Lebih dari 1,5°C di atas suhu pra-industri: itulah kenaikan suhu rata-rata yang diukur oleh badan-badan pemantau iklim pada tahun 2024. Sebuah rekor yang hanya dapat dijelaskan sebagian oleh aktivitas manusia yang mengeluarkan gas rumah kaca, dan yang kini ingin dipahami oleh para ilmuwan . Sebuah artikel oleh Cathy Clerbaux, Fakultas Sains, dalam The Conversation.
Cathy Clerbaux, Universitas Sorbonne dan Sarah Safieddine , Universitas Sorbonne Setiap awal tahun, lembaga pemantau iklim mempublikasikan data mereka untuk menghitung rata-rata kenaikan suhu global dibandingkan dengan masa pra-industri. Dalam siaran persnya tanggal 10 Januari, layanan Copernicus Eropa melaporkan bahwa tahun 2024 adalah tahun terpanas sejak pengukuran meteorologi dimulai.
Angka ini sangat ditunggu-tunggu karena ini berarti ambang batas 1,5°C, target paling ambisius dalam perjanjian iklim Paris, akan terlampaui untuk pertama kalinya pada tahun 2024.
Tahun ini, suhu rata-rata global yang diukur adalah 15,1°C. Angka ini terus meningkat, seperti yang ditunjukkan dalam animasi di atas: 0,12°C lebih tinggi dibandingkan tahun 2023, dan 0,72°C lebih tinggi dari rata-rata tahun 1991-2020. Ini setara dengan 1,60°C di atas suhu tahun 1850-1900, yang disebut sebagai tingkat pra-industri.
Peningkatan ini bersifat rata-rata: secara lokal, peningkatan ini tidak sama untuk semua orang, dan dapat menghasilkan angka yang lebih tinggi – atau lebih rendah – tergantung di mana Anda berada di dunia. Sebagian besar peningkatan ini disebabkan oleh aktivitas manusia, yang memperkuat efek rumah kaca alami. Namun faktor-faktor lain juga ikut berperan, seperti yang akan kita lihat.
Mari kita lihat mengapa rekor baru ini mengejutkan para ilmuwan, dan hipotesis apa yang menjelaskannya.
Keseimbangan radiasi planet ini
Hal pertama yang perlu diingat adalah tanpa atmosfer, suhu permukaan bumi akan jauh lebih dingin (-18°C), sehingga mustahil bagi kehidupan untuk berkembang seperti yang kita ketahui. Fenomena yang dikenal dengan efek rumah kaca ini dikaitkan dengan adanya apa yang disebut gas rumah kaca di atmosfer, yang menyerap radiasi yang dipancarkan bumi. Inilah yang membuat planet kita tidak menyerupai Mars (atmosfer terlalu dingin dan lemah) atau Venus (atmosfer terlalu panas dan padat).
Saat sinar matahari memasuki atmosfer, sebagian diserap oleh ozon dan oksigen yang secara alami ada di udara, sehingga melindungi kita dari sinar ultraviolet yang paling kuat.
Bagian lainnya dipantulkan dan dihamburkan oleh gas dan partikel yang tersuspensi di atmosfer, serta oleh awan. Aktivitas gunung berapi terkadang berperan penting di sini, menghasilkan tetesan asam sulfat yang melindungi sinar matahari.
[Already over 120,000 subscriptions to The Conversation newsletters. And you – Subscribe today to better understand the world’s major issues].
Sisa radiasi yang datang kemudian dapat dipantulkan oleh permukaan bumi – sebuah fenomena yang dikenal sebagai albedo – atau diserap olehnya. Energi yang disimpan kemudian dipancarkan kembali ke luar angkasa dalam bentuk radiasi infra merah (panas). Dalam perjalanannya, sebagian dari radiasi infra merah ini diserap oleh awan dan gas rumah kaca di atmosfer, terutama uap air, karbon dioksida, metana, dinitrogen oksida, ozon, dan halon. Energi ini kemudian dipancarkan kembali ke segala arah, termasuk ke permukaan bumi, sehingga berkontribusi terhadap efek rumah kaca.
