Hujan adalah sebuah presipitasi berwujud cairan, berbeda dengan presipitasi non-cair seperti salju, batu es dan slit. Hujan memerlukan keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui suhu di atas titik leleh es di dekat dan di atas permukaan Bumi. Di Bumi, hujan adalah proses kondensasi uap air di atmosfer menjadi butir 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. Virga adalah presipitasi yang jatuh ke Bumi namun menguap sebelum mencapai daratan; inilah satu cara penjenuhan udara. Presipitasi terbentuk melalui tabrakan antara butir air atau kristal es dengan awan. Butir hujan memilik ukuran yang beragam mulai dari pepat, mirip panekuk (butir besar), hingga bola kecil (butir kecil).
Kelembapan yang bergerak di sepanjang zona perbedaan suhu dan kelembapan tiga dimensi yang disebut front cuaca adalah metode utama dalam pembuatan hujan. Jika pada saat itu ada kelembapan dan gerakan ke atas yang cukup, hujan akan jatuh dari awan konvektif (awan dengan gerakan kuat ke atas) seperti kumulonimbus(badai petir) yang dapat terkumpul menjadi ikatan hujan sempit. Di kawasan pegunungan, hujan deras bisa terjadi jika aliran atas lembah meningkat di sisi atas angin permukaan pada ketinggian yang memaksa udara lembap mengembun dan jatuh sebagai hujan di sepanjang sisi pegunungan. Di sisi bawah angin pegunungan, iklim gurun dapat terjadi karena udara kering yang diakibatkan aliran bawah lembah yang mengakibatkan pemanasan dan pengeringan massa udara. Pergerakan truf monsun, atau zona konvergensi intertropis, membawa musim hujan ke iklim sabana. Hujan adalah sumber utama air tawar di sebagian besar daerah di dunia, menyediakan kondisi cocok untuk keragaman ekosistem, juga air untuk pembangkit listrik hidroelektrik dan irigasi ladang. Curah hujan dihitung menggunakan pengukur hujan. Jumlah curah hujan dihitung secara aktif oleh radar cuaca dan secara pasif oleh satelit cuaca.
Dampak pulau panas perkotaan mendorong peningkatan curah hujan dalam jumlah dan intensitasnya di bawah angin perkotaan.Pemanasan global juga mengakibatkan perubahan pola hujan di seluruh dunia, termasuk suasana hujan di timur Amerika Utara dan suasana kering di wilayah tropis. Hujan adalah komponen utama dalam siklus air dan penyedia utama air tawar di planet ini. Curah hujan rata-rata tahunan global adalah 990 millimetre (39 in). Sistem pengelompokan iklim seperti sistem pengelompokan iklim Köppenmenggunakan curah hujan rata-rata tahunan untuk membantu membedakan kawasan-kawasan iklim. Antarktika adalah benua terkering di Bumi. Di daerah lain, hujan juga pernah turun dengan kandungan metana, besi, neon, dan asam sulfur.
Pembentukan
[sunting]Udara lembap
Udara berisikan uap air dan sejumlah air dalam massa udara kering, disebut Rasio Pencampuran, diukur dalam satuan gram air per kilogram udara kering (g/kg).[1][2] Jumlah kelembapan di udara juga disebut sebagai kelembapan relatif; yaitu persentase total udara uap air yang dapat bertahan pada suhu udara tertentu.[3] Jumlah uap air yang dapat ditahan udara sebelum melembap (100% kelembapan relatif) dan membentuk awan (sekumpulan air kecil dan tampak dan partikel es yang tertahan di atas permukaan Bumi)[4]bergantung pada suhunya. Udara yang lebih panas memiliki lebih banyak uap air daripada udara dingin sebelum melembap. Karena itu, satu-satunya cara untuk melembapkan udara adalah dengan mendinginkannya. Titik embun adalah suhu yang dicapai dalam pendinginan udara untuk melembapkan udara tersebut.[5]
Ada empat mekanisme utama dalam pendinginan udara hingga titik embunnya: pendinginan adiabatik, pendinginan konduktif, pendinginan radiasional, dan pendinginan evaporatif. Pendinginan adiabatik terjadi ketika udara naik dan menyebar.[6] Udara dapat naik karena konveksi, gerakan atmosfer berskala besar, atau perintang fisik seperti pegunungan (pengangkatan orografis). Pendinginan konduktif terjadi ketika udara bertemu permukaan yang lebih dingin,[7] biasanya tertiup dari satu permukaan ke permukaan lain, misalnya dari permukaan air ke daratan yang lebih dingin. Pendinginan radiasional terjadi karena emisi radiasi inframerah yang muncul akibat udara ataupun permukaan di bawahnya.[8] Pendinginan evaporatif terjdai ketika kelembapan masuk dalam udara melalui penguapan, sehingga memaksa suhu udara mendingin hingga suhu bulb basah, atau mencapai titik kelembapan.[9]
Cara utama uap air dapat bergabung dengan udara adalah ketika angin berkonvergensi ke wilayah gerakan ke atas,[10] presipitasi atau virga yang jatuh dari atas,[11] pemanasan siang hari yang menguapkan air dari permukaan laut, badan air atau tanah basah,[12]transpirasi tumbuhan,[13] udara dingin atau kering yang bergerak di perairan panascool or dry air moving over warmer water,[14] dan udara yang naik di pegunungan.[15] Uap air biasanya mulai mengembun di nuklei kondensasi seperti debu, es, dan garam untuk membentuk awan. Bagian-bagian tinggi front cuaca (tiga dimensi)[16] memaksa wilayah luas melakukan gerakan ke atas di atmosfer Bumi sehingga membentuk dek awan seperti altostratus atau sirostratus.[17] Stratus adalah dek awan stabil yang terbentuk ketika udara dingin dan stabil terperangkap di bawah massa udara panas. Awan ini juga dapat terbentuk akibat pengangkatan kabut adveksiketika kondisi berangin.[18]
[sunting]Koalesensi
Koalesensi terjadi ketika butir air bergabung membentuk butir air yang lebih besar, atau ketika butir air membeku menjadi kristal es yang dikenal sebagai proses Bergeron. Resistensi udara mengakibatkan butiran air mengambang di awan. Ketika turbulensi udara terjadi, butiran air bertabrakan dan menghasilkan butiran yang lebih besar. Butiran air besar ini turun dan koalesensi terus berlanjut, sehingga butiran menjadi cukup berat untuk melawan resistensi udara dan jatuh sebagai hujan. Koalesensi umumnya sering terjadi di awan atas titik beku dan dikenal sebagai proses hujan hangat.[19] Di awan bawah titik beku, kristal es mulai jatuh ketika memiliki massa yang cukup. Umumnya, kristal membutuhkan massa yang lebih besar daripada koalesensi yang terjadi antara kristal dan butiran air sekitarnya. Proses ini bergantung kepada suhu, karena butiran air superdingin hanya ada di awan bawah titik beku. Selain itu, karena perbedaan suhu yang besar antara awan dan permukaan, kristal-kristal es ini bisa mencair ketika jatuh dan menjadi hujan.[20]
Butiran hujan memiliki beragam ukuran mulai dari diameter rata-rata 01 millimetre (0.039 in) hingga 9 millimetre (0.35 in), di atas itu butiran akan terpisah-pisah. Butiran kecil disebut butiran awan dan berbentuk bola. Butiran hujan besar semakin pepat di bawah seperti roti hamburger, butiran terbesar berbentuk mirip parasut.[21] Berbeda dengan kepercayaan masyarakat, bentuk butir hujan yang asli justru tidak mirip air mata.[22] Butiran hujan terbesar di Bumi tercatat di Brasil dan Kepulauan Marshall pada tahun 2004—beberapa di antaranya sebesar 10 millimetre (0.39 in). Ukuran besar ini disebabkan oleh pengembunan partikel asap besar atau tabrakan antara sekelompok kecil butiran dengan air tawar yang banyak.[23]
Intensitas dan durasi hujan biasanya berkaitan terbalik yang berarti badai intensitas tinggi memiliki durasi pendek dan badai intensitas rendah memiliki durasi panjang.[24][25] Butir hujan pada hujan es cair cenderung lebih besar daripada butiran hujan lain.[26] Butir hujan jatuh pada kecepatan terminalnya, lebih besar untuk butiran besar karena massanya yang lebih besar terhadap rasio tarikan. Di permukaan laut tanpa angin, gerimis 05 millimetre (0.20 in) jatuh dengan kecepatan 2 metre per detik (4.5 mph), sementara butiran besar 5 millimetre (0.20 in) jatuh pada kecepatan 9 metre per detik (20 mph).[27] Suara butir hujan menabrak air disebabkan oleh gelembung air berosilasi di bawah air.[28][29] Kode METAR untuk hujan adalah RA, sementara kode untuk hujan deras adalah SHRA.[30]
[sunting]Sebab
[sunting]Aktivitas frontal
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Hujan stratiform (perintang hujan besar dengan intensitas yang relatif sama) dan dinamis (hujan konvektif yang alaminya deras dengan perubahan intensitas besar dalam jarak pendek) terjadi sebagai akibat dari naiknya udara secara perlahan dalam sistem sinoptis(satuan cm/detik), seperti di sekitar daerah front dingin dan dekat front panas permukaan. Kenaikan sejenis juga terjadi di sekitar siklon tropis di luar dinding mata, dan di pola hujan sekitar siklon lintang tengah.[31] Berbagai jenis cuaca dapat ditemukan di sepanjang front tutupan dengan kemungkinan terjadinya badai petir, namun biasanya jalur mereka dikaitkan dengan penguapan massa air. Front tutupan biasanya terbentuk di sekitar daerah bertekanan rendah.[17] Hal yang memisahkan curah hujan dari presipitasi lainnya, sepertibutir es dan salju, adalah adanya lapisan tebal udara yang tinggi dengan suhu di atas titik cair es, yang mencairkan hujan beku sebelum mencapai tanah. Jika ada lapisan dangkal dekat permmukaan yang suhunya di bawah titik beku, hujan beku (hujan yang membeku setelah bersentuhan dengan permukaan di lingkungan sub-beku) akan terjadi.[32] Hujan es semakin jarang terjadi ketika titik beku di atas atmosfer melebihi ketinggian 11.000 kaki (3,400 m) di atas permukaan laut.[33]
[sunting]Konveksi
Hujan konvektif, atau hujan deras, berasal dari awan konvektif seperti kumulonimbusatau kumulus kongestus. Hujan ini jatuh deras dengan intensitas yang cepat berubah. Hujan konvektif jatuh di suatu daerah dalam waktu yang relatif singkat, karena awan konvektif memiliki bentangan horizontal terbatas. Sebagian besar hujan di daerah tropisbersifat konvektif; namun, selain hujan konvektif, hujan stratiform juga diduga terjadi.[31][34] Graupel dan hujan es menandakan konveksi.[35] Di lintang tengah, hujan konvektif berselang-seling dan sering dikaitkan dengan batasan baroklinis seperti front dingin, garis squall, dan front panas.[36]
[sunting]Efek orografis
Hujan orografis terjadi di sisi atas angin pegunungan dan disebabkan oleh gerakan udara lembap berskala besar ke atas melintasi pegunungan, mengakibatkan pendinginan dan kondensasi adiabatik. Di daerah berpegunungan dunia yang mengalami angin relatif tetap (misalnya angin dagang), iklim yang lebih lembap biasanya lebih menonjol di sisi atas angin gunung daripada sisi bawah angin gunung. Kelembapan tidak ada karena pengangkatan orografis, meninggalkan udara yang lebih kering (lihat angin katabatik) di sisi bawah angin yang menurun dan menghangatkan serta menjadi tempat pengamatan bayangan hujan.[15]
Di Hawaii, Gunung Wai'ale'ale, di pulau Kauai, terkenal karena curah hujannya yang ekstrem dan memiliki curah hujan rata-rata tahunan tertinggi kedua di dunia, 460 inci (12,000 mm).[37] Sistem badai Kona membasahi negara bagian ini dengan hujan deras antara Oktober dan April.[38] Iklim setempat bervariasi di masing-masing pulau karena topografinya, terbagi menjadi kawasan atas angin (Koʻolau) dan bawah angin (Kona) berdasarkan lokasi relatif terhadap pegunungan tinggi. Sisi atas angin memaparkan wilayah timur terhadap angin dagang timur laut dan menerima lebih banyak hujan; sisi bawah angin lebih kering dan cerah, dengan sedikit hujan dan cakupan awan.[39]
Di Amerika Selatan, untaian pegunungan Andes menghalangi kelembapan Pasifik yang datang ke benua ini, mengakibatkan iklim gurun di bawah angin melintasi Argentina Barat.[40] Pegunungan Sierra Nevada menciptakan efek yang sama di Amerika Utara denngan membentuk Great Basin dan Gurun Mojave.[41][42]
[sunting]Wilayah tropis
Musim hujan adalah masa dalam suatu tahun yang terjadi selama satu atau beberapa bulan ketika sebagian besar hujan rata-rata tahunan suatu daerah jatuh di tempat tersebut.[43] Istilah musim hijau juga kadang digunakan sebagai eufemisme oleh pihak pariwisata.[44] Wilayah dengan musim hujan tersebar di beberapa kawasan tropis dansubtropis.[45] Iklim dan wilayah sabana dengan cuaca monsun memiliki musim panas hujan dan musim dingin kemarau. Hutan hujan tropis teknisnya tidak memiliki musim kemarau atau hujan, karena hujan tersebar merata sepanjang tahu.[46] Sejumlah daerah dengan musim hujan akan mengalami jeda dalam pertengahan musim hujan ketikazona konvergensi intertropis atau truf monsun bergerak ke kutub dari lokasinya selama pertengahan musim panas.[24] Ketika musim hujan terjadi selama musim panas, hujan lebih sering turun selama akhir sore dan awal malam. Musim hujan adalah masa ketikakualitas udara[47] dan air segar membaik,[48][49] dan tanaman tumbuh subur.
Siklon tropis, sumber curah hujan sangat deras, terdiri dari massa udara besar beberapa ratus mil dengan tekanan rendah di pusatnya dan angin bertiup ke pusat searah jarum jam (belahan Bumi selatan) atau berlawanan arah jarum jam (belahan Bumi utara).[50] Meskisiklon dapat mengakibatkan kematian dan kerusakan properti yang besar, inilah faktor penting dalam penguasaan hujan atas suatu daerah, karena siklon dapat membawa hujan yang sangat dibutuhkan di wilayah kering.[51] Wilayah di sepanjang jalurnya dapat menerima jatah hujan setahun penuh melalui satu kali peristiwa siklon tropis.[52]
[sunting]Pengaruh manusia
Zat partikulat yang dihasilkan oleh gas buang mobil dan sumber-sumber polusi lain membentuk nuklei kondensasi awan, yang mendorong pembentukan awan dan meningkatnya kemungkinan hujan. Akibat polusi lalu lintas penglaju dan komersial menumpuk sepanjang minggu, kemungkinan hujan meningkat: hujan memuncak pada Sabtu setelah lima hari penumpukan polusi. Di daerah padat penduduk dekat pesisir, seperti Pesisir Timur Amerika Serikat, dampaknya bisa dramatis: ada kemungkinan hujan 22% lebih tinggi pada hari Sabtu daripada Senin.[53] Dampak pulau panas perkotaan memanaskan kota sebesar 06 °C (10.8 °F) hingga 56 °C (100.8 °F) di atas kawasan pinggiran kota dan pedesaan sekitarnya. Panas tambahan ini mendorong gerakan yang lebih besar ke atas dan menyebabkan aktivitas hujan deras dan badai petir tambahan. Tingkat curah hujan di bawah angin kota meningkat antara 48% dan 116%. Sebagai akibat pemanasan ini, curah hujan bulanan 28% lebih besar antara 20 mil (32 km) hingga 40 mil (64 km) di bawah angin kota, jika dibandingkan dengan atas angin.[54] Sejumlah kota mengakibatkan curah hujan total meningkat sebesar 51%.[55]
Suhu yang meningkat cenderung meningkatkan penguapan yang dapat mendorong lebih banyak hujan. Jumlah peristiwa hujan meningkat di daratan sebelah utara 30°N sejak 1900 hingga 2005, namun mulai menurun di kawasan tropis sejak 1970-an. Di seluruh dunia, tidak ada kecenderungan presipitasi keseluruhan secara statistik dalam satu abad terakhir, meski kecenderungan hujan bervariasi menurut daerah dan waktunya. Wilayah timur Amerika Utara dan Selatan, Eropa Utara, dan Asia Tengah semakin basah, Sahel, Mediterania, Afrika bagian Selatan, dan beberapa bagian Asia Selatan semakin kering. Terjadi peningkatan jumlah peristiwa hujan deras di berbagai daerah dalam satu abad terakhir, termasuk peningkatan sejak 1970-an akibat banyaknya kekeringan—khususnya di wilayah tropis dan subtropis. Perubahan curah hujan dan penguapan di samudra diakibatkan oleh berkurangnya salinitas di perairan lintang tengah dan tinggi (berarti lebih banyak hujan) dan meningkatnya salinitas di lintang rendah (berarti sedikit hujan dan/atau banyak penguapan). Di daratan Amerika Serikat, total curah hujan tahunan meningkat dengan tingkat rata-rata 6,1 persen per abad sejak 1900, dengan peningkatan tertinggi terjadi di wilayah iklim Tengah Utara Timur (11,6 persen per abad) dan Selatan (11,1 persen). Hawaii adalah satu-satunya wilayah yang mengalami penurunan (-9,25 persen).[56]
Upaya mempengaruhi cuaca yang paling sukses adalah penyemaian awan yang melibatkan teknik peningkatan presipitasi musim dingin di atas pegunungan dan mengurangi hujan es.[57]
[sunting]Karakteristik
[sunting]Pola
Ikatan hujan adalah wilayah awan dan presipitasi yang panjang. Gelombang hujan dapat bersifat stratiform atau konvektif,[58] dan terbentuk akibat perbedaan suhu. Jika dilihat melalui pencitraan radar cuaca, perpanjangan presipitasi ini disebut sebagai struktur terikat.[59] Ikatan hujan mendahului front tutupan panas dan front panasdikaitkan dengan gerakan lemah ke atas,[60] dan cenderung lebar serta bersifat stratiform.[61]
Ikatan hujan yang muncul dekat dan mendahului front dingin bisa jadi merupakan garis squall yang mampu menghasilkan tornado.[62] Ikatan hujan yang dikaitkan dengan front dingin dapat dibelokkan oleh pegunungan lurus terhadap orientasi front karena pembentukan jet penghalang tingkat rendah.[63] Ikatan badai petir dapat terbentuk bersama angin laut dan angin darat jika kelembapan yang diperlukan untuk membentuknya ada pada saat itu. Jika ikatan hujan angin laut cukup aktif mendahului front dingin, mereka mampu menutupi lokasi front dingin tersebut.[64]
Ketika siklon menutupi langit, sebuah truf udara panas tinggi (trough of warm air aloft), atau "trowal", akan terjadi akibat angin selatan yang kuat di perbatasan timurnya berputar-putar tinggi mengitari kawasan timur lautnya, dan mengarah ke periferi (juga disebut sabuk pengangkut panas) barat lautor, memaksa truf permukaan berlanjut ke sektor dingin lengkungan yang sama menuju front tutupan. Trowal menciptakan bagian dari siklon tutupan yang disebut sebagai kepala koma, karena bentuk awan pertengahan troposfer sepertikoma yang menyertai fenomena ini. Ini juga bisa menjadi fokus atas presipitasi lokal yang deras, dengan kemungkinan badai petir jika atmosfer di sepanjang trowal cukup stabil untuk menciptakan konveksi.[65] Pengikatan di dalam pola presipitasi kepala koma suatusiklon ekstratropis dapat menandakan hujan deras.[66] Di balik siklon ekstratropis pada musim gugur dan dingin, ikatan hujan dapat terbentuk di bawah angin permukaan air panas seperti Danau-Danau Besar. Di bawah angin kepulauan, ikatan hujan deras dan badai petir dapat terbentuk karena konvergensi angin tingkat rendah di bawah angin batas pulau. Di lepas pantai California, hal ini terjadi ketika adanya peningkatan front dingin.[67]
Ikatan hujan dengan siklon tropis memiliki orientasi melengkung. Siklon tropis berisikan hujan deras dan badai petir yang, bersama dinding mata dan mata, membentuk hurikan atau badai tropis. Batas ikatan hujan di sekitar siklon tropis dapat membantu menentukan intensitas siklon tersebut.[68]
[sunting]Keasaman
pH hujan selalu bervariasi yang umumnya dikarenakan daerah asal hujan tersebut. Di pesisir timur Amerika, hujan yang berasal dari Samudra Atlantik biasanya memiliki pH 5,0-5,6; hujan yang berasal dari seberang benua (barat) memiliki pH 3,8-4,8; dan badai petir lokal memiliki pH serendah 2,0.[69] Hujan menjadi asam karena keberadaan dua asam kuat, yaitu asam belerang (H2SO4) dan asam nitrat (HNO3). Asam belerang berasal dari sumber-sumber alami seperti gunung berapi dan lahan basah (bakteri penghisap sulfat); dan sumber-sumber antropogenik seperti pembakaran bahan bakar fosil dan pertambangan yang mengandung H2S. Asam nitrat dihasilkan oleh sumber-sumber alami seperti petir, bakteri tanah, dan kebakaran alami; selain itu juga sumber-sumber antropogenik seperti pembakaran bahan bakar fosil dan pembangkit listrik. Dalam 20 tahun terakhir, konsentrasi asam nitrat dan asam belerang dalam air hujan telah berkurang yang dikarenakan adanya peningkatan amonium (terutama amonia dari produksi ternak) yang berperan sebagai penahan hujan asam dan meningkatkan pH-nya.[70]
[sunting]Pengelompokan iklim Köppen
Klasifikasi Köppen bergantung pada nilai suhu dan presipitasi rata-rata bulanan. Bentuk klasifikasi Köppen yang umum digunakan memiliki lima jenis utama mulai dari A hingga E. Jenis utama tersebut adalah A, tropis; B, kering; C, sejuk lintang menengah; D, dingin lintang menengah; dan E, kutub. Lima klasifikasi utama ini dapat dibagi lagi menjadi klasifikasi sekunder seperti hutan hujan, monsun, sabana tropis,subtropis lembap, daratan lembap, iklim lautan, iklim mediterania, stepa, iklim subarktik, tundra, daratan es kutub, dan gurun.
Hutan hujan ditandai dengan curah hujan tinggi yang minimum normal tahunnya antara 1.750 millimetre (69 in) dan 2.000 millimetre (79 in).[72] Sebuah sabana tropis adalahbioma daratan rumput yang terletak di kawasan iklim semi-gersang hingga semi-lembap di lintang subtropis dan tropisdengan curah hujan antara 750 millimetre (30 in) dan 1.270 millimetre (50 in) per tahun. Sabana tropis tersebar diAfrika, India, wilayah utara Amerika Selatan, Malaysia, danAustralia.[73] Zona iklim subtropis lembap adalah daerah yang hujan musim dinginnya dikaitkan dengan badai besar yang diarahkan angin westerlies dari barat ke timur. Kebanyakan hujan musim panas terjadi selama badai petir dan siklon tropis.[74] Iklim subtropis lembap terletak di daratan sebelah timur, antara lintang 20° dan 40° derajat dari khatulistiwa.[75]
Iklim lautan (atau oseanik/maritim) dapat dijumpai di sepanjang pesisir barat di lintang tengah seluruh benua di dunia, berbatasan dengan lautan dingin dan wilayah tenggara Australia, dan memiliki presipitasi besar sepanjang tahun.[76] Iklim mediterania membentuk iklim benua di Cekungan Mediterania, sebagian wilayah barat Amerika Utara, sebagian Australia Barat dan Selatan, wilayah barat dayaAfrika Selatan dan sebagian wilayah tengah Chili. Iklim ini ditandai oleh musim panas yang panas dan kering dan musim dingin yang dingin dan basah.[77] Stepa adalah daratan rumput kering.[78] Iklim subarktik bersifat dingin dengan permafrost abadi dan presipitasi kecil.[79]
[sunting]Pengukuran
[sunting]Alat ukur
Cara standar untuk mengukur curah hujan atau curah salju adalah menggunakan pengukur hujan standar, dengan variasi plastik 100-mm (4-in) dan logam 200-mm (8-in).[80] Tabung dalam diisi dengan 25 mm (0.98 in) hujan, limpahannya mengalir ke tabung luar. Pengukur plastik memiliki tanda di tabung dalam hingga resolusi 025 mm (0.98 in), sementara pengukur logam membutuhkan batang yang dirancang dengan tanda 025 mm (0.98 in). Setelah tabung dalam penuh, isinya dibuang dan diisi dengan air hujan yang tersisa di tabung luar sampai tabung luar kosong, sehingga menjumlahkan total keseluruhan sampai tabung luar kosong.[81] Jenis pengukuran lain adalah pengukur hujan sepatu yang populer (pengukur termurah dan paling rentan), ember miring, dan beban.[82] Untuk mengukur curah hujan dengan cara yang murah, kaleng silindris dengan sisi tegak dapat dipakai sebagai pengukur hujan jika dibiarkan berada di tempat terbuka, namun akurasinya bergantung pada penggaris yang digunakan untuk mengukur hujan. Semua pengukur hujan tadi dapat dibuat sendiri dengan pengetahuan yang memadai.[83]
Ketika penghitungan curah hujan dilakukan, berbagai jaringan muncul di seluruh Amerika Serikat dan tempat lain ketika penghitungan curah hujan dapat dikirimkan melalui Internet, seperti CoCoRAHS atau GLOBE.[84][85] Jika jariingan Internet tidak tersedia di daerah tempat tinggal, stasiun cuaca terdekat atau kantor meteorologi akan melakukan penghitungan.[86]
Satu milimeter curah hujan sama dengan satu liter air per meter persegi. Ini menyederhanakan penghitungan kebutuhan air untuk pertanian.[87]
[sunting]Sensor jarak jauh
Salah satu kegunaan utama radar cuaca adalah mampu menilai jumlah curah hujan yang jatuh di cekungan besar untuk keperluan hidrologis.[88] Misalnya, pengendalian banjir sungai, pengelolaan selokan bawah tanah, dan pembangunan bendungan adalah semua bidang yang memerlukan data akumulasi curah hujan. Perhitungan curah hujan radar melengkapi data stasiun darat yang dapat digunakan untuk kalibrasi. Untuk menghasilkan akumulasi radar, tingkat hujan di satu titik dihitung menggunakan nilai data reflektivitas pada satu titik jaringan. Persamaan radar kemudian dipakai, yaitu
,
Z berarti reflektivitas radar, R berarti tingkat curah hujan, dan A dan b adalah konstanta.[89] Perhitungan curah hujan satelit memakai instrumen gelombang mikropasif di atas orbit kutub serta satelit cuaca geostasioner untuk mengukur tingkat curah hujan secara tidak langsung.[90] Untuk menghasilkan akumulasi curah hujan pada satu periode waktu tertentu, semua akumulasi dari masing-masing kotak jaringan di dalam gambar pada waktu itu harus dijumlahkan.
[sunting]Intensitas
 |
| ||||
| Kesulitan mendengarkan berkas ini? Lihat bantuan. | |||||
Intensitas curah hujan dikelompokkan menurut tingkat presipitasi:
- Gerimis — ketika tingkat presipitasinya < 25 millimetre (0.98 in) per jam
- Hujan sedang — ketika tingkat presipitasinya antara 25 millimetre (0.98 in) - 76 millimetre (3.0 in) atau 10 millimetre (0.39 in) per jam[91][92]
- Hujan deras — ketika tingkat presipitasinya > 76 millimetre (3.0 in) per jam,[91]atau antara 10 millimetre (0.39 in) dan 50 millimetre (2.0 in) per jam[92]
- Hujan badai — ketika tingkat presipitasinya > 50 millimetre (2.0 in) per jam[92]
[sunting]Periode kembali
Kemungkinan suatu peristiwa dengan intensitas dan durasi tertentu disebut frekuensi atau periode kembali.[93] Intensitas badai dapat diperkirakan untuk periode kembali dan durasi badai apapun dengan melihat grafik yang didasarkan pada data historis lokasi hujan.[94]Istilah badai 1 dalam 10 tahun menjelaskan peristiwa hujan yang jarang dan hanya mungkin terjadi sekali setiap 10 tahun, sehingga hujan ini memiliki kemungkinan 10 persen setiap tahun. Hujan akan lebih deras dan banjir akan lebih buruk daripada badai terburuk yang terjadi dalam satu tahun. Istilah badai 1 dalam 100 tahun menjelaskan peristiwa hujan yang sangat jarang dan akan terjadi dengan kemungkinan sekali dalam satu abad, sehingga hujan ini memiliki kemungkinan 1 persen setiap tahun. Hujan akan menjadi ekstrem dan banjir lebih parah daripada peristiwa 1 dalam 10 tahun tersebut. Seperti semua peristiwa kemungkinan, "badai 1 dalam 100 tahun" bisa saja terjadi berkali-kali dalam satu tahun saja.[95]
[sunting]Prakiraan hujan
Prakiraan Presipitasi Kuantitatif (disingkat PPK; QPF dalam bahasa Inggris) adalah perkiraan jumlah presipitasi cair yang terkumpul dalam periode tertentu di suatu daerah.[96] PPK akan diperinci ketika jenis presipitasi terukurkan yang mencapai batas minimal merupakan prakiraan untuk setiap am selama periode sah PPK. Prakiraan presipitasi cenderung dibatasi oleh jam sinoptis seperti 0000, 0600, 1200 dan 1800 GMT. Relief daratan juga termasuk dalam PPK melalui pemakaian topografi atau berdasarkan pola presipitasi iklim dari hasil observasi dengan rincian jelas.[97] Dimulai pada pertengahan hingga akhir 1990-an, PPK digunakan dalam model prakiraan hidrologi untuk mensimulasikan dampak terhadap sungai di seluruh Amerika Serikat.[98] Model prakiraan memperlihatkan sensitivitas tertentu terhadap tingkat kelembapan di lapisan pelindung planet, atau di tingkat terendah atmosfer yang menurun seiring ketinggiannya.[99] PPK dapat dibuat dengan dasar prakiraan jumlah kuantitatif atau kemungkinan prakiraan jumlah kualitatif.[100] Teknik prakiraan citra radar memperlihatkan kemampuan yang lebih tinggi daripada prakiraan model dalam 6 hingga 7 jam waktu citra radar. Prakiraan dapat diverifikasi melalui pemakaian pengukur hujan, prakiraan radar cuaca, atau keduanya. Berbagai skor kemampuan dapat ditentukan untuk mengukur nilai prakiraan curah hujan.[101]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar