Hujan

Fenomena alam

Hujan memainkan peranan penting dalam kitaran hidrologi di mana kelembapan dari laut terpeluwap, bertukar menjadi awan, terkumpul menjadi awan, jatuh kembali ke bumi, dan akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi kitaran itu semula.

Jumlah air hujan diukur menggunakan tolok hujan. Alat ini seakan-akan paip kerongga yang tertutup pada bawahnya, dengan satu corong pada hujungnya yang di atas. Alat ini biasanya diletakkan di suatu tempat yang lapang. Jumlah air hujan dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permukaan rata, dan diukur kepada 0.25 mm terhampir. Kadang-kadang ia turut disebut dalam liter per meter persegi (1 L/m² = 1 mm).

Tempat yang air hujannya kurang daripada 254 mm (10 inci) setahun dipanggil gurun, manakala jumlah hujan yang lebih daripada 510 mm setahun diperlukan untuk tujuan pertanian. Tetapi sekiranya jumlah hujan lebih daripada 2540 mm setahun, tumbuhan liar boleh menjadi amat subur sehingga mengancam tanam-tanaman.

Air hujan sering digambarkan sebagai berbentuk "lonjong" seperti air mata, lebar di bawah dan tirus di atas, tetapi ini tidak tepat. Air hujan kecil hampir bulat. Air hujan yang besar menjadi semakin leper, seperti roti burger; air hujan yang lebih besar berbentuk payung terjun. Air hujan yang besar jatuh lebih cepat berbanding air hujan yang lebih kecil. Biasanya diameter air hujan ialah antara 1-2 mm.

Udara tepu air

Air mengandungi wap air, dan jumlah air dalam jisim tertentu udara kering, yang dikenali sebagai nisbah campuran, diukur dalam gram air setiap kilogram udara kering (g / kg).^[2][3] Jumlah kelembapan di udara juga sering dilaporkan sebagai kelembapan relatif; yang merupakan peratusan daripada jumlah udara wap air boleh tahan pada suhu udara tertentu.^[4] Berapa banyak air wap sebidang udara boleh mengandungi sebelum ia menjadi tepu (100% kelembapan relatif) dan bentuk ke dalam awan (satu kumpulan air dan ais zarah boleh dilihat dan kecil digantung di atas permukaan Bumi)^[5] bergantung kepada suhunya. Udara panas boleh mengandungi lebih wap air daripada udara sejuk sebelum menjadi tepu. Oleh itu, satu cara untuk menepukan sebidang udara untuk menyejukkan ia. Takat embun ialah suhu yang petak perlu disejukkan untuk menjadi tepu.^[6]

Terdapat empat mekanisme utama untuk menyejukkan udara untuk titik embun yang: penyejukan adiabatik, penyejukan konduktif, penyejukan radiational dan penyejukan penyejatan. Penyejukan adiabatik berlaku apabila udara naik dan mengembang.^[7] Udara boleh meningkat disebabkan oleh perolakan, usul atmosfera besar-besaran, atau halangan fizikal seperti gunung (lif orografik). penyejukan konduktif berlaku apabila udara bersentuhan dengan permukaan yang sejuk,^[8] biasanya oleh yang diletupkan dari satu permukaan yang lain, sebagai contoh dari permukaan air cecair ke tanah sejuk. Penyejukan secara radiasi berlaku disebabkan oleh pengeluaran sinaran inframerah, sama ada melalui udara atau dengan permukaan di bawahnya.^[9] Penyejukan penyejatan berlaku apabila kelembapan ditambah ke udara melalui penyejatan, yang memaksa suhu udara sejuk ke suhu basah, atau sehingga ia mencapai tepu.^[10]

Cara utama wap air ditambah kepada udara adalah: penumpuan angin kepada bidang gerakan menaik,^[11] hujan atau virga jatuh dari atas, ^[12]pemanasan siang penyejatan air dari permukaan lautan, badan-badan air atau tanah basah,^[13] transpirasi daripada tumbuh-tumbuhan,^[14] sejuk atau kering udara yang bergerak di atas air yang lebih panas, ^[15] dan mengangkat udara di atas gunung.^[16] Wap air biasanya mula memeluwap pada nukleus pemeluwapan seperti habuk, ais, dan garam untuk membentuk awan. Bahagian tinggi daripada bidang cuaca (yang tiga dimensi dalam alam semula jadi)^[17] memaksa bidang utama gerakan menaik dalam atmosfera Bumi yang membentuk awan dek seperti altostratus atau sirostratus.^[18] Stratus adalah dek awan stabil yang cenderung untuk membentuk apabila, jisim udara stabil sejuk terperangkap di bawah jisim udara yang hangat. Ia juga boleh membentuk kerana mengangkat alir lintang kabus semasa keadaan berangin.^[19]

Tautan dan pemecahan

Tautan berlaku apabila titisan air fius untuk mewujudkan titisan air yang lebih besar. Air rintangan biasanya menyebabkan titisan air dalam awan untuk kekal pegun. Apabila pergolakan udara berlaku, titisan air berlanggar, menghasilkan titisan yang lebih besar. Oleh kerana titisan air yang lebih besar turun, tautan berterusan, supaya titisan menjadi cukup berat untuk mengatasi rintangan udara dan jatuh sebagai hujan. Tautan biasanya berlaku paling kerap dalam awan di atas pembekuan, dan juga dikenali sebagai proses hujan panas.^[20] Dalam awan di bawah paras beku, apabila kristal ais mendapatkan massa cukup mereka mula jatuh. Ini secara amnya memerlukan lebih banyak jisim daripada tautan apabila berlaku antara kristal dan titisan air bersebelahan. Proses ini bergantung kepada suhu, kerana titisan air supercooled hanya wujud dalam awan yang di bawah paras beku. Di samping itu, kerana perbezaan suhu yang besar antara awan dan permukaan tanah, ini kristal ais boleh mencairkan kerana mereka jatuh dan menjadi hujan.^[21]

