curah hujan
hujan merupakan proses uap air yang mengalami tahapan dan kemudian kembali turun ke bumi

Curah Hujan – Pengertian, Jenis dan Metode Perhitungan

Curah hujan yang turun ke bumi tidak lepas dari suatu proses alami berkelanjutan, yaitu siklus hidrologi. Siklus hidrologi yang juga dikenal dengan siklus air, adalah proses yang diawali oleh menguapnya air ke atmosfer. Kemudian air dalam bentuk gas akan membentuk awan.

Selanjutnya, air dalam bentuk awan akan kembali turun ke bumi. Air yang turun ke bumi ini dikenal sebagai hujan, baik berbentuk hujan air, hujan salju atau hujan es.

Sebagai negara yang terletak di garis khatulistiwa, Indonesia memiliki musim kemarau dan penghujan yang dikatakan seimbang. Adanya dua jenis musim ini memberi pengaruh terhadap kelangsungan hidup berbagai makhluk hidup di Indonesia. Oleh sebab itu, pentingnya mengerti dan memahami kondisi curah hujan setiap musim sangat diperlukan agar kegiatan berjalan lancar, khususnya dalam bidang pangan.

Pengertian Hujan

Hujan adalah rangkaian proses presipitasi cairan, yaitu fenomena alam terjadinya kondensasi uap air pada atmosfer yang mengalami penambahan uap air dan pendinginan, kemudian mengalami tabrakan satu sama lain, sehingga menjadi sebuah peristiwa yang disebut hujan.

Air yang menguap ke atmosfer dan terkumpul disebut awan. Awan merupakan substansi massa aerosol yang terdiri dari kondensasi uap air, debu, garam laut, asap, dan berbagai macam zat mikroskopik higroskopis lain yang terangkat ke atmosfer.

Ketika jumlah awan semakin banyak, membesar dan semakin berat, serta mendapat pengaruh tarikan gravitasi bumi, maka awan kembali turun menjauhi atmosfer.

Saat awan menuruni atmosfer, maka suhu sekelilingnya tidak lagi berada pada titik beku. Oleh sebab itu, awan yang berbentuk massa padat akan terkondensasi menjadi hujan (jika udara di sekelilingnya berada diatas suhu 0⁰ C) atau salju (jika udara di sekelilingnya berada dibawah suhu 0⁰ C).

Hasil kondensasi awan tidak selalu menyebabkan terjadinya hujan, terutama bila massa uap air tidak lebih besar dan cepat dari aliran udara ke atas. Agar uap air dapat mencapai bumi dan menjadi hujan, maka dibutuhkan butiran atau tetes berukuran sekitar 500 mikrometer.

Pada wilayah dengan iklim tropis dan subtropis, biasanya hujan turun secara musiman (pembagian tahun berdasarkan iklim, biasanya berlangsung selama 3 sampai 6 bulan per musim). Sementara pada wilayah lainnya yang berada di atas garis ekuator atau pada belahan utara dan selatan, biasanya hujan turun tidak menentu. Sehingga pada wilayah tersebut tidak mengenal musim penghujan.

Terdapat pula kawasan yang disebut hutan hujan tropis. Jenis hutan ini memiliki curah hujan sangat tinggi. Hujan selalu turun secara merata sepanjang tahun.

Jenis Hujan

Hujan memiliki berbagai macam jenis, baik dari segi struktur dan volume, serta dari penyebab terjadinya uap air yang membentuk hujan.

Hujan Berdasarkan Ukurannya

Berikut adalah jenis hujan berdasarkan ukuran diameter titik air hingga sampai ke daratan.

  • Gerimis

Butiran air dan halus yang turun dari langit disebut dengan gerimis. Air gerimis emiliki diameter kurang dari 500 mikrometer. Hujan jenis ini berasal dari bagian awan dengan ketinggian sedang, yaitu awan alto stratus yang memiliki ketinggian 2.000 hingga 7.000 kaki di atas permukaan laut.

  • Hujan Deras

Jenis hujan deras cirinya adalah air yang turun memiliki diameter sekitar 700 hingga 1.000 mikrometer per butir dan terkondensasi dalam volume yang besar. Hujan kategori deras berasal dari awan cumulonimbus dengan ketinggian 2.000-16.000 kaki diatas permukaan laut.

  • Hujan Es

Hujan es adalah hujan lokal yang jarang terjadi dan biasanya terjadi kurang lebih 10 menit . Penyebabnya adalah pengembunan mendadak. Hujan jenis ini dapat dialami oleh seluruh wilayah di dunia, termasuk wilayah tropis. Ukuran hujan es sekitar 6 cm per bongkahan. Hujan es berasal dari awan cumulonimbus yang bertumpuk secara vertikal hingga mencapai ketinggian 30.000 kaki atau lebih.

