Siklus Hidrologi – Pada dasarnya air merupakan komponen penting dalam kehidupan. Bahkan jika dikaitkan dengan pentingnya air pada tubuh manusia , hampir 80% partikelnya adalah air. Oleh sebab itu, manusia harus memenuhi kebutuhan air dalam tubuh untuk bisa beraktivitas. Tidak hanya itu, air juga berperan penting dalam kehidupan hewan dan tumbuhan.
Bagaimana tidak, untuk bertumbuh dan berbuah, tumbuhan memerlukan air yang kemudian dijadikan alat untuk berfotosintesis. Sehingga ketika tumbuhan tidak mendapatkan air yang cukup, bisa dipastikan akan mati. Begitu pula dengan hewan yang membutuhkan air untuk minum, dimana air pula yang menjadi pemasok mineral dalam tubuh.
Oleh sebab itu, pada pembahasan kali ini kita akan mengulas mengenai siklus hidrologi atau siklus air, mulai dari pengertian, komponen, tahapan siklus hidrologi, sampai kepada prosesnya.
Daftar Isi
Pengertian Siklus Hidrologi
Hidrologi bisa juga diartikan dengan air, sehingga penamaan siklus hidrologi adalah nama lain dari siklus air, yang membedakan hanya konsep terjadinya saja. Siklus hidrologi merupakan peristiwa jatuhnya air yang berasal dari atmosfer bumi, lalu air tersebut akan dikembalikan lagi ke tampat nya melalui hujan. Untuk pengertian dari siklus air adalah siklus yang terjadi di perairan yang prosesnya akan berjalan secara terus menerus.
Siklus air ini diperlukan untuk menstabilkan agar air selalu tersedia di Bumi sehingga manusia dapat memanfaatkan nya dengan baik. Selain itu, siklus air merupakan siklus biogeokimia untuk mempertahankan jumlah air yang ada. Hidrologi menurut bahasa berasal dari yunani yang berarti ilmu air, mungkin konteksnya agak sedikit berbeda dengan pemaknaan sebelumnya. Oleh sebab itu, hidrologi masuk ke dalam salah satu cabang dalam ilmu biologi, dimana ilmu tersebut membahas berbagai hal yang berkenaan dengan air.
Selain itu, beberapa hal yang memang dibahas dalam ilmu hidrologi juga terkait dengan pergerakan air atau siklus air, serta baik atau tidaknya air tersebut untuk dikonsumsi. Ilmu hidrologi juga membahas mengenai distribusi air di bumi. Banyaknya cabang ilmu hidrologi menjadikan ilmu yang satu ini dikelompokkan ke dalam beberapa jenis, antara lain:
- Geohidrologi: salah satu cabang ilmu hidrologi yang membahas mengenai air tanah
- Hidrometeorologi: jenis ilmu hidrologi yang mengkaji tentang wujud gas yang ada di udara
- Potamologi: jenis ilmu hidrologi yang khusus membahas pergerakan air yang ada di permukaan
- Limnology: ilmu yang satu ini juga membahas mengenai permukaan air, namun yang dimaksud adalah permukaan air tenang seperti danau
- Kriologi: jenis ilmu hidrologi yang satu ini membahas mengenai air yang memadat seperti salju dan es
Yang dinamakan siklus hidrologi adalah siklus yang tujuannya untuk mempertahankan intensitas air hujan serta mempertahankan ketersediaan air yang ada di bumi. Lebih dari pada itu, adanya siklus hidrologi juga merupakan keadilan yang Maha Kuasa agar suhu dan cuaca yang ada di bumi tetap stabil. Bahkan dengan adanya siklus air ekosistem alam akan terjaga sehingga semua makhluk dapat hidup dengan baik.
Komponen Siklus Hidrologi
Teori mengenai siklus hidrologi telah ada sejak 3000 tahun yang lalu, dimana teori ini dikemukakan oleh Thales dan kawan-kawannya, Thales adalah seorang filsuf Yunani pada masa itu. saat itu, banyak teori yang muncul, bahkan salah satu bentuk pemikirannya adalah tidak masuk akal jika air laut akan menuju sungai. Akibat pemikiran tersebut, di tahun selanjutnya muncullah teori bahwa air sungai merupakan hasil dari air hujan yang turun ke bumi, teori ini dikemukakan oleh De Vinci, ilmuan dari Perancis pada tahun 1500.
