Proses penguapan yang terjadi pada pohon atau tanaman dalam siklus air sering disebut

Sobat Pintar pernah tidak berpikir apakah air yang ada di bumi dapat habis jika kita pakai terus menerus? Coba kita hitung dan bayangkan, saat ini Indonesia memiliki jumlah penduduk sekitar 270 juta. Setiap harinya mereka membutuhkan air bersih untuk minum rata-rata 3 liter per orang. Berarti per hari dibutuhkan 810 juta liter air bersih hanya untuk minum, belum untuk kegiatan yang lain seperti mencuci, mandi, dan memasak.

Table of Contents Show

Pengertian dan Tahapan Siklus Air
1. Evaporasi/Transpirasi
2. Kondensasi
3. Presipitasi
Macam-Macam Siklus Air
Siklus pendek
Siklus sedang
Siklus panjang
Krisis Air Bersih
Faktor- faktor yang memengaruhi
Unit Pengukuran
Evaporimeter
Video yang berhubungan

Bisa Sobat Pintar bayangkan berapa banyak air bersih yang dibutuhkan dalam waktu satu bulan hanya untuk penduduk Indonesia saja? Dari mana air sebanyak itu bisa kita dapatkan setiap harinya? Sobat Pintar dapat menemukan jawabannya dengan memahami apa itu siklus air atau siklus hidrologi yang akan kita bahas pada artikel kali ini.

Eits.. untuk kelengkapan sub lainnya dan evaluasi akhir ada di fitur Belajar Pintar bab Ekologi di aplikasi Aku Pintar ya, Sobat.

Pengertian dan Tahapan Siklus Air

Siklus hidrologi atau daur air yang dikenal juga dengan istilah siklus air adalah sirkulasi air yang menggambarkan pergerakan molekul air (H2O) dari atmosfer ke bumi dan sebaliknya, yang tidak pernah berhenti sehingga membentuk rangkaian melingkar perjalanan molekul air di bumi yang disebut siklus. Berikut tiga proses utama siklus air atau siklus hidrologi yang perlu Sobat Pintar ketahui.

1. Evaporasi/Transpirasi

Istilah evaporasi digunakan untuk menunjukkan proses penguapan air yang berasal dari laut, sungai, danau, dan badan air lainnya. Sedangkan transpirasi merupakan pelepasan molekul air sebagai hasil metabolisme dari tumbuh-tumbuhan. Pada prinsipnya keduanya sama karena merupakan proses perubahan zat cair menjadi gas yang akan berkumpul di atmosfer.

2. Kondensasi

Kondensasi adalah proses perubahan air dari gas menjadi cair, atau kita kenal dengan istilah pengembunan, yang merupakan kebalikan dari evaporasi atau penguapan. Pada siklus hidrologi, kondensasi terjadi di atmosfer akibat perubahan suhu dan tekanan. Akibat adanya kondensasi, air akan berkumpul membentuk awan hitam yang siap turun sebagai hujan ketika mencapai titik jenuh.

3. Presipitasi

Presipitasi merupakan produk dari kondensasi. Presipitasi dapat terjadi karena adanya pendinginan dan penambahan uap air, sehingga air yang membentuk awan mencapai titik jenuh. Semakin banyak uap air yang terbentuk di atmosfer, maka tetesan air yang ada di awan akan semakin banyak dan semakin berat. Ketika awan tidak mampu menampung banyaknya air yang terbentuk, maka air tersebut akan dikeluarkan dalam bentuk hujan.

Air akan turun dalam bentuk salju ketika suhu berada di bawah titik beku (0 derajat Celcius atau 32 derajat Fahrenheit). Karena rendahnya suhu ketika musim dingin, uap air di atmosfer akan terkondensasi menjadi es yang padat tanpa melalui tahap cair. Kristal es yang terbentuk akan menyerap dan membekukan uap air tambahan dari udara disekitarnya menjadi kristal salju yang kemudian jatuh ke bumi.

Selain ketiga istilah yang menggambarkan proses daur air yang telah kita bahas di atas, ada beberapa istilah lain yang perlu Sobat Pintar ketahui untuk lebih memahami proses yang terkait dengan siklus hidrologi yaitu:
- Intersepsi, air hujan terjebak di atas tanaman kemudian menguap sebelum mencapai tanah.
- Adveksi, awan bergerak menuju tempat lain karena bantuan angin.
- Run off, air bergerak di darat dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah.
- Infiltrasi, air meresap ke dalam pori-pori tanah.

Nah Sobat, proses dan tahapan tersebut akan berulang terus-menerus sehingga air yang ada di bumi akan berputar dan tidak akan habis.

Macam-Macam Siklus Air

Siklus air atau siklus hujan dapat dibedakan menjadi tiga jenis berdasarkan panjang dan lama proses pergerakan molekul air.

Siklus pendek

Siklus air pendek diawali dari evaporasi air laut ke atmosfer. Pada ketinggian tertentu, uap air akan mengalami kondensasi yang akan membentuk awan. Awan yang tak mampu menahan beban air akan mengalami presipitasi dan terjadi hujan sehingga air jatuh kembali ke laut.

Siklus sedang

Seperti yang terjadi pada siklus pendek, siklus sedang terjadi ketika air laut menguap. Yang membedakan adalah uap air akan terbawa oleh angin menuju daratan. Di ketinggian tertentu, uap air mengalami proses kondensasi menjadi awan.

Awan kemudian menjadi hujan yang jatuh di daratan, meresap ke dalam tanah, sebagian akan diserap oleh akar tumbuhan, sebagian lagi akan terbawa aliran air permukaan seperti sungai dan parit. Air akan melewati berbagai macam saluran-saluran air yang akan membawanya kembali berakhir ke laut.

Siklus panjang

Siklus panjang diawali dengan evaporasi dan kondensasi air laut. Awan yang terbentuk dibawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di area daratan. Nah, awan yang terbentuk tadi bergabung dengan uap air yang berasal dari evaporasi danau dan sungai, serta transpirasi tumbuhan. Karena dipengaruhi ketinggian tempat, uap air mengenai lapisan udara dingin dan berubah menjadi salju sehingga terjadilah hujan salju saat musim dingin dan juga membentuk bongkahan es di pegunungan tinggi.

Bongkahan es di pegunungan akan meluncur ke tempat lebih rendah akibat gaya gravitasi. Bongkahan es yang meluncur karena gaya gravitasi ini disebut gletser. Gletser yang terkena suhu tinggi kemudian mencair dan mengalir melalui perairan darat yang akan kembali ke laut.

Krisis Air Bersih

Jika Sobat Pintar mengamati permukaan bumi di peta, terlihat sebagian besar bumi tertutupi oleh air. Hal tersebut membuat kita berpikir seakan-akan sumber air di dunia ini sangat melimpah. Namun pada kenyataannya, 97.5% air di bumi adalah air laut dan air payau yang tidak dapat dikonsumsi. Sisanya hanya 2.5% adalah air tawar yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari.

Dari 2.5% sumber air tawar tersebut, yang dapat dipakai manusia hanyalah 0.003% saja karena sebagian besar air tawar di bumi tersimpan dalam bentuk es dan gletser atau endapan salju. Sehingga, cadangan air bersih terbagi secara tidak merata di permukaan bumi. Hal tersebut dapat menyebabkan krisis air bersih di daerah-daerah tertentu.

Banyak faktor yang dapat memicu terjadinya krisis air bersih. Faktor utama pemicu kelangkaan air bersih adalah overpopulasi yang diiringi dengan meningkatnya pertumbuhan industri. Akibatnya, ekosistem air berubah seperti yang terjadi di beberapa wilayah, misalnya di Surabaya, Jawa Timur, dan Jakarta.

Faktor lain yang dapat menyebabkan kelangkaan air bersih adalah konflik yang berkepanjangan, seperti yang terjadi di Palestina dan Pakistan. Konflik perebutan lahan dan peperangan dapat menyebabkan polusi air yang diakibatkan oleh bahan-bahan kimia berbahaya.

Selain itu, kekeringan yang terjadi di wilayah dengan curah hujan rendah juga dapat mengakibatkan krisis air bersih. Demikian pula dengan aktivitas manusia yang menyebabkan kerusakan lingkungan, seperti eksploitasi hutan berlebihan tanpa diimbangi dengan reboisasi. Akibatnya, terjadilah perubahan iklim yang tidak menentu sehingga dapat menyebabkan bencana kekeringan di berbagai wilayah.