Titisan hujan mempunyai saiz antara 0,1-9 mm (0,0039-0,3543 in) diameter bermakna, di atas yang mereka cenderung untuk berpecah. titisan yang lebih kecil dipanggil titisan awan, dan bentuk mereka adalah sfera. Sebagai titisan hujan peningkatan dalam saiz, bentuknya menjadi lebih bulat, dengan keratan rentas yang terbesar yang dihadapi oleh aliran udara dari arah depan. Besar titisan hujan menjadi semakin leper di bahagian bawah, seperti roti hamburger; orang-orang yang sangat besar berbentuk seperti payung terjun.^[22][23] Bertentangan dengan kepercayaan popular, bentuk mereka tidak menyerupai titisan air mata. ^[24] Titisan hujan terbesar di Bumi telah direkodkan sepanjang Brazil dan Kepulauan Marshall pada tahun 2004 – sebahagian daripada mereka adalah sebesar 10 mm (0.39 in). Saiz besar dijelaskan oleh pemeluwapan pada zarah asap besar atau oleh perlanggaran antara titik di kawasan-kawasan kecil dengan kandungan yang tinggi terutamanya air cecair.^[25]

Titisan hujan dikaitkan dengan lebur hujan batu cenderung untuk menjadi lebih besar daripada titisan hujan lain.^[26]

Intensiti dan tempoh hujan biasanya songsang yang berkaitan, iaitu, ribut intensiti tinggi adalah mungkin dalam jangka masa pendek dan ribut intensiti rendah boleh mempunyai jangka masa yang panjang.^[27]

Taburan saiz titisan

Taburan saiz titisan akhir adalah taburan eksponen. Bilangan titisan dengan diameter antara ${\displaystyle d}$ dan ${\displaystyle D+dD}$ per unit isipadu ruang adalah ${\displaystyle n(d)=n_{0}e^{-d/\langle d\rangle }dD}$ . Ini biasanya dirujuk sebagai undang-undang Marshall-Palmer selepas penyelidik yang pertama mencirikan ia.^[23][28] Parameter yang agak bergantung kepada suhu,^[29] dan cerun juga timbangan dengan kadar hujan ${\displaystyle \langle d\rangle ^{-1}=41R^{-0.21}}$ (D dalam sentimeter dan R dalam milimeter sejam).^[23]

Penyelewengan boleh berlaku atas titisan kecil dan semasa keadaan hujan yang berbeza. Pengedaran cenderung untuk muat hujan purata, manakala saiz merta spektrum sering menyimpang dan telah dimodelkan sebagai taburan gamma. ^[30] Pengedaran mempunyai had kerana titisan pemecahan.^[23]

Kesan titisan hujan

Impak titisan hujan pada halaju terminal mereka, yang lebih besar untuk titik yang lebih besar kerana mereka beramai-ramai yang lebih besar kepada nisbah menyeret. Pada aras laut dan tanpa angin, 0.5 mm (0.020 in) kesan hujan renyai-renyai pada 2 m s (6.6 kaki/s) atau 7.2 km/h (4.5 mph), manakala 5 mm besar (0.20 in) jatuh kesan pada kira-kira 9 m/s (30 ft/s) atau 32 km/h (20 mph).^[31]

Hujan jatuh pada bahan longgar dibungkus seperti abu yang baru jatuh boleh menghasilkan lubang-lubang kecil yang boleh membatu.^[32] Pergantungan ketumpatan udara diameter titisan hujan maksimum bersama-sama dengan cetakan titisan hujan fosil telah digunakan untuk mengekang ketumpatan udara 2.7 bilion tahun yang lalu.^[33]

Bunyi titisan hujan memukul air adalah disebabkan oleh gelembung udara dalam air berayun.^[34][35]

Kod METAR untuk hujan adalah RA, manakala pengekodan untuk mandi hujan adalah SHRA.^[36]

Virga

Dalam keadaan hujan boleh jatuh dari awan tetapi tersejat atau luhur sebelum mencapai tanah. Ini dipanggil virga dan lebih sering dilihat di kawasan iklim panas dan kering.

Aktiviti perobekan

Stratiform (perisai luas hujan dengan keamatan yang agak sama) dan kerpasan dinamik (perolakan kerpasan yang banyak hujan dalam alam semula jadi dengan perubahan besar dalam intensiti pada jarak yang pendek) berlaku akibat kenaikan perlahan udara dalam sistem sinoptik (dalam tertib cm/s), seperti dalam persekitaran bidang sejuk dan dekat dan arah kutub daripada bidang panas permukaan. Pendakian yang sama dilihat sekitar siklon tropika di luar dinding mata, dan dalam koma kepala corak kerpasan sekitar siklon pertengahan latitud.^[37] Pelbagai jenis cuaca boleh didapati di sepanjang hadapan tersumbat, dengan ribut petir mungkin, tetapi biasanya laluan mereka dikaitkan dengan pengeringan jisim udara.^[38] bidang tersumbat biasanya terbentuk di sekitar kawasan tekanan rendah yang matang. Apa yang membezakan hujan dari jenis kerpasan yang lain, seperti pelet ais dan salji, adalah kehadiran lapisan tebal udara panji yang melebihi tahap cair air, yang cair kerpasan telaga beku sebelum ia sampai ke tanah. Jika terdapat satu lapisan permukaan berhampiran cetek iaitu di bawah paras beku, hujan beku (hujan yang membeku pada kenalan dengan permukaan dalam persekitaran subpembekuan) akan berlaku.^[39] Hujan batu menjadi satu kejadian semakin kerap apabila paras beku dalam atmosfera melebihi 3,400 m (11,000 kaki) di atas paras tanah.^[40]

Olakan

Hujan perolakan, atau kerpasan banyak hujan, terjadi dari awan perolakan (contohnya, kumulonimbus atau cumulus congestus). Ia jatuh seperti pancuran pesat berubah intensiti. Perolakan kerpasan jatuh ke atas kawasan tertentu untuk masa yang singkat, kerana awan perolakan telah menghadkan tahap mendatar. Kebanyakan hujan di kawasan tropika yang kelihatan sebagai perolakan; Walau bagaimanapun, ia telah dicadangkan bahawa stratiform kerpasan juga berlaku.^[37][41] Graupel dan hujan batu menunjukkan perolakan.^[42] Pada pertengahan latitud, perolakan kerpasan terputus-putus dan sering dikaitkan dengan sempadan baroklinik seperti bidang sejuk, garis badai, dan bidang hangat.^[43]

Kesan Orografik

Kerpasan orografik berlaku di sebelah atas angin gunung dan disebabkan oleh pergerakan udara yang semakin meningkat aliran besar-besaran udara lembap seluruh rabung gunung, menyebabkan penyejukan adiabatik dan pemeluwapan. Di bahagian-bahagian pergunungan dunia tertakluk kepada angin yang agak konsisten (contohnya, angin perdagangan), iklim yang lebih lembap biasanya wujud di sebelah atas angin sebuah gunung daripada di bawah angin atau sebelah bawah tiupan angin. Kelembapan dikeluarkan dengan lif orografik, meninggalkan udara kering (lihat angin yang menuju ke bawah) di menurun dan secara amnya pemanasan, sebelah bawah angin di mana bayang-bayang hujan diperhatikan. ^[16]

Di Hawaii, Gunung Wai'ale'ale, di Pulau Kauai, adalah penting untuk hujan yang melampau, kerana ia mempunyai kedua tertinggi purata hujan turun di Bumi, dengan 12.000 mm (460 in).^[44] Sistem dikenali sebagai ribut Kona mempengaruhi keadaan dengan hujan lebat antara Oktober dan April.^[45] Iklim tempatan berbeza-beza di setiap pulau kerana topografi mereka, dibahagikan ke dalam angin (Ko'olau) dan bawah angin kawasan (Kona) berdasarkan lokasi relatif kepada gunung-gunung yang lebih tinggi. Pihak arah angin menghadapi timur ke angin perdagangan timur laut dan menerima lebih ketara; pihak bawah angin adalah lebih kering dan brcahaya, dengan hujan kurang dan litupan awan kurang.^[46]

Di Amerika Selatan, kelembapan Andes blok pergunungan Pasifik yang tiba di benua itu, menyebabkan iklim seperti gurun hanya di bawah tiupan angin seluruh barat Argentina.^[47] Rangkaian Sierra Nevada mencipta kesan yang sama di Amerika Utara membentuk Great Basin dan Gurun Mojave.^[48][49]

Dalam kawasan tropika

Lihat juga: Monsun, siklon dan taufan

Basah, atau hujan, musim adalah masa tahun, yang meliputi satu atau lebih bulan, apabila kebanyakan purata hujan turun di kawasan yang jatuh.^[50] Musim hijau jangka juga kadang-kadang digunakan sebagai eufemisme oleh pihak berkuasa pelancongan. Kawasan yang mempunyai musim hujan tersebar di seluruh bahagian di kawasan tropika dan subtropika.^[51] Iklim savana dan kawasan yang mempunyai rejim monsun mempunyai musim basah dan musim sejuk yang kering. Hutan hujan tropika secara teknikal tidak mempunyai musim kering atau basah kerana hujan mereka sama rata sepanjang tahun.^[52] Beberapa kawasan yang mempunyai musim hujan ketara akan dapat melihat rehat dalam hujan pertengahan musim apabila zon penumpuan antara tropika atau palung monsun bergerak arah kutub lokasi mereka pada pertengahan musim panas.^[27] Apabila musim hujan berlaku semasa musim panas, atau musim panas, hujan, terutamanya pada waktu lewat petang dan awal petang. Musim hujan adalah masa yang apabila kualiti udara bertambah baik,^[53] kualiti air tawar bertambah baik,^[54][55] dan tumbuh-tumbuhan tumbuh dengan ketara.

Siklon tropika, sumber hujan yang sangat berat, terdiri daripada kumpulan udara besar beberapa ratus batu di seluruh dengan tekanan rendah di tengah-tengah dan dengan angin meniup masuk ke arah pusat sama ada mengikut arah jam (hemisfera selatan) atau mengikut arah lawan jam (hemisfera utara).^[56] Walaupun taufan boleh mengambil tol yang besar dalam kehidupan dan harta peribadi, mereka boleh menjadi faktor penting dalam rejim kerpasan tempat yang mereka kesan, kerana ia boleh membawa yang amat diperlukan kerpasan ke kawasan-kawasan jika tidak kering.^[57] Kawasan dalam laluan mereka boleh menerima bernilai setahun hujan dari laluan taufan tropika.^[58]

Pengaruh manusia

Lihat juga: Pemanasan global

Zarah halus yang dihasilkan oleh ekzos kereta dan sumber manusia lain bentuk pencemaran nukleus pemeluwapan awan, membawa kepada pengeluaran awan dan meningkatkan kemungkinan hujan. Sebagai penumpang dan komersil menyebabkan pencemaran trafik untuk membina sepanjang minggu ini, kemungkinan kenaikan hujan: ia memuncak dengan Sabtu, selepas lima hari pencemaran hari minggu telah dibina. Di kawasan-kawasan berpenduduk padat yang berhampiran pantai, seperti Eastern Seaboard Amerika Syarikat, kesannya boleh menjadi dramatik: ada peluang 22% lebih tinggi daripada hujan pada hari Sabtu dari pada hari Isnin.^[59] Bandar kesan pulau haba memanaskan bandar 0.6 °C (1.1 °F) kepada 5.6 °C (10.1 °F) di atas pinggir bandar sekitarnya dan kawasan luar bandar. Ini haba tambahan membawa kepada gerakan menaik lebih besar, yang boleh menyebabkan pancuran tambahan dan aktiviti ribut petir. kadar hujan di bawah tiupan angin bandar yang meningkat di antara 48% dan 116%. Sebahagiannya akibat pemanasan ini, hujan bulanan ialah kira-kira 28% lebih besar antara 32-64 km (20 hingga 40 batu) di bawah tiupan angin bandar, berbanding dengan arah hadapan angin.^[60] Beberapa bandar mendorong peningkatan kerpasan sebanyak 51%.^[61]

