EVAPORASI adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan

Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika. Energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air adalah dua unsur utama dari proses evaporasi. Evaporasi dapat terjadi pada tubuh perairan (seperti laut, sungai, danau, waduk) permukaan tanah dan tumbuh-tumbuhan (disebut transpirasi), adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan dan kelambatan evaporasi dan transpirasi disuatu kawasan ada bermacam-macam antara lain : temperatur air dan udara, kelembaban udara, kecepatan tiupan angin, tekanan udara, intensitas sinar matahari, dan lain-lain. Kombinasi antara proses evaporasi dan transpirasi merupakan evaporasi total (evapotranspirasi) yang juga disebut dengan Consumtive use. Evapotranspirasi dapat terjadi dalam dua keadaan, yaitu terjadi pada saat cukup air disebut Evapotranspirasi potensial, dan evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya, dalam arti kondisi pemberian air seadanya disebut Evapotranspirasi aktual. Kehilangan air oleh proses evaporasi dan transpirasi dapat mempercepat terjadinya kekeringan dan penyusutan debit sungai pada musim kemarau, umumnya didaerah tropis.

Bagi pakar hidrology, kehilangan air akibat evaporasi biasanya dilihat dari dua sisi. Pertama, evaporasi dari permukaan (Eo) yaitu penguapan air langsung dari danau, sungai dan badan air lainnya. Kedua, kehilangan air melalui vegetasi oleh proses-proses intersepsi dan transpirasi.                                                                                                                

1.    Radiasi matahari

Sebagian radiasi gelombang pendek ( shortwave radiation ) matahari akan diubah menjadi energi panas di didalam tanaman, air dan tanah. Energi panas tersebut akan menghangatkan udara di sekitarnya. Panas yang dipakai untuk menghangatkan partikel – partikel berbagai material di udara tanpa mengubah bentuk partikel dinamakan panas – tampak ( sensible heat ). Sebagian energi matahari diubah menjadi tenaga mekanik. Tenaga mekanik ini akan menyebabkan perputaran udara dan uap di atas permukaan tanah. Hal ini menyebabkan udara di atas permukaan tanah jenuh, sehingga mempertahankan tekanan uap air yang tinggi pada permukaan bidang evaporasi.

2.    Ketersediaan air

Melibatkan jumlah air yang ada dan juga persedian air yang siap untuk terjadinya evaporasi. Permukaan bidang evaporasi yang kasar akan memberikan laju evaporasi lebih tinggi daripada bidang permukaan rata karena pada bidang permukaan kasar besarnya turbulent meningkat.

Faktor – Faktor Penentu Evaporasi

            Pada kedua proses evaporasi di atas terjadi proses – proses fisika, yakni terjadinya perubahan bentuk dari zat cair menjadi gas.

Faktor – faktor yang berpengaruh antara lain :

1.    Panas

Panas diperlukan untuk berlangsungnya perubahan bentuk dari zat cair ke zat gas dan secara alamiah matahari menjadi sumber energy panas.

2.    Suhu Udara, permukaan bidang penguapan ( air, vegetasi dan tanah ) dan energi panas matahari

Makin tinggi suhu udara di atas permukaan bidang pengupan, makin mudah terjadi perubahan bentuk dari zat cair menjadi zat gas. Dengan demikian, laju evapotranspirasi menjadi lebih besar di daerah tropic daripada daerah beriklim sedang. Perbedaan laju evapotranspirasi yang sama juga dijumpai di daerah tropic pada musim kering dan musim basah.

3.    Kapasitas kadar air dalam udara

Kapasitas kadar air dalam udara secara langsung dipengaruhi oleh tinggi rendahnya suhu di tempat tersebut. Beasarnya kadar air dalam udara di suatu tempat tersebut. Proses evaporasi tergantung pada deficit tekanan uap jenuh air, Dvp,(  saturated vapour pressure deficit ) di udara atau jumlah uap air yang dapat diserap oleh udara sebelum udara tersebut menjadi jenuh. Sehingga, evaporasi lebih banyak di daerah pedalaman karena kondisi udara cenderung lebih kering daripada di daerah pantai yang lembab karena penguapan dari permukaan air laut.

4.    Kecepatan angin

Ketika pengupan berlangsung, udara di atas permukaan bidang penguapan secara bertahap menjadi lembab, sampai pada tahap ketika udara menjadi jenuh dan tidak mampu menampung uap air lagi. Pada tahap ini, udara jenuh di atas permukaan bidang tersebut akan berpindah ke tempat lain akibat beda tekanan dan kerapatan udara, dan demikian, proses penguapan air dari bidang penguapan tersebut akan berlangsung secara terus – menerus. Hal ini terjadi karena adanya pergantian udara lembab oleh udara yang lebih kering atau gerakan massa udara dari tempat dengan tekanan udara lebih tinggi ke tempat dengan tekanan udara lebih rendah ( proses adveksi ) dalam hal ini kecepatan angin di atas permukaan bidang penguapan sangat penting. Penguapan air di daerah lapang lebih besar dari daerah dengan banyak naungan karena di daerah lapang perpindahan udara menjadi lebih bebas.

5.    Bidang permukaan

Secara alamiah bidang permukaan penguapan akan mempengaruhi proses evoporasi melalui perubahan pola perilaku angin. Pada bidang permukaan yang kasar atau tidak beraturan, kecepatan angin akan berkurang oleh adanya proses gesekan. Tapi, pada tingkat tertentu, permukaan bidang penguapan yang kasar juga dapat gerakan angin berputar ( turbulent ) yang dapat memperbesar evaporasi. Pada bidang permukaan air yang luas, angin kencang juga dapat menimbulkan gelombang air besar dan dapat mempercepat terjadinya evopotranspirasi.

Penentuan besarnya evaporasi

Besarnya evaporasi dapat ditentukan dengan beberapa perkiraan sebagai berikut :

1. Perkiraan evaporasi berdasarkan panci evaporasi.

Evaporasi permukaan air bebas menggunakan panci evaporasi harus dikonversi karena perkiraan evaporasi pada 1 unit area permukaan air bebas.

Rumus penentuan besarnya evaporasi dari permukaan air bebas adalah:

   

  E    permukaan air bebas = C panci x  Evaporasi panci.

Tabel koefisien (C pan) untuk berbagai pan yang telah dihitung

PAN	MON	MEAN	MAX
Class A/ Colorado	1.06	1.15	1.22
Class A/US S.p.s	1.20	1.31	1.46
Colorado/Class A	0.82	0.87	0.95
Colorado/B.P.I	1.03	1.06	1.09
BPI/Class A	0.68	0.77	0.83
BPI/Colorado	0.92	0.94	0.97

Sumber : Rodda (1954)

2. Perkiraan evaporasi dengan menggunakan rumus empiris

1. Cara Aerodinamik

Metode ini mempertimbangkan faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan uap air dari suatu permukaan, yaitu pertumbuhan kelembaban arah vertical dan turbulensi dari aliran udara.

Rumus : Eo = k . z (ew – ea)

dimana :

Eo        = evaporasi muka air bebas selama satu periode pengamatan

                (mm/hari)

K         = konstanta empiris (0.35)

V₂          = fungsi/hubungan matematik antara evaporasi dan masa air

Ew       = tekanan uap jenuh diudara dengan temperature sesuai dengan

              Temperatur airnya.

Ez        = tekanan uap sesungguhnya, diudara setinggi z.

Sehingga rumus diatas menjadi :

Eo          = 0,35 (0,5 + 0,54 V) (ew – ez)

V₂        = kecepatan angin pada ketinggian 2m (m/det)

               Penentuan besarnya ez

RH      = ez x 100

                    Ew

RH      = kelembaban relatif (%), diukur dengan psycrometer.

Rw      = dihitung berdasarkan suhu udara (T) saat pengukuran RH

2. Persamaan Rohwer

E         = 0,484 (1 + 0,6 V ) (ew – ea)                        (ILRI : 1974)

Keterangan

E          = evaporasi (mm/hari)

e.w      = tekanan uap jenuh dengan temperatur sama dengan temperatur

               air (milibar)

e.a        = tekanan uap air di udara (milibar)

V         = kecepatan angina rata-rata dalam sehari

c. Persamaan Orstom

      E         = 0,358 (1 + 0,588 V) (ew – ea)         (ILRI: 1974)

d. Persamaan Danau Hefner

      E         = 0,00201 V (ew – ea) . (cm/detik)     (ILRI: 1974)

Posted in: hidrologi