Proses Terjadinya Hujan, Jenis-jenis Hujan dan Cara Mengukur Curah Hujan

Hujan adalah sebuah fenomena alam yang biasa terjadi di dalam kehidupan ini. Meski demikian, penting untuk mempelajari berbagai hal seputar hujan, seperi misalnya proses terjadinya hingga cara memanfaatkan air hujan semaksimal mungkin agar terhindar dari bencana. 

Dalam artikel kali ini, Lazytekno akan membahas mengenai :

1. Pengertian hujan. (✔)
2. Proses terjadinya hujan. (✔)
3. Jenis-jenis hujan. (✔)
4. Cara mengukur curah hujan. (✔) 

Definisi Hujan

Hujan

Apa yang dimaksud dengan hujan? Hujan sudah menjadi bagian dari kehidupan manusia di Bumi. Hujan sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Kadang hujan hanya gerimis saja, namun tak jarang hujan menjadi sangat deras dan lebat. Bahkan hujan bisa berpotensi menyebabkan banjir.

Ada beberapa daerah yang sering turun hujan, namun ada juga daerah yang jarang turun hujan. Terdapat dampak positif dan negatif hujan. Keuntungan hujan misalnya bisa menambah sumber air, membantu sistem irigasi pertanian dan lain-lain. Sedangkan kerugiannya bisa menyebabkan banjir dan kendala aktivitas outdoor.

Apapun itu, hujan adalah karunia dari Tuhan yang harus disyukuri. Lantas bagaimanakah proses hujan terjadi sehingga bisa turun dari langit? Tetapi apa sebenarnya definisi hujan? Secara umum hujan adalah tetesan air yang berasal dari langit.

Proses Terjadinya Hujan Secara Lengkap

Alur terbentuknya hujan. 

Bagaimanakah proses terjadinya hujan dari awal hingga turun hujan? Berikut merupakan tahapan proses terjadinya hujan.

Hujan merupakan salah satu bagian dari siklus air di bumi. Terdapat empat tahapan umum di dalam perputaran itu. Adapun tahap-tahapnya adalah sebagai berikut.

1.  Panas Matahari (Air Menguap)

Ini adalah awal dari proses terjadinya hujan. Matahari adalah sebagian dari isi alam. Matahari yang selalu menyinari bumi dengan teriknya yang menimbulkan efek panas, sehingga panasnya matahari bisa membuat air danau, sungai dan laut menguap ke udara. Selain dari air danau sungai dan laut, air yang menguap ke udara juga bisa disebabkan juga dari tubuh manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan benda-benda lain yang mengandung air.

2. Suhu Tinggi (Uap air menjadi padat – terbentuk awan)

Suhu udara di indonesia termasuk ke golongan suhu udara yang tinggi akibatnya panas matahari akan membuat uap air tersebut mengalami kondensasi (pemadatan) dan menjadi sebuah embun.

Embun terbentuk dari titik-titik ir kecil sehingga suhu udara semakin tinggi membuat titik-titik dari embun semakin banyak berkumpul memadat dan akan membentuk menjadi awan.  

Menurut kajian Neilburger tahun 1995, pada tahapan ini, tetes-tetes air memiliki ukuran jari-jari sekitar 5-20 mm. Dalam ukuran ini tetesan air akan jatuh dengan kecepatan 0,01-5 cm/detik sedangkan kecepatan aliran udara ke atas jauh lebih tinggi sehingga tetes air tersebut tidak akan jatuh ke bumi.

3. Dengan Bantuan Angin (Awan kecil menjadi awan besar)

Adanya angin dari udara yang menyebabkan tiupan yang akan membantu awan-awan bergerak ke tempat yang lain.

Pergerakan angin memberikan pengaruh besar terhadap awan  sehingga membuat awan kecil menyatu dan kemudian membentuk awan yang lebih besar lagi lalu bergerak ke langit atau ke tempat yang memiliki suhu lebih rendah.

Dan semakin banyak butiran awan yang terkumpul awan akan berubah warna menjadi semakin kelabu.

4. Hujan Tercipta

Dan setelah awan semakin kelabu akibatnya titik-titik air semakin berat dan tidak terbendung lagi akan membuat butiran-butiran air tadi jatuh ke bumi sehingga terjadilah hujan.

