MEMAHAMI PROSES INTERSEPSI DI ATMOSFERA DAN PERMUKAAN BUMI

MEMAHAMI PROSES INTERSEPSI DI ATMOSFERA DAN PERMUKAAN BUMI


Matahari merupakan sumber utama bagi semua punca tenaga terutamanya bagi tenaga
eksogenik. Sinaran matahari amat berperanan penting bagi mempengaruhi proses-proses di permukaan bumi. Contohnya dalam sistem geomorfologi, bahangan matahari merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses luluhawa khususnya luluhawa fizikal berlaku. Dalam sistem biosfera pula, tenaga matahari berperanan penting dalam proses fotosintesis bagi tumbuhan untuk membuat makanan sendiri. Begitu juga bagi sistem hidrologi, sinaran matahari yang dipancarkan amat penting bagi berlakunya proses sejatan. Tanpa proses sejatan, kitaran hidrologi adalah tidak lengkap.

Terdapat empat proses penerimaan tenaga matahari oleh bumi iaitu proses serapan,
serakan, pantulan dan albedo. Serapan ialah proses penyerapan bahangan matahari oleh partikel- partikel di atmosfera seperti habuk, gas dan titisan air dalam awam. Selain itu, terdapat juga permukaan bumi yang menyerap bahangan matahari. Proses serakan pula merujuk kepada radiasi matahari disebarkan tanpa arah yang tertentu oleh partikel-partikel di atmosfera. Terdapat dua jenis serakan yang berlaku iaitu serakan Rayleigh1 dan serakan Mie.

Selain itu, proses pantulan
pula merupakan proses pembalikan cahaya matahari secara menegak. Pantulan ini berlaku di atmosfera dan juga di permukaan bumi. Albedo pula merujuk kepada darjah keputihan atau kecerahan sesuatu permukaan, iaitu permukaan yang lebih cerah akan memantulkan jumlah sinaran yang lebih tinggi. Ia juga sering dirujuk sebagai nisbah antara cahaya yang dipantulkan dengan cahaya yang diterima oleh permukaan bumi.


PENGENALAN

Tenaga ditakrifkan sebagai suatu daya atau kemampuan untuk mengoperasikan kerja atau
menghasilkan sesuatu. Tenaga ini bukan sahaja penting untuk manusia dan binatang di muka bumi, malahan ia amat penting bagi sistem bumi. Tenaga sebenarnya tidak dapat diukur secara langsung. Tanpa tenaga ini, bumi akan menjadi planet yang mati. Apabila planet mati, maka tiada hidupan yang akan wujud di muka bumi. Sistem bumi memiliki dua sumber tenaga yang penting iaitu tenaga eksogenik dan tenaga endogenik.

Tenaga eksogenik merupakan tenaga yang berpunca dari luar bumi iaitu dari matahari. Matahari merupakan punca tenaga utama bagi keseluruhan sistem bumi. Tanpa tenaga matahari ini, planet bumi akan mati. Manakala, tenaga endogenik pula merujuk kepada tenaga dalaman yang berpunca dari dalam atau perut bumi. Misalnya tenaga graviti, radiogenik dan sebagainya. Matahari dikenali sebagai pusat di dalam sistem suria. Matahari merupakan sumber tenaga terpenting kepada bumi.

Terdapatberjuta malahan berbillion bintang yang menghasilkan tenaga namun bintang-bintang tersebut terlalu jauh kedudukannya dari Bumi. Tenaga matahari membekalkan kira-kira 99.97% dari jumlah tenaga yang terdapat dalam sistem bumi-atmosfera. Tenaga juga turut dihasilkan dari dalam bumi tetapi ia hanya dilepaskan dalam bentuk tenaga radioaktif tetapi ia hanyalah dalam kuantiti yang tertentu sahaja. Tenaga yang dihasilkan oleh matahari akan dihantar terus melalui angkasa lepas ke bumi dalam bentuk gelombang elektromagnet atau tenaga sinaran yang lebih dikenali sebagai bahangan matahari.

