Iklim Global dan Iklim Matahari

Secara langsung maupun tidak langsung, angin dan awan di permukaan bumi terkait dengan matahari. Panas dari matahari memproduksi perbedaan temperatur, yang mengarahkan pada perbedaan temperatur. Dan angin selalu bergerak dari tekanan tinggi ke rendah.

Perubahan Iklim

Laut menjadi tempat penyimpanan panas matahari, dan arus laut global menggerakkan energi yang tersimpan tersebut, menyebabkan adanya iklim global, dari angin sepoi-sepoi sampai adanya badai lautan. La-nina, el-nino, merupakan salah satu fenomena musiman, yang selalu terjadi setiap tahun, seiring dengan perubahan bumi mengelilingi matahari. Demikian juga dengan interaksi harian antara udara tropis yang hangat-lembab dan udara dingin arktik yang menyebabkan adanya tornado di selatan dan barat-tengah amerika, dan kadang-kadang mengarah ke timur laut. Pergeseran kutub bumi dalam mengelilingi matahari juga merupakan penyebab terjadinya musim.

Studi mendalam juga dilakukan untuk menunjukkan adanya hubungan antara siklus matahari dengan tingkat terjadinya awan. Seperti juga yang telah dilakukan LAPAN, mengenai tingkat terjadinya awan dengan silus 11-tahunan matahari.

Studi mengenai perubahan kecerlangan matahari, memunculkan dugaan adanya kaitan dengan pemanasan global. Meskipun masih lebih dipercaya bahwa pemanasan global lebih disebabkan karena peningkatan kadar karbon dioksida di bumi, tetapi tidak tertutup kemungkinan bahwa matahari-pun memberikan sumbangan pada pemanasan global. Ketika siklus matahari menuju maksimum, matahari menjadi lebih cerlang, terdapat banyak bukti yang mendukung hubungan antara kecerlangan dan tingkat “kehangatan” global. Hubungan ini tidak hanya untuk siklus 11-tahun-an, tetap untuk periode yang lebih panjang dari aktivitas tinggi dan rendah matahari.

Studi cincin pohon dan es glasial masa lalu menjadi petunjuk temperatur global masa lalu, dan dicoba dicari kaitannya dengan siklus matahari dimasa lalu. Terutama, (kembali) pada jaman es kecil, menjadi petunjuk yang sangat berharga mengenai kaitan tersebut. Aktivitas matahari ternyata cukup tinggi sebelum abad ke-13. Meskipun masih menjadi perdebatan mengenai total keluaran matahari apakah cukup untuk mempengaruhi secara kuat iklim di bumi, tetapi tidak dapat disangkal hubungan tersebut memang ada.

Semburan angin matahari dalam bentuk radiasi, berarti juga adanya semburan proton. Ketika terjadi badai, proton membombardir atmosfer atas, memecah molekul gas seperti nitrogen dan uap air. Ketika terbebaskan, atom-atom tersebut bereaksi dengan molekul ozon dan memecah-nya menjadi unsur yang berbeda. Studi menggunakan satelit menunjukkan bahwa efek tersebut memang terjadi, meskipun kecil tetapi terukur. Dengan demikian, matahari memberikan pengaruh pada perubahan lubang ozon di atmosfer bumi.

Iklim Matahari

Kita telah melihat bagaimana dinamika matahari mempengaruhi lingkungan bumi. Tetapi tentu menarik jika kita penasaran, dinamika matahari yang seperti apakah, sehingga sedemikian mempengaruhi lingkungan bumi?

Seperti yang telah diungkapkan sebelumnya erupsi matahari terbagi menjadi dua kategori besar, yaitu flare dan CME. Sampai saat ini, bagaimana fenomena ini terjadi masih menjadi studi yang mendalam bagi para pakar astrofisika matahari, tetapi secara umum, penyebab utamanya adalah pelepasan secara seketika energi yang tersimpan dalam medan magnetik.

