PRESIPITASI

                Di atmosfir terdapat uap air sebagai hasil dari evaporasi dan transpirasi. Terjadinya proses-proses fisika di atmosfir, maka uap air ini mengalami perubahan, baik menjadi cair (air, embun) atau padat (es dan salju). Produk-produk tersebut jatuh ke permukaan bumi dan disebut sebagai presipitasi.

Selama butir-butir es, salju, air masih melayang-layang di atmosfir karena kecilnya, dan belum sampai ke permukaan bumi belum disebut sebagai presipitasi.

                Presipitasi dalam bentuk padat (es, salju) banyak terjadi di daerah dimana terdapat musim dingin, yaitu di daerah beriklim sedang (temperate) dan beriklim dingin.

·         Salju  :  Bentuk presipitasi dari air beku, berbentuk kristal heksagonal bercabang atau bintang. Pada suhu rendah sekali, kristal itu kering. Bentuk dan ukurannya ditentukan oleh proses terjadinya sublimasi.

·         Sleet  :  Salju yang mencair atau campuran dari hujan dan salju. Banyak bentuk presipitasi seperti ini terjadi di daerah lintang tinggi dan pertengahan. Mulainya sebagai salju di lapisan atas, berubah menjadi “Sleet” pada dan di bawah batas mencair dan jatuh ke bumi sebagai hujan.. sebaliknya bila hujan jatuh melewati udara dingin di dekat bumi, air ini tidak berubah menjadi salju tapi berubah menjadi butir-butir es.

·         Glaze (Hujan Beku)  :  Terjadi bila hujan jatuh melewati lapisan udara dingin dan membela waktu mencapai tatah, pohon-pohon dan kawat listrik banyak menimbulkan kelrusakan.

·         Hujan Es (Hailstone)  :  Bongkah-bongkah es berdiameter antara 5-55 mm atau lebih. Biasanya terjadi bila terjadi hujan guntur karena awan besar naik dengan kecepatan besar, seperti Cumulonimbus (Cb).

·         Hujan  :  Presipitasi berbentuk cair, amat umum di daerah tropis karena suhunya yang tinggi. Diameter butir airnya antara 0,5-4,0 mm. kecepatan jatuhnya tergantung dari besarnya butir air yang berbentuk, seperti terlihat pada tabel di bawah ini.

Kecepatan jatuh butir hujan dan butir-butir awan dalam udara tenang.

Jatuhnya butier air akan dipercepat dengan gaya tarik bumi. Bila kecepatan meningkat, gesekan dengan udara disekitarnya juga membesar dan sesudah itu kedua gaya tersebut seimbang. Akhirnya butiran itu jatuh dengan kecepatan konstan (terminal velocity).

·         Drizzle (Gerimis)  :  Terdiri dari butiran air sangat kecil hampir seragam berdiameter kurang dari 0,5 mm. butiran begitu kecil sehingga seakan-akan mengapung dan mengikuti gerakan aliran udara. Kalau menggunakan payung, butiran air akan berputar-putar di bawah payung. Butiran air ini juga banyak selain kecil-kecil.

·         Embun (dew)  :  Terbentuk secara langsung dengan kondensasi di tengah, daun, batu dll. Pada malam hari pada benda (obyek) yang mendingin melalui radiasi kembali. Di daerah banyak hujan peranan embun kurang berarti dibandingkan pada daerah kering bagi pertumbuhan tanaman. Apalagi pada steppe yang berada dekat pantai. Uap air dari laut akan mengembun pada malam hari.

Klasifikasi genetis presipitasi

                Berdasarkan sifat genetisnya ada 3 macam presipitasi, yaitu :

·         Presipitasi berkesinambungan (intermittent) : Hujan dan salju, jatuh lebih kurang merata dari awan altostratus dan nimbostratus. Presipitasi ini terjadi karena gerakan ke atas secara meluas dan menyebar dari suatu massa udara yang besar. Biasanya pada hujan frontal dan hujan konvergen (siklon).

·         Hujan Lebat (Shoer)  :  Presipitasi jangka pendek dengan interval dan lebat. Biasanya terjadi dari awan Cumulonimbus yang tidak stabil dan mengalami gerakan ke atas yang cepat.