Keseimbangan radiasi adalah energi yang masuk ke atmosfer dikurangi energi yang keluar. Jika keseimbangan ini terganggu, akibatnya suhu naik atau turun.
Memantau suhu untuk membedakan cuaca dari iklim
Ada variasi suhu “alami”, yang terutama terkait dengan siklus musim tahunan, bergantung pada garis lintang. Suhu yang diukur secara lokal bergantung pada jumlah radiasi matahari yang diterima, yang bervariasi menurut garis lintang dan musim.
Radiasi bersih bulanan (dalam W/m2 diukur) oleh instrumen CERES di satelit NASA. Lokasi dimana energi masuk lebih besar daripada energi keluar ditunjukkan dengan warna oranye. Tempat di mana lebih banyak energi keluar daripada masuk berwarna ungu. Tempat keluarnya keseimbangan energi yang masuk dan keluar diberi warna putih/NASA Semakin dekat Anda ke garis khatulistiwa, semakin banyak energi matahari yang Anda terima. Antara bulan April dan September, belahan bumi utara menerima energi matahari paling banyak, sedangkan belahan bumi selatan mendapat manfaat lebih banyak sepanjang sisa tahun tersebut. Dengan dimulainya musim dingin, radiasi bersih menjadi negatif di sebagian besar belahan bumi utara dan positif di belahan bumi selatan.
Selama setahun penuh, terjadi surplus energi bersih di wilayah khatulistiwa dan defisit bersih di wilayah kutub. Selain suhu saja, ketidakseimbangan energi antara khatulistiwa dan kutub adalah kekuatan pendorong utama di balik sirkulasi atmosfer dan lautan, yang mendistribusikan kembali energi ini ke seluruh planet.
Jika kita menambahkan fenomena termal yang terkait dengan keberadaan air ke dalam keseimbangan radiasi, yang dikenal sebagai panas sensibel dan panas laten (panas yang diperlukan untuk mengubah satu satuan massa air dari satu wujud ke wujud lain, baik padat, cair, atau gas), dan juga memperhitungkan variabilitas internal (arus laut dan angin), kita dapat menjelaskan kisaran suhu yang diukur di seluruh dunia.
Penyebab utama variabilitas iklim alami, yang harus dipelajari sebagai gabungan sistem atmosfer laut, adalah fenomena ENSO (El Niño Southern Oscillation), dengan komponen El Niño yang hangat dan komponen La Niña yang dingin. Fenomena-fenomena ini merupakan faktor utama dalam variasi tahun-ke-tahun, yang harus diperhitungkan ketika menganalisis tren jangka panjang, serta letusan gunung berapi besar, yang dapat mendinginkan iklim secara tepat waktu.
Dalam jangka pendek, fluktuasi suhu lokal dapat dijelaskan oleh fenomena fisik: inilah “cuaca”. Saat ini, kita memiliki jaringan pengukuran lokal yang luas, baik di darat maupun di laut, dilengkapi dengan observasi dari instrumen di pesawat, balon suara, dan armada satelit yang terus memantau atmosfer dan permukaan bumi.
Jaringan observasi ini digunakan untuk menghasilkan prakiraan cuaca untuk beberapa hari mendatang, berkat model yang mensimulasikan dinamika atmosfer menggunakan persamaan matematika.
Dalam jangka panjang, sistem observasi ini memainkan peran penting dalam memantau perubahan iklim. Dengan mengumpulkan pengamatan dalam jangka waktu lama dan menyelaraskannya untuk memastikan konsistensi waktu, hal ini memberikan dasar penting untuk memahami tren iklim dan perubahan yang sedang berlangsung.
Mengapa bumi tidak melakukan pemanasan dengan cara yang sama di semua tempat?
Angka rata-rata tahun ini sebesar 1,6°C menutupi kesenjangan lokal yang signifikan. Pertama-tama, bumi terdiri dari sekitar 70% air dan 30% daratan, dan udara memanas dan mendingin lebih cepat daripada air.
