Secara terminologi, hidrologi berasal dari kata Yunani yaitu, hydro yang bermakna air dan logos berarti ilmu. Sehingga, dari kata dasarnya, hidrologi adalah ilmu mengenai air. Dalam ilmu geografi teknik, hidrologi merupakan salah satu cabang ilmu yang berkaitan dengan segala elemen dalam proses pencatatan, kegiatan survei, dan pemetaan keadaan air di permukaan bumi. Sehingga, bidang ilmu hidrologi berkaitan erat dengan klimatologi, meteorologi, dan geologi karena hidrologi merupakan sistem yang saling terkait dengan pergerakan kulit bumi, kualitas dan sumber daya air yang terdapat di bagian permukaan bumi, sistem ini juga disebut dengan sistem hirdologi.
Siklus hirologi atau air merupakan suatu siklus terbentuknya hujan atau salju yang menjadi air dan kembali menuju sumber asalnya di sepanjang tahun. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Pada saat air laut dan sungai yang ada di permukaan tanah mengalami penguapan akibat paparan sinar matahari, air tersebut mengalami penguapan dan menjadi uap air dalam proses sirkulasi atmosfer, dan mengalami pengembunan sehingga membentuk awan yang mengandung butiran air, dan setelah itu mengalami pemanasan dan terjadinya hujan atau salju. Ketika air tersebut jatuh menjadi hujan dan salju ke permukaan bumi, air tersebut terhalang oleh pepohonan dan vegetasi yang ada dan menyebabkan limpasan di daratan permukaan dan masuk kembali ke dalam tanah atau mengisi kembali debit air ke lautan dan sungai. Selanjutnya air dari sungai kembali mengalir ke lautan, dan berulang kembali. Siklus ini kemudian mengalami pengulangan secara terus menerus di sepanjang tahunnya.
Berdasarkan dari pengertiannya, siklus hidrologi memiliki ranah yang sangat luas karena siklus ini mencakup asal muasal dan proses terjadinya pergerakan air dan penyebarannya serta sifat-sifat dan keterkaitan air dengan lingkungan asal dan kehidupan yang ada di permukaan bumi. Dengan demikian siklus hidrologi menjelaskan mengenai daur terjadinya air yang berlangsung secara terus menerus. Jadi, macam siklus hidrologi berdasarkan proses pembentukan air di permukaan bumi, antara lain sebagai berikut:
- Evapotranspirasi
Proses ini adalah gabungan dari dua proses evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses penguapan dari lautan, danau, dan massa air lainnya yang ada di atas permukaan tanah atau bumi. Sedangkan transpirasi adalah proses penguapan air dari tumbuhan.
- Evaporasi
Proses pengubahan molekul air menjadi uap yang memerlukan bantuan energi radiasi panas dari pancaran sinar matahari secara langsung. Pada saat terjadi pengubahan molekul air ini terdapat adanya suatu gaya dari permukaan tempat berlangsungnya evaporasi yang berasal dari perbedaan antara tekanan uap air pada permukaan yang mengalami evaporasi dengan suhu tekanan yang ada di sekitar tempat terjadinya evaporasi tersebut. Selama berlangsungnya proses evaporasi ini suhu udara di sekitar lokasi evaporasi terakumulasi dan menjadi jenuh, sehingga proses evaporasi menjadi lemah dan dapat saja berhenti saat udara yang bersifat basah tidak lagi ditransfer ke lapisan atmosfer.
- Transpirasi
Proses penguapan yang terjadi pada tumbuhan atau tanaman. Hal ini diakibatkan karena tekanan yang sangat jenuh di antara ruang dinding sel tumbuhan dengan lapisan atmosfer yang ada di luar atau sekitar tumbuhan tersebut. Pada saat berlangsungnya evaporasi, proses transpirasi sepenuhnya bergantung pada pasokan energi dari sinar radiasi matahari, tingkat kelembaban, tempratur, tekanan uap air, dan angin. Sedangkan dari dalam tumbuhan sendiri, faktor yang mempengaruhinya adalah faktor fisiologis tanaman dan lingkungan sekitarnya, seperti iklim dan kondisi tanah. Transpirasi berlangsung sepanjang hari pada saat berada langsung tepat di bawah pancaran sinar matahari dan terjadi pada bagian stomata, yaitu pori-pori yang terletak di bawah bagian daun.
Dari pemaparan siklus hidrologi beserta proses terjadinya siklus tersebut di atas, maka bagian selanjutnya menjelaskan 3 macam siklus hidrologi yang terjadi di permukaan bumi, antara lain sebagaimana berikut ini:
- Siklus pendek atau sederhana
- Siklus sedang atau menengah
- Siklus panjang
Siklus pendek atau yang sering disebut dengan siklus kecil merupakan siklus hidrologi yang terjadi di lautan. Siklusnya sendiri sangat sederhana yang melalui tiga tahapan saja. Pertama air laut mengalami proses penguapan atau evaporasi karena pancaran langsung sinar matahari dan kemudian menjadi uap gas yang mengandung molekul air. Setelah uap gas tersebut menuju ke lapisan atmosfer, molekul air mengalami kondensasi dan membentuk awan-awan yang mengandung butiran air. Setelah kondensasi di lapisan awan menjadi jenuh karena terpapar sinar matahari langsung, maka awan yang mengandung molekul air berubah menjadi hujan dan turun kepermukaan lautan. Proses ini berlangsung sepanjang tahun dan hanya berlangsung di daerah lautan tersebut saja.
Pada siklus menengah atau sedang berlangsung di dua tempat yaitu sungai atau danau atau waduk dan lautan. Proses ini saling terkait satu sama lain. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut: pada saat air sungai/danau/waduk dan laut mengalami penguapan dan menjadi uap gas yang mengandung molekul air akibat paparan radiasi panas sinar matahari langsung, air dari dua tempat tersebut mengalami proses evaporasi. Kemudian uap gas yang mengandung molekul air tersebut menuju lapisan atmosfer dan membentuk awan hujan. Adanya pengaruh hembusan angin menyebabkan awan hujan tersebut bergerak ke daratan Akibat kondensasi yang jenuh menyebabkan awan hujan tersebut turun menjadi air hujan di permukaan daratan. Saat air hujan tersebut memenuhi sungai atau danau atau waduk, maka air tersebut dialirkan kembali ke lautan.
Siklus yang terakhir adalah siklus panjang atau disebut juga dengan siklus besar. Proses ini terjadi pada kawasan yang memiliki daerah dengan suhu di bawah nol derajat Celcius atau dingin. Prosesnya dapat dijelaskan sebagai berikut: saat air laut mengalami penguapan dan menjadi uap gas yang mengandung molekul air karena sinar matahari langsung, uap gas tersebut mengalami sublimasi. Setelah itu, terjadi pembentukan awan yang mengandung kristal es pada saat berada di lapisan atmosfer. Lalu, awan yang mengandung kristal es tersebut bergerak ke daratan karena adanya hembusan angin yang sangat kuat dan selanjutnya turun menjadi salju karena pancaran sinar matahari yang terus menerus dan faktor angin. Saat salju tersebut turun ke daratan, salju kemudian membentuk gletser. Akibat paparan sinar matahari langsung sepanjang hari maka gletser tersebut meleleh dan membentuk aliran sungai. Sehingga, air dari lelehan gletser mengalir pada aliran sungai yang terbentuk yang akhirnya bermuara kembali ke lautan.