mempengaruhi distribusi
sebaran nilai
transmisi radiasinya.
Gambar 8 Distribusi temporal harian transmisi radiasi matahari berdasarkan sudut
waktu : a di bawah pohon, b di bawah tiang, c di bawah pancang.
Tabel 4 Rata-rata radiasi transmisi diurnal Waktu
Transmisi 9:00-10:00
17 10:15-11:00
13 11:15-12:00
15 12:15-13:00
19 13:15-14:00
14 14:15-15:00
12 Secara nyata dapat dikatakan bahwa
transmisi radiasi pada siang hari mencapai nilai maksimumnya. Namun untuk pagi hari
nilai radiasi transmisinya cukup besar yaitu 17 sedangkan pada sore hari transmisi
radiasi mencapai minimum Tabel 4. Selain disebabkan
kondisi cuaca
yang cerah,
besarnya transmisi radiasi matahari pada pagi hari ini dapat disebabkan oleh distribusi
penempatan alat lebih ke arah timur, sehingga pada pagi hari alat lebih banyak menerima
radiasi matahari dibanding dengan sore hari.
4.5 Suhu Permukaan
Beberapa Penutupan Lahan
Suhu permukaan diukur menggunakan alat
termometer inframerah
yang memungkinkan
kita mengukur
suhu permukaan suatu jenis tutupan lahan tertentu
tanpa bersentuhan dengan objek yang ingin diketahui suhunya. Cara mengukurnya adalah
dengan menembakkan alat tersebut kearah permukaan objek yang ingin diamati. Pada
penelitian ini penutupan lahan yang diukur suhu permukaannya adalah kanopi hutan,
lahan terbuka, badan air dan suhu permukaan tanah di dalam hutan.
Thermometer infrared adalah perangkat pengukuran temperatur non-kontak dimana
mendeteksi energi
inframerah yang
dipancarkan oleh suatu objek pada suhu di atas nol mutlak nol Kelvin dan mengubah energi
menjadi faktor pembacaan suhu. Dalam penggunaan termometer ini, kita harus
menyesuaikan nilai emisivitas dari objek yang akan
diukur temperaturnya.
Emisivitas didefenisikan sebagai rasio energi yang
dipancarkan oleh suatu benda pada suhu tertentu terhadap energi yang dipancarkan oleh
radiator sempurna yang disebut dengan blackbody pada suhu yang sama.
Suhu permukaan dari setiap penutupan lahan diukur setiap jam dari pukul 09.00
hingga pukul 15.00, kecuali untuk tutupan lahan badan air. Untuk suhu permukaan badan
air hanya dilakukan 3 kali pengukuran yaitu pada pukul 09.00, 11.00 dan 15.00. Suhu
permukaan lahan terbuka yang merupakan lapangan
rumput memiliki
nilai suhu
permukaan tertinggi, diikuti oleh kanopi hutan kemudian suhu tanah di dalam hutan Gambar
9. Jika dilihat dari polanya, suhu permukaan ketiga jenis tutupan lahan mengikuti pola
sinusoidal.
a
c b
Telah diketahui
sebelumya bahwa
peningkatan suhu udara disebabkan oleh sensible heat yang merupakan bagian dari
radiasi matahari yang datang. Ketika radiasi matahari mencapai maksimum, suhu udara
belum
mencapai maksimum
melainkan membutuhkan waktu sekitar 1 hingga 2 jam
untuk mencapai maksimum.
Gambar 9 Profil suhu permukaan penutupan lahan.
Ketika radiasi matahari di puncak kanopi mencapai maksimum pada saat solar
noon, transmisi radiasi ke bawah kanopi juga mencapai maksimumnya. Namun, pada saat
tersebut suhu permukaan tanah di dalam hutan masih membutuhkan waktu untuk mencapai
maksimum karena proses penjalaran energi.
Gambar 10 Profil suhu permukaan tanah dengan transmisi radiasi matahari.
Dari hasil pengukuran tidak terjadi lag antara puncak terjadinya radiasi maksimum
dengan terjadinya suhu permukaan tanah maksimum. Suhu maksimumnya terjadi pada
saat solar noon Gambar 10. Trend suhu tanah di dalam hutan
mengikuti trend diurnal suhu udara. Suhu maksimum tanah terjadi pada pukul 12.00
hingga 13.00 dengan semakin meningkatnya radiasi matahari dan juga karena peningkatan
suhu ambien udara Behera 2012. Suhu tanah minimum pada pagi hari akibat pelepasan
panas dari radiasi gelombang panjang malam harinya ke udara di atas tanah. Dengan adanya
transmisi radiasi matahari gelombang pendek dan penyerapan oleh permukaan tanah, maka
suhu permukaan tanah akan meningkat dengan semakin naiknya posisi matahari yang
kemudian mencapai maksimum pada saat noon Chen et al. 1999.
