MAKALAH

HIDROLOGI LINGKUNGAN

PRESIPITASI

OLEH:

KELOMPOK 4

ANGGOTA:

SUCI WULANDARI 1210941001

AUFA RAHMATIKA 1210941003

ANNISA DWINTA 1210941009

FITRIA MARCHELLY 1210942001

NABILAH FRIMELI 1210942017

DOSEN:

DEWI FITRIA, Ph.D

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Presipitasi atau hujan adalah fenomena alam yang terjadi di muka bumi,

yakni keadaan dimana jatuhnya cairan (dapat berbentuk cair atau beku) dari

atmosfer ke permukaan bumi.

Dalam meteorologi, presipitasi (juga dikenal sebagai satu kelas

dalam hidrometeor, yang merupakan fenomena atmosferik) adalah setiap produk

dari kondensasi uap air di atmosfer. Ia terjadi ketika atmosfer (yang merupakan

suatu larutan gas raksasa) menjadi jenuh dan air kemudian terkondensasi dan

keluar dari larutan tersebut (terpresipitasi). Udara menjadi jenuh melalui dua

proses, pendinginan atau penambahan uap air. Dampak perubahan iklim global

akibat pemanasan global (global warming) telah kita rasakan, misalnya tidak

jelas lagi kapan musim hujan dimulai dan kapan berakhir. Banjir, tanah longsor,

angin topan dan kekeringan akan terus terjadi. Kenaikan suhu udara dan laut,

pencairan salju dan es di beberapa daerah kutub serta kenaikan permukaan laut

secara global. Perubahan iklim diduga disebabkan oleh meningkatnya gas seperti

CO2 (carbon dioxide), CH4 (methane), N2O (nitrous oxide), CFCs

(chlorofluorocarbons) dan VOCs (volatile organic compounds) yang dihasilkan

dari aktifitas dam penggunaan manusia sendiri.

Pengaruh hujan sebagai penstabil temperature, secara langsung

memberikan efek fisiologis pada ikan yang hanya berada pada temperature 0,5-

10 C dari temperature alami ke temperature eksternal harus sesuai dengan

temperatur internal yang diperlukan meskipun individu spesies bervariasi

terhadap efek temperature. Hal ini terjadi karena laju metabolisme naik sejalan

dengan kenaikan temperature sampai batas letal yang bervariasi dan dipengaruhi

oleh tingkat oksigen dan salinitas, penurunan oksigen terlarut dan kenaikan laju

metabolisme dapat berkombinasi yang membuat lingkungan kurang sesuai bagi

kehidupan ikan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan sebelumnya terdapat beberapa

rumusan masalah sebagai berikut :

Bagaimana proses terjadinya hujan?

Apa saja faktor yang mempengaruhi presipitasi?

Apa saja jenis presipitasi?

Bagaimana hubungan antara presipitasi dengan keadaan iklim?

Apa pengaruh presipitasi terhadap lingkungan pesisir ditinjau dari prinsip

ekologi?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah :

Mengetahui proses terjadinya hujan.

Mengetahui hubungan antara presipitasi dan keadaan iklim.

Mengetahui pengaruh presipitasi terhadap lingkungan pesisir ditinjau dari

prinsip ekologi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Presipitasi

Presipitasi adalah istilah umum dari semua bentuk air yang jatuh ke permukaan,

bentuk ini bisa berupa butiran-butiran es, salju dan cairan air. Untuk daerah tropik

seperti Indonesia, bentuk presipitasi adalah pada umumnya berbentuk cairan dan

biasa disebut hujan. Hujan berasal dari perpadatan dan kondensasi uap, yang selalu

ada dalam atmosfir. Gerakan udara atau angin mempunyai saham besar dalam

pembentukan hujan, berdasarkan atas gerakan udara ini hujan dapat dibagi dalam :

1. Hujan (presipitasi) convective ialah presipitation yang disebabkan oleh

naiknya udara panas, lapisan udara naik ini kemudian bergerak ke daerah

yang lebih dingin (terjadi perpadatan dan kondensasi) dan terjadi hujan.

