Atmosfer

Buka gambar fitur

Perubahan Iklim: Sebuah Catatan Untuk Ahli Cuaca dan Iklim

Daftar Isi

1. Memahami Sistem Iklim

2. Variabilitas Temporal Alamiah dalam Sistem Iklim

3. Dampak Manusia Pada Sistem Iklim

4. Pemodelan Perubahan Iklim

5. Prediksi Iklim

6. Pengamatan Untuk Pemantauan Iklim Jangka Panjang

7. Pemodelan, Deteksi, dan Atribusi Perubahan Iklim Baru dan Masa Depan

8. Dampak Potensial Perubahan Iklim

Referensi:

Diterjemahkan dan dikembangkan dari: WMO, 2002: Introduction to Climate Change: Lecture Notes for Meteorologist

Chapter 1. Memahami Sistem Iklim

1.4 Karakteristik komponen sistem iklim

1.4.2 Atmosfer

Atmosfer merupakan sistem fluida yang sangat kompleks karena beberapa faktor. Sebagai gas, atmosfer memiliki tingkat kompresibilitas dan mobilitas yang tinggi, sehingga dapat melewati hambatan topografi dan mempertahankan sirkulasi skala global.

Sejumlah faktor pendorong termasuk di dalamnya adalah pemanasan dan pendinginan radiasi, sumber dan penyerap panas laten akibat perubahan fasa air, dan variasi suhu permukaan bumi menimbulkan variasi suhu yang signifikan dalam ketiga dimensi ruang dan waktu.

Variasi suhu ini menimbulkan gaya gradien tekanan horizontal, yang kira-kira konsisten dengan hubungan hidrostatik, yang menjadi dasar pergerakan atmosfer horizontal.

Variasi suhu juga memengaruhi gaya gradien tekanan vertikal yang, jika terjadi ‘ketidakstabilan statis’, dapat menyebabkan gerakan vertikal skala lokal yang besar. Gerakan horizontal skala besar sangat dimodifikasi oleh efek Coriolis yang timbul dari rotasi bumi dan mencapai besaran yang cukup untuk memaksa gerakan transien skala kecil.

Transportasi fluida dan proses nonlinier bersama dengan interaksi antara faktor-faktor fisik yang tercantum di atas mengarah pada sistem sirkulasi umum global yang kompleks dan tertanam dalam sistem berskala lebih kecil dengan skala ruang dan waktu hingga turbulensi atmosfer yang kita lihat dalam hembusan angin dan hembusan angin. penyebaran gumpalan asap.

Siklus hidrologi merupakan bagian penting dari sistem atmosfer. Penguapan dan kondensasi air dapat mentransfer sejumlah besar energi baik secara vertikal maupun horizontal.

Komponen awan dalam siklus hidrologi sangat memengaruhi perpindahan radiasi matahari dan terestrial. Curah hujan merupakan sumber air tawar yang diperlukan bagi kehidupan di permukaan tanah.

Dalam perspektif iklim, yang memperhitungkan statistik kondisi atmosfer, sirkulasi umum dan suhu, kekeruhan, dan suhu terkait pola curah hujan memberikan dasar utama untuk kondisi iklim rata-rata.

Beberapa fitur transien mempunyai variasi waktu yang sistematis yang terkait dengan siklus diurnal dan tahunan yang dijelaskan langsung dalam deskripsi iklim.

Contohnya mencakup rata-rata suhu tinggi dan rendah pada hari itu, suhu rata-rata bulanan untuk setiap bulan dalam setahun, dan kisaran suhu rata-rata bulanan tahunan.

Ciri-ciri sementara yang acak seperti siklon ekstratropis, konveksi lembab di daerah tropis dan garis lintang tengah, dan turbulensi berkontribusi pada deskripsi iklim untuk keadaan ekstrem dan juga keadaan rata-rata jika terdapat korelasi yang tepat di antara variabel-variabel sistem sementara.

Poin terakhir ini layak untuk dikembangkan dan diilustrasikan seperti fitur atmosfer sementara yang relatif acak yaitu awan kumulus. 

Jika sirkulasi vertikal yang terkait dengan konveksi kumulus memiliki gerakan ke atas dengan suhu yang secara sistematis lebih tinggi daripada gerakan ke bawah, diharapkan bahwa gabungan sistem cuaca ini akan menghasilkan perpindahan bersih panas sensibel ke atas.

