Siklus hidrologi

BAB I

PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

Air merupakan sumber kehidupan. Seringkali kita menganggap biasa air turun dari langit tanpa memikirkan proses terjadinya ataupun apa manfaat yang didapat dari air tersebut.

Air itu sendiri adalah substansi pokok yang terlibat pada siklus hujan. Siklus hujan merupakan sebuah daur proses terjadinya hujan. Yang mana dapat dilihat ketika air berproses di udara atau atmosfer Bumi dan saat berada di daratan/Bumi.

Di dalam ilmu Sains, terdapat kekhususan mengenai hujan, dimana kekhususan tersebut belum dijelaskan secara detail pada Al-qur’an terutama surat Ar-Ruum : 48 yang mana ayat ini menjelaskan tentang tahapan-tahapan turunnya hujan.

Pada QS. Ar-Ruum : 48 ini, dikhususkan mengenai proses terjadinya hujan saja yang akan dikelompokkan menjadi beberapa tahapan. Kemudian dibandingkan dengan Sains sebagai ilmu pengetahuan alam ini.

1. TUJUAN

Pada makalah kali ini, kita akan mengulas bahasan siklus hujan masing-masing dari sudut pandang Sains maupun Al-Qur’an khususnya QS. Ar-Ruum : 48. Setelah itu jita akan mengetahui ranah integrasi dan interkoneksi Maupun model yang dipakai dalam menghubungkan siklus hujam dari sudut pandang Sains maupun Al-Qur’an khususnya QS. Ar-Ruum : 48.

1. MANFAAT

Dengan makalah ini, diharapkan akan menambah keimanan kita kepada Allah SWT sekaligus Al-Qur’an. Al-Qur’an memanglah pedoman manusia sepanjang masa. Salah satu kesempurnaannya dibuktikan adanya keajaiban-keajaiban Sains yang salah satunya adalah “siklus hujan” itu sendiri.

1. RUMUSAN MASALAH

Sebagai acuhan untuk menarik kesimpulan, dibuat rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana siklus hujan dari segi sains?
2. Bagaimana siklus hujan dari segi Al-Qur’an, khususnya pada QS. Ar-Ruum : 48?
3. Bagaimanakah hubungan kedua sudut pandang mengenai siklus hujan?

BAB  2
Pengertian  Hujan
Hujan adalah sebuah presipitasi berwujud cairan, berbeda dengan presipitasi non-cair seperti salju, batu es dan slit. Hujan memerlukan keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui suhu di atas titik leleh es di dekat dan di atas permukaan Bumi. Di Bumi, hujan adalah proses kondensasi uap air di atmosfer menjadi butir air yang cukup berat untuk jatuh dan biasanya tiba di daratan. Dua proses yang mungkin terjadi bersamaan dapat mendorong udara semakin jenuh menjelang hujan, yaitu pendinginan udara atau penambahan uap air ke udara. Virga adalah presipitasi yang jatuh ke Bumi namun menguap sebelum mencapai daratan; inilah satu cara penjenuhan udara. Presipitasi terbentuk melalui tabrakan antara butir air atau kristal es dengan awan. Butir hujan memiliki ukuran yang beragam mulai dari pepat, mirip panekuk (butir besar), hingga bola kecil (butir kecil).
Kelembapan yang bergerak di sepanjang zona perbedaan suhu dan kelembapan tiga dimensi yang disebut front cuaca adalah metode utama dalam pembuatan hujan. Jika pada saat itu ada kelembapan dan gerakan ke atas yang cukup, hujan akan jatuh dari awan konvektif (awan dengan gerakan kuat ke atas) seperti kumulonimbus (badai petir) yang dapat terkumpul menjadi ikatan hujan sempit. Di kawasan pegunungan, hujan deras bisa terjadi jika aliran atas lembah meningkat di sisi atas angin permukaan pada ketinggian yang memaksa udara lembap mengembun dan jatuh sebagai hujan di sepanjang sisi pegunungan. Di sisi bawah angin pegunungan, iklim gurun dapat terjadi karena udara kering yang diakibatkan aliran bawah lembah yang mengakibatkan pemanasan dan pengeringan massa udara. Pergerakan truf monsun, atau zona konvergensi intertropis, membawa musim hujan ke iklim sabana. Hujan adalah sumber utama air tawar di sebagian besar daerah di dunia, menyediakan kondisi cocok untuk keragaman ekosistem, juga air untuk pembangkit listrik hidroelektrik dan irigasi ladang. Curah hujan dihitung menggunakan pengukur hujan. Jumlah curah hujan dihitung secara aktif oleh radar cuaca dan secara pasif oleh satelit cuaca.
Dampak pulau panas perkotaan mendorong peningkatan curah hujan dalam jumlah dan intensitasnya di bawah angin perkotaan. Pemanasan global juga mengakibatkan perubahan pola hujan di seluruh dunia, termasuk suasana hujan di timur Amerika Utara dan suasana kering di wilayah tropis. Hujan adalah komponen utama dalam siklus air dan penyedia utama air tawar di planet ini. Curah hujan rata-rata tahunan global adalah 990 millimetre (39 in). Sistem pengelompokan iklim seperti sistem pengelompokan iklim Köppen menggunakan curah hujan rata-rata tahunan untuk membantu membedakan kawasan-kawasan iklim. Antarktika adalah benua terkering di Bumi. Di daerah lain, hujan juga pernah turun dengan kandungan metana, besi, neon, dan asam sulfur.



