III. HIDROMETEOROLOGI Menerangkan segala macam bentuk air dalam atmosfer. Air dalam atmosfer hanya merupakan sebagian kecil air yang ada di bumi (0.001%) dari seluruh air. VOLUME AIR DI BUMI Jenis Volume (km3) % Laut 1.348.000.000 97.39 Kutub 27.820.000 2.01 Air tanah, lengas tanah 8.062.000 0.58 Danau,sungai 225.000 0.02 Atmosfer 13.000 0.001 ∑ 1.384.120.000 100.00 Volume bumi : 1.082 x 10 12 km3 Perbandingan air terhadap bumi ; 1/777.2 =0.00129

Molekul dapat memenuhi ruang yang sama A. PENGUAPAN Merupakan proses perubahan air/es menjadi gas(uap air). Susunan kimia air (H2O) alami di atmosfer terbagi dalam 3 tingkatan: gas, cair & padat. Dapat mengalai perubahan dari bentuk satu ke yang lain dengan terikut sertanya panas. Mol Air Ikatan Hidrogen Cair Molekul dapat memenuhi ruang yang sama Padat Struktur terbuka (Kropos) H o

Panas yang diperlukan/menguapkan (cal/g) 1 cm3 air berisi : 3.4 x1022 Mol H2O diameter mol H2O : 3 x 10-8 cm (Ø) untuk perubahan struktur tersebut diperlukan energi panas: T0C Panas yang diperlukan/menguapkan (cal/g) -10 603.0 -5 600.0 597.3 10 591.7 20 586.0 30 580.4 40 574.7 50 569.0

Air mendidih pada T 1000C, tetapi berhenti memanas, tetap mendidih dan menguap. Pada temperatur itu air menggunakan segenap energi untuk merubah dirinya Suatu zat menguap atau mengembun zat tersebut akan memperoleh atau kehilanga n energi tepat seperti yang terjadi pada waktu zat tadi meleleh atau membeku. Es mendinginkan minuman karena es mencair menyerap energi minuman disekitarnya. Air mendidih selama dipanaskan tekanan mol yang lepas sama dengan tekanan atmosfer. Kian tinggi tempat kian rendah pula T yang diperlukan untuk mendidihnya air.

Maka makanan perlu dimasak lebih lama ditempat yang lebih tinggi. MIS: Tinggi Tempat (m dpl) T. yg diperlukan (0C) New York 100 Colorado 1.610 95 Equador 2.850 90 Tibet 3.685 87 Gn. Everest 8.825 71 Maka makanan perlu dimasak lebih lama ditempat yang lebih tinggi. * FAKTOR-FAKTOR YG MEMPENGARUHI PENGUAPAN Temperatur, kian tinggi kian besar evaporasi Tekanan Uap, makin tinggi tekanan uap air makin tinggi penguapan. Atau makin tinggi RH, makin kecil evaporasi. Kecepatan Angin, makin cepat angin makin besar penguapan.

* SEBARAN PENGUAPAN Penguapan diatas laut > darat, karena Suply air yang tak terbatas. Dilintang 100U – 100S, penguapan didarat > laut, karena hujan cukup lebat dan ditambah vegetasi lebat transpirasi cukup besar. Penguapan maks dilaut terjadi di L100 – 200 U/S. *Pendekatan langsung evaporasi permukaan tanah dan transpirasi dari vegetasi (ET), berdasar neraca air: ET = P – (R+S) ET : Evapotranspirasi P : Presipitasi R : Run off S : Simpanan Lengas Tanah

Uap (gas) Cair Padat Pembekuan Pencairan Evaporasi Kondensasi Sublimasi Untuk dapat menguapkan air diperlukan panas laten. ± 600 cal per gram air padaT-500C ± 540 Cal per gram air pada T1000C Sebaiknya pada proses kondensasi & pembekuan panas.

H MOLEKUL AIR + -

B. KELEMBABAN UDARA Jumlah uap air dalam udara hanya merupakan bagian kecil saja dari atm. Kira-kira 2 % dari jumlah masa. Tetapi jumlah ini tidak konstan,bervariasi antara 0-5%. Walaupun jumlah kecil tetapi mempunyai arti penting karena: Besar uap air di udara merupakan indikator terjadinya hujan. Uap air menyerap radiasi bumi, sehingga ikut mengatur suhu. Makin besar jumlah uap air dalam udara makin besar energi potensial yang tersedia dalam atm dan merupakan sumber terjadinya hujan angin, berarti menentukan udara itu kekal / tidak.

V T + Uap air KAPASITAS UDARA & KEJENUHAN Kap. Udara : jumlah uap air maks. Yang dapat dikandung oleh udara pada suatu suhu. Makin tinggi suhu makin besar kapasitas udara. Kapasitas udara dicapai berarti udara jenuh uap air. V T + Uap air 1. Jika suhu naik, berarti kapasitas udara tetap. Kejenuhan dicapai dengan menambah uap air melalui penguapan dari suatu sumber. 2. Jika suhu turun, berarti kapasitas udara turun. Kalau turun terus maka. kapasitas udara akan= jumlah uap air yang Tetes air (T>00C) – Kristal es (T<00C)

UAP CAIR PADAT evaporasi TITIK EMBUN & KONDENSASI Sublimasi Kondensasi Titik embun : suhu yang bertepatan dengan jenuhnya udara Kondensasi : perubahan bentuk uap cair Sublimasi : Perubahan Bentuk uap padat evaporasi Kondensasi UAP PADAT CAIR Sublimasi Mencair Membeku Jika udara didinginkan melampaui titik embun, maka kelebihan yang tidak dapat dikandung oleh udara akan dilepas berupa:

Didinginkan 280C kejenuhan Mis: T 320C, Jumlah uap air 5 gr/m3 Didinginkan 280C kejenuhan Didinginkan 240C Kondensasi Uap air yang mencair : 2.3 gr Ini merupakan perbedaan kapasitas udara antara T 280C & T 240C. Penurunan T sama dari udara yang jenuh pada T yang berbeda tidak menghasilkan jumlah kondensasi yang sama. Mis: 1 m3 udara jenuh pada T 320C. diturunkan 300 C, uap air Kondensasi 4 gr diturunkan 280 C, uap air Kondensasi 2 gr diturunkan 260 C, uap air Kondensasi 1 gr Berarti udara yang panas mempunyai kemungkinan terjadi hujan lebih lebat.

UKURAN KELEMBABAN UDARA Tek. Uap : bagian dari tek. Atm yang (ed) disebabkan oleh uap air dan dinyatakan dalam atm, mbar atau cm hg. ed : ew – a.p. (td-Tw) mbar ew : tek. Uap jenuh pada temperatur bola basah (table) Td : temp. bola kering 0C Tw : temp. bola basah 0C P : tek. Barometer udara (mbar) tergantung ketinggian (table) α :Konstante Psychrometric yang tergantung tipe Ventilasi. :0.000662 – psychrometric ventilasi tipe Assman dg ka. 5 m/dt. :0.000800 – Psychrometric dengan ventilasi alam dengan K.a. 1 m / det. ea : tekanan uap aktual

T. rerata : 280C T. titik embun : 17.50C (ed – ea) : difisit kejenuhan RH : ea x 100 % = …….% ed * TITIK EMBUN RH T. rerata : 280C T. titik embun : 17.50C ea T. T.titik embun 17.50C – tabel : 20.0 mb ed T 280 C - tabel : 37.8 mb ed – ea : 37.8 – 20.0 = 17.8 mb RH : 20 x 100 % = 52.9 % 37.8

RH = Kel, absolut atau Kel. Spesifik Berat uap air persatuan berat udara ( termasuk berat uap airnya) g/kg hampir sama dengan tek. Udara. 3. Kel. Absolut Berat uap air persatuan volume udara g/m3 4. Kel. Nisbi (relatif) Perbandingan antara uap air yang betul-betul ada di udara dengan jumlah uap air dalam udara tersebut, jika pada Temp. dan Tek. yang sama udara tersebut jenuh dengan uap air. RH = Kel, absolut atau Kel. Spesifik Kap. Udara Kap. Udara * Satuan Sama*