Jenis tenaga ini boleh dibezakan dengan tenaga yang lain dari segi cara penghantarannya. Gelombang elektromagnet tidak memerlukan sebarang medium seperti mana yang berlaku dalam proses pengaliran atau perolakan. Gelombang elektromagnet yang dikeluarkan oleh matahari ke bumi adalah dalam gelombang pendek kerana matahari mempunyai suhu yang amat tinggi kira-kira 6000 celcius.


Namun, bukan semua tenaga suria akan sampai dan diterima oleh permukaan bumi.
Terdapat sebahagian besar daripada tenaga tersebut akan diserap, ditapis, diserak dan dibalikkan oleh lapisan ozon dan juga atmosfera.

Hanya sebahagian kecil sahaja tenaga tersebut yang sampai ke permukaan bumi untuk digunakan oleh seluruh hidupan dan makhluk yang wujud di atas muka bumi serta menjalankan proses-prosespenting di bumi seperti fotosintesis. Selain itu, pemindahan tenaga dari matahari ke sistem bumi juga berlangsung menerusi bahangan (insolation). Bahangan matahari ini sebelum ia tiba ke permukaan bumi, tenaga tersebut akan melalui pelbagai peringkat lapisan yang ada dalam atmosfera. Bahangan tersebut akan melalui proses tapis, serapan, serakan dan pantulan oleh molekul ozon, unsur-unsur dalam atmosfera, partikel- partikel dalam udara dan sebagainya.

Bahangan Matahari mengalami beberapa proses INTERSEPSI sebelum sampai ke permukaan bumi.

PROSES SERAKAN

Proses serakan merupakan satu proses daripada cahaya matahari yang berlaku di lapisan atmosfera bumi. Ianya merupakan salah satu proses penerimaan tenaga dari matahari oleh bumi. Proses serakan ini berlaku apabila terdapatnya gelombang radiasi yang terdapat dalam cahaya matahari yang menembusi molekul-molekul gas atau partikel-partikel lain di atmosfera seperti habuk-habuk di mana gelombang radiasi tersebut tidak diserap oleh lapisan atmosfera .Namun radiasi tersebut telah terserak ke semua arah.

Kesan daripada proses serakan yang disebabkan oleh kewujudan gas dan partikel asing di dalam atmosfera menyebabkan bahangan sampai ke permukaan daripada semua sudut langit. Ianya bukan hanya sinaran secara terus daripada matahari. Proses serakan ini oleh molekul gas memberi kesan kepada jarak yang terhasil oleh gelombang radiasi pendek.Part ik e l- par t ike l dalam atmosfera akan menyerak bahangan matahari secara mendatar apabila bahangan tersebut dipancarkan kepadanya.Serakan bergantung kepada saiz partikel berbanding dengan jarak gelombang bahangan suria.

Cahaya yang mempunyai frekuensi yang tinggi dan panjang gelombang yang pendek akan diserakkan lebih daripada cahaya yang mempunyai frekuensi yang rendah dan panjang gelombang yang tinggi. Keamatan cahaya matahari bergantung kepada tarikh, masa dan lokasi. Sebagai contoh, keamatan cahaya di kawasan tropika adalah tinggi pada waktu tengahari apabila matahari tegak di atas kepala, manakala keamatan cahaya adalah rendah pada musim sejuk di kawasan Artik.

Perubahan kedudukan keamatan cahaya matahari akan mempengaruhi warna pada langit
mengikut teori Mie dan Rayleigh. Apabila cahaya mengenai kepada sesuatu bahan ianya akan bertindak balas dengan atom±atom pada bahan tersebut dan kesan yang berlaku adalah bergantung kepada panjang gelombang cahaya dan keadaan atom pada bahan tersebut. Serakan cahaya berlaku apabila atom±atom pada bahan±bahan lut sinar tidak berada pada keadaan sekata pada jarak yang lebih besar daripada panjang gelombang cahaya tetapi menjadi sekumpulan molekul±molekul atau partikel-partikel.Langit kelihatan cerah kerana molekul±molekul dan partikel±partikel di udara telah menyerakkan cahaya matahari. Beberapa teori mengenai kesan penyerakan cahaya yang disebabkan oleh molekul udara telah dilakukan oleh Rayleigh dan Mie. Kesan serakan cahaya matahari ini menghasilkan cahaya langit sama ada langit berwarna biru atau kekuningan kemerahan.



Proses serakan menurut teori Mie

Proses serakan berlaku sekiranya saiz partikel sama besar dengan jarak gelombang
menyebabkan langit berwarna kekuningan. Sekiranya serakan Rayleigh hanya merujuk kepada kesan serakan cahaya ke atas molekul udara yang lebih kecil daripada panjang gelombang, Proses serakan Mie pula menghuraikan mengenai kesan serakan cahaya ke atas molekul yang lebih besar. Teori Mie tidak mengambil kira kesan serakan oleh panjang gelombang. Ini kerana serakan Mie merujuk kepada kesan penghasilan cahaya berwarna putih berhampiran dengan matahari. Perbandingan di antara serakan Mie dan Rayleigh akan menghasilkan keadaan warna pada langit sekiranya kita melihat kepada keadaan yang berlainan. Keadaan ini menghasilkan kesan warna yang berlainan pada langit apabila kita melihat berhampiran dengan matahari.

PROSES SERAPAN

Serapan merupakan satu proses penyerapan bahangan matahari yang dilakukan oleh
partikel-partikel di atmosfera dan stratosfera seperti gas, habuk, atau titisan air dalam awan. Selain partikel-partikel yang terdapat di atmosfera, permukaan bumi juga turut menyerap bahangan matahari yang dipancarkan terus ke bumi. Serapan paling efektif dilakukan oleh wap air, karbon dioksida dan ozon. Gas-gas ini cenderung untuk memilih jenis-jenis gelombang suria yang hendak diserap dan keupayaan daya serapan bergantung kepada jarak-jarak gelombang (di namakan serapan terpilih). Daripada 100 peratus, sinaran suria 35 peratus akan dibalikkan atau albedo oleh sistem bumi-atmosfera. 65 peratus akan dipancarkan ke bumi dan daripada 17.5%
akan diserap iaitu 3% oleh ozon khasnya sinaran ultra ungu. 14.5% akan melepasi ozon dan akan diserap oleh wap air, habuk, debu, karbon dioksida dan juga awan dan sebanyak 47.5% akan diserap oleh permukaan bumi.

Awan menjadi faktor kepada pengurangan jumlah tenaga haba yang datang ke
permukaan bumi iaitu awan akan menyerap tenaga matahari dan radiasi tersebut. Bagi awan yang nipis kadar resapan adalah kurang manakala awan yang tebal mempunyai kadar resapan yang lebih tinggi. Bahangan matahari yang diserap oleh gas atmosfera, habuk dan titisan air akan berubah kepada kepanasan ataupun suhu dan akan meningkatkan suhu bahan resapan tersebut.

Kemudian akan menghasilkan gelombang panjang. Kebanyakkan gelombang pendek dan
gelombang gama akan diserap oleh ion gas dalam lapisan termosfera dan pemanasan akan
berlaku iaitu suhu menjadi kepada 1200 darjah celcius. Ozon di atas lapisan stratosfera menyerap gelombang ultravoilet atau sinar lembayung dan memanaskan molekul serta menjadikan suhu kepada 20 darjah celcius.

Kesan kombinasi dua lapisan ini akan menyerap bahangan gelombang pendek. Apabila sesuatu sinar matahari kena pada sesuatu zarah wap air, ia mungkin akan diserakkan, dipantulkan ataupun diserapkan.sekiranya jumlah albedo bagi sistem bumi (atmosfera) ialah 35 peratus, maka jumlah serapan oleh sistem itu ialah 65 peratus. Satu perkara yang menghairankan ialah kehilangan langsung gelombang panjang 0.29 mikron dalam spektrum elektromagnet apabila sinaran matahari tiba padalapisan atas atmosfera. Hal ini disebabkan serapan gelombang itu oleh ozon semasa sinaran matahari melalui stratosfera. Kira-kira dua peratus daripada jumlah sinaran matahari telah diserap oleh ozon. Apabila sinaran matahari menembusi atmosfera bawah (iaitu traposfera). Kebanyakkan daripadanya dapat diserap oleh wap air,habuk,debu,karbon dioksida dan awam. Proses ini menyerap kira-kira 15 peratus daripada jumlah sinaran.

Akibatnya, permukaan bumi hanya menyerap baki sinaran yang ditinggalkan, itu kira-kira 47 peratus daripada jumlah sinaran [iaitu 64 peratus + 15 peratus ] Jumlah sinaran matahari yang diserap pada permukaan bumi di sesuatu tempat bergantung pada sifat langit pada sesuatu masa yang tertentu. Faktor jumlah perlindungan langit oleh awan juga mesti diambil kira sebelum jumlah serapan sesuatu permukaan bumi dapat ditentukan. Nilai serapan adalah berbeza-beza di bawah peratusan perlindungan jenis awan yang berlainan. Misalnya, peratusan sinaran suria yang dipantulkan oleh awan jenis sirostratus adalah antara 44 hingga 50 peratus berbanding dengan 55 hingga 80 peratus untuk awan stratokumulus (barry dan choley,1977)2. Sinaran daripada matahari tiba ke permukaan bumi dalam bentuk gelombang pendek. Manakala sinaran matahari yang keluar dari permukaan bumi akan keluar dari bentuk gelombang panjang. Bahangan gelombang pendek akan melalui lapisan atmosfera, dan sebahagiannya akan
diserap, dipantul ke permukaan, sebahagian akan diserak terus ke langit dan juga ke permukaan
dan juga sebahagian terus sampai ke permukaan.

Proses serapan ini bergantung kepada bentuk dan juga bahan yang terdapat di permukaan bumi. Bahangan gelombang pendek ini merupakan gelombang positif, iaitu dengan satu dari setiap dua kalori radiasi matahari memasuki ruang permukaan atmosfera sebenarnya diserap oleh permukaan bumi. Sebagai tambahannya, 15 peratus hingga 20 peratus juga turut diserap oleh atmosfera.

Semua pemanasan yang berlaku di permukaan bumi ini adalah disebabkan oleh faktor
serapan dari bahangan matahari. Bagi memastikan baki tenaga bahangan matahari tersebut dapat dikekalkan dan juga di pertahankan ialah dengan memusingkan balik tenaga tersebut ke ruang permukaan angkasa. Tenaga ini harus dikembalikan semula ke ruang permukan semula sebagai gelombang panjang kerana gelombang yang masuk pada asalnya adalah dalam bentuk gelombang pendek tetapi apabila ingin dikembalikan baki bagi bahangan tersebut ianya akan bertukar kepada bentuk gelombang panjang.

Hal ini kerana, bagi permukaan bumi akan lebih sejuk. Radiasi bahangan gelombang
panjang adalah berfungsi untuk memancarkan balik suhu dari permukaan bumi. Pengeluaran gelombang pendek adalah akan mencapai nilai yang tertinggi semasa siang iaitu semasa suhu permukaan bumi juga tinggi. Puncak kepada waktu ini adalah ketika 2 hingga 4 jam selepaspuncak kepada kemasukan bahangan gelombang pendek. Namun begitu, kedua-dua gelombang ini akan menjadi kosong selepas matahari tenggelam dan pengeluaran kepada gelombang panjang akan terus berterusan sepanjang malam. Bahangan gelombang pendek ini merupakan subjek kepada proses serapan bagi karbon dioksida, wap air, titisan air dan boleh dipantulkan balik ke permukaan.

Gelombang panjang ini akan diserap dan kemudian akan dipantulkan balik kerana ingin
menghasilkan pemanasan atau suhu tambahan di permukaan bumi. Radiasi gelombang panjang ini adalah hasil daripada proses serapan bahangan matahari di atmosfera .

PROSES PANTULAN
Penerimaan tenaga matahari ke atas permukaan bumi dari sudut pantulan tenaga.
Pantulan dapat difahami dan dideskripsikan sebagai pantulan tenaga matahari yang sampai ke permukaan bumi apabila terdapatnya faktor-faktor yang mempengaruhinya seperti faktor permukaan bumi yang terlibat sama ada dalam keadaan mendatar, menegak atau pun condong.

Selain itu, konsep pantulan tenaga matahari juga dipengaruhi oleh sudut penerimaan tenaga matahari iaitu sudut zenith matahari, posisi dan orientasi sudut matahari tersebut dan jenis permukaan bumi.

