Apa yang dimaksud dengan hujan?

Hujan

Hujan adalah sebuah peristiwa Presipitasi (jatuhnya cairan dari atmosfer yang berwujud cair maupun beku ke permukaan bumi) berwujud cairan. Hujan memerlukan keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemukan suhu di atas titik leleh es di atas permukaan Bumi.

Hujan atau disebut Presipitasi adalah turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi yang bisa berupa hujan, hujan salju, kabut, embun, dan hujan es. Di daerah tropis hujan memberikan sumbangan terbesar sehingga seringkali hujanlah yang dianggap presipitasi (Triatmodjo, 2008).

Sedangkan menurut Sosrodarsono (1976) presipitasi adalah nama umum dari uap yang mengkondensasi dan jatuh ke tanah dalam rangkaian proses siklus hidrologi, biasanya jumlah selalu dinyatakan dengan dalamnya presipitasi (mm). Jika uap air yang jatuh berbentuk cair disebut hujan (rainfall) dan jika berbentuk padat disebut salju (snow).

Di Bumi, hujan adalah proses kondensasi (perubahan wujud benda ke wujud yang lebih padat) uap air di atmosfer menjadi butiran 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. Butir hujan memiliki ukuran yang beragam mulai dari butiran besar hingga butiran kecilnya.

Atmosfer bumi mengandung uap air, meskipun jumlah uap air sangat kecil dibanding gas-gas lain di atmosfer, tetapi merupakan sumber air tawar terpenting bagi kehidupan di bumi. Air berada di udara dalam bentuk gas (uap air), zat cair (butir-butir air), dan kristal-kristal es. Kumpulan butir-butir air dan kristal-kristal es tersebut mempunyai ukuran yang sangat halus (diameter 2-40 mikron) membentuk awan yang melayang di udara, awan terbentuk sebagai hasil pendinginan dari udara basah yang bergerak ke atas. Proses pendinginan terjadi karena menurunnya suhu udara secara adiabatis dengan bertambahnya ketinggian. Partikel debu, kristal garam, dan kristal es yang melayang di udara dapat berfungsi sebagai inti kondensasi yang dapat mempercepat proses pendinginan, dengan demikian ada dua syarat penting terjadinya hujan yaitu massa udara harus mengandung cukup uap air dan massa udara harus naik ke atas sedemikian sehingga menjadi dingin (Triatmodjo, 2008).

Proses Terjadinya Hujan


Pada proses terjadinya hujan merupakan siklus yang terjadi pada bagian bumi yakni daratan dan perairan. Siklus ini terjadi berputar sepanjang waktu yang menyeimbangkan kehidupan di bumi, proses berikut merupakan proses terbentuknya hujan :

  1. Seluruh wilayah pada permukaan perairan bumi seperti sungai, danau, laut akan menguap ke udara karena panas matahari.

  2. Uap air kemudian naik terus ke atas kemudian menyatu dengan udara.

  3. Suhu udara yang semakin tinggi akan membuat uap air itu melakukan kondensasi atau menjadi embun, yang menghasilkan titik-titik air yang berbentuk kecil

  4. Suhu yang semakin tinggi membuat butiran uap yang menjadi embun tersebut semakin banyak jumlahnya, yang kemudian berkumpul membentuk awan.

  5. Awan kemudian terus berwarna menjadi kelabu dan gelap yang dikarenakan butiran airnya sudah terkumpul dalam jumlah banyak.

  6. Lalu suhu yang sangat dingin dan semakin berat, membuat butiran-butiran tersebut akan jatuh ke bumi yang dinamakan hujan.

Siklus terjadinya hujan tersebut adalah muktlak terjadi setiap tahunnya, karena tidak bisa dipungkiri bahwa air merupakan sumber daya alam yang sangat penting untuk kelangsungan makhluk hidup dan karena manfaat air bagi kehidupan akan mempengaruhi perkembangan bumi. Awan pada proses terjadinya hujan akan membedakan jenis hujan yang terjadi di setiap wilayah. Hal ini karena proses pembentukan awan pada siklus terjadinya hujan dibedakan berdasarkan lapisannya menjadi seperti berikut :

  • Sirus
    Sirus adalah lapisan yang paling atas yang bentuknya seperti serabut halus berwarna putih. Pada awan ini, akan membentuk menyerupai kristal es di langit, jika sedah terbentuk seperti itu biasanya hujan akan turun.

  • Cumulus
    Pada lapisan kedua ini, akan membentuk yang biasanya seperti gumpalan putih lembut yang menandakan kalau cuaca akan panas serta kering. Namun ada juga yang bisa muncul dengan warna hitam yang menandakan akan turun hujan disertai angin, petir dan guruh.

  • Stratus
    Merupakan lapisan yang menempati lapisan paling rendah di langit yang membuatnya letaknya dekat dengan permukaan bumi. Jika awan stratus kemudian berubah warna menjadi abu-abu, hal ini menandakan bahwa awan ini sudah mengandung butiran hujan yang siap diturunkan.

