Bagaimana Hujan Turun Dari Awan?

Meskipun mungkin tergoda untuk mengatakan bahwa hujan berasal dari awan, Anda juga dapat mengatakan bahwa hujan adalah awan, menyerah pada mereka. mimpi menjadi uap air dan jatuh kembali ke bumi, di mana mereka memulai perjalanan mereka melalui siklus presipitasi lagi. Jika Anda ingin pemahaman yang lebih baik tentang mengapa hujan turun dari awan, mulailah dengan siklus presipitasi itu, mekanisme pergerakan air dari Bumi ke atmosfer dan kembali lagi.

Jumlah air yang tersedia di Bumi tidak pernah berubah. Tetapi keadaannya (cair atau gas/uap), dan itu semua berkat energi panas dari matahari. Saat air cair dipanaskan oleh matahari, ia menerima energi yang cukup untuk memecah molekulnya dan berubah menjadi uap air.

Semakin hangat udara, semakin banyak uap air yang dapat ditampungnya. Udara hangat dan jenuh kelembaban itu naik, bersama dengan uap air yang dikandungnya, dan saat naik, ia mendingin. Setelah udara mendingin melewati "titik embun", ia mengembun di sekitar "inti kondensasi", yang biasanya berupa partikel kecil debu, asap, atau bahkan garam yang tersuspensi di udara. (Jika Anda pernah melihat melalui seberkas sinar matahari dan melihat partikel debu menari-nari di udara, itu visual yang bagus.)

Tetesan air kecil yang awalnya terbentuk adalah apa yang Anda lihat sebagai awan – dan jika Anda memperhatikan awan di langit, Anda akan melihat bahwa mereka terus menyusut dan tumbuh sebagai respons terhadap kekuatan penguapan yang berperang dan kondensasi.

• Titik embun adalah suhu di mana ada lebih banyak kondensasi daripada penguapan yang terjadi di udara, sehingga uap air mulai mengembun dan menyatu menjadi tetesan air yang bisa jatuh sebagai hujan. Titik embun dapat bervariasi dari 30-an (Fahrenheit) hingga, pada kesempatan langka, 80-an. Lihat Sumberdaya untuk diskusi yang lebih panjang tentang titik embun versus kelembaban rata-rata.

Uap air yang telah mengembun menjadi tetesan kecil dan membentuk awan sedang dalam perjalanan untuk menjadi hujan – tetapi belum sampai. Untuk saat ini, tetesan air sangat kecil sehingga arus udara membuat mereka tetap tinggi, sama seperti partikel debu yang berputar-putar dapat tetap berada di udara. Tetapi ketika tetesan itu terus naik, didukung oleh udara hangat yang naik, mereka memiliki dua rute untuk kembali ke Bumi.

Yang pertama adalah ketika tetesan air bertabrakan dan bergabung dengan tetesan lain, akhirnya menjadi lebih berat daripada gaya angkat udara di sekitar mereka, di mana mereka jatuh melalui awan. Atau, melalui sesuatu yang disebut proses Bergeron-Findeisen-Wegener, proses presipitasi es atau hanya proses Bergeron, tetesan-tetesan itu naik tinggi cukup untuk membeku menjadi kristal es, menarik lebih banyak uap air ke dirinya sendiri dan tumbuh dengan cepat sampai cukup berat untuk jatuh seperti salju atau meleleh dan jatuh seperti hujan.

• Tahukah kamu? Tetesan air yang jatuh dari awan – dengan kata lain, hujan – bentuknya kurang seperti tetesan dari keran dan lebih seperti bola kecil. Saat mereka menjadi lebih besar, mereka dipengaruhi oleh hambatan udara dan mulai terlihat lebih seperti roti hamburger atau kacang; dan jika mereka menjadi cukup besar, mereka akan benar-benar pecah menjadi tetesan yang lebih kecil.

Begitu tetesan air membuat lompatan dari awan menuju Bumi, ia tiba dengan percikan tetesan hujan yang tidak resmi. Biasanya. Tetapi tergantung pada kondisi atmosfer, mungkin juga datang sebagai hujan beku, hujan es (pelet es yang bercampur dengan hujan atau salju), hujan es atau tentu saja salju.