Garis-garis medan magnetik matahari muncul dari dalam matahari melalui lengkungan-lengkungan loop pada korona matahari. Dengan berotasinya matahari, loop-loop ini mengalami puntiran, saling bertaut, tertarik, menyimpan sejumlah besar energi. Ketika tertarik terlalu kuat, loop-loop tersebut seketika saling terlepas, menyesuaikan dirinya lagi, membangkitkan adanya ledakan yang sangat besar (bahkan terbesar dalam tata surya), dan sebagian energinya dilepaskan sebagai semburan radiasi, yang disebut sebagai flare. Cahaya tampak dan ultraviolet flare yang mengarah ke bumi, menempuh waktu 8 menit untuk mencapai bumi. Bahaya terbesar yang muncul dari proton matahari adalah adanya akselerasi akibat lepasan ledakan radiasi, yang sampai 20 menit setelah kejadian flare. Proton energi-tinggi ini terabsorpsi pada lapisah ionosfer, sehingga tidak mengancam kehidupan dalam lingkungan bumi.

Medan magnetik itu sendiri bisa saja terlepas sebagai dirinya sendiri, seperti karet gelang yang dilepaskan dengan kekuatan tinggi; terpental dari atmosfer luar matahari (korona), membawa gas terioniasi yang melingkupinya. Ini yang disebut sebagai CME, paket bermuatan gas terionisasi/plasma, yang perjalanannya ‘dipegangi’ oleh medan magnetik. Kadang- kadang disebut juga disebut sebagai awan magnetik, paket ini yang bisa berukuran lebih besar dari planet-planet tata surya, memberikan pengaruh yang lebih besar di bumi daripada flare. Meskipun bergerak dengan laju supersonik, bergerak sebagai angin matahari, menciptakan gelombang kejut yang mempercepat partikel-partikel bermuatan yang ditemui ditengah jalan. CME ditembakkan pada arah radial keluar dari matahari, dan hanya sebagian yang mengarah ke bumi. Biasanya CME dan partikel-partikel bermuatan yang mengarah pada magnetosfer matahari tiba setelah 3-4 hari setelah kejadian CME, tetapi menyebabkan kejadian elektrik yang signifikan. Energi yang dibawa bias mencapai satu juta elektron-volt, dan cukup untuk menyebabkan terjadinya charging, terutama pada komponen-komponen elektronik pada sistem satelit. Angin tersebut bahkan ketika sampai pada magnetosfer bumi bisa menyebabkan pengerutan magnetosfer. Bahkan arah meda magnetiknya secara langsung bisa mempengaruhi medan magnetik bumi.

CME megarah ke selatan, secara dramatis mempengaruhi medan magnetik bumi, menyebabkan arus muatan listrik yang kuat, atau arus cincin, dan mempengaruhi ekuator magnetik. Arus cincin ini yang berperanan pada gangguan pembangkit tenaga listrik di permukaan bumi. Di dalam ionosfer, arus ini dikenal sebagai elektrojet, yang terkait dengan fenomena aurora, (pada lintang tinggi).

Ditulis oleh

Emanuel Sungging

jebolan magister astronomi ITB, astronom yang nyambi jadi jurnalis & penulis. Punya hobi dari fotografi sampe bikin komik, pokoknya semua yang berhubungan dengan warna, sampai-sampai pekerjaan utamanya adalah seperti dokter bedah forensik, tapi alih-alih ngevisum korban, yang di visum adalah cahaya, seperti juga cahaya matahari bisa diurai jadi warna cahaya pelangi. Maka oleh nggieng, cahaya bintang (termasuk matahari), bisa dibeleh2 dan dipelajari isinya.

66 thoughts on “Iklim Global dan Iklim Matahari

  1. …”Dengan demikian, matahari memberikan pengaruh pada perubahan lubang ozon di atmosfer bumi ….”.Dalam jangka berapa lama?
    Apa ini bisa disimpulkan bahwa tanpa dirusak oleh manusiapun, dalam jangka panjang ozon akan lenyap. atau dengan kata lain,misalkan tidak ada kehidupan cerdas di Bumi, maka kehancuran Bumipun akan terjadi dimulai dari kerusakan atmosfer secara alami?
    Apakah di bintang lain juga memiliki siklus 11 tahunan?

    thxkyu….

