Hujan es adalah hujan yang berbentuk butiran es yang mempunyai garis tengah paling rendah 5 (lima) milimeter (mm) dan berasal dari awan Cumulonimbus. (Peraturan KBMKG no kep.009 Tahun 2010)
Ciri-cirinya akan datang hujan es sama dengan
ciri-ciri puting beliung. Lagi-lagi hal ini karena sama-sama berasal dari awan Cumulonimbus.
Hujan es disebut dengan nama Hail dalam Meteorologi. Disandikan dalam METAR dan SYNOP sebagai GR. Butirannya disebut dengan nama
hailstone.Bila diameternya kurang dari 5 mm maka disebut
ice pellets, snow pellets, atau graupel. Dalam penyandian dituliskan sebagai GS.
Proses terjadi hujan es:
Hujan es (hail) ini lebih sering terjadi di
lintang menengah daripada daerah tropis karena walau awan pembentuknya yaitu
awan Cumulonimbus lebih banyak pada daerah tropis tetapi level beku daerah
lintang menengah terjadi pada ketinggian yang lebih rendah.
Ada dua teori mengenai pembentukan hujan es. Dulu berkembang anggapan hail
terbentuk karena tabrakan oleh tetes air superdingin yang membeku saat bertemu
kristal es, titik air beku, debu, ataupun nuklei (inti kondensasi) lainnya.
Updraft yang kuat pada awan Cb terus mengangkat hailstone ke puncak awan dimana
mereka bertemu air superdingin lebih banyak dan terus membesar. Sampai saat
updraft melemah atau karena berat hailstones mengalahkan updraft sehingga
hailstone turun menjadi hail.
Studi terbaru menyatakan air
superdingin mungkin terakumulasi pada partikel beku dekat bagian belakang awan Cb dimana mereka didorong kemuka meleati atau diatas updraft oleh prevailing
wind dekat puncak awan. Akibarnya hailstone menjumpai downdraft dan jatuh ke
tanah.
Hail umumnya terjadi bila level beku
dibawah ketinggian 3400 meter. Walaupun cb banyak didaerah trofis dibanding
lintang menengah, karena atmosfer di lintang menengah juga cenderung lebih
dingin sehingga trofis jarang terjadi. Proses hail pada tropos terjadi pada
elevasi yang lebih tinggi.
Ada dua cara pertumbuhan hailstone.
|
Lapisan-lapisan pada hailstone (NOAA Photo Library) |
-
Wet growth: partikel es kecil
pada area dimana suhu udara dibawah titik beku, tapi bukan superdingin. Saat
titik es ini bertubrukan dengan sebuah butiran superdingin, air air tidak serta
merta membeku. Tetapi menyelubungi hailstone dan perlahan membeku. Karena
prosesnya lamban, gelombang udara bisa lolos menyebabkan terjadinya lapisan
kristal es yang bening.
-
Dry growth: hailstone tumbuh
saat suhu udara dibawah titik beku dan tetes air seketika beku saat bertabrakan
dengan partikel es. Balon udara terperangkap dan menyebabkan es yang berkabut.
Perbedaan hail, sleet dan graupel.
Hail lebih besar dari sleet dan hanya
terjadi pada awan Cb. Hail memerlukan updraft pada awan Cb yang menahan kepingan titik es
agar tidak jatuh, tetes air superdingin yang menabrak es dan membeku pada nya,
menyebabkan titik es membesar. Saat sudah terlalu berat, updraft tidak sanggup
menahannya atau hailstone bertemu dengan downdraft, hailstones jatuh ke bumi
sebagai hail.
Sleet terbentuk dari titik air yang membeku
saat perjalanan jatuh kebumi dan melewati sebuah awan.
Salju terbentuk sebagian besar dari uap air
menjadi es tanpa melalui proses menjadi air.
Pada salju dan sleet tidak ada proses cb
/ts.
Bagaimana caranya agar hailstone jatuh.
Hailstone bertabrakan dengan titik air atau
hailkstone lain dalam ts/cb akan memperlambat jatuhnya. Drag dan friksi juga
memperlambat jatuh.
Bahaya hujan es
|
Seorang ilmuwan membandingkan sebuah hailstone berdiameter 14,4 cm dengan sebuah telur (NOAA Photo Library). |
Bayangkan kepala anda dijatuhi es batu sebesar kelereng dari lantai dua sementara anda di lantai satu. Bayangkan bila es batu itu jatuh dari lantai 20 dan berukuran sebesar bola kasti. Bagaimana kalau dilempar dari ketinggian
3400 meter? Sebuah perkiraan kecepatan jatuh hujan es berdiameter 1 cm adalah 9 m/detik, dan kalau berdiameter 8 cm dengan berat kira-kira 0,7kg akan berkecepatan 48 m/detik (171 km/jam). Karena pengaruh friksi, tabrakan dengan hailstone lain ataupun tetes air hujan, pengaruh angin, viskositas angin, dan proses pencairan selama jatuh mungkin kecepatannya akan dibawah itu. Tetapi tetap saja berbahaya untuk manusia.
Hujan es juga mengakibatkan kerusakan pada rumah kaca, pada tanaman-tanaman, dan kerusakan material seperti pada kendaraan di luar ruangan.