Dalam meteorologi, awan adalah massa aerosol yang terlihat yang tersuspensi di atmosfer planet atau ruang serupa, biasanya terdiri dari tetesan kecil, kristal es, atau partikel lainnya. Pembentukan awan terkait erat dengan perubahan iklim, dan seiring dengan semakin seriusnya perubahan iklim, pemahaman tentang ilmu awan menjadi semakin penting.
Keberadaan awan tidak hanya memengaruhi iklim bumi, tetapi juga secara langsung memengaruhi perubahan cuaca harian.
Pembentukan awan terutama berasal dari saturasi udara. Awan terbentuk ketika udara didinginkan hingga mencapai titik embun atau menyerap cukup banyak uap air dari sumber yang berdekatan. Bergantung pada tingkat saturasi dan suhu udara, uap air dapat mengembun menjadi tetesan awan. Cacat atau kelainan dalam proses ini dapat menyebabkan fenomena iklim ekstrem.
Jenis awan dapat dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan ketinggian dan bentuknya. Nama Latin untuk jenis awan berasal dari ahli meteorologi terdahulu Luke Howard, yang pertama kali mengusulkan sistem klasifikasi awan pada tahun 1802. Sistemnya masih digunakan hingga saat ini dan dibagi menjadi lima bentuk dasar: stratiform, cumuliform, stratocumuliform, cumulonimbiform, dan cirriform. .
Nama dan lapisan jenis awan tidak hanya dinamai menurut bentuknya, tetapi juga terkait dengan ketinggian tempat awan tersebut terbentuk.
Misalnya, awan tingkat rendah dinamai tanpa awalan ketinggian, sedangkan awan stratiform tingkat menengah dinamai dengan "alto-" dan awan tingkat tinggi dinamai dengan "cirro-". Sistem klasifikasi Howard memperkenalkan banyak kategori lain selama pengembangannya, sehingga identifikasi awan menjadi lebih intuitif.
Dampak awan terhadap iklim terutama tercermin dalam pantulan radiasi matahari dan penyerapan radiasi permukaan. Beberapa awan dapat memantulkan sinar matahari, sehingga menimbulkan efek pendinginan lokal, sementara awan lainnya dapat menyerap panas dan meningkatkan pemanasan permukaan Bumi. Bentuk, ketebalan, dan ketinggian berbagai jenis awan memengaruhi proses ini dan menjadi ketidakpastian utama dalam sensitivitas iklim.
Keberadaan dan matinya awan memengaruhi lingkungan kita dan bahkan menentukan beberapa tren dasar iklim.
Para ilmuwan menunjukkan bahwa perubahan perilaku awan dan pola distribusinya dapat memperburuk dampak perubahan iklim. Selain itu, sifat mikrofisika yang terlibat dalam pembentukan awan, baik itu peran inti graupel atau ukuran tetesan air, akan membantu memperdalam pemahaman kita tentang awan.
Penelitian awan purba tidak dilakukan secara terpisah, tetapi menggabungkan pengamatan dengan faktor cuaca dan ilmu pengetahuan alam lainnya. Sejak 340 SM, filsuf Yunani Aristoteles menerbitkan "Meteorologi". Karya ini menandai pemahaman komprehensif ilmu pengetahuan alam pada saat itu, termasuk proses pembentukan iklim dan awan. Namun, penelitian ilmiah yang sesungguhnya baru dimulai pada akhir abad ke-18 dan 1812, ketika Luke Howard dan Jean-Baptiste Lamarck masing-masing melakukan pekerjaan pada klasifikasi awan.
Pembentukan awan melibatkan serangkaian proses fisika dan kimia yang kompleks, baik melalui pendinginan konveksi, pendinginan radiasi, atau pendinginan evaporatif. Proses-proses ini akan menyebabkan suhu udara menurun dan mencapai titik embun, sehingga membentuk tetesan awan. Selain itu, penambahan uap air juga mendorong pembentukan awan, suatu proses yang biasa terlihat di lautan, danau, dan penguapan tanah yang lembap.
Dalam proses pembentukan awan, setiap mata rantai dapat menjadi kunci untuk memengaruhi iklim.
Seiring meningkatnya perubahan iklim, penelitian manusia tentang awan juga terus mendalam. Melalui teknologi satelit dan model data, para ilmuwan mampu melacak dan memprediksi perilaku awan dan dampaknya terhadap iklim dengan lebih akurat.
Saat ini, kita masih menghadapi tantangan penelitian awan, terutama yang berkaitan dengan sensitivitas iklim, dan perilaku awan tetap menjadi ketidakpastian penting bagi komunitas ilmiah. Selain itu, cara memprediksi dan menanggapi awan dalam perubahan iklim di masa mendatang merupakan tujuan yang terus diperjuangkan oleh setiap ahli meteorologi.
Ilmu awan semakin diperkaya dengan perubahan dan kemajuan teknologi. Dapatkah kita menemukan pola awan dalam perubahan iklim dan mengambil tindakan respons yang lebih efektif?