Keragaman curah hujan (Presipitasi)

Presipitasi

Keragaman curah hujan di Indonesia dibedakan oleh beberapa faktor. Adanya keragaman curah hujan inilah yang menyebabkan wilayah di Indonesia terbagi dalam beberapa kawasan hutan hujan tropis, sabana, dan wilayah kering.

Di wilayah yang memiliki keragaman curah hujan tinggi, mungkin untuk memebuhi kebutuhan air tidak cukup sulit. Air dapat dimanfaatkan untuk keperluan diberbagi bidang, misalnya untuk keperluan sehari-hari, untuk transportasi air, pembangkit tenaga listrik keperluan irigasi. 

Dengan kata lain air dapat membawa kesejahteraan manusia dan makhluk hidup lainnya. Ketersediaan air merupakan sesuatu yang sangat vital bagi kehidupan umumnya dan manusia khususnya.

Berdasarkan pengetahuan hidrologi, sebagian besar air berasal dari hujan. Secara alami hujan terjadi dari proses kondensasi uap air di udara yang selanjutnya membentuk suatu awan. Bila kondisi fisis baik di dalam maupun diluar awan mendukung, maka proses hujan akan berlangsung. 

Oleh karena itu sifat dan kondisi suatu hujan atau musim hujan sangat tergantung sekali pada kondisi cuaca/iklim yang terjadi. Ketersediaan air secara alami dalam skala global adalah tetap, hanya terjadi, variasi baik terhadap ruang maupun waktu pada skala regional.

Intensitas curah hujan itu sendiri adalah jumlah curah hujan yang dinyatakan dalam tinggi hujan atau volume hujan tiap satuan waktu, yang terjadi pada satu kurun waktu air hujan terkonsentrasi (Wesli, 2008). Besarnya intensitas curah hujan berbeda-beda tergantung dari lamanya curah hujan dan frekuensi kejadiannya.

Intensitas curah hujan yang tinggi pada umumnya berlangsung dengan durasi pendek dan meliputi daerah yang tidak luas. Hujan yang meliputi daerah luas, jarang sekali dengan intensitas tinggi, tetapi dapat berlangsung dengan durasi cukup panjang.

Kombinasi dari intensitas hujan yang tinggi dengan durasi panjang jarang terjadi, tetapi apabila terjadi berarti sejumlah besar volume air bagaikan ditumpahkan dari langit. (Suroso, 2006).

Daerah yang memiliki keragaman curah hujan rendah akan menampakkan pemandangan kering seperti kenampakan alam sabana. Kamu mungkin bisa melihat kawasan Indonesia timur yang khas dengan sabana luas.

Karena itulah, keragaman curah hujan dan ketersediaan air sangat berkaitan erat dalam menentukan topologi wilayah dan ciri-ciri daratan di suatu kawasan.

Faktor yang memengaruhi curah hujan

Faktor yang memengaruhi curah hujan
Faktor yang memengaruhi curah hujan

Ada 7 faktor yang memegaruhi keragaman curah hujan di Indonesia. Beberapa faktor keragaman curah hujan tersebut sering digunakan sebagai faktor pembagi yang dijelaskan berikut ini:

1. Faktor garis lintang

Perbedaan garis lintang menyebabkan perbedaan kuantitas curah hujan. Semakin rendah garis lintang, semakin tinggi potensi curah hujan yang diterima, karena di daerah lintang rendah suhunya lebih besar daripada suhu di daerah lintang tinggi.

Suhu yang tinggi inilah yang akan menyebabkan penguapan juga tinggi. Penguapan inilah yang kemudian akan menjadi hujan dengan melalui kondensasi terlebih dahulu.

2. Faktor Ketinggian Tempat

Faktor ketinggian tempat yaitu semakin rendah ketinggian tempat potensi curah hujan yang diterima akan lebih banyak, karena pada umumnya semakin rendah suatu daerah suhunya akan semakin tinggi.

Itulah mengapa tempat atau wilayah yang didominasi pegununan memiliki tingkat keragaman curah hujan tinggi, seperti di wilayah Sumatera Utara, yakni kawasan Bukit Barisan.

3. Jarak dari sumber air (Penguapan)

Jarak dari sumber air (penguapan), semakin dekat dengan sumber air, maka potensi hujannya semakin tinggi. Wilayah yang memiki sumber air yang luas, mulai dari danau, sungai, maupun laut akan memiliki keragaman curah hujan yang cukup tinggi.

