Mendalami Proses Mikrofisika Awan Pada Teknologi Modifikasi Cuaca

Mendalami Proses Mikrofisika Awan Pada Teknologi Modifikasi Cuaca

  Kamis, 11 Agustus 2016 10:37   817

Oleh: Khalid Fikri Nugraha Isnoor

KITA sebagai masyarakat pasti sangat kesulitan dengan fenomena cuaca di beberapa tahun terakhir ini. Kejadian yang tidak dapat dilupakan adalah saat kebakaran hutan yang terjadi di tahun 2015. Kebakaran hutan yang melanda mengakibatkan kebakaran lahan dan hutan yang dialami khususnya masyarakat Sumatera dan Kalimantan. Beberapa lembaga riset dunia dan Badan meteorologi beberapa Negara menyatakan adanya kejadian El Nino kuat, bahkan kondisi ini berlangsung hingga triwulan pertama tahun 2016, dan baru mulai menurun di bulan April 2016. Pada bulan Juli sampai Agustus 2016, pola hujan agak berkurang sekitar tiga pekan di wilayah Bali, Nusa Tenggara Timur, dan sedikit Jawa bagian selatan. Pola hujan pada bulan Agustus diprediksi akan lebih banyak daripada Juli, bisa dari intensitas ataupun durasi hujannya.

Upaya antisipasi harus tetap dilaksanakan untuk menghindari timbulnya ancaman bencana kekeringan di beberapa provinsi rawan kebakaran hutan dan lahan seperti di wilayah Sumatera dan Kalimantan., karena dilanda dengan kejadian tersebut BPPT selaku badan yang berwenang untuk melakukan kegiatan yang berhubunngan dengan hujan buatan memprioritaskan dan sedang memfokuskan kegiatan yaitu Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC). Dalam beberapa tahun terakhir ini Unit Pelaksana Tugas (UPT) hujan buatan di setiap provinsi pun sudah siap, BPPT dengan dibantu oleh BMKG bekerjasama untuk melakukan kegiatan tersebut dalam rangka mengurangi dampak dari bencana kekeringan.

Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC) adalah suatu bentuk upaya intervensi pada sistem awan untuk mengkondisikan cuaca agar berperilaku lebih mengarah sesuai dengan yang dibutuhkan, umumnya adalah untuk meningkatkan intensitas curah hujan atau mempercepat proses hujan di suatu tempat. TMC dilakukan dengan meniru proses alamiah yang terjadi di dalam awan. Sejumlah partikel higroskopik yang dibawa dengan pesawat sengaja ditambahkan langsung ke dalam awan konvektif agar proses pengumpulan tetes air di dalam awan cepat terjadi. Dengan berlangsungnya pembesaran tetes secara lebih efektif maka proses hujan menjadi lebih cepat dan menghasilkan curah hujan yang lebih banyak.

Mikrofisika Awan

Proses pertumbuhan dan pembentukan awan pada umumnya terjadi karena adanya proses mikrofisika awan. Awan adalah sekumpulan tetes air dan juga kristal es yang menggantung di atas atmosfer yang terbentuk akibat pendinginan volume udara lembab atau uap air yang besar di bawah temperature titik embunnya. Pendinginan terjadi melalui banyak hal, utamanya melalui ekspansi adiabatik udara yang naik, pemanasan radiasi, dan pencampuran massa udara dengan temperatur serta kelembapan yang berbeda.

Di Indonesia sebagai negara maritim, utamanya pendinginan terjadi akibat konveksi, orografi dan konvergensi. Pendinginan harus tetap berlanjut agar uap air dapat berkondensasi. Uap air di atmosfer akan berinteraksi dengan Inti Kondensasi Awan (IKA) untuk dapat membentuk tetes air awan. Kemudian tetes air berkumpul dan membentuk gumpalan awan. Apabila awan telah terbentuk, tetes air dalam awan akan menjadi semakin besar dan awan itu akan menjadi semakin berat, dan perlahan daya tarik bumi menariknya ke bawah hingga sampai satu titik dimana tetes air itu akan terus jatuh ke bawah dan turunlah hujan.
Jika tetes air tersebut bertemu udara panas, tetes air itu akan menguap dan awan menghilang. Inilah yang menyebabkan awan selalu berubah-ubah bentuknya. Air yang terkandung di dalam awan silih berganti menguap dan mencair.

Proses pembentukan awan merupakan suatu rangakaian proses yang rumit  melibatkan proses dinamik dan proses mikrofisik. Didalam pembentukan awan setiap udara akan bergerak keatas, melewati daerah yang secara berturut-turut memliki tekanan udara yang lebih rendah. Konsekuensinya udara yang naik selalu mengembang, berekspansi dan mendingin secara adiabatik. Keberlangsungan proses ini juga sangat ditentukan oleh kadar uap air di atmosfer, distribusi aerosol higroskopis dan gerak udara vertikal. Sedangkan kadar uap air bergantung pada proses evaporasi (penguapan) dengan syarat adanya sumber uap air dipermukaan, sumber energi untuk pengangkatan, dan kondisi lingkungan atmosfer itu sendiri.

Bila semua faktor mikrofisika pembentukan awan tersebut tidak terjadi maka awan ataupun awan hujan tidak akan terbentuk, oleh karena itu kegiatan TMC ini sangat dibutuhkan untuk dapat mempercepat proses terjadinya hujan.

Metode TMC

TMC pada dasarnya dilakukan dengan menggunakan dua metode, yakni jumping process dan metode kompetisi. Jumping process dilaksanakan dengan mempercepat proses awan menjadi hujan terhadap awan-awan yang sedang tumbuh di daerah 'upwind' yang bergerak memasuki daerah pengamatan. Dengan demikian, awan-awan tersebut akan turun menjadi hujan sebelum masuk daerah tersebut. Metode ini dieksekusi menggunakan pesawat terbang untuk menghantarkan bahan semai powder (garam/NaCl).

Selain dapat mempercepat proses pertumbuhan awan, TMC juga dapat menunda proses pertumbuhan awan yaitu dengan menggunakan metode kompetisi, yaitu metode mengganggu proses pertumbuhan awan agar awan tidak menjadi hujan saat ingin memasuki wilayah pengamatan. Metode ini dieksekusi menggunakan peralatan darat (GBG: ground-based generator) yang membangkitkan partikel-partikel sangat halus untuk menciptakan efek persaingan (competition mechanism) pada awan sehingga awan sulit berkembang. Tetapi metode ini di Indonesia masih dalam tahap pengembangan

Peranan TMC

Secara regulasi, peranan TMC untuk mitigasi bencana kebakaran hutan dan lahan telah tertuang dalam Instruksi Presiden Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2011 tentang Peningkatan Pengendalian Kebakaran Hutan dan Lahan, dimana Presiden RI memberikan instruksi kepada Menteri Riset dan Teknologi untuk melakukan koordinasi dalam pemberian bantuan penanganan kebakaran hutan dan lahan dengan menggunakan teknologi pembuatan hujan buatan. Dari uraian singkat diatas mengenai pentingnya mendalami proses mikrofisika awan pada Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC) menunjukkan bahwa TMC merupakan suatu teknologi yang harus tetap dikembangkan dan dimanfaatkan dengan baik untuk dapat bisa mengurangi dampak dari fenomena cuaca yang cukup ekstrem, tetapi semua itu harus tetap didasari dengan penerapan dari proses dasar tentang pembentukan awan itu sendiri, untuk itu perlu adanya penerapan dan sosialisasi terkait dengan penerapan dasar dari proses pembentukan awan tersebut kepada masyarakat dan mahasiswa-mahasiswa terkait agar dapat ikut andil dalam menerapkan kedalam TMC kedepannya. ***

*) Taruna Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika