Atmosfer Bumi dan Iklim
Pertanyaan Penting
Studi Kasus:
• Dalam 100 tahun terakhir, rata-rata tahunan suhu global telah meningkat kira-kira 0.6°C
• Juga peningkatan pemanasan lebih cepat
• Gambaran keseluruhan mendukung sudut
Apa Penyebab Perubahan Iklim dan Apa
yang Membuatnya Semakin Panas?
• Beberapa studi tentang inti-inti es
• Jawabannya terletak pada keseimbangan energi Bumi
• Albedo:
Persentase cahaya yang diterima oleh permukaan adalah yang
• Energi mempunyai jalur yang kompleks dari
permukaan bumi ke ruang angkasa
• Obyek yang lebih hangat, lebih banyak energi
Variasi dalam Energi Matahari Mungkin
yang Menjadi Alasan Pemanasan Global
• Energi matahari tampaknya bervariasi
sepanjang waktu
Gunung Berapi dapat Merubah Iklim
• Letusan gunung berapi mendinginkan iklim
dalam 2 cara:
- Debu atmosfer memantulkan sinar matahari ke ruang
angkasa
- Partikel debu yang lebih kecil menyebabkan
Debu Hasil Aktifitas Kita Juga
Mendinginkan Iklim
• Pencemaran partikel aerosol mengurangi
jumlah sinar matahari yang mencapai bumi
Variasi Aliran Samudera mungkin
Berakibat pada Iklim
• Aliran samudera dan angin yang kencang
menghangatkan atau mendinginkan planet kita
El Niño: Sebuah Fenomena terkait
dengan Aliran Samudera
• Perubahan iklim terkait dengan variasi dari
aliran laut adalah Osilasi Selatan (Southern Oscillation)
• Semakin mendinginnya air permukaan dan
• El Niño terjadi ketika upwellings berjalan
• El Niño penting untuk 2 alasan:
– Karena kejadiannya menyeluruh (global)
– Sepertinya menjadi lebih umum dan lebih intens
Efek Rumah Kaca, dan Bagaimana
dapat Menghangatkan Permukaan
Bumi
• Suhu permukaan bumi ditentukan oleh 4 faktor
utama:
1. Jumlah sinar matahari yang diterima bumi
2. Jumlah sinar matahari yang dipantulkan bumi 3. Retensi panas oleh atmosfer
• Playing Ping-Pong with infrared rays: - Energi sinar matahari mencapai bumi
- Permukaan bumi memantulkan energi kembali ke atmosfer
• Greenhouse gases (gas rumah kaca) baik dalam mengabsorbsi radiasi inframearh
• Termasuk uap air, carbon dioxide, methane,
nitrogen oxides, ozone dan chlorofluorocarbons (CFCs)
• Gas rumah kaca menahan panas sebanyak kaca
jendela seperti dalam rumah kaca
• Hanya sedikit gas yang mempunyai efek yang
• Efek rumah kaca menahan bumi menjadi lebih
Gas-gas Rumah Kaca Meningkat
• Kita adalah bagian dari alasan itu
• Carbon dioxide telah miningkat di atmosfer
• Pertama kali diusulkan pada awal abad ke 19 • 1957: Sebuah pengamatan (observatory)
didirikan di Mauna Loa Volcano, Hawaii
• Para ilmuwan sekarang dapat memperkirakan
konsentrasi CO2 di atmosfer kuno:
• Manusia menambah CO2 di udara dengan
cara:
- Membakar bahan bakar fossil dan kayu
- Perubahan utama dalam perubahan penggunaan tanah, yaitu penebangan hutan dan penggunaan
• Konsentrainya dua kali lipat dalam 200 tahun
terakhir
• Manusia dapat menambah metana di atmosfer
dengan cara:
- Meningkatnya habitat dimana methana diproduksi oleh kehidupan bakteri
- Meningkatnya jumlah peliharaan hewan ternak (sapi, dsb).
- Pembakaran dan pemrosesan bahan bakar fosil
- Pengrusakan tanah basah (berkurangnya penumpukan methana)
- Meningkatnya besaran timbunan tanah dan penyimpanan materi organik.
