Faktor Perubahan Iklim
Perubahan iklim adalah isu lingkungan yang sudah menjadi konsumsi publik dunia saat ini. Semakin berkurangnya es di kutub, cuaca yang tidak menentu, musim tanam yang berubah cepat menjadi fakta yang tidak bisa terbantahkan lagi.
Lalu mengapa perubahan iklim bisa terjadi?. Perubahan iklim dapat terjadi karena faktor internal dan faktor eksternal.
Lalu mengapa perubahan iklim bisa terjadi?. Perubahan iklim dapat terjadi karena faktor internal dan faktor eksternal.
Faktor eksternal contohnya melibatkan variasi radiasi matahari sehingga menyebabkan jumlah radiasi matahari yang diterima permukaan bumi berbeda-beda.
Faktor internal lebih disebabkan hal seperti konsentrasi gas di atmosfer, bangunan beton, aktifitas vulkanik dan perubahan albedo atmosfer.
Faktor internal lebih disebabkan hal seperti konsentrasi gas di atmosfer, bangunan beton, aktifitas vulkanik dan perubahan albedo atmosfer.
Ahli-ahli iklim dunia telah menemukan bukti bahwa hanya sejumlah faktor yang bertanggung jawab atas terjadinya perubahan iklim di Bumi dalam beberapa tahun terakhir. Faktor tersebut yaitu:
1. variasi orbit revolusi Bumi
2. variasi karbon di atmosfer
3. erupsi gunung api
4. variasi radiasi matahari
Variasi orbit revolusi Bumi
Teori Milankovitch mengemukakan teori bahwa variasi siklus orbit Bumi mungkin bertanggungjawab terhadap perubahan iklim di masa lalu.
Ide dasar dari teori ini mengasumsikan bahwa dari waktu ke waktu variasi jumlah radiasi matahari yang diterima permukaan bumi bervariasi. Ada 3 variasi siklus orbit Bumi.
Ide dasar dari teori ini mengasumsikan bahwa dari waktu ke waktu variasi jumlah radiasi matahari yang diterima permukaan bumi bervariasi. Ada 3 variasi siklus orbit Bumi.
Variasi siklus pertama dikenal sebagai eksentrisitas yang mengendalikan bentuk orbit Bumi selama mengelilingi matahari. Orbit secara bertahap berubah bentuk dari elips menjadi hampir melingkar dan kemudian kembali ke elips dalam periode sekitar 100.000 tahun.
Semakin besar eksentrisitas orbit (semakin elips) maka semakin besar variasi energi matahari yang diterima puncak atmosfer antara perihelium dan aphelium. Saat ini bumi sedang mengalami masa eksentrisitas rendah.
Perbedaan jarak perihelium dengan aphelium (3% saja) memengaruhi variasi 7% jumlah energi matahari yang diterima puncak atmosfer. Jika perbedaan jarak ini makimum 9%, selisih energi surya yang diterima sekitar 20%. Baca juga: Pembentukkan magma di dalam bumi
Semakin besar eksentrisitas orbit (semakin elips) maka semakin besar variasi energi matahari yang diterima puncak atmosfer antara perihelium dan aphelium. Saat ini bumi sedang mengalami masa eksentrisitas rendah.
Perbedaan jarak perihelium dengan aphelium (3% saja) memengaruhi variasi 7% jumlah energi matahari yang diterima puncak atmosfer. Jika perbedaan jarak ini makimum 9%, selisih energi surya yang diterima sekitar 20%. Baca juga: Pembentukkan magma di dalam bumi
Variasi siklus kedua mengatakan bahwa rotasi bumi pada poros kutub mengubah waktu orbital ekuinoks dan titik balik matahari. Efek ini dinamakan efek presesi ekuinoks. Presesi ekuinoks memiliki siklus sekitar 26.000 tahun.
Saat ini Bumi lebih dekat ke matahari pada bulan Januari dan lebih jauh ke matahari di bulan Juli. Karena adanya presesi tadi, kejadian akan berbalik 13.000 tahun lagi yaitu bumi dekat matahari pada Juli dan menjauh matahari di bulan Januari.
Variasi siklus ketiga terkait dengan perubahan kemiringan poros rotasi Bumi dalam periode 41.000 tahun. Selama siklus 41.000 tahun kemiringan bisa menyimpang dari 22,5 menjadi 24,5 derajat. Saat ini kemiringan rotasi Bumi 23,5 derajat.