Peningkatan suhu cenderung untuk meningkatkan penyejatan yang boleh membawa kepada lebih banyak kerpasan. Hujan umumnya meningkat dari tanah utara 30 ° N dari 1900 melalui 2005 tetapi telah merosot dalam kawasan tropika sejak 1970-an. Di peringkat global tiada trend keseluruhan statistik yang signifikan dalam hujan sepanjang abad yang lalu, walaupun trend telah diubah secara meluas mengikut wilayah dan dari masa ke masa. bahagian timur Amerika Utara dan Selatan, Eropah Utara, dan utara dan tengah Asia telah menjadi lebih lembap. Sahel, Mediterranean, Afrika Selatan dan beberapa negara Asia selatan telah menjadi lebih kering. Terdapat peningkatan dalam bilangan peristiwa kerpasan lebat banyak bidang semasa abad yang lalu, di samping peningkatan sejak tahun 1970-an dalam kejadian kemarau terutamanya di kawasan tropika dan subtropika. Perubahan dalam hujan dan penyejatan lebih lautan dicadangkan oleh kemasinan menurun perairan pertengahan dan tinggi latitud (membayangkan lebih kerpasan), bersama-sama dengan peningkatan kemasinan di latitud yang lebih rendah (membayangkan kurang kerpasan dan / atau lebih penyejatan). Sejak Amerika Syarikat berdampingan, jumlah hujan tahunan meningkat pada kadar purata 6.1 peratus sejak tahun 1900, dengan kenaikan terbesar di Timur Tengah Utara iklim rantau (11.6 peratus abad) dan Selatan (11.1 peratus). Hawaii adalah satu-satunya rantau menunjukkan penurunan (-9,25 peratus).^[62]

Analisis 65 tahun rekod hujan Amerika Syarikat menunjukkan bawah 48 negeri telah peningkatan dalam hujan lebat sejak 1950. Peningkatan terbesar adalah di Timur Laut dan Barat Tengah, yang dalam dekad yang lalu, telah melihat 31 dan 16 peratus lebih hujan lebat berbanding dengan tahun 1950-an. Rhode Island adalah negeri yang mempunyai peningkatan terbesar 104%. McAllen, Texas bandar dengan peningkatan terbesar, 700%. Hujan lebat dalam analisis hari-hari di mana jumlah kerpasan melebihi bahagian 1 peratus daripada semua hujan dan salji hari pada tahun-tahun 1950-2014.^[63][64]

Percubaan yang paling berjaya untuk mempengaruhi cuaca melibatkan pembenihan awan, termasuk teknik yang digunakan untuk meningkatkan kerpasan musim sejuk ke atas gunung dan menyekat hujan batu.^[65]

Corak

Ikatan hujan adalah kawasan awan dan hujan yang memanjang dengan ketara. Ikatan hujan boleh stratiform atau perolakan,^[66] dan dijana oleh perbezaan suhu. Apabila diperhatikan pada imej radar cuaca, pemanjangan hujan ini disebut sebagai struktur berjalur.^[67] Ikatan hujan awal daripada bidang tersumbat hangat dan bidang hangat dikaitkan dengan gerakan menaik lemah,^[68] dan cenderung untuk menjadi luas dan stratiform dalam alam semula jadi.^[69]

Ikatan hujan melahirkan berhampiran dan mendahului bidang sejuk boleh menjadi garis badai yang dapat menghasilkan puting beliung.^[70] Ikatan hujan berkaitan dengan bidang sejuk boleh meleding oleh halangan gunung serenjang kepada orientasi depan berikutan pembentukan jet halangan peringkat rendah.^[71] Ikatan ribut petir boleh membentuk dengan angin laut dan angin tanah sempadan, jika kelembapan yang mencukupi hadir. Jika ikatan hujan angin laut menjadi cukup aktif hanya menjelang bayu sejuk, mereka boleh topeng lokasi depan sejuk sendiri.^[72]

Setelah siklon menutup jalan, palung udara panas panji, atau trowal untuk jangka pendek, akan disebabkan oleh angin selatan yang kuat di pinggir timur berputar Panji sekitar timur laut, dan akhirnya barat laut, pinggir (juga dikenali sebagai tali pinggang penghantar panas), memaksa palung permukaan terus ke dalam sektor sejuk pada keluk yang sama ke hadapan tersumbat. Trowal mewujudkan bahagian yang taufan tersumbat dikenali sebagai kepala koma, disebabkan oleh bentuk koma-seperti keadaan mendung pertengahan troposfera yang mengiringi ciri. Ia juga boleh menjadi tumpuan hujan tempatan berat, dengan ribut petir mungkin jika suasana di sepanjang trowal yang cukup stabil untuk perolakan.^[73] Banding dalam corak hujan kepala koma sesuatu siklon luar tropika boleh menghasilkan sejumlah besar hujan.^[74] Di belakang Siklon luar tropika semasa musim luruh dan musim sejuk, ikatan hujan boleh membentuk arah angin dari badan-badan panas relatif air seperti Tasik-tasik Besar. Di bawah tiupan angin pulau, band pancuran dan ribut petir boleh membangunkan kerana rendah penumpuan tahap angin arah angin dari tepi pulau. Luar Pesisir California, ini telah pun diakui di tengah-bidang sejuk.^[75]

Ikatan hujan dalam siklon tropika yang melengkung dalam orientasi. Ikatan hujan siklon tropika mengandungi pancuran dan ribut petir itu, bersama-sama dengan dinding mata dan mata, merupakan taufan atau ribut tropika. Sejauh mana ikatan hujan sekitar siklon tropika boleh membantu menentukan keamatan taufan ini.^[76]

Keasidan

Lihat juga: Hujan asid

Frasa hujan asid pertama kali digunakan oleh ahli kimia Scotland Robert Augus Smith dalam 1852.^[77] pH hujan berbeza, terutamanya disebabkan oleh asal-usulnya. Di Pantai Timur Amerika, hujan yang berasal dari Lautan Atlantik biasanya mempunyai pH 5,0-5,6; hujan yang datang merentasi benua dari barat mempunyai pH 3,8-4,8; dan ribut petir tempatan boleh mempunyai pH serendah 2.0.^[78] Hujan menjadi berasid disebabkan oleh kehadiran dua asid kuat, asid sulfurik (H2SO4) dan asid nitrik (HNO3). Asid sulfurik berasal daripada sumber semula jadi seperti gunung berapi, dan tanah lembap (sulfat mengurangkan bakteria); dan sumber antropogenik seperti pembakaran bahan api fosil, dan perlombongan di mana H2S hadir. Asid nitrik dihasilkan oleh sumber-sumber semula jadi seperti kilat, bakteria tanah, dan kebakaran semula jadi; sementara juga dihasilkan secara antropogen oleh pembakaran bahan api fosil dan daripada loji kuasa. Dalam tempoh 20 tahun yang lalu, kepekatan nitrik dan asid sulfurik telah menurun dalam kehadiran air hujan, yang mungkin disebabkan oleh peningkatan ketara dalam ammonium (yang paling mungkin ammonia daripada pengeluaran ternakan), yang bertindak sebagai penampan dalam hujan asid dan menimbulkan pH.^[79]

Pengelasan iklim Köppen

Pengelasan Köppen bergantung kepada nilai-nilai bulanan purata suhu dan hujan. Bentuk yang paling biasa digunakan Köppen mempunyai lima jenis utama dilabel A hingga E. Secara khusus, jenis utama adalah A, tropika; B, kering; C, ringan latitud pertengahan; D, sejuk latitud pertengahan; dan E, kutub. Lima klasifikasi utama boleh dibahagikan kepada klasifikasi sekunder seperti hutan hujan monsun, savana tropika, subtropika lembap, lembap Eropah, iklim lautan, iklim Mediterranean, padang rumput, Iklim subartik, tundra, topi ais kutub, dan padang pasir.

Hutan hujan dicirikan oleh hujan yang tinggi, dengan definisi menetapkan minimum normal hujan tahunan antara 1750 dan 2000 mm (69 dan 79 in).^[81] Savana tropika ini merupakan biom padang rumput terletak di iklim separa gersang ke kawasan-kawasan iklim separa lembap latitud subtropika dan tropika, dengan taburan hujan antara 750 dan 1,270 mm (30 dan 50 dalam) setahun. Mereka adalah meluas di Afrika, dan juga boleh didapati di India, bahagian utara Amerika Selatan, Malaysia dan Australia.^[82] Zon iklim subtropika lembap di mana hujan musim sejuk dikaitkan dengan ribut besar yang barat itu mengemudi dari barat ke timur. Kebanyakan hujan musim panas berlaku semasa ribut petir dan dari siklon tropika sekali-sekala.^[83] iklim subtropika lembap berbaring di benua sebelah timur, kira-kira di antara garis lintang 20° dan 40° darjah jauh dari khatulistiwa.^[84]

Lautan (atau maritim) iklim biasanya didapati di sepanjang pantai barat di kawasan latitud tengah semua benua di dunia, bersempadan dengan lautan sejuk, serta Australia tenggara, dan disertai oleh banyak hujan sepanjang tahun.^[85] Rejim iklim Mediterranean menyerupai iklim di tanah-tanah di Lembangan Mediterranean, bahagian barat Amerika Utara, bahagian Barat dan Australia Selatan, di barat daya Afrika Selatan dan di bahagian tengah Chile. Iklim ini dicirikan oleh musim panas yang kering dan sejuk, musim sejuk yang basah. ^[86] padang rumput adalah satu padang rumput kering.^[87] Iklim subartik sejuk dengan permafros berterusan dan sedikit hujan. ^[88]

Tolok

Hujan diukur dalam unit panjang per unit masa, biasanya dalam milimeter sejam,^[89] atau di negara-negara di mana unit imperial adalah lebih biasa, inci sejam.^[90] "Panjang", atau lebih tepat lagi, "mendalam" yang diukur adalah kedalaman air hujan yang akan terkumpul pada permukaan yang rata, mendatar dan tidak telap dalam jumlah masa tertentu, biasanya satu jam. ^[91]Satu milimeter hujan adalah sama dengan satu liter air setiap meter persegi.^[92]

Cara piawaian berukuran hujan atau salji adalah tolok hujan standard, yang boleh didapati di 100-mm (4-in) plastik dan 200 mm (8-in) jenis logam.^[93] Silinder dalaman dipenuhi dengan 25 mm (0.98 in) hujan, dengan limpahan yang mengalir ke dalam silinder luar. tolok plastik mempunyai tanda pada silinder dalaman turun ke 0.25 mm (0.0098 dalam) resolusi, manakala tolok logam memerlukan penggunaan kayu yang direka dengan sesuai 0.25 mm (0.0098 dalam) tanda-tanda. Selepas silinder dalaman dipenuhi, jumlah yang dalam ia dibuang, kemudian diisi dengan hujan yang tinggal di dalam silinder luar sehingga semua cecair dalam silinder luar hilang, menambah dengan jumlah keseluruhan sehingga silinder luar kosong.^[94] Lain-lain jenis tolok termasuk baji tolok popular (tolok hujan yang paling murah dan paling rapuh), tolok hujan tipping baldi, dan tolok hujan berat.^[95] Bagi mereka yang ingin mengukur hujan yang paling murah, satu tin yang silinder dengan sisi lurus akan bertindak sebagai tolok hujan jika dibiarkan di tempat terbuka, tetapi ketepatan akan bergantung kepada apa yang pemerintah digunakan untuk mengukur hujan dengan. Mana-mana tolok hujan di atas boleh dibuat di rumah, dengan cukup pengetahuan.^[96]

Apabila ukuran hujan dibuat, pelbagai rangkaian wujud di seluruh Amerika Syarikat dan di tempat lain di mana ukuran hujan boleh dikemukakan melalui Internet, seperti CoCoRAHS atau GLOBE.^[97][98] Jika rangkaian tidak boleh didapati di kawasan di mana satu kehidupan, cuaca tempatan yang terdekat atau pejabat bertemu mungkin akan berminat dalam pengukuran.^[99]

Penderia kawalan jauh

Salah satu kegunaan utama radar cuaca dapat menilai jumlah precipitations jatuh ke atas lembangan besar untuk tujuan hidrologi.^[100] Sebagai contoh, kawalan banjir sungai, pengurusan pembetung dan pembinaan empangan di semua kawasan di mana perancang menggunakan data pengumpulan hujan. Anggaran radar hujan yang diperolehi pujian data stesen permukaan yang boleh digunakan untuk penentukuran. Melahirkan pengumpulan radar, kadar hujan ke atas titik dianggarkan dengan menggunakan nilai data pemantulan pada titik grid individu. Satu persamaan radar kemudiannya digunakan, iaitu,

${\displaystyle Z=AR^{b}}$ ,

di mana Z mewakili pantulan radar, R mewakili kadar hujan, dan A dan b adalah pemalar.^[101] anggaran Hujan satelit yang diperolehi menggunakan instrumen mikrogelombang pasif kapal Orbit kutub serta satelit cuaca geopegun secara tidak langsung mengukur kadar hujan.^[102] Jika mahu yang hujan terkumpul sepanjang tempoh masa, ianya untuk menambah sehingga semua pengumpulan dari setiap kotak grid dalam imej pada masa itu.

Kepadatan

Keamatan hujan dikelaskan mengikut kadar hujan:

• Hujan renyai –apabila kadar hujan adalah <2.5 mm (0.098 in) sejam
• Hujan sederhana – apabila kadar hujan adalah antara 2.5 mm (0.098 in) – 7.6 mm (0.30 in) atau 10 mm (0.39 in) bagi setiap jam^[103][104]
• Hujan lebat – apabila kadar hujan adalah> 7.6 mm (0.30 in) setiap jam,^[103] atau antara 10 mm (0.39 in) dan 50 mm (2.0 in) sejam^[104]
• Hujan Ganas – apabila kadar hujan adalah> 50 mm (2.0 in) sejam^[104]

Eufemisme untuk hujan yang berat atau ganas termasuk mesin basuh parit, penggerak sampah dan kodok.^[105] Intensiti ini juga boleh dinyatakan oleh erosiviti hujan. Faktor R ^[106]

Tempoh pulangan

Kemungkinan atau kebarangkalian sesuatu peristiwa dengan intensiti dan tempoh yang ditetapkan, dipanggil tempoh pulangan atau kekerapan.^[107] Keamatan ribut boleh diramal bagi apa-apa tempoh pulangan dan ribut tempoh, dari carta berdasarkan data bersejarah untuk lokasi.^[108] Istilah 1 dalam 10 tahun ribut menerangkan peristiwa Hujan yang jarang berlaku dan hanya mungkin berlaku sekali setiap 10 tahun, jadi ia mempunyai kemungkinan 10 peratus suatu tahun tertentu. Hujan akan lebih besar dan banjir akan lebih buruk daripada ribut terburuk dijangka pada sesuatu tahun. Istilah 1 dalam 100 tahun ribut menerangkan peristiwa Hujan yang amat jarang berlaku dan yang akan berlaku dengan kemungkinan hanya sekali dalam satu abad, supaya mempunyai kemungkinan 1 peratus pada suatu tahun tertentu. Hujan akan melampau dan banjir menjadi lebih buruk daripada peristiwa 1 dalam 10 tahun. Seperti semua acara kebarangkalian, ia adalah mungkin, walaupun mustahil, untuk mempunyai pelbagai 1 dalam 100 Tahun Ribut pada tahun yang sama.^[109]

Kuantitatif Kerpasan Ramalan (singkatan QPF) adalah jumlah yang dijangka hujan cecair terkumpul dalam tempoh masa yang ditetapkan di kawasan yang ditetapkan.^[110] QPF akan dinyatakan apabila sejenis hujan boleh diukur mencapai ambang minimum dijangka untuk mana-mana jam dalam tempoh sah QPF. Ramalan hujan cenderung untuk terikat dengan waktu sinoptik seperti 0000, 0600, 1200 dan 1800 GMT. Rupa bumi dianggap dalam QPFs dengan menggunakan topografi atau berdasarkan corak hujan klimatologi daripada pemerhatian dengan perincian yang halus.^[111] Bermula pada pertengahan 1990-an, QPF digunakan dalam model ramalan hidrologi untuk mensimulasikan kesan kepada sungai-sungai di seluruh Amerika Syarikat.^[112] Model Ramalan menunjukkan kepekaan besar kepada tahap kelembapan dalam lapisan sempadan planet, atau dalam tahap terendah atmosfera, yang berkurangan dengan ketinggian.^[113] QPF boleh dihasilkan pada kuantitatif, jumlah ramalan, atau kualitatif, ramalan kebarangkalian jumlah tertentu, asas.^[114] Teknik radar imej ramalan menunjukkan kemahiran yang lebih tinggi daripada ramalan model dalam masa 6 hingga 7 jam masa imej radar. Ramalan boleh disahkan melalui penggunaan ukuran tolok hujan, anggaran radar cuaca, atau gabungan kedua-duanya. Pelbagai skor kemahiran boleh ditentukan untuk mengukur nilai ramalan hujan.^[115]

Kesan terhadap pertanian

Pemendakan, terutamanya hujan, mempunyai kesan dramatik pada pertanian. Semua tumbuhan memerlukan sekurang-kurangnya sedikit air untuk terus hidup, oleh itu hujan (sebagai cara yang paling berkesan menyiram) adalah penting untuk pertanian. Walaupun corak hujan tetap biasanya penting untuk tanaman yang sihat, terlalu banyak atau terlalu sedikit hujan boleh membahayakan, walaupun buruk kepada tanaman. Kemarau boleh membunuh tanaman dan meningkatkan hakisan,^[116] manakala cuaca terlalu basah boleh menyebabkan pertumbuhan kulat yang berbahaya.^[117] Tumbuhan memerlukan jumlah yang berbeza hujan untuk terus hidup. Sebagai contoh, cacti tertentu memerlukan sedikit air,^[118] manakala tumbuhan tropika mungkin perlu sehingga beratus-ratus inci hujan setiap tahun untuk terus hidup.

Di kawasan yang mempunyai musim hujan dan kering, nutrien tanah berkurangan dan peningkatan hakisan semasa musim hujan.^[27] Haiwan mempunyai penyesuaian dan strategi kelangsungan untuk rejim lembap. Musim kering sebelum membawa kepada kekurangan makanan ke dalam musim hujan, kerana tanaman belum matang.^[119] Negara-negara membangun telah menyatakan bahawa penduduk mereka menunjukkan turun naik berat badan bermusim kerana kekurangan makanan dilihat sebelum tuaian pertama, yang berlaku lewat di musim hujan.^[120] Hujan boleh dikumpul dengan menggunakan tangki air huja lalu dirawat agar dapat digunapakai untuk konsumsi mansuia (sebagai sumber boleh diminum) mahupun untuk kegunaan lain (bukan untuk konsumsi manusia) dalam rumah atau tujuan pengairan.^[121] Hujan yang berlebihan semasa jangka masa yang singkat boleh menyebabkan banjir kilat.^[122]

Kebudayaan

Beberapa kebudayaan telah membentuk kebencian kepada hujan dan telah mencipta pelbagai peralatan seperti payung dan baju hujan. Ramai orang juga lebih gemar berkurung di dalam rumah pada hari hujan. Walau bagaimanapun, kebanyakan orang bersetuju bahawa bau tumbuhan/persekitaran selepas hujan amat menyegarkan.

Kira-kira 505,000 km3 (121,000 cu mi) air jatuh sebagai hujan setiap tahun di seluruh dunia dengan 398,000 km3 (95,000 cu mi) lebih lautan.^[123] Memandangkan kawasan permukaan bumi, ini bermakna di peringkat global purata hujan tahunan 990 mm (39 in). Padang pasir ditakrifkan sebagai kawasan dengan hujan tahunan purata kurang daripada 250 mm (10 in) setiap tahun,^[124][125] atau kawasan di mana lebih banyak air hilang melalui evapotranspirasi daripada jatuh sebagai hujan.^[126]

Gurun

Separuh utara Afrika diduduki oleh kawasan panas yang paling luas di dunia, kering, Gurun Sahara. Sesetengah padang pasir juga berkongsi banyak selatan Afrika: Namib dan Kalahari. Di seluruh Asia, minimum taburan hujan yang besar tahunan, terdiri terutamanya daripada padang pasir, bermula dari Gurun Gobi di Mongolia barat-barat daya melalui barat Pakistan (Balochistan) dan Iran ke Padang Gurun Arab di Arab Saudi. Kebanyakan dari Australia adalah separa gersang atau padang pasir,^[127] menjadikannya benua didiami kering di dunia. Di Amerika Selatan, kelembapan Andes blok pergunungan Pasifik yang tiba di benua itu, menyebabkan iklim seperti gurun hanya di bawah tiupan angin seluruh barat Argentina. ^[47]Kawasan-kawasan yang lebih kering daripada Amerika Syarikat adalah kawasan di mana Gurun Sonoran gulita Gurun Barat daya, Great Basin dan tengah Wyoming.^[128]

Gurun kutub

Kerana hujan hanya turun sebagai cecair, suhu beku, hujan boleh tidak jatuh. Hasilnya, iklim yang sangat sejuk melihat hujan yang sangat sedikit dan sering dikenali sebagai padang pasir kutub. Satu biasa di kawasan biom ini ialah tundra yang mempunyai cair musim panas pendek dan musim sejuk yang panjang dibekukan. topi ais melihat tiada hujan sama sekali, membuat Antartika benua kering di dunia.

Hutan hujan

Lihat juga: Hutan hujan

Hutan hujan adalah kawasan-kawasan dunia dengan hujan yang sangat tinggi. Kedua-dua hutan hujan tropika dan sederhana wujud. Hutan hujan tropika menduduki band besar planet ini kebanyakannya di sepanjang khatulistiwa. hutan hujan yang paling sederhana yang terletak di kawasan pantai barat pergunungan antara 45 dan 55 darjah latitud, tetapi mereka sering dijumpai di kawasan lain.

Sekitar 40-75% daripada semua kehidupan biotik terdapat dalam hutan hujan. Hutan hujan juga bertanggungjawab untuk 28% daripada perolehan oksigen di dunia.

Monsun

Lihat juga: Monsun

Rantau khatulistiwa berhampiran Zon Penumpuan Antara Tropika (ITCZ), atau palung monsun, adalah bahagian basah benua di dunia. Setiap tahun, tali pinggang hujan dalam kawasan tropika perarakan utara menjelang Ogos, kemudian bergerak semula ke arah selatan ke Hemisfera Selatan pada Februari dan Mac.^[129] Di Asia, hujan yang disukai di seluruh bahagian selatan dari India timur dan timur laut di seluruh Filipina dan selatan China ke Jepun disebabkan oleh kelembapan alir lintang tengkujuh terutamanya dari Lautan Hindi ke rantau ini.^[130] Palung monsun boleh mencapai jauh ke utara seperti selari ke-40 di Asia Timur pada bulan Ogos sebelum berpindah ke selatan selepas itu. perkembangan arah kutub dipercepatkan oleh bermulanya monsun musim panas yang dicirikan oleh pembangunan tekanan udara lebih rendah (rendah haba) di atas bahagian yang paling panas dalam Asia.^[131][132] Sama, tetapi lebih lemah, peredaran monsun hadir seluruh Amerika Utara dan Australia.^[133][134] Semasa musim panas, monsun Barat Daya digabungkan dengan kelembapan Teluk California dan Teluk Mexico bergerak di sekitar rabung subtropika di lautan Atlantik membawa janji petang dan malam ribut petir ke peringkat selatan Amerika Syarikat dan juga sebagai Great Plains. Separuh timur berdampingan Amerika Syarikat timur meridian ke-98, pergunungan Barat Laut Pasifik, dan pelbagai Sierra Nevada ialah bahagian yang lebih lembap negara, dengan purata hujan turun melebihi 760 mm (30 in) setiap tahun.^[135] Siklon tropika meningkatkan hujan di seluruh bahagian selatan Amerika Syarikat,^[136] dan juga Puerto Rico, Kepulauan Virgin Amerika Syarikat,^[137] Kepulauan Mariana Utara,^[138] Guam, dan Samoa Amerika.

Kesan angin baratan

Lihat juga: Angin Baratan

Aliran barat dari utara Atlantik ringan membawa kepada rasa basah seluruh Eropah barat, khususnya Ireland dan United Kingdom, di mana pantai barat boleh menerima antara 1,000 mm (39 in), di paras laut dan 2,500 mm (98 in), pada gunung hujan setiap tahun. Bergen, Norway adalah salah satu daripada hujan-bandar Eropah lebih terkenal dengan hujan tahunan sebanyak 2,250 mm (89 in) secara purata. Semasa musim gugur, musim sejuk, dan musim bunga, sistem ribut Pasifik membawa kebanyakan Hawaii dan Amerika Syarikat barat yang banyak hujan mereka.^[139] Dari atas rabung, aliran jet membawa musim panas hujan maksimum kepada Tasik-Tasik Besar. Kawasan ribut petir besar yang dikenali sebagai kompleks perolakan mesoskala bergerak melalui Dataran, Kawasan Tengah, dan Tasik-Tasik Besar semasa musim panas, menyumbang sehingga 10% daripada hujan tahunan ke rantau ini.^[140]

Getaran Selatan El Niño memberi kesan taburan hujan, dengan mengubah corak taburan hujan di seluruh barat Amerika Syarikat,^[141] Barat Tengah,^[142][143] Tenggara,^[144] dan di seluruh kawasan tropika. Terdapat juga bukti bahawa pemanasan global yang membawa kepada peningkatan hujan kepada bahagian timur Amerika Utara, manakala kemarau yang semakin kerap berlaku di kawasan tropika dan subtropika.

Lokasi basah dikenali

Cherapunjee, yang terletak di lereng selatan Himalaya Timur di Shillong, India adalah disahkan tempat basah di Bumi, dengan purata hujan tahunan 11.430 mm (450 in). Hujan yang tertinggi dicatatkan dalam tempoh setahun adalah 22.987 mm (905,0 in) pada tahun 1861. 38 tahun purata pada Mawsynram berdekatan, Meghalaya, India adalah 11.873 mm (467,4 in). Tempat yang basah di Australia ialah Gunung Bellenden Ker di utara-timur negara itu yang merekodkan purata 8000 mm (310) setahun, dengan lebih 12,200 mm (480,3 dalam) hujan yang dicatatkan pada 2000.^[145] Gunung Wai'ale'ale di pulau Kaua'i di purata Kepulauan Hawaii lebih daripada 12,000 mm (460 dalam)^[146] hujan setahun dalam tempoh 32 tahun yang lalu, dengan rekod 17.340 mm (683 in) pada tahun 1982. Puncaknya adalah dianggap sebagai salah satu tempat taburan hujan di bumi. Ia telah dipromosikan dalam risalah pelancongan untuk bertahun-tahun sebagai tempat basah di dunia.^[147] Lloró, sebuah bandar yang terletak di Chocó, Colombia, mungkin adalah tempat yang mempunyai hujan yang terbesar di dunia, dengan purata 13,300 mm (523,6 dalam) setahun.^[146] Jabatan Chocó adalah luar biasa lembap. Tutunendaó, sebuah bandar kecil yang terletak dalam jabatan yang sama, adalah salah satu tempat yang basah dianggarkan di Bumi, dengan purata 11.394 mm (448,6 in) setahun; pada tahun 1974 bandar menerima 26.303 mm (86 ft 3.6 in), hujan tahunan terbesar diukur di Colombia. Tidak seperti Cherrapunji, yang menerima kebanyakan hujan yang antara April dan September, Tutunendaó menerima hujan hampir teragih seragam sepanjang tahun. Quibdó, ibu negeri Chocó, yang ditimpa hujan yang paling di dunia kalangan bandar-bandar dengan lebih daripada 100,000 penduduk: 9,000 mm (354 dalam) setahun.^[146] Ribut di Chocó boleh turun 500 mm (20 in) hujan sehari. Jumlah ini adalah lebih daripada apa yang berlaku di bandar-bandar dalam masa setahun.

Di Titan, satelit semula jadi terbesar Zuhal, hujan metana kerap dianggap mengukir pelbagai saluran permukaan bulan.^[151] Di Zuhrah, asid sulfurik virga menyejat 25 km (16 batu) dari permukaan.^[152] Terdapat mungkin hujan pelbagai komposisi dalam atmosfera atas gergasi gas, serta hujan neon cecair dalam atmosfera dalam.^[153][154] Planet luar suria OGLE-TR-56b dalam buruj Sagittarius ini dengan hipotesis untuk mempunyai hujan besi.^[155]

• Awan
• Cuaca
• Hujan asid
• Iklim

• ^{a b c} Nilai diberi adalah benua yang tertinggi dan mungkin di dunia bergantung kepada amalan pengukuran, prosedur dan tempoh variasi rekod.
• ^{^} Purata rasmi hujan tahunan yang paling besar untuk Amerika Selatan 900 cm (354 in) di Quibdó, Colombia. Purata 1330 cm (523,6 in) di lloro [23 km (14 batu) SE dan pada ketinggian yang lebih tinggi daripada Quibdó] adalah jumlah yang dianggarkan.
• ^{^} Ketinggian anggaran.
• ^{^} Diiktiraf sebagai "tempat basah di Bumi" oleh Guinness Book of World Records.

• What are clouds, and why does it rain?
• BBC article on the weekend rain effect
• BBC article on rain-making
• BBC article on the mathematics of running in the rain