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 yang ada pada saat letusan gunung berapi, disebabkan oleh tabrakan dari debu vulkanik yang sangat banyak atau pekat.

Tetapi disebutkan bahwa, para peneliti sudah lama mengenal fenomena ini. Kilatan-kilatan cahaya ‘berbulu’ itu memang bisa dihasilkan dari mulut kawah gunung berapi.

Petir atau kilatan itu biasanya dihasilkan dari badai guntur atau cuaca buruk lainnya. Tetapi, puing-puing awan yang berputar-putar dari gunung berapi juga bisa menciptakan petir.

Petir atau kilat dari gunung berapi itu berkaitan dengan peristiwa perputaran di dalam tubuh gunung, seperti fenomena tornado.

Saat perputaran itu terjadi, timbul tekanan ke atas menuju kawah seperti air yang menyembur keluar dengan materi dari dalam gunung, termasuk abu dalam jumlah besar.

Peristiwa itu bersamaan dengan keluarnya petir atau kilat dari dalam menuju bibir kawah.

dirty thunderstorm atau juga volcanic lightning ini merupakan fenomena cuaca yang terjadi ketika aktivitas gunung mulai meningkat dan akhirnya memunculkan petir.

Dalam sebuah penelitian ilmiah, dirty thunderstorm atau juga volcanic lightning terjadi karena muatan listrik yang dihasilkan itu terjadi ketika fragmen batuan, abu vulkanik dan partikel es bertabrakan dan menghasilkan listrik statis.

Pada umumnya, terdapat sekitar 300 kali petir yang muncul ketika gunung berapi mulai menunjukkan aktivitasnya. Erupsi gunung berapi juga melepaskan sejumlah air yang berfungsi sebagai 'bahan bakar' badai petir tersebut.

"Selama erupsi terjadi, akan ada banyak petir besar dan kecil serta bunga api yang muncul dan terlihat seperti membelah kawah gunung berapi," jelas Ronald J Thomas, seorang fisikawan atmosfer dari New Mexico Tech.

Ada beberapa teori yang menjelaskan bagaimana petir terbentuk. Para ilmuwan masih belum berhasil mencari tahu penyebab pasti fenomena alam ini. Tapi, mekanisme polarisasi dalam awan adalah teori yang diterima secara luas di seluruh dunia.


Pembentukan Awan Kumulonimbus

Air dari danau, sungai, kolam, lautan, dan semua air yang ada di permukaan bumi menguap dan naik ke atmosfer bumi dalam bentuk gas dengan proses yang disebut konveksi.

Uap air yang naik ke atmosfer terus terakumulasi membentuk awan kumulonimbus yang besar, padat, dan sangat tinggi pada ketinggian 15000-25000 kaki diatas permukaan laut. Pada ketinggian tersebut sebagian partikel air di awan berubah menjadi partiel es atau salju.


Muatan Listrik dan Ionisasi

Saat badai, arus udara yang kuat menyebabkan partikel air dan es didalam awan kumulonimbus bertabrakan satu sama lain. Para ilmuwan percaya bahwa tabrakan-tabrakan ini menghasilkan muatan listrik, positif dan negatif.

Lalu muatan positif dan negatif terpisah dari satu sama lain. Muatan negatif bergerak ke bagian bawah awan. Muatan positif tertinggal di bagian atas dan tengah awan.

Muatan negatif menyebabkan muatan positif berkumpul di daerah sekitar awan dan permukaan tanah dibawah. Muatan listrik terus menguat dan membuat awan bermuatan negatif dan permukaan bumi bermuatan positif. Perbedaan muatan antar awan dan permukaan bumi ini sangat mendukung munculnya petir.


Pembentukan Petir

Ketika perbedaan muatan listrik cukup besar, muatan besar dalam awan mengionisasi udara dan membuat udara menjadi jalur atau konduktor listrik yang baik. Kemudian percikan besar dihasilkan sehingga menyebabkan listrik mengalir melalui udara ke titik lainnya dengan muatan yang berlawanan.

Petir ini dapat terbentuk antar dua awan(cloud to cloud lightning), dari awan ke permukaan tanah(cloud to ground lightning), atau dari satu bagian awan ke bagian lain dari awan yang sama(in-cloud lightning).

Setelah hubungan antara dua muatan berlawan dan jalur sudah terbentuk, muatan positif mengalir melalui jalur tersebut untuk bertemu dengan muatan negatif.

Pola zigzag terbentuk karena udara terionisasi secara tidak seimbang. Petir terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Petir dapat mencapai suhu 30.000 celcius, 5 kali suhu permukaan matahari.

Setelah udara, permukaan bumi, dan awan sudah dinetralkan oleh petir; petir tidak akan menyambar lagi. Tapi terkadang perlu lebih dari satu sambaran petir untuk menetralkan muatan, yang kita kenal sebagai badai petir.


Apa Penyebab Terjadinya Petir Ketika Gunung Berapi Meletus?

Erupsi vulkanik atau letusan gunung berapi sering disertai dengan penampilan petir. Sekali lagi, para ahli masi belum dapat mengetahui secara pasti mengapa terjadi petir saat terjadi erupsi vulkanik. Berikut dibawah ini adalah teori yang dipercaya oleh para ahli.

Petir terjadi ketika ada aliran listrk antar muatan positif dan negatif. Dalam kasus petir saat hujan badai, petir terjadi sebagai hasil dari partikel air yang saling bertabrakan.

Namun dalam kasus petir saat letusan gunung berapi, tabrakan antara partikel abu dan debu menghasilkan petir. Ketika gunung berapi meletus, gunung berapi mengeluarkan partikel abu panas, uap, dan gas. Ketika partikel debu vulkanik bertabrakan satu sama lain, pemisahan muatan terjadi dengan proses yang disebut aerodynamic sorting.

Pemisahan muatan positif dan negatif yang terjadi di awan vulkanik menyebabkan awan tersebut bermuatan positif di salah satu ujung dan bermuatan negatif di ujung satunya lagi. Pemisahan ini terus berlanjut sampai terlewat batas dan listrik mulai mengalir antar kedua muatan yang berbeda. Sehingga menyebabkan terjadinya petir saat letusan gunung berapi.

Petir dapat terjadi secara independen, tidak terbatas saat badai saja. Sifat petir yang tidak dapat diduga inilah yang menyebabkan petir ini sangat berbahaya. Tidak ada yang tahu kapan, dimana, dan dengan intensitas seperti apa petir akan menyambar.

sumber 1[URL="http://menjejak-dunia.blogspot.com/2014/02/penjelasan-ilmiah-fenomena-petir-dan-guntur-saat-gunung-kelud-erupsi.html
"]sumber 2[/URL]sumber 3sumber 4