Pengertian siklus hidrologi adalah gerakan siklik air yang mengandung proses kontinu dasar seperti penguapan, pengendapan dan limpasan sebagai Limpasan -> Penguapan -> Pengendapan -> Limpasan. Ini adalah siklus berkelanjutan yang dimulai dengan penguapan dari badan air seperti lautan.
Evaporasi atau Penguapan
Penguapan terjadi ketika keadaan fisik air berubah dari keadaan cair menjadi gas. Sejumlah besar panas, sekitar 600 kalori energi untuk setiap gram air, dipertukarkan selama perubahan keadaan. Biasanya, radiasi matahari dan faktor-faktor lain seperti suhu udara, tekanan uap, angin, dan tekanan atmosfer mempengaruhi jumlah penguapan alami yang terjadi di setiap wilayah geografis.
Penguapan dapat terjadi pada tetesan hujan, dan pada permukaan air bebas seperti laut dan danau. Bahkan dapat terjadi dari air yang menetap di vegetasi, tanah, batu dan salju. Ada juga penguapan yang disebabkan oleh aktivitas manusia. Bangunan yang panas mengalami penguapan air yang menempel di permukaannya. Uap yang menguap diangkat ke atmosfer dari lautan, permukaan tanah, dan badan air sebagai uap air. Beberapa uap selalu ada di atmosfer.
Kondensasi
Kondensasi adalah proses di mana uap air mengubah keadaan fisiknya dari uap, paling sering, menjadi cairan. Uap air mengembun menjadi partikel-partikel kecil di udara untuk membentuk embun, kabut, atau awan. Partikel paling aktif yang membentuk awan adalah garam laut, ion atmosfer yang disebabkan oleh petir, dan produk pembakaran yang mengandung asam sulfur dan nitrat.
Kondensasi disebabkan oleh pendinginan udara atau dengan meningkatkan jumlah uap di udara ke titik jenuhnya. Ketika uap air mengembun kembali ke keadaan cair, jumlah panas yang sama (600 kalori energi per gram) yang dibutuhkan untuk membuatnya menjadi uap dilepaskan ke lingkungan.
Pengendapan (Presipitasi)
Pengendapan adalah proses yang terjadi ketika ada dan semua bentuk partikel air jatuh dari atmosfer dan mencapai tanah. Ada dua sub-proses yang menyebabkan awan melepaskan pengendapan, proses koalesensi dan proses kristal es. Ketika tetesan air mencapai ukuran kritis, drop terkena gravitasi dan gesekan tarik. Penurunan jatuh meninggalkan bangun bergolak di belakang yang memungkinkan tetes yang lebih kecil jatuh lebih cepat dan disusul untuk bergabung dan bergabung dengan timbal.
Subproses lain yang dapat terjadi adalah proses pembentukan kristal es. Itu terjadi ketika es berkembang dalam awan dingin atau dalam formasi awan yang tinggi di atmosfer di mana terjadi pembekuan suhu. Ketika tetesan air di dekatnya mendekati kristal, beberapa tetesan menguap dan mengembun pada kristal. Kristal tumbuh menjadi ukuran kritis dan jatuh sebagai pelet salju atau es. Kadang-kadang, karena pelet jatuh melalui udara elevasi yang lebih rendah, mereka meleleh dan berubah menjadi tetesan hujan.
Air yang diendapkan mungkin jatuh ke dalam badan air atau mungkin jatuh ke darat. Kemudian tersebar beberapa cara. Air dapat melekat pada benda-benda di atau dekat permukaan planet atau dapat terbawa dan melalui darat ke saluran-saluran sungai, atau mungkin menembus ke dalam tanah, atau mungkin dicegat oleh tanaman. Ketika curah hujan kecil dan jarang, persentase curah hujan yang tinggi dikembalikan ke atmosfer dengan penguapan.
Bagian curah hujan yang muncul di aliran permukaan disebut limpasan. Limpasan mungkin terdiri dari kontribusi komponen dari sumber seperti limpasan permukaan, limpasan bawah permukaan, atau limpasan air tanah. Limpasan permukaan bergerak di atas permukaan tanah dan melalui saluran permukaan untuk meninggalkan daerah tangkapan yang disebut saluran drainase atau batas air. Bagian dari limpasan permukaan yang mengalir di atas permukaan tanah menuju saluran sungai disebut aliran darat. Limpasan total yang terkurung di dalam aliran sungai disebut aliran sungai.
Intersepsi (Penangkapan)
Intersepsi adalah proses mengganggu pergerakan air dalam rantai peristiwa transportasi yang mengarah ke sungai. Intersepsi ini dapat terjadi karena tutupan vegetasi atau penyimpanan depresi di genangan air dan di formasi lahan seperti rills dan kerut.
Ketika hujan pertama dimulai, daun-daun yang mencolok air dan bahan organik lainnya menyebar di atas permukaan dalam lapisan tipis atau mengumpulkan pada titik-titik atau tepi. Ketika kemampuan penyimpanan permukaan maksimum pada permukaan material terlampaui, material menyimpan air tambahan dalam tetesan yang tumbuh sepanjang tepiannya.
Akhirnya berat tetesannya melebihi tegangan permukaan dan air jatuh ke tanah. Angin dan dampak tetesan hujan juga dapat melepaskan air dari bahan organik. Lapisan air pada permukaan organik dan tetesan air di sepanjang tepi juga bebas terkena penguapan.
Selain itu, penyadapan air di permukaan tanah selama kondisi beku dan sub-pembekuan bisa sangat penting. Menembus jatuh salju dan es di vegetasi juga terjadi. Tingkat intersepsi tertinggi terjadi ketika salju turun di hutan konifer dan hutan kayu keras yang belum kehilangan daunnya.
Infiltrasi
Infiltrasi adalah proses fisik yang melibatkan pergerakan air melalui area batas di mana atmosfer berinteraksi dengan tanah. Fenomena permukaan diatur oleh kondisi permukaan tanah. Transfer air terkait dengan porositas tanah dan permeabilitas profil tanah. Biasanya, tingkat infiltrasi tergantung pada genangan air di permukaan tanah oleh dampak hujan, tekstur dan struktur tanah, kandungan air tanah awal, penurunan konsentrasi air ketika air bergerak lebih dalam ke dalam pengisian tanah.
pori-pori dalam matriks tanah, perubahan komposisi tanah, dan ke pembengkakan tanah basah yang pada gilirannya menutup retakan di tanah. Air yang diinfiltrasi dan disimpan di dalam tanah juga bisa menjadi air yang kemudian dievapotranspirasi atau menjadi limpasan bawah permukaan.
Perembesan (Percolation)
Percolasi adalah gerakan air meskipun tanah, dan itu lapisan, oleh gaya gravitasi dan kapiler. Kekuatan bergerak utama dari air tanah adalah gravitasi. Air yang ada di zona aerasi di mana udara ada disebut vadose air. Air yang berada di zona kejenuhan disebut air tanah. Untuk semua tujuan praktis, semua air tanah berasal dari air permukaan.
Sekali di bawah tanah, air digerakkan oleh gravitasi. Batas yang memisahkan vadose dan zona saturasi disebut tabel air. Biasanya arah gerakan air berubah dari bawah dan komponen horizontal ke gerakan ditambahkan yang didasarkan pada kondisi batas geologi.
Formasi geologi di kerak bumi berfungsi sebagai reservoir bawah tanah alami untuk menyimpan air. Orang lain juga bisa berfungsi sebagai saluran untuk pergerakan air. Pada dasarnya, semua air tanah sedang bergerak. Namun beberapa dari itu bergerak sangat lambat. Formasi geologis yang mentransmisikan air dari satu lokasi ke lokasi lain dalam jumlah yang cukup untuk pembangunan ekonomi disebut akuifer.
Pergerakan air dimungkinkan karena void atau pori-pori dalam formasi geologi. Beberapa formasi melakukan air kembali ke permukaan tanah. Mata air adalah tempat di mana permukaan air mencapai permukaan tanah.
Saluran aliran dapat bersentuhan dengan akuifer bebas yang mendekati permukaan tanah. Air dapat berpindah dari tanah ke sungai, atau sebaliknya, tergantung pada tingkat air relatif. Air tanah yang dibuang ke sungai membentuk aliran dasar sungai selama periode kering, terutama selama kekeringan. Aliran influen memasok air ke akuifer sementara dan aliran limbah menerima air dari akuifer.
Transpirasi
Transpirasi adalah proses biologis yang terjadi sebagian besar pada siang hari. Air di dalam tanaman ditransfer dari tanaman ke atmosfer sebagai uap air melalui banyak bukaan cuti individu. Tanaman terjadi untuk memindahkan nutrisi ke bagian atas tanaman dan mendinginkan daun yang terkena sinar matahari. Daun yang mengalami transpirasi cepat dapat jauh lebih dingin daripada udara di sekitarnya.
Transpirasi sangat dipengaruhi oleh spesies tanaman yang ada di dalam tanah dan sangat dipengaruhi oleh jumlah cahaya yang terkena tanaman. Air dapat terekspos secara bebas oleh tanaman sampai defisit air berkembang di pabrik dan sel-sel yang melepaskan air (stomata) mulai menutup. Transpirasi kemudian berlanjut pada tingkat yang harus lebih lambat. Hanya sebagian kecil air yang diserap oleh tanaman yang disimpan di tanaman.
Vegetasi umumnya memperlambat penguapan dari tanah. Vegetasi yang mengarsir tanah, mengurangi kecepatan angin. Juga, melepaskan uap air ke atmosfer mengurangi jumlah penguapan langsung dari tanah atau dari salju atau lapisan es. Penyerapan air ke akar tanaman, bersama dengan intersepsi yang terjadi pada permukaan tanaman, mengimbangi efek umum yang dimiliki vegetasi dalam memperlambat penguapan dari tanah. Vegetasi hutan cenderung memiliki kelembaban lebih dari tanah di bawah pohon.
Run off
Limpasan adalah aliran dari kolam drainase atau daerah aliran sungai yang muncul di aliran permukaan. Ini umumnya terdiri dari aliran yang tidak terpengaruh oleh pengalihan buatan, penyimpanan atau karya lain yang mungkin dimiliki masyarakat pada atau di saluran streaming.
Alirannya sebagian terdiri dari pengendapan yang jatuh langsung di sungai, limpasan permukaan yang mengalir di atas permukaan tanah dan melalui saluran, limpasan bawah permukaan yang menyusup ke permukaan tanah dan bergerak ke lateral menuju sungai, dan limpasan air tanah dari perkolasi yang dalam melalui tanah cakrawala.
Bagian dari aliran bawah permukaan memasuki sungai dengan cepat, sementara bagian yang tersisa mungkin membutuhkan waktu yang lebih lama sebelum bergabung dengan air di sungai. Ketika masing-masing komponen mengalir memasuki aliran, mereka membentuk limpasan total. Limpasan total dalam aliran sungai disebut aliran sungai dan umumnya dianggap sebagai aliran langsung atau aliran dasar.
Penyimpanan
Ada tiga lokasi dasar penyimpanan air yang terjadi dalam siklus air planet. Air disimpan di atmosfer; air disimpan di permukaan bumi, dan air yang tersimpan di dalam tanah.
Air yang tersimpan di atmosfer dapat dipindahkan relatif cepat dari satu bagian planet ke bagian lain dari planet ini. Jenis penyimpanan yang terjadi di permukaan tanah dan di bawah tanah sangat bergantung pada fitur geologis yang terkait dengan jenis tanah dan jenis batuan yang ada di lokasi penyimpanan. Penyimpanan terjadi sebagai penyimpanan permukaan di lautan, danau, waduk, dan gletser; penyimpanan bawah tanah terjadi di tanah, di akuifer, dan di celah-celah formasi batuan.
Pergerakan air melalui delapan proses fisik utama lainnya dari siklus air dapat menjadi tidak menentu. Rata-rata, air atmosfer diperbarui setiap 16 hari. Kelembaban tanah diganti setiap tahun. Secara global, perairan di lahan basah diganti sekitar setiap 5 tahun sementara waktu tinggal air danau adalah sekitar 17 tahun.
Di wilayah pembangunan rendah oleh masyarakat, pembaruan air tanah dapat melebihi 1.400 tahun. Distribusi dan pergerakan air yang tidak merata dari waktu ke waktu, dan distribusi spasial air di kedua wilayah geografis dan geologi, dapat menyebabkan fenomena ekstrim seperti banjir dan kekeringan terjadi.