Umpan Balik dalam Sistem Iklim

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

1.5 Umpan Balik dalam Sistem Klimat

Umpan balik perubahan iklim adalah dampak pemanasan global yang memperkuat atau mengurangi dampak kekuatan yang awalnya menyebabkan pemanasan. Masukan positif memperparah pemanasan global, sedangkan masukan negatif memperlemah pemanasan global.

Terdapat banyak interaksi fisik signifikan di antara komponen sistem iklim yang relevan untuk perubahan iklim. Gambaran singkat dari komponen-komponen ini disajikan di bawah ini, termasuk: transfer energi radiasi, transfer energi panas, dan interaksi biosfer.

1.5.1 Transfer Energi Radiasi

Radiasi adalah mekanisme utama untuk transfer energi dalam sistem iklim. Pada saat yang sama, karakteristik sistem iklim sendiri memiliki dampak besar pada besarnya transfer energi radiatif. Ada dua umpan balik kunci seperti yang dijelaskan di bawah ini.

1.5.1.1 Umpan balik suhu

Hubungan antara suhu dan radiasi menyediakan umpan balik negatif di mana transfer radiasi cenderung mengurangi variasi suhu dan menstabilkan kondisi suhu. Situasi ini muncul karena dua alasan. Pertama, besarnya emisi radiasi dari suatu zat bergantung pada suhu (mutlak) zat itu dinaikkan ke pangkat keempat. Kedua, emisi radiasi mewakili kehilangan energi dari zat yang menyebabkan suhunya turun. Dalam sistem iklim, radiasi yang terlibat adalah tipe inframerah (terestrial). Oleh karena itu, peningkatan suhu akan menyebabkan pendinginan radiatif yang lebih tinggi.

1.5.1.2 Umpan balik albedo

Sumber energi utama untuk sistem iklim adalah penyerapan radiasi matahari (terlihat). Jumlah yang diserap bergantung pada sifat pantulan (albedo) zat.

Karena ada variasi besar albedo untuk zat-zat dalam sistem iklim, umpan balik signifikan ada berdasarkan variasi jumlah zat tertentu. Umpan balik albedo penting ada untuk tutupan es, tutupan awan, dan karakteristik permukaan tanah. 

Umpan balik ini positif untuk tutupan es karena peningkatan tutupan es meningkatkan albedo keseluruhan di permukaan Bumi yang cenderung mengurangi suhu permukaan sehingga memungkinkan tutupan es untuk meningkat lebih banyak. 

Peningkatan tutupan awan juga cenderung mendinginkan suhu permukaan Bumi berdasarkan efek albedo karena albedo awan cenderung lebih tinggi daripada permukaan Bumi. Namun, awan juga mempengaruhi transfer radiasi inframerah sehingga efek bersihnya pada suhu permukaan Bumi dapat menjadi pemanasan atau pendinginan. 

Secara keseluruhan, albedo permukaan tanah bervariasi sesuai dengan penggunaan lahan, jenis tanaman, dan tutupan es.Ini memberikan umpan balik albedo penting yang terkait dengan aktivitas manusia, kondisi iklim, dan siklus biosfer.

1.5.2 Transfer Energi Panas

Transfer energi panas yang dapat dirasakan dan laten menyediakan transfer energi yang penting antara komponen sistem iklim dan melibatkan umpan balik penting. Transfer energi vertikal antara laut dan atmosfer sudah disebutkan sebelumnya.

Ini harus ditambahkan dengan transfer energi antara daratan dan atmosfer serta antara es dan air laut. Komponen energi laten muncul dari perubahan fase air antara bentuk uap, cair, dan padat.

Dalam banyak kasus, transfer energi laten bisa sama signifikannya dengan transfer energi panas yang dapat dirasakan. Ingatlah bahwa secara rata-rata global, transfer energi laten dari Bumi ke atmosfer jauh lebih besar dari transfer energi panas yang dapat dirasakan (Gambar 1.4). 

Ketergantungan tekanan uap saturasi air terhadap suhu memperkenalkan peran signifikan dari suhu ke dalam umpan balik energi laten panas.

Karena sifat cair mereka, baik atmosfer maupun laut mentransfer jumlah energi panas yang signifikan melalui gerakan horizontal. Umpan balik penting antara atmosfer dan laut ada dalam hal transfer energi latitudinal (ke kutub).

Jika, misalnya, transportasi panas laut ke kutub berubah karena kondisi internal, akan ada perubahan dalam variasi suhu lintang laut yang akan memengaruhi variasi suhu lintang atmosfer.

Ini, pada gilirannya, akan mengubah sirkulasi atmosfer dan transportasi panas ke kutub.

1.5.3 Interaksi Biosfera

Umpan balik penting dua arah antara atmosfer dan biosfera sudah dibahas sebelumnya di Bagian 1.4.6. Di satu sisi, biosfera, sebagai komponen sentral dalam siklus karbon, adalah penentu kunci konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer.

Di sisi lain, atmosfer, khususnya suhu dan presipitasi, memiliki pengaruh besar pada biosfera. Biosfera di atmosfer dan lautan sama-sama memainkan peran penting dalam siklus karbon yang melibatkan karbon dioksida atmosfer.

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"?