Jika terdapat petir saat hujan di siang maupun malam hari Kapankah suara petir akan terdengar lebih jelas mengapa demikian?

ITB Kampus Ganesha

Jl. Ganesa 10 Bandung - Jawa Barat, Indonesia

TEMPO.CO, Jakarta - Petir merupakan gejala alam yang biasa muncul saat musim hujan. Saat petir tampak di langit muncul kilatan cahaya, kemudian terdengar bunyi gemuruh. Petir bergerak di udara di antara awan. Petir yang muncul juga bergerak dari awan ke tanah. Kemunculan petir bermula dari awan kumulonimbus dan stratiform, seperti dikutip dari Encyclopaedia Britannica.

Kumulonimbus adalah awan tebal yang menjulang tinggi. Adapun stratiform adalah awan yang menyebabkan hujan kontinu. Awan ini terbentuk karena kenaikan udara skala besar oleh garis depan memusat (konvergensi) atau keadaan muka Bumi di suatu daerah (topografi), dikutip dari Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika.

Merujuk Encyclopaedia Britannica, petir terjadi ketika muatan positif energilis dan negatif dalam awan bergerak terus-menerus hingga memisahkan diri. Biasanya, terdapat muatan positif yang besar di bagian atas awan. Muatan negatif yang besar di bagian tengah. Adapun muatan positif yang kecil di bagian bawah.

Petir dari awan ke tanah terjadi karena proses kerusakan awal di dalam awan, biasanya antara wilayah muatan negatif di bagian tengah dan positif di bawahnya. Proses tersebut menyebabkan ionisasi, yakni pengubahan atom dan molekul di udara menjadi bermuatan listrik.

Setelah proses ionisasi, sambaran petir awal akan terbentuk dan merambat menuju tanah secara bertahap. Sambaran ini umumnya bermuatan negatif. Urutan ini terjadi sangat cepat sehingga satu kilatan petir yang terlihat oleh mata bisa terdiri atas tiga atau empat sambaran.

Proses sambaran akan melepaskan 105 joule energi per meter. Hilangnya energi sinaran tiba-tiba ini memecah molekul udara, terutama nitrogen, oksigen, dan air, menjadi atom. Perubahan dari molekul udara netral menjadi gas yang terionisasi terjadi dalam beberapa mikrodetik saja.

Meskipun petir termasuk fenomena yang biasa saat musim hujan, tapi tetap saja kilatan listrik alam itu dapat membahayakan manusia. Ketika petir muncul, sebaiknya orang-orang tidak berada di luar ruangan dan menghindari kontak dengan peralatan listrik di tempat terbuka. Beberapa bangunan pun strukturnya dipasang penangkal petir untuk mencegat sambaran kilatan listrik alam itu.

SITI NUR RAHMAWATI

Baca: Perubahan Iklim: Suhu Udara Naik 1 Derajat, Petir Bertambah 12 Persen

Bagian dari seri alam
Cuaca
Musim kalender Dingin Semi Panas Gugur
Musim tropis Kemarau Harmattan Hujan
Badai Awan Awan kumulonimbus Awan arcus Angin kencang Microburst Heat burst Derecho Petir Badai petir Badai petir massa udara Salju petir Badai petir kering Mesosiklon Supercell Tornado Tornado antisiklon Landspout Sengkayan Puting beliung Pusaran api Antisiklon Siklon Tekanan rendah kutub Siklon ekstratropis Angin ribut Eropa Nor'easter Siklon subtropis Siklon tropis Hurikan Atlantik Topan Pusuan ribut Badai pasir Simoom Haboob Muson Amihan Gale Sirocco Badai api Badai salju Badai es Blizzard Ground blizzard Snowsquall
Presipitasi Gerimis Membekukan Graupel Hujan es Megakriometeor Butir es Debu berlian Hujan Membekukan Cloudburst Salju Hujan dan salju bercampur Butir salju Bola salju Lumpur salju
Topik Polusi udara Atmosfer Kimia Konveksi Fisika Sungai Iklim Awan Fisika Kabut Musim kabut Gelombang dingin Gelombang panas Aliran jet Meteorologi Cuaca buruk Daftar Ekstrem Prakiraan cuaca Modifikasi cuaca
Glosarium Meteorologi Perubahan iklim Istilah tornado Istilah siklon tropis
l b s

Petir, kilat, dan halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan saat langit memunculkan kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan. Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar yang disebut guruh. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya.

Petir merupakan gejala alam yang bisa dianalogikan dengan sebuah kondensator raksasa, saat lempeng pertama berupa awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng keduanya adalah bumi (dianggap netral). Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud Interconnected cloud) yang salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif.

Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.

Distribusi dan frekuensi

Tempat di Bumi yang paling sering mengalami petir adalah sebuah lokasi dekat desa kecil bernama Kifuka di pegunungan sisi timur Republik Demokratik Kongo.[1] Tempat tersebut memiliki ketinggian sekitar 975 m (3.200 ft). Danau Maracaibo di Venezuela rata-rata memiliki aktivitas terkait petir selama 297 hari dalam satu tahun, sebagai efek dari Petir Catatumbo.[2]

Riset awal

Pada awal penyelidikan listrik melalui tabung Leyden dan peralatan lainnya, sejumlah orang (Dr. Wall, Gray, Abbé Nollet) mengusulkan spark skala kecil memiliki beberapa kemiripan dengan petir.

Benjamin Franklin, yang juga menemukan penangkal petir, berusaha mengetes teori ini dengan menggunakan sebuah tiang yang didirikan di Philadelphia. Selagi dia menunggu penyelesaian tiang tesebut, beberapa orang lainnya (Dalibard dan De Lors) melakukan di Marly di Prancis apa yang kemudian dikenal sebagai eksperimen Philadelphia yang Franklin usulkan di bukunya.

Franklin biasanya mendapatkan kredit untuk menjadi yang pertama mengusulkan eksperimen ini, karena dia tertarik dalam cuaca.

Riset modern

Meskipun eksperimen dari masa Franklin menunjukkan bahwa petir adalah sebuah discharge dari listrik statis, hanya ada sedikit peningkatan dalam teori ini selama lebih dari 150 tahun. Pendorong untuk riset baru berasal dari bidang teknik tenaga: jalur transmisi tenaga digunakan dan teknisi ingin mengetahui lebih banyak tentang petir. Meskipun sebabnya diperdebatkan (dan masih berlanjut sampai sekarang), riset menghasilkan banyak informasi baru tentang fenomena petir, terutama jumlah arus dan energi yang terdapat.

Perlindungan terhadap Sambaran Petir

Manusia selalu mencoba untuk menjinakkan keganasan alam, salah satunya adalah bahaya sambaran petir. Ada beberapa metode untuk melindungi diri dan lingkungan dari sambaran petir. Metode yang paling sederhana tetapi sangat efektif adalah metode Sangkar Faraday. Yaitu dengan melindungi area yang hendak diamankan dengan melingkupinya memakai konduktor yang dihubungkan dengan pembumian.

Lihat pula

• Penangkal petir
• Badai petir
• Kota Depok (Julukan Kota Petir terganas)
• Pondok Petir, Bojongsari, Depok
• Petir, Dramaga, Bogor
• Petir, Rongkop, Gunungkidul

Referensi

• Alex Larsen (1905). "Photographing Lightning With a Moving Camera". Annual Report Smithsonian Institute. 60 (1): 119–127. 
• Anna Gosline (May 2005). "Thunderbolts from space". New Scientist. 186 (2498): 30–34. 

1. ^ "Kifuka – place where lightning strikes most often". Wondermondo. November 7, 2010. Diarsipkan dari versi asli tanggal October 1, 2011. Diakses tanggal November 21, 2010.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
2. ^ Fischetti, M. (2016) Lightning Hotspots, Scientific American 314: 76 (May 2016)

Pranala luar

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Lightning.

• (Inggris) Lightning and The Empire State Building NYC
• (Inggris) How cosmic rays trigger lightning strikes
• (Inggris) Article from How Stuff Works
• (Inggris) Video: Lightning protection for an Antenna Diarsipkan 2007-09-28 di Wayback Machine.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Petir&oldid=21133597"