4. Arah angin

Arah angin yang melewati sumber penguapan akan membawa uap air. Semakin jauh daerah dari sumber air potensi terjadinya hujan semakin sedikit.

5. Hubungan dengan deretan pegunungan

Banyak yang bertanya, “Kenapa di daerah pegunungan sering terjadi hujan?”

Hal itu disebabkan uap air yang dibawa angin menabrak deretan pegunungan, sehingga uap tersebut dibawa keatas sampai ketinggian tertentu akan mengalami kondensasi.

Ketika uap ini jenuh dia akan jatuh diatas pegunungan sedangkan dibalik pegunungan yang menjadi arah dari angin tadi tidak hujan (daerah bayangan hujan). Hujan ini disebut hujan orografik, contohnya di Indonesia adalah angin Brubu.

6. Perbedaan suhu tanah (daratan) dan lautan

Faktor perbedaan suhu tanah (daratan) dan lautan, semakin tinggi perbedaan suhu antara keduanya potensi penguapanya juga akan semakin tinggi.

7. Luas daratan

Semakin luas daratan, maka potensi terjadinya hujan akan semakin kecil. Hal ini karena perjalanan uap air juga akan panjang.

Tujuh indikator inilah yang menjadi faktor keragaman curah hujan di Indonesia. Wilayah dan topologi negara Indonesia yang cukup luas terkadang agak sulit untuk mengklasifikasikannya. Oleh sebab itu, pembagian keragaman curah hujan lebih disederhanakan berikut ini.

Keragaman curah hujan di Indonesia

Peta keragaman curah hujan di Indonesia
Peta keragaman curah hujan di Indonesia

Indonesia yang berada di garis khatulistiwa beriklim tropis, maka dapat dipastikan curah hujan yang tinggi. Meskipun, keragaman curah hujan di Indonesia juga memiliki wilayah dengan curah hujan terendah yang ditandai dengan dominasi sabana.

Keragaman hayati Indonesia juga sangat bermacam-macam karena didukung iklim hutan hujan tropis dengan keragaman curah hujan yang tinggi tersebut. 

Adapun Pola umum curah hujan di Indonesia antara lain dipengaruhi oleh letak geografis. Secara rinci pola umum keragaman curah hujan di Indonesia dapat diuraikan sebagai berikut:

  • Pantai sebelah barat setiap pulau memperoleh jumlah hujan selalu lebih banyak daripada pantai sebelah timur.
  • Curah hujan di Indonesia bagian barat lebih besar daripada Indonesia bagian timur. Sebagai contoh, deretan pulau-pulau Jawa, Bali, NTB, dan NTT yang dihubungkan oleh selat-selat sempit, jumlah curah hujan yang terbanyak adalah Jawa Barat.
  • Curah hujan juga bertambah sesuai dengan ketinggian tempat. Curah hujan terbanyak umumnya berada pada ketinggian antara 600 – 900 m di atas permukaan laut.
  • Di daerah pedalaman, di semua pulau musim hujan jatuh pada musim pancaroba. Demikian juga halnya di daerah-daerah rawa yang besar.
  • Bulan maksimum hujan sesuai dengan letak DKAT.

Saat mulai turunnya hujan bergeser dari barat ke timur seperti :

  • Pantai barat pulau Sumatera sampai ke Bengkulu mendapat hujan terbanyak pada bulan November.
  • Lampung-Bangka yang letaknya ke timur mendapat hujan terbanyak pada bulan Desember.
  • Jawa bagian utara, Bali, NTB, dan NTT pada bulan Januari – Februari.
  • Di Sulawesi Selatan bagian timur, Sulawesi Tenggara, Maluku Tengah, musim hujannya berbeda, yaitu bulan Mei-Juni. Pada saat itu, daerah lain sedang mengalami musim kering. Batas daerah hujan Indonesia barat dan timur terletak pada kira-kira 120° Bujur Timur.

Rata-rata curah hujan di Indonesia untuk setiap tahunnya tidak sama. Namun masih tergolong cukup banyak, yaitu rata-rata 2000 – 3000 mm/tahun. Begitu pula antara tempat yang satu dengan tempat yang lain rata-rata curah hujannya tidak sama.

Daerah dengan curah hujan terendah dan tertinggi di Indonesia

Ada beberapa daerah yang mendapat curah hujan sangat rendah dan ada pula daerah yang mendapat curah hujan tinggi. Pembagian ini dikarenakan perbedaan garis lintas dan garis bujur yang membagi beberapa wilayah di Indonesia dengan keragaman curah hujan yang berbeda.

