Angphotorion

Faktor alam yang Memengaruhi Iklim dan Pemanasan Global

Ada sejumlah faktor alam yang memengaruhi iklim bumi dan pemanasan global. Faktor-faktor ini termasuk pengaruh eksternal, seperti letusan gunung berapi yang eksplosif, variasi alami dari pancaran matahari, dan perubahan lambat sehubungan dengan orbit Bumi yang relatif terhadap Matahari.

Selain itu, terdapat osilasi alami dalam iklim bumi yang mengubah pola sirkulasi angin, curah hujan, dan suhu permukaan global.

Banjir yang terjadi karena perubahan iklim mengubah siklus pergerakan air laut dan badai tropis.

Salah satu fenomena tersebut adalah El Niño atau Southern Oscillation (ENSO), peristiwa atmosfer dan samudera yang terjadi di Samudera Pasifik setiap tiga sampai tujuh tahun.

Aerosol vulkanik

Letusan gunung berapi yang eksplosif berpotensi menyumbang sejumlah besar aerosol sulfat ke stratosfer bagian bawah.

Berbeda dengan emisi aerosol di troposfer bawah, aerosol yang memasuki stratosfer dapat bertahan selama beberapa tahun sebelum mengendap karena relatif tidak adanya gerakan turbulen di sana.

Akibatnya, aerosol dari letusan gunung berapi yang eksplosif berpotensi memengaruhi iklim bumi yang berdampak pada pemanasan global.

Letusan yang tidak terlalu eksplosif, atau letusan yang orientasinya tidak terlalu vertikal, memiliki potensi dampak iklim yang lebih rendah.

Erupsi Gunung Pinatubo 1991 yang mendinginkan Bumi selama beberapa tahun

Letusan di wilayah tropis cenderung memiliki dampak iklim yang lebih besar daripada letusan yang terjadi ke arah kutub.

Pada tahun 1991, letusan sedang Gunung Pinatubo di Filipina menghasilkan kekuatan puncak sekitar –4 watt per meter persegi dan mendinginkan iklim sekitar 0,5 °C (0,9 °F) selama beberapa tahun berikutnya.

Sebagai perbandingan, letusan Gunung Tambora tahun 1815 di Indonesia saat ini, yang biasanya terjadi pada “tahun tanpa musim panas” tahun 1816 di Eropa dan Amerika Utara, diyakini telah dikaitkan dengan pemancaran radiasi sekitar –6 watt per meter persegi.

Sedangkan di stratosfer, aerosol sulfat vulkanik justru menyerap radiasi gelombang panjang yang dipancarkan permukaan bumi, dan penyerapan di stratosfer cenderung menghasilkan pendinginan troposfer di bawahnya. Pola vertikal perubahan suhu di atmosfer ini memengaruhi karakter angin di atmosfer bawah, terutama di musim dingin.

Jadi, meskipun pada dasarnya ada efek pendinginan global selama beberapa tahun pertama setelah letusan gunung berapi yang eksplosif, perubahan pola angin permukaan musim dingin sebenarnya dapat menyebabkan musim dingin yang lebih hangat di beberapa daerah, seperti Eropa.

Beberapa contoh letusan besar di zaman modern termasuk Krakatau (Indonesia) pada tahun 1883, El Chichón (Meksiko) pada tahun 1982, dan Gunung Pinatubo pada tahun 1991. Terdapat juga bukti bahwa letusan gunung berapi dapat memengaruhi fenomena iklim lainnya, seperti ENSO.

Variasi keluaran matahari

Pengukuran langsung radiasi matahari, atau keluaran matahari, baru tersedia dari satelit sejak akhir 1970-an. Pengukuran ini menunjukkan variasi puncak ke puncak yang sangat kecil dalam penyinaran matahari (kira-kira 0,1 persen dari 1.366 watt per meter persegi yang diterima di bagian atas atmosfer, untuk sekitar 1,4 watt per meter persegi).

Aktivitas radiasi matahari yang secara tidak langsung memengaruhi iklim di Bumi

Namun, pengukuran tidak langsung aktivitas matahari tersedia dari pengukuran bintik matahari secara historis yang berasal dari awal abad ke-17.

Berbagai upaya telah dilakukan untuk merekonstruksi grafik variasi radiasi matahari dari data bintik matahari historis dengan mengalibrasinya terhadap pengukuran dari satelit modern.

Namun, karena pengukuran modern hanya mencakup beberapa dari siklus matahari 11 tahun terakhir, perkiraan variabilitas keluaran matahari pada skala waktu 100 tahun dan lebih lama berkorelasi buruk.

Asumsi yang berbeda mengenai hubungan antara amplitudo siklus matahari 11 tahun dan perubahan keluaran matahari jangka panjang dapat menyebabkan perbedaan yang cukup besar dalam hasil rekonstruksi matahari.

Perbedaan tersebut secara bergantian menyebabkan ketidakpastian yang cukup besar dalam memperkirakan gaya positif oleh perubahan radiasi matahari sejak tahun 1750.

Yang lebih menantang, mengingat kurangnya analog modern, adalah perkiraan radiasi matahari selama apa yang disebut Maunder Minimum, yakni suatu periode yang berlangsung dari pertengahan abad ke-17 hingga awal abad ke-18 ketika sangat sedikit bintik matahari yang teramati.

Meskipun kemungkinan radiasi matahari berkurang saat ini, sulit untuk menghitung seberapa banyak pengurangan radiasi ini.

Namun, terdapat proksi tambahan dari keluaran matahari yang cukup cocok dengan catatan yang diturunkan dari bintik matahari mengikuti Maunder Minimum. Hal ini dapat digunakan sebagai perkiraan kasar variasi radiasi matahari.

Secara teori, dimungkinkan untuk memperkirakan radiasi matahari bahkan lebih jauh ke masa lalu, setidaknya selama milenium terakhir, dengan mengukur tingkat isotop kosmogenik seperti karbon-14 dan berilium-10.

Isotop kosmogenik adalah isotop yang terbentuk dari interaksi sinar kosmik dengan inti atom di atmosfer dan kemudian jatuh ke Bumi, di mana isotop tersebut dapat diukur dalam lapisan tahunan yang ditemukan di inti es.

Karena laju produksinya di atmosfer bagian atas dimodulasi oleh perubahan aktivitas matahari, isotop kosmogenik dapat digunakan sebagai indikator tidak langsung radiasi matahari.

Namun, seperti halnya data bintik matahari, masih terdapat ketidakpastian yang cukup besar dalam amplitudo variabilitas matahari masa lalu yang disiratkan oleh data ini.

Tenaga surya juga memengaruhi reaksi fotokimia yang menghasilkan ozon di stratosfer. Melalui modulasi konsentrasi ozon stratosfer ini, perubahan radiasi matahari (khususnya di bagian ultraviolet dari spektrum elektromagnetik) dapat mengubah bagaimana radiasi gelombang pendek dan gelombang panjang di stratosfer bawah diserap.

Akibatnya, profil suhu vertikal atmosfer dapat berubah, dan perubahan ini pada gilirannya dapat memengaruhi fenomena seperti kekuatan aliran jet saat musim dingin.

Variasi di orbit Bumi

Pada skala waktu puluhan ribu tahun, pemancaran radiasi dominan iklim Bumi dikaitkan dengan variasi lambat dalam geometri orbit Bumi tentang Matahari. Variasi ini termasuk presesi ekuinoks (yaitu, perubahan waktu musim panas dan musim dingin), yang terjadi pada skala waktu sekitar 26.000 tahun.

Pengaruh lainnya termasuk perubahan sudut kemiringan sumbu rotasi Bumi relatif terhadap bidang orbit Bumi di sekitar Matahari yang terjadi pada waktu sekitar 41.000 tahun.

Selain itu, perubahan eksentrisitas (kepergian dari lingkaran sempurna) orbit Bumi mengelilingi Matahari yang terjadi pada skala waktu sekitar 100.000 tahun juga memiliki pengaruh sendiri.

Perubahan eksentrisitas sedikit memengaruhi rata-rata radiasi matahari tahunan di bagian atas atmosfer bumi, tetapi pengaruh utama dari semua variasi orbital yang tercantum di atas adalah pada distribusi musiman dan garis lintang dari radiasi matahari yang masuk ke permukaan bumi.

Zaman es utama dari Zaman Pleistosen terkait erat dengan pengaruh variasi ini pada insolasi musim panas di lintang utara yang tinggi.

Variasi orbital dengan demikian memberikan kontrol utama pada luasnya lapisan es benua. Namun, perubahan orbit Bumi secara umum diyakini berdampak kecil pada iklim selama beberapa milenium terakhir, sehingga tidak dianggap sebagai faktor signifikan dalam variabilitas iklim saat ini.

Exit mobile version