  • Salju

Salju adalah hujan yang berbentuk padat, berasal dari awan nimbostratus. Nimbostratus merupakan awan dengan ketinggian sedang yang berada pada daerah dingin (wilayah di atas garis ekuator).

salju merupakan hujan yang berbentuk padat hasil dari awan nimbostratus Pixabay

Hujan Berdasarkan Penyebab Terjadinya

Selain dibedakan dari ukuran atau volume hujan. Hujan juga dapat dibedakan dari penyebab penguapan uap air yang naik ke atmosfer hingga menyebabkan hujan.

  • Hujan Siklonal

Hujan ini hanya terjadi pada wilayah yang dilalui oleh garis ekuator. Hujan siklonal terjadi ketika terjadi penguapan karena cuaca panas hasil pertemuan angin pasat tenggara dan angin pasat timur laut. Uap air kemudian naik ke atas dan membentuk gumpalan awan gelap yang mengandung banyak uap air. Hujan yang turun sangat deras dan disertai angin, biasanya hanya berlangsung beberapa saat.

  • Hujan Orografis

Merupakan hujan yang terjadi di wilayah dataran tinggi dan pegunungan. Hujan ini umumnya turun di daerah lereng gunung.

Hujan orografis terjadi akibat massa udara di pegunungan yang banyak mengandung uap air dipaksa bergerak ke atas menyesuaikan topografi. Semakin ke atas, suhu akan terus menurun, sehingga uap air terpresipitasi membentuk awan.

Awan yang terbentuk akan semakin berat dan kembali turun tertarik oleh gravitasi. Kemudian awan tersebut dipengaruhi oleh angin fohn yang hangat dan bertiup diantara pegunungan, sehingga awan terkondensasi menjadi hujan.

  • Hujan Muson

Disebut dengan hujan muson, karena hujan ini terjadi saat angin muson di wilayah sekitar samudera hindia dan asia sebelah selatan bertiup karena suhu daratan lebih panas dibandingkan dengan suhu lautan. Angin yang bertiup disebabkan oleh tekanan udara yang rendah.

Tekanan udara rendah mampu menciptakan angin yang besar, kuat, konstan dan bertiup dalam periode tertentu. Angin dengan kondisi tersebut merupakan ciri angin muson (musim).

  1. Angin Muson Barat adalah angin yang bertiup dari benua Asia menuju ke benua Australia.
  2. Angin Muson Timur adalah angin yang bertiup dari benua Australia menuju ke benua Asia.

Angin muson yang menjadi penyebab turunnya hujan muson adalah angin muson barat. Angin ini bertiup saat matahari berada pada selatan bumi dan bergerak melewati banyak perairan, seperti lautan, samudera, dan daratan luas yang memiliki tekanan udara tinggi (dingin), sehingga banyak membawa massa uap air, dan menyebabkan hujan muson pada daerah yang dilewati garis ekuator.

  • Hujan Asam

Jenis hujan ini merupakan yang paling berbahaya bagi kekayaan flora dan fauna air. Hujan asam terbentuk dari hasil penguapan emisi gas yang berasal dari hasil proses industri, seperti pabrik, pembangkit tenaga listrik dan asap knalpot yang dihasilkan kendaraan bermotor.

Gas yang menguap akan beroksidasi dan berdifusi menuju atmosfer. Ketika bercampur dengan air, unsur-unsur tersebut akan membentuk asam sulfat dan asam nitrat, kemudian turun menjadi hujan turun. Hujan asam memiliki level keasaman atau kadar pH 5,6.

  • Hujan Frontal

Dalam bidang meteorologi, terdapat istilah front yang menjadi dasar dari nama hujan frontal. Istilah ini digunakan untuk menggambarkan transisi 2 sifat massa udara, yaitu panas menuju dingin dan sebaliknya.

Kondisi front biasanya terjadi di wilayah subtropis yang mengakibatkan perubahan cuaca yang ekstrim dengan curah hujan sangat tinggi.