2.1 Proses terbentuknya hujan

Proses terbentuknya hujan berawal dari penguapan yang terjadi di bumi akibat panas matahari, sehingga uap air ini selanjutnya terkumpul di udara lalu mengalami pemadatan (kondensasi). Hasil kondensasi ini yang di sebut awan, dan awan ini bergerak akibat hembusan angin dan membuat awan saling bertindih dan terus keatas hingga mencapai atmosfir yang suhunya lebih dingin, sehingga membentuk butiran-butiran air/es yang semakin berat dan pada akhirnya mengalami presipitasi yang disebut jatuhnya air ke bumi dan terjadi hujan.

Selain proses terjadinya hujan secara alami, ada juga proses terjadinya hujan buatan. Hujan buatan ini biasanya dibuat untuk daerah yang kadar hujannya sedikit dengan cara menabur garam pada awan yang memiliki kandungan air yang cukup dan memiliki kecepatan angin rendah yaitu sekitar di bawah 20 knot. Selain memakan biaya yang besar, proses pembentukan hujan buatan juga bisa mengalami kegagalan. Jadi mendingan hujan alami saja ya walaupun musim hujannya sudah tidak jelas, mungkin karena pemanasan global atau yang lainnya. 

Sejarah Hujan buatan di dunia dimulai  pada tahun 1946 oleh penemunya Vincent Schaefer dan Irving Langmuir, dilanjutkan setahun kemudian 1947 oleh Bernard Vonnegut.

Yang sebenarnya dilakukan oleh manusia adalah menciptakan peluang hujan dan “mempercepat” terjadinya hujan. Nama yang digunakan sebagai upaya “membuat hujan” adalah menjadi Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC) 

BAB II

SIKLUS HUJAN DI PANDANG DARI SAINS

Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut. Air hujan berasal dari air dari bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk, air sawah, air comberan, dll.

Ada tiga tahapan air hujan sampai ke tanah (bumi), yaitu :

1)      Air pada umumnya mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat adanya bantuan panas matahari. Air yang menguap / menjadi uap melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak menuju langit yang tinggi bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi uap tersebut mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga membentuk awan.

2)      Dengan bantuan angin, awan-awan tersebut dapat bergerak kesana-kemari baik vertikal, horizontal dan diagonal. Akibat angin atau udara yang bergerak pula awan-awan saling bertemu dan membesar menuju langit / atmosfer bumi yang suhunya rendah atau dingin dan akhirnya membentuk butiran es dan air.

3)      Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses presipitasi). Karena suhu udara semakin tinggi maka es atau salju yang terbentuk mencair menjadi air, namun jika suhunya sangat rendah maka akan turun tetap sebagai salju.

Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Menurut Jimmy Wales (http://id.wikipedia.org/wiki/Siklusair.jimmywales) setelah mencapai tanah, air hujan terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

Evaporasi / transpirasi – Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa atmosfer dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.

Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah – Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

Air Permukaan – Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau, makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hujan yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.

Hujan turun ke bumi dalam takaran yang tetap. Di antaranya ada dua poin yang dapat diperhitungkan :

1. Kecepatan turunnya hujan

Air jatuh ke bumi dengan kecepatan yang rendah karena titik hujan memilki bentuk khusus yang meningkatkan efek gesekan atmosfir dan membantu hujan turun ke bumi dengan kecepatan yang lebih rendah. Andaikan bentuk titik hujan berbeda ataupun jka atmosfir tidak memiliki sifat gesekan, bumi akan menghadapi kehancuran setiap turunnya hujan

2. Ketinggian awan hujan

Ketinggian minimum awan hujan adalah 1200 meter. Efek yang ditimbulkan oleh satu tetes air hujan yang jatuh pada ketinggian tersebut sama dengan benda seberat 1 kilogram yang jatuh dari ketinggian 15 sentimeter.

Suatu benda yang berat dan ukurannya sama dengan air hujan bila dijatuhkn dari ketinggian 1200 meter, akan mengalami percepatan terus-menerus dan jatuh ke bumi dengan kecepatan 558 km/jam. Akan tetapi kecepatan jatuhnya air hujan hanyalah 8-10 km/jam.

Dalam 1 detik kira-kira 16 juta ton air menguap dari bumi. Jumlah ini sama dengan jumlah air yang turun ke bumi dalam 1 detik. Dalam 1 tahun, diperkirakan jumlah ini akan mencapai 505 x 10¹² ton.

Faktanya air hujan berasal dari penguapan air dan 97 % merupakan penguapan air laut yang asin. Namun air hujan adalah tawar. Berdasarkan hukum, yang menyatakan bahwa “darimana pun asalnya penguapan air ini, baik dari laut yang asin, dari danau yang mengandung mineral, atau dari dalam lumpur, air yang menguap tidak pernah mengandung bahan lain. Air hujan akan jatuh dalam keadaan murni (bersih). (menurut : Feris Firdaus. Alam Semesta. Hlm. 115)

BAB III

SIKLUS HUJAN DI PANDANG DARI AL-QUR’AN (QS. AR-RUUM : 48)

Didalam QS. Ar-Ruum ayat ke-48 dijelaskan bahwa :

Artinya : “Allah, Dia-lah yang mengirimkan angin, lalu angin itu menggerakkan awan dan Allah membentangkannya di langit menurut yang dikehendaki-Nya, dan menjadikannya bergumpal-gumpal, lalu kamu melihat air hujan itu turun mengenai hamba-hamba-Nya yang dikehendaki-Nya tiba-tiba ia menjadi gembira.” (QS Ar-Ruum : 48) (Feris Firdaus.Alam Semesta.hlm.113)

Menurut Al-Maraghi (1974, hlm. 113), ayat dimaksudkan bahwa “Allah-lah yang mengirimkan angin, lalu angin itu dapat menimbulkan awan, dan menyebar serta mengumpulkannya di salah satu arah di langit, terkadang awan itu berjalan, dan terkadang berhenti dan terkadang bergumpal-gumpal. Maka kamu dapat melihat air hujan keluar dari celah-celahnya. Maka, apabila hujan itu menimpa sebagian hamba-hamba-Nya, maka mereka bersukaria, karena hujan sangat mereka perlukan di dalam kehidupan mereka.

Menurut Feris Firdaus (alam semesta. 2004. Hlm. 113),

TAHAP KE-1: “Dialah Allah Yang mengirimkan angin…”

Gelembung-gelembung udara yang jumlahnya tak terhitung yang dibentuk dengan pembuihan di lautan, pecah terus-menerus dan menyebabkan partikel-partikel air tersembur menuju langit. Partikel-partikel ini, yang kaya akan garam, lalu diangkut oleh angin dan bergerak ke atas di atmosfir. Partikel-partikel ini, yang disebut aerosol, membentuk awan dengan mengumpulkan uap air di sekelilingnya, yang naik lagi dari laut, sebagai titik-titik kecil dengan mekanisme yang disebut “perangkap air”.

TAHAP KE-2: “…lalu angin itu menggerakkan awan dan Allah membentangkannya di langit menurut yang dikehendaki-Nya, dan menjadikannya bergumpal-gumpal…”

Awan-awan terbentuk dari uap air yang mengembun di sekeliling butir-butir garam atau partikel-partikel debu di udara. Karena air hujan dalam hal ini sangat kecil (dengan diamter antara 0,01 dan 0,02 mm), awan-awan itu bergantungan di udara dan terbentang di langit. Jadi, langit ditutupi dengan awan-awan.

TAHAP KE-3: “…lalu kamu lihat air hujan keluar dari celah-celahnya…”

Partikel-partikel air yang mengelilingi butir-butir garam dan partikel -partikel debu itu mengental dan membentuk air hujan. Jadi, air hujan ini, yang menjadi lebih berat daripada udara, bertolak dari awan dan mulai jatuh ke tanah sebagai hujan.

Semua tahap pembentukan hujan telah diceritakan dalam ayat-ayat Al-Qur’an. Selain itu, tahap-tahap ini dijelaskan dengan urutan yang benar. Sebagaimana fenomena-fenomena alam lain di bumi, lagi-lagi Al-Qur’anlah yang menyediakan penjelasan yang paling benar mengenai fenomena ini dan juga telah mengumumkan fakta-fakta ini kepada orang-orang pada ribuan tahun sebelum ditemukan oleh ilmu pengetahuan.

Integrasi dan interkoneksi antara QS. Ar-Ruum : 48 dan Sains

Keterangan :                            : Ranah Epistimologi

: Ranah Aksiologi

1. Ranah Epistimologi

Artinya : “Allah, Dia-lah yang mengirimkan angin, lalu angin itu menggerakkan awan dan Allah membentangkannya di langit menurut yang dikehendaki-Nya, dan menjadikannya bergumpal-gumpal, lalu kamu melihat air hujan itu turun mengenai hamba-hamba-Nya yang dikehendaki-Nya…,

Maksud dari potongan ayat tersebut adalah “Allah-lah yang mengirimkan angin, lalu angin itu dapat menimbulkan awan, dan menyebar serta mengumpulkannya di salah satu arah di langit, terkadang awan itu berjalan, dan terkadang berhenti dan terkadang bergumpal-gumpal. Maka kamu dapat melihat air hujan keluar dari celah-celahnya.

2. Ranah Aksiologi

Dari QS. Qr-Ruum : 48, “…tiba-tiba ia menjadi gembira.”

Maksud dari potongan ayat tersebut adalah apabila hujan itu menimpa sebagian hamba-hamba-Nya, maka mereka bersukaria, karena hujan sangat mereka perlukan di dalam kehidupan mereka.

BAB IV

PEMBAHASAN

1. Ranah Epistimologi

Air mengalami proses penguapan dengan bantuan sinar matahari lalu bergerak naik dan berkondensasi menjadi awan.

EVAPORASI

“Dialah Allah Yang mengirimkan angin…”Dengan bantuan angin awan bergerak dan saling bertemu, membesar lalu menuju atmosfer dan membentuk butiran es dan air.

AWAN BERGERAK

“…lalu angin itu menggerakkan awan dan Allah membentangkannya di langit menurut yang dikehendaki-Nya, dan menjadikannya bergumpal-gumpal…”

Karena berat, angin tidak mampu menopang sehingga butiran es/air jatuh ke bumi.

PRESIPITASI

“…lalu kamu lihat air hujan keluar dari celah-celahnya…”

 Ranah epistimologi menggunakan model informatif-konfirmatif/klarifikatif karena sains memberikan penjelasan yang lebih detail mangenai siklus hujan dibandingkan penjelasan pada Al-Qur’an.

2. Ranah Aksiologi

Dari sudut pandang Sains, siklus hujan digunakan untuk menjaga kestabilan kandungan air di bumi. Walaupun pada dasarnya kandungan air di bumi tetap. Akan tetapi, tanpa siklus hujan tidak akan ada kehidupan.

Ranah aksiologi menggunakan metode informatif karena Al-Qur’an memberikan informasi kepada sains bahwa hujan akan memberikan kebahagiaan (dalam konteks hujan sebagai rahmat allah). Dengan siklus hujan, kehidupan di bumi akan seimbang karena ketersediaan air tercukupi.

BAB V

PENUTUP

1. KESIMPULAN

Setelah menganalisis lebih jauh mengenai siklus hujan dari sudut pandang Sains dan Al-Qur’an dapat disimpulkan, bahwa :

Ranah intergrasi-interkoneksi yang penulis temukan adalah ranah epistemologi dan aksiologi dan keduanya dengan model pendekatan informatif-konfirmatif/klarifikatif.

1. SARAN

Sebagai umat muslim setidaknya dapat menyeimbangkan dua disiplin ilmu yaitu ilmu umum dan agama. Dalam bahasan kali ini adalah ilmu sains dan agama. Karena melalui studi intergrasi dan interkoneksi ini akan ditemukan kesamaan ataupun melengkapi di antara keduanya. Sehingga, kemiripan ini akan semakin membuktikan kebesaran Allah SWT.