PROSES PEMBENTUKAN AWAN

TUGAS KLIMATOLOGI HUTAN

PROSES PEMBENTUKKAN AWAN

 

OLEH : 

EDI SUMARNO

M1A1 13 136

                                                                                                                      

MANAJEMEN HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN DAN ILMU LINGKUNGAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2014

BAGIAN 7

Pembentukan Awan

A.  Kondensasi

Kondensasi adalah proses perubahan uap air menjadi air atau larutan. Perubahan uap air menjadi larutan terjadi setelah uap air tersebut di atmosfer mengalami proses pendinginan. Selama proses pendinginan akan dilepaskan panas laten yang dikandung oleh uap air ke udara dan sekitarnya. Panas laten tersebut merupakan penyumbang energi ke atmosfer yang cukup besar. Kondensasi dapat terjadi melalui tiga beberapa cara dengan proses sebagai berikut; ( Barry and Chorley, 1976; Murdiyarso, 1980).

§  Jika suhu udara turun hingga mencapai suhu titik embun tanpa penambahan uap air.

§  Jika ada penambahan uap air tanpa pengurangan panas atau kenaikan suhu.

§  Jika kapasitas udara mengandung ( menampung ) uap air berkurang akibat kenaikan tekanan ataupun penurunan suhu.

Berbagai bentuk kondensasi yang terjadi di alam antara lain adalah kondensasi minor yaitu proses terjadinya embun, kabut, frost (embun beku) serta kondensasi mayor yaitu berbagai macam bentuk awan. Salah satu hal penting dalam proses kondensasi (nuclei) yang memiliki afinitas yang tinggi terhadap air. Inti-inti kondensasi adalah bagian-bagian renik (particle) yang melayang-layang di udara dan bersifat higroskopis. Hujan asam terjadi kalau inti-inti kondensasi tersebut terdiri dari garam-garam atau polutan yang berasal dari limbah pabrik berupa asap yang selanjutnya jatuh terbawa oleh butir-butir hujan.

1.    Perubahan Suhu Vertikal dan Pendinginan Adiabatik

Salah satu syarat terjadinya awan adalah naiknya massa udara ke atmosfer dan membawa serta uap air. Seperti telah dijelaskan bahwa suhu udara menurun menurut ketinggian, sehingga uap air tersebut akan terkondensasi bila suhu titik embun tercapai pada ketinggian tertentu yang disebut sebagai level kondensasi. Daerah-daerah yang bertekanan rendah dimana massa udaranya naik, disebut daerah konvergensi dan pada daerah bertekanan tinggi massa udaranya turun disebut daerah divergensi.

DALR adalah laju penurunan suhu yang diturunkan secara teori dengan menggunakan asumsi-asumsi yang pada kenyataanya tidak ditemui di alam. Namun demikian, konsep ini sangat berguna untuk menentukan stabilitaas atmosfer dalam hubugannya dengan kenaikan atau penurunan massa udara dari atau ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi yang selanjutnya menentukan pembentukan awan.

2.    Stabilitas Atmosfer

Secara umum pembentukan awan dan hujan khususnya di daerah tropik disebabkan oleh naiknya massa udara. Oleh karena itu, kondisi yang cenderung membantu atau menghambat terjadinya gerakan ke atas sangat penting.

Stabilitas atmisfer dapat dijelaskan sebagai kecenderungan udara untuk bergerak naik dan turun dengan cara membandingkan kerapatan udara tersebut dengan udara lingkungan pada ketinggian yang sama. Kalau kerapatan udara yang naik lebih kecil dari udara lingkungan atau dengan kata lain suhu udara yang naik lebih rendah dari suhu udara lingkungan, maka udara tersebut akan naik atau sebaliknya (Wilson, 2007).

B.  Pembentukan Awan

Awan (clouds) dalam atmosfer terbentuk karena titik taraf  kondensasi telah tercapai yakni setelah sampai ke titik jenuh uap air. Munculnya gejala awan merupakan indikator dinamika cuaca yang disebabkan oleh tercapainya pengembunan atau kondensasi pada suhu tertentu. Untuk menjatuhkan uap air dari tempat yang relatif lebih tinggi di atmosfer diperlukan proses pendinginan dan kehadiran inti-inti kondensasi. Selanjutnya air yang sudah berkondensasi tersebut kemudian berbentuk bintik-bintik air yang tampak menjadi awan.

Awan merupakan kumpulan bintik-bintik air yang melayang-melayang di udara setelah mengalami kondensasi (kejenuhan) dengan ukuran yang masih relatif kecil (sekitar 100 um). Awan juga merupakan petunjuk yang baik atau dari kondisi cuaca, misalnya jika terjadi awan dan hujan bagi orang penerbangan disebut cuaca buruk dan sebaliknya bila mana cerah disebut cuaca baik.

Pada dasarnya ada tiga hal penting yang harus dipenuhi agar uap air yang ada diudara dapat berbentuk menjadi butir-butir air dan seterusnya menjadi hujan, yaitu (a) adanya uap air, (b) adanya inti-inti kondensasi dan (c) adanya proses pendinginan. Bila kondisi tersebut terpenuhi maka proses kondensasi terjadi dan dalam sistem atmosfer bumi akan terbentuk salah satu atau lebih dari hasil proses tersebut, yang menghasilkan embun, frost, kabut dan awan.

Embun dan frost adalah salah satu bentuk hasil kondensasi yang sering terjadi pada pagi hari atau sepanjang malam pada keadaan udara tenang (kecepatan angin lemah) dan langit cerah (perawanan rendah). Kabut adalah salah satu bentuk hasil kondensasi diatmosfer. Sedangkan Awan hampr sama dengan embun, frost dan kabut, awan terbentuk melalui proses kondensasi. Perbedaanya adalah pada ketinggian terjadinya awan. Awan dapar berupa buti-butir air atau kristal es yang cukup ringan untuk melayang-layang di udara dan bergerak megikuti arus angin.

Berdasarkan uraian diatas, maka awan memiliki peranan yang sangat penting :

1.      Selain berfungsi sebagai unsur cuaca/iklim.

2.      Sebagai pengendali cuaca karena bertindak sebagai sumber air bagi terjadinya hujan.

3.      Dalam neraca radiasi dan panas karena merupakan pemantul yang baik terhadap radiasi surya.

4.      Sebagai penyerap yang baik terhadap radiasi bumi.

C.  Tipe-tipe Awan

Awan dapat digolongkan berdasarkan bentuk, ketingian dari permukaan bumi, corak warna dan warna awan. Secara umum awan dikelompokkan atas empat kelompok (Pettersseen, 1941; Barry and Chorley, 1976; Strangeways, 2007), yaitu :

1.    Kelompok cirrus (Ci), Cirrosstratus dan Cirrocumulus. Menurut letaknya awan Cirrus adalah jenis awan tertinggi, kemudian Cirrocumulus dan Cirrostratus.

·      Awan cirrus adalah awan yang menyerupai bulu ayam yang halus dan tipis serta warnanya putih. Strukturnya tersusun seperti serat-serat halus dan nampak seperti benang sutera putih. Biasanya jenis awan ini nampak pada kondisi langit cerah (biru).

·      Awan cirrocumulus (Cc) berada pada ketinggian 7.500 – 9.000 m dpl. Himpunannya menyerupai gumpalan bulu domba berwarna putih dan himpunan tersebut dinamakan massa globuler.

·      Awan cirrostratus (Cs) berada pada ketinggian 6.000 – 7.500 m dpl. Himpunan Cs adalah lapisan awan yang putih dan tipis, namun jika berada di udara nampaknya seperti susu. Awan cirrostratus biasanya menghasilkan sebuah halo (lingkaran) di sekitar matahari atau bulan, dan biasanya kalau halo muncul banyak orang mempercayainya sebagai tanda akan tibanya angin topan.

2.    Kelompok Altocumulus dan Altostratus. Awan jenis seperti ini tergolong awan menengah (middle clouds) yang tingginya 3.000 – 6.000 m dpl.

a.    Awan Altocumulus (Ac) tingginya antara 4.000 m dpl merupakan gumpulan awan yang menyerupai bulu domba merino yang tebal, namun warnanya seragam (uniform) berwarna kelabu hingga kelabu kebir-biruan.

b.    Awan Altostratus (As) tingginya antara 3.000 – 4.000 m dpl. Awan tipe ini menyerupai cadar yang rapat dan berwarna kelabu yang merupakan globuler horisontal. Dan sering membentuk bayangan.

3.    Kelompok Stracumulus, Nimbostratus, dan Stratus, merupakan kelompok awan rendah (low clouds), yang terbentuk di dekat permukaan bumi hingga ketinggian 3.000 m.

a.    Stratocumulus (Sc),  adalah awan bertumpuk (cumulus), berlapis (stratus) sehingga membentuk gumpalan.

b.    Nimbostratus (Ns) terletak antara ketinggian 1.200 – 1.500 m dpl. Merupakan awan dengan jenis globuler tebal dan luas arah horisontal.

c.    Awan Stratus (St), warnanya serba sama namun berlapis (stratus). Awan jenis ini merupakan awan terendah dengan ketinggian antara 300 – 750 m dpl.

4.    Kelompok Cumulus dan Cumulonimbus, merupakan kumpulan tipe awan yang khas karena terbentuk oleh proses adiabatik massa udara yang naik tegak dalam troposfer.

a.    Cumulus (Cu), adalah tipe awan bertumpuk (cumulus) yang terletak pada ketinggian 450 – 900 m dpl. Merupakan awan yang terbentuk darimassa udara yang naik secara menegak (vertikal) kemudian mengembun menjadi awan .

b.    Cumulonimbus (Cb) merupakan tipe awan raksasa yang berkembang secara vertikal. Kadangkala terus menjulang mencapai puncaknya yang menyerupai gunung disertai oleh bentuk landasan besi.

D.  Perawanan

Perawanan (Cloudinnes) adalah luas penutupan langit oleh awan dan sering diekspresikan dalam bentuk angka oktaf (0 – 8). Perawanan 0 menunjukkan langit cerah tanpa awan dan perawanan 8 menunjukkan langit tertutup total oleh awan. Kadang-kadang perawanan juga dinyatakan dalam persen.

Variasi perawanan harian nampaknya lebih kompelks karena adanya perbedaan asal timbulnya tipe awan cumulus dan stratus. Akibat pemanasan permukaan cenderung terbentuknya awan cumulus. Awan ini akan maksimum terbentuk pada siang hari hingga sore hari. Di lain pihak,an stratus biasanya terbentuk akibat kondensasi atmosfer yang stabil, oleh sebab itu awan tipe ini banyak terbentuk pada pagi hari dan sedikit pada siang hari.