SlideShare a Scribd company logo
AWAN DAN PRESIPITASIAWAN DAN PRESIPITASI
Tujuan Instruksional Khusus :
Mampu mengemukakan secara deskriptif
konsep dasar pembentukan awan dan
presipitasi, serta mengenali jenis-jenis awan
dan presipitasi
SIKLUS HIDROLOGISIKLUS HIDROLOGI
Siklus hidrologi adalah tahap-tahap yang dilalui oleh air dalam berbagai
bentuk, dari atmosfer, ke bumi dan kembali ke atmosfer (Wilson, 1969;
Seyhan, 1977).
AWAN DAN PRESIPITASI
Awan adalah suatu bentukan hasil proses kondensasi yang
digambarkan sebagai kumpulan butiran air atau kristal es
kecil (Lutgens dan Tarbuck, 1982)
Presipitasi adalah istilah yang digunakan untuk seluruh air
dalam bentuk cair atau padat (kristal es) yang berukuran
cukup besar untuk jatuh ke permukaan bumi (Stull, 2000)
Hydrometeor meliputi bentuk butir awan dan kristal yang
sangat kecil hingga presipitasi terbesar seperti hail.
Virga adalah hidrometeor yang cukup besar dan berat untuk
keluar dari awan tapi menguap sebelum mencapai permukaan
bumi
PROSES PEMBENTUKAN AWANPROSES PEMBENTUKAN AWAN
DAN PRESIPITASIDAN PRESIPITASI
 proses dinamik dan proses mikrofisikproses dinamik dan proses mikrofisik
 faktor-faktor penting :faktor-faktor penting :
1.1. kadar uap air di atmosfer (kadar uap air di atmosfer (~ evaporasi)~ evaporasi)
2.2. distribusi aerosol higroskopisdistribusi aerosol higroskopis
3.3. gerak udara vertikalgerak udara vertikal
gerak udara yang
memberikan kondisi umum
untuk pembentukan awanproses pembentukan
butiran individu melalui
kondensasi uap dan
tumbuh oleh interaksi
antar individu
DISTRIBUSI AEROSOL HIGROSKOPISDISTRIBUSI AEROSOL HIGROSKOPIS
 Atmosfer mengandung partikel-partikel yang disebut aerosol,Atmosfer mengandung partikel-partikel yang disebut aerosol,
 sebagian aerosol bersifat higroskopis artinya mampusebagian aerosol bersifat higroskopis artinya mampu
menyerap air, dan menjadi inti kondensasi.menyerap air, dan menjadi inti kondensasi.
 Sumber aerosol dapat berupa kebakaran hutan, sisaSumber aerosol dapat berupa kebakaran hutan, sisa
pembakaran, percikan gelombang laut, serbuk sari (pollen),pembakaran, percikan gelombang laut, serbuk sari (pollen),
dan sebagainya.dan sebagainya.
 Ukuran jejari aerosol adalah sekitar 10Ukuran jejari aerosol adalah sekitar 10-4-4
- 10 μm.- 10 μm.
( Wallace dan Hobbs 1977)( Wallace dan Hobbs 1977)
 Aerosol terkecil dengan diameter < 0.2 μm disebut Aitken,Aerosol terkecil dengan diameter < 0.2 μm disebut Aitken,
sesuai dengan nama penemunya John Aitken seorang ahlisesuai dengan nama penemunya John Aitken seorang ahli
fisika dari Scottlandia.fisika dari Scottlandia.
GERAK UDARA VERTIKALGERAK UDARA VERTIKAL
 Stabilitas atmosferStabilitas atmosfer
adalah kecenderungan suatu paket udara untukadalah kecenderungan suatu paket udara untuk
bergerak secara vertikal, yang dibagi menjadi stabil,bergerak secara vertikal, yang dibagi menjadi stabil,
tidak stabil dan netral.tidak stabil dan netral.
 stabilstabil jika suatu massa udara, yang dianggapjika suatu massa udara, yang dianggap
merupakan suatu paket udara, bertahan pada posisinyamerupakan suatu paket udara, bertahan pada posisinya
secara vertikal. Hal ini terjadi ketika suhu paket udarasecara vertikal. Hal ini terjadi ketika suhu paket udara
lebih rendah dibandingkan dengan suhu lingkunganlebih rendah dibandingkan dengan suhu lingkungan
 tidak stabiltidak stabil jika massa udara dapat berkembang secarajika massa udara dapat berkembang secara
vertikal, yang terjadi ketika suhu paket udara lebih tinggivertikal, yang terjadi ketika suhu paket udara lebih tinggi
dibandingkan suhu lingkungannyadibandingkan suhu lingkungannya
 Kondisi netralKondisi netral ditunjukkan oleh laju penurunan suhuditunjukkan oleh laju penurunan suhu
yang sama antara paket udara dan lingkungannyayang sama antara paket udara dan lingkungannya
STABILITAS ATMOSFERSTABILITAS ATMOSFER
 Stabilitas atmosfer ditentukan dengan mengasumsikan bahwa pergerakanStabilitas atmosfer ditentukan dengan mengasumsikan bahwa pergerakan
paket udara secara vertikal berlangsung secara adiabatik.paket udara secara vertikal berlangsung secara adiabatik.
 Proses adiabatik adalah proses perubahan tanpa ada pertukaran energiProses adiabatik adalah proses perubahan tanpa ada pertukaran energi
panas (penambahan maupun pengurangan) dengan lingkungannya, tetapipanas (penambahan maupun pengurangan) dengan lingkungannya, tetapi
akibat pemampatan atau pengembangan (Lutgens dan tarbuck, 1982).akibat pemampatan atau pengembangan (Lutgens dan tarbuck, 1982).
 Prinsip : perbedaan suhu antara paket udara dan lingkungannya akanPrinsip : perbedaan suhu antara paket udara dan lingkungannya akan
mempengaruhi perbedaan kerapatan, sehingga mempengaruhi gaya apungmempengaruhi perbedaan kerapatan, sehingga mempengaruhi gaya apung
((bouyancybouyancy). Udara yang lebih hangat akan cenderung mengembang). Udara yang lebih hangat akan cenderung mengembang
vertikal, sebaliknya udara yang lebih dingin akan cenderung mengendapvertikal, sebaliknya udara yang lebih dingin akan cenderung mengendap
((sinksink).).
 Udara yang tidak jenuh akan mengalami laju penurunan suhu tetap sebesarUdara yang tidak jenuh akan mengalami laju penurunan suhu tetap sebesar
11oo
C setiap naik 100 m (sebagian sumber literatur menggunakan - 9.8C setiap naik 100 m (sebagian sumber literatur menggunakan - 9.8oo
C perC per
km) atau dikenal sebagaikm) atau dikenal sebagai laju penurunan suhu adiabatik kering (laju penurunan suhu adiabatik kering (drydry
adiabatic lapse rateadiabatic lapse rate; DALR); DALR)..
 Ketika paket udara tersebut mengalami kondensasi maka laju penurunanKetika paket udara tersebut mengalami kondensasi maka laju penurunan
suhu menjadi berkurang : 0.5suhu menjadi berkurang : 0.5oo
C per 100 m untuk udara yang kandunganC per 100 m untuk udara yang kandungan
kelembabannya tinggi hingga 0.9kelembabannya tinggi hingga 0.9oo
C per 100 m untuk udara yangC per 100 m untuk udara yang
kandungan kelembabannya rendah. Laju penurunan suhu ini disebutkandungan kelembabannya rendah. Laju penurunan suhu ini disebut
dengandengan laju penurunan suhu adiabatik basah (laju penurunan suhu adiabatik basah (wet adiabatic lapse ratewet adiabatic lapse rate;;
atauatau saturatedsaturated adiabatic lapse rateadiabatic lapse rate; SALR); SALR)..
 laju penurunan suhu lingkungan dikenal sebagailaju penurunan suhu lingkungan dikenal sebagai environmental lapse rateenvironmental lapse rate
(ELR).(ELR).
100 m
100 m
22.1521.1520.15 21.6520.65
z
T
20.6520.15
21.15 21.15
22.15
21.65
Laju penurunan suhu lingkungan (γ)
Laju adiabatik kering (Γ)
STABILSTABIL
ELR < DALR
TIDAK STABILTIDAK STABIL
TIDAK STABIL
MUTLAK : ELR > DALR
T
22.121.1
100 m
100 m
22.419.9
22.4
21.1 21.1
z
Laju penurunan suhu lingkungan (γ)
Laju adiabatik kering (Γ)
20.1
22.1 19.1
20.1
NETRALNETRAL
T
22.121.120.1
100 m
100 m
20.120.1
21.15 21.1
22.1
22.1
z
Laju penurunan suhu lingkungan (γ)
Laju adiabatik kering (Γ) ELR = DALR
PROSES PENGANGKATANPROSES PENGANGKATAN
MASSA UDARAMASSA UDARA
PROSES PENGINTIAN AWANPROSES PENGINTIAN AWAN
((NUCLEATIONNUCLEATION))
 Massa udara terangkat, butir-butir aerosol higroskopisMassa udara terangkat, butir-butir aerosol higroskopis
menyerap uap air dari sekitarnya dan saat mencapai kejenuhanmenyerap uap air dari sekitarnya dan saat mencapai kejenuhan
terjadi kondensasi.terjadi kondensasi.
 proses kondensasi yang terjadi pada lingkungan yang murniproses kondensasi yang terjadi pada lingkungan yang murni
tanpa inti kondensasi maka disebut pengintian homogentanpa inti kondensasi maka disebut pengintian homogen
((homogeneoushomogeneous atauatau spontaneous nucleisationspontaneous nucleisation) ,) ,
 jika terjadi pada inti kondensasi disebut pengintian heterogen.jika terjadi pada inti kondensasi disebut pengintian heterogen.
 Pengintian homogen dicapai pada keadaan lewat jenuh sangatPengintian homogen dicapai pada keadaan lewat jenuh sangat
tinggi, sedangkan pengintian heterogen dicapai pada keadaantinggi, sedangkan pengintian heterogen dicapai pada keadaan
lewat jenuh rendah dan berperan penting di atmosfer (Rogers,lewat jenuh rendah dan berperan penting di atmosfer (Rogers,
1979).1979).
 Adanya partikel aerosol sebagai zat terlarut menyebabkanAdanya partikel aerosol sebagai zat terlarut menyebabkan
tekanan uap di atas permukaan tetes cairan akan menurun.tekanan uap di atas permukaan tetes cairan akan menurun.
Jika tetes berbentuk bola dengan jari-jari r, maka perbandinganJika tetes berbentuk bola dengan jari-jari r, maka perbandingan
tekanan uap jenuh antara tetes cairan dan larutan dapat dicaritekanan uap jenuh antara tetes cairan dan larutan dapat dicari
dengan persamaan pendekatan (Rogers, 1979) :dengan persamaan pendekatan (Rogers, 1979) :






−





+== 3
1
(~)
)(
r
b
r
a
S
e
re
s
s
a = 3.3 x 10-5 T disebut sebagai faktor kelengkungan (a = 3.3 x 10-5 T disebut sebagai faktor kelengkungan (curvature termcurvature term))
b = 4.3 x im/Ms sebagai faktor zat terlarut (b = 4.3 x im/Ms sebagai faktor zat terlarut (solution termsolution term))
i = efek kelvin yaitu efek lengkungan yang menyatakan kenaikan tekanan uap di atasi = efek kelvin yaitu efek lengkungan yang menyatakan kenaikan tekanan uap di atas
permukaan cembung (konveks)permukaan cembung (konveks)
m = massa zat terlarutm = massa zat terlarut
T = suhuT = suhu
Ms = berat molekul zat terlarutMs = berat molekul zat terlarut
PROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWANPROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWAN
 RHRH ⇑⇑, butir akan tumbuh hingga mencapai keseimbangan, butir akan tumbuh hingga mencapai keseimbangan
kembali, proses ini dapat berlangsung terus hingga melewatikembali, proses ini dapat berlangsung terus hingga melewati
RH 100%.RH 100%.
 Puncak kurva dicapai ketika jejari mencapai jejari kritis r* danPuncak kurva dicapai ketika jejari mencapai jejari kritis r* dan
rasio jenuh kritis S*.rasio jenuh kritis S*.
 Tetes dengan jejari r < r* akan tumbuh pada perbandinganTetes dengan jejari r < r* akan tumbuh pada perbandingan
jenuh S < S*, maka uap air akan berdifusi ke arah tetes, danjenuh S < S*, maka uap air akan berdifusi ke arah tetes, dan
tetes akan tumbuh menjadi ukuran tetes awan (sekitar 0.02tetes akan tumbuh menjadi ukuran tetes awan (sekitar 0.02
mm).mm).
 Tetes dengan jejari r < r* hanya tumbuh karena kenaikanTetes dengan jejari r < r* hanya tumbuh karena kenaikan
kelembaban nisbi, dan disebut partikelkelembaban nisbi, dan disebut partikel hazehaze
 inti kondensasi : aktif jika tetes yang terbentuk pada inti dapatinti kondensasi : aktif jika tetes yang terbentuk pada inti dapat
tumbuh mencapai jejari kritis r*.tumbuh mencapai jejari kritis r*.
 Secara teoritis, sekali tetes melewati jejari kritis, makaSecara teoritis, sekali tetes melewati jejari kritis, maka
pertumbuhan akan terus berlanjut.pertumbuhan akan terus berlanjut.
 Secara alami dalam awan banyak sekali mengandung tetesSecara alami dalam awan banyak sekali mengandung tetes
yang bersaing mendapatkan uap air, maka pertumbuhan terus-yang bersaing mendapatkan uap air, maka pertumbuhan terus-
menerus tidak terjadi.menerus tidak terjadi.
PROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWANPROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWAN
JENIS DAN KLASIFIKASI AWANJENIS DAN KLASIFIKASI AWAN
Berdasarkan proses dinamika dan gerak vertikal, secara umum terbentuk duaBerdasarkan proses dinamika dan gerak vertikal, secara umum terbentuk dua
jenis awan (Neiburger, 1976) yaitu :jenis awan (Neiburger, 1976) yaitu :
StratiformStratiform ;;
 dangkal dan menyebar (disebut juga awan berlapis (dangkal dan menyebar (disebut juga awan berlapis (layercloudslayerclouds))))
 kecepatan gerak vertikal 1-10 cm per detik.kecepatan gerak vertikal 1-10 cm per detik.
 Dihasilkan oleh pengangkatan udara konvergensi horizontal atau akibatDihasilkan oleh pengangkatan udara konvergensi horizontal atau akibat
perputaran atau turbulensi ireguler yang meluas sehingga gerak vertikalnyaperputaran atau turbulensi ireguler yang meluas sehingga gerak vertikalnya
kecil dan awan tersebar lebih seragam untuk wilayah yang luas.kecil dan awan tersebar lebih seragam untuk wilayah yang luas.
CumuliformCumuliform ;;
 awan dengan dimensi vertikal dan horizontal hampir seragam sekitar 1-10 km.awan dengan dimensi vertikal dan horizontal hampir seragam sekitar 1-10 km.
 Gerak vertikal dengan kecepatan 1-10 m per detik terus menerus untuk periodeGerak vertikal dengan kecepatan 1-10 m per detik terus menerus untuk periode
pendek sekitar 30 menitpendek sekitar 30 menit
 Dihasilkan oleh gerak konvektif karena ketidakstabilan hidrostatik; secaraDihasilkan oleh gerak konvektif karena ketidakstabilan hidrostatik; secara
potensial udara yang lebih ringan terangkat dalam pusat sel konvektif dan udarapotensial udara yang lebih ringan terangkat dalam pusat sel konvektif dan udara
lebih berat turun.lebih berat turun.
 Selama itu paket udara mengalami gerakan ke atas dan ke bawah, beberapa diSelama itu paket udara mengalami gerakan ke atas dan ke bawah, beberapa di
antaranya dipindahkan ke atas sekitar 5 km atau bahkan untuk thunderstormantaranya dipindahkan ke atas sekitar 5 km atau bahkan untuk thunderstorm
lebih dari 10 km.lebih dari 10 km.
 Pada kondisi atmosfer stabil, pertumbuhan awan terganggu, bahkan awanPada kondisi atmosfer stabil, pertumbuhan awan terganggu, bahkan awan
menjadi tidak potensial untuk turunnya presipitasi.menjadi tidak potensial untuk turunnya presipitasi.
cirrostratus
cirrocumulus
cirrus
Tidak ada
presipitasi
Altocumulus
Hujan
Altostratus
Hujan / salju
nimbostratus
Intensitas hujan/salju lebih tinggi
Stratocumulus :
drizzle
Stratus:
drizzle
Cumulus :
Hujan/salju
Cumulonimbus :
hujan deras, badai, petir
KabutKabut
KabutKabut adalah awan yang ada di permukaan. Kabut terbentuk ketika udara diadalah awan yang ada di permukaan. Kabut terbentuk ketika udara di
permukaan didinginkan dan menyebabkan kondisi jenuh (RH 100%).permukaan didinginkan dan menyebabkan kondisi jenuh (RH 100%).
 Kabut radiasi atau kabut permukaanKabut radiasi atau kabut permukaan ((Radiation fogRadiation fog atauatau ground fogground fog))
dihasilkan oleh pendinginan atmosfer dekat permukaan akibat emisi radiasidihasilkan oleh pendinginan atmosfer dekat permukaan akibat emisi radiasi
gelombang panjang. Biasanya cukup dangkal dan berkembang hingga soregelombang panjang. Biasanya cukup dangkal dan berkembang hingga sore
hari. Sesaat sebelum matahari terbit kabut radiasi menghilang karenahari. Sesaat sebelum matahari terbit kabut radiasi menghilang karena
pemanasan permukaan oleh radiasi matahari.pemanasan permukaan oleh radiasi matahari.
 Kabut lerengKabut lereng; yang terbentuk ketika udara mengalir melalui topografi yang; yang terbentuk ketika udara mengalir melalui topografi yang
lebih tinggi. Pada kasus ini udara didinginkan secara adiabatik dan seringlebih tinggi. Pada kasus ini udara didinginkan secara adiabatik dan sering
ditemukan di sisi lereng arah tujuan angin (ditemukan di sisi lereng arah tujuan angin (windwardwindward) dari suatu pegunungan.) dari suatu pegunungan.
 Kabut adveksiKabut adveksi; terbentuk ketika udara mengalir di atas suatu permukaan; terbentuk ketika udara mengalir di atas suatu permukaan
yang berbeda suhunya. Adveksi udara hangat dapat menghasilkan kabut jikayang berbeda suhunya. Adveksi udara hangat dapat menghasilkan kabut jika
melalui suatu permukaan yang dingin.melalui suatu permukaan yang dingin.
 Kabut evaporasiKabut evaporasi; adalah jenis khusus dari kabut adveksi. Terbentuk ketika; adalah jenis khusus dari kabut adveksi. Terbentuk ketika
udara dingin meluas ke atas suatu permukaan yang lebih hangat baik ituudara dingin meluas ke atas suatu permukaan yang lebih hangat baik itu
tubuh air atau daratan. Kabut terbentuk ketika air dari permukaan menguaptubuh air atau daratan. Kabut terbentuk ketika air dari permukaan menguap
masuk ke udara dingin dan menjadi jenuh. Kabut jenis ini disebut jugamasuk ke udara dingin dan menjadi jenuh. Kabut jenis ini disebut juga steamsteam
fogfog atauatau sea smokesea smoke..
 Kabut frontal (Kabut frontal (frontal frogfrontal frog)) adalah jenis kabut yang timbul akibat adanyaadalah jenis kabut yang timbul akibat adanya
front, khususnya front panas. Hujan yang turun dan masuk ke dalam frontfront, khususnya front panas. Hujan yang turun dan masuk ke dalam front
panas akan mengalami evaporasi sehingga akan menambah kandungan uappanas akan mengalami evaporasi sehingga akan menambah kandungan uap
air di atmosfer. Kabut terbentuk ketika jumlah air di atmosfer di atas frontair di atmosfer. Kabut terbentuk ketika jumlah air di atmosfer di atas front
mencapai titik jenuh (RH 100%)mencapai titik jenuh (RH 100%)
Kabut evaporasi
Kabut di pegunungan
Kabut radiasi
Kabut adveksi
Kabut di lembah
Kabut di lereng
Kabut es
PRESIPITASIPRESIPITASI
 Presipitasi terjadi ketika populasi awan tidak stabil danPresipitasi terjadi ketika populasi awan tidak stabil dan
beberapa butir tumbuh lebih besar dari butir yang lainbeberapa butir tumbuh lebih besar dari butir yang lain
(Rogers, 1979).(Rogers, 1979).
 Jari-jari relatif butir hujan r = 103 μm dengan kecepatanJari-jari relatif butir hujan r = 103 μm dengan kecepatan
akhir (akhir (terminal velocityterminal velocity) sekitar 650 cm per detik.) sekitar 650 cm per detik.
PROSES MIKROFISIKPROSES MIKROFISIK
1. Proses awan dingin atau proses kristal es1. Proses awan dingin atau proses kristal es
((proses Bergeron – Findeisen)proses Bergeron – Findeisen)
 awan dengan suhu sebagian atau seluruhnya < 0oCawan dengan suhu sebagian atau seluruhnya < 0oC
(campuran tetes air dan kristal es.(campuran tetes air dan kristal es.
 tekanan uap di atas es kurang dari tekanan uap di atastekanan uap di atas es kurang dari tekanan uap di atas
butir air, sehingga air menguap dan butiran esbutir air, sehingga air menguap dan butiran es
bertambah besar oleh difusi.bertambah besar oleh difusi.
 Pertumbuhan kristal es mengorbankan tetes air lewatPertumbuhan kristal es mengorbankan tetes air lewat
dingin (dingin (supercooled watersupercooled water), karena adanya gradien), karena adanya gradien
tekanan uap.tekanan uap.
 Ketika tumbuh lebih besar dan jatuh, kristal es menyapuKetika tumbuh lebih besar dan jatuh, kristal es menyapu
butir lain.butir lain.
 Ketika melalui isoterm 0oC kristal es melebur menjadiKetika melalui isoterm 0oC kristal es melebur menjadi
tetes hujan.tetes hujan.
 Jika jatuh sebelum terjadi peleburan, maka akan turunJika jatuh sebelum terjadi peleburan, maka akan turun
sebagai salju atau butir es (sebagai salju atau butir es (hailhail).).
 Proses ini melibatkan 3 fase padat, cair dan gas,Proses ini melibatkan 3 fase padat, cair dan gas,
sehingga seringkali disebut proses tiga fase.sehingga seringkali disebut proses tiga fase.
2.2. Proses awan hangatProses awan hangat
(proses Bowen-Ludlam)(proses Bowen-Ludlam)
 Proses ini terjadi pada awan yang bersuhu >Proses ini terjadi pada awan yang bersuhu >
00OO
C, melibatkan dua fase gas dan cair.C, melibatkan dua fase gas dan cair.
 Adanya gaya gravitasi menyebabkan butir yangAdanya gaya gravitasi menyebabkan butir yang
lebih besar jatuh dan menumbuk (lebih besar jatuh dan menumbuk (collidecollide) butir) butir
lain sepanjang lintasannya, sebagianlain sepanjang lintasannya, sebagian
bergabung (bergabung (coalescecoalesce) sehingga butiran) sehingga butiran
menjadi lebih besar dan jatuh sebagai butirmenjadi lebih besar dan jatuh sebagai butir
hujan.hujan.
PROSES MIKROFISIKPROSES MIKROFISIK
 Gravitational Force, WGravitational Force, W
 Bouyancy Force,Bouyancy Force,
 Drag Force,Drag Force,
JENIS PRESIPITASIJENIS PRESIPITASI
 Presipitasi dalam bentuk cair adalah hujan (Presipitasi dalam bentuk cair adalah hujan (rainrain) dan) dan drizzledrizzle, yang, yang
dibedakan hanya dari ukuran butir airnya saja.dibedakan hanya dari ukuran butir airnya saja. DrizzleDrizzle berukuranberukuran
diameter < 0.5 mm.diameter < 0.5 mm.
 presipitasi dalam bentuk padat yaitu :presipitasi dalam bentuk padat yaitu :
salju (salju (snowsnow),), sleetsleet,, glazeglaze ((freezing rain), dan hailfreezing rain), dan hail..
SnowSnow adalah kristal es yang tumbuh sejalan dengan pertumbuhanadalah kristal es yang tumbuh sejalan dengan pertumbuhan
awan. Pada suhu > -5 oC, kristal es biasanya berkelompokawan. Pada suhu > -5 oC, kristal es biasanya berkelompok
membentukmembentuk snowflakesnowflake..
Snow pelletsSnow pellets atauatau graupelgraupel adalah butiran es berbentuk bundar,adalah butiran es berbentuk bundar,
konikal maupun bulat tipis berwarna putih dengan diameter 2 – 5konikal maupun bulat tipis berwarna putih dengan diameter 2 – 5
mm. Biasanya terjadi dalam hujan ringan ketika suhu di dekatmm. Biasanya terjadi dalam hujan ringan ketika suhu di dekat
permukaan mendekati 0 oC.permukaan mendekati 0 oC.
Snow grainSnow grain ukurannya sangat kecil < 1 mm, putih, bulat tipis.ukurannya sangat kecil < 1 mm, putih, bulat tipis.
SleetSleet atauatau ice pelletsice pellets adalah fenomena khas musim dingin berupaadalah fenomena khas musim dingin berupa
partikel es kecil dengan diameter < 5 mm dan transparan.partikel es kecil dengan diameter < 5 mm dan transparan.
Terbentuk karena adanya lapisan udara hangat di atas lapisanTerbentuk karena adanya lapisan udara hangat di atas lapisan
udara yang lebih dingin di dekat permukaan (profil suhu inversi).udara yang lebih dingin di dekat permukaan (profil suhu inversi).
Ketika butir air terbentuk dan jatuh memasuki lapisan di bawahnya,Ketika butir air terbentuk dan jatuh memasuki lapisan di bawahnya,
butiran itu membeku dan jatuh dalam bentuk butiran es kecil yangbutiran itu membeku dan jatuh dalam bentuk butiran es kecil yang
tidak lebih besar dari butir hujan sebelumnya.tidak lebih besar dari butir hujan sebelumnya.
S
N
O
W
F
L
A
K
E
GlazeGlaze ((freezeng rainfreezeng rain))
bentuk hujan yang membeku ketika tiba di permukaan.bentuk hujan yang membeku ketika tiba di permukaan.
Kondisinya hampir menyerupai kondisi pembentukan sleet,Kondisinya hampir menyerupai kondisi pembentukan sleet,
tetapi lapisan dingin di dekat permukaan tidak terlalu tebaltetapi lapisan dingin di dekat permukaan tidak terlalu tebal
sehingga butiran air yang jatuh dapat melaluinya tanpasehingga butiran air yang jatuh dapat melaluinya tanpa
membeku hanya menjadimembeku hanya menjadi supercooledsupercooled. Namun ketika. Namun ketika
menumbuk benda padat akan membeku, sehingga menjadimenumbuk benda padat akan membeku, sehingga menjadi
lapisan es tebal yang membungkus benda-benda padatlapisan es tebal yang membungkus benda-benda padat
yang ditumbuknya, yang cukup berat untuk mematahkanyang ditumbuknya, yang cukup berat untuk mematahkan
batang-batang pohon.batang-batang pohon.
HailHail
presipitasi dalam bentuk butir-butir es yang tidak beraturan,presipitasi dalam bentuk butir-butir es yang tidak beraturan,
dengan diameter sekitar 1 cm dengan variasi dari 5 hinggadengan diameter sekitar 1 cm dengan variasi dari 5 hingga
75 mm. Hail dihasilkan hanya oleh awan cumulonimbus75 mm. Hail dihasilkan hanya oleh awan cumulonimbus
yang ketika terangkat sangat kuat dan mengandung airyang ketika terangkat sangat kuat dan mengandung air
superdingin yang berlimpah.superdingin yang berlimpah.
Freezing rain
Sleet
SleetSnow grainSnow grain
Snow pelletsSnow pellets atauatau graupelgraupelGlazeGlaze ((freezeng rainfreezeng rain))
HAILSTONE
ALAT PENGUKURALAT PENGUKUR
Penakar cura hujan
manual
Penakar curah hujan
otomatis
3.a awan dan-presipitasi

