## STUDI KEJADIAN THUNDER STORM PADA SAAT HUJAN LEBAT (STUDI KASUS KOTA PONTIANAK DAN SEKITARNYA)
Asyrofi 1)
1) Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Pontianak
Email : asyrofi_empi@yahoo.co.id

## Abstrak
Telah dilakukan penelitian untuk mempelajari tentang hubungan kejadian petir dengan curah hujan untuk mengetahui masa matang hingga punah suatu awan pada saat terjadi hujan lebat di kota Pontianak. Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data kejadian petir yang diperoleh dari lihgtning detector dan  data  curah  hujan  hellman  tahun  2012  s.d  2013  di  stasiun  meteorologi  Supadio,  stasiun  maritim Pontianak dan stasiun klimatologi Siantan. Analisis kejadian petir pada saat hujan lebat digunakan untuk mengetahui  fase  pertumbuhan  awan,  dimana  untuk  setiap  curah  hujan  lebih  dari  5  mm/15  menit dikategorikan  sebagai  fase  matang,  sebelum  dan  setelahnya  masuk  dalam  fase  pertumbuhan  dan  fase punah. Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai korelasi tertinggi antara kejadian petir dan curah  hujan terjadi  pada  tanggal  10  Oktober  2012  di  Stasiun  klimatologi  Siantan  dengan  nilai  r=0,82  dan  korelasi terendah terjadi pada tanggal 15 November 2012 di stasiun meteorologi Supadio dengan nilai r=0,61.
Kata kunci : Petir, Curah Hujan, Lightning Detector

## Abstract
This  research  is  conducted  to  study  about  the  relationship  between  lightning events and  rainfall  to determine  the  stage  of  cloud  formation,  starting  from  mature  stage  until  dissipating  stage  on  heavy  rain events in Pontianak. Data used in this research are lightning events obtained from lightning detector and rainfall data from Hellman rainfall recorder on 2012 until 2013 at Supadio Meteorogical Station, Pontianak Marine Meteorogical Station and Siantan Climatological Station. Analysis of lightning on heavy rain events is  used  to  determine  the  cloud  stage.  While  rainfall  is  recorded  greater  than  5  mm  in  15  minutes,  it  is categorized as mature stage. On the other hands, the stage before mature is classified as growth stage, while the stage after mature is grouped as dissipating stage. The result shows that the highest correlation  betwen lightning  events  and  rainfall  happened  in  Siantan  Climatological  Station  (r=0,82)  on  October  10th  2012, while the lowest correlation value (0,61) happened in Supadio Meteorogical Station on November 15th 2012.
Keywords : Lightning, Rainfall, Lightning Detector
1. Pendahuluan Kepulauan Indonesia yang terletak pada 7 o LU  -  12 o LS  dan  94 o BT  -  142 o BT  merupakan daerah  khatulistiwa  atau  daerah  tropis  dengan tingkat  pemanasan  dan  kelembaban  tinggi. Kondisi  ini  mengakibatkan  potensi  kejadian petir  menjadi  sangat  tinggi  dibanding  dengan daerah sub tropis [1].
Petir/kilat  merupakan  gejala  listrik  alami dalam  atmosfer  yang  tidak  dapat  dicegah  yang terjadi  akibat  lepasnya  muatan  listrik  baik positif  maupun  negatif  yang  terdapat  di  dalam awan  [2].  Berdasarkan  tempatnya,  pelepasan muatan listrik dapat terjadi di dalam satu awan ( Inter  Cloud,  IC) ,  antara  awan  dengan  awan ( Cloud to Cloud, CC) ataupun  dari  awan  ke  bumi ( Cloud to Ground, CG) [3].
Mayoritas  petir  di  atmosfer  berasosiasi dengan  badai  guruh  konvektif  [4].  Petir  dapat dideteksi  dari  permukaan  dan  angkasa
menggunakan  sensor  optik,  gelombang  radio elektrik  ataupun  gelombang  magnetik  yang dihasilkan  oleh  proses  luah  listrik  dalam frekuensi  tertentu  [4],  seperti Low  Frequency (LF,  LF,  30  s.d  300  kHz),  Very  Low  Frequency (VLF,  3  s.d  30  kHz),  Extremely  Low  Frequency (ELF,  30  s.d  300  Hz) ,  dan Very  High  Frequency (VHF, 30 s.d 300 MHz) [5]. Petir  merupakan  bagian  yang  tidak  dapat dipisahkan  dari  proses  dinamika  atmosfer terutama  mikrofisika  awan,  sehingga  dapat dijadikan  sebagai  bagian  karakteristik  maupun identifikasi kondisi cuaca, pemahaman karakteristik  kilat  pada  awan  guruh  akan memberikan  gambaran  struktur  maupun perkembangan awan sehingga dapat membantu dalam  melakukan  analisis  cuaca  ekstrim  yang menyertainya [6]. Pada penelitian sebelumnya kejadian cuaca ekstrim atau hujan lebat dianalisis
menggunakan data petir dan curah hujan untuk melihat  masa  matang  atau  punah  awan  Cb  [6]. Dalam  penilitian  ini  penulis  menggunakan  data hujan helman pada saat terjadi hujan lebat yang dibagi menjadi per 15 menitan  sebagai patokan untuk  menentukan  fase  matang  suatu  awan pada  saat  kejadian  hujan  lebat,  dimana  untuk setiap  curah  hujan  lebih  dari  5  mm/15  menit dikategorikan sebagai fase matang, sebelum dan setelahnya masuk dalam fase pertumbuhan dan fase punah.

## 2. Metodologi
Data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  data  petir  selama  dua  tahun  (2012  &
2013) dengan resolusi 15 menitan menggunakan “ lightning detector ” yang terpasang  di  Stasiun  Meteorologi  Supadio Pontianak.  Data  sekunder  lain  yang  digunakan adalah  data  curah  hujan  yang    tercatat  pada kertas  pias  yang  diambil  dari Hellman rain gauge dengan  resoulusi  temporal  10  menitan dari  3  lokasi  pengamatan  yaitu  Stasiun Meteorologi  Supadio,  Stasiun  Meteorologi Maritim dan Stasiun Klimatologi Siantan.
Gambar 1 Peta daerah sampling di 3 Stasiun pengamatan cuaca
Sistem deteksi petir yang digunakan adalah sistem deteksi dan analisa petir secara real-time menggunakan software Lightning /2000 [7] yang dirangkai  dengan  hardware Boltek  Lightning Detection  System dan  sensor  ( storm  tracker ) yang terhubung dengan komputer, alat ini dapat mendeteksi strokes petir  secara  optimal  sekitar 300  mil  yang  kemudian  akan  diplot  secara otomatis  dan real-time ke  sistem,  dimana semakin  banyak strokes maka  semakin maksimal penentuan posisi dari sistem.
Storm Tracke r  bekerja  dengan  mendeteksi sinyal  radio  yang  dihasilkan  oleh  petir,  dengan kata  lain,  antena Storm  Tracker dapat memberikan  informasi  arah  dan  jarak
thunderstorm yang  dikalkulasikan  dengan kekuatan sinyal yang diterima.
Data  diolah  menggunakan Lightning/2000 dengan ekstensi . ldc ,  selanjutnya  dilakukan konversi  ke  dalam Google  Earth untuk mendapatkan ekstensi . kml .  Hasil  konversi berikutnya  dapat  diterjemahkan  oleh Excel untuk dibuat database . Untuk  mengurangi noise pada  data  yang dihasilkan,  data  yang  digunakan  dibatasi  hanya di 3 lokasi penelitian dengan radius 10 km pada masing-masing stasiun, sehingga data petir yang dihasilkan  mewakili  kejadian  di  stasiun pengamatan. Untuk  menganalisis  kejadian  petir dengan  fase  matang  hingga  punah  suatu  awan, pada penelitian ini menggunakan data petir dan curah  hujan  pada  saat  kejadian  ekstrim/hujan lebat.
Data  yg  digunakan  adalah  data  kejadian petir dan data hujan sebelum dan setelah terjadi hujan  lebat  yang  dibagi  menjadi  setiap  15 menitan.  Fase  matang  ditentukan  berdasarkan batas  atas  pada  intensitas  hujan  lebat  yaitu dengan  jumlah  curah  hujan  20  mm/jam  atau jumlah  curah  hujan  yang  mencapai  lebih  dari 5 mm/15 menit.