Terdapat dua dari lima macam kondisi front yang masuk dalam kategori penyebab hujan frontal, yaitu:

  1. Warm Front: Hujan frontal yang terjadi akibat massa udara panas menggantikan massa udara dingin, sehingga akan membentuk awan cirriform dan stratiform. Akibatnya, akan terjadi hujan gerimis yang berlangsung selama 2-3 hari.
  2. Cold Front: Hujan frontal yang terjadi akibat massa udara dingin menggantikan massa udara panas, sehingga akan membentuk awan cumulonimbus dan cumulus. Akibatnya, akan terjadi hujan deras disertai kilat yang berlangsung selama 2-3 hari.
  • Hujan Zenithal

Hujan zenithal, hujan konveksi atau hujan naik tropis adalah satu jenis hujan yang sama. Hujan ini hanya terjadi pada wilayah tropis yang dilalui oleh garis ekuator, yaitu berada pada lintang 23,5 LU – 23,5 LS.

Hujan ini terjadi akibat panas yang sangat terik dan berlangsung dengan cepat sehingga uap air membentuk awan cumulonimbus. Akibatnya,hujan akan turun dengan deras disertai dengan petir.

Dari penjelasan mengenai jenis-jenis hujan diatas, dapat disimpulkan bahwa mayoritas curah hujan tinggi berada pada wilayah tropik. Terutama pada daerah sekitar atau yang dilalui oleh garis ekuator.

Curah hujan yang tinggi sangat berpengaruh terhadap kekayaan flora, sehingga juga turut mempengaruhi kekayaan fauna.

Pengertian Curah Hujan

Curah hujan adalah humlah air yang jatuh pada periode tertentu. Pengkurannya dilakukan dengan satuan tinggi diatas permukaan tanah horizontal yang diasumsikan tidak terjadi penguapan atau infiltrasi, run off, atau evaporasi.

Pengertian curah hujan juga sering disebut dengan presipitasi juga diartikan sebagai jumlah air hujan yang turun pada wilayah tertentu dan pada kurun waktu tertentu. Jumlah curah hujan adalah volume air yang terkumpul pada permukaan bidang datar pda periode tertentu, sperti harian, mingguan, bulanan serta tahunan.

Definisi lain curah hujan, yaitu jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selama periode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi milimeter (mm) di atas permukaan horizontal.

Prakiraan Hujan

Terdapat beberapa metode untuk melakukan prakiraan acurah hujan. Ada 5 unsur yang perlu ditinjau untuk menentukan apakah curah hujan pada satu wilayah tertentu akan sama dampaknya, bila dibandingkan dengan curah hujan pada wilayah lainnya dalam kawasan tropik.

daerah aliran sungai Pixabay

Unsur-unsur tersebut harus terdata dengan baik, sehingga dapat digunakan untuk penelitian yang valid. Adanya prakiraan cuaca membantu manusia untuk menentukan wilayah persebaran yang cocok bagi tanaman pangan. Selain itu, juga untuk menanggulangi dampak negatif yang muncul dari curah hujan yang tinggi.

Ilmu hidrologi adalah cabang ilmu geografi yang mempelajari siklus air (sumber, pergerakan, distribusi, dan kualitas) yang ada di bumi. Salah satu hal yang dipelajari dalam hidrologi adalah pendataan dan analisis curah hujan. Pengukurannya dilakukan di sepanjang daerah aliran sungai (DAS), mulai dari hulu hingga muara.

5 unsur yang didata dan diukur pada DAS, antara lain:

  • Intensitas Laju Hujan: Melakukan pengukuran konsentrasi curah hujan pada wilayah tertentu, yaitu dengan mengukur seberapa banyak milimeter air yang turun dalam kurun waktu menit, jam, dan hari.
  • Durasi Curah Hujan: Penghitungan berdasarkan berapa lama waktu curah hujan turun dalam kurun waktu menit dan jam.
  • Ketinggian Curah Hujan: Pengukuran yang dilakukan setelah hujan reda dengan melihat ketebalan atau kedalaman air dalam milimeter pada bidang datar.
  • Frekuensi Periode Curah Hujan: Pengukuran yang dilakukan dengan pengamatan selama beberapa tahun untuk menentukan periode curah hujan yang berlangsung secara konsisten setiap tahunnya.
  • Cakupan Wilayah Curah Hujan: Mengamati frekuensi periode hujan terhadap cakupan luas geografis wilayah yang terkena hujan.

Metode Pengkuran Curah Hujan

Jika pendataan dari kelima unsur tersebut sudah terpenuhi, maka diteruskan dengan analisa menggunakan beberapa metode sebagai berikut:

  • Metode Aritmatik

Ini adalah metode yang paling sederhana dan sangat mudah diterapkan. Metode aritmatik memiliki beberaoa kelemahan, yaitu kurang akurat karena bergantung pada distribusi hujan terhadap ruang dan ukuran daerah aliran sungai (besar atau kecil).

