Baca artikel ini untuk mempelajari tentang teori, bentuk, jenis, kegunaan, variasi dan hyetograph presipitasi atau curah hujan.
Teori Curah Hujan atau Curah Hujan:
Curah hujan adalah proses alami konversi uap atmosfer menjadi air. Air yang terbentuk kemudian jatuh ke bumi dalam bentuk curah hujan. Dalam hal curah hujan hidrologi merupakan fase ketiga dari divisi atmosfer dari siklus hidrologi, “perubahan keadaan”. Istilah presipitasi juga digunakan untuk curah hujan. Curah hujan bagaimanapun, adalah istilah umum dan mencakup semua bentuk kelembaban yang jatuh yaitu, curah hujan, hujan salju, hujan es, hujan es, dll.
Selama musim panas, kehilangan penguapan sangat dipercepat dari semua jenis permukaan air bebas. Air yang hilang dalam penguapan menemukan ruang dalam massa udara. Ini menambah penyimpanan uap atmosfer. Meskipun kehilangan penguapan berlebihan di musim panas, kapasitas massa udara juga lebih besar. Uap dalam jumlah besar ini membuat massa udara lembab. Perubahan keadaan dari uap atmosfer menjadi air terjadi ketika kapasitas massa udara untuk menahan partikel uap melebihi.
Dua alasan utama berikut bertanggung jawab atas perubahan status ini:
saya. Massa udara panas memiliki kapasitas besar untuk menahan partikel uap dalam suspensi. Ketika massa udara lembab dan hangat ini mendingin, kapasitasnya untuk menahan partikel uap berkurang. Akhirnya uap mengendap dalam bentuk curah hujan.
- Kadang-kadang variasi tekanan membawa perubahan wujud dari uap menjadi curah hujan. Sangat menarik untuk mengetahui mekanisme pengendapan yang sebenarnya. Dengan proses yang dikenal sebagai nukleasi, kristal es atau air terbentuk di atas partikel yang mengambang, di massa udara (misalnya partikel debu, partikel garam, dll.). Kristal kecil kemudian tumbuh dalam ukuran dengan bergabung dengan kristal lainnya. Sebuah tahapan datang ketika mereka jatuh ke bumi sebagai salju atau air hujan.
Bentuk Curah Hujan:
Curah hujan terjadi dalam berbagai bentuk di daerah yang terletak di garis lintang tengah.
Karakteristik khas dari berbagai bentuk presipitasi dijelaskan di bawah ini:
(i) Hujan:
Ini terdiri dari tetesan air yang sebagian besar berdiameter lebih besar dari 0,5 mm.
(ii) Gerimis:
Mereka adalah tetesan air kecil berukuran antara 0,1 hingga 0,5 mm yang jatuh dengan kecepatan pengendapan yang sangat lambat sehingga kadang-kadang tampak mengambang.
(iii) Salju:
Jenis presipitasi yang dihasilkan dari sublimasi, yaitu uap air langsung berubah menjadi es. Itu jatuh sebagai kristal es putih atau tembus cahaya yang sering diaglomerasi menjadi kepingan salju. Gravitasi spesifik salju sering dianggap 0,1.
(iv) Salam:
Ini adalah presipitasi dalam bentuk bongkahan es. Batu hujan es diproduksi di awan konvektif sebagian besar cumulonimbus. Bentuknya mungkin berbentuk kerucut, bulat atau tidak beraturan. Ukuran batu hujan es bisa lebih dari 5 mm. Gravitasi spesifik batu hujan es adalah sekitar 0,8.
(v) Palet Salju:
Terkadang disebut juga hujan es lembut. Palet salju lebih renyah dan berukuran 2 hingga 5 mm. Karena kerenyahan mereka saat menabrak tanah yang keras, mereka sering putus.
(vi) Hujan es:
Saat tetesan hujan jatuh melalui lapisan udara sub-beku di dekat permukaan bumi, tetesan hujan membeku menjadi es. Ini disebut hujan es atau butiran es.
Jenis Curah Hujan:
Berbagai jenis curah hujan dapat dikenali menurut proses dimana massa udara hangat dan lembab terangkat dan kemudian didinginkan. Secara garis besar ada tiga jenis curah hujan.
1. Pengendapan Siklon atau Curah Hujan:
Jenis ini dapat dibagi lagi menjadi:
(a) Frontal dan
(b) Curah hujan non-frontal. Curah hujan jenis ini terjadi dari pengangkatan udara yang menyatu menjadi daerah bertekanan rendah atau siklon. Curah hujan jenis ini umumnya terjadi di daerah dataran rendah.
(a) Jenis presipitasi depan:
Depan adalah batas yang menghubungkan massa udara lembab hangat dan massa udara dingin. Ketika massa udara lembab hangat yang bergerak terhalang oleh massa udara dingin yang diam, massa udara hangat naik karena lebih ringan daripada massa udara dingin. Terkadang massa udara dingin yang bergerak bertemu dengan massa udara hangat yang diam dengan hasil yang serupa.
Massa udara yang terangkat mendingin di ketinggian dan terjadi presipitasi. Proses ini berlanjut hingga seluruh massa udara hangat melewati massa udara dingin. Presipitasi tipe shower terjadi pada bagian depan yang dingin sedangkan pada bagian depan yang hangat, curah hujan terus menerus terjadi hingga bagian depan yang hangat melewati massa udara dingin.
(b) Curah hujan non-frontal:
Curah hujan jenis ini tidak berhubungan dengan front. Ketika massa udara dingin yang bergerak bertemu dengan massa udara lembab yang hangat, massa udara lembab dan hangat terangkat menjadi lebih ringan dari massa udara dingin. Ketika massa udara hangat mendingin di dataran tinggi, curah hujan terjadi.
2. Curah Hujan Konvektif:
Karena beberapa efek lokal, udara menjadi panas dan menyimpan lebih banyak partikel uap. Kemudian naik ke atmosfer karena lebih ringan dari udara dingin yang mengelilingi daerah itu. Pada ketinggian tinggi itu menjadi dingin dan curah hujan terjadi. Intensitas presipitasi jenis ini dapat berkisar dari hujan ringan hingga semburan awan.
3. Presipitasi Orografis:
Ketika massa udara lembab hangat yang bergerak terhalang oleh beberapa jenis penghalang seperti pegunungan, massa udara lembab yang hangat, menemukan jalannya ke atas dan naik ke ketinggian yang cukup tinggi secara otomatis. Di sana ia menjadi dingin dan akhirnya terjadi presipitasi.
Lereng gunung sisi ke arah laut mendapat curah hujan yang cukup tetapi lereng gunung sisi ke arah darat dan sebagian dataran menerima curah hujan yang sangat sedikit. Alasan fenomena aneh ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Ketika massa udara hangat yang meningkat menjadi dingin, perubahan keadaan dari uap menjadi air terjadi dan curah hujan terjadi di area di bawahnya.
Jelas pada saat awan melewati penghalang, mereka terbebas dari kelembapan dan menjadi lemah. Butuh beberapa waktu sebelum awan mendapatkan kembali kelembapan yang cukup untuk menyebabkan presipitasi. Selama interval ini awan meninggalkan beberapa daerah kering.
Daerah yang tidak menerima curah hujan dalam proses ini disebut daerah bayangan hujan. Gambar 2.3 memberikan ilustrasi jelas tentang fenomena tersebut. Daerah ini disebut daerah bayangan hujan karena dapat dilihat awan yang melintas di atas kepala tetapi tanah di bawahnya tidak menerima curah hujan melainkan hanya mendapat bayangannya saja.
Penggunaan Catatan Curah Hujan:
Pada setiap stasiun pengukur hujan curah hujan diukur setelah 24 jam. Biasanya pengukuran dilakukan pada pukul 0830 1ST jelas total curah hujan yang terjadi dalam 24 jam terakhir dimasukkan terhadap tanggal pengukuran dilakukan. Catatan curah hujan dipertahankan secara harian, bulanan, musiman atau tahunan untuk setiap cekungan. Curah hujan bervariasi dari tahun ke tahun. Rata-rata dari rangkaian catatan tahunan memberikan nilai curah hujan rata-rata. Rata-rata jangka panjang disebut curah hujan normal.
Tidak mungkin untuk menentukan curah hujan normal dari catatan curah hujan yang mencakup periode pendek. Pertanyaan yang muncul sekarang adalah berapa lama rangkaian curah hujan untuk mendapatkan hasil yang bermanfaat? Setelah penelitian ekstensif, Alexander Binnie menyimpulkan bahwa persentase rata-rata penyimpangan dari rata-rata sebenarnya selama 5 tahun adalah ± 15 persen. Selama 30 tahun catatan ditemukan ± 2 persen dan tetap demikian untuk periode yang lebih lama juga. Dengan demikian untuk mendapatkan hasil yang memuaskan panjang catatan harus setidaknya selama 30 tahun terakhir.
Berikut ini adalah penggunaan utama dari catatan curah hujan:
- Kecenderungan curah hujan dapat dipelajari dari catatan curah hujan. Mengetahui trend curah hujan prediksi masa depan dapat dilakukan.
- Limpasan di atas cekungan dapat dihitung.
- Banjir maksimum akibat badai apa pun dapat dihitung, dan diprediksi.
- Catatan curah hujan membantu memperkirakan kebutuhan irigasi.
Variasi Curah Hujan:
Faktor-faktor yang bertanggung jawab atas distribusi curah hujan yang tidak merata di wilayah yang luas adalah sebagai berikut:
1. Kedekatan dengan Laut:
Dari laut sejumlah besar air masuk ke atmosfer dalam bentuk uap. Secara alami ketika awan yang mengandung banyak uap air melewati pantai laut, awan menurunkan sebagian muatannya. Akibatnya wilayah pesisir menerima lebih banyak curah hujan.
2. Kehadiran Pegunungan:
Lereng sisi arah angin dari sisi arah perjalanan awan mendapat hujan yang berlebihan sedangkan pada sisi lereng sisi lain atau lee ward terdapat daerah bayangan hujan. Daerah pegunungan menerima lebih banyak curah hujan daripada daerah dataran.
3. Arah Angin:
Awan digerakkan oleh angin. Jelaslah bahwa daerah di mana angin membawa awan akan mendapatkan curah hujan.
4. Pengembangan Hutan:
Hutan juga berperilaku sampai batas tertentu sebagai penghalang dan mencegat awan untuk mendapatkan curah hujan. Daerah dengan hutan lebat mendapatkan lebih banyak curah hujan.
5. Ketinggian Suatu Tempat Di Atas Permukaan Laut atau Altitude :
Tempat-tempat di dataran tinggi menerima lebih banyak curah hujan. Pada ketinggian tinggi suhu atmosfer rendah dan ketika awan mencapai daerah itu mereka menjadi dingin dan terjadi presipitasi.
Hyetograf Curah Hujan:
Hyetograph menunjukkan tingkat curah hujan rata-rata, di atas DAS drainase tertentu, selama satuan waktu berturut-turut selama badai tertentu (Gambar 2.10).
Untuk menyiapkan hyetograph dari badai tertentu, jumlah curah hujan selama satuan waktu berturut-turut diukur dari kurva massa stasiun di dalam dan di dekat cekungan drainase. Unit waktu 1 hingga 6 jam yang nyaman dapat dipilih. Kedalaman curah hujan rata-rata di atas cekungan untuk satuan waktu berturut-turut dihitung dari data yang ditabulasikan dengan metode poligon Theissen atau metode isohyetal. Hyetograph kemudian digambar dengan memplot kedalaman curah hujan rata-rata per satuan waktu seperti ditunjukkan pada Gambar 2.10.
Hyetograph sangat cocok untuk menghubungkan curah hujan di atas cekungan dengan hidrograf banjir yang dihasilkan. Biasanya diplot pada lembar yang sama di mana hidrograf diplot. Satu-satunya hal yang diplot terbalik sedangkan hidrograf diplot tegak (Gbr. 2.11).
Hyetograph badai ketika diplot di sisi hidrograf banjir memberikan jeda waktu antara curah hujan dan aliran puncak. Ini juga memberikan informasi penting tentang durasi efektif badai yang menghasilkan limpasan. Penggunaan hyetograph banyak dilakukan dalam pendugaan banjir dengan metode hidrograf satuan.
