Bagaimana rasanya menyentuh awan? – Violet V., 6 tahun, Somerville, Massachusetts, Amerika Serikat (AS)
Kamu mungkin sudah tahu bagaimana rasanya menyentuh awan tanpa menyadari.
Kalau kamu pernah berada di tengah kabut, pada dasarnya kamu sedang berada di dalam awan; bedanya posisi kamu sangat dekat dengan tanah, bukannya tinggi di langit.
Kabut dan awan keduanya terbuat dari tetesan air kecil, seperti yang kadang-kadang bisa kita lihat atau rasakan saat menggunakan air panas di dalam kamar mandi.
Awan terbentuk melalui penguapan dan kondensasi. Air di danau, sungai, lautan, atau genangan menguap saat terkena panas matahari memanaskannya. Kamu dapat menguapkan air sendiri dengan merebus dan saksikan airnya hilang menjadi uap.
Uap air - yang tak kasat mata - naik secara alami dari permukaan bumi ke atmosfer sebagai gelembung-gelembung hangat. Semakin tinggi, suhu semakin dingin, hingga akhirnya uap air mengembun kembali menjadi air cair.
Awan terbuat dari jutaan tetesan air kecil ini. Tetesan menyebarkan warna sinar matahari secara merata, yang membuat awan tampak putih.
Meskipun awan bisa terlihat seperti bola karet yang empuk, awan tidak bisa menopang berat badan kita atau menahan apa pun kecuali dirinya sendiri.
Proses penguapan dan kondensasi di atmosfer mirip dengan apa yang terjadi di kamar mandi ketika kamu mandi air panas: Air hangat menguap dan kemudian mengembun kembali menjadi air di cermin yang dingin.
Uap air tidak mengembun secara spontan. Dibutuhkan partikel kecil atau permukaan, seperti cermin kamar mandi, untuk membentuk tetesan.
Ilmuwan atmosfer seperti saya menyebut partikel-partikel kecil ini sebagai nuklei kondensasi awan atau disebut CCN. CCN ini hanyalah partikel debu atau partikel yang telah terangkat oleh angin dan melayang-layang di atmosfer.
Apakah itu berarti tempat-tempat dengan banyak debu dan polusi, seperti kota besar, memiliki lebih banyak tetes air daripada tempat yang bersih?
Para peneliti telah menemukan lebih banyak tetesan kecil dan lebih banyak awan di daerah-daerah memiliki banyak CCN, sementara di daerah-daerah tanpa CCN lebih sedikit awan yang dilihat, seperti di atas lautan atau Kutub Utara.
Saat tetesan awan naik di atmosfer, suhu udara berkurang. Tetesan awan kecil mulai membeku ketika suhu turun di bawah 32 derajat Fahrenheit (0 derajat Celcius). Ini proses yang sama persis seperti membuat es batu dalam kulkas.
Tetesan beku menjadi kristal es dan terus membesar ukurannya ketika uap lain berubah menjadi es dan saling menempel. Para ilmuwan menyebut proses gas yang berubah menjadi benda padat sebagai “deposition”. Proses ini menciptakan kristal es bercabang yang indah, yang dapat kita temukan di salju.
Arus naik udara yang stabil menjaga tetesan air yang sangat ringan atau kristal es mengambang di awan. Jadi bagaimana uap berubah menjadi hujan dan salju jatuh ke tanah? Mudah, uap-uap menjadi satu.
Tetesan yang lebih besar mengumpulkan tetesan yang lebih kecil dalam perjalanan ke tanah sebagai tetesan hujan. Salju tumbuh dengan cara yang sama, dengan kristal saling menempel.
Lengan kecil pada butiran salju dapat saling mengunci untuk membentuk kepingan salju yang lebih besar. Ketika tetesan air bergabung dengan kristal es, hasilnya adalah hujan es.
Tetesan hujan semakin membesar dalam perjalanan menuju bumi, dan akhirnya menjadi tidak stabil dan pecah. Rintik hujan terbesar yang diketahui para peneliti ditemukan sekitar sepertiga inci (8,4 milimeter).
Beberapa kepingan salju raksasa dilaporkan sebesar 6 inci (15,24 centimeter). Potongan hujan es terbesar? Pada tahun 2010, seseorang menemukan batu es berdiameter 8 inci (20,32 centimeter) di South Dakota, AS dan mengambil foto, sehingga para ilmuwan tahu itu nyata.
Artikel ini diterjemahkan oleh Agradhira Nandi Wardhana