Yang Diduga Berhubungan Erat dengan Perubahan Temperatur Bumi
ISU perubahan iklim global menjadi menarik untuk dipelajari karena berkaitan erat dengan aspek kehidupan manusia.
ADANYA penyimpangan cuaca dan iklim, di mana kejadian badai meningkat saat musim basah sementara di sisi lain iklim kering cenderung makin panjang, penipisan ozon, gejala alam ENSO (El Nino Southern Oscillation) lebih dominan daripada La Nina, dapat berdampak pada cairnya es di kutub, krisis air, bencana banjir, tanah longsor, gagal panen, kebakaran hutan, meningkatnya penderita penyakit pernapasan, malaria dan kejadian luar biasa demam berdarah dengue.
Letak Indonesia di lintang rendah, di antara dua benua dan samudra menjadi strategis karena dari wilayah tropis inilah diperoleh sediaan energi Matahari sepanjang tahun yang kemudian didistribusikan ke tempat-tempat lain di dunia sehingga sangat memengaruhi variabilitas cuaca dan iklim global.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Di dalam buku The Role of the Sun in Climate Change (1997), Hoyt dan Schatten menguraikan beberapa faktor penyebab perubahan iklim Bumi, bersumber dari aktivitas manusia (faktor antropogenik) dan faktor alamiah (natural).
Peningkatan penggunaan gas-gas rumah kaca terutama CO2 dan NH4 untuk keperluan industri, dalam jangka panjang berakibat pada kenaikan temperatur karena sinar gelombang panjang inframerah yang dipancarkan permukaan Bumi serta sinar gelombang pendek Matahari yang dipantulkan kembali ke angkasa dari permukaan Bumi akan tertahan, tidak mampu menembus lapisan gas rumah kaca tersebut.
BERKEBALIKAN dengan efek rumah kaca, aerosol (human vulcano), partikel halus hasil pembakaran batu bara industri yang terangkat ke atmosfer dapat mengakibatkan pendinginan global karena menghamburkan cahaya Matahari kembali ke angkasa.
Letusan gunung berapi, yang memuntahkan abu dan belerang yang sangat banyak ke atmosfer, mempunyai efek sama seperti partikel aerosol, memantulkan kembali cahaya Matahari ke angkasa, sehingga permukaan Bumi menjadi lebih dingin, walaupun efeknya hanya sekitar tiga tahun ke depan.
Aktivitas Matahari (faktor kosmogenik) dari berbagai bukti empirik diduga kuat juga berpengaruh terhadap variabilitas iklim, dilihat dari kemiripan periodisitasnya dengan parameter iklim, yaitu sekitar 11 tahun.
Gejolak di Matahari diduga kuat berasal dari aktivitas magnetiknya. Matahari aktif ditandai dengan munculnya bintik gelap Matahari (sunspot), terkadang diikuti ledakan (flare) dan peningkatan energi yang dipancarkan dalam berbagai panjang gelombang elektromagnetik, di antaranya ultraviolet, yang dapat menimbulkan pengaruh langsung di lingkungan bumi, seperti gangguan komunikasi radio HF, gangguan komunikasi satelit serta gangguan orbit satelit.
Dengan bertambahnya jumlah dan intensitas bintik berarti kondisi Matahari semakin aktif dan ini bersesuaian keberadaannya dengan siklus 11 tahun, yang merepresentasikan periode bilangan bintik dari minimum menuju maksimum dan kemudian kembali ke keadaan minimum.
Namun, panjang siklus tersebut tidaklah tepat 11 tahun, melainkan bervariasi sekitar 9-13 tahun. Untuk itu diperkenalkan parameter Panjang Siklus Bintik (PSB) yang menunjukkan perubahan jangka panjang aktivitas Matahari, dihitung berdasarkan tahun (epoch) amplitudo maksimum ke maksimum atau dari tahun minimum ke minimum siklus bintik.
Dari pengamatan, siklus yang pendek merepresentasikan aktivitas tinggi Matahari, sedangkan siklus lebih panjang merupakan terjemahan dari tingkat aktivitas yang relatif lebih rendah. Sebagaimana telah diketahui bahwa variabilitas aktivitas Matahari dikarakterisasi oleh bilangan bintik, dengan siklus sekitar 11 tahun.
***
PADA tahun 1991, dua orang peneliti asal Denmark, Friis- Christensen dan Lassen, di dalam Science Vol 254, hal 698-700, memublikasikan keterkaitan antara PSB dan temperatur global, dalam hal ini anomali temperatur udara permukaan belahan Bumi utara (the northern hemisphere land air temperature anomalies) selama rentang tahun 1951-1987.
