Climate Change By Sandro Lubis

Approaching of Climate Change by The Milankovitch Theory By Sandro.W. Lubis Department of Meteorology and Geophysic, IPB ICSF, 2009

Perubahan iklim menjadi bahan pembicaraan yang hangat di kalangan ilmuwan mulai dari kalangan Meteorolog, hingga ke para pakar ekonomi. Begitu banyak asumsi dan perdebatan yang sengit mengenai sumber penyebab terjadinya perubahan iklim. Para ilmuwan memperkenalkan berbagai teori dan metode untuk menjelaskan fenomena ini, mulai dari yang ringan seperti skenario sintetik, skenario analog hingga model yang rumit (GCM) atau Mathematical , physical or Statistical Model. Pada kesempatan ini saya akan mencoba menjelaskan mengenai teori Milankovitch yang menjelaskan bagaiamana proses pergeseran benda langit secara alami dapat mengakibatkan terjadinya perubahan temperatur secara spasial di permukaan bumi. Hampir selama 50 tahun teori ini tidak dipedulikan oleh para ilmuwan, tetapi pada tahun 70an konsep ini baru mulai diterima. Revolusi berikutnya dimulai ketika ilmuwan mulai mencoba merekonstruksi data iklim dengan menggunakan metode isotop dari inti samudera. Alhasil ditemukan adanya variasi iklim yang berkorelasi tinggi dengan perubahan geometri orbit bumi. “Milankovitch mengkaji perubahan pada eksentrisitas orbit bumi (orbital eccentricity), kemiringan sumbu bumi (obliquity), dan presisi sumbu rotasi bumi precession (astronomy) dari seluruh pergerakan bumi. Banyak perubahan yang terjadi pada pergerakan dan jumlah orientasi bumi dan dampaknya terhadap lokasi penerimaan radiasi surya di permukaan bumi.

1. Eccentricity Eksentrisitas adalah gambaran imajiner dari bentuk orbit bumi terhadap matahari. Variasi orbit bumi pada matahari dimulai dari orbit yang hampir berbentuk lingkaran dimana nilai e=0.0005 hingga bentuknya memanjang dengan e=0.0607. Nilai ini akan sangat mempengaruhi perbedaan musiman, ketika bumi dekat dengan matahari maka bumi akan memperoleh radiasi surya yang tinggi, sebaliknya ketika bumi berada pada posisi terjauh dari matahari maka radiasi yang akan diterima akan rendah. Sehingga jika posisi bumi dekat dengan matahari dan terjadi pada musim dingin maka musim dingin itu akan lebih panas begitu juga pada musim panas maka musim panas akan lebih panas. Total radiasi surya pada saat terjadi perihelion kirakira 23 % lebih besar dari aphelion.

2. Obliquity Obliquity adalah variasi kemiringan poros bumi dari bidang orbit. Variasi kemiringan adalah 22.1o and 24.5 o dan rata-rata yang kita gunakan adalah 23.5 o .Perubahan

kemiringan ini menghabiskan waktu sekitar 40.000 tahun setiap siklusnya jadi waktu yang dibutuhkan cukup panjang. Karena terjadi perubahan kemiringan ini maka musim di muka bumi menjadi lebih tidak terkendali. Jika kemiringan bumi bertambah maka musim panas akan lebih panas dan musim dingin akan lebih dingin. Sebaliknya jika terjadi pengurangan kemiringan berarti musim panas akan menjadi lebih dingin dan musim dingin akan menjadi lebih panas. Sebagai contoh, jika terjadi kenaikan 1 derajat kemiringan maka energi yang diterima akan meningkat sebesar 1%, wow…saat ini pergerakan mencapai 1.4 km/abad sehingga kemiringan menurun 46.85 inches/century (Berger, 2001).

3. Precession Presisi adalah perubahan arah orientasi sumbu rotasi bumi. Siklus ini menghabiskan waktu selama 19.000-23.000 tahun. Presisi diakibatkan karena dua aktor yaitu guncangan sumbu rotasi bumi dan perputaran pada orbit elips pada bumi sendiri. Jika obliquity mengakibatkan perubahan kemiringan poros bumi maka presisi akan mengkibatkan perubahan arah rotasi bumi. Dampaknya adalah terjadi perubahan tanggal perihelion dan aphelion dan hal ini akan meningkatkan kontras musim pada salah satu belahan bumi dan sementara pada bagian lainnya penurunan, sebagai contoh saat ini posisi bumi sangat dekat dengan matahari pada saat winter di musim dingin pada bumi belahan utara sehingga musim dingin akan lebih panas dan sebaliknya.

Para ahli ilmu bumi berpendapat bahwa perubahan iklim di bumi terjadi karena bumi sedang melewati fase ini atau fase internal matahari (sunspot dan lainnya) sehingga mengakibatkan kenaikan suhu permukaan bumi. Berikut adalah contoh perhitungan perubahan iklim yang memiliki nilai yang mirip dengan output GCM. Asumsi nilai S adalah 1370 w/m2 , suhu rata-rata bumi adalah 287,15K sedangkan a adalah albedo dan e adalah emisivitas. 4r 2 eT 4  r 2 S (1  a ) ln 4  ln e  ln   4 ln T  ln S  ln(1  a )

d 4 de d dT dS d (1  a )   4   4 e  T S (1  a ) dT dS da de 4    T S (1  a ) e Contoh jika terjadi perubahan S pada matahari yang sampai ke bumi sebesar 1 % sedangkan a dan e konstan maka dT dS da de    T S (1  a ) e dT 1 dS  T 4 S dT 287.15 1  x T 4 100 o T  0.72 C Sehingga temperatur bumi meningkat sebesar 0.72 C, nilai ini sama dengan nilai model GCM,hal inilah yang menjadi perdebatan antara ilmuwan mengenai fenomena global warming. 4

Bibliography: 

Kutipan dari kuliah Prof.Ahmad Bey (Deparment of Meteorology and Geophysic)





Milankovitch, Milutin (1998) [1941]. Canon of Insolation and the Ice Age Problem. Belgrade: Zavod za Udz̆benike i Nastavna Sredstva. ISBN 8617066199. ; see also "Astronomical Theory of Climate Change". http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/milankovitch.html. http://www.emporia.edu, Milankovitch theory