Bahaya dan Manfaat Petir

oleh Yopi Ilhamsyah

Musim hujan telah tiba dan berdampak pada perubahan iklim. Hujan disertai angin kencang dan sambaran petir terjadi di berbagai wilayah. Di Pasuruan, Jawa Timur, delapan taruna Brimob tersambar petir, tiga di antaranya tewas di Gunung Ringgit. Awal Desember, di Pinrang Sulawesi Selatan, petir menyambar tiga pekerja drainase, satu orang dilaporkan tewas.

Di Kabupaten Bogor, seorang petani tersambar petir dari sawah. Akhir Agustus lalu, sambaran petir menewaskan seorang penggembala dan 19 kerbaunya di Tapanuli Tengah.

Masih di Sumatera Utara, kali ini petir menyambar lima santri, dua di antaranya tewas di Kabupaten Padang Lawas. Bagaimana mekanisme kelistrikan di atmosfer dan sambarannya mencapai permukaan bumi? Wilayah mana sajakah yang memiliki kerawanan petir? Adakah manfaat petir? Elektrifikasi awan merupakan proses fisis berskala mikro karena interaksi antarpartikel-partikel di dalam awan, antara lain kristal es yang terbentuk karena endapan uap air menjadi inti es di udara atas yang melewati titik beku.

Tetes awan yang sangat dingin dan partikel es graupel (hujan es lembut). Untuk wilayah tropis Indonesia, tiga kondisi ini terjadi dalam awan kumulonimbus antara ketinggian 4.000-11.000 meter di mana suhu 0 dan -40 derajat Celsius. Namun, sebagian besar pembangkitan muatan listrik terjadi pada ketinggian 4.000-7.000 meter di mana suhu berkisar antara -5 dan -20 derajat Celsius.

Terbentuknya muatan listrik ini karena tabrakan partikel graupel yang turun dengan tetes awan superdingin yang naik dan membeku dengan cepat. Sementara itu, inti es yang naik juga membentuk kristal es melalui proses endapan uap air.

Kondisi ini menyebabkan susunan elektron yang berbeda di dekat permukaan. Jika salah satu kristal es yang naik bertabrakan dengan graupel yang turun, maka terjadi transfer elektron sebesar 100.000 dengan muatan sekitar 1,5 x 10 pangkat 14 coulomb dari kristal es bermuatan positif ke partikel graupel bermuatan negatif. Dalam 1,0 kilometer kubik badai petir, terjadi 5 x 10 pangkat 13 tumbukan antara kristal es dan graupel dalam satu menit.

Kristal es yang ringan membawa muatan positif ke puncak awan kumulonimbus, sementara graupel yang berat turun ke permukaan membawa muatan negatif. Kondisi ini menghasilkan muatan sebesar 1 coulomb per kilometer kubik dalam satu menit. Karena muatan ini terus menumpuk, medan listrik meningkat antara awan dan permukaan serta menghasilkan ledakan yang disebut petir dengan arus sebesar 25.000 ampere. Menghindari Lokasi/aktivitas berbahaya terhadap sambaran petir antara lain di ruang terbuka, termasuk lapangan olahraga. Kemudian saat naik perahu, memancing, berenang, dan main golf.

Bisa juga saat mengoperasikan alat-alat berat, menggunakan telepon genggam dan peralatan listrik. Beberapa tip agar terhindar dari sambaran petir tentu pertama-tama menjauh dari situasi tadi. Hindari juga badan air dan benda logam. Dalam kasus di Tapanuli, kerbau menyenangi kondisi becek.

Kubangan air inilah yang membuat petir menyambar di sekitarnya. Sementara itu, di Pinrang, korban terkena sengatan listrik alam saat menggunakan telepon genggam. Sebaiknya, segera turun dari tempat tinggi dan menjauh dari pohon, tiang, atau menara yang dapat mendatangkan petir. Masuklah ke dalam ruang atau tetap berada di dalam mobil jika kilat berada dalam jarak 10 kilometer atau sekitar 30 detik antara saat orang melihat kilat dan mendengar bunyi petirnya. Di dalam mobil lebih aman karena mobil dilapisi bahan logam yang dapat menjadi penangkal petir.

Penjelasannya, elektron yang mengalir dalam petir memiliki muatan negatif dan saling tolak. Saat bergerak di sepanjang jalur petir, elektron-elektron ini dibatasi untuk berdekatan. Namun, jika petir menyambar mobil atau pesawat yang dilapisi logam, elektron saling menjauh dan mengalir di sepanjang permukaan luar mobil atau pesawat. Dengan begitu, melindungi orang-orang yang berada di dalamnya. Inilah yang disebut efek sangkar Faraday (Faraday Cage).

Syaratnya, orang tidak menyentuh logam yang terhubung dengan badan mobil atau pesawat. Kalau orang tidak melihat kilat atau mendengar bunyi petir, namun rambut di kepala atau lengan tiba-tiba berdiri tegak, segera masuk ke dalam gedung atau mobil. Jika berada dalam ruangan, hindari penggunaan telepon genggam, pengering rambut atau peralatan listrik lainnya. Hindari juga menyentuh pipa logam atau air wastafel, pancuran, atau bak mandi

. Jika berada di luar dan tidak menemukan tempat berlindung, segera berjongkok! Jangan berbaring, karena saat petir menyambar tanah atau pohon, akan menyebar di sepanjang permukaan tanah dan masih bisa mengenai kita. Jangan letakkan tangan dan kaki di tanah, karena petir dapat menjangkau jantung manusia. J

ika ada yang tersambar petir, jangan lantas dianggap sudah mati. Dalam banyak kasus, petir menyebabkan seseorang berhenti bernapas atau menghentikan detak jantung, tetapi mereka sebenarnya masih hidup. Untuk ini dibutuhkan pertolongan pernapasan atau kompresi dada baik secara manual maupun dengan bantuan alat. Jantung berhenti penyebab utama kematian akibat sambaran petir.

Biasanya disertai dengan kulit terbakar. Efek langsung lainnya termasuk telinga berdengung karena dentuman keras, kebutaan, lupa ingatan, gangguan irama jantung, dan ketidakstabilan pembuluh darah.

Penelitian menggunakan data satelit NASA dengan jarak spasial 11 kilometer sejak Januari 1998 hingga Desember 2013 mengungkapkan, wilayah Indonesia dengan kerapatan petir tinggi pada musim pancaroba dan hujan antara lain di Selat Malaka, daerah pegunungan Bukit Barisan di bagian barat Sumatera, Bengkulu hingga Lampung. Kemudian, wilayah Jabar, Jateng, dan Jatim dan Sulawesi Tengah. Kerapatannya 0,1 petir per kilometer persegi per hari.

Daerah-daerah seperti Kalimantan, Bali, NTB, NTT, Maluku, dan Papua, juga rawan petir, namun kerapatannya lebih rendah. Secara klimatologis, pulau-pulau besar dengan kerapatan petir tinggi berada di Sumatera dari bagian timur Aceh, Sumatera Utara hingga Riau. Ini termasuk Selat Malaka dan Pantai Barat Semenanjung Malaya hingga Batam. Kerapatannya 40 petir per kilometer persegi per tahun. Wilayah lainnya Jawa dengan kerapatan petir tertinggi di Kabupaten Bogor.

Wilayah ini dikenal memiliki kejadian petir paling parah, terdokumentasi dalam Guinness Book of World Records 1988 di mana tercatat Cibinong Bogor mengalami 322 hari badai dalam setahun. Manfaat Nitrogen (N2) di udara terdiri dari dua atom yang terikat erat. Petir datang dan memisahkan atom-atom ini secara alami. Saat bercampur dengan air hujan (H2O) dan Oksigen (O2), terbentuklah senyawa nitrat (HNO3) sebagai pupuk alami menyuburkan tanah.

Hujan memang menyiram tanah, tapi petirlah yang menebar pupuk guna menghidupi tanah. Wilayah Indonesia yang menjadi sentra pertanian dan perkebunan memiliki kaitan dengan kerapatan petir yang juga tinggi seperti Bogor. Selain pemetaan potensi daerah pertanian, identifikasi petir bermanfaat untuk pengembangan proteksi petir di kawasan industri dan jalur transmisi listrik serta mendeteksi wilayah dengan potensi pertambangan.

Ada cerita di Subulussalam, Aceh, di mana masyarakatnya meyakini sambaran petir intens di daerah tersebut mengindikasikan kandungan mineral dalam tanah seperti biji besi, batu bara, tembaga, emas, bahkan uranium, serta material yang dibutuhkan untuk ekplorasi luar angkasa. Sebab mineral-mineral ini mengandung logam sebagai lawan muatan listrik petir.

Kondisi ini membuat petir menyalak di atasnya. Pengetahuan ini menjadi sebuah kearifan lokal. Deteksi kerapatan petir sangat dibutuhkan untuk alasan keamanan dan analisis ekonomi perusahaan minyak, listrik, asuransi, dan pariwisata.

Penulis Dosen Meteorologi Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh