Climate4life.info - Hidup kita terjalin dalam alur waktu yang terus berputar, diatur oleh sejumlah siklus alam yang terjadi secara teratur dan berurutan. Dari pergantian musim hingga ritme sirkadian, siklus-siklus ini memainkan peran penting dalam kehidupan kita.
Dalam konteks iklim Bumi, salah satu siklus yang menarik perhatian ilmuwan adalah siklus Milankovitch, yang dijelaskan oleh ilmuwan Serbia, Milutin Milankovitch, lebih dari satu abad yang lalu.
Pengantar Siklus Milankovitch
Milankovitch mengemukakan hipotesisnya bahwa perubahan posisi Bumi relatif terhadap Matahari, yang dikenal sebagai siklus Milankovitch, memiliki pengaruh besar terhadap iklim jangka panjang Bumi.Perubahan tersebut memainkan peran kunci dalam memicu periode glasiasi, atau zaman es.
Tiga jenis pergerakan orbit Bumi yang dipelajari oleh Milankovitch adalah eksentrisitas, kemiringan, dan presesi.
Eksentrisitas
Eksentrisitas merujuk pada bentuk orbit Bumi yang tidak sepenuhnya lingkaran. Tarikan gravitasi dari Jupiter dan Saturnus menyebabkan variasi bentuk orbit Bumi dari hampir melingkar hingga sedikit elips.
Eksentrisitas memengaruhi jarak antara Bumi dan Matahari, menghasilkan perbedaan radiasi matahari yang mencapai permukaan Bumi. Meskipun variasi ini kecil, ia memiliki dampak pada durasi musim, dengan musim panas di belahan bumi utara lebih lama dibandingkan musim dingin.
Kemiringan
Kemiringan adalah sudut kemiringan sumbu rotasi Bumi terhadap bidang orbitnya. Perubahan kemiringan ini mempengaruhi musim di Bumi. Semakin besar sudut kemiringan, semakin ekstrim musim yang terjadi.Saat ini, sudut kemiringan Bumi adalah sekitar 23,4 derajat, dan ia berubah secara perlahan selama siklus sekitar 41.000 tahun. Perubahan ini memengaruhi distribusi radiasi matahari di berbagai lintang.
Presesi
Presesi merujuk pada getaran sumbu rotasi Bumi yang disebabkan oleh gaya pasang surut akibat interaksi dengan Matahari dan Bulan. Siklus presesi berlangsung sekitar 25.771,5 tahun.Presesi membuat musim di satu belahan bumi menjadi lebih ekstrim dan di belahan bumi lainnya lebih moderat. Saat ini, perihelion terjadi pada musim dingin di belahan bumi utara dan musim panas di belahan bumi selatan.
Sejarah dan Penemuan Siklus Milankovitch
Istilah "Siklus Milankovitch" berasal dari nama Milutin Milankovitch, seorang ahli matematika dan astronom asal Serbia.
Ia pertama kali mengembangkan teori yang menyatakan bahwa fluktuasi iklim Bumi pada masa lalu, yang terbukti melalui analisis sedimen geologi, disebabkan oleh perubahan dalam jumlah sinar matahari yang mencapai planet ini.
Milankovitch melakukan perhitungan terhadap siklus tersebut sekitar 600.000 tahun yang lalu, termasuk evaluasi terhadap jumlah sinar matahari yang mencapai atmosfer bagian atas Bumi. Ia menyimpulkan bahwa perubahan ini memainkan peran kunci dalam siklus periodik antara zaman es dan interglasial hangat.
Eksentrisitas: Pengaruh dan Perubahan
 |
Bentuk orbit bumi yang disebut Eksentrisitas Gambar: space.com |
Eksentrisitas orbit Bumi memainkan peran penting dalam variasi musiman dan iklim jangka panjang. Orbit Bumi mengelilingi Matahari tidak berbentuk lingkaran sempurna, melainkan elips.
Variasi ini menyebabkan perbedaan jarak antara Bumi dan Matahari, mempengaruhi jumlah radiasi matahari yang mencapai permukaan Bumi.
Pada saat eksentrisitas maksimum, sekitar 23 persen lebih banyak radiasi matahari mencapai Bumi pada titik terdekatnya ke Matahari dibandingkan pada titik terjauhnya.
Saat ini, eksentrisitas Bumi mengalami perubahan yang sangat lambat, berlangsung sekitar 100.000 tahun. Meskipun perubahan total insolasi global akibat eksentrisitas relatif kecil, variasi ini memiliki efek pada durasi musim dan suhu global.
Dalam siklus eksentrisitas, perbedaan jarak antara Bumi dan Matahari pada perihelion (titik terdekat) dan aphelion (titik terjauh) menyebabkan perbedaan signifikan dalam jumlah radiasi matahari yang mencapai Bumi.
Pada perihelion, sekitar 6,8 persen lebih banyak radiasi matahari masuk dibandingkan dengan aphelion. Hal ini menyebabkan musim panas di belahan bumi utara lebih panjang dan lebih hangat daripada musim dingin.
Perubahan eksentrisitas terjadi secara sangat lambat, membutuhkan waktu sekitar 100.000 tahun untuk mencapai titik paling elips atau melingkar. Meskipun pengaruhnya terhadap iklim musiman tahunan relatif kecil, eksentrisitas tetap menjadi faktor penting dalam pemahaman perubahan iklim jangka panjang.
Kemiringan: Musim dan Periode Deglasiasi
 |
Oblikuitas adalah sudut kemiringan bumi terhadap bidang orbit bumi Gambar: space.com |
Kemiringan sumbu rotasi Bumi memainkan peran utama dalam menentukan musim. Dalam jangka waktu jutaan tahun terakhir, suhu bumi bervariasi antara 22,1 dan 24,5 derajat terhadap bidang orbit Bumi.
Semakin besar sudut kemiringan, semakin ekstrim musim yang terjadi, karena belahan bumi menerima lebih banyak radiasi matahari selama musim panas dan lebih sedikit selama musim dingin.
Saat sudut kemiringan mencapai nilai maksimumnya, terjadi periode deglasiasi. Ini adalah waktu di mana lapisan es dan gletser mengalami pencairan yang signifikan. Efeknya tidak seragam secara global, dengan lintang tinggi utara lebih rentan terhadap perubahan radiasi matahari selama musim panas.
Saat ini, sudut kemiringan Bumi adalah sekitar setengah dari nilai maksimumnya, dan ia berkurang secara perlahan dalam siklus sekitar 41.000 tahun.
Presesi: Musim dan Perubahan Arah Rotasi Bumi
 |
Presesi adalah arah menunjuk sumbu rotasi bumi Gambar: space.com |
Presesi aksial membuat sumbu rotasi Bumi bergetar sedikit selama siklus 25.771,5 tahun. Hal ini mengubah kontras musiman di belahan bumi, membuat satu belahan bumi mengalami musim yang lebih ekstrim sementara belahan bumi lainnya mengalami variasi yang lebih moderat.
Saat ini, perihelion terjadi pada musim dingin di belahan bumi utara, menyebabkan musim panas di belahan bumi selatan menjadi lebih panas.
Namun, dalam beberapa ribu tahun, presesi akan menyebabkan perubahan ini, membuat Belahan Bumi Utara mengalami radiasi matahari yang lebih ekstrim dan Belahan Bumi Selatan mengalami variasi musiman yang lebih moderat.
Presesi juga mempengaruhi waktu musiman relatif terhadap titik terdekat dan terjauh Bumi dari Matahari. Meskipun sistem kalender modern terikat pada musim, presesi aksial memastikan bahwa perubahan ini terjadi sepanjang waktu.
Sebagai contoh, saat ini Bintang Utara Bumi adalah Polaris, namun beberapa ribu tahun yang lalu, bintang ini adalah Kochab dan Pherkad.
Presesi aksial bukanlah satu-satunya bentuk presesi. Ada juga presesi apsidal, yang melibatkan getaran seluruh elips orbit Bumi. Siklus presesi apsidal berlangsung sekitar 112.000 tahun, memengaruhi orientasi orbit Bumi relatif terhadap bidang ekliptika.
Mesin Waktu Iklim: Model Milankovitch
Siklus Milankovitch menciptakan model matematika komprehensif yang berfungsi sebagai mesin waktu iklim.Model ini memungkinkan ilmuwan untuk menghitung perbedaan radiasi matahari di berbagai garis lintang bumi beserta suhu permukaan yang sesuai. Meskipun variasi ini kecil, ketika terjadi bersamaan, perubahan-perubahan tersebut dapat menyebabkan perubahan iklim dalam jangka waktu yang sangat lama.
Milankovitch meyakini bahwa perubahan radiasi matahari di lintang tinggi dan musim tertentu memiliki dampak lebih besar terhadap pertumbuhan dan penyusutan lapisan es. Ia juga berpendapat bahwa kemiringan merupakan siklus yang paling signifikan dibandingkan dengan dua siklus lainnya.
Meskipun terdapat perdebatan ilmiah tentang peran relatif antara presesi dan kemiringan, teori Milankovitch berhasil menghitung bahwa Zaman Es terjadi kira-kira setiap 41.000 tahun.