Jenis-jenis Hujan

Berbagai manfaat hujan bagi manusia

Setelah kita melewati proses terbentuknya hujan, kita akan menjelaskan mengenai beberapa jenis hujan yang ada di seluruh dunia yang akan turun pada kurun waktu tertentu dengan berbagai macam suhu-suhu tertentu yang melewati beberapa proses dalam terjadinya jenis-jenis hujan yang akan turun di permukaann bumi.

Ada beberapa jenis hujan. Semua itu diklasifikasikan berdasarkan berbagai faktor, seperti tempat terjadinya, kandungan kimia, dll.

Jenis-jenis Hujan

• Hujan Frontal
• Hujan Es
• Hujan Rintik
• Hujan Asam
• Hujan Orografis
• Hujan Zenith
• Hujan Buatan

Hujan Frontal 

Ini adalah salah satu dari macam-macam hujan yang ada di dunia, yakni hujan frontalHujan frontal terjadi karena adanya pertemuan antara angin musim panas yang membawa uap air lembab dan udara yang bersuhu rendah. Biasanya pertemuan kedua perbedaan massa tersebut terjadi di bidang front, yaitu salah satu tempat yang mudah akan terjadinya proses kondensasi dan pembentukan awan.

Dalam proses pendinginan akan terbentuk titik-titik air yang disebut dengan awan, seteleh titik-titik air itu mulai mengendap dan tak terbendung lagi akhirnya akan terjatuh dan terjadilah hujan frontal.

Setelah kita menjelaskan jenis- jenis hujan yang ada di indonesia serta proses terjadinya hujan tersebut. Lalu kita akan mejelaskan tentang bentuk-bentuk hujan yang ada di indonesia.

Hujan Es

Hujan es adalah hujan yang turun ke bumi berupa bentuk butir-butir es atau yang biasa disebut dengan hujan batu yang akan berjatuhan ke bumi.

Terjadinya hujan es karena  arus udara yang banyak mengandung uap air yang akan bergerak secara vertikal lalu akan mencapai udara yang paling tinggi,

Sehingga suhu  udaranya akan turun 0°C. Akibatnya dari proses tersebut maka uap air yang berada di udara akan berubah sangat cepat menjadi kristal-kristal es dan akan jatuh ke permukaan bumi menjadi hujan es dan kemudian sebagian kristal-kristal tersebut akan cepat mencair sebelum sampai di permukaan bumi.

Biasanya hujan es sering diiringi dengan hujan yang sangat lebat dan terjadi pada siang hari namun hujan es ini terjadi begitu cepat dan tidak terlalu lama.

Hujan Rintik

Hujan rintik-rintik adalah hujan yang hanya menjatuhkan rintik-rintik air dari langit yang tidak terlalu lebat, hujan rintik-rintik ini terjadi karena butir-butir awan sangat sedikit dengan ukuran diameter 0.2-0,5 mm dan biasanya hujan rintik-rintik ini hanya terjadi pada awan yang berlapisan rendah yang dekat dengan permukaan bumi.

Hujan Asam

Hujan asam adalah jenis hujan yang disebabkan oleh pencemaran udara karena asap udara atau efek rumah kaca yang akan menimbulkan endapan hujan asam yang sangat tinggi sehingga akan menimbulkan kerusakan terhadap lingkungan sekitar.

Dengan adanya kandungan dalam udara seperti oksida sulfur dan oksida nitrogen yang asalnya dari asap pabrik atau asap industri  makan akan mengalami perubahan kimia di udara dan akan jatuh ke bumi sebagai hujan asam dalam bentuk air hujan, kabut atau salju yang akan turun bahkan bisa saja sebagai partikel-partikel kering yang membentuk asam.

Hujan Orografis 

Hujan Orografis terjadi di wilayah pegunungan atau tempat yang memiliki ketinggian wilayah yang tinggi. Proses terjadinya hujan ini adalah adanya uap air yang terbawa ke wilayah pegunungan bertemu dengan massa udara yang bersuhu rendah sehingga terjadi pengembunan dan membentuk awan. Setelah awan jenuh, hujan pun turun.

