Istilah yang dipakai:
- Presipitasi secara sederhana adalah proses pengendapan cairan atau uap air menjadi bentuk yang lebih padat
- Updraft adalah kejadian naiknya udara hangat dikarenakan udara hangat lebih ringan dibanding udara sejuk atau udara dingin.
- Badai super-cell adalah badai yang sangat kuat yang ditandai dengan adanya turbulensi udara dengan radius yang besar; ditandai juga dengan tingginya awan yang disertai updraft yang berputar.
- Badai multi sel adalah kejadian banyak hujan badai yang lokasinya bersebelahan.
Hujan es adalah hasil presipitasi yang terbentuk ketika updraft yang terjadi dalam hujan badai mengangkat tetesan hujan ke daerah yang sangat dingin di atmosfir.Hujan es bisa mengakibatkan kerusakan pada pesawat, rumah dan mobil, dan bisa membahayakan pada mahluk hidup dan manusia. Beberapa orang sudah menjadi korban akibat tertimpa hujan es yang berukuran besar.
Jika air yang menjadi es membeku pada tempat yang terlalu tinggi, maka ada kemungkinan hujan es tidak sampai ke tanah karena hujan es sudah mencair sebelum mencapai bumi. Batuan hujan es terbentuk akibat tumbukan dan penggabungan dari air hujan yang sangat dingin. Air hujan sangat dingin adalah tetesan cair yang dikelilingi oleh udara yang mempunyai suhu di bawah suhu beku. Kondisi seperti ini sering terjadi pada saat hujan badai.
Ada dua metoda bagaimana hujan es terbentuk, yaitu dengan pembentukan basah dan dengan pembentukan kering. Pembentukan dan pertumbuhan ini menghasilkan batuan es “kelihatan berlapis”.
Dalam pertumbuhan basah, nukleus hujan badai (es yang sangat kecil) berada pada daerah suhu di bawah titik beku tetapi tidak sangat dingin. Ketika bertabrakan dengan tetesan super-dingin, air tidak langsung membeku di sekeliling nukleus. Akan tetapi air menyebar pada hujan es yang jatuh dan perlahan-lahan membeku. Karena prosesnya lambat, gelembung udara dapat keluar yang menghasilkan es yang bersih dan bening.
Dalam pertumbuhan kering, temperatur berada di bawah titik beku dan titik-titik air langsung membeku ketika menabrak nukleus. Karena berlangsung singkat, gelembung udara terperangkap dan membeku di tempatnya menghasilkan es yang berembun.
Updraft yang kuat menghasilkan daerah bebas hujan pada hujan badai super cell. Kita menyebutnya ‘daerah gaung lemah’ (Weak Echo region-WER). Lihat gambar bawah
Daerah Bebas Hujan (Weak Echo Radar). Source: http://oceanservice.noaa.gov/education/yos/resource/JetStream/tstorms/images/hail1.jpg
WER ini adalah keadaan dari sebuah daerah bebas hujan yang berbatasan dengan area curah hujan yang tinggi pada kondisi hujan badai . Area curah tinggi ini diindikasikan dengan gaung yang kuat di radar. Perbatasan terjadi pada satu sisi dan dan sisi di atasnya.
Daerah bebas hujan ini dihasilkan oleh updraft dan menyebabkan hujan tertunda dan hujan es di ketinggian yang menghasilkan gaung radar yang kuat.
- Updraft mengapungkan nukleus hujan es membawanya ke ketinggian dan ketika nukleus menabrak tetesan air hujan yang sangat dingin dan kepingan-kepingan kecil dari hujan es, nukleus ini akan bertumbuh dengan hingga ukuran tertentu.
- Kadang-kadang updraft utama akan meniup hujan es dan hujan es mulai jatuh ke bumi.
- Jika updraft begitu kuat, maka hujan es itu akan diangkat lagi ke awan dan di sana akan bertubrukan kembali dengan air dan hujan es dan ukurannya pun makin berkembang. Proses ini dapat berulang beberapa kali.
- Dalam banyak kasus, jika batuan es tidak bisa ditahan oleh updraft dan akan jatuh ke bumi. Makin kuat updraft, semakin besar batuan es yang dapat dihasilkan hujan badai.
Proses Pembentukan Hujan Es. Source: http://oceanservice.noaa.gov/education/yos/resource/JetStream/tstorms/images/hail2.jpg
Hujan badai multi sel menghasilkan badai es akan tetapi ukuran batuan es yang dihasilkan bukanlah ukuran yang sangat besar. Alasannya adalah pendeknya tahapan waktu hingga matangnya sebuah multi-sel sehingga mengurangi waktu pertumbuhan nukleus dan batuan es.
Akan tetapi updraft terus menerus pada sebuah hujan badai super-cell mendukung lahirnya hujan es yang besar. Updraft akan mengangkat batuan es secara berulang-ulang ke udara sangat dingin di atas puncak awan hujan badai. Dalam semua kasus, hujan es akan jatuh ketika updraft pada hujan badai tidak bisa menahan lagi berat dari es. Semakin kuat updraft semakin besar batuan es akan terjadi. Seberapa kuat sebuah updraft untuk menghasilkan variasi ukuran hujan es? Tabel di bawah memberikannya perkiraan kecepatan untuki setiap ukuran.
Tabel: Ukuran batuan es yang Terbentuk untuksetiap Kecepatan Updraft tertentu.
Sumber: http://oceanservice.noaa.gov/education/yos/resource/JetStream/tstorms/hail.htm
| Ukuran Batua Es | Measurement | Updraft Speed | ||
|---|---|---|---|---|
| in. | cm. | mph | m/s | |
| bb | < 1/4 | < 0.64 | < 24 | < 11 |
| pea | 1/4 | 0.64 | 24 | 11 |
| marble | 1/2 | 1.3 | 35 | 16 |
| dime | 7/10 | 1.8 | 38 | 17 |
| penny | 3/4 | 1.9 | 40 | 18 |
| nickel | 7/8 | 2.2 | 46 | 21 |
| quarter | 1 | 2.5 | 49 | 22 |
| half dollar | 1 1/4 | 3.2 | 54 | 24 |
| walnut | 1 1/2 | 3.8 | 60 | 27 |
| golf ball | 1 3/4 | 4.4 | 64 | 29 |
| hen egg | 2 | 5.1 | 69 | 31 |
| tennis ball | 2 1/2 | 6.4 | 77 | 34 |
| baseball | 2 3/4 | 7.0 | 81 | 36 |
| tea cup | 3 | 7.6 | 84 | 38 |
| grapefruit | 4 | 10.1 | 98 | 44 |
| softball | 4 1/2 | 11.4 | 103 | 46 |
Source:
Struktur untuk Awam - BENCANA ALAM 