Misteri suara dentuman terpecahkan, lapisan inversi jadi biang keladi

Lapisan inversi juga dapat terbentuk bila ada anomali tekanan di atmosfer atau ada udara panas yang bergerak dari tempat lain

Jakarta (ANTARA) - Sejak September tahun lalu, warga Jakarta dihebohkan dengan suara dentuman yang menggelegar. Kehebohan bahkan juga terjadi di dunia maya karena banyaknya cuitan yang mempertanyakan asal suara tersebut.

Saat itu Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) menduga suara dentuman berasal dari aktivitas petir di sekitar Gunung Salak Bogor karena saat itu tidak tercatat adanya aktivitas seismik di Jakarta dan sekitarnya.

Dugaan tersebut berdasarkan monitoring "lightning detector" waktu terjadinya dentuman bertepatan dengan aktivitas petir di kawasan Gunung Salak, sekitar pukul 19.00-21.00 WIB.

Jauh sebelumnya, tepatnya pada 12 Mei 2020, suara dentuman juga terdengar oleh beberapa warga Bandung dan sekitarnya.

Saat itu, BMKG juga memastikan suara dentuman bukan berasal dari aktivitas gempa bumi maupun petir karena hasil monitoring BMKG tidak menunjukkan adanya kedua aktivitas alam tersebut.

Belum lagi misteri terpecahkan terkait asal sumber suara dentuman, beberapa kali warga di berbagai daerah juga mendengar suara dentuman. Terbaru, suara dentuman terdengar di sebagian Malang Raya, mulai Selasa (2/2) malam.

Lagi-lagi hasil monitoring BMKG tidak menunjukkan adanya aktivitas seismik di wilayah tersebut sehingga dapat dipastikan dentuman bukan berasal dari aktivitas gempa.

Namun, menurut Kepala Badan Meteorologi Klimatologi Geofisika Stasiun Geofisika Malang Ma’muri, dugaan awal suara dentuman itu mengarah ke aktivitas petir atau thunderstorm, mengingat pada musim hujan seperti saat ini, banyak pembentukan awan hujan yang bisa menimbulkan petir.

Tapi, bagaimana menjelaskan sumber suara dentuman tersebut karena aktivitas petir, mengingat saat dentuman terdengar BMKG Stasiun Geofisika Malang juga tidak melihat adanya aktivitas sambaran petir yang menunjukkan anomali atau peningkatan aktivitas.

Koordinator Bidang Mitigasi Gempa Bumi dan Tsunami BMKG Daryono juga memastikan suara dentuman tersebut disebabkan oleh petir, tapi ada faktor lain yang menjadi biang keladinya, yaitu lapisan inversi.

Demi mendapatkan jawaban atas pertanyaan orang-orang tentang suara dentuman, Daryono mendalami teori layer inversion dan sound propagation.

Menurut teori yang didalami dari berbagai paper para ahli di Eropa dan Amerika, katanya, suara dentuman yang terdengar merupakan pantulan suara petir yang terperangkap pada lapisan inversi di atmosfer.

Lapisan inversi

Apa itu lapisan inversi? Dalam ilmu meteorologi dikenal istilah "inversi suhu" yaitu tertindihnya lapisan udara dingin oleh lapisan udara yang lebih hangat di atmosfer.

Lapisan udara ini terbentuk jika ada udara hangat naik ke atas lapisan udara yang lebih dingin, kemudian menyebar dan meluas di atmosfer. Adapun sumber panas tersebut dapat berasal dari aktivitas industri, kebakaran, lalu lintas, pelepasan panas penyinaran matahari yang diterima, radiasi permukaan bumi dan lain-lain.

Fenomena ini sebenarnya tidak lazim karena dalam kondisi normal suhu udara semakin tinggi mestinya makin dingin, sehingga fenomena terbentuknya lapisan inversi hanya dapat terjadi pada waktu tertentu selama syarat terbentuknya terpenuhi. Lapisan inversi juga dapat terbentuk bila 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.

"Contoh sederhana adalah saat kita sedang berada dekat kawasan industri terkadang mencium bau yang tidak sedap yang berlangsung lama pada kondisi cuaca tertentu. Ini karena gas atau polutan tidak dapat naik ke atmosfer dan terjebak di bawah lapisan inversi," jelasnya.

