MAKALAH HIDROLOGI DAN LINGKUNGAN

“TENTANG PENGUAPAN”

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah hidrologi

DOSEN PENGAJAR

DRS.H. SIDHARTA ADYATMA, M.SI.

DR. DEASY ARISANTY, M.SC.

DI SUSUN OLEH :

EKA HARTATI A1A513038

RINA HARISNA A1A513239

M. ZAKI PUAD A1A513070

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GEOGRAFI

JURUSAN ILMU PENGETAHUAN SOSIAL

FAKULTAS KEGURAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARMASIN

2014

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa kami dapat

menyelesaikan tugas pembuatan makalah ini.

Melalui kata pengantar ini kami lebih dahulu meminta maaf dan memohon

permakluman bilamana isi makalah ini ada kekurangan dan ada tulisan yang kami buat

kurang tepat.

Akhir kata, semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan

penulis pada khususnya. Kami menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh

dari kata sempurna. Untuk itu kami mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun

demi perbaikan ke arah kesempurnaan.

Banjarmasin, 27 September 2014

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Hujan adalah peristiwa turunnya air dari langit ke bumi. Awalnya air hujan berasal

dari air bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk, air rumpun dan air sawah.

Selain air yang berbentuk fisik, air yang menguap ke udara juga bias berasal dari tubuh

manusia, binatang, tumbuhan, serta benda-benda lain yang mengandung air. Air-air tersebut

umumnya mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat adanya bantuan panas

matahari. Air yang menguap melayang keudara dan akhirnya terus bergerak menuju langit

yang tinggi bersama uap-uap air yang lain. Akibat angina atau udara yang bergerak awan-

awan saling bertemu dan membesar menuju langit atau atmosfer bumi yang suhunya rendah

atau dingin, akhirnya membentuk butiran es dan air. Karena semakin rendah suhu udara

semakin tinggi es atau salju yang terbentuk cair akan menjadi air, namun jika suhunya sangat

rendah maka akan turun tetap sebagai salju.

B. Rumusan Masalah

a. Apa pengertian evaporasi, presipitasi, evapotranspirasi, dan transpirasi ?

b. Faktor apa yang mempengaruhi evaporasi, presipitasi, evapotranspirasi, dan

transpirasi ?

c. Bagaimana bentuk dari evaporasi, presipitasi, evapotranspirasi, dan transpirasi ?

C. Tujuan

a. Mengetahui proses tejadinya hujan.

b. Mengkaji apa-apa saja yang mempengaruhi proses tejadinya hujan.

BAB II

DASAR TEORI

Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri

dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau aerosol (seperti embun dan kabut).

Hujan terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan . Hujan juga

memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi. Lembaban dari laut menguap berubah

menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali kebumi dan akhirnya

kembali kelaut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula.

Hujan adalah peristiwa turunnya air dari langit ke bumi.

Awalnya air hujan berasal dari air bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air

waduk, air rumpun dan air sawah. Selain air yang berbentuk fisik, air yang menguap ke udara

juga bias berasal dari tubuh manusia, binatang, tumbuhan, serta benda-benda lain yang

mengandung air. Air-air tersebut umumnya mengalami proses penguapan atau evaporasi

akibat adanya bantuan panas matahari. Air yang menguap melayang keudara dan akhirnya

terus bergerak menuju langit yang tinggi bersama uap-uap air yang lain.

Hujan merupakan unsur fisik yang paling baik menurut waktu maupun tempat dan

hujan juga merupakan factor penentu serta factor pembatas bagi kegiatan pertanian secara

umum. Hujan merupakansatu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri

dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es). Dibumi, hujan adalah proses kondensasi

perubahan wujudnbenda ke wujud yang lebih padat. Uap air di atmosfer menjadi butiran air

yang cukup berat untuk jatuh dan biasanya tiba didaratan. Dua proses yang mungkinterjadi

bersamaan dapat mendorong udara semakin jenuh menjelang hujan, yaitu pendinginan udara

atau penambahan uap air keudara. Butir hujan memiliki ukuran yang beragam mulai dari

butiran besar hingga butiran kecilnya.

BAB III

PEMBAHASAN

A. Evaporasi

1. Pengertian Evaporasi

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair

(contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air) dan masuk ke atmosfer.

Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Dalam hidrologi, penguapan dapat dibedakan

menjadi dua macam, yaitu evaporasi dan transpirasi.  

Evaporasi (diberi notasi E0) juga diartikan sebagai penguapan yang terjadi dari

permukaan air (seperti laut, danau, dan sungai), permukaan tanah (genangan air di atas tanah

dan penguapan dari permukaan air tanah yang dekat dengan permukaan tanah), dan

permukaan tanaman (intersepsi). Apabila permukaan air tanah cukup dalam, evaporasi dari

air tanah adalah kecil dan dapat diabaikan.

Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur

ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Rata-rata molekul tidak memiliki energi

yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat.

Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai

derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu

berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup buat menembus

titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke

dalam gas dan "menguap"

Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu

(contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-molekul

yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi

satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diperlukan untuk berubah menjadi uap.

Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan

karena itu lebih tak terlihat. Penguapan adalah bagian esensial dari siklus air.

Uap air di udara akan berkumpul menjadi awan. Karena pengaruh suhu, partikel uap

air yang berukuran kecil dapat bergabung (berkondensasi) menjadi butiran air dan turun

hujan. Siklus air terjadi terus menerus. Energi surya menggerakkan penguapan air dari

samudera, danau, embun dan sumber air lainnya.

2. Bentuk Evaporasi

a. Evaporasi potensial (ETp) menggambarkan laju maksimum kehilangan air dari suatu

lahan yang sangat ditentukan oleh kondisi iklim pada keadaan penutup tajuk tanaman

pendek yang rapat dengan penyediaan air yang cukup dan ditentukan oleh parameter-

parameter  iklim.

b. Evaporasi standar (ETo) adalah evaporasi pada suatu permukaan standar yang dapat

diperoleh dari lahan dengan lahan tajuk penuh oleh rerumputan hijau yang ditanam

pada lahan subur berkadar air tanah cukup tinggi antara 8-15 cm.

c. Evapotranspirasi tanaman (ETc) pada kondisi standar adalah ET dari suatu lahan luas

dengan tanaman sehat berkecukupan hara dan bebas hama penyakit, yang ditanam

pada kondisi air tanah optimum dan mencapai produksi penuh di bawah keadaan

suatu iklm tertentu. Nilai ETc berubah-ubah menurut umur atau fase perkembangan

tanaman.

d. Evaporasi aktual (ETa) menggambarkan laju kehilangan air dari suatu lahan bertanam

pada kondisi aktual iklim, tanaman dn lingkungan tumbuh serta pengelolaan.

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi

Proses perubahan bentuk dari air menjadi uap air terjadi baik pada evaporasi maupun

evapotranspirasi. Penguapan dipengaruhi oleh kondisi klimatologi, yang meliputi : radiasi

matahari, temperatur udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin. Untuk memperkirakan

besarnya penguapan yang terjadi diperlukan data-data tersebut. Beberapa instansi seperti

BMKG, Dinas Pengairan, dan Dinas Pertanian secara rutin melakukan pengukuran data

klimatologi.

Radiasi Matahari

Pada setiap perubahan bentuk zat; dari es menjadi air (pencairan), dari zat cair

menjadi gas (penguapan) dan dari es lengsung menjadi uap air (penyubliman) diperlukan

panas laten (laten heat). Panas laten untuk penguapan berasal dari radiasi matahari dan tanah.

Radiasi matahari merupakan sumber utama panas dan mempengaruhi jumlah evaporasi di

atas permukaan bumi, yang tergantung letak pada garis lintang dan musim.

Radiasi matahari di suatu lokasi bervariasi sepanjang tahun, yang tergantung pada

letak lokasi (garis lintang) dan deklinasi matahari. Pada bulan Desember kedudukan matahari

berada paling jauh di selatan, sementara pada bulan Juni kedudukan matahari berada palng

jauh di utara. daerah yang berada di belahan bumi selatan menerima radiasi maksimum

matahari pada bulan Desember, sementara radiasi terkecil pada bulan Juni, begitu pula

sebaliknya. Radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi juga dipengaruhi oleh

penutupan awan. Penutupan oleh awan dinyatakan dalam persentase dari lama penyinaran

matahari nyata terhadap lama penyinaran matahari yang mungkin terjadi.

Temperatur

Temperatur udara pada permukaan evaporasi sangat berpengaruh terhadap evaporasi.

Semakin tinggi temperatur semakin besar kemampuan udara untuk menyerap uap air. Selain

itu semakin tinggi temperatur, energy kinetik molekul air meningkat sehingga molekul air

semakin banyak yang berpindah ke lapis udara di atasnya dalam bentuk uap air. Oleh karena

itu di daerah beriklim tropis jumlah evaorasi lebih tinggi, di banding dengan daerah di kutub

(daerah beriklim dingin). Untuk variasi harian dan bulanan temperatur udara di Indonesia

relatif kecil.

Kelembaban Udara

Pada saat terjadi penguapan, tekanan udara pada lapisan udara tepat di atas

permukaan air lebih rendah di banding tekanan pada permukaan air. Perbedaan tekanan

tersebut menyebabkan terjadinya penguapan. Pada waktu penguapan terjadi, uap air

bergabung dengan udara di atas permukaan air, sehingga udara mengandung uap air. Udara

lembab merupakan campuran dari udara kering dan uap air. Apabila jumlah uap air yang

masuk ke udara semakin banyak, tekanan uapnya juga semakin tinggi. Akibatnya perbedaan

tekanan uap semakin kecil, yang menyebabkan berkurangnya laju penguapan.

