Akibat Perubahan Iklim nan Ekstrem, Struktur Atmosfer Bumi Berubah

Nationalgeographic.co.id—Perubahan iklim memiliki dampak yang meningkat pada struktur atmosfer bumi. Sebuah studi baru internasional yang telah diterbitkan di Science Advances pada05 November 2021 yang berjudul Continuous rise of the tropopause in the Northern Hemisphere over 1980–2020, mengacu pada pengamatan balon cuaca selama beberapa dekade dan pengukuran satelit khusus untuk mengukur sejauh mana bagian atas dari tingkat terendah atmosfer meningkat. Wilayah itu, tropopause, mendorong batas dengan stratosfer sekitar 50 hingga 60 meter per dekade.

Kenaikan ini disebabkan oleh pemanasan suhu di dekat permukaan bumi yang menyebabkan atmosfer bagian bawah mengembang.

Sebagaimana dilansir Tech Explorist, Bill Randel, seorang ilmuwan di National Center for Atmospheric Research (NCAR), mengatakan, “Ini adalah tanda yang jelas dari perubahan struktur atmosfer. Hasil ini memberikan konfirmasi independen, di samping semua bukti lain dari perubahan iklim, bahwa gas rumah kaca mengubah atmosfer kita.”

Halaman berikutnya...

Ketinggian tropopause, wilayah atmosfer yang membagi troposfer padat bergolak dari stratosfer atasnya dan lebih stabil ini berkisar dari sekitar 5 mil di atas permukaan bumi di kutub hingga 10 mil di khatulistiwa, tergantung pada musim. Lokasi tropopause menarik bagi pilot komersial yang sering terbang di stratosfer bawah untuk menghindari turbulensi, dan berperan dalam badai petir yang parah, puncaknya terkadang mendorong tropopause lebih tinggi dan menarik udara dari stratosfer.

Tingginya tropopause yang terus meningkat dalam beberapa dekade terakhir ini, tidak secara signifikan memengaruhi masyarakat atau ekosistem, tetapi menggambarkan dampak luas dari emisi gas rumah kaca. Ini bukan hanya karena perubahan iklim, tetapi juga karena pendinginan di stratosfer yang terkait dengan penipisan ozon.

Protokol Montreal 1987 dan perjanjian internasional berikutnya untuk membatasi emisi bahan kimia perusak ozon, bagaimanapun, telah berhasil membalikkan hilangnya ozon dan menstabilkan suhu di stratosfer bawah.

Baca Juga: Migrasi Tidak Lagi Sepadan, Akibat Perubahan Iklim dan Tekanan Manusia

Randel dan rekan penulisnya mengumpulkan data baru yang tersedia untuk menganalisis seberapa banyak tropopause terus meningkat saat ini, karena suhu stratosfer tidak lagi memiliki dampak yang signifikan.

Mereka beralih ke dua sumber informasi. Salah satunya adalah arsip pengamatan yang baru-baru ini diperbarui dari radiosondes, yang telah ditinggikan ke atmosfer selama beberapa dekade pada balon cuaca untuk mengukur sifat atmosfer. Karena data radiosonde paling rinci di wilayah daratan Belahan Bumi Utara antara 20 dan 80 derajat di garis lintang, studi baru berfokus pada peningkatan ketinggian tropopause di wilayah itu.

Para ilmuwan juga menganalisis pengamatan dari instrumen satelit khusus sejak tahun 2002 yang menyelidiki atmosfer dengan mengukur sejauh mana sinyal radio Global Positioning System (GPS) membengkok dan melambat saat melewati atmosfer. Teknik inovatif ini, yang dikenal sebagai okultasi radio GPS, sebagian dipelopori oleh serangkaian satelit yang dikenal sebagai COSMIC (sekarang menjadi COSMIC-2), di mana datanya diproses dan disebarluaskan oleh University Corporation for Atmospheric Research, yang mengelola NCAR.

Tim peneliti kemudian menerapkan teknik statistik untuk memperhitungkan dampak peristiwa alam yang secara sementara mengubah suhu atmosfer dan memengaruhi tropopause, seperti letusan gunung berapi dan pemanasan berkala air permukaan di Samudra Pasifik tropis timur yang dikenal sebagai El Niño. Ini memungkinkan mereka untuk mengisolasi peran pemanasan yang disebabkan oleh manusia.

Baca Juga: Dinosaurus Muncul Karena Perubahan Iklim dan Letusan Gunung Berapi

"Studi ini menangkap dua cara penting bahwa manusia mengubah atmosfer," kata Randel.

Analisis mereka terhadap pengamatan radiosonde menunjukkan bahwa ketinggian tropopause telah meningkat dengan kecepatan yang stabil sejak tahun 1980, yaitu sekitar 58-59 meter per dekade, di mana 50-53 meter per dekade disebabkan oleh pemanasan yang disebabkan oleh manusia di atmosfer yang lebih rendah. Tren ini terus berlanjut bahkan ketika pengaruh dari suhu stratosfer telah berkurang, menunjukkan bahwa pemanasan di troposfer memiliki dampak yang semakin besar.

"Ketinggian tropopause semakin dipengaruhi oleh emisi gas rumah kaca bahkan ketika masyarakat telah berhasil menstabilkan kondisi di stratosfer dengan membatasi bahan kimia perusak ozon." tutur Randel.

Pengamatan satelit yang dilakukan sejak tahun 2000 membuktikan bahwa ketinggian tropopause telah meningkat selama dua dekade terakhir.

Tim peneliti internasional yang melakukan studi tersebut dipimpin oleh para ilmuwan di Universitas Nanjing di Cina. Studi ini juga didukung sebagian oleh National Science Foundation, yang merupakan sponsor NCAR.

Baca Juga: Perubahan Iklim: Permasalahan yang Memicu Krisis Kesehatan Masyarakat