Dalam siklus hidrologi, terdapat sebuah fase presipitasi yang terjadi setelah kondensasi yang merupakan sebuah proses jatuhnya segala materi dari atmosfer ke permukaan Bumi dalam bentuk hujan maupun salju.
Air hujan yang turun ke permukaan Bumi mengenai dan meresap ke permukaan Bumi, seperti tanah, danau, sungai, laut, hutan, perkebunan, dan sebagainya. Presipitasi dikenal juga sebagai satu kelas dalam hidrometeor yang merupakan sebuah fenomena atmosfer dari setiap produk kondensasi uap air di atmosfer.
Fenomena itu terjadi ketika atmosfer menjadi jenuh dan air kemudian terkondensasi dan keluar dari larutan tersebut.
Pengertian Presipitasi
Presipitasi yang mencapai permukaan Bumi dapat berubah menjadi beberapa bentuk, termasuk di antaranya hujan, hujan beku, hujan rintik, salju, dan hujan es yang menjadi siklus air yang penting sebab akan menjadi sumber sebagian besar air tawar di Bumi.
Presipitasi harus diukur untuk mendapatkan data hujan yang berguna bagi perencanaan hidrologis dalam perencanaan pembangunan bendung, dam, dan sebagainya.
Presipitasi merupakan bagian dari siklus air dari Bumi ke atmosfer dan kembali lagi ke Bumi yang berlangsung secara terus menerus.
Proses presipitasi dapat dijelaskan dengan berbagai teori dan dua di antaranya yang bisa menggambarkan dengan baik adalah proses kolisi-koalesensi untuk daerah latitudinal rendah atau sekitar khatulistiwa. Dan proses Bergeron yang disebut juga proses kristal es untuk daerah latitudinal tinggi.
Proses Terjadinya Presipitasi
Presipitasi adalah proses mencairnya awan akibat pengaruh suhu udara yang tinggi yang merupakan proses akhir dari serangkaian tahapan yang menyebabkan jatuhnya hujan. Awalnya, awan terbentuk tertiup angin dan mengalami perpindahan dari satu tempat ke tempat lainnya.
Proses ini disebut adveksi yang merupakan proses perpindahan awan akibat arus angin atau perbedaan tekanan udara. Awan akan menyebar dan berpindah dari atmosfer lautan menuju atmosfer daratan dengan ukurannya yang semakin besar karena terus menyatu dengan awan lainnya.
Butir es yang ada akan tertarik oleh gaya gravitasi Bumi hingga akhirnya jatuh ke permukaan Bumi yang akan melalui lapisan udara yang lebih hangat di dalamnya, sehingga merubah butiran es tersebut menjadi butiran air.
buButiran air yang turun ke Bumi inilah disebut sebagai hujan dan apabila suhu udara di sekitar awan terlalu rendah, presipitasi memungkinkan terjadinya hujan salju.
Bentuk Presipitasi
- Hujan
Tetesan air bergabung menjadi tetesan air yang lebih besar dan tetesan air yang membeku akan menjadi kristal es sebagai proses Bergeron.
Ketika turbulensi terjadi, tetesan air bertumbukan akan membentuk tetesan air yang lebih besar, maka proses koalesensi masih terus berlangsung hingga tetesan air menjadi cukup besar untuk mampu melawan hambatan dari angin dan jatuh sebagai sebuah hujan.
Tetesan air hujan memiliki ukuran diameter sekitar 0,1 milimeter hingga 9 milimeter dengan tetesan air hujan yang lebih besar dari itu cenderung pecah menjadi tetesan kecil.
Ketika tetesan tersebut membesar, bentuknya akan lebih lonjong dan tidak seperti yang digambarkan dalam kartun dengan bentuk air hujan yang menyerupai dengan tetesan air mata.
- Hujan Es
Hujan es terbentuk ketika tetesan air dengan temperatur rendah membeku saat bersentuhan dengan inti kondensasi, seperti debu dengan batuan pada hujan es memiliki diameter yang mampu mencapai sekitar 5 milimeter.
Ketika batuan es tumbuh menjadi lebih besar, bagian dalam yang akan terus membeku dan melepaskan kalor ke luar batuan es dan akibatnya, bagian luar batuan es akan meleleh. Ketika lapisan luar menabrak batuan es yang lain, mereka akan bergabung menjadi batuan es yang lebih besar.
Aliran udara menghembuskan batuan es menuju bagian atas awan dan seiring dengan bertambahnya ketinggian, maka aliran udara akan naik melemah dengan batuan es yang kembali jatuh. Batuan es kembali terangkat oleh aliran udara naik dan selalu mengalami pertambahan volume es setiap naik.
- Kepingan Salju
Kepingan salju terbentuk ketika tetes awan kecil super dingin dengan sekitar 10 μm membeku yang kemudian berkembang dalam lingkungan super jenuh. Jumlah tetesan air lebih banyak daripada jumlah kristal es di awan, sehingga kristal es berkembang hingga ukuran ratusan mikrometer dan dikenal sebagai proses Wegener–Bergeron–Findeisen.
Kristal es menjadi sumber efisien presipitasi yang jatuh karena massanya sendiri dan dapat bertumbukan dan saling menempel dengan kristal lain membentuk kepingan salju. Es sebenarnya jernih dan dengan penghamburan seluruh spektrum cahaya oleh permukaan kristal, maka akan menyebabkan kristal es tersebut seperti berwarna putih.
Untuk bentuk dan ukuran kepingan salju akan bergantung pada temperatur dan kelembaban lingkungan ketika kepingan tersebut akan terbentuk. Bentuk kepingan salju yang paling umum ditemukan adalah bentuk yang tidak teratur dan tidak ada kepingan salju yang memiliki bentuk sama karena semua kepingan salju mengalami kondisi atmosfer yang berbeda saat turun dari awan.
- Debu Berlian
Debu berlian adalah sebuah kristal es kecil yang berbentuk kolom dan pelat segi enam dan umumnya terbentuk ketika langit cerah pada temperatur sekitar −30 °C.