Apabila udara di atas permukaan air sudah jenuh uap air tekanan udara telah

mencapai tekanan uap jenuh, di mana pada saat itu penguapan terhenti. Kelembaban udara

dinyatakan dengan kelembaban relatif. Di Indonesia yang merupakan negara kepulauan

dengan perairan laut cukup luas, mempunyai kelembaban udara tinggi. Kelembaban udara

tergantung pada musim, di mana nilainya tinggi pada musim penghujan dan berkurang pada

musim kemarau. Di daerah pesisir kelembaban udara akan lebih tinggi daripada di daerah

pedalaman.

Kecepatan Angin

Penguapan yang terjadi menyebabkan udara di atas permukaan evaporasi menjadi

lebih lembab, sampai akhirnya udara menjadi jenuh terhadap uap air dan proses evaporasi

terhenti. Agar proses penguapan dapat berjalan terus lapisan udara yang telah jenuh tersebut

harus diganti dengan udara kering. Penggantian tersebut dapat terjadi apabila ada angin. Oleh

karena itu kecepatan angin merupakan faktor penting dalam evaporasi. Di daerah terbuka dan

banyak angin, penguapan akan lebih besar daripada di daerah yang terlindung dan udara

diam.Untuk di negara Indonesia, kecepatan angin relatif rendah. Pada musim penghujan

angin dominan berasal dari barat laut yang membawa banyak uap air, sementara pada musim

kemarau angin berasal dari tenggara yang kering.

4. Pengukuran Evaporasi

Cara pengukuran curah hujan ini dapat melalui alat pengukur otomatis atau yang

manual. Alat-alat pengukur tersebut harus diletakkan didaerah yang alamiah sehingga curah

hujan yang terukur dapat mewakili wilayah yang luas.

B. Transpirasi

1. Pengertian Transpirasi

Transpirasi adalah penguapan yang terjadi saat terjadinya proses fotosintesis oleh

tumbuh-tumbuhan pada daun, atau disebut juga pernapasan pada daun-daun. Proses ini akan

terjadi sepanjang hari. Apabila jumlah cadangan air tersedia dengan cukup maka penguapan

yang terjadi disebut Evapotranspirasi Potensial (Eto). Transpirasi berbeda dengan

penguapan/evaporasi sederhana karena berlangsung pada jaringan hidup dan dipengaruhi

oleh fisiologi tumbuhan. Seperti gambar dibawah ini :

Keterangan :

Air pasif diangkut ke akar dan kemudian ke xilem .

Kekuatan kohesi dan adhesi menyebabkan molekul air untuk membentuk kolom

dalam xylem.

Air bergerak dari xilem ke dalam sel mesofil , menguap dari permukaan dan daun

tanaman dengan cara difusi melalui stomata

Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut akar, sebagian besar bergerak

menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan

besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang

berlangsung di bagian atas. Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar

ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi.

Laju transpirasi dipengaruhi oleh ukuran tumbuhan, kadar CO2, cahaya, suhu, aliran

udara, kelembaban, dan tersedianya air tanah. Faktor-faktor ini memengaruhi perilaku stoma

yang membuka dan menutupnya dikontrol oleh perubahan tekanan turgor sel penjaga yang

berkorelasi dengan kadar ion kalium (K+) di dalamnya. Selama stoma terbuka, terjadi

pertukaran gas antara daun dengan atmosfer dan air akan hilang ke dalam atmosfer. Untuk

mengukur laju transpirasi tersebut dapat digunakan potometer.

Ket : Stoma (tunggal) atau mulut daun, sebagian besar transpirasi berlangsung di bagian ini.

Transpirasi pada tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika

berlebihan akan sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati.

Sebagian besar transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun dalam

jumlah yang lebih sedikit. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka stomatanya

untuk mengambil karbon dioksida dari udara untuk berfotosintesis. Lebih dari 20 % air yang

diambil oleh akar dikeluarkan ke udara sebagai uap air. Sebagian besar uap air yang

ditranspirasi oleh tumbuhan tingkat tinggi berasal dari daun selain dari batang, bunga dan

buah. Transpirasi menimbulkan arus transpirasi yaitu translokasi air dan ion organik terlarut

dari akar ke daun melalui xilem.

Adaptasi tumbuhan terhadap transpirasi

Daun

Tumbuhan seperti pohon jati dan akasia mengurangi penguapan dengan cara

menggugurkan daunnya di musim panas. Pada tumbuhan padi-padian, liliacea dan jahe-

jahean, tumbuhan jenis ini mematikan daunnya pada musim kemarau. Pada musim hujan

daun tersebut tumbuh lagi. Tumbuhan yang hidup di gurun pasir atau lingkungan yang

kekurangan air (daerah panas) misalnya kaktus, mempunyai struktur adaptasi khusus untuk

menyesuaikan diri dengan lingkungannya.

Pada tumbuhan yang terdapat di daerah panas, jika memiliki daun maka daunnya

berbulu, bentuknya kecil-kecil dan kadang-kadang daun berubah menjadi duri dan sisik.

