MAKALAH PROSES TERJADINYA HUJAN, AWAN dan SIKLUS HIDOLOGI
Nama : Nurvia Yulinda Munsi
Mata Kuliah : Fisika Dasar
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2009
I. Proses Terjainya Hujan
Hujan adalah peristiwa alam yaitu turunnya air dari langit ke bumi. Bumi kita sangat berpotensi untuk turunnya hujan karena dua per tiga dari bumi kita ini mengandung air dan sisanya adalah daratan. Air hujan berasal dari air tersebut yang tertampung dan berwujud seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk, air sawah, air comberan, air susu, air jamban, air kolam, air ludah, dan lain sebagainya. Selain air yang berbentuk fisik, air yang menguap ke udara juga bisa berasal dari tubuh manusia (seperti keringat yang menguap), binatang, gutasi pada tumbuh-tumbuhan, (Proses penguapan air dari tumbuh-tumbuhan itu dinamakan transpirasi ), serta benda-benda lain yang mengandung air. Air - air tersebut mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat adanya panas matahari. Air yang menguap / menjadi uap melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak menuju langit bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi uap tersebut mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga membentuk awan. Proses terbentuknya awan tersebut dimulai dari berkumpulnya partikel-partikel uap air di udara melalui media yang bisa ditempelinya. Media yang bisa ditempeli uap air contohnya partikel garam di atas lautan yang bisa menyerap uap air sehingga membentuk kumpulan yang besar. Asap juga bisa sebagai media untuk berkumpulnya uap air. Bibit hujan ini akan bergerak sesuai dengan tiupan angin. Dengan bantuan angin awan-awan tersebut dapat bergerak kesana-kemari baik vertikal, horizontal dan diagonal.
Akibat dari angin atau udara yang terus bergerak pula awan-awah yang saling bertemu dan membesar menuju langit / atmosfir bumi yang suhunya rendah atau dingin, akhirnya bibit hujan itu membentuk butiran es dan air. Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses presipitasi). Karena semakin rendah suhu udara semakin tinggi maka es atau salju yang terbentuk mencair menjadi air, namun dibeberapa daerah yang memiliki suhu sangat rendah pada kurun waktu tertentu maka butiran salju yang seharusnya mencair dan berbentuk air akan turun ke permkaan bumi tetap sebagai salju, bahakan pada beberapa peristiwa serin terbentuk kristalan es kecil.
Hujan yang turun ke permukaan bumi tidak hanya berbentuk air dan es saja, namun juga bisa berbentuk embun yang sering kita jumpai pada pagi dan malam hari juga kabut yang sering kita jumpai pada daerah pegunungan atau perbukitan. Hujan yang jatuh ke permukaan bumi jika bertemu dengan udara yang kering, sebagian ujan dapat menguap kembali ke udara. Bentuk air hujan kecil adalah hampir bulat, sedangkan yang besar lebih ceper seperti burger, dan yang lebih besar lagi berbentuk payung terjun. Hujan besar atau deras memiliki kecepatan jatuhnya air yang tinggi sehingga terkadang terasa sakit jika mengenai anggota badan kita.
I. A Jenis Hujan
Berdasarkan terjadinya, hujan dapat dibedakan menjadi :
1. Hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar.
2. Hujan zenithal, yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat pertemuan Angin Pasat Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.
3. Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan.
4. Hujan frontal, yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front. Karena lebih berat massa udara dingin lebih berada di bawah. Di sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal.
5. Hujan muson, yaitu hujan yang terjadi karena Angin Musim (Angin Muson). Penyebab terjadinya Angin Muson adalah karena adanya pergerakan semu tahunan Matahari antara Garis Balik Utara dan Garis Balik Selatan. Di Indonesia, secara teoritis hujan muson terjadi bulan Oktober sampai April. Sementara di kawasan Asia Timur terjadi bulan Mei sampai Agustus.
Selain itu secara umum, kita sering dihadapkan pada keadaan dimana hujan ada yang sering disebut hujan gerimis dan ada pula yang sering kita sebut hujan lebat, bagaimana hal ini bias terjadi :
1. Bagaimana hujan gerimis terjadi
Hujan gerimis terbentuk dari awan hangat yang terbuat dari partikel-partikel air kecil di udara. Partikel-partikel air ini saat jatuh kebumi ada yang menguap dan ada juga yang cukup besar sehingga membentuk hujan gerimis.
