Fisika memiliki peranan penting dalam berbagai bidang kehidupan. Salah satu peranan Fisika yaitu mempermudah dalam memahami bagian-bagian dasar dari benda-benda dan interaksi antara benda-benda. Peranan penting Fisika dapat ditemukan aplikasinya dalam berbagai bidang kehidupan. Fisika dapat diterapkan pada berbagai bidang seperti bidang Pertanian, Kedokteran, Klimatologi, Industri, Nuklir, Peternakan, Ekonomi dan sebagainya. Dengan demikian, Fisika memiliki relevansi dengan cabang ilmu yang lain.
Klimatologi merupakan suatu studi ilmiah tentang iklim. Klimatologi mempunyai arti sebagai kondisi cuaca rata-rata dalam periode waktu tertentu. Klimatologi merupakan cabang dari studi Fisika Atmosfer . Cuaca dan iklim disusun oleh nilai unsur Fisika Atmosfer. Keadaaan cuaca dan iklim didapatkan dari pengolahan data parameter-parameter Fisika Atmosfer.
Parameter-Parameter Fisika diukur menggunakan instrumen Fisika baik yang diperoleh secara langsung dari pengukuran maupun dari pengolahan data hasil pengukuran instrumen Fisika. Salah satu parameter Fisika dalam Klimatologi adalah curah hujan sebuah wujud dari presipitasi yang merupakan produk dari kondensasi uap air di atmosfer.Â
Presipitasi yang mencapai permukaan bumi dapat menjadi beberapa bentuk, diantaranya air hujan, hujan es, dan salju. Presipitasi yang tidak mencapai bumi disebut dengan Virga. Virga merupakan presipitasi yang jatuh ke bumi tetapi mengalami penguapan sebelum mencapai permukaan karena volumenya yang halus.
Hujan merupakan salah satu presipitasi yang berwujut cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud cair maupun padat. Hujan merupakan jatuhnya hydrometeor yang berupa partikel-partikel air dengan diameter 0.5 mm atau lebih.
Berdasarkan sebuah penelitian diketahui bahwa ukuran butiran air hujan yang jatuh sebagai presipitasi akan beragam. Butiran air yang berdiameter lebih dari 0,5 mm akan sampai ke permukaan bumi dan dikenal dengan hujan. Adapun ukuran butiran antaraa 0,2 mm-0,5 mm akan  sampai ke permukaan bumi dikenal dengan gerimis, sedangkan ukuran butiran yang kurang dari 0,2 mm tidak akan sampai kepermukaan bumi, karena akan menguap dalam perjalanan menuju permukaan bumi. (Lakitan,B., 1994).
Hujan berasal dari uap air di sekitar atmosfer yang terbentuk oleh panas matahari yang menguapkan air di permukaan bumi, termasuk penguapan dari tanaman melalui transpirasi. Uap air berkumpul di udara pada saat tertentu akan mencapai titik jenuh dari kemampuan temperatur udara untuk menampung uap air.
Temperatur udara yang mampu menampung uap air maksimal disebut titik embun. Titik embun terjadi ketika udara yang berada di dekat permukaan tanah menjadi dingin mendekati titik dimana udara tidak dapat lagi menahan semua uap air. Ketika suhu turun di bawah titik embun, beberapa bagian uap air mengembun menjadi partikel air berukuran sangat halus dan membentuk awan.
Tetesan air dibentuk oleh inti kondensasi. Inti kondensasi terbentuk dari debu, garam dan bahan kimia yang dilepaskan oleh pabrik-pabrik industri maupun kendaraan. Selama pembentukan tetesan air ini, uap air melepaskan panas dan memanaskan awan. Pemanasan awan ini memungkinkan awan naik lebih tinggi dan akhirnya menjadi lebih dingin lagi. Hujan terjadi akibat proses koalesensi atau dengan teori kristal es.
Proses pembentukan hujan teori kristal terjadi pada awan dengan suhu udara di bawah 0C atau dibawah titik beku air. Dalam beberapa kasus, awan dengan suhu dibawah 0C tersusun dari air sangat dingin dan masih tetap dalam wujud cairan. Kristal es dalam awan terbentuk akibat penggabungan pada partikel mikroskopis yang disebut inti es. Kristal es terbentuk ketika tetesan air sangat dingin bersentuhan dengan inti es dan terjadi penggabungan karena ikut membeku.
Pada suhu lebih rendah dari -400C tetesan air membeku tanpa bantuan inti es. Dalam kondisi suhu lebih rendah dari -40C ini, kristal es juga berpeluang terbentuk langsung dari uap air. Kristal es akan semakin besar akibat pengendapan uap air yang sangat dingin dari butiran awan. Kristal es yang cukup berat akan turun dan bergabung dengan kristal es lain di sekitarnya. Ketika kristal es sudah terlalu berat untuk mengambang di udara akan jatuh dan menjadi tetesan air hujan akibat melewati udara yang lebih panas.
