Es Batu – Es formasi alam

8 min read

Es batu

Es

Es adalah air yang membeku. Pembekuan ini terjadi bila air didinginkan di bawah 0 °C pada tekanan atmosfer standar. Es dapat terbentuk pada suhu yang lebih tinggi dengan tekanan yang lebih tinggi juga, dan air akan tetap sebagai cairan atau gas sampai -30 °C pada tekanan yang lebih rendah.

Kata “es” diambil dari bahasa Belanda ijs karena di Indonesia tidak dijumpai es secara alami.

 

Kepingan salju
Kepingan salju oleh Wilson Bentley, 1902. Salju adalah es yang tumbuh dari uap air di atmosfer bumi, itulah sebabnya mengapa biasanya menampilkan bentuk kristal.

 

Es batu
Kadang kita melihat jarum es yang aneh pada es batu.

 

Es formasi alam

Bulu es kristak di dataran tinggi dekat Alta, Norwegia. Bentuk kristal pada suhu di bawah -30 °C.
Istilah yang secara kolektif menggambarkan semua bagian permukaan bumi dimana air dalam bentuk beku adalah cryosphere. Es merupakan komponen penting dari iklim global, terutama dalam kaitannya dengan siklus air. Gletser dan gerobak salju adalah mekanisme penyimpanan air tawar yang penting; Seiring waktu, mereka bisa menyublim atau meleleh. Snowmelt merupakan sumber penting air tawar musiman.

Bulu es kristal
Bulu es kristak di dataran tinggi dekat Alta, Norwegia. Bentuk kristal pada suhu di bawah -30 °C. Sumber foto: Craig Thom, South Africa.

Di samudra

Es yang ditemukan di laut mungkin berupa es drift yang mengapung di air, es cepat menempel pada garis pantai atau jangkar es jika menempel di dasar laut. Es yang betis (putus) dari rak es atau gletser bisa menjadi es berg. Es laut bisa dipaksakan bersama oleh arus dan angin untuk membentuk tekanan pegunungan setinggi 12 meter. Navigasi melalui area es laut terjadi pada bukaan yang disebut “polynyas” atau “lead” atau memerlukan penggunaan kapal khusus yang disebut “icebreaker“.

Di darat dan bangunan

Es di darat berkisar dari jenis terbesar yang disebut “lapisan es” hingga lapisan es yang lebih kecil dan lapisan es ke gletser dan aliran es ke garis salju dan ladang salju.

Aufeis adalah es berlapis yang terbentuk di lembah arus Arktik dan subarctic. Es, beku di tempat tidur, memblok debit air tanah normal, dan menyebabkan meja air lokal naik, mengakibatkan pelepasan air di atas lapisan beku. Air ini kemudian membeku, menyebabkan meja air naik lebih jauh dan mengulangi siklusnya. Hasilnya adalah deposit es bertingkat, sering beberapa meter tebal.

Hujan beku adalah sejenis badai musim dingin yang disebut badai es dimana hujan turun dan kemudian membeku menghasilkan lapisan es yang es. Es juga bisa berbentuk es, mirip stalaktit dalam penampilan atau bentuk stalagmit seperti air menetes dan membeku kembali.

Istilah “bendungan es” memiliki tiga makna (yang lain dibahas di bawah). Pada struktur, bendungan es adalah penumpukan es di atap miring yang berhenti mencairkan air dari pengeringan dengan benar dan dapat menyebabkan kerusakan akibat kebocoran air pada bangunan.

Di sungai

Es yang terbentuk pada air yang bergerak cenderung kurang seragam dan stabil dibanding es yang terbentuk pada air yang tenang. Es yang terbendung (kadang-kadang disebut “bendungan es”), saat potongan es menumpuk, merupakan bahaya es terbesar di sungai. Bendungan / genangan es dapat menyebabkan banjir, merusak struktur di atau dekat sungai, dan merusak pembuluh darah di sungai.

Es yang terbendung dapat menyebabkan beberapa fasilitas industri tenaga air untuk benar-benar dimatikan. Bendungan es adalah penyumbatan dari gerakan gletser yang bisa menghasilkan danau proglasial. Es yang deras mengalir di sungai juga bisa merusak kapal dan membutuhkan penggunaan alat pemecah es untuk menjaga agar navigasi tetap dilakukan.

Cakram es adalah formasi melingkar es yang dikelilingi air di sungai.

Es pancake adalah pembentukan es yang umumnya dibuat di daerah dengan kondisi kurang tenang.