Hujan Zenith

Selanjutnya adalah hujan zenith atau yang biasa dikenal dengan hujan konveksi. Hujan ini terjadi di sekitar garis khatulistiwa.

Hujan konveksi terjadi karena adanya pertemuan angin pasat timur laut dengan angin pasat tenggara sehingga membentuk gumpalan yang naik secara vertikal karena terkena pemanasan oleh matahari. Hal ini menyebabkan suhu di sekitar menjadi turun dan massa awan semakin bertambah. Sesampainya pada titik jenuh, hujan pun turun.

Hujan Buatan

Hujan buatan adalah hujan yang terjadi secara sengaja atas keinginan manusia melalui suatu proses tertentu. Biasanya hujan ini diciptakan untuk memadamkan kebakaran.

Artikel Menarik Lainnya : 

• Zoologi, Ilmu Tentang Apa?
• Apa Benar Filum Protozoa Tidak Bisa Mati?
• Poliandri, Asyiknya Memiliki Banyak Suami
• Menakjubkan, Ini Fakta Sistem Peredaran Darah Manusia

Alat Mengukur Curah Hujan

alat mengukur curah hujan

Sekarang Lazytekno akan membahas cara untuk mengukur curah hujan. Ternyata ada bebagai macam cara loh.

Bahkan ada cara yang mudah untuk mengukur curah hujan dan bisa kamu praktikan di rumah dengan teman-teman.

Lalu bagaimana cara mengukur curah hujan? Ternyata ada alat tersendiri.

Berdasarkan mekanismenya, alat pengukur curah hujan dibagi menjadi dua golongan yaitu penakar hujan tipe manual dan penakar hujan tipe otomatis (perekam).

Penakar Hujan Tipe Manual

Alat penakar hujan manual pada dasarnya hanya berupa container atau ember yang telah diketahui diameternya.

Pengukuran hujan dengan menggunakan alat ukur manual dilakukan dengan cara air hujan yang tertampung dalam tempat penampungan air hujan tersebut diukur volumenya setiap interval waktu tertentu atau setiap satu kejadian hujan.

Dengan cara tersebut hanya diperoleh data curah hujan selama periode tertentu. Alat penakar hujan manual ada dua jenis, yaitu: penakar hujan ombrometer biasa dan  penakar hujan ombrometer observatorium

Berikut adalah penjelasannya dan cara kerja alat pengukur curah hujan.

Penakar Hujan Ombrometer Biasa

Penakar hujan ini tidak dapat mencatat sendiri (non recording), bentuknya sederhana terbuat dari seng plat tingginya sekitar 60cm di cat alumunium, ada juga yang terbuat dari pipa paralon tingginya 100 cm.

Prinsip kerja Ombrometer menggunakan prinsip pembagian antara volume air hujan yang ditampung dibagi luas mulut penakar. Ombrometer biasa diletakan pada ketinggian 120-150 cm. Kemudian luas mulut penakar dihitung, volume air hujan yang tertampung juga dihitung.

Cara pengamatan:

1. Pengamatan dilakukan setiap hari pada pukul 07.00 waktu setempat atau pada jam-jam tertentu
2. Letakan gelas penakar di bawak kran dan kran dibuka agar airnya tertampung ke dalam gelas ukur
3. Jika curah hujan melebihi 25mm sebelum mencapai skala 25 mm kran dapat ditutup dahulu dan dilakukan pencatatan. Lalu dilanjutkan sampai air dalam baik habis dan dicatat
4. Pembacaan curah hujan pada gelas penakar dilakukan tepat pada dasar menikusnya. Bila dasar menikus tidak tepat pada garis skala, diambil garis skala yang terdekat dengan menikusnya Bila dasar menikus tepat pada pertengahan antara dua garis skala, diambil atau dibaca ke angka ganjil, misal 17,5mm menjadi 17mm, 24,5 mm menjadi 25 mm.

Penakar Hujan Ombrometer Observatorium

Penakar hujan tipe observatorium adalah penakar hujan manual yang menggunakan gelas ukur untuk mengukur air hujan.

