Kondensasi dan Presipitasi
Kondensasi adalah perubahan fase air dari keadaan uap air ke keadaan cair. Proses ini melepaskan energi yaitu panas laten dan dibutuhkan untuk menghasilkan presipitasi. Untuk sebagian besar permukaan, curah hujan adalah faktor terpenting yang mengontrol siklus hidrologi lokal.
Tipe presipitasi, seperti hujan, salju, atau hujan es misalnya, waktu musiman, dan distribusi wilayah adalah semua faktor yang harus dipertimbangkan oleh ahli hidrologi ketika mempelajari suatu wilayah.
Secara tradisional, presipitasi diukur dengan alat pengukur hujan (rain gauges). Satu kelemahan adalah bahwa alat pengukur hujan adalah pengukuran titik. Bahkan dengan jaringan pengukur, akan ada kekosongan areal dalam data. Juga, beberapa alat ukur hanya dibaca sekali sehari, dengan demikian menghalangi pengukuran intensitas badai. Selain itu, alat pengukur hujan mengalami kerusakan mekanis dan listrik. Ahli hidrologi harus memepertimbangkan semua masalah ini ketika memperkirakan curah hujan rata-rata untuk sebuah cekungan.
Curah hujan wilayah untuk daerah aliran sungai tertentu dapat ditentukan dengan berbagai metode. Salah satu yang paling sederhana adalah merata-ratakan semua nilai curah hujan dari jaringan pengukur untuk periode tertentu. Pendekatan lain adalah membobot–luasan masing-masing nilai dengan menggunakan poligon Thiessen. Poligon Thiessen ditentukan dengan membuat batas-batas wilayah yang berjarak sama dari masing-masing pengukur. Kontur isohyet, dengan kata lain, garis kontur curah hujan yang sama, juga dapat digunakan untuk estimasi curah hujan dengan jaringan alat ukur.
Metode lain untuk estimasi curah hujan meliputi observasi radar dan satelit. Radar memiliki kelebihan dengan resolusi–tinggi, estimasi presipitasi secara langsung, sementara satelit memberikan perkiraan yang diukur secara tidak langsung setidaknya beberapa kali sehari.
Pengukuran radar juga memiliki masalah dan pertimbangan lain yang harus dihadapi oleh para ahli hidrologi, seperti halangan pancaran (beam blocking) oleh topografi dan fakta bahwa pancaran radar tidak mengukur presipitasi di tanah, melainkan mengukur hidrometeor di sepanjang jalur sekitar 0,5 derajat di atas permukaan cakrawala.
Untuk informasi lebih lanjut tentang cara kerja radar serta daftar jaringan radar yang besar, silakan lihat bagian "sumber tambahan" (additional resources) di akhir modul ini.
Satelit geostasioner (GOES) dan pengorbit kutub (POES) digunakan untuk perkiraan curah hujan, terutama di daerah tanpa jaringan radar atau pengukur hujan. Untuk detail lebih lanjut tentang perkiraan curah hujan dari satelit, silahkan kunjungin bagian 'additional resources' di akhir modul ini.
Hasil akhir dari berbagai metode ini adalah untuk memberikan perkiraan kepada hidrologi tentang berapa banyak presipitasi yang jatuh ke suatu daerah. Jika alat ukur hujan atau radar yang merekam digunakan, intensitas badai dapat ditentukan juga. Laju curah hujan (intensitas) adalah informasi bermanfaat yang dapat digunakan oleh ahli hidrologi untuk memperkirakan limpasan permukaan yang lebih baik.