Jika kemiringan semakin kecil maka variasi iklim kecil antara musim panas dan musim dingin di lintang tengah dan tinggi. Musim dingin lebih ringan dan musim panas akan lebih dingin. Musim dingin yang lebih hangat memungkinkan lebih banyak salju jatuh di wilayah lintang tinggi. Baca juga: Rumus iklim schmidt ferguson
Jika kemiringan semakin kecil maka variasi iklim kecil antara musim panas dan musim dingin di lintang tengah dan tinggi. Musim dingin lebih ringan dan musim panas akan lebih dingin. Musim dingin yang lebih hangat memungkinkan lebih banyak salju jatuh di wilayah lintang tinggi. Baca juga: Rumus iklim schmidt ferguson
Jika cuaca lebih hangat maka atmosfer punya kemampuan menahan uap air yang lebih besar sehingga lebih banyak salju dihasilkan di daerah front atau orografik.
Musim panas yang lebih dingin menyebabkan salju dan es menumpuk di permukaan bumi karena es mencair lebih sedikit. Dengan begitu efek lain dari kemiringan rotasi ini akan membentuk formasi gletser yang lebih luas di daerah lingkar kutub.
Musim panas yang lebih dingin menyebabkan salju dan es menumpuk di permukaan bumi karena es mencair lebih sedikit. Dengan begitu efek lain dari kemiringan rotasi ini akan membentuk formasi gletser yang lebih luas di daerah lingkar kutub.
 |
| Siklus orbital Bumi |
Periode kemiringan yang lebih besar akan menghasilkan variasi iklim musiman yang lebih besar di lintang menengah dan atas. Pada fase ini musim dingin cenderung lebih dingin dan musim panas lebih hangat.
Musim dingin yang lebih dingin menghasilkan lebih sedikit salju karena suhu atmosfer rendah. Akibatnya hanya sedikit salju dan es yang menumpuk di permukaan tanah.
Sementara itu musim panas yang hangat akan memberikan energi tambahan untuk melelehkan es dan salju yang terakumulasi di permukaan tanah selama berbulan-bulan musim dingin. Gletser di kutub akan mencair secara umum.
Musim dingin yang lebih dingin menghasilkan lebih sedikit salju karena suhu atmosfer rendah. Akibatnya hanya sedikit salju dan es yang menumpuk di permukaan tanah.
Sementara itu musim panas yang hangat akan memberikan energi tambahan untuk melelehkan es dan salju yang terakumulasi di permukaan tanah selama berbulan-bulan musim dingin. Gletser di kutub akan mencair secara umum.
Variasi Karbon Dioksida Atmosfer
Studi jangka panjang mengenai iklim telah menemukan hubungan antara konsentrasi CO₂ di atmosfer dengan suhu atmosfer rata-rata secara global. Karbon dioksida merupakan salah satu gas penting dan bertanggung jawab atas efek rumah kaca.
Gas tertentu seperti karbon dioksida, uap air dan metana mampu mengubah keseimbangan energi Bumi dengan mampu menyerap radiasi gelombang panjang yang dipancarkan dari permukaan Bumi.
Hal ini membuat permukaan bumi tetap hangat. Tanpa efek rumah kaca suhu global bisa mencapai -18⁰C dan bukan 15⁰C seperti saat ini. Karbon dioksida juga dilepaskan lautan saat suhu global menghangat dan tenggelam lagi ke laut saat suhu mendingin.
Gas tertentu seperti karbon dioksida, uap air dan metana mampu mengubah keseimbangan energi Bumi dengan mampu menyerap radiasi gelombang panjang yang dipancarkan dari permukaan Bumi.
Hal ini membuat permukaan bumi tetap hangat. Tanpa efek rumah kaca suhu global bisa mencapai -18⁰C dan bukan 15⁰C seperti saat ini. Karbon dioksida juga dilepaskan lautan saat suhu global menghangat dan tenggelam lagi ke laut saat suhu mendingin.
 |
| Polusi menyumbang karbon dioksida di atmosfer |
Selama tiga abad terakhir, konsentrasi karbon dioksida telah meningkat di atmosfer karena aktifitas manusia. Pembakaran lahan konversi lahan, emisi kendaraan telah menyebabkan pelepasan karbon dioksidake atmosfer.
Sejak abad ke 17, karbon dioksdia telah meningkat dari 280 bagian per juta menjadi 380 bagian per juta pada tahun 2005. Banyak ilmuwan percaya bahwa konsentrasi karbon dioksida yang lebih tinggi di atmosfer akan meningkatkan efek rumah kaca yang membuat planet ini lebih panas. Dunia ini diperkirakan akan mengalamai peningkatan suhu 1,5 - 4,5⁰C di tahun 2050.
Sejak abad ke 17, karbon dioksdia telah meningkat dari 280 bagian per juta menjadi 380 bagian per juta pada tahun 2005. Banyak ilmuwan percaya bahwa konsentrasi karbon dioksida yang lebih tinggi di atmosfer akan meningkatkan efek rumah kaca yang membuat planet ini lebih panas. Dunia ini diperkirakan akan mengalamai peningkatan suhu 1,5 - 4,5⁰C di tahun 2050.
Erupi Gunung Api
Selama bertahun-tahun ahli iklim telah membuktikan bahwa ada hubungan antara erupsi gunung api besar dengan perubahan iklim mikro. Contohnya salah satu tahun terdingin dalam dua abad terakhir terjadi setelah letusan Tambora di tahun 1815.
Awalnya ilmuwan berpikir bahwa debu yang dipancarkan ke atmsofer dari erupsi gunung api bertanggung jawab atas pendinginan dengan cara menghalangi radiasi matahari ke permukaan bumi.
Namun pengukuran menunjukkan, bahwa sebagian besar debu yang dilemparkan ke atmosfer kembali ke permukaan bumi dalam waktu enam bulan.
Namun pengukuran menunjukkan, bahwa sebagian besar debu yang dilemparkan ke atmosfer kembali ke permukaan bumi dalam waktu enam bulan.
Data stratosfer terbaru juga menunjukkan bahwa letusan gunung api besar juga menghasilkan gas belerang dioksida dalam jumlah besar yang tetap berada di atmsofer selama tiga tahun.
Ahli kimia atmosfer telah menentukan bahwa gas belerang dioksida yang dikeluarkan bereaksi dengan uap air yang biasa ditemukan di stratosfer untuk membentuk lapisan kabut optik terang yang padat sehingga mengurangi volume input radiasi matahari. Baca juga: Planet luar, dalam, inferior dan superior
Ahli kimia atmosfer telah menentukan bahwa gas belerang dioksida yang dikeluarkan bereaksi dengan uap air yang biasa ditemukan di stratosfer untuk membentuk lapisan kabut optik terang yang padat sehingga mengurangi volume input radiasi matahari. Baca juga: Planet luar, dalam, inferior dan superior
 |
| Erupsi dahsyat Pinatubo |
Variasi Jumlah Radiasi Matahari
Banyak ilmuwan berpikir bahwa jumlah radiasi matahari yang bervariasi hanya menyumbang sepersekian persen saja selama bertahun-tahun. Namun pengukuran yang dilakukan oleh satelit radiometer pada 1980an dan 1990an menunjukkan bahwa jumlah radiasi matahari mungkin lebih bervariasi daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Pengukuran pada awal tahun 1980 menunjukkan penurunan sebesar 0,1% dari total jumlah energi matahari yang mencapai permukaan bumi dalam waktu 18 bulan.
Pengukuran pada awal tahun 1980 menunjukkan penurunan sebesar 0,1% dari total jumlah energi matahari yang mencapai permukaan bumi dalam waktu 18 bulan.
Ilmuwan juga telah mencoba meneliti kaitan bintik matahari (sunspot) dengan perubahan ilkim. Bintik matahari adalah badai magentik besar yang dilihat sebagai area gelap di permukaan matahari.
Jumlah dan ukuran bintik matahari menunjukkan pola siklus yang mencapai maksimum sekitar 11, 90 dan 180 tahun. Penurunan energi matahari yang diamati pada awal 1980an sesuai periode aktifitas sunspot maksimal berdasarkan siklus 11 tahun. Bintik matahari mencegah sebagian energi matahari meninggalkan permukaannya.
Jumlah dan ukuran bintik matahari menunjukkan pola siklus yang mencapai maksimum sekitar 11, 90 dan 180 tahun. Penurunan energi matahari yang diamati pada awal 1980an sesuai periode aktifitas sunspot maksimal berdasarkan siklus 11 tahun. Bintik matahari mencegah sebagian energi matahari meninggalkan permukaannya.
 |
| Bintik Hitam Matahari |
Selama periode sunspot maksimum, medan magnet matahari sangat kuat. Saat sunspot menurun makan medan magnet menurun. Medan magnet matahari juga berubah selama 22 tahun selama sunspot minimum.
Beberapa ahli percaya bahwa kekeringan di Great Plains Amerika Serikat berkaitan dengan proses siklus 22 tahun ini.
Beberapa ahli percaya bahwa kekeringan di Great Plains Amerika Serikat berkaitan dengan proses siklus 22 tahun ini.
Gambar: assets.wired.com, mignews.com.ua
www.dosomething.org, universetoday.com