Anda juga dapat melihat berbagai jenis hujan, karena siapa pun yang mengalami kabut terus-menerus di Irlandia atau hujan deras di daerah tropis dapat memberi tahu Anda. Bentuk hujan dipengaruhi tidak hanya oleh kondisi atmosfer seperti suhu udara tetapi juga bentang alam. Misalnya, daerah pantai berbukit sering kali lebih basah daripada daerah pantai yang datar karena ketika udara basah dari laut naik ke atas perbukitan, udara tersebut cukup mengembun sehingga hujan turun.

Beberapa hujan paling spektakuler dapat terjadi ketika front cuaca, atau massa udara hangat dan dingin, bertabrakan. Ketika itu terjadi, massa udara hangat – dan air yang dibawanya – terangkat ke atas dan melewati udara bagian depan yang dingin. Karena semua udara hangat itu naik, ia cukup dingin untuk mengembunkan uap air dan jatuh dalam apa yang bisa menjadi hujan lebat dan lebat. Ketika kondisinya benar, ini juga bisa menjadi mekanisme yang memulai badai petir musim panas.

• Badai petir disebabkan oleh massa udara hangat yang naik, baik sebagai akibat dari tabrakan front cuaca, topografi pegunungan, atau aliran udara hangat yang disebabkan oleh matahari. Jika ada cukup udara hangat yang naik untuk terus mengalirkan energi ke awan, kombinasi udara hangat yang naik ke atas, udara lembab dan udara kering dan dingin yang turun ke bawah menciptakan siklus udara naik-turun yang membentuk sel badai petir.

Seperti yang sudah Anda ketahui, curah hujan dapat turun ke Bumi dalam banyak cara – dan kata-kata seperti "kabut", "kabut", "gerimis" atau "awan" tidak hanya deskriptif, tetapi juga memiliki definisi ilmiah untuk ukuran tetesan air, kecepatan jatuhnya, inci curah hujan per jam, dan kepadatannya atau berapa banyak tetesan yang ada di kaki persegi. Dari curah hujan paling ringan hingga terberat, istilah-istilah itu adalah:

• Kabut
  
• Kabut
  
• Gerimis
  
• Hujan ringan
• Hujan sedang
• Hujan deras
• Hujan berlebihan
• Hujan deras

Jadi, ketika petugas cuaca TV Anda yang ramah mengatakan bahwa "hujan kucing dan anjing di luar sana," mereka memperindah sedikit – tetapi jika mereka mengatakan bahwa Anda dapat menantikan "hujan yang berlebihan", mereka sebenarnya membuat pernyataan ilmiah pernyataan.

Itu pertanyaan yang rumit. Inilah satu fakta yang mengesankan: Menurut survei Geologi A.S., cukup banyak hujan yang turun di daratan Amerika Serikat untuk menutupi daratan di kedalaman 30 inci air.

Dengan demikian, pola curah hujan sangat bervariasi dari tahun ke tahun dan antar wilayah geografis. Misalnya, menurut Survei Geologi AS, rekor hujan terbanyak dalam setahun dipegang oleh kota Cherrapunji, India, yang menerima hujan 905 inci (lebih dari 75 kaki) di 1861. Rekor curah hujan tahunan rata-rata tertinggi dimiliki oleh Gn. Waialeale, Hawaii, yang rata-rata memiliki curah hujan sekitar 450 inci setiap tahun.

Ekstrem yang berlawanan juga ada: Sekali lagi menurut survei Geologi AS, periode tanpa hujan di Arica, Chili, berlangsung selama 14 tahun. Itu lebih dari 5.000 hari kering, yang membuat kekeringan 767 hari di Bagdad, California, pada awal 1910-an, tampak hampir ringan.

Dengan mengingat hal itu, Anda mungkin tidak terkejut mengetahui bahwa sebagian Amerika Selatan (terutama di Chili) dan sebagian California secara resmi adalah gurun. Tapi tahukah Anda bahwa daratan luas di atas Lingkaran Arktik juga disebut gurun karena curah hujannya yang rendah? Ini termasuk petak besar Greenland, Kanada dan Siberia. Sebagian besar Antartika juga dianggap sebagai gurun.

Bagaimana pola hujan lokal Anda mengukur? Lihat Sumberdaya untuk peta curah hujan rata-rata di Amerika Serikat.