Hujan adalah sebuah presipitasi berwujud cairan, berbeda dengan presipitasi non-cair seperti salju, batu es dan slit.
Hujan memerlukan keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui
suhu di atas titik leleh es di dekat dan di atas permukaan Bumi. Di
Bumi, hujan adalah proses kondensasi uap air di atmosfer menjadi butir air
yang cukup berat untuk jatuh dan biasanya tiba di daratan. Dua proses
yang mungkin terjadi bersamaan dapat mendorong udara semakin jenuh
menjelang hujan, yaitu pendinginan udara atau penambahan uap air ke
udara. Virga
adalah presipitasi yang jatuh ke Bumi namun menguap sebelum mencapai
daratan; inilah satu cara penjenuhan udara. Presipitasi terbentuk
melalui tabrakan antara butir air atau kristal es dengan awan. Butir hujan memilik ukuran yang beragam mulai dari pepat, mirip panekuk (butir besar), hingga bola kecil (butir kecil).
Kelembapan yang bergerak di sepanjang zona perbedaan suhu dan kelembapan tiga dimensi yang disebut front cuaca
adalah metode utama dalam pembuatan hujan. Jika pada saat itu ada
kelembapan dan gerakan ke atas yang cukup, hujan akan jatuh dari awan
konvektif (awan dengan gerakan kuat ke atas) seperti kumulonimbus (badai petir) yang dapat terkumpul menjadi ikatan hujan sempit. Di kawasan pegunungan, hujan deras bisa terjadi jika aliran atas lembah meningkat di sisi atas angin permukaan
pada ketinggian yang memaksa udara lembap mengembun dan jatuh sebagai
hujan di sepanjang sisi pegunungan. Di sisi bawah angin pegunungan,
iklim gurun dapat terjadi karena udara kering yang diakibatkan aliran
bawah lembah yang mengakibatkan pemanasan dan pengeringan massa udara. Pergerakan truf monsun, atau zona konvergensi intertropis, membawa musim hujan ke iklim sabana. Hujan adalah sumber utama air tawar di sebagian besar daerah di dunia, menyediakan kondisi cocok untuk keragaman ekosistem, juga air untuk pembangkit listrik hidroelektrik dan irigasi ladang. Curah hujan dihitung menggunakan pengukur hujan. Jumlah curah hujan dihitung secara aktif oleh radar cuaca dan secara pasif oleh satelit cuaca.
Dampak pulau panas perkotaan mendorong peningkatan curah hujan dalam jumlah dan intensitasnya di bawah angin perkotaan. Pemanasan global juga mengakibatkan perubahan pola hujan di seluruh dunia, termasuk suasana hujan di timur Amerika Utara dan suasana kering di wilayah tropis. Hujan adalah komponen utama dalam siklus air dan penyedia utama air tawar di planet ini. Curah hujan rata-rata tahunan global adalah 990 millimetre (39 in). Sistem pengelompokan iklim seperti sistem pengelompokan iklim Köppen
menggunakan curah hujan rata-rata tahunan untuk membantu membedakan
kawasan-kawasan iklim. Antarktika adalah benua terkering di Bumi. Di
daerah lain, hujan juga pernah turun dengan kandungan metana, besi, neon, dan asam sulfur.
Pembentukan
Udara lembap
Udara berisikan uap air dan sejumlah air dalam massa udara kering,
disebut Rasio Pencampuran, diukur dalam satuan gram air per kilogram
udara kering (g/kg).Jumlah kelembapan di udara juga disebut sebagai kelembapan relatif; yaitu persentase total udara uap air yang dapat bertahan pada suhu udara tertentu. Jumlah uap air yang dapat ditahan udara sebelum melembap (100% kelembapan relatif) dan membentuk awan (sekumpulan air kecil dan tampak dan partikel es yang tertahan di atas permukaan Bumi) bergantung pada suhunya. Udara yang lebih panas memiliki lebih banyak
uap air daripada udara dingin sebelum melembap. Karena itu, satu-satunya
cara untuk melembapkan udara adalah dengan mendinginkannya. Titik embun adalah suhu yang dicapai dalam pendinginan udara untuk melembapkan udara tersebut. Ada empat mekanisme utama dalam pendinginan udara hingga titik
embunnya: pendinginan adiabatik, pendinginan konduktif, pendinginan
radiasional, dan pendinginan evaporatif. Pendinginan adiabatik terjadi ketika udara naik dan menyebar.Udara dapat naik karena konveksi, gerakan atmosfer berskala besar, atau perintang fisik seperti pegunungan (pengangkatan orografis). Pendinginan konduktif terjadi ketika udara bertemu permukaan yang lebih dingin,biasanya tertiup dari satu permukaan ke permukaan lain, misalnya dari
permukaan air ke daratan yang lebih dingin. Pendinginan radiasional
terjadi karena emisi radiasi inframerah yang muncul akibat udara ataupun permukaan di bawahnya.Pendinginan evaporatif terjdai ketika kelembapan masuk dalam udara
melalui penguapan, sehingga memaksa suhu udara mendingin hingga suhu bulb basah, atau mencapai titik kelembapan.
