8 Proses Terjadinya Petir dan Penjelasannya

Petir atau kilat merupakan salah satu contoh gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan. Terjadinya petir ditandai dengan munculnya kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan, yang disusul dengan suara menggelegar. Perbedaan waktu munculnya cahaya dan suara tersebut ini disebabkan adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya.

Fenomena ini merupakan salah satu fenomena alam paling mematikan yang dikenal manusia. Petir memiliki suhu yang lebih panas panas dari permukaan matahari dan gelombang kejut yang berseri-seri di segala arah. Petir tersebut dihasilkan oleh sistem badai bermuatan listrik. Energi yang dihasilkan petir memanasakn udara hingga sekitar 18.000 derajat Fahrenheit. Ini menyebabkan udara berkembang dengan cepat, menciptakan gelombang suara yang dikenal sebagai guntur.

Petir

Petir merupakan simbol dari listrik alam. Fenomena alam dapat dianalogikan seabagai sebuah kondensator raksasa. Pada kasus ini lempeng pertama yaitu awan yang dapat menempati sebagai lempeng negatif maupun positif. Lempeng yang kedua yaitu Bumi sebagai lempeng yang netral.

Kapasitor merupakan sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Bukan hanya dari awan ke bumi saja, tapi petir juga bisa terjadi antara awan dengan awan. Hal ini terjadi jika ada salah satu awan bermuatan listrin negatif dan awan lainnya bermuatan listrik positif.

Pengertian Petir

Pengertuan petir adalah hasil pelepasan muatan listrik di awan. Energi yang berasal dari pelepasan tersebut begitu besar sehingga dapat menimbulkan rentetan cahaya, panas, dan bunyi yang sangat kuat yaitu geluduk, guntur, atau halilintar.

Geluduk, guntur, atau halilintar bisa menghancurkan bangunan, membunuh manusia, dan memusnahkan pohon. Ketika petir itu melesat, tubuh awan akan terang dibuatnya, sebagai akibat udara yang terbelah, sambaran petir mempunyai kecepatan rata-rata 150.000 km/detik, hal itu pula yang dapat  menimbulkan bunyi yang menggelegar.

Petir biasnya terjadi ketika tiba-tiba langit menjadi gelap yang  disertai angin yang datang dengan begitu cepat dan awan yang menjulang tinggi menyerupai bunga kol yang berwarna keabu abuan dan awan mulai terasa pengap.

Pengertian Petir Menurut Para Ahli

Berikut ini defnisi petir menurut para ahli diantaranya yaitu:

1. Cambridge Dictionary

Pengertian petir adalah kilatan cahaya terang di langit yang dihasilkan oleh listrik yang bergerak di antara awan atau dari awan ke tanah.

2. Dictionary

Definisi petir adalah debit percikan listrik yang terang di atmosfer, terjadi di dalam guntur, di antara awan, atau antara awan dan tanah.

3. Oxford Living Dictionaries

Arti petir adalah terjadinya debit listrik alami dalam durasi waktu yang sangat singkat dan bertegangan tinggi yang terjadi diantara awan dan tanah atau di dalam awan, disertai dengan lampu kilat terang dan biasanya juga guntur.

Proses Terjadinya Petir

Petir dapat terjadi melalui beberapa proses berikut ini, yaitu:

1. Semua air yang ada di permukaan bumi, misalnya air dari danau, sungai, kolam, dan lautan, mengalami penguapan, dan naik ke atmosfer dalam bentuk gas yang terbentuk melalui proses konveksi.
2. Uap air yang naik ke atmosfer tersebut mengalami akumulasi, sehingga terbentuklah awan cumulonimbus yang besar, padat, dan sangat tinggi pada ketinggian sekitar 15000-25000 kaki diatas permukaan laut. Pada ketianggian tersebut, terdapat sebagain partikel air di awan yang berubah menjadi partikel es atau salju.
3. Dengan mendasarkan pada teori tabrakan partikel awan atau Cloud Particle Collision Hypotesis, pemisahan muatan ketika kristal es bertabrakan dengan graupel (campuran es-air lunak) akan menimbulkan muatan listrik. Pemisahan muatan tersebut memerlukan udara vertikal yang kuat, yang dapat membawa tetesan air ke atas, ditambah dengan pendinginan antara -10 dan -40 ° C.
4. Tetesan air di dalam awan cumulonimbus yang bertabrakan dengan kristal es akan membentuk campuran es-air lunak (graupel).
5. Tabrakan antara kristal es dan pelet graupel akan menghasilkan pemisahan muatan, muatan positif yang ditransfer ke kristal es, dan muatan negatif untuk graupel tersebut.
6. Karena es kurang berat, gerakan udara vertikal membawa es ke bagian atas awan, hal ini mengakibatkan bagian atas awan menjadi bermuatan positif.
7. Gravitasi menyebabkan graupel yang lebih berat dan bermuatan negatif turun ke tengah dan bagian bawah awan.
8. Hal tersebut menyebabkan muatan negatif pada bagian bawah awan meningkat. Hasil dari Charging ini, awan akan memiliki beda potensial yang cukup untuk menimbulkan lompatan listrik yang dikenal sebagai petir (medan listrik minimal untuk terjadinya petir adalah 1 juta Volt per meter).

Petir yang terjadi ketika gunung meletus

Ketika terjadi erupsi vulkanik atau letusan gunung berapi seringkali disertai dengan penampilan petir. Meskipun belum diketahui secara pasti penyebab fenomena tersebut, tapi pada dasarnya petir akan terjadi ketika terdapat aliran listrk antar muatan positif dan negatif.

Petir yang terjadi saat letusan gunung berapi merupakan tabrakan antara partikel abu dan debu. Ketika terjadi pengertian gunung meletus, gunung tersebut akan mengeluarkan partikel berupa abu panas, uap, dan gas. Saat antarpartikel debu vulkanik bertabrakan, akan terjadi pemisahan muatan yang disebut dengan proses aerodynamic sorting.

Muatan positif dan negatif yang mengalami pemisahan pada awan vulkanik menghasilkan awan bermuatan positif pada salah satu ujung, dan ujung yang lain bermuatan negatif. Pemisahan akan terus berlangsung sampai melewati batas dan listrik mulai mengalir antar kedua muatan yang berbeda. Sehingga menyebabkan terjadinya petir saat letusan gunung berapi.

Petir bisa terjadi secara independen, bukan terbatas ketika terjadi badai saja. Karakteristik petir yang tidak terduga inilah yang mengakibatkan petirmenjadi sangat berbahaya. Tidak dapat diketahui kapan, dimana, dan dengan intensitas seperti apa petir akan menyambar.

Proses Terjadinya Guntur

Setelah petir atau kilat menyambar tak jarang disertai dengan suara Guntur. Pada dasarnya kilat dan guntur terjadi secara bersamaan, tapi yang seringkali kita lihat adalah guntur terjadi setelah adanya kilat. Perbedaan tersebut disebabkan karena adanya perbedaan kecepatan rambat antara cahaya da suara.

Cahaya dapat merambat dengan kecepatan kecepatan 300000 Km/s sedangkan suara merambat dengan kecepatan 340 m/s. Semakin jauh lokasi kita dengan wilayah terjadinya petir, maka semakin lama pula jeda waktu yang dibutuhkan untuk melihat kilat kemudian guntur.

Adapun proses terjadinya guntur yaitu:

1. Muatan listrik cukup besar yang mengalir ke bumi ketika terjadinya kilat menyebabkan suhu udara mengalami kenaikan.
2. Kenaikan suhu mengkibatkan udara memuai dengan cepat yang menimbulkan aliran udara yang cukup cepat dan terdengar suara gemuruh. Inilah yang disebut guntur atau guruh.

Tipe Petir

Terdapat beberapa tipe petir, diantaranya yaitu:

1. Petir dari awan ke tanah (CG)

Petir tipe ini termasuk berbahaya dan paling merusak. Petir ini berasal dari muatan yang lebih rendah lalu mengalirkan muatan negatif ketanah. Seringkali tipe petir ini mengandung muatan positif (+) terutama pada musim dingin.

2. Petir dalam awan (IC)

Petir tipe ini sejatinya merupakan tipe yang paling sering terjadi antara pusat muatan yang berlawanan pada awan yang sama.

3. Petir antar awan (CC)

Petir tipe ini terjadi ketika antara dua awan memiliki pusat muatan yang berbeda. Pelepasan muatan tersebut terjadi saat uadara cerah antara awan tersebut.

4. Petir awan ke udara (CA )

Petir tipe ini terjadi apabila udara di sekitaran awan yang memiliki muatan positif (+) berinteraksi dengan udara yang memiliki muatan negatif  (-). Apabila ini terjadi pada awan bagian bawah maka merupakan kombinasi dengan petir tipe CG.

Demikianlah serangkaian penjelasan serta pengulasan secara lengkap mengenai proses terjadinya pertir. Semoga melalui tulisan ini bisa memberikan wawasan serta menambah pengetahuan bagi segenap pembaca sekalian yang sedang membutuhnya referensinya.