Bahangan matahari apabila terkena partikel-partikel sebahagiannya akan dipantulkan
semula ke angkasa secara menegak. Proses balikan banyak dilakukan oleh partikel-partikel yang
berwarna cerah misalnya manik-manik hujan amat berkesan dalam memantulkan bahangan ke
angkasa. Pada umumnya, kesemua zarah molekul udara yang besar seperti titisan air dalam
awan, hablur ais pada bahagian awan tinggi akan memantulkan sinaran matahari dan tidak
menyerakkan sinaran matahari.


Proses pantulan adalah tidak selektif berbanding dengan proses serakan yang hanya berlaku
pada gelombang pendek sahaja. Akibatnya semua gelombang dalam spekrum elektromegnet
akan mengalami pantulan. Proses pantulan tidak akan mempengaruhi warna langit, Cuma
keamatan cahaya sahaja. Misalnya langit akan kelihatan gelap sekiranya terdapat kadar pantulan
tinggi. Elemen utama dalam membalikkan sinar suria ialah awan. Semakin tebal awan maka
semakin tinggi kadar pantulan yang dijalankan. Bumi menerima sebahagian besar daripada
tenaga matahari melalui gelombang pendek. Tenaga matahari dipancarkan ke permukaan bumi
iaitu sebanyak 100 peratus atau 100 unit. Jumlah radiasi matahari yang memasuki atmosfera
bumi sebnyak 35 peratus dipantulkan semula ke angkasa melalui taburan zarah-zarah debu
(6%), pantulan dari awan (27%) dan dari permukaan tanah (2%). 51 peratus diterima oleh
permukaan bumi (yang menerima radiasi secara langsung.) dan 14 peratus diserap oleh gas-gas
atmosfera (ozon , oksigen dan lain-lain ) dan wap air di dalam zon menegak yang berbeza di
permukaan bumi. 51 peratus yang diterima oleh bumi mengandungi 34 peratus sebagai radiasi
secara langsung dan 17 peratus pula adalah baur cahaya (diffuse day light). Bajet haba di
atmosfera mengandungi 48 peratus daripada sinaran matahari iaitu 14 peratus diterima melalui penyerapan dari gelombang pendek radiasi matahari dan 34 peratus diterima daripada gelombang panjang radiasi daratan keluar.

i) Radiasi solar gelombang pendek yang masuk = 100%
ii) Jumlah yang hilang ke udara melalui serakan dan pantulan.
a) Terpantul daripada awan = 27%
b) Terpantul daripada tanah = 2% -35%
c) Tenaga terserak lenyap di ruang angkasa = 6%
iii) Baki tenaga matahari = 65%

Setelah menerima tenaga daripada matahari, bumi juga mengeluarkan radiasi tenaganya
dari permukaan bumi ke atmosfera melalui gelombang panjang. Radiasi daratan juga di kenali
sebagaiefektif radiasi¶ kerana membantu dalam memanaskan bahagian bawah atmosfera. 23
peratus tenaga (dari 51 % tenaga yang diperolehi daripada matahari) telah lenyap melalui
gelombang panjang secara langsung yang keluar dari radiasi daratan, yang mana 6 peratus telah
diserap oleh atmosfera dan 17 peratus lagi terus ke ruang udara.

Kira-kira 9 peratus tenaga daratan telah digunakan dalam penolakan (convection) dan golakkan (turbulence) dan 19 peratus telah digunakan untuk sejatan yang ditambah ke atmosfera sebagai haba pendam dari kondensasi. Maka, jumlah keseluruhan tenaga yang diterima ke atmosfera dari matahari adalah 14 peratus dan bumi 34 peratus, maka 48 peratus yang telah diradiasikan ke ruang udara dengan satu cara. Tenaga dipantulkan semula ke ruang udara = 35% + 17% (melalui radiasi daripada
bumi) + 48% (melalui radiasi daripada atmosfera) = 100%
Mekanisme dari matahari dan radiasi daratan tidak seringkas seperti yang dinyatakan di
atas, mungkin ianya lebih kompleks. Sebagai contoh, tidak semua tenaga yang diterima oleh
atmofera daripada matahari dan bumi diradiasikan secara langsung ke ruang udara adalah dalam
bilangan yang sangat besar dari tenaga yang diterima oleh atmosfera adalahcounter-radiated ke
permukaan bumi yang mana akan diradiasikan semula ke ruang udara dan atmosfera.