Berikut ini pembagian daerah dengan keragaman curah hujan terendah dan tertinggi di Indonesia:

  • Daerah yang mendapat curah hujan rata-rata per tahun kurang dari 1000 mm, meliputi 0,6% dari luas wilayah Indonesia, di antaranya Nusa Tenggara, dan 2 daerah di Sulawesi (lembah Palu dan Luwuk).
  • Daerah yang mendapat curah hujan antara 1000 – 2000 mm per tahun di antaranya sebagian Nusa Tenggara, daerah sempit di Merauke, Kepulauan Aru, dan Tanibar.
  • Daerah yang mendapat curah hujan antara 2000 – 3000 mm per tahun, meliputi Sumatera Timur, Kalimantan Selatan, dan Timur sebagian besar Jawa Barat dan Jawa Tengah, sebagian Irian Jaya, Kepulauan Maluku dan sebagaian besar Sulawesi.
  • Daerah yang mendapat curah hujan tertinggi lebih dari 3000 mm per tahun meliputi dataran tinggi di Sumatera Barat, Kalimantan Tengah, dataran tinggi Irian bagian tengah, dan beberapa daerah di Jawa, Bali, Lombok, dan Sumba.

Perlu Anda ketahui pula bahwa hujan terbanyak di Indonesia terdapat di Baturaden Jawa Tengah, yaitu curah hujan mencapai 7,069 mm/tahun. Hujan paling sedikit di Palu Sulawesi Tengah, merupakan daerah yang paling kering dengan curah hujan sekitar 547 mm/tahun.

Contoh analisis keragaman curah hujan di Indonesia

Keragaman Curah Hujan (Presipitasi)

Berdasarkan dinamika siklus hidrologi salah satu sumber air utama adalah hujan. Ketersediaan air secara alami dalam skala global adalah tetap, hanya terjadi, variasi baik terhadap ruang maupun waktu pada skala regional.

Dewasa ini di beberapa wilayah Indonesia sering muncul suatu fenomena alam yaitu bila saat musim hujan tiba terjadi limpahan air yang cukup banyak, bahkan sampai menimbulkan bencana banjir.

Namun sebaliknya bila musim kemarau tiba ketersediaannya menjadi terbatas dan sering menimbulkan krisis air. Berdasarkan dinamika siklus hidrologi salah satu sumber air utama adalah hujan.

Secara alami hujan terjadi dari proses kondensasi uap air di udara yang selanjutnya membentuk suatu awan. Bila kondisi fisis baik di dalam maupun diluar awan mendukung, maka proses hujan akan berlangsung.

Indikator keragaman curah hujan

Beberapa indikator yang digunakan dalam mengukur keragaman curah hujan, antara lain:

Siklus hidrologi

Menurut siklus hidrologi, kandungan air di bumi adalah tetap dan terus melakukan perjalanan di bumi yang berupa siklus. Meskipun siklus hidrologi berlangsung secara kontinyu, namun sirkulasi air ini tidak merata (dipengaruhi waktu). 

Banjir ditimbulkan karena adanya gangguan sirkulasi air yang berupa sirkulasi air yang berlebih. Jika terjadi sirkulasi yang lebih (banjir), maka harus di adakan upayaupaya pengendalian banjir agar dampak yang ditimbulkannya terha dap masyarakat berkurang.

Analisis hidrologi untuk permasalahan banjir adalah salah satu metode yang banyak dipakai dalam menganalisis banjir.

Metode-metode analisis hidrologi yang digunakan adalah: perbandingan hidrograf debit, penelusuran banjir, metode rasional, metode empiris, metode statistik,dan model matematik.

Perkiraan debit puncak menggunakan cara perbandingan hidrograf debit dari data yang dicatat dari dua buah pos duga air yang berdekatan dalam satu DAS dengan karakteristik sama.

Penelusuran banjir mengacu pada besaran-besaran aliran masuk (I) dan aliran keluar (O) sehingga dapat ditentukan nilai S (besaran penampungan).

