Sekarang
memasuki bulan Februari dimana seluruh Indonesia mencapai puncak musim hujan
seperti yang diprakirakan oleh BMKG. Hujan dengan intensitas dari ringan sampai
lebat akan terjadi, hal ini terjadi akibat adanya monsoon barat. Jika terjadi
pembentukan awan Cumulonimbus maka awan ini dapat menghasilkan petir. Petir
mempunyai tegangan yang tinggi sehingga apabila menyambar dapat membahayakan
manusia. Sudah banyak kasus yang mengakibatkan manusia meninggal yang
diakibatkan oleh petir, oleh sebab itu jika terjadi petir segeralah berlindung
demi keselamatan. Kali ini saya akan menyampaikan mengenai petir, silahkan
diambil ilmunya.
Mengapa Indonesia rawan petir?
Geografi : Membentang
di ekuator
Topografi : Banyak
gunung dan dataran rendah
Lingkungan : 1. Maritim
Kontinental
2. Diantara dua benua dan dua samudra
3. Diapit daerah pertumbuhan siklon
Cibinong sempat tercacat pada
Guiness Book of Rocord 1988 dengan jumlah petir 322 petir pet tahun.
Pengertian
Menurut
batasan fisika, petir adalah lompatan bunga api raksasa antara dua massa yang
mempunyai perbedaaan medan listrik Prinsip dasarnya kira-kira sama dengan
lompatan api pada busi
Petir adalah
hasil pelepasan muatan listrik di awan. Energi dari pelepasan itu begitu
besarnya sehingga menimbulkan rentetan cahaya, panas, dan bunyi yang sangat
kuat yaitu geluduk, guntur, atau halilintar.. Sedemikian besarnya
sampai-sampai ketika petir itu melesat, tubuh awan akan terang dibuatnya,
sebagai akibat udara yang terbelah. Ketika akumulasi muatan listrik dalam awan
tersebut telah membesar dan stabil, lompatan listrik (eletric discharge) yang
terjadi pun akan merambah massa bermedan listrik lainnya, dalam hal ini adalah
Bumi. Besar medan listrik minimal yang memungkinkan terpicunya petir ini adalah
sekitar 1.000.000 volt per meter.
Petir terjadi
akibat perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan positif (proton).
Para ilmuwan menduga lompatan bunga api
listriknya terjadi melalui beberapa tahapan.
·
Pemampatan muatan listrik pada awan bersangkutan
·
Penumpukan muatan di bagian paling atas awan
adalah listrik muatan negatif; di bagian tengah adalah listrik bermuatan
positif; sementara di bagian dasar adalah muatan negatif yang berbaur dengan
muatan positif.
·
Pada bagian bawah inilah petir biasanya
terjadi.
Sirkuit Listrik Global
Dalam cuaca cerah, beda potensial, 200,000 sampai 500,000 Volts
terdapat antara permukaan bumi dan ionosfir dengan arus sekitar 2x10-12
amperes/meter2. Beda potensial ini disebabkan oleh distribusi badai
guntur di permukaan bumi.
Teori sekarang menyatakan bahwa badai
guntur menyebabkan terjadinya potensial dan arus listrik di ionosfir. Namun
belum dipahami secara penuh
Penyebaran muatan listrik dalam
awan
Skema Struktur Muatan di Daerah Konvektif Badai Guntur
Proses pelepasan muatan pada awan cumulonimbus
Formasi Terjadinya Petir
Step 1
ü
Sambaran
petir tipe CG bermula dari badai yang disebut dengan "stepped leader“
(lidah petir) menjalar ke tanah berbentuk seperti tangga tangga sepanjang 50 meter dalam waktu 1 mikro detik.
ü
Stepped
leader bercabang berpotensial listrik 100 juta Volt dan bermuatan negatif 5 Coulumb
ü
stepped
leader memerlukan waktu 50 millidetik untuk membentuk panjang maksimum.
Step 2
ü
Ketika stepped leader mendekati tanah, muatan negatif yang kuat menolak semua muatan negatif dekat daerah sambaran di permukaan dan menarik
semua muatan positif dalam jumlah yang besar. Masuknya muatan positif ke dalam
daerah sambaran begitu kuatnya sehingga
lidah petir menginduksi saluran listrik
ke atas dari tanah yang disebut dengan "streamers"
ü
Jika
salah satu streamer yang bermuatan (+)
terhubung dengan lidah petir yang bermuatan (-) maka akan terbentuk tangga berikut dalam waktu < 100 mikro
detik
Step 3
ü
Potensial
listrik dari lidah petir
terhubung dengan tanah dan muatan negatif mulai mengalir kebawah melalui
saluran yang sudah terbentuk.
Step 4
ü
Gelombang
arus listrik yang disebut "sambaran balik“ mengalir keatas melalui
saluran yang bercahaya .
Tipe-Tipe Petir :
1.
Petir awan ke tanah (Cloud to Ground /CG)
2.
Petir dalam
awan (Inter Cloud /IC)
3.
Petir awan ke awan (Cloud to Cloud/CC)
4.
Petir awan ke udara (Cloud to Air/CA)
Gambar tipe petir
1.
Petir
Awan ke Tanah ( CG):
•
Petir yang paling berbahaya dan merusak
•
Kebanyakan berasal dari pusat muatan yang lebih
rendah dan mengalirkan muatan negatif ke tanah, walaupun kadang kadang
bermuatan positif terutama pada musim dingin.
2.
Petir
Dalam Awan (IC):
•
Tipe yang paling umum terjadi antara pusat pusat
muatan yang berlawanan pada awan yang sama
•
Biasanya kelihatan seperti cahaya yang
menghambur dan kelap kelip
•
Kadang kadang kilat keluar dari batas awan dan
seperti saluran yang bercahaya yang terlihat beberapa mil seperti tipe CG
3.
Petir Antar Awan (CC):
Terjadi antara pusat pusat muatan
pada awan yang berbeda. Pelepasan muatan terjadi pada udara cerah antara awan-awan
tersebut.
4.
Petir Awan
ke Udara (CA):
Biasanya
terjadi jika udara di sekitar awan ( +) berinteraksi dengan udara yang
bermuatan (-). Jika ini terjadi pada awan bagian bawah maka merupakan kombinasi
dengan petir tipe CG. Petir AC tampak
seperti jari-jari yang berasal dari petir CG.
Tipe Petir Terhadap
Muatannya
·
·
Petir Negativ (-)
Biasanya
terjadi sambaran berulang - ulang dan bercabang – cabang.
·
Petir Positif (+)
Biasanya
terjadi hanya satu kali sambaran.
Tipe-Tipe Petir Lainnya
n
Ada banyak nama dan keterangan tipe dan bentuk petir. Beberapa adalah sub
tipe dari keempat tipe petir dan yang
lainnya berdasarkan gambaran optik, bentuk tampilan dan mitos.
n
Beberapa tipe yang terkenal : ball lightning,
heat lightning, bead lightning, sheet lightning, silent lightning, black
lightning, ribbon lightning, colored lightning, tubular lightning, meandering
lightning, cloud-to-air lightning, stratospheric lightning, red sprites, blue
jets, and elves
Sekian dan terima kasih semoga bermanfaat. Sumber BMKG