4.2 Perubahan Suhu Global Sebagai Indikasi Perubahan Iklim Global
Akibat Kejadian Alam Natural Perubahan iklim merupakan perubahan
pada komponen iklim yaitu suhu, curah hujan, kelembaban, evaporasi, arah dan
kecepatan angin, dan perawanan BMKG 2011. Perubahan iklim global adalah
perubahan pola iklim pada skala global dan dalam kurun waktu yang panjang NOAA
2007.
Sedangkan perubahan
iklim lokalregional adalah perubahan pada pola
dan intensitas
unsur iklim
biasanya terhadap rata-rata 30 tahun di suatu daerah
tertentu. Perubahan
iklim lokalregional
merupakan bagian dari perubahan iklim global. Apabila terjadi perubahan intensitas
unsur iklim selama 30 tahun pada suatu wilayah
tertentu belum
cukup untuk
dipublikasikan sebagai perubahan iklim global. Kenaikan rata-rata suhu global
selama dua abad terakhir dinyatakan sebagai indikasi perubahan iklim global. Suhu akan
terus
meningkat seiring
dengan meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca
akibat aktivitas manusia. Penyataan tersebut didukung dengan data perubahan suhu
selama dua abad terakhir . Akan tetapi data tersebut belum cukup untuk membuktikan
bahwa telah terjadi perubahan iklim dengan suhu yang akan terus meningkat akibat
aktivitas manusia. Faktor natural justu mempengaruhi setiap perubahan iklim di
bumi.
Perubahan iklim global dianalisis dengan rekaman data iklim global yang sangat
panjang, bahkan sebelum parameter iklim dapat diobservasi menggunakan instrument
iklim seperti saat ini. Sebagai contoh, Gambar 4 merupakan rekaman data iklim
sejak 420.000 tahun terakhir. Data ini berhasil
direkonstruksi dengan
menggunakan metode
ice core
yang diobservasi di Vostok, Antartika.
Rekaman data perubahan suhu yang terlihat Gambar 4 merupakan variabilitas
iklim. Gambar
tersebut menunjukan
fluktuasi perubahan suhu yang berulang dalam jangka waktu tertentu ribuan abad.
Kenaikan suhu yang terjadi dalam beberapa abad diikuti dengan penurunan suhu pada
abad-abad selanjutnya dengan pola yang hampir sama.
Terdapat empat peningkatan suhu yang cukup signifikan dan kemudian mencapai
titik puncak yang diikuti dengan penurunan suhu. Hal ini menunjukan dalam jangka
waktu yang sangat panjang suhu tidak hanya terus mengalami peningkatan akan tetapi
juga mengalami penurunan. Oleh karena itu perubahan iklim yang terjadi dalam jangka
waktu yang sangat panjang dalam skala global, tidak dapat disimpulkan hanya
diakibatkan oleh meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca sejak revolusi industri.
Sedangkan revolusi industri baru terjadi sekitar tiga abad terakhir.
Kecenderungan suhu
selama abad
tersebut juga tidak semuanya mengalami peningkatan
seiring meningkatnya
konsentrasi gas rumah kaca. Terdapat periode dimana suhu cenderung turun yang
juga diakibatkan oleh penyebab natural.
Gambar 4 Grafik perubahan suhu sebagai variabilitas iklim 420.000 tahun terakhir daerah Inti Es Antartika NOAA 2007.
Tahun Per
u b
ah an
-12 4
2 -2
-4 -6
-8 -10
-400.000 -300.000
-200.000 -100.000
Ocean Circulation
Samudra merupakan bagian terluas dari permukaan bumi. Samudra menyumbangkan
sebagian besar H
2
O yang terdapat di atmosfer. Beberapa fenomena sirkulasi
samudra seperti El Nino Southern Oscillation ENSO merupakan sebuah
contoh variasi internal atau alami pada skala cuaca tahunan Leurox 2005. Gray 2009
menyatakan, MOC Meredional Overtuning Circulation merupakan penyebab primer
perubahan iklim. MOC merupakan hasil dari penyatuan THC Thermohalin Circulation
dan
SAS Surrounding
Antartica Subsidence. Gray lebih menitik beratkan
konsentrasi H
2
O dibandingkan CO
2
sebagai penyebab utama kenaikan suhu global.
Karena pada kenyataannya, CO
2
hanya meningkatkan
0.1-0.2 C
dari 0.74
C kenaikan suhu bumi saat ini.
Perbedaan orbital dalam radiasi
Parameter orbital mempengaruhi radiasi berubah secara konstan dengan perbedaan
pada jarak Bumi-Matahari dan inklinasi pada ekliptik dan orientasi pada poros polar
angkasa, yang menentukan radiasi yang diterima bumi. Pergerakan dan perubahan
orbit bumi menyebabkan perbedaan radiasi yang diterima bumi Leurox 2005.
Hal ini
dijelaskan dalam
Teori Milankovich.
Dalam teorinya,
beliau memaparkan mengenai tiga hal yang dialami
oleh bumi
sehingga menghasilkan
perubahan iklim akibat perbedaan intensitas radiasi matahari di permukaan bumi.
Pertama, Eksentrisitas yaitu perubahan bentuk dari orbit imajiner bumi yang
mengelilingi matahari. Bentuk orbit tidak bulat, tetapi memiliki nilai eksentrisitas,
sehinggal bentuknya menjadi sedikit elips dan tidak bulat sempurna. Nilai eksentrisitas
suatu orbit berada diantara 0 bulat sempurna hingga 1 parabola yang tidak
memiliki ujung. Saat ini nilai eksentrisitas bumi adalah 0.0167, sementara ribuan tahun
yang lalu nilainya 0.0034 hingga 0.058. Nilai eksentrisitas itu akan terus berubah
membentuk suatu siklus yang bervariasi dalam 413,000 tahun Berger et al. 2006.