2. Hujan (presipitasi) cyclonic, berasal dari naiknya udara terpusatkan dalam

daerah dengan tekanan rendah.

3. Hujan (presipitasi) orografic, ini disebabkan oleh udara naik terkena rintangan

-rintangan antara lain gunung-gunung.

Dalam menentukan batas-batas antara ketiga jenis hujan itu tidaklah mudah ; jenis

jenis hujan ini terjadi karena keadaan meteorologis sesuatu daerah pada sesuatu

waktu tertentu saja. Pada sesuatu daerah, sesuai dengan keadaan meteorologisnya

bisa terjadi hujan convective, hujan cyclonic atau hujan orografis.

Pada masing-masing belahan dunia memiliki distribusi atau penyebaran hujan

yang berbeda-beda, dapat disimpulkan bahwa distribusi hujan di dunia adalah sebagai

berikut :

Pada daerah Equator (dari 0 s/d 200) hujan rata-rata tahunan berkisar antara

1500 dan 3000 mm/tahun.

Untuk daerah antara 300 dan 400 hujan rata-rata bulanan di dataran berkisar

antara 400 dan 800 mm/tahun.

Untuk daerah bukan tropis (kering) yang termasuk negara berhujan, hujan

rata-rata tahunan berkisar lebih kecil dari 200 mm/tahun bahkan sampai ±10

mm/tahun

Daerah dengan garis lintang lebih besar 700, hujan rata-rata tahunan tidak

akan lebih dari 200 mm/tahun.

Presipitasi atau curah hujan merupakan salah satu komponen hidrologi yang

paling penting dan sekaligus sumber utama air yang terdapat di planet bumi. Curah

hujan merupakan unsur iklim yang sangat penting di Indonesia karena keragamannya

sangat tinggi baik menurut waktu maupun tempat, sehingga kajian tentang iklim lebih

banyak difokuskan pada curah hujan. Proyeksi presipitasi atau curah hujan pada masa

yang akan datang penting untuk diketahui agar perencanaan hidrologis di berbagai

sektor terminimalkan dari dampak yang merugikan. Dalam beberapa penelitian

didapatkan bahwa : Desember Januari Februari (DJF) sebagai bulan basah, Maret

April Mei (MAM) sebagai masa transisi dari musim basah ke musim kering, Juni Juli

Agustus (JJA) sebagai musim kering dan September Oktober Nopember (SON)

sebagai masa transisi dari musim kering ke musim basah. Berdasarkan pembahasan

yang telah dilakukan, rata-rata presipitasi untuk musim basah (DJF) adalah 150-450

mm/bulan, masa transisi MAM 100-400 mm/bulan, bulan kering JJA 120-310

mm/bulan dan masa transisi SON adalah 67-324 mm/bulan.

Rata-rata presipitasi tertinggi (puncak presipitasi) dalam bulan DJF terjadi

pada Januari 2010 dan Januari 2011, dalam masa transisi MAM terjadi pada April

2010. Rata-rata presipitasi terendah dalam bulan kering JJA terjadi pada bulan Juli-

Agustus 2013 dan masa transisi SON terjadi pada September-Oktober 2013. Pada

bulan basah DJF dan masa transisi MAM, daerah yang berpotensi lebih basah

(presipitasi lebih besar dari 400 mm/bulan) sangat bervariasi daerahnya. Daerah yang

berpotensi lebih kering (presipitasi kurang dari 100 mm/bulan) tahun 2010-2014

adalah wilayah Indonesia bagian selatan (Pulau Jawa, Bali dan Nusa Tenggara) pada

bulan Juli-Agustus- September-Oktober tahun 2013. Proyeksi presipitasi di wilayah

Indonesia mengalami peningkatan untuk masa transisi MAM dan mengalami

penurunan dalam musim basah DJF, musim kering JJA dan masa transisi SON dalam

lima tahun mendatang 2010-2014.

2.2 Faktor- faktor yang mempengaruhi presipitasi

1. kelembaban udara

Massa uap yang terdapat dalam 1 m3 udara (g) atau kerapatan uap disebut

kelembaban mutlak ( absolute). Kemampuan udara untuk menampung uap adalah

berbeda – beda menurut suhu. Mengingat makin tinggi suhu, makin banyak uap yang

dapat di tampung, maka kekeringan dan kebasahan udara tidak dapat ditentukan oleh

kelembaban mutlak saja. Kelembaban relative adalah perbandingan antara massa uap

dalam suatu satuan volume dan massa uap yang jenuh dalam satuan volume itu pada

suhu yang sama. Kelembaban relative ini biasanya disebut kelembaban. Salah satu

fungsi utama kelembaban udara adalah sebagai lapisan pelindung permukaan bumi.

Kelembaban udara dapat menurunkan suhu dengan cara menyerap atau memantulkan

sekurang-kurangnya setengah radiasi matahari gelombang panjang dari permukaan

bumi pada waktu siang dan malam hari. Sejalan dengan meningkatnya suhu udara,

meningkat pula kapasitas udara dalam menampung uap air. Sebaliknya, ketika udara

bertambah dingin, gumpalan awan menjadi bertambah besar dan pada gilirannya akan

jatuh sebagai air hujan.

Pengukuran kelembaban biasanya di ukur dengan thermometer bola kering dan

thermometer bola basah. Bola yang mengandung air raksa daritermometer bola basah

di bungkus dengan selapis kain tipis yang dibasahi terus – menerus dengan air yang

didistalisasi melalui benang – benang yang tercelup pada sebuah mangkok air yang

kecil.

Tekanan udara di wujudkan dalam satuan barometer (b) atau milibarometer (mb) 1 b

= 1000 mb = 0,98 kali tekanan atmosfer pada prmukaan laut. Tekanan uap air udara

jenuh adalah tekanan uap air di udara pada keadaan udara jenuh. Pada suhu normal,

nilai es di pengaruhi oleh besar kecilnya suhu udara :

Suhu udara ( o C ) Tekanan uap air jenuh (mb)

10 9.21

20 17,54

30 31,82

Tampak bahwa daya tampung uap air di udara meningkat dengan meningkatnya

suhu udara.

2. Energi Matahari

Seperti telah di sebutkan dimuka bahwa energi matahari adalah “ mesin “ yang

mempertahankan berlangsungnya daur hidrologi. Ia juga bersifat mempengaruhi

terjadinya perubaha iklim. Pada umunya, besarnya energi matahari yang mencapai

permukaan bumi adalah 0,5 langley/menit. Namun demikian. Besarnya energi

matahari bersih yang diterima permukaan bumi bervariasi tergatung pada letak

geografis dan kondisi permukaan bumi. Pemukaan bumi bersalju, sebagai contoh,

mampu merefleksikan 80% dari radiasi matahari yang datang. Sementara, permukaan

bumi dengan jenis tanah berwarna gelap dapat menyerap 90% ( wanielista, 1990).

Adanya perbedaan keadaan geografis tersebut. Mendorong terjadinya gerakan udara

di atmosfer, dan demikian juga berfungsi dalam penyebaran ener gi matahari. Energi

matahari bersifat memproduksi gerakan masaudara di atmosfer dan diatas lautan.

Energi ini merupakan sumber tenaga untuk terjadinya proses evaporasi dan

transpirasi. Evaporasi berlangsung pada permukaan badan perairan sedangkan

transpirasi adalah kehilangan air dalam vegetasi. Energi matahari mendorong

terjadinya daur hidrologi melalui proses radiasi. Sementara penyebaran kembali

energi matahari dilakukan melalui proses konduksi dari daratan dan konveksi yang

berlangsung di dalam badan air dan atmosfer.