Secara  garis  besar,  penelitian  dilakukan berdasarkan  pembuatan database ,  analisis time series dan  analisis  korelasi.  Analisis time  series diperlukan  sebagai  analisis  awal  dalam  melihat struktur  data,  mengekstrak  nilai-nilai  statistika yang  berarti  dan  karakteristik  lain  yang terkandung  dalam  data.  Analisis  korelasi menguji sejauh mana hubungan antar parameter secara kantitatif. 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Analisis Petir dan Hujan pada saat Hujan Lebat di Stasiun Meteorologi Supadio
Jumlah  curah  hujan  per  15  menit  yang terjadi  pada  tanggal  13  Juli  2012  di  Stamet Supadio  pada  jam  8.45  WIB  s.d  jam  11.30  WIB dapat dilihat dari Gambar 2
Gambar 2 Hujan dan Petir Stamet Supadio 13 Juli 2012
jumlah  curah  hujan  tertinggi  terjadi  pada jam 10.00 WIB sebesar 19,8 mm dengan jumlah sambaran  sebanyak  6  sambaran,  jumlah sambaran  tertinggi  terjadi  pada  pukul  10.15 WIB  dengan  jumlah  sambaran  sebanyak  7 sambaran  dan  curah  hujan  yang  terukur  pada jam  tersebut  sebesar  13,6  mm.  Dari  Gambar  2 menunjukan  fase  pertumbuhan  awan  terjadi sebelum  jam  9.30  WIB    hal  ini  terlihat  dari jumlah  curah  hujan  yang  masih  dalam  katagori hujan  ringan,  fase  matang  terjadi  selama  45 menit dengan intensitas hujan sangat lebat yang terjadi  dari  jam  9.30  s.d  jam  10.15  dengan jumlah  curah  hujan  selama  periode  tersebut sebesar 46,8 mm dan jumlah petir sebanyak 18 sambaran,  setelah  jam  10.15  awan  mulai memasuki  fase  punah  dengan  jumlah  curah hujan  kurang  dari  5  mm/15  menit.  Jumlah Curah  hujan  yang  terukur  pada  tanggal  13  Juli 2012 dari jam 8.45 s.d jam 11.30 sebanyak 64,0 mm  dan  jumlah  petir  sebanyak  30  sambaran. Dengan nilai korelasi sebesar 0,78.
Gambar 3 Hujan dan Petir Stamet Supadio 15 November 2012
Dari  Gambar  3  di  atas,  terlihat  bahwa terdapat  dua  puncak  kejadian  petir  yang  juga bisa menunjukan bahwa awan terdiri dari multi sel.  Jumlah  curah  hujan  tertinggi  terjadi  pada jam  13.30  WIB  dengan  jumlah  curah  hujan sebesar  27,0  mm  dan  jumlah  petir  sebanyak  3 sambaran,  jumlah  sambaran  tertinggi  terjadi pada  pukul  13.15  WIB  sebanyak  8  sambaran dengan  jumlah  curah  hujan  sebesar  16,0  mm. Gambar  tersebut  juga  menunjukan  fase pertumbuhan  awan  terjadi  sebelum  jam  13.00 WIB  hal  ini  terlihat  dari  jumlah  curah  hujan yang  masih  dalam  kategori  hujan  ringan,  fase matang  dengan  intensitas  hujan  sangat  lebat terjadi  selama  45  menit  dari  jam  13.00  s.d  jam 13.45  dengan  jumlah  curah  hujan  selama periode  tersebut  sebesar  62,0  mm  dan  jumlah petir  sebanyak  24  sambaran,  setelah  jam  13.45 awan  mulai  memasuki  fase  punah  dengan
jumlah curah hujan masuk dalam kategori hujan ringan.  Jumlah  Curah  hujan  yang  terukur  pada tanggal 15 November 2012 dari jam 12.00 WIB s.d  jam  14.00  WIB  sebanyak  64,0  mm  dan jumlah  petir  sebanyak  28  sambaran,  dengan nilai korelasi sebesar 0,61