Cara utama uap air dapat bergabung dengan udara adalah ketika angin berkonvergensi ke wilayah gerakan ke atas,presipitasi atau virga yang jatuh dari atas, pemanasan siang hari yang menguapkan air dari permukaan laut, badan air atau tanah basah, transpirasi tumbuhan,udara dingin atau kering yang bergerak di perairan panascool or dry air moving over warmer water,dan udara yang naik di pegunungan.Uap air biasanya mulai mengembun di nuklei kondensasi seperti debu, es, dan garam untuk membentuk awan. Bagian-bagian tinggi front cuaca (tiga dimensi)memaksa wilayah luas melakukan gerakan ke atas di atmosfer Bumi sehingga membentuk dek awan seperti altostratus atau sirostratus. Stratus
adalah dek awan stabil yang terbentuk ketika udara dingin dan stabil
terperangkap di bawah massa udara panas. Awan ini juga dapat terbentuk
akibat pengangkatan kabut adveksi ketika kondisi berangin.
Koalesensi
Koalesensi
terjadi ketika butir air bergabung membentuk butir air yang lebih
besar, atau ketika butir air membeku menjadi kristal es yang dikenal
sebagai proses Bergeron.
Resistensi udara mengakibatkan butiran air mengambang di awan. Ketika
turbulensi udara terjadi, butiran air bertabrakan dan menghasilkan
butiran yang lebih besar. Butiran air besar ini turun dan koalesensi
terus berlanjut, sehingga butiran menjadi cukup berat untuk melawan
resistensi udara dan jatuh sebagai hujan. Koalesensi umumnya sering
terjadi di awan atas titik beku dan dikenal sebagai proses hujan hangat.[Di awan bawah titik beku, kristal es mulai jatuh ketika memiliki massa
yang cukup. Umumnya, kristal membutuhkan massa yang lebih besar daripada
koalesensi yang terjadi antara kristal dan butiran air sekitarnya.
Proses ini bergantung kepada suhu, karena butiran air superdingin hanya
ada di awan bawah titik beku. Selain itu, karena perbedaan suhu yang
besar antara awan dan permukaan, kristal-kristal es ini bisa mencair
ketika jatuh dan menjadi hujan.
Butiran hujan memiliki beragam ukuran mulai dari diameter rata-rata
01 millimetre (0.039 in) hingga 9 millimetre (0.35 in), di atas itu
butiran akan terpisah-pisah. Butiran kecil disebut butiran awan dan
berbentuk bola. Butiran hujan besar semakin pepat di bawah seperti roti hamburger, butiran terbesar berbentuk mirip parasut.Berbeda dengan kepercayaan masyarakat, bentuk butir hujan yang asli justru tidak mirip air mata.Butiran hujan terbesar di Bumi tercatat di Brasil dan Kepulauan Marshall pada tahun 2004—beberapa di antaranya sebesar 10 millimetre (0.39 in). Ukuran besar ini disebabkan oleh pengembunan partikel asap besar atau tabrakan antara sekelompok kecil butiran dengan air tawar yang banyak.
Intensitas dan durasi hujan biasanya berkaitan terbalik yang berarti
badai intensitas tinggi memiliki durasi pendek dan badai intensitas
rendah memiliki durasi panjang.Butir hujan pada hujan es cair cenderung lebih besar daripada butiran hujan lain.Butir hujan jatuh pada kecepatan terminalnya, lebih besar untuk butiran besar karena massanya yang lebih besar terhadap rasio tarikan. Di permukaan laut tanpa angin, gerimis
05 millimetre (0.20 in) jatuh dengan kecepatan 2 metre per detik
(4.5 mph), sementara butiran besar 5 millimetre (0.20 in) jatuh pada
kecepatan 9 metre per detik (20 mph).Suara butir hujan menabrak air disebabkan oleh gelembung air berosilasi di bawah air. Kode METAR untuk hujan adalah RA, sementara kode untuk hujan deras adalah SHRA.
SUMBER WIKIPEDIA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar