Siklus air atau siklus hidrologi ialah siklus yang menjelaskan pergerakan air secara berkelanjutan di permukaan darat, maritim, dan udara.
Massa air di bumi ini bersifat konstan dari waktu ke waktu, yang berganti cuma lokasinya serta mutu dari air tersebut. Lokasi-lokasi penyimpanan air antara lain yaitu air tawar, air asin, atmosfer, dan es.
Seiring dengan bergeraknya air dalam siklus air, bukan cuma lokasi dari air tersebut yang berubah, namun wujudnya juga. Dari cairan menjadi uap kemudian menjadi es hingga menjadi cairan lagi.
Siklus air ialah proses transfer energi, sehingga membuat pergeseran temperatur.
Ketika air mengalami penguapan, kalor di udara sekitar diserap sehingga udara menjadi dingin. Ketika air mengalami kondensasi, kalor dilepaskan ke udara sekitar, sehingga udara menjadi hangat.
Siklus air memiliki manfaat yang sungguh banyak bagi kehidupan di bumi. Mulai dari menyediakan air higienis bagi ekosistem makhluk hidup, selaku media perpindahan panas global, sampai menjadi katalis proses pelapukan.
Siklus air sangatlah penting bagi keberlanjutan kehidupan di bumi sebab setiap makhluk hidup memerlukan air untuk bertahan.
Daftar Isi
Urutan Proses Siklus Air
Sebelum membicarakan tiap tahap dari proses siklus air, kita perlu menelaah dahulu sebenarnya apa saja sih tindakan yang ada dalam siklus air, serta bagaimana urutannya.
Berdasarkan gambar diatas, kita dapat mempesona kesimpulan bahwa secara garis besar, tahapan proses siklus air ialah sebagai berikut.
- Evaporasi & Transpirasi
- Kondensasi
- Adveksi (Transportasi)
- Presipitasi & Sublimasi
- Runoff
- Infiltrasi
- Perkolasi
- Streamflow (pedoman sungai)
Secara biasa , siklus air terdiri dari 8 proses yang saling berkaitan. Seperti yang telah disebutkan diatas, proses-proses tersebut antara lain yaitu evaporasi dan transpirasi, kondensasi, adveksi, presipitasi dan sublimasi, runoff, infiltrasi, perkolasi, dan streamflow atau ajaran sungai.
Proses-Proses dalam Siklus Air
Kita sudah membahas tahapan apa saja yang ada dalam siklus air, sekarang kita akan membahas secara lebih mendalam tentang tiap-tiap tahapan tersebut.
Tidak semua proses disini harus terjadi dalam suatu siklus air, ada beberapa proses yang jarang sekali terjadi seperti sublimasi dan deposisi. Namun, kita tetap akan membicarakan proses-proses tersebut.
Presipitasi
Presipitasi terjadi saat uap air yang mengalami kondensasi sudah jenuh dan turun ke permukaan bumi. Mayoritas presipitasi berupa hujan, tetapi, ada pula yang berbentuk salju, es, dan kabut.
Presipitasi hanya mampu terjadi dikala awan-awan yang mengandung partikel uap air tersebut telah bosan oleh uap air. Artinya, awan tersebut sudah tidak bisa menahan air yang ada didalamnya.
Ketika awan hujan gres terbentuk, awan tersebut akan berwarna putih. Seiring dengan berjalannya waktu, semakin banyak uap air yang terkandung pada awan tersebut akan menjadikannya menjadi berwarna gelap. Letika telah siap untuk mengalami presipitasi, awan tersebut akan menjadi lebih gelap.
Warna gelap ini bukan disebabkan oleh berubahnya warna air, berubahnya struktur kimia awan, atau faktor polusi. Gelap pada awan disebabkan oleh ketidakmampuan cahaya menembus awan.
Setiap tahun, lebih dari 505,000 km3 air jatuh sebagai presipitasi, 398,000 km3 dari presipitasi tersebut jatuh diatas permukaan laut. Dibanding laut, hujan di daratan tidak terlalu signifikan, setiap tahun, cuma 107,000 km3 air jatuh selaku hujan dan 1000 km3 jatuh selaku salju.