Dengan menerapkan metode penghalusan lima titik (guna menghilangkan variasi jangka pendek) pada rangkaian data deret waktu PSB berturut-turut koefisien 1/8, 1/4, 1/4, 1/4, 1/8 (disebut filter 1-2-2-2-1), mereka membuktikan bahwa kedua parameter tersebut saling berkorelasi positif dengan memberi kesesuaian antara kurva yang besar seperti terlihat pada Gambar 1.
Penggunaan PSB menggantikan parameter bilangan antik juga dapat menghilangkan ketertinggalan (kurva) aktivitas Matahari relatif terhadap temperatur permukaan sehingga dikatakan PSB dapat berperan sebagai indeks/petunjuk solar forcing, khususnya dalam hubungan Matahari-iklim Bumi.
Publikasi tersebut banyak didukung dan ditentang oleh masyarakat ilmiah, antara lain karena masih lemahnya mekanisme fisis yang mendasari atau menjelaskan sistem/hubungan Matahari-Bumi.
Hasil pengamatan melalui radiometer satelit sejak tahun 1979 dan bukti empirik permodelan iklim juga menunjukkan bahwa variabilitas irradiansi Matahari (perubahan jumlah energi radiasi Matahari per satuan waktu per satuan luas yang diterima permukaan Bumi) selama aktivitas Matahari minimum ke maksimum dan sebaliknya hanya berkisar 0,1 persen, relatif kecil untuk dapat menimbulkan efek pada iklim Bumi.
Ini didukung oleh beberapa simulasi yang menyebutkan bahwa sejak 1880-1993 perubahan irradiansi hanya sekitar 0,5 persen dan menyebabkan perubahan temperatur global sekitar 0,02 derajat Celsius saja.
Diduga, ada faktor lain yang lebih dominan dalam memengaruhi temperatur global, yang berasal dari gas rumah kaca, khususnya CO2. Menurut penelitian, penggandaan gas CO2 di atmosfer ternyata dapat meningkatkan temperatur global hingga 2-3 derajat Celsius.
Namun, di sisi lain faktor antropogenik pun ternyata tidak selalu bisa menjelaskan gejala perubahan iklim. Pada saat penggunaan gas rumah kaca terus meningkat, terjadi penurunan temperatur udara permukaan global pada sekitar tahun 1940-1970, sementara faktor aktivitas Matahari menunjukkan perubahan yang lebih bervariasi dalam mendekati tren temperatur global (Gambar 1).
Dalam skala lokal, hubungan aktivitas Matahari dan variabilitas temperatur permukaan Jakarta selama rentang tahun 1866-1987 yang dianalisis oleh penulis secara umum diperoleh korelasi yang positif.
Dengan menggunakan data temperatur dari ORNL/CDIA NDP-041 (Vose et. al 1992) terlihat kecenderungan kurva naik sampai dengan tahun 1935 (sekitar enam siklus Matahari). Ini membuktikan keterkaitan antara kedua parameter dan korelasi tersebut tetap dipertahankan hingga tahun 1997 walau kesesuaiannya tempak melemah (Gambar 2).
Dari uraian di atas jelas bahwa variabilitas iklim Bumi dipengaruhi oleh faktor antropogenik dan aktivitas Matahari. Hasil simulasi irradiansi Matahari yang dikalibrasi dari pengamatan satelit menunjukkan bahwa gabungan aktivitas Matahari dan gas rumah kaca memberi kontribusi sekitar 92 persen terhadap perubahan temperatur global. Pemahaman mekanisme fisis efek aktivitas Matahari pada Bumi sangat diperlukan agar perubahan iklim secara lokal maupun global dapat diprediksi dengan baik.
Jalu Tejo Nugroho, Staf Bidang Matahari dan Antariksa, Lapan, Bandung
———————-
Image: Gambar 1 Variasi PSB dengan filter 1-2-2-2-1 dibandingkan dengan anomali temperatur udara permukaan belahan Bumi utara. (dari Friis- Christensen dan Lassen, 1991)
Gambar 2 Variasi PSB dengan filter 1-2-2-2-1 diplot pada central year bilangan bintik minima dengan minima sebelumnya dibandingkan dengan rata-rata bergerak 11 tahun anomali temperatur Jakarta 1866-1987
KOMPAS edisi Senin, 30 Agustus 2004 Halaman: 51
