Awan selalu menjadi objek studi manusia. Tentunya ketika kita masih muda kita bertanya-tanya awannya terbuat dari apa. Itu selalu tampak bagi kita seperti awan kapas dengan penampilan yang halus. Namun, ini sama sekali tidak seperti itu.
Pada artikel ini kita akan memberi tahu apa yang terbuat dari awan, fitur dan bagaimana awan itu terbentuk.
Awan terbuat dari apa?
Secara sederhana, dapat dikatakan bahwa awan adalah massa tetesan air, kristal es, atau keduanya, tersuspensi di atmosfer dan terbentuk sebagai akibat dari kondensasi uap air di atmosfer. Awan datang dalam banyak varietas dan dapat dibedakan dari bentuk dan tingginya.
Pembentukan awan membutuhkan tiga komponen: uap air di atmosfer, partikel yang memungkinkannya mengembun, dan suhu rendah. Atmosfer terdiri dari berbagai gas, termasuk uap air dari penguapan air, transpirasi tanaman dan sublimasi glasial. Tetapi uap yang tersuspensi ini tidak dapat membentuk awan dengan sendirinya. Agar uap air dapat menggumpal, diperlukan "inti kondensasi" atau "aerosol", yang secara sederhana sesuai dengan partikel dengan sifat higroskopis (afinitas tinggi terhadap air), yang memungkinkan pengelompokan molekul uap air dan kondensasi selanjutnya.
Inti potensial ini berlimpah di atmosfer dan termasuk debu, serbuk sari, butiran garam dari laut dan gelombang pecah, dan abu dari letusan gunung berapi atau kebakaran. Setelah kedua bahan ini ditemukan, langkah selanjutnya diperlukan untuk menjadi cloud. Uap air dan inti kondensasi harus menghadapi suhu yang lebih rendah untuk mencapai titik embun, atau suhu di mana molekul uap air akan berubah menjadi tetesan air cair.
Salah satu cara untuk mendinginkan massa udara adalah dengan memaksanya naik secara konveksi. Konveksi terjadi ketika matahari memanaskan permukaan bumi dan kemudian mentransfer sebagian dari panas itu ke massa udara terdekat. Massa udara panas ini akan kurang rapat dibandingkan udara di sekitarnya, sehingga akan mudah naik karena gaya apung, yang sesuai dengan gaya ke atas yang diberikan oleh fluida yang kurang rapat.
latihan
Massa udara yang bergerak secara horizontal (seperti di bagian depan yang dingin) juga dapat dipaksa untuk memanas ketika bertemu dengan puncak gunung di sepanjang jalan atau bertemu dengan massa udara lain yang lebih dingin. Dalam kedua kasus, massa udara yang bergerak secara horizontal akan dipaksa naik dan dengan cepat mencapai titik embun, menghasilkan awan dan, jika kondisinya tepat, hujan.
Setelah massa udara naik dan mendingin ke titik embun, uap air mulai mengembun di inti kondensasi, menciptakan partikel air cair pertama. Setelah mencapai ukuran tertentu, partikel air pertama ini mulai bertabrakan dan saling menempel dalam proses yang disebut koalesensi tumbukan. Tergantung pada komposisinya, awan dapat diklasifikasikan sebagai dingin (awan tinggi terdiri dari kristal es), hangat (awan rendah terdiri dari air) atau campuran (awan sedang terdiri dari kristal es dan air). Meskipun suhunya jauh di bawah 0 °C, awan mungkin mengandung air cair. Air ini disebut "air super dingin" dan dapat ditemukan, misalnya, di awan sedang yang terbentuk oleh tetesan air dan es, yang biasanya terbentuk antara -35° dan -10°C.
Untuk membentuk kristal es, diperlukan inti es (ice core). Untuk mendapatkan gambaran tentang dimensi yang telah kita bahas, setiap tetesan berukuran sekitar 0,001 mikron (1 mikron adalah sepersejuta meter). Di sisi lain, untuk membentuk rintik hujan yang dapat melewati updraft dan mencapai permukaan, ia harus berukuran setidaknya 1 milimeter, sehingga inti kondensasi harus mengumpulkan sekitar satu juta tetes.
Mengapa awan mengapung?
Awan dapat membentang berkilo-kilometer secara vertikal dan horizontal, berbobot berton-ton, dan masih "melayang" di udara. Kami telah menunjukkan di paragraf sebelumnya bahwa karena daya apung, massa udara yang lebih hangat naik di atmosfer, yang didorong oleh gunung yang lebih dingin atau massa udara lainnya. Contoh yang baik untuk menggambarkan kecerahan relatif awan adalah dengan membandingkan massa totalnya dengan massa udara tempat mereka berada.
Ambil contoh awan kecil khas dengan ketinggian 3000 meter dan 1 kilometer kubik, kadar air cairnya adalah 1 g/meter kubik. Massa total partikel awan adalah sekitar 1 juta kilogram, kira-kira setara dengan berat 500 mobil. Tetapi massa total udara di sekitarnya dalam kilometer kubik yang sama adalah sekitar satu miliar kilogram, yang 1000 kali lebih berat daripada cairan! Jadi, meskipun awan biasa mengandung banyak air, karena massanya lebih kecil dari massa udara di sekitarnya, awan itu tampak mengambang di langit, bergoyang pada ketinggian yang sama dengan angin yang bergerak.
Jenis awan
Setelah kita tahu apa yang terbuat dari awan, kita harus tahu jenis apa yang ada. Awan dapat dilihat dengan mata telanjang dan diklasifikasikan menurut sistem internasional yang dibuat pada tahun 1803 oleh ahli kimia Inggris dan ahli meteorologi amatir Luke Howard, yang mengklasifikasikan awan ke dalam empat kategori atau bentuk utama:
- siriformis, awan cirrus, yang terangkat, gumpalan berbentuk balok yang terbuat dari kristal es;
- stratiformis, stratus, lapisan awan yang luas yang sering membawa hujan terus menerus;
- nimbiform, nimbus, awan yang mampu membentuk presipitasi;
- cumuliform, kumulus, awan datar berbentuk bengkak yang melintasi langit musim panas.
Sistem klasifikasi awan saat ini mencakup banyak kombinasi dan subdivisi dari empat kategori dasar ini. Ketika seorang ahli meteorologi berbicara tentang curah hujan, mengacu pada hujan, salju, atau segala bentuk air cair atau padat yang mengendap atau jatuh dari langit. Curah hujan diukur dengan alat pengukur hujan. Alat pengukur hujan yang paling sederhana adalah wadah bersisi lurus dengan timbangan atau penggaris untuk mengukur kedalaman air yang jatuh ke dalamnya. Sebagian besar perangkat ini memusatkan presipitasi ke dalam tabung yang lebih sempit untuk lebih akurat mengukur sejumlah kecil presipitasi. Seperti instrumen cuaca lainnya, alat pengukur hujan dapat dibuat untuk merekam pengukurannya secara terus menerus.
Saya harap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang apa itu awan dan bagaimana awan itu terbentuk.