Proses Terjadinya Petir

Petir adalah fenomena kelistrikan udara berupa pelepasan muatan listrik yang terjadi di udara karena adanya perbedaan medan listrik antara dua massa dengan muatan listrik yang berbeda untuk mencapai kesetimbangan (Griffith, 1995). Petir juga didefinisikan sebagai peristiwa satu atau lebih pelepasan listrik udara secara mendadak,  hal ini sebagai perwujudan dari cahaya kilat yang disertai adanya suara gemuruh yang sangat keras (Byers, 1997). 

Petir merupakan gejala alam yang dapat di analogikan dengan sebuah kondensator raksasa, di mana lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua 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), di mana 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. 

Petir dapat terjadi di dalam awan, antara awan dengan awan dan antara awan dan permukaan bumi (Wahid, 2009). Petir berasal dari lompatan arus listrik yang terjadi antar medan muatan listrik dari awan dengan awan (intra/inter cloud), awan dengan udara (cloud to air), dan terjadi antara awan dengan permukaan bumi (cloud to ground). 

Kejadian petir diawali dari adanya pergerakan uap air secara vertikal di udara sehingga terbentuk menjadi awan Cumulonimbus (Cb). Awan Cb merupakan jenis awan yang dapat menimbulkan petir, sehingga awan ini dapat disebut sebagai awan petir (Soepangkat, 1994). Kilwalaga (2003) menyebutkan bahwa pada umumnya udara yang membentuk awan konvektif berasal dari permukaan tanah. Awan Cb di kawasan tropik dapat menjulang tinggi dengan puncak berkisar 30.000 hingga 50.000 kaki, namun ditempat-tempat tertentu puncak awan petir ini dapat mencapai hingga berkisar 70.000 kaki. 

Karakteristik awan ini adalah pertumbuhan cepat, daerah lokal, gerakan horizontal lambat, hujan deras, arus udara ke bawah kuat, terjadi angin ribut atau puting beliung dan dapat menimbulkan resiko batu es hujan (Tjasyono, 2006). Di Indonesia petir banyak terjadi pada awal dan menjelang musim hujan. Pada umumnya petir banyak terjadi pada sore hari, namun untuk wilayah laut dan teluk petir banyak terjadi pada malam hari. (Wirdjohamidjojo dan Budihardjo, 2007) 

Suhu pada jalur dimana petir terbentuk dapat mencapai 10.000 derajat Celcius. Panas yang luar biasa ini berarti bahwa petir dapat dengan mudah membakar dan menghancurkan seluruh unsur yang ada di muka bumi. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt. Allah swt mengarahkan perhatian pada kilauan luar biasa dari petir ini dalam Qur'an "...Kilauan kilat awan itu hampir-hampir menghilangkan penglihatan "(QS. AnNuur,24:43). 

Kilatan yang terbentuk turun sangat cepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam. Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam tempo 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung dalam waktu hingga setengah detik. Suara guruh yang mengikutinya disebabkan oleh pemanasan mendadak dari udara di sekitar jalur petir. Akibatnya, udara tersebut memuai dengan kecepatan melebihi kecepatan suara, meskipun gelombang kejutnya kembali ke gelombang suara normal dalam rentang beberapa meter. Gelombang suara terbentuk mengikuti udara atmosfer dan bentuk permukaan setelahnya.

Baca Juga Proses Tumbuhnya Awan Cumulonimbus (CB)