Modifikasi Cuaca, Sejarah, Tujuan, Teknologi dan Penjelasannya

1. Sejarah Modifikasi Cuaca

Sejarah modifikasi cuaca dimulai sejak percobaan pembenihan es kering yang dipimpin oleh Vincent Schaefer dan Irving Langmuir pada tahun 1946. Satu tahun kemudian Vonnegut menemukan perak jodida (Ag 1), suatu bahan yang dapat bertindak sebagai inti es dn menebabkan air kelewat dingin membeku pda suhu - 4 ^oC atau lebih rendah. Sejarah modifikasi cuaca Indonesia baru dimulai sejak percobaan hujan rangsangan dilaksanakan di wilayah Perum Otorita Jatiluhur pada tahun 1979 oleh Badan Pengkajian Penerapan Teknologi (BPPT). Sebelum ada modifikasi cuaca, orang dapat membuat hujan melalui jampi (mantera), tari-tarian, dan berbagai acara ritual atau berdoa kepada Tuhan. Beberapa orang berpendapat bahwa suara suara (gaung) pertempuran dapat menimbulkan hujan. Humphreys (1926) menjelaskan bahwa dalam kenyataannya persiapan pertempuran biasanya dilakukan dalam periode cuaca cerah.

2. Tujuan Modifikasi Cuaca

Modifikasi cuaca diartikan sebagai modifikasi awan secara buatan atas usaha manusia. Tujuan modifikasi cuaca adalah :

1. Meningkatkan curah hujan melalui hujan rangsangan
2. Melenyapkan awan
3. Menindas batu es hujan
4. Melerai siklon tropis

Unuk menunjang kegiatan modifikasi cuaca terutama dalam hujan rangsangan diperlukan pengukuran unsur cuaca sebagai berikut :

1. Jumlah curah hujan, intensitas hujan, distribusi ruang dan waktu curah hujan di permukaan tanah.
2. Informasi data radiosonde lokal.
3. Karakteristik system awan dari foto satelit cuaca.
4. Ketinggian dasar dan puncak awan, suhu awan, kadar air dan es di awan.
5. Distribusi ukuran tetes hujan di permukaan tanah pada beberapa lokasi.
6. Gaung dan reflektivitas radar.
7. Karakteristik kepulan pembenihan.
8. Jenis, konsentrasi, ukuran dan distribusi spectral partikel es.

3. Percobaan Hujan Buatan

Istilah hujan buatan (rain making) sebenarna kurang tepat, karena usaha membuat hujan hanya dimaksudkan untuk membantu proses yang ada di atmosfer sehingga pembentukan tetes awan dan tetes hujan dipercepat. Istilah lain yang lebih tepat adalah hujan rangsangan. Selain di daerah aliran sungai (DAS) Citarum, hujan rangsangan pernah dilaksanakan di waduk Riamkanan Kalimantan Selatan, di Gunung Kidul Yogyakarta, dan di Soroako, yaitu di PT. INCO Sulawesi Selatan.

4. Menara Dispenser

Percobaan hujan rangsangan dapat dilakukan secara aktif, yaitu memburu awan dengan pesawat terbang atau secara pasif dengan memakai menara dispenser yang diburu awan. Dalam percobaan hujan rangsangan yang dilakukan oleh Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), menara dispenser dipasang pada lereng gunung tangkuban perahu ang engharapkan datangnya awan orografi dari bawah yang dibawa oleh angin lembah ke puncak gunung.Dispenser menyemprotkan bahan kimia dari puncak menara ke dalam awan melalui dasar awan, tetes larutan ini diharapkan masuk ke dalam awan melalui arus konveksi dan angin lembah.

5. Teknologi Modifikasi Cuaca

a) Peranan Aerosol Besar

Data percobaan menunjukkan bahwa partikel aerosol besar yang memasuki awan bertindak sebagai pusat pertumbuhan pertambahan (accreation). Pertikel memperbesar tetes awan selama mengalami kenaikan sampai kecepatan ke atas tidak lagi lagi dapat menopangnya, sesudah itu tetes jatuh ke luar awan. Waktu tinggal partikel aerosol besar di dalam awan nisbi singkat sehingga menghasilkan tetes hujan yang lebih. Sebaliknya partikel aerosol kecil dapat mencapai ketinggian (paras) yang tinggi di atas dasar awan. Waktu tinggi partikel kecil di dalam awan lebih lama sehingga menghasilkan tetes hujan yang lebih besar.

b) Kelembapan Kritis Garam

Pembentukan awan memerlukan inti kondensasi dengan uap air mengkondensasi padanya dan membentuk tetes awan. Partikel yang higrokopis hanya menangkap uap air pada kelembapan nisbi tertentu yang disebut kelembapan nisbi kritis (RHc). Kelembapan nisbi kritis berbagai garam yang memainkan peranan inti kondensasi di dalam atmosfer telah banyak diketahui.

c) Teknologi Hujan Rangsangan

Teknik modifikasi awan dan hujan rangsangan sebagai berikut :