Lapisan lilin berfungsi untuk melindungi daun dari penguapan yang berlebihan dan gangguan

serangga

Stomata

Stomata pada daun dapat membuka di siang hari dan menutup pada malam hari untuk

menghindari penguapan yang berlebihan,karena itu stomata disebut dengan mulut daun.

Akar

Sistem perakaran tumbuhan di daerah panas memiliki akar yang panjang-panjang

sehingga dapat menyerap air lebih banyak.

2. Bentuk Transpirasi

Adapun bentuk-bentuk dari transpirasi ialah :

a. Transpirasi kutikula

Adalah evaporasi (penguapan) air yang terjadi secara langsung melalui kutikula

epidermis. Kutikula daun secara relative tidak tembus air, dan pada sebagian besar

jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10% atau kurang jumlah air yang

hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang terjadi

melalui stomata.

b. Transpirasi stomata

Adalah sel-sel mesofil daun tidak tersusun rapat, tetapi diantara sel-sel tersebut

terdapat ruang-ruang udara yang dikelilingi dinding-dinding mesofel yang jenuh akan

air menguap dari dinding basah ini keruang-ruang antar sel dan uap air bersifusi

melalui stomata dari ruang-ruang antar sel ke atmosfer diluar. Sehingga kondisi

normal evaporasi membuat ruang itu sellau jenuh uap air. Akalkan stomata terbuka

difusi uap air keatmosfer masih terjadi kecuali bila atmosfer itu sendiri sama-sama

lembab.

c. Transpirasi lentikuler

Lentisel adalah daerah pada kulit kayu yang berisi sel-sel yang tersusun lepas yang

dikenal sebagai alat komplementer, uap air yang hilang melalui jaringan ini sebesar

0,1% dari total transpirasi

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi yaitu

1. Cahaya, akan bertambah jika semakin cerah.

2. Temperature.

3. Kelembapan, akan meningkat jika udara menjdi lebih kering.

4. Angin, angin akan bertambah dengan bertambahnya kecepatan angina.

5. Air tanah turun jika lengas  tanah turun.

4. Pengukuran transpirasi

Ada 4 cara untuk mengukur laju pergerakan transpirasi yaitu :

Kertas korbal klorida

Pada dasarnya cara ini adalah pengukuran uap air yang hilang keudara yang diganti

dengan pengukuran uap air yang hilang kedalam kertas korbal klorida kering. Kertas ini

berwarna biru cerah dan tetapi menjadi biru pucat dan kemudian berubah menjadi merah

jambu bila menyerap air. Sehelai kecil kertas biru cerah ditempelkan pada permukaan daun

dan ditutup dengan gelas preparat. Demikian juga bagian bawah daun. Waktu yang

digunakan untuk mengubah warna biru kertas menjadi warna merah jambu dijadikan ukuran

laju kehilangan air dari bagian daun yang ditutup kertas.

Fotometer

Alat ini mengukur pengambilan air oleh sebuah potongan pucuk, dengan asumsi bahwa

bila air tersedia dengan bebas untuk tumbuhan jumlah air yang diambil sama dengan jumlah

air yang dikeluarkan oleh transpirasi.

Pengukuran uap air yang ditranspirasi

Cara ini mengharuskan tumbuhan atau bagian tumbuhan dikurung dalam sebuah bejana

tembus cahaya sehingga uap air yang ditranspirasikan dapat dipisahkan.

Penimbangan langsung

Pengukuran transpirasi yang memuaskan diperoleh oleh tumbuhan yang tumbuh dalam

pot yang telah diatur sedemikian rupa sehingga evaporasi dari pot dan permukaan tanah dapat

dicegah. Kehilangan air dari tumbuhan ini dapar ditaksir untuk jangka waktu tertentu dengan

penimbangan langsung.

5. Pemprosesan data transpirasi

Pemprosesan data transpirasi ada 5 yaitu :

Proses fisiologis atau fisika yang termodifikasi

Diatur bukan stomata

Diatur beberapa macam tekanan

Terjadi dijaringan hidup

Permukaan sel basah

C. Evapotranspirasi

1. Pengertian Evapotranspirasi

Evapotranspirasi yaitu penguapan yang terjadi di permukaan lahan, yang meliputi

permukaan tanah dan tanaman yang tumbuh dipermukaan tersebut. Evapotranspirasi juga

merupakan gabungan antara hasil evaporasi dan transpirasi.

2. Bentuk Evapotranspirasi

Adapun bentuk dari evapotransiprasi yaitu :

1. Evapotranspirasi potensial

2. Evapotranspirasi Aktual

3. Evaporasi standar

4. Evapotranspirasi tanaman

Keterangan :

1. Evapotranspirasi Potensial adalah yang mungkin terjadi pada kondisi air

yang tersedia berlebihan. Evapotranspirasi potensial terjadi jika

Evapotranspirasi pada suatu daerah sempit di tengah-tengah daerah yang

luas, tidak terpisah, seluruh permukaan tertutup vegetasi yang seragam,

dalam kondisi kelembaban tanah tidakt erbatas.

2. Evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang terjadi pada kondisi

air yang tersedia terbatas. Evapotranspirasi actual dipengaruhi oleh

proporsi permukaan luar yang tidak tertutupi tumbuhan hijau (exposed

surface) pada musim kemarau.

3. Evapotranspirasi standar adalah evaporasi padasuatu permukaan standar

yang dapat diperoleh dari lahan dengan lahan tajuk penuh olehrerumputan

hijau yang ditanam pada lahan suburberkadar air tanah cukup tinggi antara

8-15 cm.

4. Evapotranspirasi tanaman adalah evapotranspirasi dari suatu lahan luas

dengan tanaman sehat berkecukupan hara dan bebas hama penyakit, yang

ditanam pada kondisiair tanah optimum dan mencapai produksi penuh di

bawah keadaan suatu iklm tertentu.

3. Faktor- faktor yang mempengaruhi Evapotranspirasi

Factor-faktor yang mempengaruhi yaitu :

Faktor lingkungan

a. Sifat permukaan

Permukaan yang berwarna terang, mempunyai kemamp. untuk

memantulkan radiasi lebih besar daripada warna gelap, sehingga jumlah

energi yang diserap untuk energi penguapan menjadi berkurang.

b. Status air yang ada di permukaan

Tingkat kejernihan air atau senyawa pengikat partikel air. Semakin jernih,

penguapan lebih mudah.

c. Jenis permukaan

Penguapan akan lebih cepat pada permukaan air bebas.

d. Radiasi matahari

Semakin tinggi penerimaan radiasi surya di suatu tempat, penguapan yang

terjadi akan semakin besar.

e. Suhu udara

Semakin tinggi suhu udara akan menyebabkan kapasitas atmosfer untuk

menerima uap air akan semakin besar, sehingga akan mengakibatkan

semakin cepatnya aliran penguapan dari permukaan ke atmosfer.

f. Kelembaban nisbi udara

Perbandingan antara tekanan uap air aktual (ea) dengan tekanan uap air

jenuh (es) di permukaan penguapan.

g. Angin

Kecepatan angin tinggi, penguapan tinggi.

h. Tekanan uap air di udara

Semakin besar tekanan uap air, kelembaban udara akan semakin besar,

sehingga laju penguapan menurun.

D. Presipitasi

1. Pengertian presipitasi

Presipitasi adalah curahan atau jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan bumi dan laut

dalam bentuk yang berbeda, yaitu curah hujan di daerah tropis dan curah hujan serta salju di

daerah beriklim sedang. Presipitasi juga merupakan peristiwa klimatik yang bersifat alamiah

yaitu perubahan bentuk uap air di atmosfer menjadi curah hujan sebagai akibat proses

kondensasi. Presipitasi merupakan factor utama yang mengendalikan proses daur hidrologi di

suatu wilayah DAS ( merupakan elemen utama yang perlu diketahui medasari pemahaman

tentang kelembaban tanah, proses resapan air tanah dan debit aliran ). Presipitasi mempunyai

banyak karakteristik yang dapat mempengaruhi produk air suatu hasil perencanaan

pengelolaan DAS. Besar kecilnya presipitasi, waktu berlangsungnya hujan dan ukuran serta

intensitas hujan yang terjadi baik secara sendiri-sendiri atau merupakan kombinasi akan

mempengaruhi kegiatan pembangunan ( proyek ). Jumlah presipitasi selalu dinyatakan

dengan dalamnya presipitasi (mm).salju, es, hujan dan lain-lain juga dinyatakan dengan

dalamnya (seperti hujan) sesudah di cairkan.

2. Klasifikasi presipitasi

Hujan juga dapat terjadi oleh pertemuan antara dua massa air, basah dan panas. Tiga tipe

hujan yang umum dijumpai didaerah tropis dapat disebutkan sebagai berikut:

1. Hujan konvektif ( convectional storms ), tipe hujan ini disebabkan oleh adanya beda

panas yang diterima permukaan tanah dengan panas yang diterima oleh lapisan udara

diatas permukaan tanah tersebut. Sumber utama panas di daerah tropis adalah berasal

dari matahari. Beda panas ini biasanya terjadi pada akhir musim kering yang

menyebabkan hujan dengan intensitas tinggi sebagai hasil proses kondensasi massa

air basah pada ketinggian di atas 15 km.

2. Hujan Frontal ( frontal/ cyclonic storms ), tipe hujan yang umumnya disebabkan

oleh bergulungnya dua massa udara yang berbeda suhu dan kelembaban. Pada tipe

hujan ini, massa udara lembab yang hangat dipaksa bergerak ketempat yang lebih

tinggi. Tergatung pada tipe hujan yang dihasilkanya, hujan frontal dapat dibedakan

menjadi hujan frontal dingin dan hangat. Hujan badai dan hujan monsoon adalah tipe

hujan frontal yang lazim dijumpai.

