Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

13
PETUNJUK UMUM PEMBELAJARAN . Program pembelajaran disusun dalam bentuk 1 modul. Modul ini terdiri dari 2 bagian yaitu Petunjuk Umum dan Kegiatan Belajar. Kegiatan belajar terdiri dari : kegiatan belajar 1-4, topic, tujuan umum pembelajaran, tujuan khusus pembelajaran, uraian dan contoh, latihan, rangkuman, tes formatif, unpan balik dan tindak lanjut, referensi dan kunci jawaban. Setiap kegiatan belajar di tulis kompetensi dan sub kompetensi, diuraukan petunjuk belajar, kegiatan dan latihan yang akan dilakukan, dan dilengkapi dengan rangkuman . Setelah semua kegiatan dilakukan dan rangkuman telah dibaca, maka mahasiswa dapat mengerjakan tes formatif yang telah disediakan. Mahasiswa harus mengikuti urutan kegiatan yang harus dilakukan. Setelah tes formatif selesai dikerjakan mahasiswa, pekerjaan diperiksa sendiri dengan menggunakan kunci jawaban. Jika memenuhi syarat maka mahasiswa dapat pindah ke kegiatan belajar lain, jika tidak maka mahasiswa mengulangi lagi bagian-bagian yang belum dikuasai.

Transcript of Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

Page 1: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

PETUNJUK UMUM PEMBELAJARAN

.

Program pembelajaran disusun dalam bentuk 1 modul. Modul ini terdiri

dari 2 bagian yaitu Petunjuk Umum dan Kegiatan Belajar. Kegiatan belajar terdiri

dari : kegiatan belajar 1-4, topic, tujuan umum pembelajaran, tujuan khusus

pembelajaran, uraian dan contoh, latihan, rangkuman, tes formatif, unpan balik dan

tindak lanjut, referensi dan kunci jawaban. Setiap kegiatan belajar di tulis

kompetensi dan sub kompetensi, diuraukan petunjuk belajar, kegiatan dan latihan

yang akan dilakukan, dan dilengkapi dengan rangkuman . Setelah semua kegiatan

dilakukan dan rangkuman telah dibaca, maka mahasiswa dapat mengerjakan tes

formatif yang telah disediakan. Mahasiswa harus mengikuti urutan kegiatan yang

harus dilakukan. Setelah tes formatif selesai dikerjakan mahasiswa, pekerjaan

diperiksa sendiri dengan menggunakan kunci jawaban. Jika memenuhi syarat maka

mahasiswa dapat pindah ke kegiatan belajar lain, jika tidak maka mahasiswa

mengulangi lagi bagian-bagian yang belum dikuasai.

Page 2: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

KEGIATAN BELAJAR

ةوأ ة ةروب أ ة رب ةجةن رل ةمةث ةك وم ره رس ون ةأفنسف م وثربتيت ا ةوةت لل رت ا ةضا ور ةم ةغاء وبرت سم ا سه ةواةل وم ةن ةأ ةن سينرفسقو رذي سل اةل ةمةث ةو

رصتي ر ﴿ ةن ةب ةمسلو وع ةما ةت هلل رب ةوا ةط ل ةوارب ل ةف ةها رصوب وم سي رن ةفرإن ةل وتي وعةف رض ةها سكةل وت سأ ةوارب ل ةفتآةت ةها ةصاةب ةأ

٢٦٥﴾

265. Dan perumpamaan orang-orang yang membelanjakan hartanya karena

mencari keridhaan Allah dan untuk keteguhan jiwa mereka, seperti sebuah kebun

yang terletak di dataran tinggi yang disiram oleh hujan lebat, maka kebun itu

menghasilkan buahnya dua kali lipat. Jika hujan lebat tidak menyiraminya, maka

hujan gerimis (pun memadai). Dan Allah Maha Melihat apa yang kamu perbuat

وم سك ةطاةييا ةخ وم سكي ور ةل وغرفي ةطي ة ةفن رح ةوسقوسليووا ةجاد ا سسي ةب سخسليووا اولةبيا ود ةوا ةغاد ا ةر وم رشوئست سث ةحوتي ةها رمون سكسلووا ةة ةف ورةي رذره اولةق ةهي سخسلووا ود وذ سقولةنا ا ةورإ

ةن ﴿ رسرنتي وح سم ساد اول رزي ةسةن ٥٨ةو ﴾

058. Dan (ingatlah), ketika Kami berfirman: "Masuklah kamu ke negeri ini (Baitul

Maqdis), dan makanlah dari hasil buminya, yang banyak lagi enak di mana yang

kamu sukai, dan masukilah pintu gerbangnya sambil bersujud, dan katakanlah:

"Bebaskanlah kami dari dosa", niscaya Kami ampuni kesalahan-kesalahanmu. Dan

kelak Kami akan menambah (pemberian Kami) kepada orang-orang yang berbuat

baik".

