Beberapa Proses Terbentuknya Hujan
Penyerapan air hujan ke tanah bisa melalui celah-celah, pori-pori tanah, maupun melalui batuan. Air yang masuk ke dalam tanah tersebut akan menjadi sumber air atau air cadangan. Oleh sebab itu, penting untuk menyediakan daerah resapan air agar ada air cadangan. Biasanya, daerah resapan air tersedia di hutan-hutan dengan kondisi vegetasi yang masih rapat.
Pohon-pohon yang ada di hutan mampu menguatkan struktur tanah sehingga ketika hujan turun air tidak langsung hanyut begitu saja. Air akan terserap dan tersimpan di dalam tanah. Dengan demikian, air yang tersimpan akan menjadi air tanah.
Peran tumbuhan pun sangat penting untuk memudahkan penyerapan air ke tanah, terutama pada bagian akar tumbuhan. Air dan akar di dalam tanah mampu membuat struktur tanah menjadi kokoh dan tidak mudah longsor. Namun demikian, turunnya air hujan tidak sesederhana air yang turun dari langit. Terjadinya hujan melewati beberapa proses siklus air. Secara umum, tahapan terjadinya hujan dibagi menjadi tiga, yaitu evaporasi, kondensasi, dan presipitasi.
Proses siklus air hujan secara lengkap dijelaskan pada buku Selamatkan Bumiku: Dari Mana Datangnya Hujan? karya Kang Kyung A dibawah ini.
Tahapan pertama yang dilalui adalah evaporasi, yaitu proses penguapan air. Panasnya suhu bumi dari matahari akan membuat air sungai, danau, dan laut menguap menjadi butiran atau uap air. Uap air tersebut akan naik ke atmosfer, lantas menggumpal menjadi awan. Apabila suhu udara semakin panas maka semakin banyak pula air yang akan menguap ke udara. Hal itu akan menyebabkan terjadinya hujan semakin deras.
Coba perhatikan saat kamu tak sengaja menumpahkan segelas air di suatu tempat, misalnya, di lantai atau di jalanan. Dalam beberapa jam, air tersebut akan hilang. Bagaimana bisa? Ya, hal itu dapat terjadi karena air yang tumpah tersebut telah mengalami proses penguapan.
Proses penguapan bisa menjadi lebih cepat apabila terjadi saat suhu di suatu tempat panas akibat teriknya sinar matahari. Evaporasi menjadi tahapan awal dari serangkaian proses terjadinya hujan. Energi panas matahari membuat air yang berada di laut, sungai, danau, dan banyak sumber air di permukaan bumi mengalami penguapan. Apabila panas matahari semakin tinggi, maka akan semakin banyak pula air yang menguap dan naik ke atmosfer bumi.
Tahapan selanjutnya adalah kondensasi. Uap air hasil proses penguapan atau evaporasi akan naik ke atmosfer, kemudian mengalami kondensasi atau pengembunan. Pada proses tersebut, uap air akan berubah menjadi partikel-partikel es yang sangat kecil.
Partikel es yang terbentuk dari uap air tersebut akan mendekati satu sama lain, kemudian membentuk gumpalan putih yang biasa disebut awan. Proses partikel es yang saling mendekat dan membentuk awan itu disebut koalesensi.
Pada tahapan itu, partikel es memiliki jari-jari sekitar 5-20 mm. Dalam ukuran tersebut air akan jatuh dengan kecepatan 0,01 – 5 cm/s. Sementara, kecepatan aliran udara yang lebih tinggi akan membuat partikel itu tidak jatuh ke bumi.
Perubahan uap air menjadi es tersebut dipengaruhi oleh perbedaan suhu pada perbedaan ketinggian awan di udara. Apabila semakin tinggi awan yang terbentuk, suhu akan semakin dingin. Pada proses kondensasi, uap air akan naik ke atas lantaran terkena panas dari matahari. Setelah uap air naik cukup tinggi, terjadilah pengembunan yang berubah menjadi tetesan air.
Apabila kamu pernah melihat segelas air dingin di atas meja, uap air yang berada di gelas tersebut akan mengembun, lalu menjadi tetesan air. Hal yang sama juga terjadi ketika uap air naik ke langit lalu menjadi cairan. Namun, perlu diketahui bahwa tidak semua air yang mengembun akan membentuk awan. Hal itu karena sebagian mengembun di dekat tanah, sebagian naik menjadi kabut, dan sebagian lagi akan naik ke langit membentuk awan.
Proses yang ketiga adalah presipitasi. Presipitasi merupakan proses mencairnya butiran es di awan, kemudian turun menjadi titik-titik hujan ke bumi. Awan yang telah terbentuk pada proses sebelumnya barangkali tertiup angin dan terbawa sehingga menjadi turun hujan di tempat lain dari proses sebelumnya. Awan yang sudah terlalu padat dengan uap air dan tidak bisa lagi menahan beban air akan jatuh ke daratan, kemudian menjadi titik-titik hujan.
Ukuran titik-titik hujan bervariasi mulai dari 0,5 milimeter atau lebih besar. Sementara, hujan gerimis berukuran kurang dari 0,5 millimeter. Ukuran tersebut biasanya bervariasi tergantung lokasi awan yang menurunkan hujan. Gerimis diturunkan oleh awan dangkal, sementara hujan deras diturunkan oleh awan dengan tinggi menengah atau sangat tinggi.
Lantaran posisi hujan yang sangat tinggi, udara di tempat awan berada sangat dingin, kemudian biasanya hujan akan jatuh sebagai salju ataupun es. Semakin menurun mendekati daratan, es itu akan mencair menjadi air hujan. Semakin mendekati daratan, suhu akan semakin menghangat, kemudian mencairkan titik-titik es.
Perlu diketahui, setiap belahan bumi memiliki curah hujan berbeda-beda. Misalnya di wilayah padang pasir curah hujannya hanya kurang dari 10 milimeter hujan per tahun. Berbeda halnya dengan negara tropis seperti Indonesia yang rata-rata memiliki curah hujan 2.000-3.000 milimeter per tahun.
Hal yang perlu diwaspadai adalah hujan asam, yaitu awan yang terdiri dari gumpalan uap air, juga mengandung partikel lain seperti debu, garam, asap, dan polutan. Apabila awan mengandung senyawa sulfur dioksida dan nitrogen oksida, kemudian kedua zat itu berinteraksi dengan air, maka akan menjadi hujan asam.
Hujan asam sangat berbahaya bagi tanaman, binatang, tanaman laut, dan tanah. Senyawa sulfur dioksida dan nitrogen dioksida sebenarnya terkandung di dalam udara normal. Namun, pada beberapa kondisi, kadar kedua senyawa tersebut meningkat di udara. Kondisi yang bisa menyebabkan kedua zat tersebut meningkat misalnya erupsi gunung berapi dan asap pembakaran bahan bakar fosil.
Why? Climate Change – Perubahan Iklim
Ada beberapa jenis hujan yang jatuh ke bumi. Pasti di antaranya pernah kamu lihat secara langsung. Hujan dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu hujan konvektif, hujan orografis atau relief, hujan frontal, dan hujan muson.
Hujan konvektif adalah proses yang terjadi akibat perbedaan panas di lapisan udara dan permukaan tanah. Semakin tinggi naik ke atmosfer, udara panas akan menjadi dingin, hingga akhirnya uap air yang mengembun mulai membentuk awan cumulonimbus yang turun menjadi hujan.
Namun demikian, jenis hujan ini terjadi tidak pada seluruh wilayah, melainkan hanya pada cakupan wilayah yang kecil sehingga sering kali kamu bisa melihat di daerah tertentu hujan turun dengan deras, tetapi sekitarnya tidak hujan.
Cerita tentang Hujan dan Matahari
Pemicu Proses Terjadinya Badai Guntur
Secara umum, badai guntur memerlukan faktor pemicu agar bisa berkembang. Faktor ini dikenal dengan mekanisme awal yang menimbulkan gerakan massa udara ke atas.
