Teman-teman pernah melihat dan mengalami musim salju? Sepertinya kalau kita tinggal di Indonesia, salju tidak
akan turun karena Indonesia beriklim tropis alias hanya ada musim panas dan musim hujan. Salju sering
turun di eropa dan wilayah utara bumi. Ketika musim dingin tiba, salju akan turun,
Mengapa salju secara alami tidak bisa turun di wilayah tropis seperti negeri kita ya? Untuk menjawabnya, kita
mulai dari proses terjadinya salju.
Proses pembentukan salju
Berawal dari uap air yang berkumpul di atmosfer Bumi, kumpulan uap air mendingin sampai pada titik kondensasi (yaitu temperatur di mana gas berubah bentuk menjadi cair atau padat), kemudian menggumpal membentuk awan. Pada saat awal pembentukan awan, massanya jauh lebih kecil daripada massa udara sehingga awan tersebut mengapung di udara ? persis seperti kayu balok yang mengapung di atas permukaan air. Namun, setelah kumpulan uap terus bertambah dan bergabung ke dalam awan tersebut, massanya juga bertambah, sehingga pada suatu ketika udara tidak sanggup lagi menahannya. Awan tersebut pecah dan partikel air pun jatuh ke Bumi.
Partikel air yang jatuh itu adalah air murni (belum terkotori oleh partikel lain). Air murni tidak langsung membeku
pada temperatur 0 derajat Celcius, karena pada suhu tersebut terjadi perubahan fase dari cair ke padat.
Untuk membuat air murni beku dibutuhkan temperatur lebih rendah daripada 0 derajat Celcius. Ini juga terjadi
saat kita memanaskan air, air menguap kalau temperaturnya di atas 100 derajat Celcius karena pada 100 derajat
Celcius adalah perubahan fase dari cair ke uap. Untuk mempercepat perubahan fase sebuah zat, biasanya ditambahkan
zat-zat khusus, misalnya garam dipakai untuk mempercepat fase pencairan es ke air.
Biasanya temperatur udara tepat di bawah awan adalah di bawah 0 derajat Celcius (temperatur udara tergantung
Gambar: Contoh-contoh bentuk kristal salju yang diambil oleh Wilson Bentley pada tahun 1902.
Sumber : wikipedia.org
pada ketinggiannya di atas permukaan air laut). Tapi, temperatur yang rendah saja belum cukup untuk
menciptakan salju. Saat partikel-partikel air murni tersebut bersentuhan dengan udara, maka air murni tersebut
terkotori oleh partikel-partikel lain. Ada partikel-partikel tertentu yang berfungsi mempercepat fase
pembekuan, sehingga air murni dengan cepat menjadi kristal-kristal es.
Partikel-partikel pengotor yang terlibat dalam proses ini disebut nukleator, selain berfungsi sebagai
pemercepat fase pembekuan, juga perekat antaruap air. Sehingga partikel air (yang tidak murni lagi)
bergabung bersama dengan partikel air lainnya membentuk kristal lebih besar.
Jika temperatur udara tidak sampai melelehkan kristal es tersebut, kristal-kristal es jatuh ke tanah.
Dan inilah salju! Jika tidak, kristal es tersebut meleleh dan sampai ke tanah dalam bentuk hujan air.
Pada banyak kasus di dunia ini, proses turunnya hujan selalu dimulai dengan salju beberapa saat dia jatuh
dari awan, tapi kemudian mencair saat melintasi udara yang panas. Kadang kala, jika temperatur sangat
rendah, kristal-kristal es itu bisa membentuk bola-bola es kecil dan terjadilah hujan es. Kota Bandung
termasuk yang relatif sering mengalami hujan es. Jadi, ini sebabnya kenapa salju sangat susah
turun secara alami di daerah tropik yang memiliki temperatur udara relatif tinggi dibanding wilayah
yang sedang mengalami musim dingin.
Struktur unik salju
Kristal salju memiliki struktur unik, tidak ada kristal salju yang memiliki bentuk yang sama di dunia ini
seperti sidik jari kita. Bayangkan, salju sudah turun semenjak bumi tercipta hingga sekarang, dan tidak satu
pun salju yang memiliki bentuk struktur kristal yang sama!
Keunikan salju yang lainnya adalah warnanya yang putih. Kalau turun salju lebat, hamparan bumi menjadi
putih, bersih, dan seakan-akan bercahaya. Ini disebabkan struktur kristal salju memungkinkan salju
untuk memantulkan semua warna ke semua arah dalam jumlah yang sama, maka muncullah warna putih.
Fenomena yang sama juga bisa kita dapati saat melihat pasir putih, bongkahan garam, bongkahan gula,
kabut, awan, dan cat putih.
Selain itu, turunnya salju memberikan kehangatan. Ini bisa dipahami dari konsep temperatur efektif.
Temperatur efektif adalah temperatur yang dirasakan oleh kulit kita, dipengaruhi oleh tiga besaran fisis:
temperatur terukur (oleh termometer), kecepatan pergerakan udara, dan kelembapan udara. Temperatur
efektif biasanya dipakai untuk menentukan zona nyaman. Di pantai, temperatur terukur bisa tinggi,
namun karena angin kencang kita masih merasa nyaman. Pada saat salju turun lebat, kelembapan udara
naik dan ini memengaruhi temperatur efektif sehingga pada satu kondisi kita merasa hangat.
Sumber :
www.fisikanet.lipi.go.id
Pikiran Rakyat (28 Desember 2006)