Page 3: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

Kegiatan Belajar 4

PRESIPITASI

1. Tujuan Umum Pembelajaran

Mahasiswa diharapkan dapat memahami dengan benar proses terjadinya

presipitasi.

2. Tujuan Khusus Pembelajaran

a. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian presipitasi

b. Mahasiswa dapat menjelaskan proses terjadinya presipitasi

c. Mahasiswa dapat menjelaskan perbedaan antara presipitasi orografis, frontal dan

konvektif

d. Mahasiswa dapat menjelaskan bentuk-bentuk presipitasi

e. Mahasiswa dapat menjelaskan cara mengukur presipitasi.

BAB IV

PRESIPITASI

Page 4: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

PENDAHULUAN

Presipitasi adalah peristiwa jatuhnya cairan dari atmosfer ke permukaan

bumi. Presipitasi bagaimanapun terjadinya biasanya dinyatakan sebagai kedalaman

(jenuh cairan ) yang berakumulasi di atas permukaan bumi bila seandainya tidak

kehilangan. Semua air yang bergerak di dalam bagian lahan dari daur hidrologi

secara langsung atau tidak langsung berasal dari presipitasi dan sumber semua

presipitasi adalah laut. Udara yang diserap oleh air membawa air yang diuapkan

dari samudera dan bergerak hingga air tersebut mengalami kondensasi/mendingin

sampai di bawah titik embun dan mempresipitasikan uap air sebagai hujan atau

bentuk presipitasi lainnya.

Transpirasi

Kondensasi

evaporasi

Gambar 1. siklus hidrologi laut

TIPE–TIPE PRESIPITASI .

Tipe presipitasi dibagi atas dua macam yaitu :

a. Genesis ( asal mulanya )

Page 5: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

b. Bentuk presipitasi

a) Klasifikasi genetik

Kalasifikasi ini didasarkan atas timbulnya presipitasi. Agar terjadi presipitasi

ada tiga faktor utama yang penting yaitu:

1. Suatu tubuh udara yang lembab

2. Adanya inti kondensasi (partikel debu, kristal garam, dll)

3. Sarana untuk menaikkan udara yang lembab

Faktor inilah yang mempengaruhi timbulnya kondensasi yang berlangsung

akibat adanya udara yang mendingin. Pengangkatan ke atmosfer dapat berlangsung

dengan cara-cara pendinginan sebagai berikut:

1. Sinklonik

2. Orografi

3. Konvektif

Pendinginan sinklonik terjadi dalam dua bentuk yaitu pendinginan sinklonik

non frontal dan pendinginan sinklonik frontal. Pendinginan sinklonik frontal terjadi

bila udara bergerak di kawasan sekitarnya ke kawasan yang rendah tekanannya.

Dalam pekerjaan itu udara tersebut memindahkan udara tekanan rendah ke atas

kemudian mendingin dan menghasilkan presipitasi yang berintensitas sedang, tetapi

berlangsung cukup lama. Pendinginan sinklonik frontal terjadi bila massa udara

yang panas naik di atas suatu tepi frontal yang dingin. Laju presipitasi yang terjadi

adalah sedang dan sering berlangsung lama.

Page 6: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

Pendinginan orografik terjadi oleh aliran udara samudra yang lewat di atas

tanah dan dibelokkan ke atas oleh gunung-gunung di pantai sehingga sebagian besar

presipitasi jatuh pada sisi lereng datangnya angin, sedang sisi yang lainnya

mendapat presipitasi yang lebih sedikit disebut daerah bayangan hujan.

Pendinginan konvektif terjadi apabila udara panas oleh pemanasan permukaan

naik dan mendingin untuk membentuk awan setelah itu terjadi presipitasi.