Hasil pengukuran tidak menunjukkan terjadinya
lag antara
terjadinya suhu
permukaan tanah maksimum dengan transmisi radiasi maksimum. Hal ini disebabkan karena
pembacaan nilai suhu pada alat pengukur suhu permukaan Termometer inframerah hanya
dilakukan satu jam sekali. Jika rentang waktu pengukuran suhu permukaan lebih rapat,
mungkin lag dengan radiasi maksimum dapat terlihat.
Meskipun demikian,
keduanya menunjukkan distribusi yang sama bahwa
pada siang hari saat posisi solar noon, baik suhu permukaan tanah dan radiasi transmisi
mencapai maksimum. 4.6
Clustering Proporsi Radiasi Transmisi Penggunaan citra satelit sebagai cara
atau alat untuk mengestimasi nilai radiasi matahari sudah sering dilakukan. Namun
untuk mengestimasi nilai radiasi transmisi banyak faktor yang harus dipertimbangkan
yang
merupakan sumber
error dalam
pengestimasian radiasi
transmisi menggunakan citra satelit.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai radiasi transmisi adalah indeks luas daun
LAI, koefisien pemadaman tajuk k, celah kanopi gap, sudut datang matahari dan faktor
keawanan.
Penelitian sebelumnya
sudah menggunakan citra satelit untuk mengestimasi
nilai radiasi transmisi di hutan. Satelit yang digunakan adalah satelit landsat. Satelit
Landsat memiliki waktu orbit ulang revisit time 16 hari untuk daerah tertentu, setiap
perekaman data dilakukan pada pukul 11.00 siang. Sehingga, untuk mengestimasi radiasi
yang ditransmisikan dengan menggunakan satelit, perlu dilakukan ground check pada
pukul 11.00. Pada pukul 11.00, matahari baru akan naik atau memiliki sudut jam terhadap
solar noon sekitar 15
. Peningkatan nilai radiasi matahari yang
diterima di
atas kanopi
tidak selalu
meningkatkan nilai
transmisi radiasinya
Gambar 11. Namun secara temporal dapat dikatakan bahwa radiasi matahari yang
diterima dengan kisaran jumlah yang sama akan meningkat seiring dengan naiknya
matahari menuju posisi solar noon.
Pada pagi hari jumlah radiasi matahari yang datang tidak terlalu besar, pada pukul
09.00 hingga 10.00 besarnya radiasi dominan yang diterima adalah 200-500 Wm
-2
. Pada pukul 11.00 hingga 13.00 besarnya radiasi
dominan yang diterima mencapai 500-700 Wm
-2
. Pada sore hari dikarenakan kondisi keawanan yang tinggi sehingga besarnya
radiasi dominan yang diterima tidak terlalu besar yaitu sekitar 100-400 Wm
-2
Lampiran 3.
Pengkelasan clustering nilai radiasi transmisi berdasarkan jumlah radiasi matahari
yang datang dan berdasarkan waktu di Hutan Dramaga dapat dilihat pada Lampiran 2. Pada
pukul 11.00 hingga 12.00 hutan dapat mentransmisikan 5
–25 radiasi matahari dengan rata-rata 13 dipengaruhi oleh faktor
seperti keawanan dan keberadaan celah kanopi gap serta penempatan alat pengukuran.
Apriandanu 2011 menggunakan data satelit Landsat yang diakuisisi pada 15
Agustus 2006, mengestimasi nilai transmisi radiasi sebesar 15 dari jumlah radiasi
gelombang pendek yang datang 523 Wm
-2
. Jika dibandingkan dengan kelas sebaran
radiasi pada Lampiran 2, nilai estimasi menggunakan data satelit memiliki kisaran
nilai yang lebih tinggi.
Maharani 2012 juga menggunakan data satelit Landsat, dimana diakuisisi pada 3
Desember 2000, mengestimasi nilai transmisi radiasi untuk hutan tanaman sebesar 34 dari
jumlah radiasi yang datang 700-800 Wm
-2
. Proporsi dari dugaan ini lebih tinggi
dibandingkan dengan
hasil pengkelasan
proporsi radiasi berdasarkan data lapang dimana
hanya 8-14
radiasi yang
ditransmisikan Lampiran 2.
Gambar 11 Diagram proporsi transmisi rata- rata
11 hari
pengukuran berdasarkan Rs
↓
dan Waktu di Hutan Dramaga.
Hal yang sama ditunjukkan dari hasil estimasi menggunakan data Landsat yang
diakuisisi pada 12 Mei 2001 Maharani 2012. Transmisi radiasi untuk hutan tanaman dari
hasil estimasi adalah 19 dari jumlah radiasi datang 500-600 Wm
-2
. Nilai ini juga lebih tinggi dibandingkan dengan hasil pengkelasan
pada Lampiran 2 dimana hanya 11-14 radiasi yang ditransmisikan.
Perbedaan hasil estimasi menggunakan pendekatan
penginderaan jauh
dan pengukuran lapang ini, dapat disebabkan oleh
perbedaan karakteristik
alat pengukuran
seperti sensor dan panjang gelombang yang digunakan.
4.7 Profil Radiasi Difus