Perbezaan antara semua tenaga matahari ynag masuk dan semua tenaga daratan yang keluar
melalui kedua-dua gelombang iaitu gelombang pendek dan panjang disebut sebagai jaringan
radiasi. Seperti yang telah dijelaskan iaitu tentang jaringan radiasi daripada seluruh dunia secara
teorinya adalah sifar jika kita lihat dari kawasan edaran insolasi (insolation). Terdapat beberapa
tempat di mana penerimaan tenaga suria lebih daripada tenaga yang hilang kerana tenaga
matahari mempunyai kadar kelajuan yang tinggi daripada tenaga daratan. Begitu juga, di
sesetenggah kawasan ynag kehilangan tenaga melalui radiasi daratan yang keluar lebih pantas
daripada radiasi solar yang dapat masuk.
Pembahagian latitud bagi jaringan radiasi dalam atmosfera menunjukkan bahawa atmosfera
adalah jaringan yang lenyap bagi radiasi daripada kesemua latitud.(J.E Hobbs, 1980). Maka,
atmosfera merupakan zon yang akan kekurangan tenaga pada setiap tahun kerana tenaganya
akan berkurangan iaitu melebihi 60 kilo langleys setiap tahun.

Jika data jaringan radiasi bagi permukaan bumi dan atmosfera digabungkan, nilai bagi
pengabungan antara jaringan radiasi permukaan bumi dan jaringan radiasi bagi atmosfera
digabungkan,sistem-permukaan atmosfera bumi¶ (J.E.Hobbs, 1980) akan dapat dihitung.
Berdasarkan pada penggabungan data zon tenaga dapat dikenal pasti bahawa kawasan yang besar
bagi lebihan radiasi akan melebihi di antara latitud 40ÛU dan 30ÛS, kurangnya radiasi di utara
berlatitud-tinggi dan kurangnya radiasi di selatan yang berlatitud-tinggi. (A.N. Strahler, 1978)
Hal ini bermaknawujudnya dua cara pemindahan haba daripada permukaan bumi ke
atmosfera dan daripada khatulistiwa ke kutub¶.

Hal ini dapat dicapai jika haba dipindahkan daripada permukaan bumi ke atmosfera dan dari kawasan tropika ke subtropika bagi lebihan radiasi kepada radiasi yang berkurang bagi zon yang berlatitud tinggi. Pemindahan tenaga haba daripada kawasan khatulistiwa menghala ke kutub dikenali sebagaipemindahan tenaga haba bagi meridian¶.

Pemindahan tenaga haba bagi meridian dalam membentuk habas ensible adalah melalui
edaran atmosfera dan lautan yang menerima pemindahan tenaga haba daripada kawasan yang
melebihi tenaga berlatitud rendah¶. Pemindahan tenaga secara menegak dalam atmosfera melalui
kenaikkan udara dalam bentuk habasen si bl e dan haba pendam.
Terdapat pengiraan yang dapat memudahkan pemahaman berkenaan dengan konsep
pantulan iaitu konsep pengiraan RRG (irradiance of reflected energy) yang telah digunakan
dalam megukur tahap penerimaan tenaga matahari di atas permukaan bangunan pada waktu
musim salji.

Hasil daripada kajian itu mendapati bahawa RRG ke atas permukaan yang menegak
adalah lebih tinggi berbanding ke atas permukaan yang mendatar sama ada dalam sudut zenith
yang besar atau yang kecil. Kajian ini menunjukkan bahawa terdapat berbagai kemungkinan
jenis pantulan yang akan berlaku disebabkan beberapa faktor yang telah dinyatakan. Dalam
memahami konsep pantulan ini dengan lebih lanjut,konsep pantulan juga sebenarnya adalah
berkait rapat dengan konsep albedo. Kesilapan dalam melakukan pengiraan dalam RRG akan
menyebabkan kesilapan dalam pengiraan ukuran tahap albedo dalam sesuatu kawasan.
Pemahaman berkenaan dengan konsep pantulan amat penting dalam menjalani kehidupan
seharian kerana salah satu faktor yang mempengaruhi ialah tahap balikan semula cahaya
matahari yang akan menyebabkan berlakunya pelbagai fenomena seperti balikan sinaran
ultraungu.

