Tugas 2. Hambatan di Atmosfer yang Berpengaruh terhadap Penginderaan Jauh

Terdapat beberapa komponen di atmosfer yang dapat mempengaruhi radiasi gelombang elektromagnetik untuk mencapai permukaan bumi yang disebut hambatan. Beberapa jenis hambatan tersebut antara lain :

1. Awan
2. Debu
3. Asap
4. Uap air
5. Partikel kecil (H₂O, CO₂, O₂, O₃)

Sebelum radiasi yang digunakan dalam penginderaan jauh dapat mencapai permukaan bumi, radiasi tersebut harus melewati berbagai kondisi di atmosfer. Berbagai partikel dan gas merupakan hambatan yang dapat mempengaruhi radiasi dan sinar yang dipancarkan. Jenis-jenis hambatan tersebut memiliki beberapa proses atau mekanisme, antara lain sebagai berikut :

1.      Hamburan (scattering)

Hamburan terjadi ketika partikel atau molekul gas yang berukuran besar berinteraksi dengan radiasi elektromagnetik di atmosfer dan menyebabkan penghamburan radiasi ke arah yang berbeda dengan arah yang seharusnya. Seberapa besar pengaruh terjadinya hamburan ini tergantung pada panjang gelombang radiasi, banyaknya partikel dan gas serta jarak radiasi di atmosfer.

Terdapat tiga jenis hamburan, antara lain :

1)      Hamburan Rayleigh    : terjadi bila terdapat perbedaan ukuran partikel-partikel yang sangat kecil dengan panjang gelombang radiasi. Panjang gelombang yang lebih pendek akan lebih mudah mengalami hamburan ini dibandingkan gelombang yang lebih panjang. Hamburan tersebut disebabkan oleh partikel kecil seperti molekul nitrogen, oksigen dan debu. Mekanisme ini terjadi pada atmosfer bagian atas.

2)      Hamburan Mie            : terjadi bila ukuran partikel-partikel di atmosfer sama dengan panjang gelombang radiasi, yang disebabkan karena debu, asap, dan uap air. Mekanisme ini terjadi di atmosfer bagian bawah dimana terdapat dominasi dari awan mendung dan partikel-partikel yang lebih besar.

3)      Hamburan Nonselektif: terjadi bila ukuran partikel jauh lebih besar dibandingkan panjang gelombang radiasi, yang disebabkan oleh debu berukuran besar dan rintik-rintik air. Jenis hamburan ini disebut nonselektif karena semua panjang gelombang dihamburkan secara sejajar.

2.      Serapan (absorption)

Serapan terjadi apabila radiasi elektromagnetik berinteraksi dengan atmosfer yang menyebabkan molekul-molekul di atmosfer menyerap energi pada berbagai variasi panjang gelombang. Ozon, karbondioksida dan uap air adalah tiga komponen utama yang menyerap radiasi.

a.       Ozon menyerap radiasi ultraviolet berbahaya bagi kehidupan dari matahari.

b.   Karbondioksida menyerap radiasi spektrum inframerah yang panjang dan bekerja untuk memerangkap panas di dalam atmosfer.

c.   Uap air menyerap energi tergantung pada lokasi dan konsentrasinya, serta membentuk komponen utama dari sistem iklim bumi.

3.      Pantulan (reflection)

Refleksi terjadi ketika radiasi dipancarkan kembali dari objek di permukaan bumi ke atmosfer.

Refleksi dari permukaan bumi terjadi dalam dua cara, yaitu:

a.  Specular reflection terjadi apabila permukaan atau objek radiasi bersifat lembut atau berbentuk datar dan akan menghasilkan refleksi yang arahnya beraturan atau satu arah.

b.      Diffuse reflection terjadi apabila permukaan atau objek radiasi bersifat kasar atau berbentuk tak beraturan maka akan menghasilkan refleksi yang arahnya tak beraturan atau ke segala arah. Hal ini akan menyebabkan objek tidak dapat ditampilkan.

Objek akan terefleksi baik secara spekular atau difusi, bergantung pada panjang gelombang radiasi yang datang. Jika panjang gelombang jauh lebih kecil dari ukuran partikel di permukaan bumi, maka akan terjadi refleksi difusi. Misalnya, butiran pasir yang sangat halus akan terlihat sangat lembut pada panjang gelombang mikro tetapi akan terlihat sangat kasar pada panjang gelombang cahaya tampak.

Pengaruh Hambatan terhadap Penginderaan Jauh :

Hamburan pada atmosfer bukan hanya akan menyebabkan penurunan kontras gambar atau tampilan tetapi juga akan mengubah tanda spektral dari objek yang terdeteksi sensor. Penurunan kontras gambar akan menyebabkan sulitnya membedakan objek yang satu dengan objek lainnya. Dampak hamburan tidak akan terjadi secara spasial tetapi akan bervariasi atau berbeda dari waktu ke waktu. Sedangkan serapan akan berpengaruh cukup buruk pada penginderaan jauh, karena dapat menyebabkan tidak adanya energi atau gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk melakukan penginderaan jauh yang diakibatkan oleh banyakya variasi gelombang yang terserap. Kemudian dampak dari refleksi yaitu apabila radiasi yang dipancarkan, radiasi yang dipantulkan dan sudut datang dan sudut pantul radiasi sejajar. Maka akan menyebabkan tampilan atau gambar dari objek tidak akan sama dengan yang sebenarnya.

Daftar Pustaka :

Aggarwal, Shefali. Principles of Remote Sensing. Sattelite of Remote Sensing and GIS Applications in Agricultural Meteorology. www.wamis.org

Anonim. 2013. Atmosphere and Target Interactions. US. Geological Suvey. http://landsat.usgs.gov

Anonim. 2016. Interactions with the Atmosphere. Natural Resources Canada.  www.nrcan.gc.ca

Arnold. Topic 3:The Electromagnetic Spectrum. http://hosting.soonet.ca

Farooq, S. Interaction of EMR with Earth’s Surface. Departemen of Geology Aligarh Muslim University India. www.geol-amu.org

Nauna. Energy-matter Interactions in the Atmosphere. Radiometric Normalization Version 2. http://web.pdx.edu