More Related Content

What's hot

Laporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca Naibaho
Laporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca NaibahoLaporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca Naibaho
Laporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca Naibaho
Shinta R Naibaho
 
Makalah unsur hara
Makalah unsur haraMakalah unsur hara
Makalah unsur haraf' yagami
 
Agroklimatologi Klasifikasi iklim
Agroklimatologi Klasifikasi iklimAgroklimatologi Klasifikasi iklim
Agroklimatologi Klasifikasi iklim
Joel mabes
 
Siklus Nitrogen
Siklus NitrogenSiklus Nitrogen
Siklus Nitrogen
Yuke Puspita
 
Desertifikasi
DesertifikasiDesertifikasi
Desertifikasi
dwi sekti
 
Siklus Nitrogen
Siklus NitrogenSiklus Nitrogen
Siklus Nitrogen
NURSAPTIA PURWA ASMARA
 
suhu tanah
suhu tanahsuhu tanah
suhu tanah
Iqrimha Lairung
 
Kelembaban udara & tekanan udara
Kelembaban udara & tekanan udaraKelembaban udara & tekanan udara
Kelembaban udara & tekanan udara
Zhafirah Yumna
 
KELEMBAPAN UDARA
KELEMBAPAN UDARAKELEMBAPAN UDARA
KELEMBAPAN UDARA
EDIS BLOG
 
PPT TENTANG FOG (KABUT)
PPT TENTANG FOG (KABUT)PPT TENTANG FOG (KABUT)
PPT TENTANG FOG (KABUT)
Ahmad Dzakiyyurayhan Huda
 
Kelompok 10(atmosfer bumi)
Kelompok 10(atmosfer bumi)Kelompok 10(atmosfer bumi)
Kelompok 10(atmosfer bumi)Nanda Reda
 
Laporan Pembentukan Asal Vulkanik
Laporan Pembentukan Asal VulkanikLaporan Pembentukan Asal Vulkanik
Laporan Pembentukan Asal Vulkanik'Oke Aflatun'
 
Lingkungan kelas III SD
Lingkungan kelas III SDLingkungan kelas III SD
Lingkungan kelas III SD
Dewi Shinta
 
Makalah pencemaran tanah
Makalah pencemaran tanahMakalah pencemaran tanah
Makalah pencemaran tanah
Warnet Raha
 
7 kebutuhan air tanaman
7 kebutuhan air tanaman7 kebutuhan air tanaman
7 kebutuhan air tanamanselona
 
Pengaruh kadar air terhadap beton
Pengaruh kadar air terhadap betonPengaruh kadar air terhadap beton
Pengaruh kadar air terhadap beton
HASANUDDIN UNIVERSITY
 
Laporan praktikum agroklimatologi angin ferli
Laporan praktikum agroklimatologi angin ferliLaporan praktikum agroklimatologi angin ferli
Laporan praktikum agroklimatologi angin ferli
Ferli Dian SAputra
 
8 pencemaran udara
8 pencemaran udara8 pencemaran udara
8 pencemaran udara
iusmiapah
 
Survei dan Pemetaan Menggunakan GPS
Survei dan Pemetaan Menggunakan GPSSurvei dan Pemetaan Menggunakan GPS
Survei dan Pemetaan Menggunakan GPS
bramantiyo marjuki
 

What's hot (20)

Laporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca Naibaho
Laporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca NaibahoLaporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca Naibaho
Laporan Praktikum Klimatologi Acara 3 Shinta Rebecca Naibaho
 
Makalah unsur hara
Makalah unsur haraMakalah unsur hara
Makalah unsur hara
 
Agroklimatologi Klasifikasi iklim
Agroklimatologi Klasifikasi iklimAgroklimatologi Klasifikasi iklim
Agroklimatologi Klasifikasi iklim
 
Siklus Nitrogen
Siklus NitrogenSiklus Nitrogen
Siklus Nitrogen
 
Laporan kunjungan bmkg
Laporan kunjungan bmkgLaporan kunjungan bmkg
Laporan kunjungan bmkg
 
Desertifikasi
DesertifikasiDesertifikasi
Desertifikasi
 
Siklus Nitrogen
Siklus NitrogenSiklus Nitrogen
Siklus Nitrogen
 
suhu tanah
suhu tanahsuhu tanah
suhu tanah
 
Kelembaban udara & tekanan udara
Kelembaban udara & tekanan udaraKelembaban udara & tekanan udara
Kelembaban udara & tekanan udara
 
KELEMBAPAN UDARA
KELEMBAPAN UDARAKELEMBAPAN UDARA
KELEMBAPAN UDARA
 
PPT TENTANG FOG (KABUT)
PPT TENTANG FOG (KABUT)PPT TENTANG FOG (KABUT)
PPT TENTANG FOG (KABUT)
 
Kelompok 10(atmosfer bumi)
Kelompok 10(atmosfer bumi)Kelompok 10(atmosfer bumi)
Kelompok 10(atmosfer bumi)
 
Laporan Pembentukan Asal Vulkanik
Laporan Pembentukan Asal VulkanikLaporan Pembentukan Asal Vulkanik
Laporan Pembentukan Asal Vulkanik
 
Lingkungan kelas III SD
Lingkungan kelas III SDLingkungan kelas III SD
Lingkungan kelas III SD
 
Makalah pencemaran tanah
Makalah pencemaran tanahMakalah pencemaran tanah
Makalah pencemaran tanah
 
7 kebutuhan air tanaman
7 kebutuhan air tanaman7 kebutuhan air tanaman
7 kebutuhan air tanaman
 
Pengaruh kadar air terhadap beton
Pengaruh kadar air terhadap betonPengaruh kadar air terhadap beton
Pengaruh kadar air terhadap beton
 
Laporan praktikum agroklimatologi angin ferli
Laporan praktikum agroklimatologi angin ferliLaporan praktikum agroklimatologi angin ferli
Laporan praktikum agroklimatologi angin ferli
 
8 pencemaran udara
8 pencemaran udara8 pencemaran udara
8 pencemaran udara
 
Survei dan Pemetaan Menggunakan GPS
Survei dan Pemetaan Menggunakan GPSSurvei dan Pemetaan Menggunakan GPS
Survei dan Pemetaan Menggunakan GPS
 

Similar to 3.a awan dan-presipitasi

Tugas pengayaan (1)
Tugas pengayaan (1)Tugas pengayaan (1)
Tugas pengayaan (1)Suko Abdi
 
Evaporation.ppt
Evaporation.pptEvaporation.ppt
Evaporation.ppt
ElokKurnia3
 
UKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARA
UKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARAUKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARA
UKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARA
Joel mabes
 
Dairi Atmos dan Hidrologi - KONSEP.docx
Dairi Atmos dan Hidrologi   - KONSEP.docxDairi Atmos dan Hidrologi   - KONSEP.docx
Dairi Atmos dan Hidrologi - KONSEP.docx
PUSHPALATHAAPTHAYAMA
 
KELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWAN
KELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWANKELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWAN
KELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWAN
Asmawi Abdullah
 
Geo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdf
Geo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdfGeo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdf
Geo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdf
Mohd Nazren Saparudin
 
Atmosfer
AtmosferAtmosfer
Atmosfer
Chrissedoo
 
Makalah perubahan iklim
Makalah perubahan iklimMakalah perubahan iklim
Makalah perubahan iklimirham kajang
 
Materi Evapotranspirasi Mata Kuliah Hidrlogi
Materi Evapotranspirasi Mata Kuliah HidrlogiMateri Evapotranspirasi Mata Kuliah Hidrlogi
Materi Evapotranspirasi Mata Kuliah Hidrlogi
Nurul Afdal Haris
 
Presentation Aerodynamic
Presentation AerodynamicPresentation Aerodynamic
Presentation Aerodynamicsfssolo
 
Presentation Aerodynamic
Presentation AerodynamicPresentation Aerodynamic
Presentation Aerodynamic
sfssolo
 
Geografi bab 6 atmosfer
Geografi bab 6 atmosferGeografi bab 6 atmosfer
Geografi bab 6 atmosferSelvie Lokito
 
Bumi bagian cair.pptx
Bumi bagian cair.pptxBumi bagian cair.pptx
Bumi bagian cair.pptx
andrigunawan84
 
Tugas APKU: Diskusi Meteorologi
Tugas APKU: Diskusi MeteorologiTugas APKU: Diskusi Meteorologi
Tugas APKU: Diskusi Meteorologi
Nyak Nisa Ul Khairani
 

Similar to 3.a awan dan-presipitasi (20)

Tugas pengayaan (1)
Tugas pengayaan (1)Tugas pengayaan (1)
Tugas pengayaan (1)
 
Evaporation.ppt
Evaporation.pptEvaporation.ppt
Evaporation.ppt
 
UKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARA
UKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARAUKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARA
UKURAN KELEMBABAN DAN EFEK UAP AIR TERHADAP SUHU UDARA
 
Dairi Atmos dan Hidrologi - KONSEP.docx
Dairi Atmos dan Hidrologi   - KONSEP.docxDairi Atmos dan Hidrologi   - KONSEP.docx
Dairi Atmos dan Hidrologi - KONSEP.docx
 
KELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWAN
KELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWANKELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWAN
KELEMBAPAN UDARA DAN PEMBENTUKAN AWAN
 
Geo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdf
Geo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdfGeo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdf
Geo sem 2 by Mohd Nazren Bin Saparudin pdf
 
Atmosfer
AtmosferAtmosfer
Atmosfer
 
Tekanan
TekananTekanan
Tekanan
 
Makalah perubahan iklim
Makalah perubahan iklimMakalah perubahan iklim
Makalah perubahan iklim
 
Dinamika atmosfer
Dinamika  atmosferDinamika  atmosfer
Dinamika atmosfer
 
Materi Evapotranspirasi Mata Kuliah Hidrlogi
Materi Evapotranspirasi Mata Kuliah HidrlogiMateri Evapotranspirasi Mata Kuliah Hidrlogi
Materi Evapotranspirasi Mata Kuliah Hidrlogi
 
Presentation Aerodynamic
Presentation AerodynamicPresentation Aerodynamic
Presentation Aerodynamic
 
Presentation Aerodynamic
Presentation AerodynamicPresentation Aerodynamic
Presentation Aerodynamic
 
Geografi bab 6 atmosfer
Geografi bab 6 atmosferGeografi bab 6 atmosfer
Geografi bab 6 atmosfer
 
Atmosphere
AtmosphereAtmosphere
Atmosphere
 
Atmosfer
AtmosferAtmosfer
Atmosfer
 
Tekanan udara 1
Tekanan udara 1Tekanan udara 1
Tekanan udara 1
 
Atmosphere
AtmosphereAtmosphere
Atmosphere
 
Bumi bagian cair.pptx
Bumi bagian cair.pptxBumi bagian cair.pptx
Bumi bagian cair.pptx
 
Tugas APKU: Diskusi Meteorologi
Tugas APKU: Diskusi MeteorologiTugas APKU: Diskusi Meteorologi
Tugas APKU: Diskusi Meteorologi
 

