TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
 |
|||||
 |
 |
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
 |
|||||
 |
 |
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
|
|||||
|
|
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
|
|||||
|
|
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
|
|||||
|
|
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
|
|||||
|
|
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
|
|||||
|
|
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
|
|||||
|
|
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
TUGAS
FISIKA
PEMANASAN
GLOBAL
|
|||||
|
|
||||
DISUSUN OLEH:
NAMA: BARROH HAIBIE
EBRIEL HAJJ
NO ABSEN: 05
KELAS: XI mipa4
Artikel Global Warming
Global Warming
Pemanasan
global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan
daratan Bumi.
Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ±
0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel
on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu
rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia”[1]
melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya
30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari
negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak
setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.
Model
iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global
akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan
2100.[1] Perbedaan angka perkiraan itu dikarenakan oleh penggunaan
skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang,
serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar
penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air
laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun
tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil.[1] Ini mencerminkan besarnya
kapasitas panas dari lautan.
Meningkatnya
suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti
naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang
ekstrim,[2] serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat
pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya
gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.
Beberapa
hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang
diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta
perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke
daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik
di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi
atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap
konsekwensi-konsekwensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di
dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada
pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.
Penyebab
pemanasan global
Efek
rumah kaca
Segala
sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar
energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak.
Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas
yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan
memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini sebagai radiasi infra
merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap
terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara
lain uap air, karbon dioksida, dan metana yang menjadi perangkap gelombang
radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang
yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan
Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata
tahunan bumi terus meningkat.
Gas-gas
tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin
meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang
terperangkap di bawahnya.
Sebenarnya,
efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di
bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur
rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59
°F) dengan efek rumah kaca (tanpanya suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan
menutupi seluruh permukaan Bumi). Akan tetapi sebaliknya, akibat jumlah gas-gas
tersebut telah berlebih di atmosfer, pemanasan global menjadi akibatnya.
Efek
umpan balik
Efek-efek
dari agen penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan
balik yang dihasilkannya. Sebagai contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus
pemanasan akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada
awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer. Karena
uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan
menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan
konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila
dibandingkan oleh akibat gas CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini
meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir
konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat).[3] Umpan
balik ini hanya dapat dibalikkan secara perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia
yang panjang di atmosfer.
Efek-efek
umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila
dilihat dari bawah, awan akan memantulkan radiasi infra merah balik ke
permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat
dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra
merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya
pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu
seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit
direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila
dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim
(sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan
IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua
bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah
pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke
Empat.[3]
Umpan
balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo)
oleh es.[4] Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub
mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersama dengan melelehnya es
tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air
memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan
es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan
menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi
suatu siklus yang berkelanjutan.
Umpan
balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku
(permafrost) adalah mekanisme lainnya yang berkontribusi terhadap pemanasan.
Selain itu, es yang meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan
balik positif.
Kemampuan
lautan untuk menyerap karbon juga akan berkurang bila ia menghangat, hal ini
diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga
membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang merupakan penyerap
karbon yang rendah.[5]
Variasi Matahari
Variasi
Matahari selama 30 tahun terakhir.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Variasi Matahari
Terdapat
hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan
diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan
saat ini.[6] Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah
kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer
sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer
bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960,[7] yang tidak akan
terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini.
(Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi
penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena variasi
Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan
efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan
sejak tahun 1950.[8][9]
Ada
beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin
telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University
mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%
peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar
25-35% antara tahun 1980 dan 2000.[10] Stott dan rekannya mengemukakan bahwa
model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan
terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari; mereka
juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat
juga telah dipandang remeh.[11] Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa
bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari
sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekade-dekade terakhir
ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.
Pada tahun
2006, sebuah tim ilmuan dari Amerika Serikat, Jerman dan Swiss menyatakan bahwa
mereka tidak menemukan adanya peningkatan tingkat “keterangan” dari Matahari
pada seribu tahun terakhir ini. Siklus Matahari hanya memberi peningkatan kecil
sekitar 0,07% dalam tingkat “keterangannya” selama 30 tahun terakhir. Efek ini
terlalu kecil untuk berkontribusi terhadap pemansan global.[12][13] Sebuah
penelitian oleh Lockwood dan Fröhlich menemukan bahwa tidak ada hubungan antara
pemanasan global dengan variasi Matahari sejak tahun 1985, baik melalui variasi
dari output Matahari maupun variasi dalam sinar kosmis.[14]
Mengukur
pemanasan global
Hasil
pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa
Pada awal
1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah
komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global.
Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada
program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil
sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya
menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer.
Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang
dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari
gas-gas rumah kaca di atmosfer.
Para
ilmuan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi
mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus
bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya.
Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang
menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak
memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini
hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Stasiun cuaca pada awalnya, terletak
dekat dengan daerah perkotaan sehingga pengukuran temperatur akan dipengaruhi
oleh panas yang dipancarkan oleh bangunan dan kendaraan dan juga panas yang
disimpan oleh material bangunan dan jalan. Sejak 1957, data-data diperoleh dari
stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari
satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada
70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat
ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar
terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun
terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga
tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling
panas.
Dalam
laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6
derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan
tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah
kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan
meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.
IPCC panel
juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah
lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu
akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. karbon dioksida akan tetap
berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu
menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi,
konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat
pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya,
akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa
perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia
akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar.
Model
iklim
Prakiraan
peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna)
berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan
terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat
terjadi.
Perhitungan
pemanasan global pada tahun 2001 dari beberapa model iklim berdasarkan scenario
SRES A2, yang mengasumsikan tidak ada tindakan yang dilakukan untuk mengurangi
emisi.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Model iklim global
Para
ilmuan telah mempelajari pemanasan global berdasarkan model-model computer
berdasarkan prinsip-prinsip dasar dinamikan fluida, transfer radiasi, dan
proses-proses lainya, dengan beberapa penyederhanaan disebabkan keterbatasan
kemampuan komputer. Model-model ini memprediksikan bahwa penambahan gas-gas
rumah kaca berefek pada iklim yang lebih hangat.[15] Walaupun digunakan asumsi-asumsi
yang sama terhadap konsentrasi gas rumah kaca di masa depan, sensitivitas
iklimnya masih akan berada pada suatu rentang tertentu.
Dengan
memasukkan unsur-unsur ketidakpastian terhadap konsentrasi gas rumah kaca dan
pemodelan iklim, IPCC memperkirakan pemanasan sekitar 1.1 °C hingga 6.4 °C (2.0
°F hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.[1] Model-model iklim juga
digunakan untuk menyelidiki penyebab-penyebab perubahan iklim yang terjadi saat
ini dengan membandingkan perubahan yang teramati dengan hasil prediksi model
terhadap berbagai penyebab, baik alami maupun aktivitas manusia.
Model
iklim saat ini menghasilkan kemiripan yang cukup baik dengan perubahan
temperature global hasil pengamatan selama seratus tahun terakhir, tetapi tidak
mensimulasi semua aspek dari iklim.[16] Model-model ini tidak secara pasti
menyatakan bahwa pemanasan yang terjadi antara tahun 1910 hingga 1945
disebabkan oleh proses alami atau aktivitas manusia; akan tetapi; mereka
menunjukkan bahwa pemanasan sejak tahun 1975 didominasi oleh emisi gas-gas yang
dihasilkan manusia.
Sebagian
besar model-model iklim, ketika menghitung iklim di masa depan, dilakukan
berdasarkan skenario-skenario gas rumah kaca, biasanya dari Laporan Khusus
terhadap Skenario Emisi (Special Report on Emissions Scenarios / SRES) IPCC.
Yang jarang dilakukan, model menghitung dengan menambahkan simulasi terhadap
siklus karbon; yang biasanya menghasilkan umpan balik yang positif, walaupun
responnya masih belum pasti (untuk skenario A2 SRES, respon bervariasi antara
penambahan 20 dan 200 ppm CO2). Beberapa studi-studi juga menunjukkan beberapa
umpan balik positif.[17][18][19]
Pengaruh
awan juga merupakan salah satu sumber yang menimbulkan ketidakpastian terhadap
model-model yang dihasilkan saat ini, walaupun sekarang telah ada kemajuan
dalam menyelesaikan masalah ini. [20] Saat ini juga terjadi diskusi-diskusi
yang masih berlanjut mengenai apakah model-model iklim mengesampingkan
efek-efek umpan balik dan tak langsung dari variasi Matahari.
Dampak
pemanasan global
Para
ilmuan menggunakan model komputer dari temperatur, pola presipitasi, dan
sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model
tersebut, para ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak
pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian,
kehidupan hewan liar dan kesehatan manusia.
Cuaca
Para
ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari
belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain
di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil.
Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah
yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi.
Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin
sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di
beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk
meningkat.
Daerah
hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air yang menguap dari
lautan. Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan
meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan
karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan
meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih
banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan
cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses
pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah
hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit
pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam
seratus tahun terakhir ini)[21]. Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu,
air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi
lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin
dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya
dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang
terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca
menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim.