Intersepsi
Intersepsi terjadi saat air yang jatuh sebagai presipitasi ditahan oleh obyek lain sehingga menguap kembali ke udara. Artinya, air tidak sempat meraih tanah dan mengalami proses infiltrasi ataupun runoff.
Secara lazim, terdapat 2 jenis intersepsi, yakni intersepsi canopy/foliage dan intersepsi lainnya. Intersepsi foliage terjadi ketika air tertahan oleh daun flora sedangkan intersepsi lainnya terjadi dikala air tertahan oleh benda impermeable seperti atap rumah atau permukaan bak.
Intersepsi yang banyak pada suatu kawasan akan mempersingkat siklus air pada kawasan tersebut. Hal ini terjadi alasannya adalah air dikala jatuh pribadi menguap lagi selaku uap air dan siap membentuk hujan baru.
Lelehan es
Ketika es meleleh, air hasil lelehannya tersebut akan mengakibatkan runoff. Fenomena ini kerap didapatkan pada negara yang tengah mengalami transisi dari trend cuek menuju animo panas.
Lelehan es juga terjadi di maritim, pada perkara ini, bongkah es dan gletser mencair sehingga menciptakan permukaan maritim naik.
Pencairan gletser dan bongkahan es ini disebabkan oleh suhu udara yang meningkat, perubahan iklim, air bahari yang menghangat, serta cuaca yang tidak menentu di lapisan troposfer.
Lelehan es ini disinyalir menjadi salah satu fenomena yang paling dipengaruhi dan mempengaruhi proses pemanasan global. Oleh alasannya adalah itu, fenomena ini mesti ditinjau lebih lanjut lagi oleh meteorologist dan geografer lingkungan.
Runoff (Aliran Air Permukaan)
Runoff pada dasarnya adalah pergerakan air dari daratan menuju ke laut atau tubuh air yang lain. Runoff mampu berupa air yang mengalir di permukaan tanah ataupun di sungai.
Selama bergerak di permukaan, air mampu mengalami evaporasi menjadi uap air, terserap kedalam tanah melalui infiltrasi, hingga tersimpan di tubuh air seperti danau dan bendungan.
Runoff merupakan salah satu penyebab abrasi dan sedimentasi material di permukaan bumi. Hal ini terjadi alasannya runoff mampu mengikis material dan membawanya hingga ke daerah jauh. Salah satu jenis abrasi yang disebabkan oleh fenomena ini antara lain yaitu erosi air dan erosi.
Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses meresapnya air dari permukaan tanah ke dalam tanah. Setelah terjadi infiltrasi, air permukaan tersebut akan bermetamorfosis air tanah.
Infiltrasi yang tinggi ialah salah satu argumentasi terbentuknya fatwa air sub permukaan, zona akifer, dan sungai bawah tanah.
Aliran sub-permukaan
Aliran sub permukaan ialah anutan air pada zona air tanah vadose atau zona akifer. Aliran ini lazimnya bermuara di maritim, tetapi ada pula pedoman sub permukaan yang kembali ke permukaan tanah. Fenomena ini terjadi saat air tersebut dipompa atau keluar lewat resurgent stream dari sungai bawah tanah.
Umumnya, laju recharge untuk akifer cukup lama sehingga jika tidak ada gaya yang mendorongnya, air akifer yang telah habis akan sungguh susah untuk mengisi dirinya sendiri. Oleh sebab itu, air akifer kerap dianggap sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui.
Evaporasi
Evaporasi yaitu perubahan air dari bentuk cair menjadi bentuk gas karena dipanaskan oleh sumber energi.
Pada tahap ini, air yang mulanya berada di daratan bermetamorfosis uap air dan menetap di udara. Uap air yang sudah ada di udara ini nantinya dapat mengalami kondensasi hingga berkembang menjadi awan hujan.