Metode rasional dapat menggambarkan hubungan antara debit dengan besarnya curah hujan untuk suatu DAS.
Pemakaian rumus-rumus acuan, berdasarkan data pengamatan yang ada, untuk menentukan curah hujan area rerata, digunakan cara aljabar sebagai berikut :

Rh = Curah hujan harian rata-rata areaH1 2 = curah hujan pada stasiun 1 dan 2

Sistem pembagian air

Sistem pembagian air dibagi menjadi tiga (R. Gandakoesoemah), yaitu :

  1. Kriteria perencanaan pola tanam
  2. System golongan pasten
  3. System golongan

Debit air

Debit adalah banyaknya air yang mengalir persatuan waktu atau banyaknya air yang terkandung atau tersimpan pada suatu tempat atau dari sumber air. Biasanya banyaknya air dengan memakai saluran liter ataupun dengan m3 (meter kubik). 

Debit biasa berpengaruh pada penggolongan sungai, dimana jika debit pada sungai itu besar maka dikatakan sungai besar dan sebaliknya, besar kecilnya debit air dipengaruhi oleh musim yaitu jika musim hujan maka debit air yang akan meningkat dan jika pada musim kemarau maka debit akan menurun.

Hal – hal yang dapat mempengaruhi terhadap penentuan besar kecilnya debit air yaitu :

  • Luas penampang, makin luas penampang air makin besar pula debitnya.
  • Kecepatan air mengalir, makin cepat atau deras maka makin besar debitnya.
  • Musim, debit pada musim hujan lebih besar dibandingkan debit pada musim kemarau bahkan
  • pada musim kemarau sungai – sungai yang kecil mengakibatkan terjadinya kekeringan.

Adapun keadaan air di sungai dipengaruhi oleh :

  • Banyaknya, besarnya dan frekuensi hujan
  • Luas, bentuk dan keadaan pengaliran sungai
  • Kemiringan tanah, kehilangan air dan perlambatan air.

Debit banjir

Debit banjir adalah dimana banyak nya air yang mengalir mengalami Volume yang tinggi dan penampungnya tidak biasa menampungnya besaran air maka di sebut debit banjir.

Untuk menghitung debit banjir maksimum yang dapat di harapkan terjadi pada tingkat peluang atau periode ulang tertentu, perhitungannya berdasarkan data debit banjir tahunan hasil pengamatan dalam periode waktu yang cukup lama, minimal 10 tahun data runtut waktu.

Untuk mendapatkan debit puncak banjir pada periode ulang tertentu, maka dapat di kelompokan menjadi 2 tahap perhitungan, yaitu sebagai berikut :

  • Perhitungan debit puncak banjir tahunan rata-rata (mean annual flood=MAF)
  • Penggunaan factor pembesar (Growth factor = GF) terhadap nilai MAF, untuk menghitung debit puncak banjir sesuai dengan periode ulang yang di inginkan.

Distribusi Kemungkinan Banjir

Analisis frekuensi banjir seringkali menggunakan istilah Kala Ulang (Return Period) untuk menyatakan probabilitasnya. Kala Ulang adalah selang waktu pengulangan kejadian hujan atau debit banjir rencana yang mungkin terjadi.

Terapan analisis frekuensi banjir secara statistik dikenal beberapa distribusi kemungkinan yang telah diuji kehandalannya, antara lain:

Distribusi Gumbel

Distribusi Gumbel seringkali digunakan untuk meramalkan suatu peristiwa secara statistic yang bernilai ekstrim, baik untuk debit maupun untuk hujan atau elevasi muka air.

Rumus Distribusi gumbel

S = Standar DeviasiXi = Hujan tahun ke-i¨C44C = Hujan rata-rata¨C118Cn = banyak data pengamatan

Faktor frekuensi curah hujan

Curah Hujan Efektif

Adalah besarnya curah hujan yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman untuk memenuhi kebutuhan selama masa pertumbuhannya.

Untuk menentukan curah hujan efektif digunakan rumus Harza, yang mengusulkan hujan efektif dihitung berdasarkan rangking data pada urutan tertentu dari yang terkecil. Data curah hujan diurutkan dari yang terkecil sampai yang terbesar, maka nilai keragaman curah hujan efektif ditetapkan dengan persamaan:

Perhitungan Intensitas Curah Hujan

Intensitas curah hujan ditentukan berdasarkan lengkung kekerapan durasi, dimana perhitungan intensitas ini didasarkan pada curah hujan harian maksimum dengan periode pengamatan 10 tahun, sedangkan lengkung kekerapan durasi dihitung berdasarkan formula dari Mononobe, yaitu dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

Rumus Mononobe mencari intensitas curah hujan

Air yang tersedia

Jumlah air yang tersedia selalu berubah dari waktu ke waktu, karena itu perlu di tentukan besarnya jumlah air yang tersedia, yang dipergunakan sebagai dasar perencanaan dalam menentukan rencana pembagian air.

