Proses Pembentukan Awan
Udara di sekeliling kita banyak mengandung uap air. Tidak terhitung
banyaknya gelembung udara yang terbentuk oleh busa laut secara
terus-menerus dan menyebabkan partikel-partikel air terangkat ke langit.
Partikel-partikel yang disebut dengan aerosol inilah yang berfungsi
sebagai perangkap air dan selanjutnya akan membentuk titik-titik air.
Selanjutnya aerosol ini naik ke atmosfer, dan bila sejumlah besar udara
terangkat ke lapisan yang lebih tinggi, maka ia akan mengalami
pendinginan dan selanjutnya mengembun. Kumpulan titik-titik air hasil
dari uap air dalam udara yang mengembun inilah yang terlihat sebagai
awan. Makin banyak udara yang mengembun, makin besar awan yang
terbentuk.
Awan yang dijadikan sasaran dalam kegiatan hujan buatan adalah jenis
awan Cumulus (Cu) yang aktif, dicirikan dangan bentuknya yang seperti
bunga kol. Awan Cumulus terjadi karena proses konveksi. Secara lebih
rinci awan Cumulus terbagi dalam 3 jenis, yaitu: Strato Cumulus (Sc)
yaitu awan Cumulus yang barau tumbuh ; Cumulus, dan Cumulonimbus (Cb)
yaitu awan Cumulus yang sangat besar dan mungkin terdiri beberapa awan
Cumulus yang bergabung menjadi satu.
Jenis awan Cumulus (Cu) yang bentuknya seperti bunga kol, merupakan
jenis awan yang dijadikan sebagai sasaran penyemaian dalam kegiatan
hujan buatan
Awan Dingin dan Awan Hangat
Berdasarkan suhu lingkungan fisik atmosfer dimana awan tersebut
berkembang, awan dibedakan atas awan dingin (cold cloud) dan awan hangat
(warm cloud). Terminologi awan dingin diberikan untuk awan yang semua
bagiannya berada pada lingkungan atmosfer dengan suhu di bawah titik
beku (< 00C), sedangkan awan hangat adalah awan yang semua bagiannya
berada diatas titik beku ( > 00C).
Awan dingin kebanyakan adalah awan yang berada pada daerah lintang
menengah dan tinggi, dimana suhu udara dekat permukaan tanah saja bisa
mencapai nilai <00c nbsp="" p="">
Proses Terjadinya Hujan Pada Awan Dingin
Pada awan dingin hujan dimulai dari adanya kristal-kristal es. yang
berkembang membesar melalui dua cara yaitu deposit uap air atau air
super dingin (supercooled water) langsung pada kristal es atau melalui
penggabungan menjadi butiran es. Keberadaan kristal es sangat penting
dalam pembentukan hujan pada awan dingin, sehingga pembentukan hujan
dari awan dingin sering juga disebut proses kristal es.
Hujan, salju dan hujan batu es terutama disebabkan oleh air yang
menjadi dingin. Salju terbentuk dalam atmosfer atas yang suhunya dibawah
titik beku. Waktu jatuh lewat atmosfer salju mencair dan menjadi hujan.
Pada musim dingin, salju jatuh tanpa menjadi cair dan masih berbentuk
salju. Butiran salju terdiri dari kristal es kecil-kecil.
Sewaktu udara naik lebih tinggi ke atmosfer, terbentuklah titik-titik
air, dan terbentuklah awan. Ketika sampai pada ketinggian tertentu yang
sumbunya berada di bawah titik beku, awan itu membeku menjadi kristal
es kecil-kecil. Udara sekelilingnya yang tidak begitu dingin membeku
pada kristal tadi. Dengan demikian kristal bertambah besar dan menjadi
butir-butir salju. Bila menjadi terlalu berat, salju itu turun. Bila
melalui udara lebih hangat, salju itu mencair menjadi hujan. Pada musim
dingin salju jatuh tanpa mencair.
Proses Terjadinya Hujan Pada Awan Hangat
Ketika uap air terangkat naik ke atmosfer, baik oleh aktivitas
konveksi ataupun oleh proses orografis (karena adanya halangan gunung
atau bukit), maka pada level tertentu partikel aerosol (berukuran 0,01 –
0,1 mikron) yang banyak beterbangan di udara akan berfungsi sebagai
inti kondensasi (condensation nucleus) yang menyebabkan uap air tersebut
mengalami pengembunan.Sumber utama inti kondensasi adalah garam yang
berasal dari golakan air laut. Karena bersifat higroskofik maka sejak
berlangsungnya kondensasi, partikel berubah menjadi tetes cair
(droplets) dan kumpulan dari banyak droplets membentuk awan. Partikel
air yang mengelilingi kristal garam dan partikel debu menebal, sehingga
titik-titik tersebut menjadi lebih berat dari udara, mulai jatuh dari
awan sebagai hujan.
Jika diantara partikel terdapat partikel besar (Giant Nuclei : GN :
0,1 – 5 mikron) maka ketika kebanyakan partikel dalam awan baru mencapai
sekitar 30 mikron, ia sudah mencapai ukuran sekitar 40 – 50 mikron.
Dalam gerak turun ia akan lebih cepat dari yang lainnya sehingga
bertindak sebagai kolektor karena sepanjang lintasannya ke bawah ia
menumbuk tetes lain yang lebih kecil, bergabung dan jauh menjadi lebih
besar lagi (proses tumbukan dan penggabungan). Proses ini berlangsung
berulang-ulang dan merambat keseluruh bagian awan. Bila dalam awan
terdapat cukup banyak GN maka proses berlangsung secara autokonversi
atau reaksi berangkai (Langmuir Chain Reaction) di seluruh awan, dan
dimulailah proses hujan dalam awan tersebut, secara fisik terlihat dasar
awan menjadi lebih gelap. Hujan turun dari awan bila melalui proses
tumbukan dan penggabungan, droplets dapat berkembang menjadi tetes hujan
berukuran 1.000 mikron atau lebih besar. Pada keadaan tertentu
partikel-partikel dengan spektrum GN tidak tersedia, sehingga proses
hujan tidak dapat berlangsung atau dimulai, karena proses tumbukan dan
penggabungan tidak terjadi.
Tipikal Ukuran Diameter Tetes Hujan (Rain Drop), Tetes Awan (Cloud
Droplet), dan Inti Kondensasi (Condensation Nucleus) ( Sumber :
http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect14/Sect14 1d.html)