Akibat dari bentuk orbit bumi yang seperti itu, muncul istilah perihelion dan aphelion.
Ketika matahari berada dalam titik atau jarak terdekat dengan bumi disebut perihelion,
dimana bumi menerima radiasi paling tinggi dari matahari sehingga suhu menjadi lebih
panas. Titik terjauhnya disebut aphelion, dimana bumi menerima radiasi matahari
terendah sehingga mengalami penurunan suhu.
Kedua adalah Obliquity, kemiringan bumi ketika berotasi. Kemiringan itu
bervariasi dalam kurun waktu 40,000 tahun, dan bergerser antara 22,1
o
hingga 24,5
o
. Jika kemiringan bumi bertambah maka musim
panas akan lebih panas dan musim dingin akan lebih dingin. Sebaliknya, jika terjadi
pengurangan kemiringan berarti musim panas akan menjadi lebih dingin dan musim
dingin akan menjadi lebih panas. Saat ini kemiringan bumi berkurang, sehingga suhu
bumi menjadi semakin panas. Kemiringan bumi saat ini adalah 23,5
o
, dan saat ini sedang setengah jalan bergerak menuju nilai
minimumnya, yaitu 22.1
o
A k c a m 2004. William 2003 menyatakan kemiringan
bumi sebesar 23.5
o
suhu rata-rata bumi adalah 15
o
C. Ketiga adalah Presisi, yaitu perubahan
arah rotasi karena bergesernya sumbu bumi. Siklus ini bervariasi selama 19,000-23,000
tahun. Matahari
dan bulan
sangat berpengaruh
terhadap perubahan
ini. Dampak perubahan arah rotasi bumi ini bisa
mengubah waktu perihelion yang jatuh pada bulan Januari dan aphelion yang jatuh bulan
Juli. Hal ini akan meningkatkan kontras musim pada salah satu belahan bumi,
sedangkan pada bagian lainnya mangalami penurunan. Sebagai contoh saat posisi bumi
sangat dekat dengan matahari musim dingin akan lebih panas dan sebaliknya. Dampak
lain yang juga terjadi adalah perubahan utara dan selatan bumi sehingga suhu Kutub Utara
meningkat Breger 2006.
Perbedaan aktivitas tata surya
Tata surya mengalami aktivitas yang terjadi sebagai siklus. Misalnya siklus titik
matahari sunspot maksimun dan minimum 11 tahun sekali akan menyebabkan
berubahnya solar constant yang sampai ke permukaan atmosfer bumi. Kemunculan
sunspot
tidak hanya
berguna dalam
menentukan periode rotasi matahari, tapi juga untuk menentukan tingkat aktivitas
matahari. Jika jumlah sunspot di permukaan matahari banyak, berarti aktivitas matahari
tinggi, dan begitu juga sebaliknya LAPAN 2010.
Hal ini
menyebabkan ketidakseimbangan iklim bumi dari nilai
solar constant yang dipancarkan matahari. Jumlah sunspot berkorelasi dengan solar
constant. Karena bintik matahari yang lebih gelap dari fotosfer sekitarnya mungkin
diharapkan bahwa bintik matahari lebih akan menyebabkan kurang radiasi matahari dan
menurunnya nilai solar constant . Namun, margin sekitar bintik matahari lebih terang
dan lebih panas dari rata-rata, secara keseluruhan bintik matahari meningkatkan
nilai solar constant. Bintik matahari minimum yang telah diamati terjadi sekitar
tahun 1645-1715. Hal ini bertepatan dengan periode pendinginan yang dikenal sebagai
Little Ice Age Lean dan Rind 1994.
Vulkanisme
Gunung berapi, baik yang masih aktif maupun yang tidak, adalah sumber gas yang
berkelanjutan. Gunung
api juga
melemparkan hal berikut ke atmosfer: Uap air
Komponen sulfur kebanyakan sulfur dioksida, SO
2
Karbon dioksida , 35-65 dari CO
2
diperlukan untuk menyeimbangkan kekurangan
dari sistem
lautan- atmosfir, dan
Klorin 36 juta ton dalam setahun tanpa erupsi utama.
Gunung Erebus, di Antartika, dalam erupsi yang berkelanjutan sejak 1972 telah
memancarkan lebih dari 1000 ton klorin per hari 370,000 dalam setahun. Hal ini
menjadi kontributor utama dalam mereduksi ozon di atas Kutub Selatan Leurox 2005.
Selain Klorin komponen di atas dapat terakumulasi di atmosfer dan menjadi
payung tebal yang menyebabkan panas bumi terperangkap dibawahnya. Selain itu radisi
matahari akan terhalang oleh payung tersebut sehingga permukaan bumi yang
ditutupi oleh komponen vulkanik tersebut akan menerima radiasi matahari yang lebih
rendah. Pengaruh dari radiasi tata surya telah
diukur sejak erupsi dari Krakatau Sumatra, Indonesia pada 1883. Aerosol dari erupsi
ini mengurangi radiasi tata surya secara langsung 20-30 dalam beberapa bulan.
Ledakan Gunung Agung Bali, Indonesia
pada 1963, yang kemudian disebut „erupsi abad ini’ karena kuantitas abunya yang
mencapai stratosfer, membawa 24 reduksi pada radiasi langsung. Akan tetapi pengaruh
persebaran pengganti membawanya turun sebesar hanya 6 dari total radiasi; butuh 13
tahun untuk debu vulkanik terdispersi Leurox 2005.
4.3 Skenario Budget
Kategori