AGIHAN KELEMBABAN ARAH VERTIKAL Oleh karena sumber kelembaban udara adalah permukaan bumi maka sebagian besar uap air terkumpul pada lapisan bawah ARAH HORIZONTAL Kel spesifik maks. Dikhatulistiwa dan min di kutub. Kel nisbi terbesar di khatulistiwa – turun di 300 LU/S – naik ke arah kutub :

Kelembaban Spesifik (g/kg) Januari Rerata Juli 28 16 24 14 20 12 10 8 6 4 2 90 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 AGIHAN KELEMBABAN SPESIFIK Tekanan Uap (mb) Kelembaban Spesifik (g/kg)

Lintang Juli Rerata Januari AGIHAN KELEMBABAN NISBI 90 80 70 60 60 10 50 70 90 40 20 30 Lintang VARIASI KELEMBABAN - Kel. Spesifik : diatas lautan mengikuti T T. tinggi, kel. Sp tinggi Didarat 2 maks 24 jam 2 min

Maks I – menjelang tengah hari Min II – senja hari Min utama saat T. min Maks I – menjelang tengah hari Min II – senja hari Maks II – saat T. maks Tahunan: Tertinggi pada musim panas dan terendah pada musim dingin. Untuk daerah bermusim hujan dan kemarau, tertinggi musim hujan dan terendah musim kemarau. Kel. Nisbi : harian umumnya berlawanan dengan suhu maks pagi hari dan min sore hari. Tahunan : Bervariasi menurut lintang. Pada lintang kecil 300 LU – LS Besar pada musim panas, Kecil pada musim dingin Didaerah lintang besar, sebaliknya.

C. AWAN Cirrus (Ci) Cirrostratus (Cs) Cirrocumulus (Cc) Adalah : Kumpulan titik-titik air atau kristal es yang melayang-layang di atmosfer. Awan terjadi sebagai akibat adanya kondensasi. KLASIFIKASI AWAN 1. Awan Tinggi: > 6.000 m (±20.000 ft) Cirrus (Ci) Cirrostratus (Cs) Cirrocumulus (Cc) 2. Awan Sedang: 2.000 m–6.000 m (6.000 – 20.000 ft) Alto Stratus (As) Alto Cumulus (Ac) 3. Awan Rendah: 0 – 2.000 m (0 – 6.000 ft) Strato Cumulus (Sc) Stratus (St) 4. Awan dengan perkembangan Vertikal, tertinggi : Nimbostratus (Ns) Cumulus (Cu) Cumulo nimbus (Cb)

SEBAB – SEBAB TERJADINYA PENDINGINAN UDARA TERJADINYA AWAN Udara yang mengandung uap air temperatur tinggi (titik kondensasi), selanjutnya temp. turun lagi melampaui titik kondensasi SEBAB – SEBAB TERJADINYA PENDINGINAN UDARA Udara yang dekat permukaan tanah, pendinginan disebabkan pengaruh pendinginan permukaan tanah kabut 2. Karena udara yang naik, udara naik disebabkan oleh beberapa faktor: Radiasi matahari Pengaruh gunung / bukit Pertemuan udara dingin dan panas Konvergen udara

HUJAN D. PRESIPITASI 1. MEKANISME HUJAN Adalah air dalam bentuk cair/padat yang jatuh, sampai kepermukaan bumi. Awan adalah suspensi koloida udara atau aerosol selama butir-butir belum bersatu / besar akan tetap melayang-layang diudara. Sehingga awan tidak akan PRESIPITASI. HUJAN 1. MEKANISME HUJAN Awan :Ø 0.04 – 0.2 mm Tetesan air hujan : 0.5 – 4.0 mm

2. KLASIFIKASI HUJAN Dua pendapat mekanisme hujan Penyatuan beberapa butir hasil kondensasi 2.Butiran yang besar karena tumbuh dari air dan partikel es dalam awan yang sama. Air mempunyai tekanan uap > es, hal ini menyebabkan terjadi perpindahan air yang menguap dari butir-butir air dan berkondensasi pada partikel es. Sehingga partikel es diselubungi air yang makin lama makin membesar. 2. KLASIFIKASI HUJAN Berdasarkan bentuk : Hujan (rain) : 0.5 – 4.0 mm Salju (snow) : tanah – awan, temperatur < 00C Hujan Es (hail stone) : 5 – 50 mm Ada aliran vertikal yang keras temperatur dibawah titik beku bongkah-bongkah es

