Tak Ada Mendung Tak Ada Petir, Kok Bisa Ada Suara Dentuman?

Dentuman yang terdengar dipastikan bukan gempa bumi, melainkan fenomena tropospheric ducting atau kiriman petir dari tempat sangat jauh.

Kepala Bidang Informasi Gempa Bumi Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Daryono menjelaskan, tertindihnya lapisan udara dingin oleh udara hangat atau temperature inversion (inversi suhu), membuat suara petir tidak menyebar tapi menjalar ke muka bumi.

"Sehingga suara petir menjadi lebih kuat meski jarak sangat jauh mengikuti saluran audio yang disebut tropospheric ducting," kata Daryono kepada Kompas.com, Sabtu (5/2/2021).

Ia menambahkan, lapisan udara inversi terbentuk jika ada udara hangat naik ke atas lapisan udara yang lebih dingin, kemudian menyebar dan meluas di atmosfer.

Adapun sumber panas dapat berasal dari aktivitas industri, kebakaran, lalu lintas, pelepasan panas penyinaran Matahari yang diterima, radiasi permukan bumi, dan lain-lain.

"Fenomena ini sebenarnya tidak lazim karena umumya tidak demikian, karena dalam kondisi normal suhu udara semakin tinggi mestinya makin dingin," kata dia.

Sehingga, fenomena terbentuknya lapisan inversi hanya dapat terjadi pada waktu tertentu selama syarat terbentuknya terpenuhi.

Anomali tekanan di atmosfer

Selain itu, lapisan inversi juga dapat terbentuk jika ada anomali tekanan di atmosfer atau ada udara panas yang bergerak dari tempat lain.

"Udara panas dan gas yang sedang bergerak naik ke atmosfer, akan tertahan lapisan udara hangat ini, karena membentuk semacam tudung (inversion cap) yang menutupi kawasan dan menjebak gas dan panas yang naik dari bumi," jelas dia.

Daryono mencontohkan secara sederhana, yaitu ketika seseorang sedang berada dekat kawasan industri, yang terkadang mencium bau-bauan yang tidak sedap yang berlangsung lama pada kondisi cuaca tertentu.

"Ini karena gas atau polutan tidak dapat naik ke atmosfir dan terjebak di bawah lapisan inversi," tutur dia.

Adapun lapisan inversi, lanjut Daryono, telah dikenal sebagai salah satu faktor yang menyebabkan bencana kabut asap di sejumlah negara.

Peristiwa kabut asap yang parah pada 1948 di Donora, Pennsylvania, (AS) dan pada 1952 di London, Inggris, diakibatkan oleh peningkatan lapisan inversi di atmosfer.

"Bencana kabut asap London berlangsung selama seminggu dan menelan korban jiwa hingga 12.000 orang," ujarnya.

Namun, gas dan partikular polutan bukan satu-satunya yang diserap oleh lapisan inversi.

"Beberapa orang dilaporkan mendengar suara aneh selama terbentuknya lapisan inversi di atmosfer," papar dia.

Gelombang suara

Gelombang suara yang bersumber dari kereta api, mobil, petir, dan sumber suara lainnya dapat terpantul dari lapisan inversi sehingga terdengar di tempat lain.

"Hal tersebut terjadi karena lapisan inversi berperan sebagai pemantul kurang sempurna bagi gelombang akustik, gelombang radio, dan bahkan cahaya," ucap Daryono.

Tak hanya itu, lapisan inversi juga dapat membuat suara lebih keras hingga terdengar jauh.

"Lapisan inversi membuat suara petir tidak mampu menyebar ke atas atau menjalar semaunya ke segala arah, karena sudah terjebak dan hanya dapat menjalar ke permukaan bumi saja," kata Daryono.

Dalam hal ini, suara petir akan terdengar lebih keras dan dapat didengar hingga jauh di kawasan yang terlingkupi lapisan inversi.

Suara petir seolah merambat melalui sebuah kanal audio mirip tropospheric ducting.

Secara teori, suara merupakan gelombang akustik yang sudah terbukti dapat dipantulkan lapisan inversi.

Dalam kondisi inversi suhu, gelombang suara akan dibiaskan ke bawah, sehingga dapat terdengar pada jarak yang lebih jauh.

"Inilah konsep dasar mengapa lapisan inversi dapat membuat suara petir terdengar hingga jauh karena proses multi refleksi," paparnya.

Suara petir jika sudah jauh dan dalam kondisi atmosfir tertentu, tambah Daryono, dapat berubah anatominya sehingga tidak lagi seperti suara petir asli di sumbernya, tapi dapat mirip dentuman.

Selain memantulkan gelombang akustik biasa, lapisan inversi juga berkemampuan memantulkan gelombang mekanik dan akustik ekstrim dalam bentuk gelombang kejut, yang dapat menyebarkan suara dan efek getaran di wilayah yang lebih jauh.

Uni Soviet

Fenomena ini dapat berdampak merusak, seperti saat Uni Soviet melakukan uji coba ledakan nuklir di Semipalatinsk pada 22 November 1955.

Uji coba tersebut menggunakan peledak RDS-37 yang berkekuatan 1,6 megaton TNT.

Normalnya, gelombang kejut produk ledakan takkan merusak lagi setelah menempuh jarak lebih dari 25 km.

Namun, keberadaan lapisan inversi membuat gelombang kejut terpantul-pantul berulang kali, sehingga masih bisa merusak bangunan kota Kurchatov yang sejauh 65 kilometer.

Dampaknya, jendela-jendela kaca rumah warga pecah, hingga bangunan rumah roboh menyebabkan tiga orang meninggal dan banyak orang mengalami luka-luka di kota tersebut.

Contoh lainnya, kasus ledakan yang terjadi saat terbentuk lapisan inversi yang berdampak fatal pernah terjadi di Esparto, California.

Selama pembuatan film Mythbusters pada 6 Desember 2011 melibatkan sebuah ledakan.

Tak diduga ledakan ini malah menghancurkan jendela-jendela kaca rumah warga di sebuah kota yang jaraknya lebih dari 2 km dari sumber ledakan akibat gelombang kejut yang dipantulkan kembali ke bawah oleh lapisan inversi.

Peran penting topografi

Daryono menuturkan, topografi memainkan peran penting dalam mengembangkan dan menahan lapisan inversi.

Udara dingin dapat terakumulasi di cekungan lembah atau dataran rendah di pantai pada kondisi cuaca tertentu.

Sehingga daerah dengan morfologi semacam ini rentan terjadinya fenomena inversi di saat musim hujan.

"Salah satu dari sekian banyak daerah di Indonesia yang rentan terhadap terbentuknya lapisan inversi adalah daerah Malang," tuturnya.

"Dengan topografi yang berbentuk cekungan yang dikelilingi pegunungan menjadikan kawasan ini rentan dilingkupi inversi suhu pada kondisi tertentu, yaitu ketika udara dingin terperangkap di lembah dan lapisan udara hangat menutupinya dari atas," lanjut dia.

Pada saat cekungan Malang tertutupi lapisan inversi, ujar Daryono, seolah terbentuk lorong raksasa.

"Cukup dengan kejadian petir yang terjadi didekatnya atau dari tempat lain maka dentuman akan menjalar di sepanjang lembah dan terpantul berulang-ulang mirip terbentuknya gema seperti dilaporkan sebagian warga Malang beberapa hari lalu," jelasnya.

Ia menambahkan, hal yang sama, suara dentuman yang beberapa kali terjadi di berbagai daerah, yang selama ini menjadi misteri, sumber penyebabnya yaitu keberadaan lapisan inversi di atmosfer.