Presipitasi konvektif merupakan presipitasi yang berlangsung sangat singkat (jarang

melebihi 1 jam), namun berintensitas sangat tinggi.

Barat timur

permukaah terputus

timur

hujan

udara dingin

permukaan terputus

panas

muka dingin muka panas

Gambar 2. pendinginan sinklonik

awan

Page 7: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

Arah angin turun

Arah angin naik

Udara panas

Gunung

Laut

Gambar 3. Orografik

Udara panas

Gambar 3. Pendinginan konvektif

b) Kalsifikasi bentuk presipitasi

Bentuk presipitasi dibedakan atas dua macam yaitu: bentuk presipitasi vertikal

dan presipitasi bentuk horizontal. Presipitasi vertikal jatuh di atas permukaan bumi

dan diukur oleh penakar hujan, sedangkan presipitasi horizontal dibentuk di atas

permukaan bumi dan tidak diukur oleh penakar hujan.

awanawan

Page 8: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

Bentuk-bentuk presipitasi vertikal yaitu:

1. Hujan: air yang jatuh dalam bentuk tetesan yang dikondensasi dari uap air di

atmosfer

2. Hujan gerimis: hujan dengan tetesan yang sangat kecil

3. Hujan batu es: Gumpalan es yang kecil, bulat dipresipikasikan

selama hujan badai

4. Salju: kristal-kristal kecil air yang membeku yang secara langsung

dibentuk dari uap air di uadara bila suhunya pada saat kondensasi kurang dari

00C.

5. Sleet: campuran hujan dan salju biasa disebut glaze (salju basah)

Bentuk-bentuk presipitasi horizontal:

1. Es: salju yang sangat dipadatkan

2. Kabut: Uap air yang dikondensasi menjadi partikel-partikel air halus di dekat

permukaan tanah (pedut)

3. Embun beku: bentuk kabut yang mebeku di atas permukaan tanah dan vegetasi.

Disebut juga embun beku putih atau embun beku.

4. Embun: Air yang dikondensasikan sebagai air di atas permukaan tubuh yang

dingin (permukaan tanah dan vegetasi) terutama pada malam hari. Embun ini

menguap pada pagi hari.

5. Kondensasi pada es dalam tanah: kondensasi juga menghasilkan presipitasi dari

udara basah hangat yang mengalir di atas lembaran es pada iklim sedang di

dalam beberapa centimeter bagian atas tanah.

Page 9: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

KERAGAMAN PRESIPITASI

Ruang dan waktu merupakan dimensi yang lazim menjadi perhatian para ahli

hidrologi dalam mengkaji presipitasi. Dalam menentukan jumlah rata-rata

presipitasi pada beberapa bagian permukaan bumi maka faktor-faktor berikut ini

selain sirkulasi uap air adalah merupakan hal yang sangat penting dalam

mengendalikan keragaman rumus presipitasi:

1. Garis lintang

2. Ketinggian tempat

3. Jarak dari sumber air

4. posisi di dalam dan ukuran massa tanah benua atau daratan

5. Arah angin yang umum (menuju atau menjauhi) sumber-sumber air

6. Hubungannya dengan deretan gunung

7. Suhu nisbi tanah dan samudera yang berbatasan

Untuk banyak tujuan, para ahli hidrologi membutuhkan empat unsur untuk

mencirikan presipitasi yang jatuh pada satu titik:

1. Intensitas: jumlah presipitasi yang jatuh pada saat tertentu (mm/menit,

cm/jam, dll)

2. Lama hujan: perode presipitasi jatuh (menit, jam, dll)

3. Frekuensi: ini mengacu pada harapan bahwa suatu presipitasi tertentu akan

jatuh pada saat tertentu.

4. Luas area: luas area dengan suatu curah hujan yang dapat dianggap sama.

Page 10: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

PENGUKURAN PRESIPITASI

Tujuan utama setiap metode pengukuran presipitasi adalah untuk

mendapatkan catatan yang benar-benar mewakili curah hujan diseluruh kawasan

tempat pengukuran yang dilakukan oleh WMO (Word Meteorological Office).