Penting untuk dicatat bahwa teori ini bukanlah solusi tunggal untuk menjelaskan perubahan iklim. Namun, pengaruh siklus Milankovitch telah mendapatkan dukungan dari penelitian yang menggunakan data dari inti es di Greenland dan Antartika.
Data ini memberikan bukti kuat bahwa siklus Milankovitch telah berlangsung sejak ratusan ribu tahun yang lalu.
Perkembangan Teori Milankovitch
Meskipun Milankovitch merumuskan hipotesisnya lebih dari satu abad yang lalu, baru sekitar 10 tahun setelah kematiannya pada tahun 1958, komunitas ilmiah global mulai mengakui serius teorinya.Pada tahun 1976, penelitian oleh Hays et al. menggunakan inti sedimen laut dalam untuk menunjukkan hubungan siklus Milankovitch dengan perubahan iklim besar selama 450.000 tahun terakhir. Zaman Es terbukti terjadi saat Bumi mengalami berbagai tahap variasi orbit.
Sejumlah penelitian lainnya, termasuk yang menggunakan data dari inti es di Greenland dan Antartika, telah mendukung validitas hipotesis Milankovitch. Selain itu, karya Milankovitch diakui oleh Dewan Riset Nasional dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS.
Siklus Milankovitch dan Zaman Es Bumi
Bukti geologi menunjukkan bahwa siklus Milankovitch memainkan peran penting dalam menentukan zaman es di Bumi. Lapisan sedimen yang terakumulasi selama ratusan ribu tahun mencerminkan fluktuasi iklim yang sesuai dengan siklus Milankovitch.
Saat ini, kita tahu bahwa Bumi telah mengalami setidaknya lima zaman es besar dalam 2,4 miliar tahun terakhir.
Hubungan Siklus Milankovitch dengan Perubahan Iklim Saat Ini
Meskipun siklus Milankovitch telah memengaruhi iklim Bumi selama jutaan tahun, hubungannya dengan perubahan iklim saat ini masih diperdebatkan.
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa faktor manusia, terutama emisi gas rumah kaca, memiliki dampak yang lebih signifikan pada perubahan iklim saat ini daripada siklus Milankovitch.
Catatan geologis menunjukkan bahwa bahkan selama masa interglasial, jumlah maksimum karbon dioksida tidak mendekati jumlah yang terlihat saat ini.
Studi pemodelan komputer juga menunjukkan bahwa variabel alami, seperti siklus Milankovitch, tidak dapat sepenuhnya menjelaskan laju pemanasan yang kita alami saat ini.
Kapan Zaman Es Berikutnya Akan Terjadi?
Zaman es berikutnya diperkirakan akan terjadi sekitar 50.000 tahun mendatang.
Meskipun perubahan iklim yang disebabkan oleh aktivitas manusia saat ini mungkin akan menyebabkan kekacauan iklim lebih awal, perubahan signifikan tidak diharapkan dalam dekade-dekade mendatang.
Kesimpulan
Siklus Milankovitch, dengan tiga elemennya yang saling terkait, membentuk suatu sistem kompleks yang memengaruhi iklim Bumi dalam jangka waktu yang sangat lama.Meskipun perubahan yang diakibatkan oleh siklus ini terjadi secara perlahan, mereka memiliki dampak yang signifikan pada suhu global, musiman, dan pembentukan lapisan es.
Teori Milankovitch membantu kita memahami mesin waktu iklim yang membentuk kondisi iklim di masa lalu dan memberikan pandangan terhadap potensi perubahan iklim di masa depan. Saat ini, penelitian terus berlanjut untuk lebih memahami mekanisme yang mendasari perubahan rotasi Bumi dan bagaimana siklus Milankovitch secara khusus mempengaruhi iklim.
Meskipun masih ada pertanyaan dan tantangan ilmiah, teori bahwa siklus Milankovitch memainkan peran kunci dalam menentukan waktu terjadinya siklus glasial-interglasial telah diterima dengan baik oleh komunitas ilmiah global.
Sebagai bagian dari usaha global untuk memahami dan mengatasi perubahan iklim, penelitian ini terus membantu kita merinci kompleksitas alam semesta dan peran kita dalam menjaga keseimbangan iklim Bumi.
Referensi:
- https://climate.nasa.gov/news/2948/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/
- https://earthhow.com/milankovitch-cycle/
- https://www.space.com/milankovitch-cycles
- https://socratic.org/questions/what-are-milankovic-cycles-and-how-do-they-contribute-to-climate-change
0 Comments
Terima kasih atas komentarnya. Mohon tidak meletakkan link hidup yah.