Dalam kenyataannya jumlah air yang tersedia belum tentu akan sama dengan yang direncanakan, mungkin lebih atau kurang. 

Namun dengan perencanaan yang baik, kelebihan atau kekurangan air tersebut tidak akan terlalu besar. Sehingga kelebihan air pada tahun tahun yang lebih basah dari pada tahun yang direncanakan masih dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan produksi. 

Sebaliknya kekurangan air pada tahun-tahun yang lebih kering dari pada tahun yang direncanakan tidak akan menggagalkan panen atau setidak-tidaknya kegagalan panen dapat dibatasi sampai sekecil-kecilnya.

Untuk maksud tersebut di atas, maka perencana atau penyusun rencana pembagian air didasarkan pada tahun kering, dengan memperhatikan catatan curah hujan dan catatan debit sungai selama 10 tahun berturut-turut.

Curah hujan

Curah hujan (mm) merupakan ketinggian air hujan yang jatuh pada tempat yang datar dengan asumsi tidak menguap, tidak meresap dan tidak mengalir.

Curah hujan 1 (satu) mm adalah air hujan setinggi 1 (satu) mm yang jatuh (tertampung) pada tempat yang datar seluas 1 m2 dengan asumsi tidak ada yang menguap, mengalir dan meresap. 

Kepulauan maritim Indonesia yang berada di wilayah tropik memiliki curah hujan tahunan yang tinggi, curah hujan semakin tinggi di daerah pegunungan.

Curah hujan yang tinggi di wilayah tropik pada umumnya dihasilkan dari proses konveksi dan pembentukan awan hujan panas. Pada dasarnya curah hujan dihasilkan dari gerakan massa udara lembab ke atas. 

Agar terjadi gerakan ke atas, atmosfer harus dalam kondisi tidak stabil. Kondisi tidak stabil terjadi jika udara yang naik lembab dan lapse rate udara lingkungannya berada antara lapse rate adiabatik kering dan lapse rate adiabatik jenuh.

Jadi kestabilan udara ditentukan oleh kondisi kelembaban. Karena itu jumlah hujan tahunan, intensitas, durasi, frekuensi dan distribusinya terhadap ruang dan waktu sangat bervariasi. Karena proses konveksi, intensitas curah hujan di wilayah tropik pada umumnya tinggi. 

Sementara itu di Indonesia, presentase curah hujan yang diterima bervariasi antara 8 % sampai 37 % dengan rata-rata 22 %. Sebagai perbandingan nilai tertinggi di Bavaria, Jerman adalah 3.7 %. Di Bogor, lebih dari 80 % curah hujan yang diterima terjadi dengan curah paling sedikit 20 mm.

Kesimpulan

Sifat dan kondisi suatu hujan atau musim hujan sangat tergantung sekali pada kondisi cuaca atau iklim yang terjadi. Ketersediaan air secara alami dalam skala global adalah tetap, hanya terjadi, variasi baik terhadap ruang maupun waktu pada skala regional. Berbagai teknologi telah diterapkan untuk mengoptimalkan serta memanfaatkan air yang sampai ke tanah (Ulama, 1989). 

Bendungan dibangun untuk menampung kelebihan air pada musim hujan dan dapat dimanfaatkan pada saat ketersediaan air terbatas. Disamping itu juga dibangun bendung dan jaringan irigasi untuk menyalurkan air secara efisien sampai ke pemakai.

Meskipun demikian, upaya pemanfaatan air masih sering mengalami hambatan akibat distribusi hujan yang tidak merata atau adanya kemarau panjang. Menghadapi kondisi ini, disamping mengoptimalkan pemanfaatan air yang sampai di tanah secara alami, juga telah dipikirkan mengoptimalkan air yang masih berada di udara.

Baca juga: Mengubah Sampah Plastik menjadi BBM dengan Teknik Pirolisis

Sumber penelitian “Keragaman Curah Hujan di Indonesia”

Bambang Triatmodjo, 2008, Hidrologi Terapan, Beta offset, YogyakartaMulyono, Dedi. Analisis Karakteristik Curah Hujan di Wilayah Kabupaten Garut Selatan. Jurnal Konstruksi ISSN : 2302-7312 Vol. 13 No. 1 2014.

Catatan

Diadaptadi dari artikel sebelumnya, “Keragaman curah hujan di Indonesia” berdasarkan referensi blog kurotasanry edisi sebelumnya.