Terjadinya Petir

Ketika hujan datang tidak jarang dibarengi dengan adanya petir yang menampakkan kilat dan dan suara yang menggelegar. Petir adalah salah satu fenomena alam yang unik, karena petir mengandung muatan listrik yang besar dan menampakkan warna-warna tertentu. Meskipun sering kita melihat fenomena petir ini tapi banyak dari kita yang tidak tahu bagaimana mengapa terjadi petir. Baiklah, untuk mengobati rasa penasaran kita, saya sajikan bagaimana terjadinya petir tersebut. 

Petir atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan di mana di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan biasanya disebut kilat yang beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar sering disebut Guruh. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya. 

Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana 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), dimana 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 pada alam merupakan peristiwa alami locatnya muatan muatan listrik diantara awan ke awan atau awan ke permukaan bumi. Persyaratan utama terjadinya locatan muatan elektron di awan dimulai dari pergerakan angin ke atas didalam awan Cumulus yang kuat. Dilaporkan kecepatan yang dapat dicapai mencapai 150 km/jam. Di dalam awan, uap uap air berkondensasi menjadi partikel air yang lebih kecil lagi namum partikelnya lebih stabil. Bila ketinggian awan Cumulus tersebut cukup tinggi, maka pergerakan angin didalam awan tersebut dapat mempunyai suhu dibawah 0 derajat celcius. Hal ini menyebabkan partikel air didalam awan membeku, membentuk partikel es. Melalui proses resublimasi, berubahlah fisik partikel air ini. Sejalan dengan waktu, bergabunglah beberapa partikel es menjadi partikel kumpulan es yang besar dan berat. Partikel salju ini akan jatuh karena daya gravitasi atas beratnya sendiri ke permukaan bumi. Pada stadium ini, terpecah beberapa kristal es yang lebih kecil dan ringan dari kumpulan kumpulan es yang lebih berat. Perpecahan ini memecah juga struktur elektron didalamnya. Hal ini mengakibatkan kumpulan es yang lebih berat akan jatuh ke lapisan awan dibawahnya dan kumpulan ini mempunyai muatan negative. Sedangkan partikel es yang terpisah dari kumpulan es berat, akan tertiup angin didalam awan ke arah lapisan atas awan. Hal ini menjadikan lapisan awan dibagian atas mempunyai muatan postive. Peristiwa ini mengakibatkan terkutubnya listrik di awan atas 2 kutub berbeda (positve dibagian atas dan negative dibagian bawah awan). Besarnya muatan atas terkutubnya listrik di awan bergantung dari volume dari awan tersebut.

Rata rata setiap petir mempunyai 4 hingga 5 jalur utama akibat ionisasi. Persiapan pelepasan elektron melalui jalur ini membutuhkan waktu sekitar 0,01 detik, setelah itu terjadi petir dengan waktu trasfer sekitar 0,0004 detik. Setelah terjadinya petir, membutuhkan waktu istirahat (0,03–0,05 detik) untuk mempersiapkan kembali petir berikutnya. Diketahui pernah terjadi hingga 42 petir terus menerus tanpa henti. Rata rata kuat arus dalam petir sebesar 20.000 ampere. Dengan kekuatan arus ini, mengalir elektron dari awan menuju permukaan tanah. Hal ini disebut juga, petir negative. Pada kasus yang jarang, kadang dijumpai locatan listrik pendek dari permukaan tanah (ujung pohon, ujung menara dsb). Ini disebut petir positive. Petir positive diketahui hanya mempunyai satu jalur utama terjadinya loncatan. Tapi petir positive mempunyai kuat arus yang lebih tinggi dari petir negative (sebesar 300.000 Ampere). Terjadinya petir positive hanya sekitar 5% dari total terjadinya petir. Loncatan petir dapat terjadi sejauh beberapa kilo meter, antara awan dengan permukaan tanah.

Itulah bagaimana petir dapat terbentuk, semoga bermanfaat.

Tornado Api yang Mengerikan

Fenomena alam ini merupakan perpaduan antara dua unsur yang sangat mematikan, tornado dan api. Ia bisa menggulung apa saja di hadapannya, sekaligus membakarnya hingga menjadi abu. 

Pasalnya, temperatur di pusat inti tornado api ini bisa mencapai hingga 1000 derajat Celsius, cukup panas untuk membakar debu yang terhisap oleh tornado.

Tornado api yang terjadi ketika api dan suhu yang sangat panas

bertemu dengan pusaran angin.

Proses Terjadinya Tornado

Tornado adalah di antara badai paling kejam di Bumi, dengan potensi untuk menyebabkan kerusakan yang sangat serius. Perubahan lapisan udara merupakan pemicu lahirnya tornado. Dalam hal ini jika lapisan udara dingin berada diatas lapisan udara panas, udara panas naik dengan kecepatan 300-an km/jam, udara yang menyusup dari sisi inilah yang mengakibatkan angin berputar sehingga membentuk tornado, dan bila sudah sempurna maka sebuah tornado bisa memiliki kecepatan hingga 400 km/jam serta lebar cerobong antara 15 - 365 meter.

Berikut ini gambaran proses terjadinya badai tornado:

Fenomena Awan Menakjubkan!

Pada artikel sebelumnya dijelaskan bahwa fenomena awan yang seolah-olah membelah langit adalah fenomena yang sudah biasa terjadi yang disebut fenomena anticrepuscular ray. Naah, pada artikel ini akan membahas mengenai fenomena-fenomena yang disebabkan oleh awan salah satunya adalah fenomena anticrepuscular ray. Namun sebelum kita membahas lebih lanjut mengenai fenomena anti crepuscular rays, terlebih dahulu kita akan membahas saudara kembarnya yaitu Crepuscular rays. 

Sinar “Crepuscular rays”, di optik atmosfer, adalah suatu fenomena alam ketika cahaya matahari terlihat beradiasi dari satu titik tertentu.

Awan Membelah Langit, Kok Bisa ???

Warga Pontianak, kalimantan Barat, Minggu 13 November 2011 heboh karena langit di atas kota mereka “terbelah”. Pemandangan langit aneh dan unik terjadi di bumi Khatulistiwa. Sebuah awan bergumpal berbentuk membelah bumi.

Waktu itu, seorang warga yang tengah berjalan di kawasan M Yamin Pontianak langsung kaget melihat pemandangan aneh tersebut. 

Bentuk awannya seperti membelah langit. Kejadiannya begitu cepat, hanya sebelas menit saja. Salah seorang warga Pontianak mengambil gambar pemandangan langka terssebut. Sementara itu, menurut Kepala Seksi Observasi dan Informasi Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Supadio Pontianak, fenomena langit terbelah itu kejadian biasa-biasa saja. 

Awan

Awan merupakan kelompok yang terdiri dari butiran es, air dan terlihat mengelompok di atmosfer.  Awan biasanya terlihat gelap pada saat posisinya dekat dengan infra merah karena air dapt menyerap radiasi matahari.

Pembentukan awan:

Pada dasarnya, udara itu selalu mengandung uap air. Jika uap air itu meluap menjadi titik-titik air, terbentuklah awan. Pembentukan awan dapat terjadi karena: