Saat hujan deras disertai badai, kita mungkin melihat langit tiba-tiba menyala terang. Beberapa detik kemudian, barulah terdengar suara menggelegar dari kejauhan.
Fenomena tersebut sering menimbulkan pertanyaan sederhana: jika kilat dan suara petir berasal dari peristiwa yang sama, kenapa suara petir terdengar setelah kilat?
Jawabannya bukan karena suara petir baru terbentuk beberapa detik setelah cahaya muncul. Keduanya terjadi hampir bersamaan. Perbedaan waktu yang kita rasakan terutama terjadi karena cahaya bergerak jauh lebih cepat daripada suara.
Kilat dan Guntur Berasal dari Peristiwa yang Sama
Sebelum membahas perbedaan waktunya, kita perlu membedakan istilah yang digunakan.
Kilat adalah cahaya terang yang terlihat ketika terjadi pelepasan listrik di atmosfer.
Sementara suara menggelegar yang menyertainya disebut guntur.
Dalam percakapan sehari-hari, orang Indonesia sering menggunakan kata “petir” untuk menggambarkan keseluruhan fenomena tersebut.
Ketika pelepasan listrik terjadi, cahaya dapat segera terlihat sementara gelombang suara membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai telinga kita.
Cahaya Bergerak Sangat Cepat
Kecepatan cahaya di ruang hampa sekitar 299.792 kilometer per detik.
Di atmosfer kecepatannya sedikit berbeda, tetapi untuk jarak badai yang kita amati dari permukaan bumi, cahaya tetap sampai ke mata dalam waktu yang terasa hampir seketika.
Bayangkan petir terjadi beberapa kilometer dari tempat kita berdiri.
Cahaya hanya membutuhkan waktu yang sangat kecil untuk mencapai mata.
Karena itu, kita melihat kilatan hampir bersamaan dengan saat peristiwa tersebut terjadi.
Suara Jauh Lebih Lambat
Suara bekerja dengan cara berbeda.
Gelombang suara membutuhkan medium untuk merambat.
Di udara pada kondisi tertentu, kecepatannya kira-kira 343 meter per detik, meskipun nilai sebenarnya dapat berubah karena temperatur dan kondisi atmosfer.
Bandingkan dengan cahaya yang bergerak ratusan ribu kilometer per detik.
Perbedaannya sangat besar.
Inilah alasan utama kenapa kilat terlihat lebih dulu daripada suara petir terdengar.
Contoh Sederhana
Misalnya sebuah petir terjadi sekitar satu kilometer dari posisi pengamat.
Cahayanya akan mencapai mata begitu cepat sehingga jedanya hampir tidak terasa.
Namun, suara membutuhkan waktu sekitar tiga detik untuk menempuh jarak tersebut dalam kondisi perkiraan sederhana.
Akibatnya kita melihat:
kilat → jeda beberapa detik → guntur.
Semakin jauh lokasi petir, umumnya semakin panjang jeda yang kita rasakan.
Kenapa Petir Bisa Menghasilkan Suara?
Pertanyaan berikutnya adalah dari mana suara guntur berasal.
Ketika terjadi pelepasan listrik yang sangat kuat, udara di sekitar jalur petir mengalami pemanasan sangat cepat.
Udara yang panas tersebut mengembang dengan sangat cepat.
Ekspansi mendadak menghasilkan gelombang tekanan yang merambat melalui atmosfer.
Gelombang inilah yang akhirnya kita dengar sebagai guntur.
Jadi suara tersebut bukan berasal dari “dua awan yang bertabrakan”.
Udara di Sekitar Jalur Petir Menjadi Sangat Panas
Petir dapat memanaskan udara di sepanjang salurannya hingga temperatur yang sangat tinggi dalam waktu sangat singkat.
Perubahan temperatur ekstrem menyebabkan udara mengalami ekspansi cepat.
Bayangkan udara yang awalnya berada dalam kondisi tertentu kemudian menerima energi besar hampir seketika.
Perubahan tekanan yang terjadi kemudian menyebar ke lingkungan sekitar.
Ketika gelombang tersebut mencapai telinga, kita mendengarnya sebagai suara petir.
Kenapa Suara Petir Kadang Seperti Ledakan?
Jika petir terjadi relatif dekat, suara yang terdengar dapat sangat tajam.
Kadang terdengar seperti:
DUAR!
atau crack yang sangat keras.
Hal tersebut berkaitan dengan jarak dan bagaimana gelombang suara dari berbagai bagian jalur petir mencapai pengamat.