Dalam setahun, air di permukaan bumi mengalami evaporasi sebesar 505,000 km3, yang mana 434,000 km3 dari jumlah tersebut berasal dari penguapan air maritim.
Sublimasi
Sublimasi terjadi saat air dalam bentuk padat seperti kristal salju atau balok es berganti eksklusif menjadi uap air, tanpa melalui bentuk cair. Proses ini merupakan salah satu proses yang jarang terjadi di alam karena memerlukan energi yang banyak.
Deposisi
Deposisi terjadi ketika air dalam bentuk uap air berganti eksklusif menjadi air padat seperti kristal salju dan balok es, tanpa melalui bentuk cair. Seperti sublimasi, proses ini juga jarang terjadi di kehidupan sehari-hari karena membutuhkan suhu yang sangat masbodoh.
Adveksi
Adveksi ialah pergerakan uap air, baik yang sudah berkondensasi maupun yang belum, melalui atmosfer. Umumnya, adveksi ini digunakan untuk menjelaskan awan-awan yang bergerak di lapisan troposfer.
Gerakan adveksi ini umumnya disokong oleh angin selaku pendorongnya. Tanpa adveksi, mustahil uap air yang menguap diatas lautan mampu menjadi hujan di daratan.
Oleh sebab itu, adveksi ialah salah satu komponen siklus air yang sangat penting. Tanpa adveksi, sangat sulit bagi hujan untuk terjadi di tempat daratan.
Kondensasi
Kondensasi yakni perubahan air dari bentuk gas (uap) menjadi bentuk cair (butiran air). Kondensasi terjadi ketika uap air mengalami pendinginan sehingga kehilangan energi dan berganti bentuk.
Contoh utama kejadian kondensasi adalah pada pembentukan awan di atmosfer, atau pada dikala pembentukan embun di pagi hari. Kedua peristiwa tersebut memerlukan suhu yang dingin dan uap air dalam jumlah banyak.
Transpirasi
Transpirasi ialah keluarnya air dalam bentuk uap oleh proses respirasi makhluk hidup. Proses ini umumnya diasosiasikan dengan uap air yang dikeluarkan oleh pohon dan tanaman lainnya dari proses respirasi serta fotosintesis.
Transpirasi merupakan salah satu alasan mengapa hutan hujan Amazon di Amerika Selatan mempunyai iklimnya sendiri serta cuaca yang berbeda dengan wilayah sekitarnya.
Perkolasi
Perkolasi adalah gerakan air dalam lapisan-lapisan tanah. Jika infiltrasi adalah gerakan air meresap memasuki lapisan tanah, maka perkolasi yakni gerakan air di dalam lapisan tanah.
Proses perkolasi memungkinkan terbentuknya pemikiran air sub permukaan serta air tanah akifer. Air mampu masuk kedalam akifer karena telah lewat proses perkolasi antar lapisan batuan.
Sedangkan, air sub permukaan mampu terjadi alasannya adalah ada air-air yang meresap masuk ke dalam tanah dan bergerak di dalamnya.
Jika masih gundah, coba bayangkan setetes air yang jatuh ke permukaan bumi saat terjadi hujan. Saat air tersebut jatuh ke tanah dan menyerap masuk ke dalam tanah, itu yakni fenomena infiltrasi. Sedangkan, ketika air yang meresap tersebut masuk lebih jauh ke dalam lapisan-lapisan tanah, maka itu yakni proses perkolasi.
Tektonik Lempeng
Tektonik lempeng juga berperan dalam mempengaruhi siklus air, meski tidak sebesar proses-proses diatas. Proses-proses yang menghipnotis siklus air pada tektonik lempeng antara lain yakni subduksi, khususnya yang terjadi pada kerak benua dan kerak samudera.
Ketika suatu lempeng mengalami subduksi, terutama pada kawasan lautan, maka lempeng tersebut akan menghujam kebawah ke dalam mantel bumi. Nah, dalam proses subduksi, yang menghujam kebawah ini adalah kerak samudera.
Kerak samudera umumnya mengandung air dalam jumlah yang cukup banyak. Sehingga, dikala dia terbenam ke arah mantel bumi, kerak samudera akan membawa air kedalam kerak dan mantel bumi.
Air yang ada didalam bumi tersebut tentu saja tidak akan terjebak selamanya di perut bumi. Seiring dengan waktu, air tersebut akan dikeluarkan lewat magma yang keluar dari bumi dalam proses vulkanisme serta geyser.
Sering kan kalian melihat letusan gunung api atau vulkanisme di suatu daerah yang justru banyak mengeluarkan uap air. Nah, itu adalah salah satu cara untuk mengeluarkan air-air yang terjebak di dalam kerak dan mantel bumi.
Jenis-Jenis Siklus Air
Secara biasa , kita mengenal 3 jenis siklus air, yaitu, siklus air pendek, sedang, dan panjang.
Yang membedakan ketiga siklus air ini hanyalah jarak dan tahapan yang ditempuh oleh air. Semakin panjang siklus air tersebut, kian banyak pula tahapan yang harus dilalui dan jarak yang mesti ditempuh oleh air.
Berikut ini yaitu penjelasan lebih mendalam perihal 3 jenis siklus air tersebut.
Siklus Air Pendek
Siklus air pendek ialah perumpamaan yang kerap dipakai untuk merujuk kepada siklus air yang terjadi pada lokasi yang sama. Pada siklus ini, uap air yang ada di udara tidak mengalami adveksi sehingga tetap berada pada lokasi yang serupa.
Berdasarkan gambaran diatas, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa setidaknya terdapat 3 tahap dalam siklus air pendek, yakni
- Evaporasi
- Kondensasi
- Presipitasi
Secara biasa , air yang mengalami pemanasan akan menguap ke atmosfer. Setelah itu, uap air ini akan mendingin dan membentuk awan-awan yang pada risikonya akan turun menjadi hujan.
Siklus Air Sedang
Siklus air sedang ialah perumpamaan yang kerap digunakan untuk merujuk kepada siklus air yang terjadi pada lokasi yang berlawanan.
Pada siklus air sedang, uap air yang telah terkondensasi di udara mengalami proses adveksi, adalah transportasi oleh angin sehingga mengalami presipitasi di kawasan lain.
Berdasarkan gambar diatas, kita mampu mengambil kesimpulan bahwa setidaknya terdapat 5 tahap dalam siklus air sedang, ialah
- Evaporasi
- Kondensasi
- Adveksi
- Presipitasi
- Runoff
Secara umum, terdapat 5 proses yang terjadi dalam siklus air sedang, yang pertama adalah air yang menguap dikarenakan pemanasan oleh sinar matahari.
Air yang menguap ini kemudian akan berkondensasi di atmosfer kemudian mengalami adveksi alasannya didorong oleh angin. Pada akhirnya, awan-awan yang ada akan jenuh dengan air sehingga menghasilkan hujan.
Disini, sebab presipitasi yang terjadi biasanya di daratan, terjadi pula runoff atau air limpasan hujan. Air ini akan berkumpul di sungai-sungai kemudian bermuara di lautan.
Siklus Air Panjang
Siklus air panjang sesungguhnya sungguh seperti dengan siklus hidrologi sedang, hanya saja, cakupannya lebih luas. Pada siklus air panjang, uap air yang sudah berada di udara mengalami adveksi atau transportasi oleh angin ke tempat-tempat yang jauh.
Jika terdapat pegunungan, air akan turun selaku salju atau kristal es dan tertahan di puncak gunung selaku lapisan salju. Selain itu, karena jaraknya yang sungguh jauh, sangat mungkin bagi runoff untuk mengalami evaporasi ulang atau diambil flora dan dikeluarkan melalui transpirasi.
Berdasarkan gambar diatas, mampu ditarik kesimpulan bahwa siklus air panjang setidaknya berisikan 7 tahap yaitu
- Evaporasi
- Kondensasi
- Adveksi
- Presipitasi (Mungkin juga presipitasi es/salju)
- Lelehan es (Hanya jikalau presipitasi dalam bentuk salju/es)
- Runoff
- Transpirasi
Secara lazim, air yang ada di lautan (atau daratan) mengalami pemanasan oleh sinar matahari sehingga menguap dan berkondensasi di atmosfer menjadi awan. Setelah itu, awan-awan ini didorong oleh angin ke daratan, tetapi, kebetulan mereka melalui tempat pegunungan.
Karena suhu yang lebih masbodoh di daerah pegunungan, maka presipitasi yang terbentuk umumnya berbentuksalju atau es. Hal ini dapat menjebak air di dalam kriosfer atau cryosphere adalah lapisan-lapisan es di pegunungan dan gletser.
Air tersebut akan senantiasa terjebak di lapisan es hingga mereka mampu mencair, biasanya di isu terkini panas. Setelah mencair, baru air tersebut bisa kembali beredar di siklus air.
Waktu Tinggal Air (Residence time)
Residence time atau waktu tinggal yaitu ungkapan untuk menawarkan rata-rata usang air berada dalam sebuah tempat. Indikator ini dijumlah dengan cara mengkalkulasikan umur rata-rata air di suatu lokasi.
Waktu tinggal air sungguh penting dan mempunyai imbas yang besar terhadap siklus air. Semakin usang air terjebak dalam sebuah lapisan atau lokasi, maka jumlah air yang mampu beredar di siklus air pun menyusut.
Air tanah dalam dapat menghabiskan lebih dari 10,000 tahun di dalam lapisan tanah sebelum alhasil keluar ke permukaan atau mengalir ke maritim.
Air permukaan mirip kelembaban tanah hanya menghabiskan waktu yang sedikit di tanah sebelum akibatnya mengalami evaporasi dan menjadi uap air di udara.
Antarctica dan Greenland yang merupakan ice sheet atau kawasan es paling besar di dunia mampu menyimpan air dengan durasi yang sangat lama. Umur air tertua yang ditemukan dalam es di Antarctica yaitu sekitar 800,000 tahun.
Berikut ini adalah tabel yang menjelaskan rata-rata residence time air di reservoir atau tempat penyimpanan air yang berbeda beda.
| Reservoir | Rata-rata Waktu Tinggal |
| Antarctica | 20.000 tahun |
| Lautan | 3.200 tahun |
| Gletser | 20-100 tahun |
| Tutupan salju musiman | 2-6 bulan |
| Kelembaban tanah | 1-2 bulan |
| Air tanah atas | 100-200 tahun |
| Air tanah dalam | 10.000 tahun |
| Danau | 50-100 tahun |
| Sungai | 2-6 bulan |
| Atmosfer | 9 hari |
Dapat kita tarik kesimpulan dari tabel diatas bahwa waktu tinggal air paling usang yaitu di kutub selatan. Jika suatu air mengalami presipitasi di kutub dan membeku menjadi es, maka diharapkan waktu hingga 20.000 tahun sampai air tersebut kembali beredar lagi pada siklus air.
Dampak siklus air pada iklim dan cuaca
Siklus air mempunyai tugas yang sungguh besar dalam menghipnotis iklim dan cuaca sebuah kawasan, alasannya mirip yang kita pahami, air merupakan bagian cuaca yang sungguh krusial.
Tanpa adanya siklus air yang mendinginkan bumi melalui proses evaporasi, mungkin manusia telah tidak bisa hidup.
Penggunaan air tanah yang berlebihan oleh manusia turut berkontribusi mengembangkan jumlah air permukaan di bumi. Hal ini menimbulkan evaporasi berkembangsehingga lebih sering terjadi hujan.
Perubahan iklim yang tengah terjadi pun menjadikan es di kutub mencair sehingga mengembangkan tinggi permukaan laut, mengakibatkan daerah-tempat pesisir tenggelam.
Referensi
Water Cycle – National Oceanic and Atmospheric Agency (NOAA)
The Fundamentals of Water Cycle – USGS
Sumber ty.com
EmoticonEmoticon