3. Hujan Orografik ( Orographic storms ), jenis hujan yang umum terjadi didaerah

pegunungan, yaitu ketika massa udara bergerak ketempat yang lebuh tinggi mengikuti

bentang lahan pegunungan sampai saatnya terjadi proses kondensasi. Tipe hujan

orografik di anggap sebagai pemasok air tanah, danau, bendungan, dan sungai karma

berlangsung di daerah hulu DAS.

Presipitasi berdasarkan mekanisme dominan dari gerak vertikal :

A. Presipitasi stratiform.

Presipitasi dari awan stratifom yang terbentuk karena gerak vertikal yang kontinu

dan menyebar luas.Hal ini terjadi karena kenaikan frontal atau orografik atau konvergensi

dalam skala besar. Presipitasi dari awan stratiform tumbuh dari proses kristal es. Awan ini

mempunyai kadar air lebih rendah sehingga koalisensi tidak efektif. Masa hidup awan relatif

lama. Jika suhu lingkungan awan mencapai -15 0C, maka proses kristal es dapat

menyebabkan presipitasi.

B. Presipitasi konvektif.

Presipitasi dari awan konvektif karena kondisi udara yang tidak stabil yang

menyebabkan gerak vertikal tetapi terlokalisir dalam skala yang tidak luas. Hujan yang

terjadi umumnya tiba-tiba dan sangat lebat (heavy shower) tetapi terjadi dalam waktu yang

singkat. Dalam awan konvektif waktu presipitasi lebih pendek tetapi kadar air lebih tinggi

dari stratiform sehingga koalisensi sangat berperan menghasilkan hujan.

Jadi mekanisme presipitasi antara awan stratiform dan awan konvektif sangat

berbeda.Sebagai pendekatan, hujan kontinu dapat dipandang sebagai keadaan mantap

(steady-state process) dimana besaran awan dapat berubah dengan ketinggian tetapi konstan

terhadap waktu pada ketinggian tertentu.Sebaliknya, hujan shower dapat didekati sebagai

sistem dimana sifat-sifat awan berubah dengan waktu tetapi konstan terhadap ketinggian pada

waktu tertentu.

3. Bentuk presipitasi

Berdasarkan posisi pembentukannya presipitasi dipilah menjadi dua yaitu presipitasi

vertikal dan horizontal. Presipitasi vertikal adalah presipitasi yang posisi jatuhnya ke arah

vertikal atau ke arah muka bumi. Presipitasi ini dapat diukur dengan alat penakar hujan.

Presipitasi horizontal adalah presipitasi yang dibentuk di atas muka bum

Presipitasi vertikal menurut Seyhan dapat dipilah menjadi lima jenis yaitu:

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

atmosfer.

2. Hujan gerimis: hujan dengan ukuran tetes hujan yang sangat kecil

3. Salju: Kristal-kristal kecil dan air beku yang secara langsung terbetuk uap air di udara

bila suhunya pada saat kondensasai kurang 0 derajat.

4. hujan batu es: gumpalan es kecil dengan bentuk agak bulat dan dipresipitasikan

selama hujan salju.

5. sleet: campuran hujan dan salju, hujan ini disebut juga glaze (salju basah).

Presipitasi horizontal

1. es : salju yang sangat padat

2. Kabut : uap air yang dikondensasikan menjadi partikel-partikel air halus di dekat

permukaan tanah

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

Disebut juga emben beku putih

4. Embun : air yang terdapat di atas permukaan tubuh yang dingin terutama pada malam

hari. Embun ini menguap pada pagi hari

5. Kondensasi pada es dan dalam tanah:

Menurut Bayong Tjasyono, 2004 bentuk presipitasi disebut dengan unsur Hidrometeor

yaitu:

1. Gerimis: Tetes dengan diameter kurang dari 0,5 mm, intensitasnya kurang dari 1

mm/jam. Gerimis merupakan tetesan yang sangat kecil dengan jumlah besar yang

tampak mengapung mengikuti arus udara.

2. Hujan : tetesan dengan diameter lebih dari 0,5 mm, intensitasnya lebih dari 1,25

mm/jam. Tetes hujan lebih besar tetapi jumlahnya lebih sedikit dibandingkan

gerimis sehingga lebih sedkit mengurangi jarak pandang kecuali untuk hujan lebat

3. Salju : kristal es putih seringkali bergumpal ke dalam bentuk serpihan. Ukuran

serpihan tergantung pada kadar air dan kelembaban disekitar kristal.

4. Batu es hujan : Bola es dengan diameter lebih dari 5 mm. Jika diameternya kurang

dari 5 mm disebut butiran es yaitu bentuk awal dari batu es hujan

5. Virga: partikel air atau es yang jatuh dari awan tetapi menguap sebelum mencapai

permukaan bumi

6. Kabut : seperti awan terdiri atas tetesan air kecil yang mengapung di udara. Secara

fisisk ada sedikit perbedaan antara kabut dan awan. Kabut terbentuk di dalam

udara dekat permukaan bumi. Kabut menatakamn suatu kondisi saat jarak

pandang berkurang akibat tetesan air mikroskpis di dalam udara

7. Embun : air mengembun pada objek di dekat tanah yang suhunya di atas titik beku

tetapi di bawah suhu titik embunya. Jika air mengembun pada suhu titik beku

disebut titik embun beku.

Presipitasi dalam bentuk cair adalah hujan (rain) dan drizzle, yang dibedakan hanya

dari ukuran butir airnya saja. Drizzle berukuran diameter < 0.5 mm.

Presipitasi dalam bentuk padat yaitu :

a. Snow yaitu kristal es yang tumbuh sejalan dengan pertumbuhan awan. Pada

suhu > -5 oC, kristal es biasanya berkelompok membentuk snowflake.

b. Snow pellets atau graupel yaitu butiran es berbentuk bundar, konikal maupun

bulat tipis berwarna putih dengan diameter 2 – 5 mm. Biasanya terjadi dalam

hujan ringan ketika suhu di dekat permukaan mendekati 0 oC.

c. Snow grain, ukurannya sangat kecil < 1 mm, putih, bulat tipis.

d. Sleet atau ice pellets yaitu fenomena khas musim dingin berupa partikel es

kecil dengan diameter < 5 mm dan transparan. Terbentuk karena adanya

lapisan udara hangat di atas lapisan udara yang lebih dingin di dekat

permukaan (profil suhu inversi). Ketika butir air terbentuk dan jatuh

memasuki lapisan di bawahnya, butiran itu membeku dan jatuh dalam bentuk

butiran es kecil yang tidak lebih besar dari butir hujan sebelumnya.

e. Glaze (freezeng rain) yaitu bentuk hujan yang membeku ketika tiba di

permukaan. Kondisinya hampir menyerupai kondisi pembentukan sleet, tetapi

lapisan dingin di dekat permukaan tidak terlalu tebal sehingga butiran air yang

jatuh dapat melaluinya tanpa membeku hanya menjadi supercooled. Namun

ketika menumbuk benda padat akan membeku, sehingga menjadi lapisan es

tebal yang membungkus benda-benda padat yang ditumbuknya, yang cukup

berat untuk mematahkan batang-batang pohon.

f. Hail yaitu presipitasi dalam bentuk butir-butir es yang tidak beraturan, dengan

diameter sekitar 1 cm dengan variasi dari 5 hingga 75 mm. Hail dihasilkan

hanya oleh awan cumulonimbus yang ketika terangkat sangat kuat dan

mengandung air superdingin yang berlimpah.

C. 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.

2. Energi Matahari

Seperti telah disebutkan dimuka bahwa energi matahari adalah “ mesin “ yang

mempertahankan berlangsungnya daur hidrologi. Ia juga bersifat mempengaruhi terjadinya

perubahan iklim. Pada umumnya, 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 energi

matahari.

Energi matahari bersifat memproduksi gerakan massa udara 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 angina 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. Angin akan bertiup ke arah 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. Adanya 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 angin. 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.

D. Pengukuran presipitasi

Di dalam pengukuran presipitasi, digunakan yang namanya alat penakar curah hujan. Alat

ini terdiri dari 2 macam :

a.       Alat penakar hujan tidak otomatis

Yakni alat penakar berupa ember atau kontainer dengan diameter tertentu yang dibuat

dalam bentuk bulat memanjang ke arah vertikal (untuk memperkecil percikan air hujan).

Dimensi diameter dan ketinggian di sarankan berkisar antara 15-30 cm dan 50-75 cm. Cara

kerja alat ini adalah dengan melihat air hujan yang tertampung dalam tempat penampung air

hujan dan selanjutnya diukur volumenya setiap interval waktu tertentu atau setiap satu

kejadian hujan. Kelemahan alat ini hanya diperoleh data jumlah curah hujan selama periode

waktu tertentu.

b.       Alat penakar hujan otomatis

Yakni alat penakar yang mekanisme pencatatan besarnya curah hujan bersifat otomatis

(mencatat sendiri). Ada dua jenis alat penakar hujan otomatis:

1. Weighing Bucket Rain Gauge

Weighing bucket rain gauge terdiri dari corong penangkap air hujan yang ditempatkan

diatas ember penampung air yang terletak di atas timbangan dengan pencatat otomatis, yang

dihubungkan ke permukaan kertas grafik yang tergulung pada kaleng silinder.

cara kerja: setiap ada penambahan air hujan dari corong penangkap air ke dalam ember,

maka timbangan akan bergerak turun dan alat pencatat akan bergerak mencatat volume air

hujan pada kertas grafik.

kelemahan: dalam periode tertentu,  kertas grafik dan tinta perlu diganti.