Petir dekat biasanya menghasilkan suara yang lebih tajam dan kuat dibanding petir jauh.
Kenapa Guntur dari Jauh Terdengar Bergemuruh?
Petir tidak selalu berupa satu titik kecil.
Saluran petir dapat memiliki panjang beberapa kilometer dengan bentuk bercabang.
Setiap bagian saluran memiliki jarak yang sedikit berbeda terhadap pengamat.
Akibatnya, suara dari seluruh bagian jalur tidak sampai pada waktu yang persis sama.
Sebagian datang lebih awal.
Sebagian menyusul.
Hasilnya adalah suara panjang:
grrrrrrrrrr…
yang kita kenal sebagai gemuruh guntur.
Pantulan Suara Juga Berpengaruh
Lingkungan dapat memengaruhi karakter guntur.
Gelombang suara dapat berinteraksi dengan:
permukaan tanah,
bangunan,
pegunungan,
lapisan udara,
dan berbagai kondisi atmosfer.
Pantulan serta pembiasan gelombang suara dapat membuat guntur terdengar lebih panjang atau kompleks.
Itulah sebabnya dua petir dengan kekuatan serupa belum tentu terdengar sama dari lokasi berbeda.
Kenapa Kadang Kilat Terlihat tetapi Tidak Ada Suara?
Pernah melihat kilatan di langit malam tetapi tidak mendengar guntur?
Salah satu kemungkinan paling sederhana adalah badai berada sangat jauh.
Cahaya masih dapat terlihat dari jarak yang cukup besar.
Sementara suara melemah ketika merambat melalui atmosfer.
Pada jarak tertentu, guntur mungkin sudah terlalu lemah untuk terdengar dari posisi kita.
Apakah Itu yang Disebut Heat Lightning?
Istilah heat lightning kadang digunakan untuk kilatan jauh yang terlihat pada malam hari tanpa guntur terdengar.
Fenomena tersebut bukan jenis petir khusus yang muncul karena udara panas.
Biasanya itu merupakan petir dari badai yang berada cukup jauh sehingga cahaya masih terlihat tetapi suara guntur tidak lagi terdengar.
Jadi tetap ada badai di suatu tempat.
Hanya saja lokasinya jauh dari pengamat.
Bisa Nggak Menghitung Jarak Petir dari Suaranya?
Secara kasar, bisa.
Caranya cukup sederhana.
Ketika melihat kilat, mulai menghitung detik.
Berhenti ketika suara guntur terdengar.
Karena suara membutuhkan sekitar tiga detik untuk bergerak satu kilometer dalam kondisi perkiraan sederhana, kita dapat menggunakan rumus kasar:
jarak petir dalam kilometer ≈ jumlah detik ÷ 3
Misalnya jedanya 9 detik.
9 ÷ 3 = sekitar 3 kilometer.
Ini hanya perkiraan, bukan pengukuran presisi.
Contoh Menghitung Jarak Petir
Kilat terlihat.
Kemudian:
1… 2… 3… 4… 5… 6…
Guntur terdengar.
Dengan pendekatan sederhana:
6 ÷ 3 ≈ 2 kilometer.
Jika jedanya 15 detik:
15 ÷ 3 ≈ 5 kilometer.
Semakin pendek jedanya, semakin dekat kemungkinan lokasi petir terhadap pengamat.
Kalau Kilat dan Guntur Hampir Bersamaan?
Ini perlu diperhatikan.
Jika kilat terlihat dan suara keras terdengar hampir langsung tanpa jeda berarti, petir kemungkinan berada cukup dekat.
Jangan berdiri di luar untuk mencoba menghitung jaraknya lebih akurat.
Cari perlindungan yang sesuai.
Mengamati badai dari tempat terbuka bukan ide yang aman.
Menghitung Jarak Bukan Alat Keselamatan Utama
Metode menghitung detik memang menarik untuk memahami hubungan antara cahaya dan suara.
Namun, jangan menggunakannya untuk menentukan apakah aman tetap berada di luar.
Jika guntur sudah dapat terdengar, badai cukup dekat untuk menjadi perhatian.
Aktivitas luar ruangan sebaiknya mengikuti panduan keselamatan petir dan informasi resmi setempat.
Jangan menunggu sampai petir terasa sangat dekat.
Petir Tidak Harus Menyambar Tepat di Atas Kepala
Awan badai dapat menghasilkan petir yang menyambar jauh dari area hujan paling deras.