Selain itu, di beberapa tahun berikutnya yaitu 1670 – 1680 mulai muncul teori mengenai curah hujan yang dirilis oleh Pierre Perault dan Edme Marriote. Keduanya menyebutkan bahwa air yang ada di sungai merupakan hasil perhitungan dari curah hujan. Dua puluh tahun berikutnya yaitu tahun 1700 Pierre Perault dan Edme Marriote memasukkan data mengenai jumlah air dari siklus hidrologi oleh Edmun Halley
Siklus hidrologi terus menjadi perbincangan yang populer di kalangan ilmuan. Pada tahun 1750 muncul pula seorang ilmuwan serta fisikawan bernama John Dalton, dialah yang menggagas mengenai teori hidrologi dan menguatkan terori sebelumnya. Beberapa tahun setelahnya, henry Darcy mengemukakan teori tentang aliran dalam media berpori pada tahu 1856.
Tidak berhenti di situ, Karena penelitian mengenai siklus hidrologi terus berlanjut, para ilmuan masih saja meneliti relasi pada jumlah air sungai dengan curah hujan. Buku yang membahas mengenai siklus hidrologi beserta gagasannya mulai diterbitkan, buku ini dibuat pada tahun 1904 oleh Danied Mead dalam bahasa Inggris. Saat tiba pada periode abad ke 21 beberapa teori baru mulai muncul, namun teori ini tidak berdiri sendiri tapi dikaitkan dengan teori lain.
Macam-Macam Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi pendek
Siklus hidrologi pendek adalah siklus dimana tahap adveksi tidak terjadi, sehingga pada suklis pendek ini tidak terjadi perpindahan awan. Oleh sebab itu, penguapan air laut yang telah menjadi awan akan turun dalam bentuk hujan dan langsung kembali ke laut. Evaporasi yang terjadi dikarenakan penguapan yang dibantu oleh sinar matahari tanpa dilanjutkan dengan proses perpindahan awan.
Air laut yang terkena paparan matahari akan menjadi uap dan membumbung ke atmosfer yang kemudian akan berubah menjadi partikel es atau yang biasa disebut tahap kondensasi. Partikel es yang telah berbentuk awan akan turun sebagai hujan yang langsung jatuh pada permukaan air laut. Maha Kuasa Allah yang menjadikan manusia mengetahui tentang siklus hidrologi pendek, dimana air yang berasal dari laut akan kembali lagi ke laut.
Siklus hidrologi sedang
Untuk siklus hidrologi yang selanjutnya adalah siklus hidrologi sedang, yang memang siklus yang satu ini umum terjadi di Negara kita. Tidak sama seperti siklus hidrologi pendek yang tidak melalui tahap adveksi, siklus hidrologi sedang masih melalui tahapan tersebut. sehingga masih ada tahap perpindahan awan. Siklus yang kedua ini dapat menghasilkan hujan pada daratan yang selanjutnya akan kembali ke laut, sungai atau badan air lainnya.
Sama seperti siklus hidrologi pada umumnya, tahap pertama yang dilalui adalah evaporasi atau penguapan. Selanjutnya air yang berhasil menjadi uap akan menuju atmosfer. Setelah itu, pada tahap adveksi uap air tersebut akan berpindah tempat dengan bantuan air, sehingga ada pula yang terbawa hingga ke daratan. Sebelum menuju ke daerah daratan, uap air masih berbentuk molekul gas.
Kemudian dilanjutkan dengan tahap dimana perubahan molekul gas atau uap menjadi awan. Dari perubahan molekul gas inilah gumpalan awan tersebut kemudian akan meluruh sebagai hujan. Air yang turun menuju daratan tidak semuanya di serap oleh tanah, namun ada pula yang mengalami tahap run off, yaitu bergeraknya air melalui berbagai saluran air yang kemudian membawa nya kembali ke badan air.
Siklus hidrologi panjang
Untuk siklus yang terakhir adalah siklus hidrologi panjang, dimana siklus ini terjadi di daerah pegunungan. Namun siklus panjang bukan hanya terjadi di pegunungan saja loh. Bisa juga pada daerah dengan iklim subtropics. Proses siklus hidrologi panjang sama dengan proses terjadinya siklus hidrologi pendek, yang membedakan hanya uap air yang berhasil dibawa menuju atmosfer tidak akan langsung turun menjadi air hujan setelah menjadi awan.
Untuk prosesnya tentu diawali dengan tahap evaporasi yaitu penguapan air dengan bantuan matahari langsung. Hasil penguapan tersebut akan dibawa ke atas atau menuju atmosfer bumi dan mengalami sublimasi. Molekul gas tersebut akan menjadi gumpalan awan yang di dalamnya berisi partikel es. Selanjutnya adalah tahap adveksi, yaitu tahap awan yang menggumpal akan berpindah ke berbagai tempat, bisa pula menuju daratan.
Awan yang sudah berpencar menuju ke beberapa titik yang salah stunya adalah daratan akan mengalami tahap presipitasi. Setelah itu barulah turun menjadi hujan, namun yang dimaksud disini bukanlah hujan dalam bentuk air tapi salju yang terakumulasi menjadi gletser. Setelah sampai pada daratan gletser tersebut lama kelamaan akan mencair sebab adanya perbedaan suhu dan tekanan.
Gletser yang telah mencair akan mengalir menuju alira sungai atau bisa pula membentuk aliran sungai. Atau bisa saja gletser yang mencair tersebut akan mengalami pergerakan menuju aslura air (run off) agar kembali ke laut.
Proses Siklus Hidrologi
Setiap kejadian atau peristiwa pasti memiliki proses yang melatar belakangi semua itu. nah tidak terkecuali dengan siklus hidrologi, bahwa pada dasarnya siklus hidrologi pun memiliki serangkaian proses panjang. Dimana proses tersebut akan berlangsung terus menerus. Ada Sembilan tahapan dalam siklus hidrologi yang akan kita bahas dalam artikel ini, diantaranya adalah tahap evaporasi, tahap transpirasi, tahap evapotranspirasi, tahap sublimasi, tahap kondensasi, tahap adveksi, tahap prespitasi, tahap run off, dan yang terakhir adalah tahap infiltrasi.
Ketika masuk kepada proses pertama siklus hidrologi hal ini berkenaan dengan menguapnya air dari seluruh daerah. Hasil penguapan dari air tersebut maka akan membumbung tinggi ke langit yang kemudian menjadi awan. Air yang berubah menjadi awan akan bertabrakan dengan awan hasil penguapan dari daerah lain, kemudian jadilah rintik air.
Selanjutnya rintik air tersebut akan jatuh ke bumi, dimana di daerah tertentu tidak hanya berupa hujan air namun juga bisa berupa salju atau es. Air yang turun dan membasahi tanah akan diserap oleh celah yang ada pada tanah dengan gerakan vertical maupun horisontal. Air yang diserap oleh tanah maka selanjutnya akan menjadi air tanah, dan sebagian yang lain akan mengalir ke sungai atau kembali ke laut.
Evaporasi (penguapan air di seluruh belahan bumi)
Pada tahap yang satu ini diartikan sebagai proses penguapan air dari seluruh sungai, laut dan lain sebagainya. Laut dan sungai yang sering disebut sebagai badan air membutuhkan matahari untuk melakukan proses penguapan. Sehingga air yang dapat menguap ke atas yang kemudian disebut dengan uap air. Proses penguapan inilah yang disebut dengan tahap evaporasi dalam siklus hidrologi.
Untuk lebih jelasnya, evaporasi atau penguapan merupakan perubahan molekul cair menjadi gas atau biasa disebut uap. Hasil penguapan yang dibantu oleh matahari tersebut akan membuat uap air naik ke langit atau menuju atmosfer bumi. Oleh sebab itu, matahari disebut sebagai faktor utama dalam proses ini, dimana banyaknya uap yang menuju atmosfer ditentukan oleh seberapa terik pada saat itu.
Tahap transpirasi (penguapan air melalui jaringan makhluk hidup
Mungkin tahap yang kedua ini juga bisa disebut dengan tahap penguapan, yang membedakan adalah air yang menguap bukan berasal dari badan air seperti sungan atau laut. Namun proses penguapan ini berasal dari makhluk hidup seperti tumbuhan dan hewan, dimana tahapan penguapannya sama dengan evaporasi. Jika evaporasi merupakan perubahan molekul cair dari badan air, maka pada tahap transpirasi molekul cair didapatkan dari tumbuhan dan hewan yang kemudian berubah menjadi gas atau uap.
Proses selanjutnya sama dengan tahap evaporasi, yaitu air yang menguap akan menuju atmosfer, dimana jumlahnya tidak sama saat proses evaporasi berlangsung. Oleh sebab itu, tahap transpirasi menghasilkan sedikit uap air.