Tipe Hujan


Hujan terjadi karena udara basah yang naik ke atmosfer mengalami pendinginan sehingga terjadi proses kondensasi, naiknya udara keatas dapat terjadi secara siklonik, orografik, dan konvektif. Hujan dapat dibedakan berdasarkan cara naik udara ke-atas yaitu : (Triatmodjo, 2008)

  1. Hujan konvektif
    Di daerah tropis pada musim kemarau udara yang berada di dekat permukaan tanah mengalami pemanasan yang intensif. Pemanasan tersebut menyebabkan rapat massa berkurang, udara basah naik ke atas dan mengalami pendinginan sehingga terjadi kondensasi dan terjadi hujan. Hujan yang terjadi karena proses ini disebut hujan konvektif. Biasanya terjadi setempat, mempunyai intensitas yang tinggi dan durasi singkat.

  2. Hujan siklonik
    Jika massa udara panas yang relatif ringan bertemu dengan massa udara dingin yang relatif berat, maka udara panas akan bergerak di atas udara dingin. Udara yang bergerak ke atas tersebut akan mengalami pendinginan dan kemudian terkondensasi dan terbentuk awan dan hujan. Hujan yang terjadi disebut hujan siklonik, yang mempunyai sifat tidak terlalu lebat dan berlangsung lebih lama.

  3. Hujan orografis
    Udara lembab yang tertiup angin dan melintasi daerah pegunungan akan naik dan mengalami pendinginan sehingga terbentuk awan dan hujan. Sisi gunung yang dilalui awan tersebut banyak mendapatkan hujan, sedang sisi yang lain (sisi yang berlawanan arah) dilalui udara kering. Daerah tersebut tidak tetap tergantung pada musim (arah angin). Hujan ini terjadi di pegunungan dan merupakan pemasok air tanah, danau, bendungan, dan sungai.

Parameter Hujan


Jumlah hujan yang jatuh di permukaan bumi dinyatakan dalam kedalaman air (biasanya mm), yang dianggap terdistribusi secara merata pada seluruh daerah tangkapan air. Intensitas hujan adalah jumlah curah hujan dalam satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam mm/jam, mm/hari, mm/bulan dan sebagainya, yang kemudian disebut hujan jam-jaman, hujan harian, hujan mingguan, hujan bulanan dan sebagainya (Triatmodjo, 2008).

Menurut Sosrodarsono dalam buku hidrologi karya Bambang Triatmodjo (2008) menjelaskan bahwa curah hujan tidak bertambah sebanding dengan waktu. Jika durasi waktu lebih lama penambahan curah hujan lebih kecil dibandingkan dengan penambahan waktu, karena hujan bisa berkurang atau berhenti seperti ditunjukkan dalam Tabel berikut.

Tabel Keadaan hujan dan intensitas hujan

Keadaan Hujan Intensitas Hujan (mm) dalam 1 jam Intensitas Hujan (mm) dalam 24 jam
Hujan sangat ringan <1 <5
Hujan ringan 1-5 5-20
Hujan normal 5-10 20-50
Hujan lebat 10-20 50-100
Hujan sangat lebat >20 >100

Durasi hujan adalah hujan yang dihitung dari saat mulai hujan sampai hujan berhenti, yang biasanya dinyatakan dalam jam. Intensitas hujan rerata adalah perbandingan antara kedalaman hujan dan durasi hujan.

Distribusi hujan sebagai fungsi waktu yang menggambarkan variasi kedalaman hujan, dapat dinyatakan dalam bentuk diskret atau kontinyu yang disebut sebagai hidrograf, yaitu histogram kedalaman hujan atau intensitas hujan.

Pengukuran Hujan


Dari beberapa jenis presipitasi, hujan adalah yang paling bisa diukur. Pengukuran dapat dilakukan secara langsung dengan menampung air hujan yang jatuh, namun tidak dapat dilakukan di seluruh wilayah tangkapan air akan tetapi hanya dapat dilakukan pada titik-titik yang ditetapkan dengan menggunakan alat pengukur hujan (Triatmodjo, 2008).

Alat pengukur hujan dapat dibedakan menjadi 2 macam :

  1. Alat penakar hujan biasa
    Alat penakar hujan biasa terdiri dari corong dan botol penampung yang berada dalam satu tabung silinder. Alat ini dapat digunakan dengan ditempatkan di tempat terbuka yang tidak dipengaruhi pepohonan dan gedung yang ada di sekitarnya. Air hujan yang jatuh di corong akan tertampung di dalam tabung silinder, dengan mengukur volume air yang tertampung dan luas corong akan diketahui kedalaman hujan. Curah hujan kurang dari 0,1 mm maka akan dicatat 0,0 mm sedangkan untuk kejadian tidak ada hujan dengan garis (-). Pada pengukuran ini dilakukan setiap hari dengan pembacaan dilakukan pada pagi hari, sehingga hujan tercatat adalah hujan selama satu hari atau hujan harian. Alat penakar hujan biasa tidak dapat mengetahui kederasan (intensitas) hujan.