Pembalikan sinaran ultraungu amat dipengaruhi oleh faktor jenis permukaan kerana
permukaan yang mempunyai perbezaan sudut penerimaan cahaya matahari akan menyebabkan
perbezaan ke atas balikan cahaya dan tenaga matahari tersebut. Sebagai contoh, pekerja yang
bekerja di tempat lapang seperti di kawasan pembinaan atau pun di kawasan yang banyak
bangunan,dinasihatkan untuk berhati-hati dengan pantulan cahaya matahari ke atas bangunan
tersebut disebabkan pengaruh sudut permukaan ditambah lagi dengan jenis permukaan bangunan
yang lebih banyak memantulkan semula cahaya dan tenaga matahari berbanding dengan
menerimanya.
Cahaya yang dipantulkan semula ke atas permukaan atmosfera pula dipengaruhi oleh
partikel-partikel yang terampai yang berfungsi untuk menghalang pembalikan sinaran matahari
tadi menyebabkan tenaga daripada sinaran matahari tersebut dipantulkan semula ke atas
permukaan bumi. Pembalikan semula ini mendorong kepada peningkatan suhu persekitaran yang
boleh menyebabkan berlakunya pemanasan global secara amnya dan terjadinya pulau haba
bandar terutama sekali di kawasan bandar kerana di kawasan ini banyak terdapat bangunan
tinggi yang amat berfungsi untuk memerangkap haba dan tenaga matahari hasil daripada proses
pantulan yang dialami. Sebagai contoh untuk memahami pengiraan RRGuv, satu kajian telah
dijalankan di kawasan padang memanah di University Selatan Queensland, Toowoomba,
Australia.

Dalam kajian yang dijalankan, beberapa bahan aluminium dan kepingan-kepingan kaca
digunakan untuk mengukur tahap pembalikan cahaya dan tenaga matahari ke atas permukaan
yang berlainan ini. Salah satu contoh permukaan yang digunakan dalam mengukur tahap
pembalikan cahaya matahari ialah aluminium zink yang berwarna putih yang rata yang
diletakkan menghadap permukaan atmosfera. Hasil dapatan daripada kajian ini mendapati
bahawa permukaan zink ini memantulkan hampir 0.30 RRGuv gelombang UV yang diterima.
Hal ini membuktikan bahawa dalam keadaan tertentu terutama sekali dalam sudut mendatar,
pembalikan cahaya dan tenaga matahari tersebut adalah tinggi yang akan mempengaruhi pula
suhu persekitaran. Salah satu faktor yang turut mempengaruhi pembalikan cahaya UV yang
tinggi di sesuatu kawasan juga adalah warna permukaan bumi tersebut.

Dalam kajian yang dilakukan ke atas permukaan aluminium zink tersebut, pembalikan
cahaya matahari adalah tinggi disebabkan warna permukaan zink tersebut yang lebih banyak
membalikkan cahaya matahari berbanding permukaan yang berwarna lebih gelap seperti
permukaan bertar di kawasan bandar yang lebih berfungsi untuk menyerap cahaya matahari.

Oleh itu, dapatlah dikaitkan bahawa di kawasan yang mempunyai lebih banyak permukaan yang
mempunyai litupan permukaan yang gelap seperti di kawasan bandar adalah lebih tinggi suhunya
berbanding di kawasan yang mempunyai kawasan permukaan yang lebih cerah seperti di
kawasan kutub yang mempunyai banyak ais glasier yang lebih banyak membalikkan haba
berbanding menyerapnya
PROSES ALBEDO

Proses Albedo berkait rapat dengan balikan atau pantulan . Tidak semua sinar yang telah
tiba di permukaan bumi akan diserap dan diguna oleh hidupan. Sebahagian sinar suria tersebut
akan dipantulkan pula oleh permukaan bumi secara langsung. Proses pantulan sinaran suria oleh
permukaan bumi secara terus ini dikenali sebagai albedo.