3.2 Analisis Petir dan Hujan pada saat Hujan Lebat  di  Stasiun  Meteorologi  Maritim Pontianak
Gambar 4 Hujan dan Petir Stamar Pontianak 13 Juli 2012
Pada  tanggal  13  Juli  2012,  sambaran  petir tertinggi terjadi lebih dulu sebelum curah hujan maksimum  hal  ini  disebabkan  karena  sensor petir  sudah  bisa  mendeteksi  adanya  aktifitas petir  pada  awan  dalam  wilayah  penelitian sementara  hujan  yang  turun  belum  mencapai stasiun,  adanya  dua  puncak  kejadian  petir  juga bisa  menunjukan  bahwa  awan  tersebut  terdiri dari  beberapa  sel  CB.  Jumlah  curah  hujan tertinggi  di  Stasiun  Maritim  Pontianak  terjadi pada jam 10.30 WIB dengan jumlah curah hujan sebesar 21,8 mm dan jumlah petir sebanyak 13 sambaran,  jumlah  sambaran  tertinggi  terjadi pada  pukul  9.45  WIB  sebanyak  19  sambaran dengan  jumlah  curah  hujan  sebesar  8,0  mm. Dari  Gambar  4  menunjukan  fase  pertumbuhan awan  terjadi  sebelum  jam  9.45  WIB    hal  ini terlihat  dari  jumlah  curah  hujan  yang  masih dalam kategori hujan ringan, fase matang terjadi selama  60  menit  dari  jam  9.45  s.d  jam  10.45 dengan  jumlah  curah  hujan  selama  periode tersebut  sebesar  56,4  mm  dan  jumlah  petir sebanyak 46 sambaran, setelah jam 10.45 awan mulai memasuki fase punah hal ini terlihat dari jumlah  curah  hujan  setealah  jam  tersebut sebanyak  2,6  mm  yang  masuk  dalam  kategori hujan  ringan.  Jumlah  Curah  hujan  yang  terukur pada tanggal 13 Juli 2012 dari jam 8.45 WIB s.d jam  12.15  WIB  sebanyak  61,0  mm  dan  jumlah petir  sebanyak  64  sambaran,  dengan  nilai korelasi sebesar 0,65.
Gambar 5 Hujan dan Petir Stamar Pontianak 22 Januari 2013
Dari  gambar  5  dapat  diketahui  kejadian hujan  lebat  cukup  singkat  terlihat  dari  daerah arsiran  yang  tidak  begitu  lebar  yang menandakan  bahwa  sel  awan  CB    juga  tidak terlalu besar atau terkonsentrasi pada satu titik. Jumlah  curah  hujan  tertinggi  terjadi  pada  jam 16.00  WIB  dengan  jumlah  curah  hujan  sebesar 18,8 mm dan jumlah petir sebanyak 9 sambaran, jumlah  sambaran  tertinggi  terjadi  pada  pukul 15.45  WIB  sebanyak  29  sambaran  dengan jumlah  curah  hujan  sebesar  13,5  mm.  fase pertumbuhan  awan  terjadi  sebelum  jam 15.45 WIB dengan jumlah curah hujan sebelum jam  tersebut  berjumlah  7,0  mm  yang  masuk dalam  kategori  hujan  sedang,  fase  matang dengan  intensitas  hujan  sangat  lebat  terjadi selama  15  menit  dari  jam  15.45  WIB    s.d  jam 16.00 WIB hal tersebut mengindikasikan bahwa inti  sel  awan  CB  tepat  berada  di  atas  stasiun dalam  kondisi  yang  sudah  matang  dengan jumlah  curah  hujan  selama  periode  tersebut sebesar 32,3 mm dan jumlah petir sebanyak 38 sambaran,  setelah  jam  16.00  WIB  awan  mulai memasuki  fase  punah,  hal  ini  terlihat  dari jumlah  curah  hujan  sebanyak  5  mm/jam  yang termasuk  dalam  kategori  hujan  ringan.  Jumlah Curah  hujan  yang  terukur  pada  tanggal 22  Januari  2013  dari  jam  14.45  WIB  s.d  jam 17.30  WIB  sebanyak  44,8  mm dan  jumlah  petir sebanyak  69  sambaran,  dengan  nilai  korelasi sebesar 0,62.

