Bagaimana Terjadinya Petir di Langit? Ini Proses Pembentukannya

Petir merupakan salah satu fenomena alam yang terjadi akibat pelepasan muatan listrik di atmosfer yang menghasilkan bunga api listrik. Peristiwa ini bisa terjadi dari awan ke tanah, awan ke udara, antar awan, atau di dalam awan itu sendiri. Petir biasanya disertai kilatan cahaya yang terlihat jelas di langit dan suara menggelegar yang dikenal sebagai guntur. Artikel ini akan menguraikan secara lengkap proses bagaimana terjadinya petir dan jenis-jenisnya yang umum.

Daftar isi

1. Terbentuknya Awan

Proses terjadinya petir diawali dengan terbentuknya awan cumulonimbus di atmosfer. Awan ini muncul akibat pemanasan permukaan bumi oleh sinar matahari. Udara hangat yang mengandung uap air naik ke atmosfer, lalu mengalami pendinginan. Uap air tersebut kemudian berubah menjadi butiran air dan kristal es yang membentuk awan tebal. Ketika awan cumulonimbus terus tumbuh tinggi, di dalamnya terjadi presipitasi.

2. Terbentuknya Muatan Listrik di Dalam Awan

Menurut penjelasan dari National Weather Service, pergerakan udara serta tumbukan antar partikel presipitasi menyebabkan pemisahan muatan listrik. Kristal es yang lebih ringan terdorong ke bagian atas awan dan menjadi bermuatan positif, sedangkan partikel yang lebih berat turun ke bagian bawah awan dan menjadi bermuatan negatif.

3. Munculnya Medan Listrik antara Awan dan Bumi

Muatan negatif di dasar awan akan menarik muatan positif di permukaan bumi. Hal ini menyebabkan tanah di bawah awan tersebut menjadi bermuatan positif. Namun, seperti dijelaskan dalam Britannica Kids, udara berfungsi sebagai isolator alami yang mencegah kedua muatan itu bersatu. Artinya, listrik tidak bisa langsung mengalir karena udara menghambat pergerakan elektron.

4. Terbentuknya Petir

Seiring pertumbuhan awan, jumlah muatan listrik yang terkumpul terus meningkat. Ketika perbedaan muatan antara awan dan bumi menjadi sangat besar, kapasitas isolasi udara rusak. Pada titik ini, udara tidak lagi mampu menahan gaya listrik, sehingga terjadilah pelepasan arus listrik besar-besaran yang dikenal sebagai petir.

5. Sambaran Petir dan Kilatan Cahaya

Menurut buku IPA Terpadu Berbasis Sciencetechnopreneurship oleh Sri Jumini dkk, sambaran petir terjadi karena lepasnya muatan listrik secara tiba-tiba akibat gaya elektrostatis yang sangat besar. Pelepasan ini menghasilkan energi tinggi yang disertai dengan terlihatnya kilatan cahaya terang. Setiap kali petir menyambar, udara di sekitarnya memanas dan memuai. Proses pemuaian cepat ini menimbulkan gelombang suara menggelegar di atmosfer yang dikenal sebagai guntur.

6. Jenis-Jenis Petir di Atmosfer

Menurut NOAA National Severe Storms Laboratory, penumpukan dan pelepasan muatan listrik yang serupa menghasilkan berbagai jenis petir, antara lain:

Petir Awan ke Awan (Cloud to Cloud/CC): Terjadi ketika muatan listrik berpindah antara dua awan yang berbeda.
Petir Awan ke Tanah (Cloud to Ground/CG): Jenis petir yang paling umum terlihat, terjadi dari awan menuju permukaan bumi.
Petir Awan ke Udara (Cloud to Air/CA): Terjadi saat pelepasan muatan melompat dari awan ke udara bersih di sekitarnya.
Petir Tanah ke Awan (Ground to Cloud, GC): Petir yang bergerak ke atas, biasanya muncul dari struktur tinggi seperti menara atau gedung pencakar langit.
Petir Intra-Awan (Intra-Cloud atau Sheet Lightning): Terjadi sepenuhnya di dalam awan tanpa menyambar ke tanah. Jenis ini menciptakan efek cahaya menyebar seperti lembaran di langit.
Petir Panas (Heat Lightning): Petir yang terjadi terlalu jauh sehingga suaranya tidak terdengar. Warnanya sering tampak kemerahan seperti cahaya matahari terbenam.
Petir Positif Awan ke Tanah (Positive Cloud to Ground, +CG): Cukup langka, terjadi ketika muatan positif dari bagian atas awan bergerak menuju tanah, menghasilkan sambaran yang berenergi tinggi.

(SA)