Lapisan inversi telah dikenal sebagai salah satu faktor yang menyebabkan bencana kabut asap di sejumlah negara.

Seperti 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.

Akan tetapi gas dan partikulat polutan bukanlah satu-satunya yang disekap oleh lapisan inversi. Beberapa orang dilaporkan mendengar suara aneh selama terbentuknya lapisan inversi di atmosfer.

Gelombang suara yang bersumber dari kereta api, mobil, petir, dan sumber suara lainnya dapat terpantul dari lapisan inversi sehingga terdengar di tempat lain. Hal ini terjadi karena lapisan inversi berperan sebagai pemantul kurang sempurna bagi gelombang akustik, gelombang radio dan bahkan cahaya.

Lapisan inversi juga dapat membuat suara lebih keras hingga terdengar jauh. Seperti jika membunyikan klakson mobil di garasi yang tertutup, tentu lebih keras dibanding bunyi klakson di jalan raya. Ini karena suara terjebak pada ruang sempit.

Lapisan inversi membuat suara petir tidak mampu menyebar ke atas atau menjalar ke segala arah, karena sudah terjebak dan hanya dapat menjalar ke permukaan bumi saja. Dalam hal ini suara petir akan terdengar lebih keras dan dapat didengar hingga jauh di kawasan yang terlingkupi lapisan inversi. Suara petir ibarat merambat melalui sebuah kanal audio mirip tropospheric duct.

Secara teori, suara adalah gelombang akustik yang sudah terbukti dapat dipantulkan lapisan inversi. Dalam kondisi inversi suhu, gelombang suara akan dibiaskan ke bawah, dan oleh karena itu dapat terdengar pada jarak yang lebih jauh.

Inilah konsep dasar mengapa lapisan inversi dapat membuat suara petir terdengar hingga jauh karena proses multi refleksi. Suara petir jika sudah jauh dan dalam kondisi atmosfer tertentu dapat berubah “anatominya” sehingga tidak lagi seperti suara petir asli di sumbernya, tetapi dapat mirip dentuman.

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

Teori Daryono tentang pantulan petir di lapisan inversi juga senada dengan Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) yang mengatakan bahwa lapisan inversi menyebabkan terjadinya suara dentuman di beberapa daerah di Indonesia belakangan ini.

Tim Reaksi Analisis Kebencanaan (Treak) Lapan mengatakan lapisan inversi menahan pengangkatan udara ke atas (konveksi) sehingga dapat mengakibatkan terkumpulnya energi di dekat permukaan dan dilepaskan dalam bentuk thunderstorm yang kuat.

Lapisan inversi juga dapat menyebabkan cuaca yang berkabut dan menahan polutan berada di dekat permukaan. Lapisan inversi dapat menyebabkan suara dipantulkan atau di belokan sampai ke tempat yang lebih jauh.

Keberadaan lapisan inversi juga perlu dibuktikan dengan data, misalnya dari pengukuran radiosonde (alat pengukur profil vertikal atmosfer yang diterbangkan balon) atau alat lainnya.

Lebih lanjut Treak Lapan mengatakan lapisan inversi biasa terjadi pada malam dan dini hari, karena udara di dekat permukaan mendingin (pendinginan radiatif), sementara udara di atasnya tetap hangat.

Lapisan inversi juga dapat terjadi karena aliran udara hangat atau dingin (adveksi) dan bertemunya udara hangat maupun dingin (front). Lapisan inversi merupakan sesuatu yang biasa dan normal terjadi dalam dinamika atmosfer.

Inversi dapat terjadi di dekat permukaan hingga lapisan batas sampai dengan lima kilometer, bahkan terjadi pada ketinggian sekitar 17 km (tropopause), dan luasnya bervariasi dari skala lokal hingga regional.

Selain itu, topografi juga 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 saat musim hujan.

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

Pada saat cekungan Malang tertutupi lapisan inversi, seolah terbentuk lorong raksasa. Cukup dengan kejadian petir yang terjadi di dekatnya 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.