3.a awan dan-presipitasi

  • 1. AWAN DAN PRESIPITASIAWAN DAN PRESIPITASI Tujuan Instruksional Khusus : Mampu mengemukakan secara deskriptif konsep dasar pembentukan awan dan presipitasi, serta mengenali jenis-jenis awan dan presipitasi
  • 2. SIKLUS HIDROLOGISIKLUS HIDROLOGI Siklus hidrologi adalah tahap-tahap yang dilalui oleh air dalam berbagai bentuk, dari atmosfer, ke bumi dan kembali ke atmosfer (Wilson, 1969; Seyhan, 1977).
  • 3. AWAN DAN PRESIPITASI Awan adalah suatu bentukan hasil proses kondensasi yang digambarkan sebagai kumpulan butiran air atau kristal es kecil (Lutgens dan Tarbuck, 1982) Presipitasi adalah istilah yang digunakan untuk seluruh air dalam bentuk cair atau padat (kristal es) yang berukuran cukup besar untuk jatuh ke permukaan bumi (Stull, 2000) Hydrometeor meliputi bentuk butir awan dan kristal yang sangat kecil hingga presipitasi terbesar seperti hail. Virga adalah hidrometeor yang cukup besar dan berat untuk keluar dari awan tapi menguap sebelum mencapai permukaan bumi
  • 4. PROSES PEMBENTUKAN AWANPROSES PEMBENTUKAN AWAN DAN PRESIPITASIDAN PRESIPITASI  proses dinamik dan proses mikrofisikproses dinamik dan proses mikrofisik  faktor-faktor penting :faktor-faktor penting : 1.1. kadar uap air di atmosfer (kadar uap air di atmosfer (~ evaporasi)~ evaporasi) 2.2. distribusi aerosol higroskopisdistribusi aerosol higroskopis 3.3. gerak udara vertikalgerak udara vertikal gerak udara yang memberikan kondisi umum untuk pembentukan awanproses pembentukan butiran individu melalui kondensasi uap dan tumbuh oleh interaksi antar individu
  • 5. DISTRIBUSI AEROSOL HIGROSKOPISDISTRIBUSI AEROSOL HIGROSKOPIS  Atmosfer mengandung partikel-partikel yang disebut aerosol,Atmosfer mengandung partikel-partikel yang disebut aerosol,  sebagian aerosol bersifat higroskopis artinya mampusebagian aerosol bersifat higroskopis artinya mampu menyerap air, dan menjadi inti kondensasi.menyerap air, dan menjadi inti kondensasi.  Sumber aerosol dapat berupa kebakaran hutan, sisaSumber aerosol dapat berupa kebakaran hutan, sisa pembakaran, percikan gelombang laut, serbuk sari (pollen),pembakaran, percikan gelombang laut, serbuk sari (pollen), dan sebagainya.dan sebagainya.  Ukuran jejari aerosol adalah sekitar 10Ukuran jejari aerosol adalah sekitar 10-4-4 - 10 μm.- 10 μm. ( Wallace dan Hobbs 1977)( Wallace dan Hobbs 1977)  Aerosol terkecil dengan diameter < 0.2 μm disebut Aitken,Aerosol terkecil dengan diameter < 0.2 μm disebut Aitken, sesuai dengan nama penemunya John Aitken seorang ahlisesuai dengan nama penemunya John Aitken seorang ahli fisika dari Scottlandia.fisika dari Scottlandia.
  • 6.
  • 7.
  • 8. GERAK UDARA VERTIKALGERAK UDARA VERTIKAL  Stabilitas atmosferStabilitas atmosfer adalah kecenderungan suatu paket udara untukadalah kecenderungan suatu paket udara untuk bergerak secara vertikal, yang dibagi menjadi stabil,bergerak secara vertikal, yang dibagi menjadi stabil, tidak stabil dan netral.tidak stabil dan netral.  stabilstabil jika suatu massa udara, yang dianggapjika suatu massa udara, yang dianggap merupakan suatu paket udara, bertahan pada posisinyamerupakan suatu paket udara, bertahan pada posisinya secara vertikal. Hal ini terjadi ketika suhu paket udarasecara vertikal. Hal ini terjadi ketika suhu paket udara lebih rendah dibandingkan dengan suhu lingkunganlebih rendah dibandingkan dengan suhu lingkungan  tidak stabiltidak stabil jika massa udara dapat berkembang secarajika massa udara dapat berkembang secara vertikal, yang terjadi ketika suhu paket udara lebih tinggivertikal, yang terjadi ketika suhu paket udara lebih tinggi dibandingkan suhu lingkungannyadibandingkan suhu lingkungannya  Kondisi netralKondisi netral ditunjukkan oleh laju penurunan suhuditunjukkan oleh laju penurunan suhu yang sama antara paket udara dan lingkungannyayang sama antara paket udara dan lingkungannya
  • 9. STABILITAS ATMOSFERSTABILITAS ATMOSFER  Stabilitas atmosfer ditentukan dengan mengasumsikan bahwa pergerakanStabilitas atmosfer ditentukan dengan mengasumsikan bahwa pergerakan paket udara secara vertikal berlangsung secara adiabatik.paket udara secara vertikal berlangsung secara adiabatik.  Proses adiabatik adalah proses perubahan tanpa ada pertukaran energiProses adiabatik adalah proses perubahan tanpa ada pertukaran energi panas (penambahan maupun pengurangan) dengan lingkungannya, tetapipanas (penambahan maupun pengurangan) dengan lingkungannya, tetapi akibat pemampatan atau pengembangan (Lutgens dan tarbuck, 1982).akibat pemampatan atau pengembangan (Lutgens dan tarbuck, 1982).  Prinsip : perbedaan suhu antara paket udara dan lingkungannya akanPrinsip : perbedaan suhu antara paket udara dan lingkungannya akan mempengaruhi perbedaan kerapatan, sehingga mempengaruhi gaya apungmempengaruhi perbedaan kerapatan, sehingga mempengaruhi gaya apung ((bouyancybouyancy). Udara yang lebih hangat akan cenderung mengembang). Udara yang lebih hangat akan cenderung mengembang vertikal, sebaliknya udara yang lebih dingin akan cenderung mengendapvertikal, sebaliknya udara yang lebih dingin akan cenderung mengendap ((sinksink).).  Udara yang tidak jenuh akan mengalami laju penurunan suhu tetap sebesarUdara yang tidak jenuh akan mengalami laju penurunan suhu tetap sebesar 11oo C setiap naik 100 m (sebagian sumber literatur menggunakan - 9.8C setiap naik 100 m (sebagian sumber literatur menggunakan - 9.8oo C perC per km) atau dikenal sebagaikm) atau dikenal sebagai laju penurunan suhu adiabatik kering (laju penurunan suhu adiabatik kering (drydry adiabatic lapse rateadiabatic lapse rate; DALR); DALR)..  Ketika paket udara tersebut mengalami kondensasi maka laju penurunanKetika paket udara tersebut mengalami kondensasi maka laju penurunan suhu menjadi berkurang : 0.5suhu menjadi berkurang : 0.5oo C per 100 m untuk udara yang kandunganC per 100 m untuk udara yang kandungan kelembabannya tinggi hingga 0.9kelembabannya tinggi hingga 0.9oo C per 100 m untuk udara yangC per 100 m untuk udara yang kandungan kelembabannya rendah. Laju penurunan suhu ini disebutkandungan kelembabannya rendah. Laju penurunan suhu ini disebut dengandengan laju penurunan suhu adiabatik basah (laju penurunan suhu adiabatik basah (wet adiabatic lapse ratewet adiabatic lapse rate;; atauatau saturatedsaturated adiabatic lapse rateadiabatic lapse rate; SALR); SALR)..  laju penurunan suhu lingkungan dikenal sebagailaju penurunan suhu lingkungan dikenal sebagai environmental lapse rateenvironmental lapse rate (ELR).(ELR).
  • 10.
  • 11. 100 m 100 m 22.1521.1520.15 21.6520.65 z T 20.6520.15 21.15 21.15 22.15 21.65 Laju penurunan suhu lingkungan (γ) Laju adiabatik kering (Γ) STABILSTABIL ELR < DALR
  • 12.
  • 13. TIDAK STABILTIDAK STABIL TIDAK STABIL MUTLAK : ELR > DALR T 22.121.1 100 m 100 m 22.419.9 22.4 21.1 21.1 z Laju penurunan suhu lingkungan (γ) Laju adiabatik kering (Γ) 20.1 22.1 19.1 20.1
  • 14.
  • 15. NETRALNETRAL T 22.121.120.1 100 m 100 m 20.120.1 21.15 21.1 22.1 22.1 z Laju penurunan suhu lingkungan (γ) Laju adiabatik kering (Γ) ELR = DALR
  • 17. PROSES PENGINTIAN AWANPROSES PENGINTIAN AWAN ((NUCLEATIONNUCLEATION))  Massa udara terangkat, butir-butir aerosol higroskopisMassa udara terangkat, butir-butir aerosol higroskopis menyerap uap air dari sekitarnya dan saat mencapai kejenuhanmenyerap uap air dari sekitarnya dan saat mencapai kejenuhan terjadi kondensasi.terjadi kondensasi.  proses kondensasi yang terjadi pada lingkungan yang murniproses kondensasi yang terjadi pada lingkungan yang murni tanpa inti kondensasi maka disebut pengintian homogentanpa inti kondensasi maka disebut pengintian homogen ((homogeneoushomogeneous atauatau spontaneous nucleisationspontaneous nucleisation) ,) ,  jika terjadi pada inti kondensasi disebut pengintian heterogen.jika terjadi pada inti kondensasi disebut pengintian heterogen.  Pengintian homogen dicapai pada keadaan lewat jenuh sangatPengintian homogen dicapai pada keadaan lewat jenuh sangat tinggi, sedangkan pengintian heterogen dicapai pada keadaantinggi, sedangkan pengintian heterogen dicapai pada keadaan lewat jenuh rendah dan berperan penting di atmosfer (Rogers,lewat jenuh rendah dan berperan penting di atmosfer (Rogers, 1979).1979).  Adanya partikel aerosol sebagai zat terlarut menyebabkanAdanya partikel aerosol sebagai zat terlarut menyebabkan tekanan uap di atas permukaan tetes cairan akan menurun.tekanan uap di atas permukaan tetes cairan akan menurun. Jika tetes berbentuk bola dengan jari-jari r, maka perbandinganJika tetes berbentuk bola dengan jari-jari r, maka perbandingan tekanan uap jenuh antara tetes cairan dan larutan dapat dicaritekanan uap jenuh antara tetes cairan dan larutan dapat dicari dengan persamaan pendekatan (Rogers, 1979) :dengan persamaan pendekatan (Rogers, 1979) :
  • 18.       −      +== 3 1 (~) )( r b r a S e re s s a = 3.3 x 10-5 T disebut sebagai faktor kelengkungan (a = 3.3 x 10-5 T disebut sebagai faktor kelengkungan (curvature termcurvature term)) b = 4.3 x im/Ms sebagai faktor zat terlarut (b = 4.3 x im/Ms sebagai faktor zat terlarut (solution termsolution term)) i = efek kelvin yaitu efek lengkungan yang menyatakan kenaikan tekanan uap di atasi = efek kelvin yaitu efek lengkungan yang menyatakan kenaikan tekanan uap di atas permukaan cembung (konveks)permukaan cembung (konveks) m = massa zat terlarutm = massa zat terlarut T = suhuT = suhu Ms = berat molekul zat terlarutMs = berat molekul zat terlarut
  • 19. PROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWANPROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWAN
  • 20.  RHRH ⇑⇑, butir akan tumbuh hingga mencapai keseimbangan, butir akan tumbuh hingga mencapai keseimbangan kembali, proses ini dapat berlangsung terus hingga melewatikembali, proses ini dapat berlangsung terus hingga melewati RH 100%.RH 100%.  Puncak kurva dicapai ketika jejari mencapai jejari kritis r* danPuncak kurva dicapai ketika jejari mencapai jejari kritis r* dan rasio jenuh kritis S*.rasio jenuh kritis S*.  Tetes dengan jejari r < r* akan tumbuh pada perbandinganTetes dengan jejari r < r* akan tumbuh pada perbandingan jenuh S < S*, maka uap air akan berdifusi ke arah tetes, danjenuh S < S*, maka uap air akan berdifusi ke arah tetes, dan tetes akan tumbuh menjadi ukuran tetes awan (sekitar 0.02tetes akan tumbuh menjadi ukuran tetes awan (sekitar 0.02 mm).mm).  Tetes dengan jejari r < r* hanya tumbuh karena kenaikanTetes dengan jejari r < r* hanya tumbuh karena kenaikan kelembaban nisbi, dan disebut partikelkelembaban nisbi, dan disebut partikel hazehaze  inti kondensasi : aktif jika tetes yang terbentuk pada inti dapatinti kondensasi : aktif jika tetes yang terbentuk pada inti dapat tumbuh mencapai jejari kritis r*.tumbuh mencapai jejari kritis r*.  Secara teoritis, sekali tetes melewati jejari kritis, makaSecara teoritis, sekali tetes melewati jejari kritis, maka pertumbuhan akan terus berlanjut.pertumbuhan akan terus berlanjut.  Secara alami dalam awan banyak sekali mengandung tetesSecara alami dalam awan banyak sekali mengandung tetes yang bersaing mendapatkan uap air, maka pertumbuhan terus-yang bersaing mendapatkan uap air, maka pertumbuhan terus- menerus tidak terjadi.menerus tidak terjadi. PROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWANPROSES PERTUMBUHAN BUTIR AWAN
  • 21. JENIS DAN KLASIFIKASI AWANJENIS DAN KLASIFIKASI AWAN Berdasarkan proses dinamika dan gerak vertikal, secara umum terbentuk duaBerdasarkan proses dinamika dan gerak vertikal, secara umum terbentuk dua jenis awan (Neiburger, 1976) yaitu :jenis awan (Neiburger, 1976) yaitu : StratiformStratiform ;;  dangkal dan menyebar (disebut juga awan berlapis (dangkal dan menyebar (disebut juga awan berlapis (layercloudslayerclouds))))  kecepatan gerak vertikal 1-10 cm per detik.kecepatan gerak vertikal 1-10 cm per detik.  Dihasilkan oleh pengangkatan udara konvergensi horizontal atau akibatDihasilkan oleh pengangkatan udara konvergensi horizontal atau akibat perputaran atau turbulensi ireguler yang meluas sehingga gerak vertikalnyaperputaran atau turbulensi ireguler yang meluas sehingga gerak vertikalnya kecil dan awan tersebar lebih seragam untuk wilayah yang luas.kecil dan awan tersebar lebih seragam untuk wilayah yang luas. CumuliformCumuliform ;;  awan dengan dimensi vertikal dan horizontal hampir seragam sekitar 1-10 km.awan dengan dimensi vertikal dan horizontal hampir seragam sekitar 1-10 km.  Gerak vertikal dengan kecepatan 1-10 m per detik terus menerus untuk periodeGerak vertikal dengan kecepatan 1-10 m per detik terus menerus untuk periode pendek sekitar 30 menitpendek sekitar 30 menit  Dihasilkan oleh gerak konvektif karena ketidakstabilan hidrostatik; secaraDihasilkan oleh gerak konvektif karena ketidakstabilan hidrostatik; secara potensial udara yang lebih ringan terangkat dalam pusat sel konvektif dan udarapotensial udara yang lebih ringan terangkat dalam pusat sel konvektif dan udara lebih berat turun.lebih berat turun.  Selama itu paket udara mengalami gerakan ke atas dan ke bawah, beberapa diSelama itu paket udara mengalami gerakan ke atas dan ke bawah, beberapa di antaranya dipindahkan ke atas sekitar 5 km atau bahkan untuk thunderstormantaranya dipindahkan ke atas sekitar 5 km atau bahkan untuk thunderstorm lebih dari 10 km.lebih dari 10 km.  Pada kondisi atmosfer stabil, pertumbuhan awan terganggu, bahkan awanPada kondisi atmosfer stabil, pertumbuhan awan terganggu, bahkan awan menjadi tidak potensial untuk turunnya presipitasi.menjadi tidak potensial untuk turunnya presipitasi.
  • 22.
  • 26. KabutKabut KabutKabut adalah awan yang ada di permukaan. Kabut terbentuk ketika udara diadalah awan yang ada di permukaan. Kabut terbentuk ketika udara di permukaan didinginkan dan menyebabkan kondisi jenuh (RH 100%).permukaan didinginkan dan menyebabkan kondisi jenuh (RH 100%).  Kabut radiasi atau kabut permukaanKabut radiasi atau kabut permukaan ((Radiation fogRadiation fog atauatau ground fogground fog)) dihasilkan oleh pendinginan atmosfer dekat permukaan akibat emisi radiasidihasilkan oleh pendinginan atmosfer dekat permukaan akibat emisi radiasi gelombang panjang. Biasanya cukup dangkal dan berkembang hingga soregelombang panjang. Biasanya cukup dangkal dan berkembang hingga sore hari. Sesaat sebelum matahari terbit kabut radiasi menghilang karenahari. Sesaat sebelum matahari terbit kabut radiasi menghilang karena pemanasan permukaan oleh radiasi matahari.pemanasan permukaan oleh radiasi matahari.  Kabut lerengKabut lereng; yang terbentuk ketika udara mengalir melalui topografi yang; yang terbentuk ketika udara mengalir melalui topografi yang lebih tinggi. Pada kasus ini udara didinginkan secara adiabatik dan seringlebih tinggi. Pada kasus ini udara didinginkan secara adiabatik dan sering ditemukan di sisi lereng arah tujuan angin (ditemukan di sisi lereng arah tujuan angin (windwardwindward) dari suatu pegunungan.) dari suatu pegunungan.  Kabut adveksiKabut adveksi; terbentuk ketika udara mengalir di atas suatu permukaan; terbentuk ketika udara mengalir di atas suatu permukaan yang berbeda suhunya. Adveksi udara hangat dapat menghasilkan kabut jikayang berbeda suhunya. Adveksi udara hangat dapat menghasilkan kabut jika melalui suatu permukaan yang dingin.melalui suatu permukaan yang dingin.  Kabut evaporasiKabut evaporasi; adalah jenis khusus dari kabut adveksi. Terbentuk ketika; adalah jenis khusus dari kabut adveksi. Terbentuk ketika udara dingin meluas ke atas suatu permukaan yang lebih hangat baik ituudara dingin meluas ke atas suatu permukaan yang lebih hangat baik itu tubuh air atau daratan. Kabut terbentuk ketika air dari permukaan menguaptubuh air atau daratan. Kabut terbentuk ketika air dari permukaan menguap masuk ke udara dingin dan menjadi jenuh. Kabut jenis ini disebut jugamasuk ke udara dingin dan menjadi jenuh. Kabut jenis ini disebut juga steamsteam fogfog atauatau sea smokesea smoke..  Kabut frontal (Kabut frontal (frontal frogfrontal frog)) adalah jenis kabut yang timbul akibat adanyaadalah jenis kabut yang timbul akibat adanya front, khususnya front panas. Hujan yang turun dan masuk ke dalam frontfront, khususnya front panas. Hujan yang turun dan masuk ke dalam front panas akan mengalami evaporasi sehingga akan menambah kandungan uappanas akan mengalami evaporasi sehingga akan menambah kandungan uap air di atmosfer. Kabut terbentuk ketika jumlah air di atmosfer di atas frontair di atmosfer. Kabut terbentuk ketika jumlah air di atmosfer di atas front mencapai titik jenuh (RH 100%)mencapai titik jenuh (RH 100%)
  • 27. Kabut evaporasi Kabut di pegunungan Kabut radiasi Kabut adveksi Kabut di lembah Kabut di lereng Kabut es
  • 28. PRESIPITASIPRESIPITASI  Presipitasi terjadi ketika populasi awan tidak stabil danPresipitasi terjadi ketika populasi awan tidak stabil dan beberapa butir tumbuh lebih besar dari butir yang lainbeberapa butir tumbuh lebih besar dari butir yang lain (Rogers, 1979).(Rogers, 1979).  Jari-jari relatif butir hujan r = 103 μm dengan kecepatanJari-jari relatif butir hujan r = 103 μm dengan kecepatan akhir (akhir (terminal velocityterminal velocity) sekitar 650 cm per detik.) sekitar 650 cm per detik.
  • 29. PROSES MIKROFISIKPROSES MIKROFISIK 1. Proses awan dingin atau proses kristal es1. Proses awan dingin atau proses kristal es ((proses Bergeron – Findeisen)proses Bergeron – Findeisen)  awan dengan suhu sebagian atau seluruhnya < 0oCawan dengan suhu sebagian atau seluruhnya < 0oC (campuran tetes air dan kristal es.(campuran tetes air dan kristal es.  tekanan uap di atas es kurang dari tekanan uap di atastekanan uap di atas es kurang dari tekanan uap di atas butir air, sehingga air menguap dan butiran esbutir air, sehingga air menguap dan butiran es bertambah besar oleh difusi.bertambah besar oleh difusi.  Pertumbuhan kristal es mengorbankan tetes air lewatPertumbuhan kristal es mengorbankan tetes air lewat dingin (dingin (supercooled watersupercooled water), karena adanya gradien), karena adanya gradien tekanan uap.tekanan uap.  Ketika tumbuh lebih besar dan jatuh, kristal es menyapuKetika tumbuh lebih besar dan jatuh, kristal es menyapu butir lain.butir lain.  Ketika melalui isoterm 0oC kristal es melebur menjadiKetika melalui isoterm 0oC kristal es melebur menjadi tetes hujan.tetes hujan.  Jika jatuh sebelum terjadi peleburan, maka akan turunJika jatuh sebelum terjadi peleburan, maka akan turun sebagai salju atau butir es (sebagai salju atau butir es (hailhail).).  Proses ini melibatkan 3 fase padat, cair dan gas,Proses ini melibatkan 3 fase padat, cair dan gas, sehingga seringkali disebut proses tiga fase.sehingga seringkali disebut proses tiga fase.
  • 30.
  • 31. 2.2. Proses awan hangatProses awan hangat (proses Bowen-Ludlam)(proses Bowen-Ludlam)  Proses ini terjadi pada awan yang bersuhu >Proses ini terjadi pada awan yang bersuhu > 00OO C, melibatkan dua fase gas dan cair.C, melibatkan dua fase gas dan cair.  Adanya gaya gravitasi menyebabkan butir yangAdanya gaya gravitasi menyebabkan butir yang lebih besar jatuh dan menumbuk (lebih besar jatuh dan menumbuk (collidecollide) butir) butir lain sepanjang lintasannya, sebagianlain sepanjang lintasannya, sebagian bergabung (bergabung (coalescecoalesce) sehingga butiran) sehingga butiran menjadi lebih besar dan jatuh sebagai butirmenjadi lebih besar dan jatuh sebagai butir hujan.hujan. PROSES MIKROFISIKPROSES MIKROFISIK
  • 32.
  • 33.  Gravitational Force, WGravitational Force, W  Bouyancy Force,Bouyancy Force,  Drag Force,Drag Force,
  • 34. JENIS PRESIPITASIJENIS PRESIPITASI  Presipitasi dalam bentuk cair adalah hujan (Presipitasi dalam bentuk cair adalah hujan (rainrain) dan) dan drizzledrizzle, yang, yang dibedakan hanya dari ukuran butir airnya saja.dibedakan hanya dari ukuran butir airnya saja. DrizzleDrizzle berukuranberukuran diameter < 0.5 mm.diameter < 0.5 mm.  presipitasi dalam bentuk padat yaitu :presipitasi dalam bentuk padat yaitu : salju (salju (snowsnow),), sleetsleet,, glazeglaze ((freezing rain), dan hailfreezing rain), dan hail.. SnowSnow adalah kristal es yang tumbuh sejalan dengan pertumbuhanadalah kristal es yang tumbuh sejalan dengan pertumbuhan awan. Pada suhu > -5 oC, kristal es biasanya berkelompokawan. Pada suhu > -5 oC, kristal es biasanya berkelompok membentukmembentuk snowflakesnowflake.. Snow pelletsSnow pellets atauatau graupelgraupel adalah butiran es berbentuk bundar,adalah butiran es berbentuk bundar, konikal maupun bulat tipis berwarna putih dengan diameter 2 – 5konikal maupun bulat tipis berwarna putih dengan diameter 2 – 5 mm. Biasanya terjadi dalam hujan ringan ketika suhu di dekatmm. Biasanya terjadi dalam hujan ringan ketika suhu di dekat permukaan mendekati 0 oC.permukaan mendekati 0 oC. Snow grainSnow grain ukurannya sangat kecil < 1 mm, putih, bulat tipis.ukurannya sangat kecil < 1 mm, putih, bulat tipis. SleetSleet atauatau ice pelletsice pellets adalah fenomena khas musim dingin berupaadalah fenomena khas musim dingin berupa partikel es kecil dengan diameter < 5 mm dan transparan.partikel es kecil dengan diameter < 5 mm dan transparan. Terbentuk karena adanya lapisan udara hangat di atas lapisanTerbentuk karena adanya lapisan udara hangat di atas lapisan udara yang lebih dingin di dekat permukaan (profil suhu inversi).udara yang lebih dingin di dekat permukaan (profil suhu inversi). Ketika butir air terbentuk dan jatuh memasuki lapisan di bawahnya,Ketika butir air terbentuk dan jatuh memasuki lapisan di bawahnya, butiran itu membeku dan jatuh dalam bentuk butiran es kecil yangbutiran itu membeku dan jatuh dalam bentuk butiran es kecil yang tidak lebih besar dari butir hujan sebelumnya.tidak lebih besar dari butir hujan sebelumnya.
  • 36. GlazeGlaze ((freezeng rainfreezeng rain)) bentuk hujan yang membeku ketika tiba di permukaan.bentuk hujan yang membeku ketika tiba di permukaan. Kondisinya hampir menyerupai kondisi pembentukan sleet,Kondisinya hampir menyerupai kondisi pembentukan sleet, tetapi lapisan dingin di dekat permukaan tidak terlalu tebaltetapi lapisan dingin di dekat permukaan tidak terlalu tebal sehingga butiran air yang jatuh dapat melaluinya tanpasehingga butiran air yang jatuh dapat melaluinya tanpa membeku hanya menjadimembeku hanya menjadi supercooledsupercooled. Namun ketika. Namun ketika menumbuk benda padat akan membeku, sehingga menjadimenumbuk benda padat akan membeku, sehingga menjadi lapisan es tebal yang membungkus benda-benda padatlapisan es tebal yang membungkus benda-benda padat yang ditumbuknya, yang cukup berat untuk mematahkanyang ditumbuknya, yang cukup berat untuk mematahkan batang-batang pohon.batang-batang pohon. HailHail presipitasi dalam bentuk butir-butir es yang tidak beraturan,presipitasi dalam bentuk butir-butir es yang tidak beraturan, dengan diameter sekitar 1 cm dengan variasi dari 5 hinggadengan diameter sekitar 1 cm dengan variasi dari 5 hingga 75 mm. Hail dihasilkan hanya oleh awan cumulonimbus75 mm. Hail dihasilkan hanya oleh awan cumulonimbus yang ketika terangkat sangat kuat dan mengandung airyang ketika terangkat sangat kuat dan mengandung air superdingin yang berlimpah.superdingin yang berlimpah.
  • 38. SleetSnow grainSnow grain Snow pelletsSnow pellets atauatau graupelgraupelGlazeGlaze ((freezeng rainfreezeng rain))
  • 40.
  • 41. ALAT PENGUKURALAT PENGUKUR Penakar cura hujan manual Penakar curah hujan otomatis