Suhu di lapisan paling bawah atmosfer meningkat sangat cepat pada sore atau malam hari karena pemanasan daratan dan udara panas akan cenderung bergerak naik.
Pengangkatan (lifting) juga dapat disebabkan oleh adanya front, terutama front dingin dan dry?lines. Front adalah tempat transisi pertemuan massa udara yang berbeda.
Petir yang membentuk rangkaian burung.
2. Pada saat badai petir mencapai tahapan matang, awan dapat berkembang dengan sangat tinggi, seringkali mencapai 12 km atau lebih.
Bahkan di puncak awan badai guntur, dapat mencapai lapisan tropopause, papan lapisan di mana segala unsur oksigen maupun karbondioksida sudah tidak ada. Akibatnya, hujan dihasilkan dan gaya gesekan ke bawah terdesak oleh butiran-butiran air hujan yang turun di sekitar wilayah udara yang menghasilkan downdraft (udara yang bergerak ke bawah).
Kemudian proses pendinginan massa udara akibat penguapan butiran-butiran air hujan akan meningkatkan kecepatan downdraft.
Laju updraft dan downdraft relatif lemah, yaitu sekitar 10m/detik, dan keduanya dapat saling mempengaruhi/bercampur.
3. Pada tahap peluruhan, hujan akan menyebar ke seluruh bagian awan badai guntur dan downdraft menjadi lebih luas.
Updraft semakin melemah, badai mulai kehabisan suplai udara panas yang lembab sebagai bahan bakarnya, dan akhirnya awan badai guntur akan meluruh.
Hujan ringan dan angin dapat tetap berlangsung untuk sementara waktu pada tahap ini, sebelum yang tertinggal hanya sisa-sisa awan bagian anvil dari cumulonimbus.
Suhu di lapisan paling bawah atmosfer meningkat sangat cepat pada sore atau malam hari karena pemanasan daratan dan udara panas akan cenderung bergerak naik.
Proses Terjadinya Hujan – Indonesia merupakan salah satu negara beriklim tropis yang memiliki dua musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Musim hujan biasanya terjadi pada bulan Oktober sampai Maret, sementara musim kemarau terjadi pada bulan April sampai September.
Saat musim hujan tiba, hujan biasanya turun setiap saat mulai pagi, siang, sore, bahkan sampai malam. Sementara itu, intensitas hujan yang turun di musim ini juga berbeda-beda, ada yang berlangsung sangat deras dan ada pula yang sekadar gerimis.
Menurut Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG), hujan merupakan bentuk presipitasi atau endapan dari cairan atau zat padat. Hal itu berasal dari kondensasi yang jatuh dari awan menuju permukaan bumi.
Pada dasarnya, kehidupan semua makhluk sangat bergantung pada keberadaan air, salah satunya bersumber dari hujan. Sebab, hujan akan menjadi sumber air yang penting apabila kita tidak bisa mengakses sumber air lainnya, seperti sungai, danau, ataupun sumur. Selain itu, air hujan juga memiliki banyak manfaat. Misalnya, untuk mengairi lahan pertanian, kepentingan industri, dan pembangkit listrik.
Hujan menjadi sumber air bersih utama di sebagian besar wilayah di dunia. Sebab, air yang dihasilkan oleh hujan tersebut dapat membantu berbagai ekosistem. Tak kalah penting, fenomena hujan adalah bagian dari proses terbentuknya air. Saat air itu jatuh ke permukaan bumi, saat itulah disebut sebagai hujan. Sebab, tidak semua air yang jatuh dapat mencapai bumi. Banyak di antaranya yang menguap begitu saja. Kondisi tersebut kerap terjadi di daerah panas dan kering seperti padang gurun.
Bebragai fenomena perubahan iklim global beserta implikasi lainnya juga bisa Grameds pelajari dan temukan pada buku Sains Perubahan Iklim yang terdiri dari 6 bab dan masing-masing membahas fenomena yang berbeda.
Sains Perubahan Iklim
Jakarta (ANTARA) - Musim hujan telah tiba di sebagian besar wilayah Indonesia. Tak jarang pula terdapat beberapa wilayah yang mengalami curah hujan tinggi serta terus menerus sehingga menyebabkan bencana banjir.
Saat hujan turun seringkali disertai dengan gemuruh petir terutama ketika badai sedang melanda. Petir dan badai merupakan salah satu fenomena alam yang erat kaitannya dengan hujan terutama pada saat hujan turun dengan intensitas tinggi.
Sehingga apabila di wilayah Anda sedang dilanda hujan petir disertai badai hal ini perlu diwaspadai untuk tidak memunculkan resiko yang tidak diinginkan. Karena dampak dari fenomena alam tersebut dapat menimbulkan tegangan listrik yang tidak dapat dikendalikan oleh siapapun.
Untuk itulah, kewaspadaan pada saat hujan petir sangatlah dibutuhkan. Berikut ini terdapat beberapa hal yang sebaiknya dihindari ketika sedang terjadi hujan petir dan badai.
Baca juga: Vitamin A dan C amat penting untuk dikonsumsi saat musim hujan
7 hal yang perlu dihindari ketika hujan petir dan badai
1. Meneduh di bawah pohon
Apabila sedang terjadi hujan petir dan badai sebaiknya menghindari pohon pada saat berteduh karena dapat menyebabkan risiko besar tersambar. Dari segi energi yang dihasilkan oleh petir pada saat menyambar pohon, energi tersebut dapat berpindah ke dalam tubuh serta akan mengakibatkan risiko yang fatal.
2. Berdiri di lapangan terbuka
Tidak hanya meneduh di bawah pohon saja, pada saat hujan petir dan badai pun tidak diperbolehkan berdiri atau melakukan aktivitas di lapangan terbuka karena akan menyebabkan tersambar oleh petir.
Menurut Center for Disease Control and Prevention (CDC) memberikan saran untuk dapat menghindari lapangan terbuka seperti di lapangan bola maupun taman. Dari segi hal tersebut dapat meminimalisirkan kejadian fatal yang tidak diinginkan.
Baca juga: BMKG prakirakan hujan guyur mayoritas Indonesia pada Minggu
Aktivitas mandi sebaiknya ditunda terlebih dahulu apabila sedang terjadi hujan petir dan badai karena dapat membahayakan dan beresiko fatal. Karena apabila sambaran petir mengenai pipa air dapat membuat Anda tersetrum.
Hal ini telah dilakukan oleh Jamie Hyneman dan Adam Savage dengan melakukan eksperimen mandi pada saat hujan petir dan badai. Sehingga dari hasil eksperimen tersebut mengakibatkan kebakaran.
4. Berdiam di dekat jendela
Kegiatan yang dilakukan oleh beberapa orang pada saat hujan salah satunya berdiam diri di dekat jendela sembari menikmati rintik hujan yang turun. Namun, kegiatan yang dilakukan ini sangatlah berbahaya bagi semua orang.
Pada dasarnya jendela memiliki logam yang dapat menghantarkan listrik sehingga dapat mengakibatkan tersambar listrik apabila Anda berdiam diri terlalu dekat di jendela.
Baca juga: BPBD Banjarnegara ajukan status siaga darurat bencana hidrometeorologi
5. Menggunakan alat elektronik
Penggunaan alat elektronik pada saat hujan petir dan badai sebaiknya dihindari karena dapat mengakibatkan risiko tersengat listrik. Karena pada dasarnya penggunaan alat elektronik ini memiliki sistem listrik yang sangat beresiko terutama pada lonjakan tegangan yang mengalir pada perangkat elektronik tersebut.
6. Bersandar pada dinding beton
Salah satu yang perlu dihindari pada saat terjadi hujan petir dan badai yaitu bersandar pada dinding beton. Karena logam balok yang terdapat dalam beton dapat memicu sebagai penghantar listrik dan dapat berisiko meskipun beton bukan konduktor ataupun penghantar listrik yang baik.
7. Tidak berdekatan dengan tiang listrik
Tiang listrik dapat meningkatkan daya tarik petir dalam menciptakan gemuruh nya mengenai tiang tersebut. Pada dasarnya tiang dan kabel listrik memiliki dua tegangan yang sangat rentan tersambar karena saluran listrik menciptakan area berbahaya, sekaligus di saat hujan petir dan badai air akan menjadikan pengantar yang baik dari listrik ke tubuh makhluk hidup.
Baca juga: Wakil Walkot Jakut minta jajaran waspadai banjir di musim hujan
Pewarta: Sean Anggiatheda SitorusEditor: Suryanto Copyright © ANTARA 2024
PETIR adalah fenomena alam yang terjadi ketika terjadi pelepasan muatan listrik yang sangat besar di atmosfer, biasanya dalam bentuk kilat yang disertai dengan suara gemuruh yang dikenal sebagai guruh.
Petir dapat terjadi antara awan dengan awan (petir antar-awan) atau antara awan dengan permukaan bumi (petir awan-ke-bumi).
Petir terbentuk melalui serangkaian peristiwa yang dimulai dengan pembentukan awan cumulonimbus (awan besar dan tebal yang sering kali menyebabkan hujan badai), yang menghasilkan perbedaan muatan listrik di dalamnya.
Muatan negatif terkumpul di bagian bawah awan, sementara muatan positif terkumpul di bagian atas. Ketika perbedaan muatan ini cukup besar, terjadilah pelepasan muatan listrik dalam bentuk kilat.
Pembentukan Awan Cumulonimbus
Petir sering terjadi dalam awan cumulonimbus, yang merupakan awan tebal, besar, dan vertikal. Awan ini terbentuk saat udara hangat dan lembap naik ke atmosfer yang lebih tinggi, mendingin, dan mengembun membentuk tetesan air. Di bagian atas awan, suhu menjadi sangat dingin, dan terbentuklah kristal es.
Siklus Badai Guntur hingga Dapat Menghasilkan Hujan
Dalam situsnya, BMKG menjelaskan bahwa semua badai guntur terbentuk dari sel badai guntur.
Sel thunderstorm ini memiliki ciri khusus yaitu siklus hidupnya hanya sekitar 30 menit. Siklus hidup sebuah badai guntur dapat digambarkan dengan tahapan berikut ini.
1. Pada tahap menjadi towering cumulus (Cu), sebuah awan Cu mulai tumbuh secara vertikal mencapai ketinggian hingga 6 km.
Massa air di dalamnya menampilkan fitur updraft atau udara yang bergerak ke atas dengan beberapa aliran turbulensi terjadi di sekeliling tepi awan.
Pelepasan Muatan (Penyulutan)
Ketika perbedaan muatan antara awan dan permukaan bumi (atau antar awan) cukup besar dan medan listriknya cukup kuat, udara yang pada awalnya merupakan isolator listrik akan menjadi konduktor listrik. Proses ini disebut penyulutan.
Muatan listrik bergerak dalam bentuk kilat atau petir. Kilat ini dapat terjadi dalam dua bentuk:
Pemanasan dan Pemisahan Muatan
Dalam awan cumulonimbus, proses konveksi (perpindahan panas) menyebabkan udara hangat naik dengan cepat, sementara udara dingin turun. Tetesan air dan kristal es yang bergerak saling bertumbukan dan menghasilkan gesekan. Gesekan ini memisahkan muatan listrik dalam awan:
Air Hujan Dapat Dipanen
Bukan hanya tanaman, air hujan pun dapat dimanfaatkan dengan cara “dipanen”. Hal itu bisa dilakukan dengan memakai bak penampungan atau mengalirkannya ke sumur. Air hujan dari atap bisa dialirkan melalui pipa ke sumur atau melalui bak penampung. Selain itu, hujan juga bisa disaring dengan alat sederhana seperti kain dan kaos agar terbebas dari debu.
Tak hanya itu, para petani juga dapat memanen air hujan dengan membuat sumur atau kolam di sekitar lahan pertanian. Apabila musim kemarau tiba, air yang ditampung tersebut dapat menjadi alternatif untuk pengairan. Air hujan juga dapat dimanfaatkan untuk perikanan.
Tak banyak orang tahu, air hujan di Indonesia juga masih layak untuk dikonsumsi. Tingkat keasaman air hujan di berbagai daerah pernah diteliti, di antaranya Jogja, Bali, Bogor dan Jakarta. Penelitian itu menyimpulkan rata-rata tingkat pH (potential hydrogen) air hujan di sejumlah daerah itu adalah 7,2 sampai 7,4.
Artinya, secara kualitas air hujan di Indonesia masih layak diminum oleh manusia. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) juga telah mengembangkan dua bentuk sistem pemanfaatan dan pengolahan air hujan untuk air minum, yaitu Sistem Pemanfaatan Air Hujan (SPAH) dan Pengolahan Air Siap Minum (ARSINUM).
Selain itu, cara pengolahan air dengan metode lebih sederhana juga pernah dikembangkan sejumlah komunitas pemanen air hujan di sekitar Magelang, Klaten, Jogja dan daerah lainnya. Misalnya, cara pengolahan air hujan menjadi air siap minum yang dilakukan oleh Komunitas Banyu Bening di Sleman (DI Yogyakarta) serta Komunitas Kandang Udan di Desa Bunder, Klaten (Jawa Tengah).
Itulah penjelasan mengenai pengertian, proses, jenis, dan manfaat air hujan. Untuk menambah wawasan kalian mengenai hujan ataupun perubahan cuaca lainnya, Gramedia sebagai #SahabatTanpaBatas akan senantiasa menghadirkan buku-buku berkualitas dan bermanfaat, salah satunya buku di bawah ini.
Buku Aktivitas Musim dan Cuaca
Penulis: Indiana Malia
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Badai petir kering adalah sebuah badai petir yang menghasilkan petir, namun sebagian besar atau seluruh presipitasinya menguap sebelum mencapai tanah.[1] Petir kering merujuk kepada serangan-serangan petir yang terjadi masa situasi tersebut.
Siklus Badai Guntur hingga Dapat Menghasilkan Hujan
Dalam situsnya, BMKG menjelaskan bahwa semua badai guntur tersusun berawal dari sel badai guntur.
Sel thunderstorm ini memiliki ciri khusus yaitu siklus hidupnya hanya sekitar 30 menit. Siklus hidup sebuah badai guntur dapat digambarkan dengan tahapan berikut ini.
1. Pada tahap menjadi towering cumulus (Cu), sebuah awan Cu mulai tumbuh secara vertikal mencapai ketinggian hingga 6 km.
Massa udara di dalamnya didominasi adanya updraft atau udara yang bergerak ke atas dengan beberapa aliran turbulensi eddy di sekeliling tepi awan.
2. Pada saat thunderstorm mencapai tahapan matang, awan dapat berkembang menjulang sangat tinggi, seringkali mencapai 12 km atau lebih.
Bahkan di puncak awan badai guntur, dapat mencapai lapisan tropopause, lapisan pembatas di mana segala unsur oksigen maupun karbondioksida sudah tidak ada. Akibatnya, hujan dihasilkan dan gaya friksi ke bawah terdesak oleh butiran‐butiran air hujan yang turun di sekitar wilayah udara yang menghasilkan downdraft (udara yang bergerak ke bawah).
Kemudian proses pendinginan massa udara akibat penguapan butiran‐butiran air hujan akan meningkatkan kecepatan downdraft.
Laju updraft dan downdraft relative lemah, yaitu sekitar 10m/detik, dan keduanya dapat saling mempengaruhi/bercampur.
3. Pada tahap peluruhan, hujan akan menyebar ke seluruh bagian awan badai guntur dan downdraft menjadi lebih luas.
Updraft semakin melemah, badai mulai kehabisan suplai udara panas yang lembab sebagai bahan bakarnya, dan akhirnya awan badai guntur akan meluruh.
Hujan ringan dan angin dapat tetap berlangsung untuk sementara waktu pada tahap ini, sebelum yang tertinggal hanya sisa‐sisa awan anvil bagian dari cumulonimbus.