 Konduksi adalah suatu proses transportasi udara antara dua lapisan ( udara ) yang

berdekatan apabila suhu kedua lapisan tersebut berbeda.

Konveksi adalah pindah panas yang timbul oleh adanya gerakan massa udara atau air

dengan arah gerakan vertical. Dapat juga dikatakan bahwa konveksi merupakan hasil

ketidakmantapan masa udara atau air. Seringkali dikarenakan oleh energi potensial

dalam panas tak tampak ( latent heat ) yang sedang dikonversikan kedalam gulungan

massa udara. Besarnya laju konversi ketika energi terlepaskan akan menentukan

keadaan meteorology (hujan dan angina). Umumnya gulungan massa udara yang

lebih besar akan menghasilkan curah hujan yang lebih singkat. 

3. Angin

Angin adalah gerakan massa udara, yaitu gerakan atmosfer atau udara nisbi terhadap

permukaan bumi. Parameter tentang angin yang biasanya dikaji adalah arah dan

kecepatan angin. Kecepatan angin penting karena dapat menentukan besarnya

kehilangan air melalui proses evapotranspirasi dan mempengaruhi kejadian-kejadian

hujan. Untuk terjadinya hujan, diperlukan adanya gerakan udara lembab yang

berlangsung terus menerus. Peralatan yang digunakan untuk menentukan kecepatan

angin dinamakan anemometer.

Yang disebut arah angin adalah arah dari mana angin bertiup. Untuk penentuan arah

angin ini digunakan lingkaran arah angina dan pencatat angin. Untuk penunjuk

angina biasanya digunakan sebuah panah dengan pelat pengarah. Pengukuran angin

diadakan di puncak menara stasiun cuaca yang tingginya 10 m dan lain-lain.

Apabila dunia tidak berputar pada porosnya, pola angin yang terjadi semata-mata

ditentukan oleh sirkulasi termal. Angina akan bertiup kea rah khatulistiwa sebagai

udara hangat dan udara yang mempunyai berat lebih ringan kan naik ke atas di

gantikan oleh udara padat yang lebih dingin. Apabila ada dua massa udara dengan

dua suhu yang berbeda bertemu, maka akan terjadi hujan dibatas antara dua massa

udara tersebut.

 Dalam suatu hari, kecepatan dan arah angin dapat berubah-rubah. Perubahan ini

sering sekali disebabkan oleh adanya beda suhu antara daratan dan lautan. Adanyz

beda suhu tersebut juga dapat menyebabkan terjadinya perubahan arah angin. Proses

kehilangan panas oleh adanya padang pasir, daerah beraspal, dan daerah dengan

banyak bangunan juga dapat menyebabkan terjadinya perubahan arah angina. Antara

dua tempat yang tekanan etmosfernya berbeda, ada gaya yang arahnya dari tempat

bertekanan tinggi ketempat bertekanan rendah. 

4. Suhu udara

Suhu mempengaruhi besarnya curah hujan, laju evaporasi dan transpirasi. Suhu juga

di anggap sebagai salah satu factor yang dapat memprakirakan dan menjelaskan

kejadian dan penyebaran air dimuka bumi. Dengan demikian, adalah penting untuk

mengetahui bagaimana cara untuk menentukan besarnya suhu udara.

 Yang biasa disebut suhu udara adalah suhu yang di ukur dengan thermometer dalam

sangkar meteorology (1,20-1,50 m di atas permukaan tanah) makin tinggi elevasi

pengamatan di atas permukaan laut, maka suhu ydara makin rendah. Peristiwa ini

disebut pengurangan suhu bertahap yang besarnya disebut laju pengurangan suhu

bertahap.

Pengukuran besarnya suhu memerlukan pertimbangan-pertimbangan sirkulasi udara

dan bentuk-bentuk permukaan alat ukur suhu udara tersebut. Suhu udara yang banyak

dijumpai didalam laporan-laporan tentang meteorologi umumnya menunjukkan data

suhu musiman, suhu berdasarkan letak geografis, dan suhu untuk ketinggian tempat

yang berbeda. Oleh karnanya, besarnya suhu rata-rata harus ditentukan menurut

waktu dan tempat.