Artinya, seseorang tidak harus berada tepat di bawah pusat hujan untuk menghadapi risiko petir.
Langit di atas lokasi kita bahkan mungkin terlihat lebih terang.
Tetapi jika terdengar guntur, aktivitas listrik masih berada di sekitar wilayah tersebut.
Karena itu, jangan menggunakan kondisi hujan sebagai satu-satunya indikator.
Apakah Hujan Selalu Disertai Petir?
Tidak.
Banyak hujan terjadi tanpa aktivitas petir.
Petir lebih erat berkaitan dengan awan konvektif kuat seperti cumulonimbus yang memiliki kondisi mendukung pemisahan muatan listrik.
Hujan ringan dari jenis awan tertentu mungkin berlangsung lama tanpa satu pun suara guntur.
Jadi hujan dan petir merupakan fenomena yang berkaitan, tetapi tidak selalu muncul bersama.
Awan Cumulonimbus dan Badai Petir
Badai petir biasanya berkaitan dengan awan cumulonimbus.
Awan ini dapat berkembang secara vertikal hingga sangat tinggi.
Di dalamnya terdapat gerakan udara naik dan turun yang kuat serta berbagai partikel air dan es.
Interaksi yang kompleks di dalam awan membantu menciptakan pemisahan muatan listrik.
Ketika perbedaan muatan menjadi cukup besar, pelepasan listrik dapat terjadi.
Bagaimana Muatan Listrik Terbentuk di Awan?
Di dalam awan badai terdapat tetesan air, kristal es, graupel, serta partikel lainnya yang bergerak dan bertumbukan.
Interaksi tersebut membantu memisahkan muatan listrik.
Bagian berbeda dari awan kemudian dapat memiliki distribusi muatan berbeda.
Medan listrik terus meningkat.
Ketika kondisi memungkinkan udara tidak lagi mampu mempertahankan isolasi listriknya, terjadilah pelepasan.
Itulah salah satu dasar proses terjadinya petir.
Petir Tidak Selalu Awan ke Tanah
Ketika membayangkan petir, kita sering membayangkan cahaya menyambar dari awan menuju tanah.
Padahal terdapat beberapa jenis pelepasan listrik.
Ada petir di dalam satu awan.
Ada pelepasan antar awan.
Ada pula pelepasan antara awan dan tanah.
Karena itu, kilatan yang kita lihat belum tentu merupakan sambaran langsung ke permukaan bumi.
Petir dalam Awan Sangat Umum
Banyak aktivitas listrik terjadi di dalam awan.
Dari kejauhan, seluruh bagian awan dapat terlihat menyala sesaat.
Kita mungkin tidak melihat jalur petir yang jelas.
Hanya cahaya terang di balik awan.
Fenomena tersebut tetap dapat menghasilkan guntur jika jaraknya cukup dekat.
Kenapa Bentuk Petir Bercabang?
Udara bukan jalur konduktor sederhana seperti kabel listrik.
Proses pelepasan listrik mencari jalur melalui atmosfer.
Jalur tersebut dapat berkembang dengan pola tidak beraturan dan bercabang.
Karena itu, petir sering terlihat seperti akar pohon atau garis zig-zag besar di langit.
Struktur tersebut juga ikut memengaruhi bagaimana suara guntur sampai ke pengamat.
Kenapa Warna Kilat Bisa Berbeda?
Petir sering terlihat putih terang.
Namun, dari kejauhan kita mungkin melihat warna kebiruan, keunguan, kekuningan, bahkan kemerahan.
Warna yang terlihat dapat dipengaruhi oleh atmosfer, jarak, partikel di udara, hujan, awan, serta karakter kamera jika petir difoto.
Jadi warna yang terlihat dari permukaan tidak selalu menunjukkan jenis petir yang berbeda.
Kenapa Petir Lebih Sering Saat Hujan Deras?
Badai dengan konveksi kuat dapat menghasilkan hujan deras sekaligus aktivitas listrik.
Awan berkembang tinggi dan memiliki dinamika internal yang kuat.
Namun, intensitas hujan yang kita rasakan di permukaan tidak selalu berbanding langsung dengan jumlah petir.
Badai di kejauhan bisa menghasilkan banyak petir sementara lokasi kita hanya menerima sedikit hujan.
Apakah Cuaca Panas Bisa Memicu Badai Petir?
Udara permukaan yang hangat dan lembap dapat menyediakan energi untuk pembentukan awan konvektif jika kondisi atmosfer lainnya mendukung.