Albedo ditakrifkan sebagai darjah keputihan atau kecerahan sesuatu permukaan bumi. Iaitu
semakin cerah sesuatu permukaan bumi, maka semakin tinggi jumlah sinaran matahari yang
akan dipantulkan. Oleh sebab itu, albedo sebenarnya nisbah antara cahaya yang dipantulkan
dengan cahaya yang diterima oleh permukaan bumi. Nilai albedo bagi permukaan bumi yang
berbeza-beza dari segi warna yang gelap atau cerah dan sudut pancaran matahari turut
mempengaruhi suhu permukaan bumi.

Permukaan bumi yang lebih gelap akan menyerap haba
yang lebih banyak manakala permukaan bumi yang cerah seperti kawasan litupan salji akan
membalikkan sinaran suria dengan lebih banyak. Permukaan cerah mempunyai nilai albedo
tinggi berbanding permukaan gelap. Nilai albedo berbeza antara tempat-tempat berlainan
bergantung kepada sifat permukaan bumi tersebut.






Jadual 2 : Nilai albedo bagi objek/permukaan yang terpilih4.
Winter
0Û latitude 6
30Û laitiude 9
60Û latitude 21
summer
0Û latitude 6
30Û latitude 6
60Û latitude 7
Bare areas and soils
Snow, fresh-fallen 75-95
Snow, several days old 40-70
Ice, sea 30-40
Sand dune, dry 35-45
Sand dune, wet 20-30
Soil, dark 5-15
Soil, moist grey 10-20
Soil, dryclay or grey 20-35
Soil, dry light sand 25-45
Concrete, dry 17-27
Road, black top 5-10
Natural surfaces
Desert 25-30
Savannah, dry season 25-30
Savannah, wet season 15-20
Chaparral 15-20
Meadows, green 10-20
Forest, deciduous 10-20
Forest, coniferous 5-15
Tundra 15-20
Crops 15-25

Cloud overcast
Cumuliform 70-90
Startus (500-1000 ft thick) 59-84
Altostratus 39-59
Cirrostarus 44-50

Human skin
Blond 43-45
Brunette 35
Dark 16-22

Albedo adalah suatu objek yang mengukur seberapa banyak cahaya yang dipantulkan ke
permukaan bumi dari sumber cahaya seperti Matahari. Oleh kerana itu bentuk yang lebih khusus
dari jangka reflektif. Albedo ditakrifkan sebagai nisbah dari jumlah keseluruhan yang terpantul
dari proses radiasi elektromagnetik. Kata ini berasal dari bahasaLatin "putih" Albedo bermaksud
dari albus "putih", dan diperkenalkan ke optik oleh Johann HeinrichLambert dalam karyanya
Photometria 1760. Nilai purata yang mungkin adalah dari 0 (gelap) dan 1 (terang).

Albedo ini merupakan konsep penting dalam klimatologi dan astronomi, serta komputer
grafik dan visi komputer. Dalam klimatologi albedo dinyatakan sebagai peratusan. Nilainya
bergantung pada frekuensi radiasi yang wajar tanpa pengecualian, biasanya merujuk pada
sesuatu tempat yang melintasi spektrum cahaya tampak. Secara umumnya, Albedo bergantung
pada arah dan pengedaran arah sinaran yang masuk.
KESIMPULAN

Secara keseluruhannya, punca utama bagi semua proses di muka bumi adalah datang
daripada Matahari. Tenaga yang terdapat dalam sistem bumi terbahagi kepada dua iaitu tenaga
endogenik dan tenaga eksogenik. Tenaga endogenik merupakan tenaga yang terhasil dari dalam
bumi sementara tenaga eksogenik pula merupakan tenaga yang terhasil dari luar bumi iaitu
Matahari.

Antara jenis-jenis tenaga yang terdapat dalam sistem bumi ialah tenaga kimia, tenaga
kinetic, tenaga potensi dan tenaga graviti. Manakala, tenaga haba yang terhasil pula dihantar ke
bumi adalah dalam bentuk gelombang pendek iaitu melalui bahangan saliran, pengaliran dan
proses perolakan. Dari sini, dapat kita simpulkan bahawa tenaga matahari amat penting dalam
mempengaruhi proses-proses geomorfologi seperti luluhawa, kerpasan, kitaran hidrologi dan
sebagainya serta aktiviti-aktiviti manusia seperti dalam bidang pertanian, pelancongan,
pengangkutan, dan lain-lain.