kenapa di Indonesia bisa turun hujan es dan bukan salju?

Ada Apa Dengan Salju?

By yani 7 Comments

Categories: sains
Tags: bandara, deicing, jalan raya, kristal, pencairan, pesawat, salju, snowflakes, Wilson Bentley

Salju memang menakjubkan! Subhanallah. Kemarin turun hujan salju lagi di Wonju, tapi tidak disertai angin kencang. Sengaja saat hujan salju itu kami jalan-jalan ke Downtown Wonju alias pusat perbelanjaan. Jadi aku bisa melihat dari dekat butiran-butiran salju melayang-layang ringan seperti kapas di udara. Saat kugenggam salju, terasa sangat lembut di tangan, tapi jangan salah… tak bisa lama-lama merasakan kelembutannya, karena tangan serasa mati rasa saking dinginnya! Aku sengaja tidak pakai sarung tangan saat itu

Sebenarnya bagaimana sih proses terjadinya salju?

Berawal dari uap air yang berkumpul di atmosfer bumi, kumpulan uap air mendingin sampai pada titik kondensasi (yaitu temperatur di mana gas berubah bentuk menjadi cair atau padat), kemudian menggumpal membentuk awan. Pada saat awal pembentukan awan, massanya jauh lebih kecil daripada massa udara sehingga awan tersebut mengapung di udara – persis seperti kayu balok yang mengapung di atas permukaan air. Namun, setelah kumpulan uap terus bertambah dan bergabung ke dalam awan tersebut, massanya juga bertambah, sehingga pada suatu ketika udara tidak sanggup lagi menahannya. Awan tersebut pecah dan partikel air pun jatuh ke bumi. Partikel air yang jatuh itu adalah air murni (belum terkotori oleh partikel lain). Air murni tidak langsung membeku pada temperatur 0 derajat Celcius, karena pada suhu tersebut terjadi perubahan fase dari cair ke padat. Untuk membuat air murni beku dibutuhkan temperatur lebih rendah daripada 0 derajat Celcius.

Biasanya temperatur udara tepat di bawah awan adalah di bawah 0 derajat Celcius (temperatur udara tergantung pada ketinggiannya di atas permukaan air laut). Tapi, temperatur yang rendah saja belum cukup untuk menciptakan salju. Saat partikel-partikel air murni tersebut bersentuhan dengan udara, maka air murni tersebut terkotori oleh partikel-partikel lain. Ada partikel-partikel tertentu yang berfungsi mempercepat fase pembekuan, sehingga air murni dengan cepat menjadi kristal-kristal es. Partikel-partikel pengotor yang terlibat dalam proses ini disebut nukleator, selain berfungsi sebagai pemercepat fase pembekuan, juga perekat antaruap air. Sehingga partikel air (yang tidak murni lagi) bergabung bersama dengan partikel air lainnya membentuk kristal lebih besar. Jika temperatur udara tidak sampai melelehkan kristal es tersebut, kristal-kristal es jatuh ke tanah. Dan inilah salju! Jika tidak, kristal es tersebut meleleh dan sampai ke tanah dalam bentuk hujan air.

Lalu kenapa di Indonesia bisa turun hujan es dan bukan salju? Pada banyak kasus di dunia ini, proses turunnya hujan selalu dimulai dengan salju beberapa saat dia jatuh dari awan, tapi kemudian mencair saat melintasi udara yang panas. Kadang kala, jika temperatur sangat rendah, kristal-kristal es itu bisa membentuk bola-bola es kecil dan terjadilah hujan es. Kota Bandung termasuk yang relatif sering mengalami hujan es. Jadi, ini sebabnya kenapa salju sangat susah turun secara alami di daerah tropik yang memiliki temperatur udara relatif tinggi dibanding wilayah yang sedang mengalami musim dingin.

Ada keunikan tentang salju ini, yaitu struktur kristalnya yang cantik. Tidak ada kristal salju yang memiliki bentuk yang sama di dunia ini – ini seperti sidik jari kita. Bayangkan, salju sudah turun semenjak bumi tercipta hingga sekarang, dan tidak satu pun salju yang memiliki bentuk struktur kristal yang sama! Subhanallah. Gambar berikut merupakan kristal salju yang diabadikan oleh Wilson Bentley pada tahun 1902. Wilson Bentley memang sangat tertarik pada kristal salju. Dia memulai mengabadikan gambar kristal salju menggunakan mikroskopnya semenjak tahun 1885 dan berhasil mengoleksi lebih dari 5000 gambar kristal salju selama hidupnya, yang semuanya berbeda bentuk (baca Wilson Bentley di Wikipedia). They’re so beautiful, aren’t they?

Kristal salju (snowflakes)

Kita bisa melihat juga beberapa bentuk kristal lain di situs http://snowflakebentley.com. Ada petikan kata-kata Wilson Bentley (yang populer disebut dengan The Snowflake Man) di sana: “Under the microscope, I found that snowflakes were miracles of beauty; and it seemed a shame that this beauty should not be seen and appreciated by others. Every crystal was a masterpiece of design and no one design was ever repeated., When a snowflake melted, that design was forever lost. Just that much beauty was gone, without leaving any record behind.” (Wilson “Snowflake” Bentley 1925)

Keunikan salju yang lainnya adalah warnanya yang putih. Kalau turun salju lebat, hamparan bumi menjadi putih, bersih, dan seakan-akan bercahaya. Ini disebabkan struktur kristal salju memungkinkan salju untuk memantulkan semua warna ke semua arah dalam jumlah yang sama, maka muncullah warna putih. Fenomena yang sama juga bisa kita dapati saat melihat pasir putih, bongkahan garam, bongkahan gula, kabut, awan, dan cat putih. Iya benar, saat salju menutupi permukaan tanah, permukaan jalan, bahkan permukaan mobil , lingkungan rasanya bersih banget! Sejuk di mata.

Selain itu, turunnya salju memberikan kehangatan. Ini bisa dipahami dari konsep temperatur efektif. Temperatur efektif adalah temperatur yang dirasakan oleh kulit kita, dipengaruhi oleh tiga besaran fisis: temperatur terukur (oleh termometer), kecepatan pergerakan udara, dan kelembapan udara. Temperatur efektif biasanya dipakai untuk menentukan “zona nyaman”. Di pantai, temperatur terukur bisa tinggi, namun karena angin kencang kita masih merasa nyaman. Pada saat salju turun lebat, kelembapan udara naik dan ini memengaruhi temperatur efektif sehingga pada satu kondisi kita merasa hangat. Hmm… pantas saat turun hujan salju, cuaca tidak terlalu dingin dibandingkan sebelumnya. Tapi saat hujan salju berhenti, dingin kembali menusuk tulang, brrr!

Saat di pinggiran jalan raya Wonju, kuperhatikan jalan raya yang tadinya tertutup salju dan putih bersih menjadi coklat dan kotor saat dilalui mobil-mobil yang berlalu lalang. Kenapa? Karena diantaranya ada si mobil truk pembawa pencair salju yang sudah dicampur pasir. Kemudian campuran (padatan) tersebut disemprotkan otomatis dari belakang truk. Lapisan salju di jalan raya sangat berbahaya, karena dapat membuat kendaraan tergelincir (selip), sehingga perlu dihilangkan. Zat kimia yang dicampur pasir untuk mencairkan salju di jalan raya biasanya menggunakan garam. Prinsip proses ini berdasarkan penurunan titik beku. Namun, walau sudah dilakukan proses ini, semua mobil dikendarai dengan hati-hati alias berjalan lebih lambat saat musim dingin ini.

Bagaimana dengan kesibukan pencairan salju di bandara Incheon? Proses pencairan salju ini sangat penting, baik yang dilakukan di landasan maupun di badan pesawat. Landasan dibersihkan dari salju tentu saja untuk menghindari selip atau tergelincirnya pesawat saat mendarat dan lepas landas. Tumpukan salju di badan pesawat juga harus dibersihkan, karena jika salju membeku menjadi es di badan pesawat, pilot akan sulit mengendalikan pesawat yang efeknya bisa jatuh, tabrakan dan lain-lain. Pernah kubaca dari The Korea Times tahun 2008, bandara Incheon di Korea Selatan mempunyai dua unit fasilitas pencairan salju (deicing). Biaya yang dikeluarkan berbeda-beda tergantung jenis pesawat dan waktu yang dibutuhkan untuk deicing, namun rata-rata proses tersebut menghabiskan 700.000 sampai dengan 800.000 won per pesawat (sekitar 7-8 juta per pesawat).

sumber:

• Wikipedia
• The Korea Times
• LIPI