bagi kehidupan jasad termasuk kehidupan di
perairan karena ikut menentukan produktifitas perairan. Intensitas cahaya
matahari merupakan faktor abiotik utama yang sangat menentukan laju
produktifitas primer perairan, sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis.
Kecerahan adalah suatu ukuran untuk mengetahui daya penetrasi cahaya matahari
kedalam air dimana nilai kecerahan berbanding terbalik dengan nilai kekeruh. kecerahan merupakan ebagian cahaya yang
diteruskan dalam air dan dinyatakan dengan persen (%) dari beberapa panjang
gelombang di daerah spectrum yang terlihat cahaya yang melalui lapisan sekitar
satu meter, jatuh agak lurus pada permukaan air.
Menurut Effendi
(2003), kecerahan air tergantung pada warna dan kekeruhan. Kecerahan merupakan
ukuran transparansi perairan yang ditentukan secara visual dengan menggunakan
secchi disk. Kecerahan menurut Raharja (1997) adalah ukuran transparansi
perairan yang dapat diamati secara visual dengan menggunakan alat bantu yang
disebut secchi dish maka perairan yang kecerahannya baik akan memberipengaruh
terhadap daya tembus sinar matahari di perairan tersebut yang berguna bagi
proses fotosintesis.
·
Kedalaman eufotik
Kedalaman perairan
dimana proses fotosintesis sama dengan poses respirasi disebut kedalaman
kompensasi. Kedalaman kompensasi biasanya terjadi pada saat cahaya di dalam
kolom air hanya tinggal 1 % dari seluruh intensitas cahaya yang mengalami
penetrasi dipermukaan air.kedalaman kompensasi sangat dipengaruhi oleh
kekeruhan dan keberadaan awan sehingga berfluktuasi secara harian dan musiman
(Effendi, 2003). Cahaya matahari dibutuhkan oleh tumbuhan air (fitoplankton)
untuk proses asimilasi. Besar nilai penetrasi cahaya dapat diidentikan dengan
kedalaman air yang memungkinkan masih berlangsungnya proses
fotosintesis(Nybaken, 1988 dalam siagan, 2009).
Gambaran kualitatif
tentang kedalaman lapisan eufotik air dapat diketahui dengan pengukuran
kecerahan. Kecerahan adalah ukuran trasnsparansi yang diamati secara visual
dengan menggunakan secchi disk. Nilai kecerahan dipengaruhi oleh keadaan cuaca,
warna perairan, waktu pengukuran, kekeruhan, padatan tersuspensi dan ketelitian
yang melakukan pengukuran (Effendi, 2003).
iluminasi cahaya dalam kolom air menurun
secara eksponensial berdasarkan persamaan Burger sebagai berikut :
Iz=Io e^-kz
Dimana :
Iz = intensitas kedalaman pada Z
Io = intensitas cahaya matahari pada
permukaan perairan
K = koefisien atenuasi
Z = kedalaman
Persamaan ini dipakai untuk memperoleh koefisien
atenuasi dan intensitas cahaya awal yang masuk, dalam perairan dari hasil
pengukuran dan lux meter.
No comments:
Post a Comment
Tuliskan masukan anda