2. Tipping Bucket

Tipping bucket merupakan alat penakar otomatis tanpa memerlukan kertas grafik dan

tinta dalam pencatatannya, tetapi di gunakan sebuah alat, yakni logger (alat pencatat

otomatis) dan komputer.

cara kerjanya seperti timbangan, dimana salah satu ”bucket” (kantong/ember) penampung

air bergerak ke bawah setiap kali menerima air dan logger akan mencatat curahan air hujan.

Setiap ”tipping” atau jatuhan sama dengan 0,2 mm hujan. Dan selanjutnya data logger akan

dihitung dengan bantuan komputer.

Dalam pengukuran presipitasi terdapat dua masalah besar yang selalu timbul, yakni:

1.       Bagaimana merancang suatu alat penakar hujan yang secara tepat dapat

mengukur presipitasi pada suatu tempat (berkaitan dengan kesalahan karena alat

(instrumen error), seperti alat mendapat gangguan angin, adanya dinding penghambat,

ukuran penangkap air hujan, dll).

2.       Bagaimana menentukan lokasi jaringan kerja alat penakar agar dapat mewakili

daerah yang kita kehendaki (berkaitan dengan kesalahan yang berhubungan dengan

cara mengambil sampel/sampling error)

Pada dasarnya penyebaran data curah hujan kaitannya dengan dimensi ruang (spatial

distribution rainfall) berkaitan dengan faktor-faktor meteorologi dan topografi.

Jaringan Alat Penakar Hujan

Dalam sistem jaringan alat penakar hujan dibutuhkan suatu perencanaan kaitannya

dengan keperluan pemanfaatan data awal curah hujan  yang akan dikumpulkan. Perencanaan

ini akan ditentukan oleh kondisi ekonomi dan kepadatan penduduk. Penentuan jaringan kerja

alat-alat penakar hujan yakni dengan memperhatikan:

1.       pola variabilitas spasial curah hujan suatu tempat (klasifikasi karakteristik topografi,

ketinggian tempat, kemiringan lereng, dan kedudukan/arah terhadap mata angin).

2.       keperluan pengukuran curah hujan

3.       arah gerakan hujan

4.       besarnya korelasi antar alat penakar hujan

E. Pemprosesan data presipitasi

Ada beberapa cara untuk mendapatkan data hujan wilayah yaitu:

1) Cara rata-rata aljabar

Cara ini merupakan cara yang paling sederhana yaitu hanya dengan membagi

rata pengukuran pada semua stasiun hujan dengan jumlah stasiun wilayah

tersebut. Sesuai dengan kesederhanaannya maka cara ini hanya disarankan

digunakan untuk wilayah yang relatif mendatar dan memiliki sifat hujan yang

relative mendatar dan memiliki sifat hujan yang relative homogen dan tidak

terlalu kasar.

2) Cara polygon thiessen

Cara ini selain memperhatikan tebal hujan dan jumlah stasiun, juga

memperkirakan luas wilayah yang diwakiliki oleh masing-masing stasiun

untuk digunakan sebagai salah satu factor dalm menghitung hujan rata-rata

daerah yang bersangkutan. Polygon dibuat dengan cara menghubungkan garis-

garis berat diagonal terpendek dari para stasiun hujan yang ada.

3) Cara Isohiet

Isohiet adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai

tinggi hujan yang sama. Metode ini menggunakan isohiet sebagai garis-garis

yang membagi daerah aliran sungai menjadi daerah-daerah yang diwakili

oleh satsiun-stasiun yang bersangkutan, yang luasnya dipakai sebagai factor

koreksi dalam perhitungan hujan rata-rata.

BAB IV

KESIMPULAN

Presipitasi adalah peristiwa klimatik yang bersifat alamiah yaitu perubahan bentuk

uap air di atmosfer menjadi curah hujan sebagai akibat proses kondensasi. Presipitasi

merupakan factor utama yang mengendalikan proses daur hidrologi di suatu wilayah DAS

( merupakan elemen utama yang perlu diketahui medasari pemahaman tentang kelembaban

tanah, proses resapan air tanah dan debit aliran ).

Evaporasi merupakan penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk

permukaan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika. Dua unsur utama untuk berlangsungnya

evaporasi adalah energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air.

Transpirasi adalah penguapan yang terjadi saat terjadinya proses fotosintesis oleh

tumbuh-tumbuhan pada daun, atau disebut juga pernapasan pada daun-daun. Proses ini akan

terjadi sepanjang hari. Apabila jumlah cadangan air tersedia dengan cukup maka penguapan

yang terjadi disebut Evapotranspirasi Potensial (Eto).

Evapotranspirasi yaitu penguapan yang terjadi di permukaan lahan, yang meliputi

permukaan tanah dan tanaman yang tumbuh dipermukaan tersebut. Evapotranspirasi juga

merupakan gabungan antara hasil evaporasi dan transpirasi.

DAFTAR PUSTAKA

https://www.google.co.id/search?q=evapotranspirasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Transpirasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Presipitasi_%28meteorologi%29

http://www.winamp.com/