Mengapa Bisa Terjadi Hujan Es di Daerah Tropis?

Posted By Vina Kania, 4 September 2014

Seperti biasa, saya dapet PR dari Pak Darwis di Mata Kuliah Metklim. Pertanyaannya : “Mengapa bisa terjadi hujan es di daerah tropis?”. Berikut adalah jawaban yang saya dapat dari berbagai sumber di internet. Mudah-mudahan cukup informatif.

Hujan es tak hanya bisa terjadi di daerah subtropis saja. Tapi bisa juga terjadi diwilayah di ekuator (tropis). hujan es merupakan salah satu bentuk presipitasi (curahan) selain, hujan (rain) dan gerimis (drizzle), embun (dew), salju (snow) dan kabut (fog).

Hujan es dalam ilmu meteorologi disebut juga hail. Hail hanya akan terbentuk pada awan cumulonimbus (Cb) yang topnya melewati freezing level (ketinggian dimana suhu udaranya 0˚C atau sekitar 16.000 kaki di wilayah Indonesia). Untuk terjadinya Cb kondisi udara (cuaca) harus mendukung dengan labilnya lapisan udara sehingga mudah terjadi proses konveksi ditambah harus ada suplai uap air yang cukup sehingga massa udara yang terangkat oleh proses konveksi mengandung uap air yang banyak dan akan mempermudah terbentuknya awan cumulus yang berkembang menjadi awan Cb.

Hujan es akan terjadi bila kondisi atmosfer mendukung pertumbuhan thunderstorm yang merusak karena disertai guntur dan kilat, hujan deras, angin kencang (downburst) dan batu es (hail). Hujan es (hail) di daerah tropis, akan terjadi bila batu es yang turun bersifat kering dan memiliki ukuran yang cukup besar saat keluar dari dasar awan. Hal ini mengingat bahwa suhu udara permukaan cukup tinggi dan batu es masih bisa mempertahankan bentuknya dengan ukuran sekitar 3 mm dalam diameter saat sampai permukaan tanah, sementara dalam perjalanannya (jatuh bebas) dari dasar awan sampai tanah batu es harus menyusut ukurannya akibat kontak dengan suhu udara yang cukup tinggi.

Es yang terjadi dengan proses ini biasanya berukuran besar. Karena ukurannya, walaupun telah turun ke arah yang lebih rendah dengan suhu yang relatif hangat tidak semuanya mencair.

Proses lain yang dapat menyebabkan hujan adalah riming, dimana uap air lewat dingin tertarik ke permukaan benih-benih es. Karena terjadi pengembunan yang mendadak maka terjadilah es dengan ukuran yang besar.

Terjadi di daerah tropis seperti di Indonesia, sebab, angin thermis yg bertiup naik vertikal, adanya terutama didaerah tropis, dan subtropis (Filipina).

Cara Membuat Hujan Buatan

Posted by Vina Kania, 4 September 2014

 

Saya dapet PR mata Kuliah Metklim dari Pak Darwis tentang bagaimana proses pembentukan hujan buatan. Berikut ini adalah jawaban yang saya dapatkan dari berbagai sumber di internet. Isinya singkat, padat, jelas dan mudah dipahami.

Apakah kamu pernah mendengar istilah hujan buatan? Seperti apa sih sebenarnya hujan buatan itu? Apakah hujan buatan itu adalah hujan yang sengaja dibuat oleh manusia? Dan bagaimanakah proses terjadinya hujan buatan? Yuk, kita cari tahu!

Sejarah Hujan buatan di dunia dimulai  pada tahun 1946 oleh penemunya Vincent Schaefer dan Irving Langmuir, dilanjutkan setahun kemudian 1947 oleh Bernard Vonnegut.Yang sebenarnya dilakukan oleh manusia adalah menciptakan peluang hujan dan “mempercepat” terjadinya hujan. Nama yang digunakan sebagai upaya “membuat hujan” adalah menjadi Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC). Hujan buatan merupakan sebuah teknologi yang bertujuan untuk meningkatkan dan mempercepat jatuhnya hujan. Agar bisa terbentuk hujan buatan maka diperlukan ketersediaan awan yang mempunyai kandungan air yang cukup, memiliki kecepatan angin yang rendah, serta syarat-syarat lainnya.

Hujan buatan dibuat dengan cara menyemai awan dengan menggunakan bahan yang bersifat higroskopik (menyerap air) sehingga proses pertumbuhan butir-butir hujan di dalam awan akan meningkat dan selanjutnya akan mempercepat terjadinya hujan. Awan yang digunakan untuk membuat hujan buatan adalah jenis awan Cumulus (Cu) yang bentuknya seperti bunga kol. Setelah lokasi awan diketahui, pesawat terbang yang membawa bubuk khusus untuk menurunkan hujan diterbangkan menuju awan.

Bubuk khusus tersebut terdiri dari glasiogenik berupa Perak Iodida. Zat itu berfungsi untuk membentuk es. Pesawat juga membawa bubuk untuk “menggabungkan” butir-butir air di awan yang bersifat higroskopis seperti garam dapur atau Natrium Chlorida (NaCl), atau CaCl2 dan Urea.

Garam-garaman yang telah disebarkan di udara punya sifat-sifat fisis tertentu, seperti NaCl dan CaCl2 bila bereaksi dengan atmosphere dapat mengeluarkan panas, sedangkan urea dapat menyerap panas. Karena itu waktu disebar di udara akan timbul reaksi sebagai berikut:

NaCl + H2O —- ion-ion + 910 K Cal (eksoterm)

CaCl2 + H2O — ion-ion + 915 K Cal (eksoterm)

Urea + H2O —- ion-ion – 425 K Cal (endoterm)

Sifat garam-garam tersebut dapat dikemukakan sebagai berikut:

Sifat NaCl (garam dapur): berbentuk kristal, mudah larut dalam atmosphere (36 g/100 ml atmosphere daripada 20°C), dalam bentuk bubuk bersifat higroskopis, banyak terdapat di udara (dari atmosphere laut), campuran NaCl dengan es cair mencapai -20°C. Sedangkan CaCl2 adalah berbentuk kristal.

Garam dapur yang dimaksud bukanlah garam meja, tetapi adalah garam yang mempunyai sifat higroskopis yang jauh lebih besar daripada garam meja, sehingga garam meja tak dapat digunakan.

Untuk bisa membentuk hujan deras, biasanya dibutuhkan bubuk khusus sebanyak 3 ton yang disemai ke awan Cumulus selama 30 hari. Proses membuat hujan buatan ini belum tentu berhasil. Bisa saja gagal atau malah hujan buatannya jatuh di tempat yang salah padahal sudah memakan biaya yang besar dalam pembuatannya. Oleh karena itu, Sebelum menyebarkan garam-garaman faktor-faktorklimatologi di daerah itu harus diperhitungkan. Penyebaran dilakukan pada ketinggian 4000-7000 kaki, dengan perhitungan faktor arah angin dan kecepatannya yang akan membawa awan ke daerah sasaran. Penyebaran NaCl dan CaCl2 hendaknya dilakukan pada pagi hari sekitar 07.30, dengan perhitungan karena pembentukan awan berlangsung pada pagi hari (dengan memperhatikan terjadinya penguapan).

Penyebaran bubuk urea biasanya dilakukan sekitar pukul 12.00, dengan perhitungan awan dalam kelompok-kelompok kecil telah terbentuk, sehingga memungkinkan penggabungan awan dalam kelompok besar. Kelompok awan besar yang dimaksud yang dasarnya tampak kehitam-hitaman.

Saat awan besar dengan dasar yang kehitam-hitaman terbentuk, sekitar pukul 15.00 dilakukan penyebaran larutan campuran yang telah dikemukakan di atas. Perhitungannya pada jam-jam tersebut awan telah terbentuk.

Perhitungan lainnya yang harus diperhatikan adalah faktor cuaca yang memenuhi persyaratan, yaitu yang mengandung uap atmosphere dengan kelembapan minimal 70%. Kelembapan harus memadai sehingga waktu inti kondensasi (NaCl dan CaCl2) disebarkan akan segera terjadi kondensasi. Kecepatan angin juga di daerah itu sekitar 10 knots dan tak terdapat lapisan inversi di udara.

Jadi kesimpulannya untuk mempercepat turunnya hujan buatan dengan memberi zat higroskopis sebagai inti kondensasi (garam-garaman NaCl dan CaCl2) pada waktu yang tepat.

Hujan buatan biasanya dibuat untuk membantu daerah yang sedang mengalami kekeringan, atau bisa juga dibuat untuk untuk pengisian waduk, danau, untuk keperluan air bersih, irigasi, pembangkit listrik (PLTA), juga antisipasi kebakaran hutan atau lahan dan kabut asap. Karena hujan buatan ini adalah modifikasi cuaca, maka hujan buatan bisa terjadi kapan saja tanpa harus menunggu langit mendung. 

Take out will full credit,oK! :)

Mengapa semakin tinggi tempat suhu udara semakin dingin?

     

         Selama ini kita berpikir bahwa dataran tinggi itu suhunya lebih panas karena lebih  dekat dengan matahari dibanding dataran rendah, namun pemikiran itu merupakan suatu kesalahan. 

           Lantas, mengapa ketinggian tempat mempengaruhi suhu udara?
          Temperatur udara adalah tingkat atau derajat panas dari kegiatan molekul dalam atmosfer yang dinyatakan dengan skala Celcius, Fahrenheit, atau skala Reamur.

           Perlu diketahui bahwa suhu udara antara daerah satu dengan daerah lain sangat berbeda. hal ini sangat dipengaruhi oleh hal-hal yang salah satunya adalah ketinggian tinggi randahnya suatu tempat.

           Semakin tinggi kedudukan suatu tempat, temperatur udara di tempat tersebut akan semakin rendah, begitu juga sebaliknya semakin rendah kedudukan suatu tempat, temperatur udara akan semakin tinggi. Perbedaan temperatur udara yang disebabkan adanya perbedaan tinggi rendah suatu daerah disebut amplitudo. Alat yang digunakan untuk mengatur tekanan udara dinamakan termometer. Garis khayal yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara sama disebut Garis isotherm. Salah satu sifat khas udara yaitu bila kita naik 100 meter, suhu udara akan turun 0,6 °C. Di Indonesia suhu rata-rata tahunan pada ketinggian 0 meter adalah 26 °C. Misal, suatu daerah dengan ketinggian 5.000 m di atas permukaan laut suhunya adalah 26 °C × -0,6 °C = -4 °C, jadi suhu udara di daerah tersebut adalah -4 °C. Perbedaan temperatur tinggi rendahnya suatu daerah dinamakan derajat geotermis. Suhu udara rata-rata tahunan pada setiap wilayah di Indonesia berbeda-beda sesuai dengan tinggi rendahnya tempat tersebut dari permukaan laut.

Ket Gambar : PKL ke Gunung Batu, Mahasiswa FKIP Geografi Unsil angkatan 2013