2 Bagaimana hujan lebat terjadi
Hujan lebat terjadi bisa juga dari awan hangat. Proses terjadinya dimulai saat partikel air jatuh kedalam awan dan saling bertabrakan sehingga membentuk tetesan air yang lebih besar. Tetesan air ini saat turun kebumi dapat bergabung dengan tetesan air lainnya sehingga terjadi lah hujan lebat yang mengguyur kita. Hujan lebat juga bisa terjadi dari awan dingin. Awan dingin terbentuk dari kristal es dan titik air yang tinggi di angkasa pada daerah yang beriklim dingin. Uap air yang menempel pada kristal es ini akan ikut membeku, bila kristal es semakin besar dan berat ia akan jatuh kebumi. udara yang hangat akan mencairkan kristal es sehingga membentuk hujan yang lebat. Bila udara yang dilewati kristal es tersebut cukup dingin maka akan terjadi hujan salju yang bisa membuat kepala kita benjol bila kena.
I. B Mengenal Hujan Buatan dan Hujan Asam
A. Hujan buatan
Sering kali kebutuhan air tidak dapat dipenuhi dari hujan alami. Maka orang menciptakan suatu teknik untuk menambah curah hujan dengan memberikan perlakuan pada awan. Perlakuan ini dinamakan hujan buatan (rain-making), atau sering pula dinamakan penyemaian awan (cloud-seeding). Hujan buatan adalah usaha manusia untuk meningkatkan curah hujan yang turun secara alami dengan mengubah proses fisika yang terjadi di dalam awan. Proses fisika yang dapat diubah meliputi proses tumbukan dan penggabungan (collision dan coalescense), proses pembentukan es (ice nucleation). Jadi jelas bahwa hujan buatan sebenarnya tidak menciptakan sesuatu dari yang tidak ada. Untuk menerapkan usaha hujan buatan diperlukan tersedianya awan yang mempunyai kandungan air yang cukup, sehingga dapat terjadi hujan yang sampai ke tanah. Bahan yang dipakai dalam hujan buatan dinamakan bahan semai.
B. Hujan Asam
Biasanya hujan yang memiliki kadar asam pH 6. Hujan di bawah pH 5.6, dianggap hujan asam. Banyak orang menganggap bahwa bau yang dicium pada saat hujan dianggap wangi atau menyenangkan. Sumber dari bau ini adalah petrichor, minyak yang diproduksi oleh tumbuhan, kemudian diserap oleh batuan dan tanah, dan kemudian dilepas ke udara pada saat hujan.
II. Proses Terbentuknya Awan
Proses terjadinya awan secara tidak langsung telah dijelaskan pada penjelasan diatas, tapi agar lebih jelas pada penekanan bagaimana proses terjadinya awan. Saat matahari bersinar, panas yang dihasilkan akan sampai di permukaan bumi, lantas diserap bumi, tumbuhan, tanah, sungai, danau dan laut, sehingga karena pengaruh panas tersebut menyebabkan air menguap. Uap air naik ke udara atau atmosfer. Uap air naik semakin lama semakin tinggi karena tekanan udara di dekat permukaan bumi lebih besar dibandingkan di atmosfer bagian atas. Semakin ke atas, suhu atmosfer juga semakin dingin, maka uap air mengembun pada debu-debu atmosfer, membentuk titik air yang sangat halus berukuran 2 – 100 mm (1 mm = 1 / 1.000.000 meter). Tanpa adanya debu atmosfer, yang disebut aerosol, pengembunan tidak mudah terjadi. Miliaran titik-titik air tersebut kemudian berkumpul membentuk awan.
II. A. Bentuk – bentuk awan
Bentuk awan bermacam macam tergantung dari keadaan cuaca dan ketinggiannya. tamanya ada tiga jenis yaitu, yang berlapis-lapis dalam bahasa latin disebut stratus, yang bentuknya berserat-serat disebut cirrus, dan yang bergumpal-gumpal disebut cumulus (ejaan Indonesia: stratus, sirus, dan kumulus). Di daerah rendah (kurang dari 3.000 m) yang terendah, awan stratus menutupi puncak gunung yang tidak terlalu tinggi. Di daerah rendah tengah, awan berbentuk strato-kumulus, dan yang dekat ketinggian 3.000 m awan berbentuk kumulus. Awan besar dan tebal di daerah rendah disebut kumulo-nimbus berpotensi menjadi hujan, menyebabkan terjadinya guruh dan petir. Awan pada ketinggian menengah dapat terbentuk di atas gunung yang tingginya lebih dari 3.000 m, membentuk payung di atas puncaknya. Misalnya di atas Gunung Ciremai (3.078 m), di puncak-puncak pegunungan Jaya Wijaya di Irian yang tingginya antara 4.000-5.000 m, bahkan selalu diliputi salju. Demikian juga Gunung Fuji (3.776 m) puncaknya selalu diliputi salju putih cemerlang sangat indah. Pada ketinggian menengah ini dapat terbentuk awan alto-stratus yang berderet-deret, alto kumulus, dan alto-sirus.