Dengan cara yang sama, jika dikaitkan dengan siklon ekstratropis, angin dari selatan biasanya lebih hangat daripada angin dari utara, gabungan sistem badai ini akan menghasilkan perpindahan panas sensibel ke utara.

Dalam banyak situasi, sistem transien yang terjadi secara acak memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kondisi berskala lebih besar yang menentukan keadaan rata-rata iklim jangka panjang.

Beberapa grafik iklim ditampilkan di sini untuk menggambarkan perbedaan di seluruh dunia serta untuk menyajikan perbedaan musiman. Penting untuk diingat bahwa kondisi iklim sangat bervariasi di seluruh dunia, oleh karena itu perubahan iklim akan berdampak berbeda terhadap masyarakat di berbagai tempat di dunia.

Misalnya, pemanasan musim panas di Kanada mungkin dianggap sebagai peningkatan musim tanam, sedangkan pemanasan musim panas di Sahara, yang suhunya sudah panas, dapat memberi dampak negatif.

Selanjutnya  tersaji gambar klimatologi suhu permukaan pada bulan Januari dan Juli (Gambar 1.6), curah hujan pada bulan Desember-Februari dan Juni-Agustus (Gambar 1.7), aliran udara permukaan (dan medan tekanan) pada bulan Desember-Februari dan Juni-Agustus (Gambar 1.8 ), dan aliran udara troposfer atas pada bulan Desember-Februari dan Juni-Agustus (Gambar 1.9).

Gambar 1.6 Rata-rata suhu permukaan global pada Januari dan Juli
Gambar: http://www.physicalgeography.net/

Gambar 1.7 Normal curah hujan global berupa intensitas curah hujan per jam yang diambil dari data curah hujan per jam CMORPH untuk Januari 1998–Februari 2017 untuk musim dingin (DJF), musim semi (MAM), musim panas (JJA), musim gugur (SON), dan rata-rata tahunan (e)
Gambar: https://link.springer.com

Suhu permukaan dan curah hujan merupakan parameter utama kondisi kehidupan di permukaan. Bidang angin menyoroti kondisi transportasi atmosfer di permukaan tempat kita tinggal dan di troposfer atas di mana energi kinetik maksimum utama ada dalam sirkulasi (aliran jet subtropis dan kutub).

Perbedaan topografi dan suhu lautan-darat menghasilkan pola bergelombang pada aliran rata-rata horizontal khususnya di Belahan Bumi Utara. Sirkulasi di atmosfer cukup kuat sehingga material yang disuntikkan ke satu bagian atmosfer dapat menyebar dengan cepat ke wilayah yang luas.

Mungkin hanya diperlukan waktu beberapa hari hingga kepulan asap vulkanik atau produk radioaktif mengelilingi bumi. Konstituen dengan masa hidup yang cukup lama, seperti karbon dioksida, diperkirakan memiliki konsentrasi yang relatif seragam di seluruh atmosfer.

Sirkulasi utara-selatan dalam skala besar kurang kuat dibandingkan sirkulasi arah timur-barat (lihat Gambar 1.9).

Gerakan vertikal umumnya jauh lebih kecil daripada gerakan horizontal sehingga perpindahan vertikal unsur-unsur atmosfer mungkin sangat terbatas. Hal ini memperparah penumpukan polutan atmosfer di lapisan bawah atmosfer, terutama di wilayah yang memiliki sumber polutan besar.

Ketidakstabilan internal, umpan balik, dan sifat nonlinier sistem atmosfer dapat mengakibatkan fitur sirkulasi yang tampaknya tidak berhubungan dengan gaya dasar akibat fluks energi di permukaan bumi dan transfer energi radiasi. Contohnya termasuk siklon tropis dan cuaca ekstratropis.

Lebih jauh lagi, sirkulasi mungkin mempunyai lebih dari satu keseimbangan untuk gaya eksternal tertentu. Teori chaos berkaitan dengan karakteristik variabilitas dalam sistem dengan banyak keseimbangan.

Karakteristik atmosfer ini menambah tantangan dan ketidakpastian dalam memahami dan menentukan hasil skenario perubahan iklim. 

Climate4life.info mendapat sedikit keuntungan dari penayangan iklan dan digunakan untuk operasional blog ini.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maukah mentraktir kami secangkir kopi melalu "trakteer id"?