Fenomena Alam Petir

Petir

Seringkali kita semua menyaksikan ataupun melihat petir. Petir adalah peristiwa alam yang sering terjadi di bumi, terjadinya seringkali mengikuti peristiwa hujan baik air atau es, dimana dilangit muncul kilatan cahaya yang sangat terang yang disebut kilat dan disusul dengan suara yang menggelegar yang biasa di sebut dengan guntur . Biasanya petir datang ketika langit tiba-tiba menjadi gelap disertai angin datang begitu cepatnya dan awan yang menjulang tinggi menyerupai bunga kol berwarna keabuan-abuan, kemudian udara terasa pengap. Awan ini biasanya disebut dengan awan petir CB (Comulunimbus).

Ion Positif dan Negatif

Secara fisika petir terjadi karena adanya perbedaan potensial antara awan dan bumi. Proses terjadinya muatan pada awan diakibatan oleh dua faktor, yaitu gesekan antar awan dan proses ionisasi. awan bergerak secara terus menerus secara teratur, dan selama pergerakan itu dia akan bergesekan dengan awan lainnya. dari proses ini terlahir elektron-elektron bebas yang memenuhi permukaan awan. proses ini bisa digambarkan secara sederhana pada sebuah penggaris plastik yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan kertas. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (electron) untuk mencapai kesetimbangan. Faktor lainnya adalah proses ionisasi. Kejadian ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair.Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi. Pada proses ini, media yang dilalui electron adalah udara, dan pada saat electron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah akan terjadi ledakan suara yang menggelegar. 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 adanya awan yang bermuatan positif dan negatif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan. Petir jenis ini dapat mengganggu aktifitas penerbangan.

Awan, pada umumnya kurang lebih mengandung listrik. Secara mekanik, thermodinamika, energi kimia diubah menjadi energi listrik dengan kutub yang terpisah. Kebanyakan petir memiliki fase waktu, antara lain:

1. Fase Waktu Pertumbuhan, sekitar 10 - 20 menit
2. Fase Waktu Puncak, sekitar 15 - 30 menit
3. Fase Waktu Menghilang, sekitar 30 menit

Dalam kondisi cuaca yang normal, perbedaan potensial antara permukaan bumi dengan ionosphere adalah sekitar 200.000 sampai 500.000 Volts, dengan arus sekitar 2x10^-12 Amperes/m² . Perbedaan potensial ini diyakini memberikan kontribusi dalam distribusi badai petir (Thunderstorm) di seluruh dunia.

Pada lapisan atmosphere bertebaran gumpalan-gumpalan awan yang diantaranya terdapat awan yang bermuatan listrik. Awan bermuatan listrik tersebut terbentuk pada suatu daerah dengan persyaratan:

1. Kondisi udara yang lembab (konsentrasi air yang banyak)
2. Gerakan angin ke atas
3. Terdapat inti Higroskopis

Kelembaban terjadi karena adanya pengaruh sinar matahari yang menyebabkan terjadinya penguapan air di atas permukaan tanah (daerah laut, danau). Sedangkan pergerakan udara ke atas disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan akibat daerah yang terkena panas matahari bertekanan lebih tinggi atau karena pengaruh angin. Di samping itu terdapat Inti Higroskopis sebagai inti butir-butir air di awan akibat proses kondensasi. Ketiga unsure inilah yang diperlukan untuk menghasilkan awan guruh/awan Commulonimbus yang bermuatan negative yang karakteristiknya berbeda-beda sesuai dengan kondisi tempatnya. Muatan awan bawah yang negatif akan menginduksi permukaan tanah menjadi positif maka terbentuklah medan listrik antara awan dan tanah (permukaan bumi). Semakin besar muatan yang terdapat di awan, semakin besar pula medan listrik yang terjadi dan bila kuat medan tersebut telah melebihi kuat medan tembus udara ke tanah, maka akan terjadi pelepasan muatan listrik sesuai dengan hukum kelistrikan, peristiwa inilah yang disebut petir.

Secara umum petir itu dapat terjadi di dalam awan itu sendiri, antara awan dengan awan, antara awan dengan udara, dan awan dengan bumi (tanah). Kemungkinan-kemungkinan tersebut melahirkan empat tipe petir, yaitu :

1.     Petir dari awan ke Tanah (CG) petir ini tergolong berbahaya dan paling merusak, berasal dari muatan yang lebih rendah lalu mengalirkan muatan negatif ke tanah. Terkadang petir jenis ini mengandung muatan positif (+) terutama pada musim dingin.

2.     Petir dalam awan (IC), merupakan tipe yang paling sering terjadi antara pusat muatan yang berlawanan pada awan yang sama.

3.     Petir antar awan (CC), terjadi antara pusat muatan dari dua awan yang berbeda. Pelepasan muatan nya sendiri terjadi saat udara cerah antara awan tersebut.

4.     Petir awan ke udara (CA) terjadi jika udara di sekitaran awan yang bermuatan positif (+) berinteraksi dengan udara yang bermuatan negatif (-). Jika ini terjadi pada awan bagian bawah maka merupakan kombinasi dengan petir tipe CG. Petir CA tampak seprti jari-jari yg berasal dari petir CG

Menurut muatannya sendiri, petir dibagi menjadi dua yaitu petir negatif (+) dan petir positif (-). Perbedaannya yaitu petir negatif cenderung menyambar berulang ulang dan bercabang cabang seperti sebuah akar pohan, sedangkan petir positif hanya menyambar sekali.

Umumnya petir-petir mengincar korban di wilayah datar yang terbuka. Besar medan listrik minimal yang memungkinkan terpicunya petir ini adalah sekitar 1.000.000 volt per meter. Bayangkan betapa mengerikannya jika lompatan bunga api ini mengenai tubuh makhluk hidup! Korban tiba-tiba terpental ketika sebuah petir menyambar. Seperti juga korban lainnya, ia tewas seketika dengan tubuh terbakar. Apabila petir menyambar rumah, rumah tersebut akan rusak dan perabotan elektronik akan rusak seperti telepon, televisi, atau yang lainnya. Kebanyakan disebabkan karena kelebihan voltase yang mengalir melalui media listrik (kabel) terlalu besar sehingga mampu membakar komponen elektronis didalamnya.

Bagaimanakah cara menghindari fenomena alam yang berbahaya ini, berikut ini beberapa cara menghindarinya:

1.     Menuju bangunan yang telah dilindungi dengan penangkal petir atau mendekatlah ke mobil atau truk. Lebih aman lagi jikalau anda mengamankan diri ketika melihat tanda hari akan hujan, ingat biasanya hujan didahului oleh kilat dan petir.

2.     Memakai sepatu dari kulit atau karet yang tidak bocor, usahakan memakai kaos kaki yang kering, sebagai upaya memisahkan tubuh kita dari tanah sehingga petir enggan melalui tubuh kita.

3.     Jika berada diluar rumah hindari area terbuka, tempat tinggi lokasi yang berair, dibawah pohon yang tinggi dan benda logam yang menjulang tinggi.

4.     Jika tempat berlindung tidak diperoleh anda harus berjongkok tapi hindarkan tangan agar tidak menyentuh tanah dan jangan berbaring, karena akan memudahkan penyaluran tenaga petir ke tanah.

5.     Jika berada diluar ruangan jangan berdiri bergerombol dengan orang lain buatlah jarak orang ke orang sekitar lima  meter di antara masing-masing orang.

6.     Jika berada ditempat terbuka dan merasakan rambut kita berdiri itu pertanda petir akan menyambar kita, kita harus melakukan gerakan rukuk yaitu menekuk badan kearah depan dan menempatkan tangan diatas kedua lutut,.

7.     Jika berada dalam ruangan hindarilah dekat pintu, jendela dan tempat yang berair.

8.     Barang barang elektronik seperti televisi, radio, komputer dll sebaiknya dimatikan dan cabut kabel power dari stop kontak listrik. Jika peralatan elektronik tersebut tidak memungkinkan dicabut seperti halnya telepon, menjauhlah dari padanya.

9.     Begitu pula jika membawa HT, HP dan Radio Saku matikansegera, pisahkan antenna dari bodi untuk mengurangi rangsangan petirmenyambar.