Penakar hujan ini merupakan penakar hujan yang banyak digunakan di Indonesia dan merupakan standar di Indonesia.

Penakar ombrometer observatorium memiliki kelebihan, yaitu mudah dipasang, mudah dioprasikan, dan pemeliharaanya juga relatif mudah.

Kekurangannya adalah data yang didapat hanya untuk jumlah curah hujan selama periode 24 jam, beresiko kekurasakan gelas ukur, dan resiko kesalahan pembacaan dapat terjadi saat membaca permukaan dari tinggi air di gelas ukur sehingga hasilnya dapat berbeda.

Prinsip kerja alat ini adalah:

1. Saat terjadi hujan air masuk ke dalam corong penakar.
2. Air yang masuk ke dalam penakar dialirkan dan terkumpul di dalam tabung penampung.
3. Pada jam-jam pengamatan air hujan yang tertampung diukur dengan menggunakan gelas ukur.
4. Apabila jumlah curah hujan yang tertampung melebihi kapasitas gelas ukur, maka pengukuran dilakukan beberapa kali hingga air hujan yang tertampung dapat terukur semua.

Penakar Hujan Tipe Otomatis

Alat ukur hujan otomatis adalah alat penakar hujan yang mekanisme pencatatan hujannya bersifat otomatis (perekam).

Macam-Macam Penakar Hujan Tipe Otomatis

• Penakar Hujan Hellman
• Penakar Hujan Bendix
• Penakar Hujan Tilling Siphon
• Penakar Hujan Tipping Bucket
• Penakar Hujan Floating Bucket
• Penakar Hujan Weighing Bucket
• Penakar Hujan Optical

Dengan menggunakan alat ini dapat mengukur curah hujan tinggi maupun rendah selang periode waktu tertentu juga dapat dicatat lamanya waktu hujan. Dengan demikian besarnya intensitas curah hujan dapat ditentukan.

Pada dasarnya alat hujan otomatis ini sama dengan alat pengukur manual yang terdiri dari tiga komponen yaitu corong, bejana pengumpul dan alat ukur.

Perbedaanya terletak pada komponen bejana dan alat ukurnya dibuat secara khusus. Alat Penakar hujan otomatis diantaranya:

Penakar Hujan Hellman

Pada umumnya penakar hujan tipe Hellman yang dipakai oleh BMKG yaitu Rain Fues yang diimpor dari Jerman.

Cara kerja :

1. Jika hujan turun, air hujan masuk memalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung
2. Air hujan ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat atau naik ke atas
3. Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakannya selalu mengikuti tangkai pelampung
4. Gerakan pena dicatat.
5. Jika air di tabung hampir penuh, pena akan mencapai tempat teratas pada pias
6. Setelah air mencapai lengkungan selang gelas, maka berdasarkan sistem siphon otomatis air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dan tabung.
7. Bersamaan dengan keluarnya air tangki pelampung dan pena turun dan menggoreskan garis vertikal
8. Jika hujan masih turun, maka pelampung akan naik kembali
9. Curah hujan dihitung dengan menghitung garis-garis vertikal

Penakar Hujan Tipe Bendix

Penakar hujan otomatis yang lainnya yaitu tipe bendix yang sekilas terlihat seperti tiang bendera namun ini merupakan salah satu penakar hujan otomatis yang cara kerjanya cukup simple.

Cara kerja penakar hujan tipe bendix ini adalah:

1. Penakar hujan tipe bekerja dengan cara menimbang air hujan (baca: fungsi air hujan)
2. Air hujan ditampung dalam timbangan yang sudah disediakan.
3. Melalui cara mekanis hasil dari timbangan ini ditransfer melalui  jarum petunjuk berpena.
4. Maka akan diketahui curah hujan melalui penimbangan air yang ditransferkan dari jarum petunjuk ke dalam kertas.

Penakar hujan tipe Tilling Siphon

Ada pula penakar hujan otomatis tipe Tilting Siphon. Alar ini mengukur curah hujan dari intensitas hujan secara kontinyu. 

Cara kerja dari penakar hujan tipe ini adalah:

1. Prinsip kerja alat tipe siphon ini yaitu :
2. Air hujan ditampung di dalam tabung penampung
3. Bila penampung penuh maka tabung menjadi miring
4. Siphon mulai bekerja mengeluarkan air dalam tabung ketika penampun dalam keadaan penuh
5. Setiap pergerakan air dalam tabung tercatat pada pias sama seperti alat penakar hujan otomatis lainnya
6. Maka dapat diketahui curah hujan yang terkumpul dari pergerakan airnya
7. Biasanya waktu pengukurannya dilakukan selama 24 jam dan akan di cek setiap harinya dalam waktu yang tidak sama

Penakar Hujan Tipe Tiping Bucket

Pengukuran yang dilakukan dengan tipping bucket cocok untuk akumulasi hujan yang berjumlah di atas 200 mm/jam atau lebih.

Prinsip kerjanya sederhana, yaitu:

1. Air hujan akan masuk melalui corong penakar, dan kemudian mengalir untuk mengisi bucket.
2. Setiap jumlah air hujan yang masuk sebanyak 0.5 mm atau sejumlah 20 ml maka bucket akan berjungkit dimana bucket yang satunya akan dan siap untuk menerima air hujan yang masuk berikutnya.
3. Pada saat bucket berjungkit inilah pena akan menggores pias 0.5 skala (0.5 mm).
4. Pena akan menggores pias dengan gerakan naik dan turun.
5. Dari goresan pena pada skala pias dapat diketahui jumlah curah hujannya.

Penakar Hujan Floating Bucket

Penakar hujan otomatis lainnya adalah penakar hujan tipe floating bucket. Penakar hujan tipe ini digunakan untuk memfasilitasi perekaman hujan jarak jauh.

Prinsip mekanisme kerja alat penakar hujan otomatis floating bucket adalah:

1. Corong menerima air hujan, yang dikumpulkan dalam wadah persegi panjang.
2. Dengan memanfaatkan gerakan naik pelampung yang ada dalam bejana akibat tertampungnya hujan.
3. Pelampung ini berhubungan dengan sistem pena perekam di atas kertas berskala yang menghasilkan rekaman data hujan.
4. Alat ini dilengkapi dengan sistem pengurasan otomatis
5. Pada saat air hujan yang tertampung mencapai kapasitas penerimaanya akan dikeluarkan dari bejana dan pena akan kembali pada posisi dasar kertas rekaman data hujan.

Penakar Hujan Tipe Weighing Bucket

Jenis alat penakar hujan ini terdiri dari corong penangkap air hujan yang ditempatkan dia atas ember penampung air yang terletak di atas timbangan yang dilengkapi dengan alat pencatat otomatis.

Cara kerja alat ini adalah:

1. Alat pencatat otomatis pada timbangan dihubungkan ke permukaan kertas grafik yang tergulung pada sebuah kaleng silinder.
2. Dengan demikian setiap terjadi hujan, air hujan tertampung oleh corong akan dialirkan ke dalam ember yang terletak di atas timbangan.
3. Setiap ada penambahan air hujan ke dalam ember dapat tercatat pada kertas grafik.
4. Setiap periode waktu tertentu gulungan kertas dilepaskan untuk dianalisis.

Penakar Hujan Tipe Optical

Penakar hujan tipe optical memiliki sensor untuk menangkap curah hujan sehigga disebut juga sebagai optical sensor. Penakar hujan ini bekerja dengan sensor lokal karena baru terekam ketika hujan mengenai sensor yang terpasang.

Cara kerja dari penakar hujan tipe optical adalah :

1. Penakar hujan tipe ini memiliki beberapa saluran.
2. Di setiap saluran terdapat diode laser dan photoresistor detector untuk mendeteksi gambar yang terekam oleh sensor.
3. Saat air telah terkumpul untuk membuat single drop lalu jatuh ke batang laser.
4. Sensor diatur di angle yang tepat sehingga laser bisa langsung mendeteksi seperti lampu flash.
5. Flash dari photodeterctor ini bisa dibaca dan dikirim ke recorder.

Demikianlah artikel tentang pengertian, macam-macam, proses dan cara mengukur curah hujan. Semoga artikel ini bermanfaat untuk Anda.