Presipitasi: Proses Bergeron

Presipitasi: Proses Bergeron

Presipitasi: Proses Bergeron
Kamis, 16 September 2021

Presipitasi didefinisikan sebagai fasa atau bentuk air apapun (baik cair maupun padat) yang jatuh dari awan dan mencapai permukaan bumi. Presipitasi adalah bagian dari siklus hidrologi dan merupakan proses yang memiliki dampak yang besar bagi kelangsungan kehidupan. Dengan kondisi iklim Indonesia kita hanya mengetahui satu jenis presipitasi yakni hujan, sedangkan negara-negara di lintang menengah mengenal beberapa jenis presipitasi seperti salju, sleet, hujan beku, hujan es, gerimis, sun shower, butir salju. Untuk proses presipitasi dapat anda simak di bawah ini.


Proses Presipitasi


  Sebelum presipitasi ada proses panjang dari evapotranspirasi (perubahan wujud dari cair menjadi uap dari badan air seperti laut, danau, tumbuh-tumbuhann, dll) dan kondensasi (perubahan wujud dari uap menjadi cair). Ada suatu fakta yang perlu diketahui terlebih dahulu, yaitu adanya efek kurvatur pada pembentukan titik-titik air di awan (selanjutnya disebut dengan droplets). Efek kurvatur ini menyatakan bahwa tekanan yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan (equilibrium) pada permukaan yang datar akan lebih kecil daripada permukaan yang melengkung. Hal ini disebabkan karena permukaan yang melengkung cenderung tidak stabil dibandingkan dengan permukaan yang datar, dan kondisi ini sering ditemui di pembentukan droplets Karena inti kondensasi biasanya berbentuk bulatan gitu.


  Konsekuensi dari efek kurvatur ini adalah diperlukannya uap air yang tinggi dan akhirnya kelembapan yang tinggi agar droplets dapat berkembang menjadi lebih besar, Apabila digambar pada grafik, dapat dilihat bahwa partikel dengan jejari yang kecil lebih sulit untuk berkembang karena besarnya vapor pressure yang diperlukan untuk mencapai kondisi kesetimbangan.


Grafik RH vs Diameter Partikel


  Nah, di sinilah inti kondensasi yang higroskopis berpengaruh. Ingat bahwa partikel-partikel ini sangat aktif dalam menarik partikel air, sehingga akan dapat membentuk kondisi kesetimbangan pada kelembapan di bawah 100 persen. Umumnya, kondensasi akan terjadi pada kelembapan sekitar 70an persen, dan hal ini menitik beratkan bahwa munculnya presipitasi harus selalu diikuti oleh adanya inti kondensasi yang higroskopis.


  Inti kondensasi sendiri tidak akan cukup untuk membentuk presipitasi (diprediksi akan memakan waktu hingga berminggu-minggu apabila hanya proses ini yang berlangsung), sehingga pasti ada proses penunjangnya. 2 proses tambahan yang paling diketahui (karena masih banyak sekali yang belum diketahui) adalah:


  Collision and coalescence process, atau yang dikenal sebagai proses tumbukan dan tangkapan. Proses ini terjadi pada awan yang relatif hangat (suhu di atas -15 derajat celsius). Proses pertama, yaitu tumbukan terjadi akibat perbedaan terminal velocity, yaitu kecepatan maksimum suatu objek dalam fluida dengan dipengaruhi hanya oleh gaya berat dan gaya gesekan oleh fluida tersebut. Partikel yang lebih besar akan cenderung memiliki kecepatan terminal yang lebih besar (akibat gaya berat yang lebih besar), sehingga dalam proses turunnya dapat menabrak dan menangkap partikel-partikel yang lebih kecil dan lebih lambat, dan akan memperbesar dirinya sendiri. Dalam mempelajari proses Bergeron perlu diingat bahwa tekanan uap jenuh terhadap es lebih kecil dari tekanan uap jenuh terhadap air.


Proses Kolisi & Koalisensi

  Sehingga dapat disimpulkan bahwa besarnya droplets yang jatuh dipengaruhi oleh lamanya partikel tersuspensi di udara -  semakin besar lama waktunya, akan semakin banyak waktu untuk menangkap partikel lainnya, Selain itu, faktor yang dapat mempengaruhi proses ini antara lain:

 

  • Ukuran droplets yang ada di awan
  • Ketebalan awan
  • Updraft dan downdraft dari awan
  • Muatan listrik dari droplets dan juga awan, Karena muatan listrik ini dapat membuat droplets memiliki gaya tarik-menarik satu sama lain.

 

  Ice-crystal process, atau yang dikenal sebagai proses Bergeron atau  juga proses Bergeron-Findeisen. Proses ini terjadi di awan dingin, yaitu awan yang bersuhu jauh di bawah 0 derajat celsius, Ingat bahwa tidak diwajibkan untuk seluruh awan memiliki suhu demikian, Karena pada towering cumulonimbus, akan hanya terdapat bagian awan tertentu dengan suhu. yang demikian tingginya, dan proses ini juga dapat berlangsung di sana.


  Pertama, perlu kita ketahui bahwa pada suhu yang dingin, terdapat partikel air yang tidak membeku, yang dikenal sebagai partikel air superdingin atau supercooled water. Hal ini terjadi karena adanya zat pengotor maupun kurangnya tekanan untuk membentuk es (karena partikel droplets yang sangat kecil). Di sini juga inti kondensasi bertindak, dengan meningkatkan diameter partikel, es akan mulai terbentuk (dalam kasus ini inti  kondensasi dikenal sebagai inti es), Proses pembekuan dapat terjadi dengan dua keadaan, yaitu uap air yang bersentuhan dengan inti es secara langsung (sehingga air tidak melalui fasa cair) sehingga dikenal sebagai. Proses deposisi, ataupun air superdingin yang bersentuhan dengan inti es.


  Peran si partikel air superdingin ini tidak berhenti begitu saja. Ketika inti es yang sudah menumpuk ini berinteraksi dengan partikel air superdingin lainnya, kristal es akan terus membesar - proses yang dikenal sebagai proses akresi. Kristal yang membesar dikenal sebagai graupel atau snow pellet. Ketika dalam proses jatuh, graupel ini dapat bertabrakan satu sama lain sehingga membentuk pecahan-pecahan yang lebih kecil. Pecahan-pecahan kecil itu dapat bertabrakan kembali dan saling menempel (disebut sebagai proses agregasi atau aggregation). Hasl akhir dari proses ini adalah snowflakes atau salju.


Referensi Video Rekaman Pembelajaran

Kak Andrereza Medya



Meteorology #1 - Kelembaban, Presipitasi, dan Awan

Presipitasi: Proses Bergeron
4/ 5
Oleh
Open Comments
Close comment

2 komentar

  1. Terimakasih telah berkunjung di Radar Sastra.. Ceritakan pengalamanmu selama menjelajah di blog ini dengan menuliskannya di kolom komen ini yah..

    BalasHapus