Es pada aliran sungai kecil
Es pada aliran anak sungai.

 

Air terjun beku di muara sungai New York State
Air terjun beku di muara sungai New York State. Sumber foto: Wikipedia

Di danau

Bentuk es di air tenang dari pantai, lapisan tipis menyebar ke permukaan, dan kemudian ke bawah. Es di danau umumnya empat jenis: Primer, sekunder, dilapiskan dan aglomerat. Bentuk es primer pertama. Bentuk es sekunder di bawah es utama mengarah ke arah arus panas. Bentuk es yang dilapiskan di atas permukaan es dari hujan atau air yang meresap melalui celah-celah di es yang sering mengendap saat dipenuhi salju.

Es es terjadi saat potongan es mengambang didorong oleh angin yang menumpuk di pantai yang bertiup.

Es lilin adalah bentuk es busuk yang berkembang di kolom tegak lurus terhadap permukaan danau.

Di udara

Contohnya seperti hujan es.
Rime adalah sejenis es putih yang terbentuk pada benda dingin saat tetesan air mengkristal pada mereka. Hal ini bisa diamati pada cuaca berkabut, saat suhu turun di malam hari. Es putih yang lembek mengandung proporsi udara yang terperangkap tinggi, membuatnya tampak putih daripada transparan dan memberinya kepadatan sekitar seperempat dari es murni. Es putih yang keras memberikan tektur yang cukup padat.

Butir es

Akumulasi butiran es / es pelet (bahasa Inggris: Ice pellets)

Butiran es adalah bentuk presipitasi yang terdiri dari bola es yang kecil dan tembus. Bentuk curah hujan ini juga disebut sebagai “hujan es” oleh United States National Weather Service. Pelet es biasanya lebih kecil dari hujan es. Mereka sering terpental saat mereka menabrak tanah, dan umumnya tidak membeku menjadi massa padat kecuali dicampur dengan hujan yang membekukan. Kode METAR untuk pelet es adalah PL.

Pelet es terbentuk saat lapisan udara di atas beku berada di antara 1.500 dan 3.000 meter (4.900 dan 9.800 kaki) di atas tanah, dengan udara beku di atas dan di bawahnya. Hal ini menyebabkan pelelehan sebagian atau lengkap dari semua kepingan salju jatuh melalui lapisan hangat. Saat mereka kembali ke lapisan sub-pembekuan lebih dekat ke permukaan, mereka kembali membeku menjadi pelet es. Namun, jika lapisan sub-pembekuan di bawah lapisan hangat terlalu kecil, curah hujan tidak akan sempat membeku kembali, dan hujan yang membekukan akan menjadi hasil di permukaan. Profil suhu yang menunjukkan lapisan hangat di atas tanah kemungkinan besar akan ditemukan sebelum depan hangat selama musim dingin, namun kadang-kadang dapat ditemukan di balik bagian depan yang dingin.

Butiran es
Akumulasi butiran es.

Hujan es

Hujan es, dalam ilmu meteorologi disebut juga hail, adalah presipitasi yang terdiri dari bola-bola es.

Seperti curah hujan lainnya, hujan es terbentuk di awan badai saat tetesan air dingin membeku pada kontak dengan inti kondensasi, seperti debu atau kotoran. Aliran angin badai menghembuskan hujan es ke bagian atas awan. Updraft menghilang dan hujan es jatuh, kembali ke updraft, dan diangkat lagi. Hujan memiliki diameter 5 milimeter atau lebih. Dalam kode METAR, GR digunakan untuk menunjukkan hujan es yang lebih besar, dengan diameter paling sedikit 6,4 milimeter dan GS untuk yang lebih kecil. Batu yang berukuran lebih besar dari bola golf berukuran adalah salah satu ukuran hujan es yang paling sering dilaporkan. Batu-batu nisan bisa tumbuh sampai 15 sentimeter dan beratnya lebih dari 0,5 kilogram.

Pada hujan es besar, panas laten yang dilepaskan oleh pembekuan lebih lanjut dapat melelehkan cangkang terluar dari batu es. Hailstone kemudian bisa mengalami ‘pertumbuhan basah’, di mana kulit luar cair mengumpulkan hujan es kecil lainnya. Batu es memperoleh lapisan es dan tumbuh semakin besar dengan setiap pendakian. Begitu hujan es menjadi terlalu berat untuk didukung oleh updraft badai, ia jatuh dari awan

Hujan terbentuk di awan petir yang kuat, terutama yang memiliki aliran udara yang intens, kandungan air cair yang tinggi, tingkat vertikal yang tinggi, tetesan air yang besar, dan di mana sebagian besar lapisan awan berada di bawah titik beku 0 ° C. Awan penghasil hujan sering dikenali dengan pewarnaan hijau mereka. Tingkat pertumbuhan dimaksimalkan pada sekitar -13 ° C dan menjadi sangat kecil di bawah -30 ° C karena butiran air yang dingin sangat jarang terjadi.

Untuk alasan ini, hujan es paling sering terjadi di dalam interior benua di garis lintang pertengahan, karena formasi hujan es lebih mungkin terjadi ketika tingkat pembekuan di bawah ketinggian 3.400 m. Pemanasan udara kering ke badai petir yang kuat di atas benua dapat meningkatkan frekuensi hujan es dengan mempromosikan pendinginan evaporasional yang menurunkan tingkat beku awan petir yang memberi hujan pada volume yang lebih besar untuk tumbuh.

Salah satu proses pembentukannya adalah melalui kondensasi uap air lewat pendinginan di atmosfer pada lapisan di atas level beku. Es yang terjadi dengan proses ini biasanya berukuran besar. Karena ukurannya, walaupun telah turun ke arah yang lebih rendah dengan suhu yang relatif hangat, tidak semua es mencair. Hujan es tidak hanya terjadi di negara subtropis, tetapi bisa juga terjadi di daerah ekuator.

Proses lain yang dapat menyebabkan hujan adalah pembekuan, di mana uap air lewat dingin tertarik ke permukaan benih-benih es. Karena terjadi pengembunan yang mendadak maka terbentuklah es dengan ukuran yang besar.

Hujan es disertai puting beliung berasal dari jenis awan bersel tunggal berlapis-lapis (CB) di dekat permukaan bumi, dapat juga berasal dari awan multisel, dan pertumbuhannya secara vertikal, dengan luasan area horizontalnya sekitar 3 – 5 km dan kejadiannya singkat berkisar antara 3 – 5 menit atau bisa juga 10 menit tetapi jarang, oleh karena itu peristiwa ini hanya bersifat lokal dan tidak merata, jenis awan berlapis-lapis ini menjulang kearah vertikal sampai dengan ketinggian 30.000 kaki lebih. Jenis awan berlapis-lapis ini biasa berbentuk bunga kol dan disebut Awan Cumulo Nimbus (CB).

Oleh karena itu, hujan es sebenarnya kurang umum di daerah tropis meskipun jauh lebih tinggi. frekuensi badai petir daripada di garis lintang pertengahan karena atmosfer di atas daerah tropis cenderung lebih hangat dalam kedalaman yang jauh lebih besar. Hujan di daerah tropis terjadi terutama pada ketinggian yang lebih tinggi.

Bongkahan hujan es
Bongkahan hujan es berdiameter sekitar 6 cm. Sumber foto: National Severe Storms Laboratory (NSSL) Collection

Keping salju (Snowflakes)

Kristal salju terbentuk saat tetesan awan super dingin (sekitar 10 μm diameter) membeku. Tetesan ini mampu tetap cair pada suhu di bawah -18 ° C, karena untuk membeku, beberapa molekul dalam tetesan perlu berkumpul secara kebetulan untuk membentuk susunan yang serupa dengan yang ada di kisi es; maka tetesan membeku di sekitar “inti” ini. Percobaan menunjukkan bahwa nukleasi awan “homogen” tetesan awan ini hanya terjadi pada suhu di bawah -35 ° C.

Di awan yang lebih hangat, partikel aerosol atau “inti es” harus ada di (atau dalam kontak dengan) tetesan untuk bertindak sebagai inti nukleus. Pemahaman kita tentang partikel apa yang menghasilkan inti es yang efisien adalah buruk – yang kita ketahui adalah sangat jarang dibandingkan dengan inti kondensasi awan di mana tetesan cairan terbentuk.

Tanah liat, debu gurun dan partikel biologis mungkin efektif, meski sampai sejauh mana tidak jelas. Inti tiruan digunakan dalam penyemaian awan. Tetesan kemudian tumbuh dengan kondensasi uap air ke permukaan es.

Keping salju
Kepingan salju dilihat di mikroskop.

 

Bacaan Lainnya

 

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

Sumber bacaan: Wikipedia

                       

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya


Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.