Hidrologi: Pengertian, Siklus Hidrologi, Jenis dan Manfaatnya
 |
| Hidrologi |
Hidrologi dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) adalah ilmu tentang air di bawah tanah, keterdapatannya, peredaran dan sebarannya, persifatan kimia dan fisikanya, reaksi dengan lingkungan, termasuk hubungannya dengan makhluk hidup. Hidrologi berasal dari Bahasa Yunani Hydrologia (ilmu air)
Hidrologi merupakan cabang ilmu Geografi yang mempelajari pergerakan, distribusi, dan kualitas air di seluruh Bumi, termasuk siklus hidrologi dan sumber daya air. Orang yang ahli dalam bidang hidrologi disebut hidrolog, bekerja dalam bidang ilmu bumi dan ilmu lingkungan, serta teknik sipil dan teknik lingkungan.
Hidrologi Menurut Para Ahli
1. Singh (1992), hidrologi adalah ilmu yang membahas karakteristik kuantitas dan kualitas air di bumi menurut ruang serta waktu, termasuk proses hidrologi, pergerakan, penyebaran, sirkulasi tampungan, eksplorasi, pengembangan maupun manajemen.
2. Marta dan Adidarma (1983), hidrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang terjadinya distribusi juga pergerakan air, baik itu di atas maupun di bawah permukaan bumi, menyangkut reaksi sifat fisika maupun kimia air terhadap kehidupan serta lingkungan.
3. Ray K. Linsley, Yandi Hermawan (1986), hidrologi adalah ilmu yang membicarakan tentang air di bumi baik itu mengenai kejadiannya, jenis-jenis, sirkulasi, sifat kimia dan fisika serta reaksinya terhadap lingkungan maupun kehidupan.
Siklus Hidrologi
Proses Hidrologi disebut juga siklus air. Siklus air sendiri berarti sebuah proses perputaran yang berlangsung di lingkungan perairan. Siklus hidrologi merupakan suatu proses di mana air pergi dari lapisan gas di langit ke bumi, kemudian air kembali ke lapisan gas langit dan seterusnya.
Siklus air sendiri berarti salah satu siklus biogeokimia yang terjadi di bumi dalam upaya menjaga kuantitas dan stok air.
1. Penguapan atau evaporasi semua air
Penguapan adalah tahap pertama dalam siklus hidrologi di mana penguapan terjadi pada air dari sungai dan sejenisnya. Pada saat itu, sungai, danau, laut, dan tempat-tempat lain dianggap sebagai objek air, dan air yang menguap akan menjadi gas.
Air di seluruh badan air kemudian menguap karena panas matahari dan proses penguapan disebut juga tahap menguapnya molekul air. Penguapan atau lebih jelas menguapnya molekul air adalah proses mengubah molekul cair menjadi molekul gas dan kemudian air menjadi uap.
Penguapan yang terjadi sendiri kemudian akan menimbulkan efek penguapan air yang telah diubah menjadi gas di atmosfer. Sinar matahari merupakan perantara utama dalam langkah penguapan, sehingga semakin panas cahaya yang dipancarkan, semakin tinggi molekul air di udara.
2. Penguapan atau menguapnya molekul air dalam jaringan hidup
Transpirasi adalah proses evaporasi. Meskipun penguapan tidak hanya terjadi di air, tetapi terkandung di dalam air. Selain itu, penguapan memiliki bentuk transpirasi yang terjadi di bagian tubuh organisme, terutama pada hewan dan tumbuhan, dan prosesnya mirip dengan fase transpirasi.
Molekul cair hewan dan tumbuhan kemudian diubah menjadi molekul uap atau gas. Setelah molekul cair menguap, mereka naik ke atmosfer seperti pada langkah penguapan.
Kemudian, transpirasi terjadi pada jaringan-jaringan yang ada pada hewan dan tumbuhan, walaupun dari tahap ini jumlah air yang dihasilkan tidak begitu besar. Selama berkeringat, molekul cairan yang menguap setelahnya tidak sepenting dalam proses penguapan.
3. Evapotranspirasi
Evapotranspirasi merupakan gabungan dari tahapan transpirasi dan evaporasi, sehingga lebih banyak air yang menguap pada tahapan ini. Evapotranspirasi merupakan suatu tahapan penguapan di mana molekul cair yang menguap adalah seluruh jaringan pada makhluk hidup dan air.
Tahap evapotranspirasi sendiri sebagai tahap yang paling mempengaruhi jumlah air yang terangkut atau siklus hidrologi.
4. Sublimasi
Selain tiga di antara proses di atas, ternyata masih ada proses evaporasi lainnya, yaitu sublimasi. Sublimasi sendiri memiliki arti yang mirip dengan transformasi molekul cair menjadi molekul gas di atmosfer bagian atas atau atmosfer. Namun, penguapan yang terjadi adalah transformasi es di pegunungan dan di Kutub Utara, sehingga tidak mengalami likuidasi.
Produksi air selanjutnya tidak setinggi pada tahap penguapan dan tahap lainnya. Meskipun fase sublimasi masih mempengaruhi evolusi siklus hidrologi, tetapi hal itu sangat diperlukan. Hanya saja yang membedakan langkah penguapan dan langkah sublimasi adalah langkah ini membutuhkan waktu yang lebih lambat.
5. Pengembunan
Setelah melalui empat tahap sebelumnya, tahap selanjutnya adalah tahap pengembunan di mana air telah menguap kemudian berubah menjadi partikel es. Partikel es yang dibuat sendiri sangat kecil dan terbentuk karena suhu dingin di ketinggian tinggi di atmosfer atas.
Partikel es itu sendiri kemudian berubah menjadi awan hingga jumlah partikel es bertambah, awan menjadi semakin gelap. Mengembun atau mengembun itu sendiri adalah suatu proses perubahan yang terjadi pada keadaan yang lebih padat, misalnya pada gas yang berubah menjadi cair.
Secara etimologis, kondensat merupakan istilah yang berasal dari bahasa latin condensate yang berarti tertutup. Penguapan itu sendiri merupakan contoh dari perubahan materi, yaitu perubahan sementara suatu zat.
Contoh perubahan ukuran, bentuk dan wujud. Perubahan ini kemudian tidak menjadi zat baru dan cairan yang telah mengembun dari uap ini kemudian disebut kondensat. Sedangkan kondensor adalah alat yang digunakan untuk mengembunkan uap dan mengubahnya menjadi cair.
6. Kekeruhan atau Adveksi
Kekeruhan adalah tahapan yang tidak terjadi pada siklus hidrologi yang pendek tetapi hanya terjadi pada siklus hidrologi yang panjang. Pada titik ini, yang terjadi adalah pergerakan awan dari satu titik ke titik lain, yang juga dikenal sebagai awan di langit, menyebar.
Pergerakan awan itu sendiri disebabkan oleh angin yang kemudian bergerak dari lautan ke daratan dan sebaliknya. Perpindahan panas adalah perpindahan panas horizontal atau transversal. Gerakan ini kemudian menghangatkan udara di sekitarnya.
Contoh adveksi ini antara lain ketika ada perbedaan kemampuan menyerap dan melepaskan panas di darat dan di laut.
7. Curah Hujan
Proses ketujuh adalah tingginya curah hujan atau disebut proses presipitasi yang merupakan tahap di mana awan mencair karena tidak dapat menahan kenaikan suhu. Pada tahap ini akan terjadi salah satu fenomena alam yang dikenal dengan hujan atau jatuhnya titik-titik air ke permukaan bumi. Jika suhu lingkungan di bawah 0 derajat Celcius, akan terjadi hujan es disertai salju.
8. Run off
Fase perpindahan air dari hulu ke hilir disebut juga air mengalir, pada tahap ini, air hujan akan bergerak. Pergerakan terjadi dari permukaan atas ke permukaan bawah dengan permukaan sebelumnya melalui saluran yang berbeda. Saluran yang dimaksud antara lain sungai, gorong-gorong, laut, danau, dan lautan.
9. Infiltrasi
Infiltrasi menjadi tahapan dari perputaran hidrologi. Pada tahapan ini air hujan kemudian diubah menjadi air tanah. Air hujan yang jatuh ke bumi sendiri tidak mengalir sepenuhnya seperti pada fase limpasan, tetapi tetap akan mengalir ke tanah. Proses air hujan ke dalam pori-pori tanah inilah yang kemudian disebut perkolasi dan kemudian kembali ke seluruh lautan.
10. Konduksi
Proses konduksi yang memanas dalam sentuhan atau kontak langsung dengan suatu objek. Pemanasan terjadi karena molekul-molekul udara di dekat permukaan bumi bersentuhan dengan bumi yang menerima panas langsung dari matahari hingga molekul-molekul panas tersebut bersentuhan dengan molekul-molekul udara yang belum hangat.
Jenis Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi mengalami berbagai proses yang sangat panjang berdasar penjelasan yang dijelaskan di atas dan semua jumlahnya ada hingga sembilan proses perputaran hidrologi. Ada juga teknik hidrologi yaitu ilmu yang menjelaskan tentang peredaran, pergerakan, dan distribusi air baik di atmosfer maupun di bumi.
Perputaran proses hidrologi sendiri terbagi menjadi tiga karakteristik siklus di antaranya,
1. Siklus hidrologi singkat
Siklus hidrologi singkat tidak akan pernah tercipta jika selama pergerakan atau fase adveksi awan. Molekul-molekul cair yang telah bertransformasi menjadi uap kemudian akan jatuh sebagai hujan di sekitar wilayah laut, lebih jelasnya siklus hidrologi singkat kemudian terbentang dengan sendirinya dalam bentuk evaporasi atau penguapan air laut akibat pancaran sinar matahari yang bersinar dengan maksimal di lautan.
Selain itu, air laut itu sendiri akan bertransformasi menjadi molekul uap, yang berikutnya akan mengarah pada pemrosesan partikel es di awan atau kondensasi. Fase terakhir dari siklus hidrologi pendek itu sendiri adalah turunnya awan hujan di atas permukaan laut, dengan kata lain air laut pada mulanya menguap dan pada akhirnya akan balik lagi ke laut.
2. Siklus Hidrologi Sedang
Siklus hidrologi berikutnya yaitu siklus hidrologi menengah, yang agak berbeda dengan siklus hidrologi singkat. Siklus hidrologi yang satu ini kemudian akan menciptakan hujan yang akan jatuh di daerah dataran tinggi dan kemudian air hujan tersebut akan kembali ke pusat air.
Siklus hidrologi pada tahap pertama, terdiri dari penguapan atau pengumpulan air yang menjadi uap pada berbagai kumpulan air di pusat air, yang kemudian diubah menjadi molekul gas atau uap dan akan terangkat ke lapisan paling atas dari atmosfer di bawah pengaruh cahaya matahari.
Uap tersebut kemudian akan berpindah menuju benua disebabkan oleh pengaruh adveksi. Setelah mencapai atmosfer bumi, uap air ini berikutnya akan bertransformasi menjadi awan sampai pada tahap yang akan datang kemudian menjadi hujan yang akan jatuh ke bumi.
Tahap selanjutnya sendiri adalah air hujan yang jatuh di darat akan melalui fase limpasan. Air hujan itu sendiri kemudian mengalami pergerakan melalui saluran yang berbeda sebelum pada akhirnya berbalik lagi ke laut dan berulang.
3. Siklus Hidrologi Lama
Unsur siklus hidrologi yang ketiga adalah siklus hidrologi lama, yang pada umumnya terjadi di daerah dataran tinggi seperti perbukitan dan pegunungan. Meskipun tidak hanya berlangsung di zona ini, siklus hidrologi yang memakan waktu lebih lama ini juga terjadi di zona iklim subtropis yang berbeda. Perbedaan antara siklus hidrologi yang lama dan siklus hidrologi lainnya adalah awan tidak seketika turun menjadi hujan.
Tahap pertama dari siklus yang tepat ini adalah bahwa air laut menguap, kemudian mengendap di atas, dan kemudian berubah kembali menjadi molekul gas dan uap. Perubahan tersebut terjadi akibat pancaran sinar yang dihasilkan matahari, hingga terjadinya sublimasi uap air.
Selain itu, awan diisi dengan balok es yang terbentuk dan melewati adveksi atau gerakan awan ke titik lain. Selama fase adveksi, awan yang membeku kemudian akan berbalik arah menuju benua dan akan menjadi berbagai peristiwa curah hujan. Setelah presipitasi, hujan akan turun menghasilkan salju, bukan air yang akan mencair ke dalam batuan es.
Karena mencairnya gunung es, maka air yang terbentuk mengalir di sepanjang sungai menghasilkan air sungai. Selain itu, air yang berawal dari salju yang kemudian akan berubah menjadi gunung es dan membentuk air yang semakin mengalir ke arah laut. Pada titik ini, semua air yang telah melalui berbagai macam tahapan siklus hidrologi akan berbalik menuju ke laut.
Manfaat Siklus Hidrologi
1. Pasokan air
Jumlah air yang berpartisipasi dalam siklus hidrologi adalah 521.000 km3/tahun. Air dimanfaatkan oleh semua aspek kehidupan termasuk pada makhluk hidup yang tinggal di dalamnya. Berdasarkan perhitungan, kebutuhan air semua organisme sudah cukup tersalurkan. Namun faktanya, ada wilayah yang masih merasakan dampak kekeringan dan ada daerah yang sumber airnya melimpah. Hal ini karena setiap wilayah memiliki kualitas dan kuantitas air yang berbeda.
2. Sumber daya kehidupan
Air merupakan kebutuhan dasar makhluk hidup. Tanpa air, tidak akan ada kehidupan. Air adalah penyusun utama sel dan tingkat organisme lainnya. Dalam oksidasi dan biotransformasi, air diperlukan sebagai donor elektron dalam fotolisis air.
Benih dapat menjadi kuncup karena adanya proses infiltrasi, yaitu masuknya air ke dalam benih. Tanaman reproduktif membutuhkan air. Binatang dan manusia memerlukan air untuk minum. Setiap lapisan litosfer mengandung kehidupan. Bahkan, ketika kondisinya gersang, ada kehidupan, meski berjalan lambat. Padahal, air merupakan kebutuhan dasar untuk menopang makhluk hidup.
3. Destinasi tempat wisata
Air terjun, kabut, sungai bawah tanah, sumur, gelombang laut, hujan, awan, dan sungai adalah semacam hubungan darah dalam sistem hidrologi. Lingkungan yang dibentuk oleh siklus hidrologi selama ratusan tahun menawarkan perspektif khusus dan bermanfaat untuk pengembangan pariwisata. Tanpa sistem hidrologi, keindahan ini tidak akan mungkin terjadi.
Dari berbagai sumber
Post a Comment for "Hidrologi: Pengertian, Siklus Hidrologi, Jenis dan Manfaatnya"