·         Gerimis (drizzle)  :  Butiran air kecil dan banyak berasa dari kabut atau stratus bagian bawah. Ciri dari suatu stratifikasi yang stabil tanpa gerakan ke atas yang berarti.

Proses terjadinya hujan

                Ada dua proses yang menyebabkan awan menjadi hujan, yaiut proses kristal es (ice-crystal process) dan proses tangkapan (capture process).

Pertama  : 

Proses kristal es : Bila udara mendingin dengan cara mengambang, sementara mendingin, RH udara akan naik. Kalau udara itu jenuh terbentuklah butir-butir kecil awan. Butir ini tidak membeku sampai suhu jauh dibawah titik leleh (0^oC). Pada suhu antara 32-10^oF, awan masih berisi butir-butir air kecil. Pada suhu 10^o sampai -20^oCF terdapat campuran antara butir air dan kristal es. Butir air kecil akan menguap dan uapnya akan bersatu dengan kristal es dan menjadi besar dan jatuh. Ini disebut juga Bergeron Effect (Pengaruh Bergeron).

Kedua :

Proses tangakapan (Capture process), terjadi benturan antara butir-butir air. Butir yang lebih besar jatuh dan menangkap butiran lainnya dan makin membesar kemudain jatuh sebagai hujan.

Hujan konveksi :

Adanya pemansan pada permukaan bumi, membuat udara di atasnya menjadi panas dan ringan. Bersamaan itu pula terjadi evabrasi, dan uap air terdorong ke atas dan membentuk awan. Huja konveksi ini cukup lebat.

Hujan orografis :

Masa udara dari suatu daerah dipaksa naik ke gunung oleh dorongan angin. Pada batas ketinggian tertentu terbentuklah awan karena kondensasi (Batas kondensasi atau “condensation level”). Hujan yang terjadi cukup lebat.

Hujan frontal :

Udara panas bertemu dengan udara dingin dari arah berlawanan. Tidak lebat, terjadi di daerah lintang pertengahan. Di tropis jarang terjadi karena suhu masa udara hampir seragam.

Hujan konvergen :

Hujan berasal dari awan yang terbentuk karena adanya daerah konvergensi. Masa udara dair berbagai arah masuk ke suatu pusat tekanan rendah, hujannya cukup lebat.

Siklus Air (Hydrologic Cycle)

Air dari laut, sungai, danau, tanah akan menguap (evaporasi). Penguapan air dari tumbuhan disebut transpirasi. Udap air ini akan masuk ke atmosfir dan membentuk awan bila terjadi kondensasi. Awan yang mengalami pendinginan karena gerakan naik akan menguap lagi, mengali permukaan (run off) dan meresap ke dalam tanah (infiltrasi dan perkolasi). Air infiltrasi akan diserap akar, sedangkan air perkolasi akan menjadi  air tanah (ground water) dan keluar lagi melalui mata air, menuju sungai dan akhirnya ke laut. Demikian peredaran air di permukaan bumi yang disebut siklus air.

                Air yang beredar dalam sistem ini sebenarnya hanaya sebagian kecil saja dari air yang terdapat di muka bumi. Sebanyak 97,5% air terdapat di lautan dan samudra, 2% berbentuk es dan salju terjebak di kedua kutub, dan sisanya adalah air untuk penunjang hidup mahkluk di daratan. Jumlah air yangmemang relatif sedikit ini juga tidak terbagi merata di setiap tempat di muka bumi (daratan).

                Berdasarkan siklus air di atas, maka upaya manusia untuk melestarikan air sepanjang musim adalah memperbesar resapan air ke dalam tanah, memperkecil limpahan permukaan (run-off), memperkecil evaporasi.

Inilah yang dinamakan dengan upaya konservasi tanah dan air seperti :

·         Pembuatan sengkedan

·         Penutupan lahan dengan mulsa

·         Penghijauan dan reboisasi

·         Pemberian bahan organik pada tanah

·         Tanaman penutup tanah (LCC = Leguma Cover Crops).

Tanah-tanah yang gundul akan menjadi korban untuk erosi, karena pukulan-pukulan butir hujan, apalagi yang diameternya besar. Agregat tanah akan rusak, butiran tanah akan menutupi pori-pori tanah, sehingga air hujan sulit meresap ke dalam tanah (infiltrasi dan perkolasi). Aliran permukaan (run-off) akan berlangsung efektif dan partikel-partikel tanah di permukaan akan tererosi, masuk sungai sehingga terjadi pelumpuran dan pendangkalan.

Satuan curah hujan :

                Curah hujan yang jatuh dinyatakan dengan satuan milimeter (mm) atau inch (inci). Berarti seakan-akan air hujan itu tergenang saja di permukaan, padahal air hujan yang jatuh akan mengalami :

·         Peresapan

·         Penguapan

·         Aliran permukaan (limpahan) = run-off.

Dengan demikian, maka banyaknya air hujan yang jatuh pada suatu areal tertentu dapat dihitung volumenya.

                Banyaknya hujan sebagai hasil pengukuran dengan alat penakar hujan (ombrometer) dijumlahkan tiap bulan dan tiap tahun sehingga dapat diketahui sifat (karakteristik) curah hujan di suatu tempat. Apabila diambil nilai rata-rata curah hujan selama 30 tahun, maka nilai rata-rata curah hujan itu disebut curah hujan normal. Angka ini digunakan sebagai patokan untuk mengevaluasi apakah curah hujan suatu waktu berada di atas normal (AN) atau dibawah normal (BN).

Curah hujan tahunan yang terendah di Indonesia berada di lembah Palu (Sulawesi Tengah) (530 mm/tahun) dan yang tertinggi di baturaden (Jawa Tengah) yaitu ±7200 mm/tahun.

Intensitas hujan :

                Intensitas hujan adalah banyaknya curah hujan yang jatuh per satuan waktu, dinyatakan dalam mm/jam. Intensitas hujan menunjukkan lebat tidaknya hujan. Intensitas hujan yang besar, berarti air yang dicurahkan jumlahnya banyak dalam waktu singkat, butiran air yang dicurahkan jumlahnya banyak dalam waktu singkat, butiran airnya besar, dan akan menyebabkan erosi lebih besar lagi, karena limpasan permukaan yang besar, sementara resapan air akan terhambat.

Distribusi hujan (penyebaran hujan) :

                Untuk mengetahui sifat hujan, diantaranya perlu dilihat distribusinya dalam jangka waktu tertentu, yaitu distribusi hujan dalam sebulan dan distribusi hujan dalam setahun.

·         Distribusi hujan dalam sebulan  :  Dapat dilihat dari banyaknya hari, hujan (rainy day) yaitu suatu hari dengan curah hujan yang lebih dari 0,5 mm. dari hari hujan dalam sebulan dapat dilihat bagaimana merata dan tidaknya distribusi hujannya. Bagi pertumbuhan tanaman diperlukan distribusi yang merata, tapi bagi pemasokan buat tidak lagi diperlukan curah hujan yang banyak.

·         Distribusi hujan dalam setahun  :  Penyebaran curah hujan dalam setahun dicirikan dengan banyaknya bulan basah (BB) dan bulan kering (BK). Yang juga dapat menggambarkan persediaan air untuk tanaman. Pengertian BB dan BK tercantum pada tabel di bawah ini.

Kriteria BK dan BB dari Mohr (1933( dan Schmidt-Ferguson (1951) didasarkan pada pengertian evaporasi. Bila angaka evaporasi bulanan lebih besar dari angka presipitasinya (curah hujan) maka tidak ada air tersisa dan disebut Bulan Kering. Bila ada air tersisa dan angka evaporasi maka disebut Bulan Basah.

Oldeman (1975) mendasarkan kriteria BK dan BB pada angka evapotranspirasi. Bila curah hujan ≥200 mm per bulan orang dapat bertanam padi sawah, sedangkan paling sedikit diperlukan curah hujan 100 mm/bulan apabila bertanam di lahan kering.

                Distribusi hujan dalam setahun ini sangat penting bagi penentuan pola tanam di suatu daerah yang hanya mengandalkan air hujan saja dengan melihat karakteristik curah hujannya. Distribusi hujan ini dapat digambarkan dalam bentuk histogram.

Dengan melihat bentuk histogram itu dapat ditentukan waktu tanam, urutan jenis tanaman yang diusahakan, dan waktu panennya. Tergantung dari distribusinya, pola tanam dapat berbentuk :

                Padi – padi – palawija

                Padi – palawija – beras

                Palawija – beras