Inti Titik Awan “Panas” Hujan ES PANAS Inti Hujan es Hablur Es “Sangat dingin” Salju Inti

Berdasarkan proses terjadinya : 1. Hujan konveksi Dari awan yang terbentuk karena ada konveksi 2. Hujan orografis Angin yang melewati gunung 3. Hujan frontal Pertemuan masa udara panas & dingin 4. Hujan konvergen Dari awan yang terbentuk karena adanya konvergen.

3. UNSUR DALAM AIR HUJAN Air hujan mengandung ion-ion: Na, K, Cl, HCO3, SO4 + NH3, NO3, NO4, N serta susunan N lain. Bagian yang kecil: Iodine, bromine, boron, besi, aluminium & silika. Asal unsur ini: Lautan, sungai, danau, permukaan tanah, vegetasi, industri, gunung-gunung berapi. pH air hujan: 3.0 – 9.8

Equator 90 60 50 40 30 20 10 100 150 200 80 Agihan Curah Hujan Tahunan

Hujan Buatan Untuk terjadinya kondensasi diperlukan 3 syarat: Lembab udara Pendinginan udara Partikel pembantu Jalan yang paling baik untuk merubah keseimbangan awan / udara : Peralihan panas Menaikan udara Orografis, adanya barrier berupa pegunungan Presipitasi dari awan konveksi dapat dimulai dengan suatu proses dalam fase cair apabila: Temperatur didasar awan mencapai 100C Inti higroskopis dari garam-garam / debu ada di udara dan bergerak menembus atau memasuki awan.

Suhu didasar awan konveksi ± 100C Atas dasar tsb, maka hujan buatan dengan senyawa-senyawa berinti higroskopis dapat dilakukan secara baik dengan pertimbangan iklim daerah ybs dan kriteria sbb : Suhu didasar awan konveksi ± 100C Frekuensiterjadinya / timbulnya awan konveksi cukup baik untuk dilakukan operasi hujan buatan Konsentrasi partikel Higroskopis di udara sedikit sehingga dengan kegiatan tersebut konsentrasi bertambah jadi operasi hujan buatan dengan inti hygroskopis paling sempurna apabila keadaan iklim daerah itu memenuhi: Daerah dengan suhu dasar awan 100C pada bulan pelaksanaan Daerah dengan hujan 25 – 100 mm pada bulan pelaksanaan Daerah dengan curah hujan tahunan kurang dari 1000 mm

Bahan Kimia Yang Dipakai I. Exothermis: b. NaCl + H2O + 910 K cal c. CaCl2 + H2O + 915 K cal II. Endothermis: a. CO2 CO2 -137 K Cal ( ES KERING) Padat Uap b. Urea 4NH2 + 4H2O – 425 K Cal 4H2O 2CaC 2 + 1.350 K Cal (exo) ( dumping system ) a. 2CaC2 + 4H2O Exothermis (+1.350K cal) Panas 600C

Sebelum jam 08.00 pagi Larutan garam PELAKSANAAN Udara Cerah 3 – 7000 feet Bahan yang Disebarkan: RH > 90 % : Serbuk garam dapur RH 80 – 90 % : Serbuk garam dapur dan es kering (10 : 1) RH > 50 % : Serbuk calsium Chloride RH < 50 % : Serbuk Calsium Carbide

Setelah terbentuk awan Atas Tengah Jam 10, 11, 12 AWAN Setelah terbentuk awan Dipergunakan :Calsium chloride + Urea ( 1 : 4 ) 1 jam kemudian penyemprotan campuran serbuk garam + urea ( 10 : 1 )

Agar awan berhenti diatas target area, disemprotkan bahan : Jam 13.00 ATAS DASAR Agar awan berhenti diatas target area, disemprotkan bahan : es kering dibagian atas atau dibawah dasar awan 1 pesawat menyemprotkan serbuk garam diatas, urea dibawah.

Jam 15.00 Hujan ?