Hidrosfer berasal dari bahasa Yunani, yaitu hidros artinya air, dan sphere artinya lapisan. Hidrosfer adalah lapisan air yang terdapat di bumi yaitu meliputi air yang ada di permukaan maupun di bawah permukaan bumi (air tanah). Hidrosfer dapat diartikan semua air yang berada di bumi, baik dalam bentuk cair (air), padat (es dan salju), dan gas (uap air). Hidrosfer meliputi samudra, laut, sungai, danau, air tanah, mata air, hujan, dan air yang berada di atmosfer. Cabang ilmu geografi yang mempelajari tentang air adalah hidrologi.
Jumlah air di bumi relatif tetap, yaitu sekitar 1.386 miliar km3, sebanyak 97% dari jumlah tersebut adalah air asin yang berasal dari lautan. Air tawar yang merupakan kebutuhan utama manusia di dunia tidak lebih dari 1% dari keseluruhan air yang tersedia di dunia (Manning, 1987). Volume air relatif tetap karena air di bumi senantiasa bergerak dalam suatu lingkungan perputaran yang disebut siklus air.
Siklus air/siklus hidrologi adalah serangkaian tahapan yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer. Berikut ini adalah istilah-istilah beberapa proses dalam siklus hidrologi
Evaporasi
Evaporasi adalah proses air berubah dari padat menjadi gas atau uap air di atmosfer. Air berpindah dari permukaan menuju atmosfer melalui evaporasi, proses perubahan uap air menjadi gas. Sekitar 90% proses evaporasi berasal dari lautan, 10% berasal dari perairan darat dan vegetasi. Angin memindahkan uap air mengelilingi bumi, mempengaruhi kelembaban udara di bumi. Sebagian air menguap sebagai gas di luar awan dan penguapan lebih intens dengan adanya suhu hangat. Hal ini ditunjukkan dengan gambar, dimana penguapan terkuat terjadi di daerah khatulistiwa (ditandai dengan warna merah dan kuning)
Sublimasi
Adalah perubahan wujud dari padat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu. Misalkan es yang langsung menguap tanpa mencair terlebih dahulu. Proses evaporasi terjadi pada salju dan es.
Transpirasi
Adalah proses penguapan air ke atmosfer dari daun dan batang tanaman. Tanaman menyerap air tanah melalui akar-akar. Sebagai contoh, tanaman jagung memiliki akar 2,5 meter, sementara beberapa tanaman gurun memiliki akar yang memperpanjang 20 meter ke dalam tanah. Tanaman memompa air naik dari tanah untuk memberikan nutrisi ke daun. Proses memompa didorong oleh penguapan air melalui pori-pori kecil yang disebut “stomata” yang ditemukan di bawah daun.
Evapotranspirasi
Adalah gabungan dari evaporasi dan transpirasi. Evapotranspirasi dapat menggambarkan nilai kebutuhan lingkungan, vegetasi, atau daerah pertanian.
Kondensasi
Adalah perubahan air dari bentuk uap air ke dalam air cair. Kondensasi umumnya terjadi di atmosfer saat peningkatan suhu udara hangat, mendingin, dan kehilangan kemampuan menahan uap air. Akibatnya uap air berlebih mengembun membentuk awan. Gerakan ke atas yang menghasilkan awan dapat diproduksi oleh konveksi udara yang tidak stabil, konvegerensi terkait siklon, udara terangkat di bagian depan, dan pengangkatan pada daerah topografi tinggi seperti gunung.
Presipitasi
Adalah air yang dikeluarkan dalam bentuk hujan, hujan beku, hujan es, atau salju. Presipitasi merupakan mekanisme utama untuk mengangkut air dari atmosfer ke permukaan bumi dalam bentuk curah hujan. Awan mengandung uap air akibat kondensasi. Sebagian besar air yang terkondensasi di awan tidak jatuh sebagai hujan karena kecepatan jatuh mereka tidak cukup besar untuk mengatasi arus naik yang mendukung awan.
Infiltrasi
Adalah aliran air ke dalam tanah melalui pori-pori tanah di permukaan. Di dalam tanah, air mengalir dalam arah lateral, sebagai aliran antara (interflow) menuju mata air, danau, dan sungai, atau secara vertikal, yang dikenal sebagai perkolasi menuju air tanah. Gerak air di dalam tanah melalui pori-pori tanah dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan gaya kapiler. Gaya gravitasi menyebabkan aliran selalu menuju ke tempat yang lebih rendah, sementara gaya kapiler menyebabkan air bergerak ke segala arah. Air kapiler selalu bergerak dari daerah basah menuju ke daerah yang lebih kering.
Tanah kering mempunyai gaya kapiler lebih besar daripada tanah basah. Gaya tersebut berkurang dengan bertambahnya kelembaban tanah. Selain itu, gaya kapiler bekerja lebih kuat pada tanah dengan butiran halus seperti lempung daripada tanah berbutir kasar pasir. Apabila tanah kering, air terinfiltrasi melalui permukaan tanah karena pengaruh gaya gravitasi dan gaya kapiler pada seluruh permukaan. Setelah tanah menjadi basah, gerak kapiler berkurang karena berkurangnya gaya kapiler.
Hal ini menyebabkan penurunan laju infiltrasi. Sementara aliran kapiler pada lapis permukaan berkurang, aliran karena pengaruh gravitasi berlanjut mengisi pori-pori tanah. Dengan terisinya pori-pori tanah, laju infiltrasi berkurang secara berangsung-angsur sampai dicapai kondisi konstan, di mana laju infiltrasi sama dengan laju perkolasi melalui tanah.
Dalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju infiltrasi, yang dinyatakan dalam mm/jam. Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu; sedang laju infiltrasi adalah kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas hujan.
Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi terjadi, kapasitas infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gravitasi bekerja bersama-sama menarik air ke dalam tanah. Ketika tanah menjadi basah, gaya kapiler berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun. Akhirnya kapasitas infiltrasi mencapai suatu nilai konstan, yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju perkolasi.
Posting Komentar