Pengertian dan Penjelasan Terjadinya Proses Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi yang juga dikenal sebagai siklus air merupakan penggambaran dari pergerakan air yang terus menerus di atas dan di bawah permukaan Bumi. Massa air di Bumi tetap cukup konstan sepanjang waktu namun pembagian air ke dalam reservoir utama es, air tawar, air garam dan air di atmosfer bervariasi tergantung pada beragam variabel iklim.

Air bergerak dari satu waduk ke reservoir lainnya, seperti dari sungai ke laut atau dari laut ke atmosfer. Pergerakan itu melalui proses penguapan, kondensasi, presipitasi, infiltrasi, limpasan permukaan, dan aliran bawah permukaan secara fisik. Dari aktifitas itu air mengalir dalam berbagai bentuk: cair, padat ( es ) dan uap.

Siklus Hidrologi juga melibatkan pertukaran energi yang menyebabkan perubahan suhu. Misalnya ketika air menguap, dibutuhkan energi dari sekitarnya dan mendinginkan lingkungan. Saat mengembun, ia melepaskan energi dan menghangatkan lingkungan. Pertukaran energi ini mempengaruhi pada perubahan iklim.

Fase penguapan siklus memurnikan air yang kemudian mengisi tanah dengan air tawar. Aliran air cair dan es mengangkut mineral ke seluruh dunia. Hal ini juga terlibat dalam membentuk kembali fitur geologi bumi, melalui proses termasuk erosi dan sedimentasi. Siklus hidrologi juga penting untuk pemeliharaan sebagian besar kehidupan dan ekosistem di planet ini.

Pengertian Siklus Hidrologi

pengertian siklus hidrologi

flickr.com

Siklus Hidrologi adalah penggambaran pergerakan air yang terus menerus di atas dan di bawah permukaan Bumi. Matahari berperan penting dalam menggerakkan siklus hidrologi ini dengan memanaskan air di lautan yang kemudian menguap ke udara.  Sedangkan es dan salju menyublim langsung menjadi uap air.

Evapotranspirasi adalah air yang terjadi dari tumbuhan dan diuapkan dari tanah. Molekul uap air H2O memiliki kepadatan yang kurang dibanding dengan komponen utama atmosfer, nitrogen / oksigen, N2 dan O2.

Karena adanya perbedaan yang signifikan dalam massa molekul, uap air dalam bentuk gas naik tinggi di udara terbuka sebagai akibat daya apung. Namun saat ketinggian meningkat, tekanan udara menurun dan suhu juga turun.

Suhu yang turun menyebabkan uap air mengembun menjadi tetesan air cair kecil yang lebih berat daripada udara, sehingga akan jatuh menjadi hujan. Konsentrasi tetesan ini terdapat di atmosfer sehingga terlihat seperti awan.

Kabut akan terbentuk jika uap air mengembun di dekat permukaan tanah, akibat angin lembab dan tabrakan udara yang sejuk atau akibat dari pengurangan tekanan udara secara mendadak. Arus udara menggerakkan uap air di seluruh dunia, partikel awan bertabrakan, tumbuh, dan jatuh dari lapisan atmosfer atas sebagai curah hujan.

Beberapa curah hujan jatuh seperti salju atau hujan es dan dapat terakumulasi menjadi es dan gletser yang dapat menyimpan air beku selama ribuan tahun. Sebagian besar air jatuh kembali ke lautan atau ke darat sebagai hujan, dimana air mengalir di atas permukaan tanah seperti limpasan permukaan.

Sebagian limpasan memasuki sungai di lembah-lembah di bentang alam dengan aliran air yang bergerak ke arah lautan. Limpasan dan air yang muncul dari tanah ( air tanah ) bisa disimpan sebagai air tawar di danau. Tidak semua limpasan mengalir ke sungai, sebagian besar membasahi tanah sebagai infiltrasi.

Beberapa infiltrasi air berada jauh di dalam tanah dan mengisi akuifer yang dapat menyimpan air tawar dalam jangka yang lama. Beberapa infiltrasi lain tetap dekat dengan permukaan tanah dan bisa merembes kembali ke badan air permukaan dan lautan sebagai debit air tanah.

Beberapa air tanah menemukan bukaan di permukaan tanah dan keluar sebagai mata air tawar. Di lembah sungai dan dataran banjir, sering terjadi pertukaran air terus-menerus antara air permukaan dan air tanah di zona hyporheic. Seiring waktu, air kembali ke laut untuk melanjutkan siklus air.

Proses Siklus Hidrologi

Proses Siklus Hidrologi

http://zainalrendra.blogspot.co.id

Ada banyak proses siklus hidrologi yang menyebabkan terjadinya perubahan gerakan air dan fase air. Di antara beberapa proses itu adalah sebagai berikut:

Evaporasi

Yaitu uap air kental yang jatuh ke permukaan bumi. Sebagian besar curah hujan selain menjadi hujan air juga menjadi salju, hujan es, embun kabut dan graupel. Sekitar 505.000 km 3 (121.000 cu mi) air jatuh sebagai curah hujan setiap tahunnya, 398.000 km 3 (95.000 cu mi) darinya di atas lautan. Hujan di darat mengandung 107.000 km 3 (26.000 cu mi) air per tahun dan turun salju hanya 1.000 km 3 (240 cu mi). 78% presipitasi global terjadi di atas lautan.

Transpirasi

Yaitu curah hujan yang dicegat oleh dedaunan tanaman yang akhirnya menguap kembali ke atmosfer sebelum jatuh ke tanah.

Evapotranspirasi

Evapotranspirasi yaitu menguapnya air secara keseluruhan di seluruh permukaan bumi, baik itu pada badan air dan tanah atau yang terjadi pada jaringan mahluk hidup. Evapotranspirasi adalah gabungan aktifitas antara evaporasi dan transpirasi. Dalam siklus hidrologi, aktifitas evapotranspirasi ini sangat berpengaruh pada jumlah uap air yang naik ke atas atmosfer.

Run Off

Yaitu beberapa cara air untuk bergerak melintasi daratan. Ini termasuk limpasan permukaan dan limpasan saluran. Saat mengalir air dapat meresap ke dalam tanah, menguap ke udara, disimpan di danau / waduk, atau diekstraksi untuk kebutuhan pertanian atau penggunaan manusia lainnya.

Infiltrasi

Aliran air dari permukaan tanah ke tanah. Setelah disusupi, air menjadi air tanah atau air tanah. Sebuah studi global baru-baru ini menggunakan isotop stabil air, bagaimanapun, menunjukkan bahwa tidak semua kelembaban tanah tersedia sama untuk mengisi air tanah atau untuk transpirasi tanaman.

Aliran Bawah Permukaan

Aliran air bawah tanah, di zona vadosa dan akuifer. Air permukaan bawah dapat kembali ke permukaan atau meresap ke lautan. Air kembali ke permukaan tanah pada ketinggian yang lebih rendah di bawah tekanan gravitasi yang menginduksi tekanan. Air tanah cenderung bergerak perlahan dan diisi ulang perlahan, sehingga bisa tetap berada di akuifer selama ribuan tahun.

Penguapan

Transformasi air dari fase cair ke gas saat bergerak dari tanah ke atmosfir. Sumber energi utama untuk penguapan adalah radiasi matahari. Penguapan sering kali secara implisit mencakup transpirasi dari tumbuhan meskipun secara bersamaan mereka disebut sebagai evapotranspirasi. Total evapotranspirasi mencapai sekitar 505.000 km 3(121.000 cu mi) air, 434.000 km 3 (104.000 cu mi) yang menguap dari lautan. 86% penguapan global terjadi di atas lautan.

Sublimasi

Perubahan langsung dari air padat (salju atau es) menjadi uap air.

Endapan

Yaitu perubahan uap air menjadi es.

Advokasi

Pergerakan air dalam keadaan padat, cair, atau uap melalui atmosfer. Tanpa adveksi, air yang menguap di atas lautan tidak bisa mengendap di atas daratan.