II. B. Jenis-jenis awan
1. Stratus, Letaknya rendah, berwarna abu-abu dan pinggirnya bergerigi dan menghasilkan hujan gerimis salju.
2. Kumulus, Letaknya rendah, tidak menyatu / terpisah-pisah. Bagian dasarnya berwarna hitam dan di atasnya putih. Awan ini biasanya menghasilkan hujan
3. Stratokumulus, Letaknya rendah, berwarna putih atau keabua-abuan. Bentuknya bergelombang dan tidak membawa hujan.
4. Kumulonimbus, Letaknya rendah sperti menara, berwarna putih dan hitam, membawa badai.
5. Nimbostratus, Letaknya tidak terlalu tinggi, gelap, lapisannya pekat, bagian bawah bergerigi serta membawa hujan atau salju.
6. Altostratus, Ketinggian sedang, awan berwarna keabu-abuan, tipis, mengandung hujan.
7. Altokumulus, Ketinggian sedang, putih atau abu-abu, bergulung-gulung atau melingkar seperti makaroni.
8. Sirus, Tinggi, putih atau sebagian besar putih seperti sutra tipis, bergaris-garis
9. Sirostratus, Tinggi, putih seperti cadar, bisa juga seperi untaian, luas menutupi langit
10. Sirokumulus, Tinggi, tebal, putih, terpecah-pecah, mengandung butir-butir es kecil.
II. C. Ketinggian Awan
Berikut ini adalah ketinggian jenis awan utama yang diukur dari bagian dasar
1. Stratus, di bawah 450 m
2. Kumulus, Stratokumulus dan Kumulonimbus berada di ketinggian 450 – 2000 m
3. Nimbostratus, 900 – 3000 m
4. Altostratus dan Altokumulus berada di ketinggian 2000 – 7000m
5. Sirus, Sirostratus dan Sirokumulus berada di ketinggian 5000 – 13.500 m
III. Siklus Air atau Hidrologi
Siklus air atau hidrologi sangat erat kaitannya dengan proses turunnya hujan karena ini juga termasuk dalam perputaran air sebelum dan sesudah turunnya hujan. Karena sebenarnya jumlah air di permukaan bumi selalu tetap, hanya selalu mengalami suatu lingkungan peredaran yang dinamakan siklus (daur). Siklus hidrologi adalah suatu proses peredaran atau daur ulang air yang berurutan secara terus menerus.
Siklus hidrologi terdiri dari :
1. Siklus Pendek
Siklus pendek adalah proses peredaran atau daur ulang air dengan urutan sebagai berikut,
1. Penguapan air laut karena pemanasan matahari di permukaan laut
2. Air laut mengalami perubahan bentuk menjadi gas
3. Terjadi kondensasi
4. Pembentukan awan
5. Turun hujan
6. Hujan jatuh di permukaan air laut.
Siklus pendek menghasilkan hujan di atas permukaan air laut.
2. Siklus Sedang
Siklus sedang adalah proses peredaran atau daur ulang air dengan urutan sebagai berikut :
1. Penguapan air laut
2. Kondensasi
3. Angin menggerakkan uap air menuju daratan
4. Pembentukan awan
5. Turun hujan di daerah daratan
6. Air hujan akan mengalir kembali ke laut melalui sungai
Siklus sedang menghasilkan hujan yang turun di daratan.
3. Siklus Panjang
Siklus panjang adalah proses peredaran atau daur ulang air dengan urutan sebagai berikut
1. Penguapan
2. Sublimasi
3. Terbentuk awan yang mengandung kristal es
4. Angin menggerakan kristal es ke daratan
5. Turun hujan es ( hujan salju)
6. Pembentukan gletser
7. Gletser yang mencair membentuk aliran sungai
8. Air sungai mengalir menuju daratan.
Siklus panjang menghasilkan hujan salju atau hujan es.
Kesimpulan
Hujan adalah peristiwa alam yaitu turunnya air dari langit ke bumi. Air hujan berasal dari air tersebut yang tertampung dan berwujud seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk, air sawah, air comberan, air susu, air jamban, air kolam, air ludah, dan lain sebagainya. Air - air tersebut mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat adanya panas matahari. Air yang menguap / menjadi uap melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak menuju langit bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi uap tersebut mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga membentuk awan. Bibit hujan ini akan bergerak sesuai dengan tiupan angin. Dengan bantuan angin awan-awan tersebut dapat bergerak kesana-kemari baik vertikal, horizontal dan diagonal. Karena atmosfir bumi yang suhunya rendah atau dingin, akhirnya bibit hujan itu membentuk butiran es dan air. Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses presipitasi).
Siklus hidrologi adalah suatu proses peredaran atau daur ulang air yang berurutan secara terus menerus.
Daftar Pustaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar