Nationalgeographic.co.id - Jika dilihat dari luar angkasa, belahan bumi—utara dan selatan—tampak sama terangnya. Hal ini sangat tidak terduga karena Belahan Bumi Selatan sebagian besar tertutup lautan gelap, sedangkan Belahan Bumi Utara memiliki daratan luas yang jauh lebih terang daripada lautan ini.
Selama bertahun-tahun, simetri kecerahan antara belahan bumi ini tetap menjadi misteri. Studi baru yang dilakukan oleh para peneliti Weizmann Institute of Science dan kolaboratornya mengungkapkan korelasi yang kuat antara intensitas badai, kekeruhan, dan tingkat refleksi energi matahari di setiap belahan bumi.
Temuan mereka dalam studi tersebut telah diterbitkan di jurnal PNAS pada 27 Januari dengan judul “The role of baroclinic activity in controlling Earth’s albedo in the present and future climates.”
Studi ini menawarkan solusi untuk misteri yang berusia 50 tahun tersebut, di samping penilaian tentang bagaimana perubahan iklim juga dapat mengubah tingkat refleksi di masa depan.
Pada awal tahun 1970-an, ketika para ilmuwan menganalisis data dari satelit meteorologi pertama, mereka terkejut saat mengetahui bahwa kedua belahan memantulkan jumlah radiasi matahari yang sama. Reflektivitas radiasi matahari ini dikenal dalam istilah ilmiah sebagai "albedo."
Untuk lebih memahami apa itu albedo, pikirkan tentang mengemudi di malam hari: Sangat mudah untuk melihat garis putih terputus-putus, yang memantulkan cahaya dari lampu depan mobil dengan baik, tetapi sulit membedakan aspal yang gelap.
Hal yang sama berlaku saat mengamati Bumi dari luar angkasa: Rasio energi matahari yang mengenai Bumi dengan energi yang dipantulkan oleh masing-masing wilayah ditentukan oleh berbagai faktor. Salah satunya adalah perbandingan lautan gelap dengan daratan terang, yang berbeda dalam reflektifitas seperti aspal dan garis putih yang berselang-seling.
Luas daratan Belahan Bumi Utara kira-kira dua kali luas Belahan Bumi Selatan. Saat mengukur di dekat permukaan Bumi, saat langit cerah, terdapat perbedaan albedo lebih dari 10 persen. Meski begitu, kedua belahan tampak sama terangnya dari luar angkasa.
Dalam studi ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Prof. Yohai Kaspi dan Or Hadas dari Departemen Ilmu Bumi dan Planet Weizmann, berfokus pada faktor lain yang memengaruhi albedo, salah satunya terletak di dataran tinggi dan memantulkan radiasi matahari—awan.
Tim menganalisis data yang berasal dari basis data tercanggih di dunia, termasuk data awan yang dikumpulkan melalui satelit NASA (CERES), serta data dari ERA5, yang merupakan basis data cuaca global yang berisi informasi yang dikumpulkan menggunakan berbagai sumber di udara dan di darat, sejak tahun 1950.
Data ERA5 digunakan untuk melengkapi data awan dan berkorelasi silang selama 50 tahun dengan informasi tentang intensitas siklon dan antisiklon.
Selanjutnya, para ilmuwan mengklasifikasikan badai dalam 50 tahun terakhir menjadi tiga kategori, menurut intensitasnya. Mereka menemukan hubungan langsung antara intensitas badai dan jumlah awan yang terbentuk di sekitar badai.
Sementara Belahan Bumi Utara dan daratan pada umumnya dicirikan oleh badai yang lebih lemah, di atas samudra di Belahan Bumi Selatan, badai sedang dan kuat terjadi. Analisis data menunjukkan bahwa hubungan antara intensitas badai dan kekeruhan bertanggung jawab atas perbedaan kekeruhan antara belahan bumi.
Baca Juga: Munculnya Gunung Baru di Pacitan, Ternyata Diidentifikasi sejak 2006
Baca Juga: Warna Warni Awan Pelangi yang Sangat Langka Menerangi Lingkaran Arktika
Baca Juga: Ada Kemungkinan Ancaman pada Lapisan Ozon karena Letusan Hunga Tonga
"Awan albedo yang muncul dari badai kuat di atas Belahan Bumi Selatan ditemukan sebagai agen penyeimbang berpresisi tinggi ke area daratan yang luas di Belahan Bumi Utara, dan dengan demikian kesimetrisan dipertahankan," kata Hadas. "Ini menunjukkan bahwa badai adalah faktor penghubung antara kecerahan permukaan bumi dan awan, memecahkan misteri simetri."
Bisakah perubahan iklim membuat salah satu belahan menjadi lebih gelap?
Bumi telah mengalami perubahan yang cepat dalam beberapa tahun terakhir, karena perubahan iklim. Untuk memeriksa apakah dan bagaimana hal ini dapat memengaruhi simetri albedo belahan bumi, para ilmuwan menggunakan CMIP6, satu set model yang dijalankan oleh pusat pemodelan iklim di seluruh dunia untuk menyimulasikan perubahan iklim.
Model memprediksi pemanasan global akan mengakibatkan penurunan frekuensi semua badai di atas Belahan Bumi Utara dan badai lemah dan sedang di atas Belahan Bumi Selatan. Namun, badai terkuat di Belahan Bumi Selatan akan meningkat.
Penyebab perbedaan prediksi ini adalah "Amplifikasi Arktika", sebuah fenomena di mana Kutub Utara menghangat dua kali lebih cepat dari laju rata-rata pemanasan Bumi.
Orang mungkin berspekulasi bahwa perbedaan ini akan merusak simetri albedo hemisfer. Namun, penelitian menunjukkan bahwa peningkatan intensitas badai lebih lanjut mungkin tidak mengubah tingkat kekeruhan di Belahan Bumi Selatan karena jumlah awan mencapai saturasi dalam badai yang sangat kuat. Dengan demikian, simetri dapat dipertahankan.
"Belum mungkin untuk menentukan dengan pasti apakah simetri akan pecah menghadapi pemanasan global," kata Kaspi. "Namun, penelitian baru memecahkan pertanyaan ilmiah dasar dan memperdalam pemahaman kita tentang keseimbangan radiasi Bumi dan efektornya. Saat pemanasan global berlanjut, solusi geoengineered akan menjadi penting bagi kehidupan manusia untuk melanjutkannya. Saya harap pemahaman yang lebih baik tentang dasar fenomena iklim, seperti simetri albedo setengah bola, akan membantu dalam mengembangkan solusi ini."