## 3.3 Analisis Petir dan Hujan pada saat Hujan Lebat di Stasiun Klimatologi Siantan
Hujan  dengan  intensitas  sangat  lebat terjadi  dari  awal  turunnya  hujan  ( shower ), jumlah  curah  hujan  tertinggi  dan  sambaran terbanyak  terjadi  pada  jam  5.15  WIB,  ini menandakan  bahwa  keberadaan  inti  sel  awan CB tepat berada di atas Staklim Siantan dengan kondisi  sudah  matang,  dengan  jumlah  curah
Gambar 6 Hujan dan Petir Staklim Siantan 10 Oktober 2012
hujan  sebesar  15,4  mm  dan  jumlah  petir sebanyak 19 sambaran, fase pertumbuhan awan terjadi  sebelum  jam  5.15  WIB  sebelum  turun hujan  dan  fase  matang  terjadi  selama  30  menit dengan intensitas hujan sangat lebat terjadi dari jam 5.15 WIB s.d jam 5.45 WIB  dengan jumlah curah  hujan  selama  periode  tersebut  sebesar 38,2  mm  dan  jumlah  petir  sebanyak  31 sambaran,  setelah  jam  5.45  WIB    awan  mulai memasuki  fase  punah  yang  terlihat  dari  jumlah curah  hujan  kurang  dari  5  mm/15  menit  dan masuk dalam kategori hujan ringan setelah jam 6.15  WIB.  Jumlah  Curah  hujan  yang  terukur pada  tanggal  10  Oktober  2012  dari  jam  5.00 WIB  s.d  jam  8.00  WIB  sebanyak  43,0  mm  dan jumlah  petir  sebanyak  50  sambaran,  dengan nilai korelasi sebesar 0,82.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil pengolahan data dan analisis yang dilakukan,  terdapat  hubungan  yang  saling mempengaruhi antara kejadian petir dan jumlah curah hujan pada saat kejadian hujan lebat. Nilai korelasi  tertinggi  antara  kejadian  petir  dan curah  hujan  terjadi  pada  tanggal  10  Oktober 2012 di Stasiun klimatologi Siantan dengan nilai r=0,82  dan  korelasi  terendah  terjadi  pada tanggal  15  November  2012  di  stasiun meteorologi  Supadio  dengan  nilai  r=0,61.  Fase pertumbuhan awan (tumbuh, matang, punah) di Kota  Pontianak  dapat  diketahui  dari  analisis kejadian  petir  dan  curah  hujan  pada  saat  hujan lebat,  dimana  untuk  setiap  curah  hujan  lebih dari 5 mm/15 menit dikategorikan sebagai fase matang  sedangkan  sebelum  dan  setelahnya masuk dalam fase pertumbuhan dan fase punah.
5. DAFTAR PUSTAKA
1. Tjasyono, B. HK, 2005. “Sains Atmosfir”, ITB Bandung.
2. Hidayat, S.  1991.  “Penentuan  Harga  Puncak Waktu  Dahi  Gelombang  Arus  Petir  dari Pengukuran  Medan  Elektrik  Jarak  Jauh”, Tesis  Magister,  Program  Pasca  Sarjana, Institut Tehnologi Bandung.
3. Pabla,  A.S.,  1981.  “Sistem  Distribusi  Daya Listrik”, Penerbit Erlangga, Jakarta.
4. Mac  Gorman,  D.  and  W.  Rust  (1998).  “The Electrical  Nature  of  Storms”,  Oxford University Press, New York.
5. Schumann,  U.  dan  Huntrieser,  H.  (2007). “The global lightning-induced nitrogen xides source”,  Atmospheric  Chemistry  and Physics, 7:3823-3907.
6. Septiadi,  D.  dan  Hadi,  S.  (2011). “Karakteristik  Petir  Terkait  Hujan  Lebat  di Wilayah  Bandung”,  Jurnal  Meteorologi  Dan Geofisika 12:163-170.
7. www.brothersoft.com/lightning-2000- 136009.html (diakses  pada  tanggal  21
Desember 2005).