Simulasi Hujan di Geografi USM, Pulau Pinang (Rainfall simulation study at Geography USM Penang)

Hujan simulasi merupakan salah satu kaedah untuk menghasilkan hujan yang mempunyai ciri-ciri yang sama dengan hujan semulajadi. Kajian awal tentang hujan simulasi telah dilakukan oleh Meyer (1958). Sehingga kini, hujan simulasi digunakan secara meluas di negara-negara Barat dalam kajian eksperimen makmal dan kajian lapangan. Antara aplikasi menggunakan alat simulasi hujan adalah dalam kajian hakisan tanih, kualiti air, infiltrasi dan air larian. Sejak 50 tahun lepas, penyelidik telah menggunakan pelbagai teknik dan alat untuk menghasilkan hujan simulasi (Meyer, 1994). Versi awal alat hujan simulasi adalah berdasarkan alat pengairan dan infiltrometer yang digunakan di Amerika Syarikat seawal tahun 1930 an (USDA, 1979). Keperluan dalam pelbagai kajian berkaiatan hujan seperti kajian kesan hujan ke atas air larian atau hakisan tanih, telah menyumbangkan kepada pembangunan pelbagai jenis alat simulasi hujan yang bersesuaian (Morin, 1967; Munn dan Huntington, 1976; Meyer dan Harmon, 1979). Menurut Meyer (1994), alat simulasi hujan boleh diklasifikasikan kepada dua kategori yang utama iaitu alat simulasi hujan menggunakan tekanan dan alat simulasi hujan menggunakan graviti. Prinsip alat simulasi hujan menggunakan tekanan adalah menghasilkan titisan hujan daripada nozel, dibawah tekanan tertentu untuk mencapai halaju terminal pada ketinggian yang kurang daripada titisan hujan yang jatuh secara semulajadi dari awan. Pam yang digunakan berfungsi memberi tekanan kepada bekalan air yang diagihkan ke nozel. Penggunaan nozel yang berbeza akan menentukan ciri-ciri hujan simulasi yang terhasil. Alat simulasi hujan menggunakan graviti pula merujuk kepada jatuhan langsung hujan simulasi menggunakan tarikan graviti, untuk mencapai halaju terminal. Oleh itu, alat simulasi hujan jenis ini memerlukan ketinggian yang sesuai untuk titisan hujan yang terhasil mencapai halaju terminal. Kebiasaannya, alat ini hanya digunakan untuk kajian di makmal sahaja kerana kesukaran untuk mencapai halaju terminal.

Alat simulasi hujan yang telah dibangunkan oleh Kumpulan HidroGeomorfologi di Bahagian Geografi, USM, berukuran 2.4 m tinggi, menggunakan tiga nozel pada selang jarak 1.1 m antara nozel. Peringkat awal kajian alat simulasi hujan ini melibatkan pengujian keseragaman, saiz butiran hujan dan intensiti untuk menguji kesesuaian dan ketepatan hujan simulasi berbanding dengan hujan sebenar. Justeru, alat ini mampu menghasilkan intensiti hujan yang sesuai dengan ciri-ciri intensiti hujan di Malaysia yang mewakili kawasan tropika iaitu 67 mm/jam - 251 mm/jam mengikut Average Recurrent Interval (ARI) dua tahun. Keseragaman hujan yang dihasilkan adalah 83% dengan keluasan plot 3 meter persegi. Saiz butiran hujan simulasi yang dihasilkan juga menunjukkan ciri-ciri yang sama dengan hujan sebenar iaitu negan menghasilkan diameter hujan 0.5 mm-2 mm. Alat simulasi hujan ini menggunakan nozel model Fulljet 1/2HH-50WSQ iaitu jenis Spraying System Co. USA. Sehingga kini, alat simulasi USM digunakan untuk kajian-kajian berkaitan air larian permukaan dan hakisan tanih. Walau bagaimanapun, pelbagai kajian mendatang menggunakan alat simulasi hujan akan dilakukan.

Penggunaan alat simulasi hujan memudahkan sesuatu kajian kerana ia mudah dikawal dari segi ruang, masa dan replikasi. Alat ini adalah mudah alih, mudah diselenggara, fleksibel dan senang diadaptasi dalam ruang seperti kawasan bercerun. Penggunaan alat simulasi hujan mempercepatkan sesuatu kajian kerana replikasi data kajian untuk intensiti dan masa hujan tertentu dapat dilakukan berulang kali mengikut keperluan. Data kajian yang diingini akan diperolehi dengan mudah dan cepat. Walau bagaimanapun, masih terdapat batasan-batasan dalam penggunaan alat simulasi hujan, terutamanya dari segi kos dan masa. Untuk membangunkan sesuatu alat simulasi hujan yang sesuai dengan kajian, memerlukan belanja yang besar. Tambahan pula, masa yang diperlukan untuk membangunkan sesuatu alat simulasi hujan adalah lama berikutan keperluan dalam menghasilkan hujan simulasi yang sama ciri-cirinya dengan hujan semulajadi.