2.3 JENIS- JENIS PRESIPITASI (HUJAN)

1.  Hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai

dengan angin berputar.

2.  Hujan zenithal, yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat

pertemuan Angin Pasat   Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin

tersebut naik dan membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang

berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.

3.  Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air

yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara

menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan.

 4.  Hujan frontal, yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu

dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut

bidang front.

5. Hujan muson atau hujan musiman, yaitu hujan yang terjadi karena Angin Musim

(Angin Muson). Penyebab terjadinya Angin Muson adalah karena adanya pergerakan

semu tahunan Matahari antara Garis Balik Utara dan Garis Balik Selatan.

2.4 Alat Pengukur Curah Hujan

Terdapat beberapa prinsip penggunaan tipe alat pengukur hujan yang sering

digunakan, yaitu:

a. Weighing bucket rain gauge

Pergerakan ember dikarenakan pertambahan berat akibat air, diteruskan ke pena

yang akan merekam pergerakannya di atas grafik. Silinder yang dibungkus dengan

kertas milimeter blok berputar sesuai dengan waktu. Grafik dan silinder ini

dikendalikan oleh jam.

b. Fload type automatic rain gauge

Alat ukur hujan enssifon, dengan prinsip cara kerja sebagai berikut :

Corong menerima air hujan; kemudian masuk ke tabung di bawahnya.pelampung

naik, sebagaimana permukaan m.a. naik di dalam tabung di bawah. Pergerakannya

direkam oleh pena dengan bergeraknya slinder/grafik berikut waktu/jamnya.

Untuk membatasi besarnya tabung, maka dipasang pipa isap (hevel), bila air dalam

tabung naik melampaui batas tertentu (mencapai batas syphon atas), pipa isap akan

bekerja sebagai syphon sehingga air meluap ke luar, maka seluruh air pada tabung

terkosongkan.

c. Tipping bucket type rain-gauge

Sesuai dengan fungsinya atas ini dikategorikan menjadi penampung bagian atas

terdiri tabung dan corong. Penampung bagian bawah dilengkapi dengan

penampung bergerak (tipping bucket), bentuknya simetris, dapat bergerak pada

sumbunya simetris, dapat bergerak pada sumbu horizon. Apabila sebelah pihak

terisi penuh, maka titik berat berubah, bucket bergerak, air tumpah membawa

pihak yang satunya kepada posisi di bawah corong, dan seterusnya.

2.5 Proses Terjadinya Hujan

Proses terjadinya hujan dimulai dari terbentuknya awan. Awan terbentuk

ketika udara menjadi sangat jenuh (supersaturated), dimana ketika teknan uap aktual

mencapai atau melebihi tekanan uap jenuh. Supersaturation terjadi melalui

pengembangan dan pendinginan kolom udara yang menyebabkan uap air

terkondensasi pada partikel atmosfir. Umumnya awan yang terbentuk di wilayah

tropis adalah awan dengan suhu diatas 0oC. Jenis awan ini mencairkan partikel kristal

yang terbentuk di wilayah atmosfir dengan suhu di bawah 0oC. Proses ini juga

mengecilkan kristal hujan dan membentuk butiran hujan. Butiran hujan bertumbuh

pada awan yang suhunya lebih tinggi (warm clouds) melalui proses kondensasi. Jenis

hujan yang terbentuk sangat dipengaruhi oleh suhu lapisan atmosfir antara terjadinya

hujan dan permukaan tanah (lapisan yang dilewati hujan).

Mekanisme jatuhnya air hujan secara umum terjadi karena proses konveksi

dan pembentukan awan berlapis (stratiform). Kedua mekanisme ini berbeda dalam

proses pembentukan dan pembesaran ukuran dan berat butiran hujan yang

menyebabkan pergerakan vertikal udara yang berasosiasi dengan awan pembentuk

hujan. Pada mekanisme stratiform, gerakan vertikal udara lemah, partikel hujan

diinisiasi dekat permukaan atas awan hingga proses terjadinya pengembangan hujan

cukup lama (berjam-jam). Untuk mekanisme konvektif, gerakan udara vertikal sangat

cepat sehingga pembesaran partikel butiran hujan diinisiasi dengan cepat saat

terbentuknya awan. Hal ini menyebabkan proses jatuhnya butiran hujan sangat cepat

(sekitar 45 menit).

Mekanisme lain dalam proses hujan adalah kombinasi konvektif dan

stratiform yang merupakan proses pengangkatan massa udara dan uap air secara

orografis melalui pegungungan dan perbukitan.

2.6 Pengaruh Presipitasi pada Wilayah Pesisir

Presipitasi atau curah hujan memiliki keterkaitan yang erat dengan iklim.

Dewasa ini, isu dunia adalah adanya global warming atau perubahan iklim global

yang memiliki dampak buruk pada dunia dan juga termasuk pada wilayah pesisir.

Pemanasan global (global warming) pada dasarnya merupakan fenomena

peningkatan temperatur global dari tahun ke tahun karena terjadinya efek rumah kaca

(greenhouse effect) yang disebabkan oleh meningkatnya emisi gas karbondioksida

(CO2), metana (CH4), dinitrooksida (N2O) dan CFC sehingga energi matahari

terperangkap dalamat mosfer bumi. Energi matahari memanasi permukaan bumi,

sebaliknya bumi memantulkan kembali energi tersebut ke angkasa. Gas di atomsfer

(uap air, karbon dioksida, metana, asam nitrat dan gas lainnya) menyaring sejumlah

energi yang dipancarkan, memberi efek seperti rumah kaca, sehingga gas diatmosfer

tersebut disebut gas rumah kaca.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang didapatkan di dalam paper ini adalah sebagai berikut:

Presipitasi adalah istilah umum dari semua bentuk air yang jatuh ke

permukaan, bentuk ini bisa berupa butiran-butiran es, salju dan cairan air.

Presipitasi merupakan salah satu komponen hidrologi yang paling penting

dan sekaligus sumber utama air yang terdapat di planet bumi.

Curah hujan merupakan unsur iklim yang sangat penting di Indonesia

karena keragamannya sangat tinggi baik menurut waktu maupun tempat,

sehingga kajian tentang iklim lebih banyak difokuskan pada curah hujan.

Tinggi atau rendahnya tingkatan presipitasi sangat erat kaitannya dengan

iklim.

Dampak global warming diantaranya adalah kenaikan muka air laut,

kenaikan temperature air laut, maupun meningkatnya kejadian-kejadian

ekstrem misalnya badai atau siklon.

3.2 Saran

Saran yang dapat diberikan dengan adanya penulisan paper ini adalah

sangat diperlukan kesadaran manusia untuk menjaga alam di sekitarnya karena

alam sangat mempengaruhi keseharian hidup manusia. Faktor perusak alam

yang utama adalah adanya kegiatan manusia, jika manusia dapat bijak

menghadapi perannya bagi alam, tentunya dampak perubahan iklim yang

terjadi dapat diminimalisasi.

DAFTAR PUSTAKA

Syafrudin, Ir. 2006. Jurnal Presipitasi Media Komunikasi dan Pengembangan Teknik

Lingkungan. Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas

Diponegoro. Semarang : Universitas Diponegoro.

Harahap, Reza. 2013. Proses Presipitasi.

http://harahap-reza.blogspot.com/2013/10/makalah-proses-presipitasi.html.

Diakses tanggal: 12 September 2014

Suwandi. 2012. Presipitasi. http://suwandihan.wordpress.com/tag/presipitasi/.

Diakses tanggal: 12 September 2014