Evapotranspirasi
Seperti namanya, pada tahap berikutnya merupakan gabungan dari evaporasi dan transpirasi, sehingga dalam tahap ini uap air yang dihasilkan lebih banyak, karena merupakan dabungan dari kedua tahap sebelumnya. Bisa kita artikan bahwa tahap evapotranspirasi adalah proses penguapan air mulai dari badan air hingga pada jaringan makhluk hidup. nah, pada tahap evapotranspirasi inilah yang berpangaruh besar terhadap system hidrologi.
Sublimasi
Proses penguapan memang tidak hanya seperti yang tersebut sebelumnya, karena ada pula yang disebut dengan tahap sublimasi. Untuk pengertiannya sendiri merupakan proses penguapan, dimana mengubah molekul cair menjadi uap. Namun yang membedakan tahap sublimasi dengan tahap penguapan yang lain adalah proses penguapan yang terjadi merupakan hasil dari perubahan es kutub serta es di gunung tanpa melalui proses cair terlebih dahulu.
Selanjutnya pada tahap ini, air yang menguap tidak terlalu banyak jika dibandingkan degan proses penguapan yang lain. Meski begitu setiap tahap dalam siklus hidrologi tetap penting, karena dapat mempengaruhi siklus air yang ada. Selain itu, pada tahap sublimasi waktu yang dibutuhkan untuk penguapan cenderung lebih lamban.
Kondensasi
Beralih dari berbagai proses penguapan di atas, kini kita menuju pada tahap kelima. Pada tahap berikut ini air yang menguap menuju atmosfer akan berubah menjadi partikel es. Perubahan yang satu ini dipengaruhi oleh suhu yang semakin rendah, sehingga menghasilkan partikel es yang sangat kecil. Selanjutnya, uap yang telah menjadi partikel es akan berubah lagi menjadi titik awan. Lalu bagaimana jika partikel es yang terkumpul semakin banyak? Nah, pada saat inilah awan akan semakin berwarna kelabu atau bahkan hitam.
Adveksi
Sebelum menuju tahap adveksi maka perlu diketahui bahwa tahap yang satu ini hanya terjadi pada siklus hidrologi panjang saja. Dimana pada tahap adveksi hasil penguapan air yang sudah menjadi awan akan menyebar ke berbagai tempat. Hal yang menyebabkan bergesernya letak tersebut adalah angin, yang bisa saja membawa awan tersebut ke daratan atau bahkan sebaliknya.
Prespitasi
Akibat suhu yang semakin meningkat maka awan tidak dapat mempertahankan kepadatannya, sehingga mengalami pencairan, proses inilah yang disebut dengan prespitasi. Dimana partikel es yang telah menjadi awan akan berubah menjadi titik air dan jatuh ke bumi. Air yang berasal dari awan inilah yang dinamakan dengan hujan. Salah satu gejala alam mencairnya awan ini juga tidak hanya berbentuk air saja, karena pada Negara tertentu bisa juga berupa hujan salju atau es.
Run off
Seperti namanya run berarti bergerak atau lari, jika dihubungkan dengan siklus hidrologi adalah air yang berhasil sampai ke bumi akan bergerak ke berbagai wilayah. Pergerakan yang terjadi merupakan prinsip air itu sendiri yaitu bergerak dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah, sehingga air yang mengalir bisa melalui saluran air, got, dan badan air.
Infiltrasi
Tahap yang terakhir dalam siklus hidrologi adalah taha infiltrasi, dimana pada tahap inilah proses pencadangan air melalui tanah dimulai, peristiwa ini juga bisa disebut dengan proses terjadinya air tanah. Selanjutnya sebagian air yang lain akan kembali ka laut.
Bagaimana? Sudah paham kan mengenai siklus hidrologi, tahapannya serta komponennya? Untuk mengingat kembali, siklus hidrologi terbagi ke dalam Sembilan tahapan, yaitu evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi, sublimasi, kondensasi, adveksi, presipitasi, run off serta infiltrasi. Kesembilan tahapan tersebut memiliki peran masing-masing yang intnya adalah mengulas tahapan penguapan air sampai kembalinya air ke laut.
Selain itu, siklus hidrologi juga terbagi atas tiga macam, yaitu, siklus hidrologi panjang, siklus hidrologi pendek dan siklus hidrologi sedang, yang diantara ketiganya ada yang tanpa melalui tahap adveksi. Proses yang terjadi dalam siklus hidrologi akan mempengaruhi curah hujan. Oleh sebab itu untuk menjaga air di bumi serta kualitasnya, jangan lagi ada yang membuang sampah ke laut atau di perairan. Cintai bumi kita, karena dari tanah dan lautnya lah manusia mengambil manfaat untuk kelangsungan hidupnya.