Kita semua pernah mengalami fenomena ini di tepi laut, mengingat bahwa suhu air kurang sensitif terhadap fluktuasi cuaca dibandingkan suhu udara. Udara memanas lebih cepat daripada air karena memiliki kapasitas panas yang rendah, kepadatan yang rendah dan, tidak seperti air, tidak mengambil bagian dalam proses panas laten yang melibatkan perubahan keadaan. Akibatnya, hampir di semua tempat, daratan memanas dua kali lebih cepat dibandingkan lautan.
Lalu ada perpindahan massa udara dan air secara konstan dari ekuator ke kutub, dan fakta bahwa suhu yang lebih tinggi meningkatkan pencairan es. Fenomena ini dikenal sebagai “amplifikasi Arktik”.
Hal ini juga sebagian disebabkan oleh cepatnya hilangnya lapisan es laut di wilayah ini: seiring dengan menyusutnya es, energi matahari yang seharusnya dipantulkan oleh es putih cerah diserap oleh lautan, sehingga menyebabkan pemanasan lebih lanjut. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa Kutub Utara memanas empat kali lebih cepat dibandingkan wilayah lain di planet ini.
Kenaikan suhu yang sebagian tidak dapat dijelaskan pada tahun 2024 – untuk saat ini
Pada tahun 2023, kombinasi beberapa faktor menjelaskan rekor suhu yang diukur sepanjang tahun.
akibat letusan gunung berapi bawah laut Hunga Tonga, yang melepaskan uap air dalam jumlah besar ke stratosfer – meskipun masih belum ada konsensus di antara para ilmuwan mengenai pemanasan yang terkait dengan hal ini, dan penurunan polusi di banyak belahan dunia. , termasuk peraturan baru mengenai bahan bakar kapal yang bertujuan untuk mengurangi emisi belerang, yang memiliki efek pendinginan jangka pendek di atmosfer.
Menatap tahun 2024 – Karena fenomena El Niño telah berada dalam fase netral (La Niña) sejak bulan Mei, para ilmuwan memperkirakan suhu akan stabil, atau bahkan menurun secara lokal, pada paruh kedua tahun ini.
Namun bukan itu yang terjadi: suhu tetap tinggi, khususnya di Samudera Atlantik Utara.
Kenaikan suhu permukaan yang lebih cepat dari perkiraan pada tahun 2023 dan 2024 ini menjadi fokus banyak penelitian saat ini, dan menjadi subjek sesi khusus di American Geophysical Union (AGU), yang mempertemukan lebih dari 25.000 ilmuwan pada bulan Desember 2024.
Kemungkinan kedua adalah berkurangnya tutupan awan tingkat rendah, yang terjadi di wilayah tertentu di belahan bumi utara dan daerah tropis.
Keduanya mungkin saling terkait, karena partikel tersuspensi menyemai awan tingkat rendah.
Namun, menurut peneliti lain, tidak satu pun dari penjelasan tersebut yang sepenuhnya menjelaskan kenaikan suhu. Mereka berpendapat bahwa pemanasan global sendiri dapat menyebabkan berkurangnya tutupan awan, sehingga menciptakan umpan balik yang dapat mempercepat laju perubahan iklim selama beberapa dekade mendatang.
Tidak ada keraguan bahwa lembaga-lembaga dan ilmuwan akan memantau dengan cermat tren suhu selama beberapa bulan mendatang, untuk memahami variasi lokal dan global dan mengambil tindakan yang tepat untuk beradaptasi dengan kenyataan baru ini.
Cathy Clerbaux, Direktur Riset CNRS (LATMOS/IPSL), Profesor Tamu Free University of Brussels, Universitas Sorbonne dan Sarah Safieddine, Rekan Peneliti CNRS (LATMOS/IPSL), Universitas Sorbonne Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah Lisensi Creative Commons. Baca.
https://actus.ulb.be/fr/actus/recherche/pourquoi-le-record-de-temperatures-en-2024-est-une-surprise-pour-les-scientifiques