Karena itu dalam memasang penakar presipitasi haruslah dijamin bahwa:

1. Percikan tetesan hujan ke dalam dan keluar penampung harus dicegah

2. Kehilangan air dari reservoir oleh penguapan haruslah seminimal mungkin

3. Jika ada salju haruslah melebur.

Pemilihan suatu tipe penakar hujan tertentu dan lokasinya di suatu tempat

bergantung pada beberapa faktor diantaranya:

1. Dapat dipercaya (ketelitian pengukuran)

2. Tipe data yang diperlukan (menit, harian, dll)

3. Tipe presipitasi yang akan diukur (adanya salju, tebal salju)

4. Dapat diperbandingkan dengan panakar hujan lain yang ada

5. Biaya instalasi dan perawatannya

6. Intensitas perawatan

7. Mudahnya perawatan (deteksi kebocoran)

8. Mudahnya pengamatan

9. Gangguan oleh hewan dan manusia

Sesudah suatu tipe panakar hujan dipilih, maka langkah selanjutnya adalah

memutuskan jumlah minimum panakar yang dibutuhkan untuk suatu kawasan.

Page 11: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

Pemilihan tersebut tergantung pada maksud tujuan penelitian, posisi geografis

kawasan tersebut dan urbanisasi kawasan tersebut.

Alat-alat Pengukuran Presipitasi

Cara klasik dalam menggolongkan alat-alat tipe pengukuran presipitasi

didasarkan atas apakah alat-alat itu merupakan tipe pencatat atau bukan. Penakar

hujan pencatat secara otomatis mengumpulkan datanya pada suatu grfaik, pita

berlubang, pita magnetik atau secara elektronik mengirim data ke penerima

(komputer, satelit, dll). Sedangkan penakar hujan bukan pencatat harus dibaca

secara berkala (sekali sehari, sekali seminggu, 15 hari, sebulan atau bahkan setahun

sekali).

Adapun klasifikasi panakar presipitasi menurut Seyhan yang didasarkan atas

suatu kombinasi dua pendekatan yaitu:

1. Penakar hujan bukan pencatat

Penakar-penakar hujan bukan pencatat yang disebutkan di bawah ini

semuanya diletakkan ditanah adalah sebagai berikut:

a. Penakar hujan baku

b. Penakar hujan penyimpan (penjumlah)

c. Penakar hujan searah tanah

d. Penakar hujan acuan internasional

e. Radar (Radio Detection And Ranging)

Page 12: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

2. Penakar hujan otomatik (pencatat)

Semua penakar hujan otomatis akan mencatat data (jumlah hujan) secara

kontinu (interval 1 menit, 5 menit, 10 menit, dll) maupun secara berkala pada

beberapa macam grafik, pita pelubang, pita magent, film sinyal-sinyal listrik, dll.

Adapun jenis-jenis penakar hujan otomatik (pencatat) adalah sebagai berikut:

a. Pemantauan hujan di tanah

1. Penakar hujan otomatik tipe penimbangan

2. Penakar hujan otomatik tipe pelampung

3. Penakar hujan otomatik tipe ember-tumpah

4. Penginderaan jauh (masih dalam tahap percobaan)

b. Pemantauan presipitasi dari udara (penginderaan jauh)

1. Kamera

2. Penyaring gambar

3. Radar

4. Radiometer gelombang mikra dan speltro meter gelombang

c. Pemantauan presipitasi dari ruang angkasa (penginderaan jauh)

Page 13: Materi Hujan bagian Pertama Mata Kuliah Hidrologi

PEMROSESAN DATA PRESIPITASI

Terdapat beberapa metode penentuan presipitasi rata-rata di atas suatu kawasa

selama suatu periode tertentu (periode hujan tunggal, bulan, tahun, dll). Adapun

metode-metode yang dipakai adalah:

1. Rata-rata aretmetik

2. Poligon Thiesson

3. Poligen dengan tinggi yang dikoreksi

4. Metode isohyet

5. Persen metode normal

6. Metode kebalikan kuadrat jarak (terbalik).

1. Asdak. C. 2001. Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University

2. Seyhan. E. 1990. Dasar-Dasar Hidrologi. Gadjah Mada University.3. Soewarno. 2000. Hidrologi Operasional. PT Citra Aditya Bakti Bandung.4. Soewarno. 1991. Hidrologi: Pengukuran dan Pengelolaan Data Aliran

Sungai (Hidrometri). Nova Bandung.5. Wlson. 1990. Hidrologi Teknik. Penerbit ITB Bandung.