0
Artikel Tentang Hujan
on
17.28
1. Pengertian
Hujan
Hujan merupakan satu
bentuk presipitasi
yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es)
atau aerosol (seperti embun
dan kabut).
Hujan terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air
hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui
udara kering. Hujan jenis ini disebut sebagai virga.
Hujan memainkan
peranan penting dalam siklus hidrologi. Lembaban dari laut menguap, berubah
menjadi awan,
terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan akhirnya kembali
ke laut melalui sungai
dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang
itu semula.
2. Siklus
Hidrologi
Siklus air atau siklus
hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah
berhenti dari atmosfer
ke bumi
dan kembali ke atmosfir
melalui kondensasi,
presipitasi,
evaporasi
dan transpirasi.
Pemanasan air laut oleh sinar matahari
merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus
menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk
hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.
Pada perjalanan menuju
bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung
jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah
mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara
yang berbeda:
Ø
Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut,
di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer)
dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan
menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam
bentuk hujan, salju, es.
Ø
Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air
bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan
menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat
bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air
tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.
Ø
Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan
tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit
pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah
dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama
lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar
daerah aliran sungai menuju laut.
Air permukaan, baik
yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air
bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke
laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen
siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS).Jumlah air di
bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.
3. Jenis-jenis
Hujan
Jenis-jenis hujan
dibedakan menjadi 3 macam yang ditinjau berdasarkan terjadinya, berdasarkan
ukuran butirnya, dan berdasasrkan curah hujan.
a. Jenis-jenis
hujan berdasarkan terjadinya
Ø
Hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena
udara panas yang naik disertai dengan angin berputar.
Ø
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.
Ø
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.
Ø
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.
Ø
Hujan muson atau hujan musiman, 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,
hujan muson terjadi bulan Oktober sampai April. Sementara di kawasan Asia Timur terjadi bulan Mei sampai Agustus.
Siklus muson inilah yang menyebabkan adanya musim
penghujan dan musim kemarau.
b. Jenis-jenis
hujan berdasarkan ukuran butirnya
Ø
Hujan gerimis / drizzle, diameter butirannya
kurang dari 0,5 mm
Ø
Hujan batu es, curahan batu es yang turun dalam
cuaca panas dari awan yang suhunya dibawah 0° Celsius
Ø
Hujan deras / rain, curahan air yang turun dari
awan dengan suhu diatas 0° Celsius dengan diameter ±7 mm.
c. Jenis-jenis
hujan berdasarkan curah hujan
Ø
hujan sedang, 20 - 50 mm per hari
Ø
hujan lebat, 50-100 mm per hari
Ø
hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari
4. Proses
pembuatan 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.
5. Hujan
asam
Hujan asam diartikan
sebagai segala macam hujan
dengan pH
di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida
(CO2) di udara
yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Jenis asam
dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu melarutkan mineral
dalam tanah
yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang.
Hujan asam disebabkan
oleh belerang
(sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar
fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Zat-zat
ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat
dan asam nitrat
yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan. Air hujan yang asam tersebut
akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti
berbahaya bagi kehidupan ikan dan tanaman. Usaha untuk mengatasi hal ini saat
ini sedang gencar dilaksanakan.
Secara alami hujan asam
dapat terjadi akibat semburan dari gunung berapi
dan dari proses biologis di tanah, rawa, dan laut. Akan tetapi, mayoritas hujan
asam disebabkan oleh aktivitas manusia seperti industri, pembangkit
tenaga listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan
pertanian (terutama amonia).
Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini dapat terbawa angin hingga ratusan
kilometer di atmosfer sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit ke tanah.
Hujan asam karena proses industri
telah menjadi masalah yang penting di Republik Rakyat Cina, Eropa Barat, Rusia dan daerah-daerah di
arahan anginnya. Hujan asam dari pembangkit tenaga listrik di Amerika
Serikat bagian Barat telah merusak hutan-hutan di New York
dan New England.
Pembangkit tenaga listrik ini umumnya menggunakan batu bara sebagai bahan
bakarnya.
Proses
yang terlibat dalam pemecahan Asam ( catatan: bahwa hanya SO2 dan NOX memegang
peran penting dalam hujan asam).
v Pembentukan hujan asam
Secara sedehana, reaksi
pembentukan hujan asam sebagai berikut:
Bukti terjadinya
peningkatan hujan asam diperoleh dari analisa es kutub. Terlihat turunnya kadar
pH sejak dimulainya Revolusi Industri dari 6 menjadi 4,5 atau 4.
Informasi lain diperoleh dari organisme yang dikenal sebagai diatom yang
menghuni kolam-kolam. Setelah bertahun-tahun, organisme-organisme yang mati
akan mengendap dalam lapisan-lapisan sedimen di dasar kolam. Pertumbuhan diatom
akan meningkat pada pH tertentu, sehingga jumlah diatom yang ditemukan di dasar
kolam akan memperlihatkan perubahan pH secara tahunan bila kita melihat ke
masing-masing lapisan tersebut.
Sejak dimulainya
Revolusi Industri, jumlah emisi sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke atmosfer
turut meningkat. Industri yang menggunakan bahan bakar fosil, terutama batu bara,
merupakan sumber utama meningkatnya oksida belerang ini. Pembacaan pH di area
industri terkadang tercatat hingga 2,4 (tingkat keasaman cuka). Sumber-sumber ini,
ditambah oleh transportasi, merupakan penyumbang-penyumbang utama hujan asam.
Masalah hujan asam
tidak hanya meningkat sejalan dengan pertumbuhan populasi
dan industri tetapi telah berkembang menjadi lebih luas. Penggunaan cerobong asap yang tinggi untuk
mengurangi polusi
lokal berkontribusi dalam penyebaran hujan asam, karena emisi gas yang
dikeluarkannya akan masuk ke sirkulasi udara regional yang memiliki jangkauan
lebih luas. Sering sekali, hujan asam terjadi di daerah yang jauh dari lokasi
sumbernya, di mana daerah pegunungan cenderung memperoleh lebih banyak karena tingginya
curah hujan di sini.
Terdapat hubungan yang
erat antara rendahnya pH dengan berkurangnya populasi ikan di danau-danau. pH di
bawah 4,5 tidak memungkinkan bagi ikan untuk hidup, sementara pH 6 atau lebih
tinggi akan membantu pertumbuhan populasi ikan. Asam di dalam air akan
menghambat produksi enzim dari larva ikan trout untuk keluar dari
telurnya. Asam juga mengikat logam beracun seperi alumunium
di danau. Alumunium akan menyebabkan beberapa ikan mengeluarkan lendir
berlebihan di sekitar insangnya sehingga ikan sulit bernafas. Pertumbuhan Phytoplankton yang menjadi
sumber makanan ikan juga dihambat oleh tingginya kadar pH.
Tanaman dipengaruhi
oleh hujan asam dalam berbagai macam cara. Lapisan lilin pada daun rusak sehingga
nutrisi menghilang sehingga tanaman tidak tahan terhadap keadaan dingin, jamur
dan serangga. Pertumbuhan akar menjadi lambat sehingga lebih sedikit nutrisi
yang bisa diambil, dan mineral-mineral penting menjadi hilang.
Ion-ion beracun yang
terlepas akibat hujan asam menjadi ancaman yang besar bagi manusia. Tembaga di
air berdampak pada timbulnya wabah diare pada anak dan air tercemar alumunium
dapat menyebabkan penyakit Alzheimer.
v Metode Pencegahan
Di Amerika
Serikat, banyak pembangkit tenaga listrik tenaga batu bara
menggunakan Flue gas desulfurization (FGD) untuk menghilangkan gas yang
mengandung belerang dari cerobong mereka. Sebagai contoh FGD adalah wet
scrubber yang umum digunakan di Amerika Serikat dan negara-negara lainnya. Wet
scrubber pada dasarnya adalah tower yang dilengkapi dengan kipas yang mengambil
gas asap dari cerobong ke tower tersebut. Kapur atau batu kapur dalam bentuk
bubur juga diinjeksikan ke ke dalam tower sehingga bercampur dengan gas
cerobong serta bereaksi dengan sulfur dioksida yang ada, Kalsium karbonat dalam
batu kapur menghasilkan kalsium sulfat ber pH netral yang secara fisik dapat
dikeluarkan dari scrubber. Oleh karena itu, scrubber mengubah polusi menjadi
sulfat industri.
Di beberapa area,
sulfat tersebut dijual ke pabrik kimia sebagai gipsum bila
kadar kalsium sulfatnya tinggi. Di tempat lain, sulfat tersebut ditempatkan di land-fill.
6. Hujan
meteor
Hujan meteor yaitu
hujan yang terhadi karena meluncurnua benda-benda angkasa ke permukaan bumi.
Untuk hujan meteor dikarenakan benda-benda langit yang ditarik oleh grafitasi
bumi sehingga mendekati bumi. Apabila benda-benda tersebut terlalu besar dan
tidak sampai terbakar habis di atmosfer dan sampai ke permukaan bumi disebut
asteroid.