1. Dengan membenih partikel higroskopis besar atau tetes air ke dalam awan panas, agar dapat merangsang pertumbuhan tetes hujan oleh mekanisme benturan strip tangkapan.
2. Dengan membenih inti es buatan ke dalam awan dingin yang kekurangan inti es alam dalam konsentrasi sekitar satu per liter, agar dapat merangsang produksi endapan oleh mekanisme Kristal es.
3. Dengan menginjeksikan inti es buatan dengan konsentrasi yang tinggi ke dalam awan dingin agar dapat mengurangi secara drastic konsentrasi tetes kelewat dingin sehingga menghalangi pertumbuhan partikel es oleh deposisi dari pembekuan. Hal ini cenderung melenyapkan awan dan menindas pertumbuhan partikel endapan.
4. Evaluasi Modifikasi Awan
   Tekhnik evaluasi hasil uji coba modifikasi awan dan endavan berupa evaluasi fisis dan statistik. Evaluasi fisis, termasuk di sini uji lapangan, efek jenis pembenihan buatan pada awan, dan penentuan hubungan sebab dan akibat, yang berasal dengan pengintian di dalam awan dan berakhir dengan endavan di permukaan tanah. Evaluasi stastistik termasuk di sini melakukan pembenihan buatan di bawah kondisi khusus tertentu (misalnya, suhu puncak awan dalam jangka waktu tertentu, angin dari suatu arah tertentu , dan sebagainya), dan membandingkan secara statistik endapan dalam daerah sasaran tertentu pada saat lainnya bila kondisi yang ada dianggap sama, tetapi pembenihan tidak dilakukan.
5. Pembenihan Awan Konvektif
   Awan cumulus dapat digolongkan sebagai awan panas, jika suhunya diatas 0 ^oC, atau dapat digolongkan sebagai awan dingin, jika awan ini tumbuh jauh kelapisan beku, sehingga suhu awan sebagian atau seluruhnya dibawah 0 ^oC. Dalam awan panas, jika tetes awan mempunyai ukuran serba sama maka kecepatan jatuh terminal juga sama sehingga kemungkinan benturan dan tangkapan sangat kecil. Jika R = r, maka V = v sehingga (V v) = 0 dan dRdt = 0, jadi tidak terdapat pertumbuhan ukuran tetes. Secara alamiah awan ini sulit atau tidak dapat menghasilkan hujan. Modifikasi awan dapat dilakukan dengan menginjeksikan tetes besar kedalam awan sehingga mekanisme benturan-tangkapan menjadi lebih aktif. Coumulus yang tumbuh menjulang tinggi jauh ke lapisan atmosfer denga suhu dibawah 0 ^oC, dapat digolongkan sebagai awan dingin. Pada lapisan awan antara 0 ^oC dan -400 ^oC tidak terjadi pengintian air secara spontan, kecuali jika tetes menjumpi inti pembeku atau inti es. Aerosol buatan yang banyak dipakai untuk merangsang hujan adalah perak iodida (Agl).
6. Tekhnologi Modivikasi Awan Orografi
   Percobaan awan buatan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu secra aktif dan secara fasif jenis kedua dilakukan dikawasan Tangkuban Perahu, yaitu dengan menyemperotkan larutan urea dari menara dispenser. Masuknya larutan ini kedalam awan bergantung pada kondisi cuaca terutama arah dan kecepatan angin, serta setabilitas udara
7. Alamiah Awan Dan Hujan Orografi
   Jika udara lembab naik ke gununug atau pegunungan yang tinggi maka uap air akan mengkondensasi setelah melalui paras kondensasi. Pada lereng diatas angin (windward side) banyak terjadi hujan sedangkan pada lereng di bawah angin, udara mengalami pemanasan, daerah ini kurang hijau. Karena kecepatan diatas gunung biasanya kencang, maka awan orografi tumbuh miring dan tidak tinggi sehingga ketebalan awan lebih tipis dibandingkan awan konveksi di dataran rendah. Puncak awan orografi ditentukan oleh ketebalan dan stabilitas masa udara lembab dekat pegunungan. Awan orografi dapat terjadi oleh kombinasi kenaikan paksa dan efek pemanasan permukaan. Jadi awan orografi dapat terjadi karena efek orografi dan arus konfektif. Paras 0 ^oC di atas kawasan Tangkuban Perahu terletak pada ketinggian kurang lebih 5 km. Pada ketinggian yang suhunya beberapa derajat dibawah 0 ^oC tetes awan masih berbentuk cairan yang disebut tetes air kelewat dingin Awan orografi yang terbentuk diatas gunung Tangkuban Perahu sebagian beasar terletak di bawah paras 0 ^oC, karena itu dapat digolongkan sebagai awan cair yang mengandung tetes awan di atas 0 ^oC dan sebagian tetes awan kelewat dingin. Dengan demikian proses pembentukan tetes hujannya selain melalui proses kondensasi melibatkan proses bowen-ludlam atau mekanisme berbenturan atau tangkapan sedangkan proses bergerond-findesen atau perubahan kristal es diduga sangat kecil atau tidak ada. Bentuk awan orografi cair pembenihan awan dilakukan dengan menginjeksikan tetes tetes larutan urea kedalam awan orografi dengan bantuan menara disfenser. Keefektipan tetes yang diinjeksikan kedalam awan bergantung pada arus udara yang mendekati ke gunung dan kestabilan atmosfer pada puncak gunung.
8. Pelenyapan Awan Dan Penindasan Batu Es Ujan
   Konsep penyerapan awan oleh pembenihan hampir sama dengan peningkatan hujan. Partikel besar atau inti es diinjeksikan untuk mencapai tetes awan sehingga daerah tersebut menjadi cerah Percobaan dengan memakai garam dan semperotan air telah dilakukan sejak awal 1938. Kabut es pada musim dingin pada beberapa tempat dibagina utara bumi, juga merupakan masalah yang belum terlupakan Dua alasan telah dikemukakan untuk meredakan batu es hujan oleh pembenihan awan dengan inti es. Pertama melibatakan pembekuan semua tetes kelewat dingin pada bagian atas cumulonimbus yang menghasilkan batu es hujan, efeknya ialah membasmi proses pertumbuhan akresional (pertambahan), menghilangkan kemungkinan pembentukan batu es beasar. Kedua adalah lebih sederhana dalam pemakaian bahan pembenihah dan melibatkan penambahan initi es hanya terbatas dalam daerah awan tempat batu es diperkirakan mempunyai kecepatan pertumbuhan maksimum. Daerah ini mengandung inti es alam atau partikel endapan, yaitu emberio batu es hujan.

Demikianlah materi tentang Modifikasi Cuaca ini saya sampaikan, semoga bermanfaat ...