• Sekali pemikiran yang tidak berbahaya
• Peningkatan sekitar 5 % per tahun ke atmosfer • Penggunaan propellan dilarang di U.S. Pada
1978
• Protocol Montreal tahun 1987 sebagai
kesepakatan internasional untuk mengurangi dan menghilangkan produksi CFCs
• Meningkatnya di atmosfer dan sepertinya
berkontribusi sebanyak 5 % dari efek anthropogenic rumah kaca
Ozone
• Adalah gas yang berkontribusi terhadap rumah
Apakah menjadi penting jika bumi
bertambah sedikit Panas?
• Perubahan pada atmosfer berakibat kepada
makhluk hidup dan habitat
• Langkah-langkah untuk meramalkan efek:
– Ramalan berubah pada iklim dan kondisi fisik lautan dan permukaan tanah
• Model komputer
merupakan alat ilmiah utama
pada tahap awal
• Hasil model:
pemanasan global akan menambah suhu permukaan bumi sebesar 1.5 to 4.5°C dari
Efek Peningkatan Permukaan Air Laut
Pemansan Global Mempengaruhi Iklim
Bumi
• Gunung es mencair ketika pusat puncak es
Antartika tumbuh
• Berubahnya frekuensi dan intensitas badai- badai
• Perubahan iklim lain:
- contoh : winter yang lebih basah, lebih panas dan summer yang lebih panas serta meningkatnya
Pertanian
• Mungkin secara serius berefek pada persediaan
pangan dunia
• Wilayah pertanian yang terbaik tidak lagi
berada di Amerika Utara
• Kumpulan salju pada musim dingin akan
Penurunan Water Tables dan
Reservoirs
• Dapat mengakibatkan berkurangnya suplay air
secara serius
• Penggunaan air di beberapa region telah tidak
Perubahan Biologis dan Ecologis
• Biosphere berubah akibat kerusakan ekosistem • Musim semi datang dua minggu lebih awal
• Musing semi yang lebih awal mengganggu
beberapa species
• Beberapa species berubah beberapa wilayah
jelajah geografisnya
Migrasi Species
menyebarkan
Penyakit
• Contoh: Perubahan
• Virus West Nile adalah contoh dari sebaran penyakit akibat pemanasan global:
- Winters yang lebih hangat menyimpan nyamuk lebih banyak pada lokasi air tenang
- Spring yang kering meningkatkan air permukaan bagi nyamuk dan konsentrasi burung
- Nyamuk dengan virus menggigit burung yang tidak terinfeksi
- Bururng yang terinfeksi digigit oleh nyamuk yang tidak terinfeksi, dan menyebarkan virus
- Summer yang panas dan basah menyebabkan
Species yang Hampir Punah
• Apa yang terjadi pada spesies yang tidak daapt
migrasi atau beradaptasi?
• Studi Kasus: Kirtland’s Warbler
• Kirtland’s warblers membutuhkan habitat khusus
– Bersarang hanya dalam jack-pine woodlands muda
• Untuk menyelamatkan burung ini , diperlukan,
• Simulasi komputer memperlihatkan bahwa that
Peningkatan Suhu yang lambat
• Mengurangi produksi dan luaran gas rumah
kaca
• Menemukan cara untuk menyimpan (sequester
/store) gas rumah kaca
Mitigasi Pemanasan Global
• Toronto 1988: rekomendasi ilmuan dengan
penurunan sebesar 20% emisi CO2 pada tahun 2005
• Earth Summit 1992: Blueprint untuk mengurangi
emisi global
• Kyoto 1997: Mengumpulkan batasan emisi secara legal
• Kita telah tidak memiliki lagi alasan • Apa yang telah dilaksanakan di USA?
Pengurangan dari efek Pemanasan
Memindahkan beberapa spesies ke habitat baru Membuat preservasi alam yang baru
Membangun koridur kehidupan yang liar
Membentuk varian baru untuk memperbaiki pertanian
ATMOSFER DAN IKLIM BUMI
References
• Keller EA, Botkin DB. Earth Atmosphere and Climate, in: Essential Environmental Science.
