JAKARTA, KORAN INDONESIA – Petir adalah fenomena alam yang mempesona dan sering terjadi saat cuaca buruk, seperti hujan badai.
Meskipun tampak seperti kejadian yang acak, petir memiliki penjelasan ilmiah yang menarik dan dapat dipahami.
1. Apa Itu Petir?
Petir adalah pelepasan energi listrik dalam bentuk kilatan cahaya yang terjadi antara awan dan permukaan bumi atau antar awan itu sendiri.
Biasanya, petir disertai dengan suara ledakan yang dikenal sebagai guntur.
Fenomena ini terjadi ketika terjadi perbedaan potensial listrik yang sangat besar antara dua titik, yang memicu terjadinya percikan listrik yang sangat kuat.
2. Proses Pembentukan Petir
Proses pembentukan petir dapat dijelaskan melalui serangkaian tahapan yang terlibat dalam pembentukan awan badai, yang dikenal sebagai cumulonimbus.
a. Pemisahan Muatan Listrik di Awan
Proses pertama dalam pembentukan petir dimulai di dalam awan cumulonimbus, yang memiliki lapisan awan yang sangat tinggi.
Awan ini mengandung partikel air, kristal es, dan partikel-partikel lainnya yang bergerak secara vertikal.
Partikel-partikel yang lebih ringan, seperti kristal es, bergerak naik ke bagian atas awan, sementara partikel-partikel yang lebih berat, seperti tetesan air, bergerak turun.
Proses ini menyebabkan terjadinya pemisahan muatan listrik di dalam awan.
Bagian atas awan cenderung mengandung muatan positif, sedangkan bagian bawah awan mengandung muatan negatif.
Fenomena ini menghasilkan perbedaan potensial yang sangat besar antara bagian atas dan bawah awan, yang bisa mencapai jutaan volt.
b. Terjadinya Percikan Listrik
Ketika perbedaan potensial antara bagian atas dan bawah awan mencapai ambang batas tertentu, energi listrik akan mengalir dalam bentuk percikan yang sangat besar.
Percikan ini merupakan apa yang kita sebut sebagai petir.
Biasanya, petir bergerak dari bagian bawah awan yang bermuatan negatif menuju tanah yang bermuatan positif, meskipun ada juga fenomena petir antar awan atau petir intra-awan.
c. Pembentukan Arah dan Jalur Petir
Jalur petir yang terbentuk biasanya berawal dari “kanal” yang dibentuk oleh ion-ion udara yang terionisasi oleh medan listrik yang kuat.
Ketika jalur terbentuk, arus listrik mengalir dengan kecepatan tinggi, menyebabkan pelepasan energi dalam bentuk cahaya yang sangat terang (kilatan petir).
3. Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Petir
Beberapa faktor yang memengaruhi terbentuknya petir di antaranya adalah:
Kelembaban Udara: Semakin tinggi kelembaban udara, semakin besar kemungkinan pembentukan petir karena adanya lebih banyak uap air yang dapat membentuk awan badai.
Perbedaan Temperatur: Awan cumulonimbus terbentuk ketika udara hangat naik ke atmosfer yang lebih dingin, menciptakan perbedaan suhu yang besar yang dapat memperburuk pemisahan muatan listrik.
Kondisi Geografis: Wilayah tertentu, seperti daerah tropis, lebih sering mengalami petir karena kondisi cuaca yang mendukung pembentukan awan badai.
4. Penjelasan Berdasarkan Jurnal Ilmiah
Berbagai penelitian ilmiah telah dilakukan untuk mempelajari fenomena petir, baik dalam hal proses pembentukannya maupun dampaknya terhadap lingkungan.
Dalam sebuah jurnal yang diterbitkan oleh Nature Geoscience (2014), para ilmuwan menjelaskan mekanisme pembentukan muatan listrik di dalam awan.
Mereka menemukan bahwa proses ini sangat dipengaruhi oleh interaksi antara partikel-partikel kecil di atmosfer, yang memicu pergerakan vertikal partikel dalam awan cumulonimbus.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa medan listrik yang terbentuk selama proses ini mampu mengionisasi udara di sekitar awan, menciptakan jalur yang memungkinkan terjadinya petir.
Penelitian lain yang diterbitkan di Journal of Geophysical Research (2016) menyoroti hubungan antara pola cuaca global dan frekuensi petir.
Penelitian tersebut mengungkapkan bahwa perubahan iklim dan peningkatan suhu global dapat menyebabkan peningkatan jumlah petir di daerah-daerah tertentu, seperti wilayah subtropis dan tropis, karena adanya perubahan dalam pola pergerakan atmosfer.