Kondensasi

Transformasi uap air ke tetesan air cair di udara, menciptakan awan dan kabut.

Transpirasi

Pelepasan uap air dari tumbuh-tumbuhan dan tanah ke udara. Uap air adalah gas yang tidak bisa dilihat.

Perembesan

Air mengalir secara vertikal melalui tanah dan batuan di bawah pengaruh gravitasi.

Lempeng tektonik

Air memasuki mantel melalui subduksi kerak samudera. Air kembali ke permukaan melalui vulkanisme.

Lama Masa Siklus Hidrologi

Lama masa siklus air

Air tanah bisa menghabiskan lebih dari 10.000 tahun di bawah permukaan bumi. Terutama air tanah tua disebut air fosil. Air yang tersimpan di dalam tanah tetap ada secara singkat, karena menyebar tipis ke seluruh Bumi, dan mudah hilang karena penguapan, transpirasi, aliran sungai, atau pengisian air tanah.

Setelah menguap, waktu tinggal di atmosfer sekitar 9 hari sebelum kondensasi dan jatuh ke Bumi sebagai curah hujan. Waktu tinggal waduk dalam siklus hidrologi adalah waktu rata-rata yang akan dihabiskan molekul air di reservoir tersebut.

Dalam hidrologi, waktu tinggal bisa diestimasi dengan dua cara. Metode umum yang lebih bergantung pada prinsip konservasi massa dan mengasumsikan jumlah air di reservoir tertentu kira-kira konstan. Dengan metode ini, waktu tinggal diperkirakan dengan membagi volume reservoir dengan kecepatan dimana air masuk atau keluar dari reservoir.

Secara konseptual, ini setara dengan berapa lama waktu yang diperlukan agar waduk kembali terisi dari kekosongan (atau berapa lama waktu yang dibutuhkan agar waduk kosong dari penuh jika tidak ada air yang masuk).

Perubahan Siklus Hidrologi dari Waktu ke waktu

perubahan siklus hidrologi

Siklus hidrologi menggambarkan proses yang mendorong pergerakan air ke seluruh hidrosfer . Namun, lebih banyak air “dalam penyimpanan” untuk jangka waktu yang lama daripada yang sebenarnya bergerak melalui siklus. Gudang untuk sebagian besar air di Bumi adalah lautan.

Diperkirakan dari 332.500.000 mi 3 (1.386.000.000 km 3 ) pasokan air dunia, sekitar 321.000.000 mi 3 (1.338.000.000 km 3 ) disimpan di lautan, atau sekitar 97%. Juga diperkirakan bahwa lautan memasok sekitar 90% air evaporated yang masuk ke dalam siklus hidrologi.

Selama periode iklim dengan suhu yang dingin, akan lebih banyak lapisan es dan gletser yang terbentuk. Hal ini menjadikan cukup banyak pasokan air global yang terakumulasi menjadi es sehingga dapat mengurangi jumlah air di bagian lain dalam siklus air.

Sebaliknya yang terjadi pada periode musim hangat. Pada akhir musim es, gletser menutupi hampir sepertiga massa daratan Bumi, akibatnya sekitar 400 kaki (122 m) lautan menjadi lebih rendah dari hari biasanya.

Konsensus ilmiah yang diungkapkan dalam Ringkasan Panel Antar pemerintah untuk Perubahan Iklim (IPCC) 2007 untuk para pembuat kebijakan adalah agar siklus air terus meningkat sepanjang abad ke-21, meskipun ini tidak berarti bahwa presipitasi akan meningkat di semua wilayah.

Di daerah subtropis atau tempat yang sudah relatif kering, curah hujan diperkirakan akan menurun sepanjang abad ke-21 dan akan meningkatkan probabilitas kekeringan. Pengeringan diperkirakan paling banyak terjadi di dekat batas poleward subtropis (misalnya, Cekungan Mediterania , Afrika Selatan , Australia selatan, dan Amerika Serikat Southwestern ).

Jumlah curah hujan tahunan juga diperkirakan akan meningkat di daerah dekat ekuator dan daerah pada garis lintang tinggi yang iklimnya cenderung basah. Pola berskala besar ini terjadi di hampir semua simulasi model iklim.

Sekarang ada banyak bukti bahwa variabilitas hidrologi yang meningkat dan perubahan iklim akan terus berdampak besar pada sektor air melalui siklus hidrologi, ketersediaan air, kebutuhan air, dan alokasi air di wilayah global, regional, dan lokal.

Penelitian yang diterbitkan pada tahun 2012 di Science berdasarkan salinitas permukaan laut selama periode 1950 sampai 2000 mengkonfirmasi bahwa proyeksi siklus air global yang intensif dengan daerah asin menjadi lebih banyak garam dan area tawar menjadi lebih segar selama periode tersebut.

Sebuah instrumen yang dibawa oleh satelit SAC-D diluncurkan pada bulan Juni, 2011 mengukur salinitas permukaan laut global namun pengumpulan data hanya dimulai pada bulan Juni, 2011.

Retret glasial juga merupakan contoh dari siklus air yang berubah, di mana pasokan air ke gletser dari curah hujan tidak dapat mengikuti hilangnya air dari pencairan dan sublimasi. Retret glasial sejak tahun 1850 telah meluas.

Aktivitas manusia yang mengubah siklus Hidrologi meliputi:

  • pertanian
  • industri
  • Perubahan komposisi kimia atmosfer
  • pembangunan bendungan
  • deforestasi dan penghijauan
  • pemindahan air tanah dari sumur
  • abstraksi air dari sungai
  • urbanisasi

Macam macam Siklus Hidrologi

macam macam siklus hidrologi

Berdasarkan waktu proses yang terjadi, siklus hidrologi dibedakan menjadi 3 macam. Macam macam siklus hidrologi ini adalah siklus hidrologi pendek, siklus hidrologi sedang dan siklus hidrologi panjang.

a. Siklus Hidrologi Pendek

Siklus hidrologi pendek yaitu uap air yang terbentuk dari siklus ini akan turun melalui proses hujan di daerah sekitar laut. Penjelasan dari siklus hidrologi pendek ini sebagai berikut:

Air laut mengalami proses evaporasi kemudian berubah menjadi uap air akibat dari adanya panas matahari.
Uap air ini akan mengalami kondensasi dan membentuk sebuah awan. Awan yang terbentuk inilah yang akan menjadi hujan di permukaan laut.

b. Siklus Hidrologi Sedang

Siklus hidrologi sedang adalah siklus yang sangat umum terjadi di wilayah Indonesia. Siklus ini mengakibatkan hujan di daratan karena adanya proses adveksi yang membawa awan yang terbentuk di atas daratan.

Yaitu air laut yang mengalami proses evaporasi berubah menjadi uap air akibat dari adanya panas matahari. Uap air mengalami proses adveksi karena adanya angin yang menggiringnya menuju daratan. Di atmosfer darat, uap air tersebut membentuk awan dan berubah merubahnya menjadi hujan. Dan terakhir, air hujan tersebut akan mengalami run off menuju sungai dan akhirnya kembali ke laut.

c. Siklus Hidrologi Panjang

Siklus hidrologi panjang adalah siklus yang umum terjadi di daerah pegunungan atau daerah dengan iklim subtropis. Dalam siklus hidrologi panjang ini, awan tidak secara langsung berubah menjadi air, namun turun lebih dulu sebagai salju dan membentuk sebuah gletser.

Yaitu air laut yang mengalami proses evaporasi berubah menjadi uap air akibat dari panas matahari. Uap air tersebut kemudian mengalami proses sublimasi dan membentuk awan yang mengandung kristal es. Selanjutnya awan mengalami adveksi yang bergerak menuju daratan dan mengalami proses presipitasi yang turun menjadi salju.

Salju itu kemudian terakumulasi menjadi sebuah gletser yang mencair karena adanya pengaruh suhu udara dan terbentuklah sebuah aliran sungai. Air yang berasal dari gletser yang mencair ini kemudian mengalir kembali menuju laut.

Add Comment