Bagaimana guntur terbentuk? Pertanyaan ini sering muncul ketika hujan deras disertai kilat dan suara menggelegar yang mengguncang langit. Guntur adalah suara yang menyusul setelah kilat, dan keduanya berasal dari proses fisika yang sama di dalam awan badai. Kilat adalah cahaya terang dari loncatan listrik raksasa di atmosfer, sedangkan guntur adalah suara yang dihasilkan ketika udara di sekitar jalur kilat memuai secara tiba-tiba karena dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi.
Suara guntur terdengar setelah kilat karena cahaya merambat jauh lebih cepat daripada suara. Karena itu, kita selalu melihat kilat terlebih dahulu, baru beberapa detik kemudian mendengar guntur. Semakin lama jeda antara kilat dan guntur, semakin jauh jarak badai dari tempat kita berada. Artikel ini menjelaskan proses terbentuknya guntur secara ilmiah, dari terbentuknya awan badai hingga terjadinya loncatan listrik, berdasarkan penjelasan fisika dari Tirto.
Awal Mula: Terbentuknya Awan Cumulonimbus
Proses terbentuknya guntur dimulai dari terbentuknya awan cumulonimbus, yaitu awan badai yang menjulang tinggi. Proses ini diawali oleh evaporasi, yaitu penguapan air dari permukaan bumi, dan transpirasi, yaitu pelepasan uap air dari tumbuhan. Uap air yang naik ke atmosfer kemudian mendingin dan mengembun menjadi awan. Ketika udara hangat dan lembap terus naik dengan kuat, awan tumbuh menjadi awan cumulonimbus yang besar dan gelap.
Di dalam awan cumulonimbus, terjadi arus udara yang sangat kuat. Arus udara yang naik dan turun secara bergantian menyebabkan partikel-partikel hujan dan kristal es di dalam awan saling bertabrakan. Tabrakan inilah yang menjadi kunci terbentuknya muatan listrik di dalam awan.
Terpisahnya Muatan Listrik di Dalam Awan
Ketika partikel hujan dan kristal es bertabrakan di dalam awan, terjadi perpindahan muatan listrik. Muatan positif cenderung terkumpul di bagian atas awan, sedangkan muatan negatif terkumpul di bagian bawah awan. Pemisahan muatan ini menciptakan perbedaan tegangan listrik yang sangat besar antara bagian atas dan bawah awan, serta antara dasar awan dan permukaan bumi.
Muatan negatif di dasar awan kemudian menarik muatan positif dari permukaan bumi di bawahnya. Ketika perbedaan tegangan sudah sangat besar dan udara tidak lagi mampu menahan pemisahan muatan tersebut, terjadilah loncatan elektron yang sangat cepat. Loncatan inilah yang kita lihat sebagai kilat atau petir, yaitu loncatan listrik raksasa dari awan ke bumi atau dari satu awan ke awan lainnya.
Bagaimana Guntur Terbentuk?
Ketika kilat terjadi, udara di sepanjang jalur loncatan listrik dipanaskan dalam waktu yang sangat singkat hingga mencapai suhu yang jauh lebih panas daripada permukaan matahari. Udara yang panas ini tidak sempat bergerak menjauh, sehingga tekanannya naik secara tiba-tiba. Perbedaan tekanan yang ekstrem ini kemudian meledak dan menghasilkan gelombang suara yang kita dengar sebagai guntur.
Inilah jawaban dari pertanyaan bagaimana guntur terbentuk: guntur adalah suara ledakan udara yang dipanaskan oleh kilat. Semakin dekat kilat terjadi, semakin keras dan tajam suara guntur yang terdengar. Sebaliknya, guntur yang terdengar samar dan bergemuruh dari kejauhan menandakan badai masih berada jauh dari tempat kita.
Konsep Fisika di Balik Petir dan Guntur
Proses terbentuknya petir dan guntur melibatkan sejumlah konsep fisika. Pertama, listrik statis, yaitu muatan listrik yang terkumpul pada suatu benda akibat gesekan atau tabrakan partikel. Kedua, muatan listrik dan medan listrik, yang menjelaskan bagaimana muatan positif dan negatif saling tarik-menarik. Ketiga, tegangan listrik, yaitu perbedaan potensial yang mendorong terjadinya loncatan elektron.
Keempat, konduksi dan ionisasi udara, yaitu proses ketika udara yang semula bersifat isolator menjadi penghantar listrik karena dipanaskan oleh kilat. Kelima, Hukum Coulomb, yang menjelaskan gaya tarik-menarik antara muatan listrik yang berbeda jenis. Kelima konsep ini bekerja bersama-sama dalam setiap peristiwa petir dan guntur.
Baca Juga: Bagaimana Komet Terbentuk? Asal-usul Bola Es Antariksa
Baca Juga: Mengapa Air Laut Asin? Penjelasan Ilmiahnya
Jenis-jenis Petir
Tidak semua petir sama. Petir kering atau dry lightning terjadi ketika hujan menguap sebelum mencapai tanah, sehingga kilat terlihat tanpa disertai hujan. Petir vulkanik terjadi di atas gunung berapi yang sedang meletus, ketika abu vulkanik yang saling bergesekan menghasilkan muatan listrik. Petir salju adalah petir yang terjadi saat badai salju, suatu fenomena yang relatif jarang terjadi.
Dampak Petir dan Guntur
Petir memiliki dampak positif dan negatif. Dampak positifnya adalah fiksasi nitrogen, yaitu proses ketika nitrogen dari udara diubah menjadi senyawa yang menyuburkan tanah. Dengan kata lain, petir membantu menyuburkan tanah pertanian secara alami. Namun, dampak negatifnya jauh lebih berbahaya: petir dapat menyebabkan luka bakar dan kematian, merusak peralatan elektronik, memicu kebakaran pada pohon dan bangunan, serta mengganggu sinyal radio, radar, dan komunikasi.
Karena itu, penting untuk memahami cara berlindung saat badai petir. Segera masuk ke dalam bangunan yang kokoh ketika mendengar guntur, hindari berteduh di bawah pohon yang tinggi, dan jauhi benda-benda logam serta air. Jangan menunggu hingga petir terlihat dekat; begitu terdengar guntur, badai sudah cukup dekat untuk membahayakan.
Penutup
Guntur terbentuk dari pemuaian udara yang dipanaskan oleh kilat secara tiba-tiba, setelah muatan listrik terpisah di dalam awan cumulonimbus dan melepaskan loncatan elektron yang sangat besar. Kilat dan guntur adalah dua sisi dari proses fisika yang sama, dan keduanya mengajarkan betapa dahsyatnya energi yang tersimpan di atmosfer. Dengan memahami proses ini, kita dapat lebih waspada saat badai datang dan lebih menghargai keajaiban alam yang terjadi di langit.
Sumber
Tirto — Bagaimana Proses Terjadinya Petir dan Guntur secara Fisika? — https://tirto.id/bagaimana-proses-terjadinya-petir-guntur-secara-fisika-hbod