Writer: Zakiyathun Nuha
Editor: Deni Purbowati, Qorin R

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

Uap air yang telah menguap dari teh panas terkondensasi menjadi tetesan air. Gas air tidak terlihat, tetapi awan tetesan air adalah petunjuk dari penguapan yang diikuti oleh kondensasi

Evaporasi dapat pula diartikan sebagai proses difusi uap air ke atmosfer dari permukaan air yang terbuka bebas. Termasuk diantaranya adalah kehilangan air dari danau, sungai, bahkan awan dan tanah jenuh dan permukaan tumbuhan, tetapi tidak menggabungkan kehilangan transpirasi dari tumbuhan. Sangat penting untuk membedakan antara proses evaporasi yang hanya memperhatikan badan air yang bebas dan yang berasal dari evapotranspirasi.[1]

Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup untuk menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan molekul tersebut dapat terbang ke dalam gas dan "menguap"

Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan seperti ini memiliki molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diperlukan untuk berubah menjadi uap. Namun cairan seperti ini sebenarnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan karena itu lebih tak terlihat

Penguapan adalah bagian esensial dari siklus air. Uap air di udara akan berkumpul menjadi awan. Karena pengaruh suhu, partikel uap air yang berukuran kecil dapat bergabung (berkondensasi) menjadi butiran air dan turun hujan.[2] Siklus air terjadi terus menerus. Energi surya menggerakkan penguapan air dari samudera, danau, embun dan sumber air lainnya. Dalam hidrologi penguapan dan transpirasi (yang melibatkan penguapan di dalam stomata tumbuhan) secara kolektif diistilahkan sebagai evapotranspirasi.

Laju evaporasi sebagian dikendalikan oleh radiasi matahari, yang menyediakan energi yang dibutuhkan untuk mengubah air dalam bentuk cair menjadi uap air, yaitu panas laten penguapan atau 2.44 × 106J kg-1 di suhu 25oC. Proporsi radiasi bersih yang diterima oleh bumi yang tersedia untuk proses ini bergantung tidak hanya pada transmisi, absorpsi, dan refleksi atmosfer dan permukaan bumi, tapi juga jumlah yang digunakan untuk pemanasan atmosfer dan pemanasan tanah. Kelembaban udara diatas permukaan evaporasi pada akhirnya akan meningkat sampai, ketika udara menjadi jenuh, penguapan akan berhenti kecuali lapisan-lapisan ini tersebar. Kebutuhan uap lembab atmosferik oleh karenanya dikendalikan tak hanya oleh keseimbangan radiasi tapi juga oleh humiditas dan kecepatan angin. Laju evaporasi disamping itu juga dipengaruhi oleh karakteristik badan air itu sendiri, yakni kedalaman, luas dan kualitas air. Pemahaman laju evaporasi menjadi lebih rumit oleh perlunya membedakan antara evaporasi potensial dan aktual. Evaporasi aktual adalah laju kehilangan air yang teramati, sedangkan laju potensial adalah evaporasi yang mungkin terjadi pada badan air bebas.[1]

Faktor- faktor yang memengaruhi

Besar kecilnya evaporasi dipengaruhi oleh faktor suhu air, suhu udara, kelembapan tanah, kecepatan angin, tekanan udara, dan sinar matahari.[3] Beberapa faktor penting yang memengaruhi laju evaporasi secara langsung atau tidak langsung diantaranya ialah:[4]

Radiasi matahari dan daratan

Radiasi total matahari dan bumi menyedia asupan panas yang terus menerus ke permukaan air dan dengan demikian sangat mempengaruhi radiasi gelombang panjang dan pendek yang keluar dari / melalui permukaan dan berakibat pada suhu permukaan air, yang pada gilirannya mengatur proses penguapan. Keseimbangan radiasi dengan demikian menentukan laju hilangnya air dari permukaan.

Aliran udara diatas permukaan

Lapisan tipis udara yang bersentuhan dengan dan dekat permukaan evaporasi memperoleh uap air dari permukaan. Aliran udara itu secara konstan disingkirkan dari permukaan oleh angin, membawa aliran udara baru yang bersentuhan dengan permukaan penguapan. Selain itu, turbulensi yang ada menimbulkan proses pertukaran antara lapisan tipis udara yang bersentuhan dengan permukaan dan lapisan yang berada tepat di atasnya. Dengan demikian kecepatan angin dan derajat turbulensi pada permukaan penguapan sangat memengaruhi laju evaporasi.

Suhu permukaan penguapan dan udara

Suhu permukaan penguapan dan suhu udara di lapisan terendah di atasnya, yang menentukan gradien suhu langsung di atas permukaan merupakan faktor penting yang memengaruhi laju penguapan dari permukaan, karena suhu permukaan akan menentukan radiasi gelombang panjang yang keluar.

Kelembaban/uap air

Kelembaban relatif atau uap air di permukaan dan gradien tekanan uap dalam lapisan tipis udara yang berada langsung di atas permukaan, memengaruhi laju evaporasi dari permukaan karena evaporasi secara langsung proporsional dengan perbedaan antara tekanan uap jenuh pada permukaan air di suhu air permukaan dan tekanan uap udara di lapisan tipis, pada suhu udara

Sifat dan ukuran permukaan evaporasi

Pada badan air, kekasaran permukaan memengaruhi keseimbangan radiasi dan memengaruhi juga evaporasi yang berlangsung, sementara itu evaporasi dari permukaan tanah bergantung pada jumlah uap lembab yang tersedia pada permukaan penguapan, komposisi tanah, tipe tutupan vegetasi di atasnya, dan sebagainya. Ukuran permukaan penguapan juga memengaruhi laju evaporasi karena massa udara dapat termodifikasi saat bergerak di atas area permukaan yang luas yang mungkin memiliki variasi suhu udara / air / permukaan serta variasi kelembapan dan aliran angin di atas permukaan penguapan yang besar.

Kedalaman air

Kedalaman badan air memengaruhi laju evaporasi karena kemampuan danau dalam untuk menyimpan panas pada musim panas dan melepaskannya kembali pada musim dingin, sehingga memengaruhi nilai evaporasi bulanan atau musiman.

Unit Pengukuran

Laju evaporas dinyatakan sebagai volume air yang terevaporasi dari satuan area per satuan waktu. Satuan waktu yang digunakan adalah per harian. Besarnya dinyatakan dalam satuan mm/hari.[4]

Alat pengukur jumlah air yang menguap ke atmosfer dalam waktu tertentu.

Evaporimeter

Pengukuran evaporasi dilakukan dengan mengukur perubahan ketinggian permukaan air di dalam tangki atau wadah yang dirancang khusus,yang disebut evaporimeter. Evaporimeter terdiri dari dua kategori, yaitu wadah evaporasi dan atmometer.[4]

	Padat	Cair	Gas	Plasma
Dari	Ke
Padat	N/A	Mencair	Menyublim	N/A
Cair	Membeku	N/A	Menguap	N/A
Gas	Mengkristal	Mengembun	N/A	Ionisasi
Plasma	N/A	N/A	Rekombinasi	N/A

(Inggris)Penguapan air Diarsipkan 2008-06-12 di Wayback Machine.
(Inggris)Artikel MSN Encarta tentang penguapan Diarsipkan 2008-02-14 di Wayback Machine.
(Indonesia)Kondensasi dan Evaporasi

^ a b Thomas, David S. G.; Goudie, Andrew S. (2009-07-17). The Dictionary of Physical Geography (dalam bahasa Inggris). Oxford: John Wiley & Sons. hlm. 185. ISBN 978-1-4443-1316-1. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^ Kimia, Ilmu (2012-11-26). "Kondensasi dan Evaporasi". Ilmu Kimia | Artikel dan Materi Kimia (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-12-31.
^ Sumantri, Arif (2017). Kesehatan Lingkungan - Edisi Revisi. Depok: Prenada Media. hlm. 36. ISBN 978-602-422-573-5. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^ a b c Srivastava, Gyan P. (2009). Surface Meteorological Instruments and Measurement Practices (dalam bahasa Inggris). New York: Atlantic Publishers & Dist. hlm. 266, 267. ISBN 978-81-269-0968-1. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)