Ini Penyebab Bentuk Awan Menjadi Terpecah-Pecah di Angkasa

Liputan6.com, New York - Awan stratocumulus, yang melayang rendah di langit dan menciptakan setumpuk cakupan awan yang luas, memiliki peran besar bagi Bumi yang kian menghangat ini: puncak putihnya memantulkan kembali radiasi matahari ke angkasa.

Tetapi pelindung alami planet itu berpotensi menghilang mulai tahun ini karena dampak perubahan iklim yang ekstrem. Deretan awan stratocumulus yang kian melenyap, semakin mengintensifkan pemanasan global.

Itulah kesimpulan dari sebuah penelitian yang diterbitkan pada Senin, 25 Februari 2019 di jurnal Nature Geoscience. Studi tentang awan tersebut didasarkan pada model komputer yang memberikan peringatan baru bahwa perubahan iklim dapat memberikan kejutan di atas konsekuensi yang sudah ada dan dapat diprediksi dengan jelas.

Peneliti utamanya, Tapio Schneider, yang merupakan seorang ahli iklim di Caltech, berhipotesis bahwa tingkat karbon dioksida atmosfer yang sangat tinggi dapat menekan pembentukan rentetan awan stratocumulus.

Ia dan rekan-rekannya memodelkan pembentukan awan-awan seperti itu dan, setelah dua tahun menerapkan perhitungan komputer, menyimpulkan bahwa kenaikan kadar CO2 atmosfer dapat memicu lonjakan suhu yang mendadak, sehingga "mengusir" awan stratocumulus.

Efeknya tampak kian kuat jika karbon dioksida mencapai 1.200 bagian per juta --tiga kali lebih besar dari tingkat saat ini, yang sudah jauh lebih tinggi daripada tingkat karbon dioksida pra-industri.

Jika CO2 mencapai 1.300 bagian per juta, menurut laporan baru, suhu atmosfer Bumi akan naik 8 derajat Celcius (46 derajat Fahrenheit).

"Ini efek yang dramatis," kata Schneider kepada The Washington Post, yang dikutip dari Science Alert, Rabu (27/2/2019). "Lapisan awan stratocumulus hilang total."

"Begitu deretan stratocumulus terpecah, mereka hanya terbentuk kembali begitu konsentrasi CO2 turun secara substansial di bawah level standar," menurut penelitian.

Kerry Emanuel, seorang profesor ilmu atmosfer di MIT, membenarkan teori Schneider, "Apa yang ia katakan tentu masuk akal, tetapi awan ini sangat sulit untuk disimulasikan."

Sementara itu, para ahli iklim masih berdebat tentang awan yang kerap muncul di langit luas. Awan dapat memperkuat atau dapat menghalangi pemanasan global, tergantung pada jenis, ukuran, lokasi, ketebalan, durasi pergerakan awan, dan lain-lain. Namun awan sulit dijabarkan dalam model komputer.

"Anda perlu memperkirakan fraksi kecil dari uap air yang akan mengembun menjadi awan," papar Schneider.

Saksikan video pilihan berikut ini:

Sejak awal Revolusi Industri, ketika orang mulai membakar bahan bakar fosil dalam skala besar, suhu global telah meningkat sekitar 1 derajat Celcius, atau sekitar 1,8 derajat Fahrenheit, dengan pemanasan yang didorong oleh kenaikan karbon dioksida di atmosfer, dari sekitar 280 ppm hingga lebih dari 400 ppm.

Schneider, misalnya, tidak berpikir bahwa kadar CO2 yang ekstrem seperti itu akan benar-benar terwujud, hanya karena ia berasumsi bahwa peradaban manusia akan menemukan cara untuk menghindari pemasukan segala jenis karbon ke atmosfer.

Matt Huber, seorang ahli iklim di Purdue University, menuturkan, "Setiap kali Anda melihat hasil yang mengejutkan melalui model iklim, Anda akan merasa khawatir bahwa model itu sendiri terlalu tak stabil, bahwa ada sesuatu yang harus menguatkan model ini."

Selama beberapa dekade, para periset telah mengetahui bahwa 55 juta tahun yang lalu, Bumi mengalami fase panas yang aneh --yang disebut Paleocene Eocene Thermal Maximum (PETM).

Lalu, bagaimana Bumi bisa menjadi sangat panas?

Karbon dioksida adalah elemen udara yang nyata, tetapi model iklim tampaknya tidak dapat mendorong Bumi ke suhu tinggi tanpa tingkat CO2 yang luar biasa, seperti 4.000 ppm atau lebih dari itu. Catatan geologis pun tidak menunjukkan CO2 yang lebih tinggi dari 2.000 ppm.

Awan stratocumulus terbentuk ketika udara hangat naik dari permukaan Bumi dan mendingin di langit, menyebabkan uap air mengembun. Deretan awan seperti itu dikenal di California sebagai marine layers, dan awan ini terkenal karena melayang ke kota-kota pesisir dan mengubah iklim yang hangat menjadi dingin.

Awan ini juga menutupi sebagian besar samudra di wilayah tropis. Pembentukan deretan awan tergantung pada proses pendinginan di bagian atas awan.

Di satu sisi, Schneider dan rekan-rekannya telah mengembangkan model baru dengan menggunakan simulasi "a large eddy". Model ini menunjukkan bahwa proses pendinginan yang diperlukan oleh awan-awan ini akan ditekan jika planet menjadi terlalu hangat.