  2. Alat penakar hujan otomatis
    Alat ini mengukur hujan secara kontinyu sehingga dapat diketahui intensitas hujan dan lama waktu hujan. Ada beberapa macam alat penakar hujan otomatis yaitu alat penankar hujan jenis pelampung, alat penakar hujan jenis timba jungkit, alat penakar hujan jenis timbangan.

Hujan merupakan salah satu bentuk presipitasi uap air yang berasal dari alam yang terdapat di atmosfer. Bentuk presipitasi lainnya adalah salju dan es. Hujan berasal dari uap air di atmosfer, sehingga bentuk dan jumlahnya dipengaruhi oleh faktor klimatologi seperti angin, temperatur dan tekanan atmosfer. Uap air tersebut akan naik ke atmosfer sehingga mendingin dan terjadi kondensasi menjadi butir-butir air dan kristal-kristal es yang akhirnya jatuh sebagai hujan (Bambang Triatmojo, 1998)

Jumlah air yang jatuh ke permukaan bumi daoat diukur dengan menggunakan alat penakar hujan. Distribusi hujan dalam ruang dapat diketahui dengan mengukur hujan beberapa lokasi pada daerah yang ditinjau, sedangkan distribusi waktu dapat diketahui dengan mengukur hujan sepanjang waktu. Satuan curah hujan selalu dinyatakan dalam satuan milimeter atau inchi namun untuk di Indonesia satuan curah hujan yang digunakan adalah dalam satuan milimeter (mm).

Curah hujan merupakan ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak menguap, tidak meresap dan tidak mengalir. Curah hujan 1 (satu) milimeter artinya dalam luasan satu meter persegi pada tempat yang datar, tertampung air setinggi satu milimeter atau tertampung air sebanyak satu liter. Intensitas hujan adalah banyaknya curah hujan persatuan jangka waktu tertentu. Apabila dikatakan intensitasnya besar berarti hujan lebat dan kondisi ini sangat berbahaya karena dapat menimbulkan banjir, longsor dan efek negatif terhadap tanaman.

Hujan merupakan sumber dari semua air yang mengalir di sungai dan di dalam tampungan baik di atas maupun dibawah permukaan tanah. Jumlah dan variasi debit sungai tergantung pada jumlah, intensitas dan distribusi hujan. Terdapat hubungan antara debit sungai dan curah hujan yang jatuh di DAS yang bersangkutan. Apabila data pencatatan debit tidak ada, data pencatatan hujan dapat digunakan untuk memperkirakan debit aliran.

Hujan dapat dibedakan menjadi empat (4) tipe, pembagiannya berdasarkan faktor yang menyebabkan terjadinya hujan tersebut :

  1. Hujan Orografi
    Hujan ini terjadi karena adanya penghalang topografi, udara dipaksa naik dan kemudian mengembang dan mendingin terus mengembun dan selanjutnya dapat jatuh sebagai hujan. Bagian lereng yang menghadap angin hujannya akan lebih lebat dari pada bagian lereng yang ada di belakangnya. Curah hujan berbeda menurut ketinggiannya, biasanya curah hujan makin besar pada tempat-tempat yang lebih tinggi sampai suatu ketinggian tertentu.

  2. Hujan Konvektif
    Hujan ini merupakan hujan yang paling umum terjadi di daerah tropis. Panas yang menyebabkan udara naik ke atas kemudian mengembang dan secara dinamika menjadi dingin dan berkondensasi dan akan jatuh sebagai hujan. Proses ini khas buat terjadinya badai Guntur yang terjadi di siang hari yang menghasilkan hujan lebat pada daerah yang sempit. Badai Guntur lebih sering terjadi di lautan dari pada di daratan.

  3. Hujan Frontal
    Hujan ini terjadi karena adanya front panas, awan yang terbentuk biasa tipe stratus dan biasanya terjadi hujan rintik-rintik dengan intensitas kecil. Sedangkan pada front dingin, awan yang terjadi biasanya tipe cumulus dan cumulonimbus dimana hujannya lebat dan cuaca yang timbul sangat buruk. Hujan front ini tidak terjadi di Indonesia karena di Indonesia tidak terjadi front.

  4. Hujan Siklon Tropis
    Siklon tropis hanya dapat timbul di daerah tropis antara lintang 0º- 10º lintang utara dan selatan tidak berkaitan dengan front, karena siklon ini berkaitan dengan sistem tekanan rendah. Siklus tropis dapat timbul di lautan yang panas, karena energy utamanya diambil dari panas laten yang terkandung dari uap air. Siklon tropis akan mengakibatkan cuaca yang buruk dan hujan yang lebat pada daerah yang dilaluinya.