Selain itu, metode ini memiliki syarat kondisi agar bisa mendapatkan hasil perhitungan, seperti banyaknya jumlah tempat yang dibutuhkan dengan konsistensi dan konsentrasi curah hujan yang merata.

Metode ini dapat menentukan curah hujan rata-rata pada daerah aliran sungai dengan membagi beberapa wilayah pada DAS atau disebut dengan stasiun. Kemudian, pada masing-masing stasiun dilakukan penghitungan curah hujan

Selanjutnya, jumlah curah hujan pada setiap stasiun akan ditotal, kemudian dibagi dengan jumlah wilayah perhitungan curah hujan dilakukan. Sehingga diperoleh hasil rata-rata curah hujan pada wilayah DAS yang sudah ditentukan.

terdapat 5 metode pengukuran curah hujan Pixabay
  • Metode Poligon Thiessen

Merupakan metode penghitungan yang lebih baik daripada metode aritmatik. Pada metode ini, dilakukan perhitungan pengaruh letak wilayah persebaran curah hujan terhadap stasiun DAS yang sudah ditentukan dan diukur luasnya.

Meski lebih baik dari metode aritmatik, namun metode ini lebih cocok digunakan untuk pada wilayah dengan curah hujan sedikit dan tidak merata persebarannya.

Sama halnya dengan metode aritmatik, metode ini juga mencari jumlah rata-rata curah hujan. Namun perhitungan dilakukan dengan mengalikan curah hujan stasiun dengan luas daerah (yang sudah ditentukan dan dibatasi) stasiun.

Kemudian hasil masing-masing perhitungan setiap stasiun dijumlahkan dan dibagi dengan total luas wilayah stasiun yang masuk dalam perhitungan.

  • Metode Isohyet

Perhitungan dengan metode ini jauh lebih kompleks dibandingkan 2 metode lainnya. Sehingga penggunaan metode isohyet harus menggunakan komputer agar data yang diperoleh akurat dan hasil analisa dapat terjaga konsistensinya.

Cara perhitungan metode ini adalah dengan menentukan dan membagi daerah-daerah sepanjang DAS yang memiliki intensitas hujan yang sama. Besaran curah hujan antara stasiun pertama dan kedua dijumlahkan dan dibagi dua, kemudian dikalikan dengan luas DAS stasiun pertama yang dibagi dengan luas DAS total stasiun.

Hasil tersebut ditambahkan dengan hasil perhitungan selanjutnya dengan cara yang sama (stasiun 2 + 3 terhadap luas DAS stasiun 2, dan seterusnya saling berkaitan antar stasiun). Sehingga, didapatkan hasil rata-rata curah hujan pada daerah aliran sungai.

Itulah ketiga metode perhitungan curah hujan pada daerah aliran sungai (DAS). Metode perhitungan ini sangat penting dilakukan untuk mengetahui periode curah hujan.

Manfaatnya, manusia dapat menentukan jenis tumbuh-tumbuhan yang dapat ditanam pada wilayah tertentu dan pada waktu tertentu, membangun infrastruktur yang tepat, seperti bendungan, pembangkit listrik tenaga air, selokan, dan tempat penampungan air.

Hujan yang turun ke bumi merupakan suatu berkah yang besar, namun juga dapat menjadi bencana bagi makhluk hidup yang ada di bumi. Curah hujan cukup, akan memberika dampak positif bagi pertumbuhan makhluk hidup, serta akan membersihkan daratan bumi dari segala partikel zat yang berbahaya akibat polusi industri dan kendaraan bermotor.

Namun, jika curah hujan turun terlalu tinggi, maka bukan tidak mungkin dapat menyebabkan banjir, gagal panen, kerusakan infrastruktur akibat akumulasi hujan yang turun tidak dapat ditampung.

Wilayah dengan kondisi kekurangan air hujan juga memiliki potensi ancaman kekeringan. Kondisi kekeringan menyebabkan suatu daerah menjadi gersang dan kering, hingga yang paling parah akan menjadi daerah gurun dan hujan tidak turun sama sekali.

Referensi: https://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/iklim/persebaran-curah-hujan-di-indonesia | https://forestsnews.cifor.org/53929/curah-hujan-dan-hubungannya-dengan-vegetasi?fnl=id | http://www.layarpustaka.com/pengertian-definisi-curah-hujan-dan-jenis-jenis-hujan-serta-intesitas-hujan/ | http://www.ilmudasar.com/2017/07/Pengertian-Pengukuran-dan-Proses-Terjadinya-Curah-Hujan-adalah.html | https://id.wikipedia.org/wiki/Hujan | berbagai sumber