Udara naik.
Kemudian mendingin.
Uap air mengalami kondensasi.
Awan dapat berkembang semakin tinggi.
Jika atmosfer cukup tidak stabil, pertumbuhan tersebut dapat menghasilkan cumulonimbus dan badai petir.
Karena itu, cuaca panas pada siang hari dapat diikuti badai pada sore hari di beberapa wilayah.
Kenapa Petir Sering Terjadi Sore Hari?
Di wilayah tropis, pemanasan permukaan oleh matahari dapat berlangsung selama pagi hingga siang.
Udara dekat permukaan menjadi hangat.
Konveksi kemudian berkembang.
Pada kondisi yang mendukung, awan tumbuh semakin tinggi hingga menghasilkan hujan dan badai pada sore hari.
Hal ini berkaitan dengan alasan hujan turun sore hari cukup sering terjadi di beberapa daerah.
Namun, badai petir tetap dapat terjadi pada waktu lain.
Kenapa Suara Guntur Berbeda-Beda?
Kadang terdengar satu ledakan keras.
Kadang gemuruh panjang.
Kadang beberapa ledakan berturut-turut.
Perbedaan tersebut dapat dipengaruhi oleh:
- jarak petir;
- bentuk saluran petir;
- orientasi saluran terhadap pengamat;
- kondisi atmosfer;
- pantulan suara;
- dan lingkungan sekitar.
Jadi karakter suara saja tidak cukup untuk mengetahui kekuatan petir secara tepat.
Petir Dekat Tidak Selalu Terlihat Jelas
Awan, hujan deras, bangunan, atau posisi pengamat dapat menghalangi jalur petir.
Kita mungkin hanya melihat seluruh langit menyala.
Kemudian suara keras terdengar.
Karena itu, jangan menganggap petir jauh hanya karena garis sambaran tidak terlihat.
Perhatikan jeda dan kondisi badai secara keseluruhan.
Kenapa Kaca Rumah Bisa Bergetar Saat Guntur?
Gelombang tekanan dari guntur dapat menghasilkan getaran ketika cukup kuat.
Jika petir terjadi relatif dekat, suara berfrekuensi rendah dapat terasa pada bangunan.
Jendela mungkin sedikit bergetar.
Hal tersebut merupakan efek gelombang suara dan tekanan yang mencapai struktur.
Namun, jika badai sangat dekat, fokus utama seharusnya tetap pada keselamatan.
Apakah Aman Berdiri di Teras?
Teras terbuka bukan pilihan ideal untuk berlindung dari badai petir.
Begitu pula gazebo, halte terbuka, atau struktur kecil yang tidak memberikan perlindungan memadai.
Tempat berlindung yang lebih tepat umumnya adalah bangunan tertutup yang substansial atau kendaraan dengan atap keras sesuai panduan keselamatan petir.
Hindari tetap berada di area terbuka hanya untuk melihat kilat.
Hindari Pohon sebagai Tempat Berlindung
Ketika hujan deras, pohon besar mungkin terlihat seperti tempat paling cepat untuk berteduh.
Namun, berdiri di bawah pohon saat badai petir dapat berbahaya.
Pohon dapat tersambar.
Arus kemudian dapat menyebar melalui batang, cabang, atau tanah di sekitarnya.
Cari perlindungan yang lebih aman.
Area Terbuka Meningkatkan Risiko
Lapangan, pantai, sawah, area terbuka, dan tempat tinggi bukan lokasi yang baik untuk berada saat badai petir mendekat.
Jika mendengar guntur ketika melakukan aktivitas outdoor, jangan menunggu hujan turun tepat di atas lokasi.
Bergerak menuju perlindungan yang sesuai.
Petir dapat terjadi di luar area hujan utama.
Bagaimana Jika Sedang di Dalam Mobil?
Kendaraan tertutup dengan atap keras umumnya dapat memberikan perlindungan yang lebih baik dibanding tetap berada di ruang terbuka saat badai petir.
Tetap berada di dalam.
Tutup jendela.
Hindari menyentuh bagian logam yang terhubung langsung ke luar jika kondisi memungkinkan.
Namun, kendaraan terbuka seperti sepeda motor jelas berbeda.
Jangan Menggunakan Sepeda Motor sebagai Perlindungan
Pengendara motor berada dalam kondisi terbuka.
Jika badai petir mendekat, mencari bangunan yang sesuai lebih baik daripada berhenti di bawah pohon.
Perhatikan tanda tanda hujan akan turun sebelum perjalanan jika langit sudah menunjukkan perkembangan awan badai.
Informasi cuaca dapat membantu mengurangi kemungkinan terjebak di luar saat badai berlangsung.
Kenapa Petir Bisa Mematikan Listrik?
Sambaran petir dapat memengaruhi jaringan listrik secara langsung maupun tidak langsung.
Lonjakan tegangan dapat terjadi pada sistem kelistrikan.
Peralatan proteksi pada jaringan dapat memutus aliran untuk melindungi sistem.
Akibatnya, wilayah tertentu mungkin mengalami listrik padam ketika badai berlangsung.
Namun, tidak setiap pemadaman saat hujan disebabkan langsung oleh sambaran petir.
Petir Bisa Terjadi Tanpa Hujan di Lokasi Kita
Ini penting.
Awan badai mungkin berada beberapa kilometer dari posisi kita.
Lokasi kita masih kering.
Namun, suara guntur sudah terdengar.
Kondisi tersebut bukan berarti aman hanya karena belum terkena hujan.
Badai memiliki area pengaruh yang lebih luas daripada titik tempat hujan jatuh.
Jangan Menunggu Rambut Berdiri
Ada cerita bahwa rambut berdiri merupakan tanda petir akan menyambar.
Jika seseorang mengalami tanda medan listrik kuat seperti rambut berdiri atau sensasi tertentu ketika berada di luar, situasinya sudah sangat serius.
Tetapi jangan menggunakan tanda tersebut sebagai sistem peringatan.
Kita seharusnya sudah mencari perlindungan jauh sebelum kondisi seperti itu.
Guntur sendiri sudah merupakan peringatan.
Berapa Lama Harus Menunggu Setelah Guntur Terakhir?
Panduan keselamatan yang umum digunakan menyarankan menunggu setidaknya sekitar 30 menit setelah guntur terakhir terdengar sebelum kembali melakukan aktivitas luar ruangan.
Alasannya, badai masih dapat menghasilkan petir meskipun hujan sudah melemah atau tampak menjauh.
Jangan langsung keluar hanya karena matahari mulai terlihat.
Perhatikan kondisi dan informasi cuaca setempat.
Pelangi Tidak Berarti Petir Sudah Aman
Menariknya, setelah hujan kita mungkin melihat matahari muncul dan bahkan terbentuk pelangi.
Namun, pelangi muncul setelah hujan bukan indikator bahwa seluruh badai telah berakhir.
Satu sisi langit dapat cerah sementara awan badai masih aktif di sisi lainnya.
Jika masih terdengar guntur, tetap perlakukan kondisi sebagai badai petir aktif.
Kilat dan Guntur Bisa Membantu Kita Memahami Jarak
Perbedaan kecepatan cahaya dan suara memberikan contoh fisika yang bisa diamati langsung di alam.
Kilat terlihat hampir seketika.
Suara menyusul.
Semakin panjang jedanya, umumnya semakin jauh sumber guntur.
Namun, atmosfer dan bentuk saluran petir membuat perhitungan sederhana tersebut tetap hanya berupa perkiraan.
Jadi Kenapa Suara Petir Terdengar Setelah Kilat?
Karena cahaya dan suara memiliki kecepatan rambat yang sangat berbeda.
Kilat dan guntur berasal dari peristiwa pelepasan listrik yang sama.
Cahaya bergerak begitu cepat sehingga mencapai mata kita hampir seketika.
Sementara gelombang suara merambat melalui udara dengan kecepatan sekitar ratusan meter per detik.
Akibatnya, kita melihat kilat terlebih dahulu kemudian mendengar guntur beberapa detik setelahnya.
Semakin jauh lokasi petir, biasanya semakin panjang jeda antara cahaya dan suara.
Kita bahkan dapat menggunakan jeda tersebut untuk membuat perkiraan kasar jarak petir dengan membagi jumlah detik sekitar tiga untuk mendapatkan jarak dalam kilometer.
Namun, fungsi paling penting dari suara guntur bukan sebagai alat menghitung jarak.
Guntur merupakan tanda bahwa aktivitas petir berada cukup dekat untuk diperhatikan.
Kalau suara tersebut sudah terdengar, utamakan mencari tempat berlindung yang sesuai daripada berdiri di luar menunggu kilatan berikutnya.
Melalui InfoCuaca, kami akan terus membahas hujan, awan, petir, angin, suhu, kelembapan, serta berbagai fenomena atmosfer yang sering terjadi di sekitar kita.