  2. Buat Nur: wah ini pertanyaan termasuk sulit yah, karena udah menyangkut kimia. Maaf saya cuman dapat D untuk kimia, tapi saya akan coba menjelaskan, mulai tentang siklus yang terjadi di ozone. Mohon yang lebih pakar kimia & yang ahli soal iklim membantu saya. Tx!

    Sebelum mulai, mungkin perlu diluruskan, apa itu lubang ozon? Apakah ada lubang dilangit pada lapisan ozon? Secara sederhana, lubang ozon itu menyatakan bahwa terjadi pengurangan jumlah ozon di atmosfer, dan karena pengurangan itu, maka, radiasi dari Matahari (UV) bisa lebih banyak menerobos masuk ke bagian bawah atmosfer ini.

    Ozon, itu adalah suatu keadaan molekular ketika tiga atom oksigen saling berikatan (dikenal sebagai O3), dan terbentuk secara alamiah di atmosfer ketika molekul oksigen (O2) mengalami fotodisosiasi – molekulnya pecah, disebabkan oleh menyerap sinar UV matahari, lalu membentuk dua atom oksigen – [karena itu ozon disebut sebagai penapis sinar UV matahari], lalu salah satu atom oksigen itu mengkombinasi dengan molekul O2 yang lain membentuk O3. (Proses fotokimia).

    Molekul ozon menyerap UV, pecah lagi menjadi satu molekul O2 dan satu atom O. Atom oksigen bergabung dengan molekul oksigen yang lain, meregenerasi ozon. Proses ini akan terus berlanjut, dan hanya akan berhenti jika atom oksigen “merekombinasi” dengan satu molekul ozon menjadi dua atom oksigen. (Proses rekombinasi).

    Jumlah ozon di atmosfer tersebut ditentukan oleh keseimbangan antara produksi oleh proses fotokimia dan rekombinasi. Gampang-nya, radiasi Matahari (UV) menciptakan ozon, sedangkan proses rekombinasi memusnahkan ozon.

    Tentu ini adalah proses siklus yang terjadi secara alamiah selama tidak ada gangguan apa-apa.

    Pertanyaannya, kalau siklus ini berjalan terus, apakah akan terganggu dan bisa berhenti? Andaikata tidak ada kehidupan manusia, sehingga tidak menyebabkan gangguan pada siklus tersebut?

    Ozon bisa dihancurkan oleh adanya sejumlah katalis, berupa radikal bebas. Radikal-radikal bebas yang sangat penting dalam proses tersebut antara lain: radikal hidroksil (OH), nitrik-oksida (NO), atom Chlorin (Cl) dan atom Bromin (Br).

    Chlorin dan Bromin merupakan radikal bebas yang dihasilkan oleh kegiatan manusia (CFC) & halon. Sedangkan hidroksil dan nitrik-oksida merupakan radikal-radikal bebas yang terdapat secara alami. Jadi, apa hubungannya dengan aktivitas Matahari?

    Efek langsungnya: kalau Matahari ber-variasi, maka, energi cahaya yang sampai di Bumi juga berubah, dengan demikian, maka cahaya pada UV yang sampai dan mempengaruhi proses kimiawi di lapisan ozon akan berubah. Dengan demikian, ‘lubang’ pada ozon akan berubah juga bukan? Jika pada saat siklus tenang Matahari, maka radiasi UV akan lebih ‘sedikit’, dengan demikian, maka ozon yang diciptakan akan menjadi lebih sedikit daripada yang dimusnahkan, maka keseimbangan akan menuju arah pemusnahan yang lebih besar, ozon menjadi lebih sedikit, dan terjadi lubang ozon. (Tentu saja ini merupakan variasi yang sangat kecil, bila dibandingkan oleh yang berikut ini akan saya coba uraikan).

    Efek tidak langsung? Topik ini seharusnya bisa menjadi thread yang sangat panjang, tapi saya belum ada waktu untuk menuliskannya; jadi secara ringkas, tentu teman2 pernah dengar jargon : Pemanasan Global.

    Saya tidak akan berpanjang-panjang, karena topik ini sangat rumit, sederhananya gini: Bayangkan kita hidup di Bumi ini sama seperti hidup di dalam rumah kaca, terimakasih pada atmosfer Bumi.

    Nah, bayangkan kalau ‘rumah kaca’ yang membuat kita tinggal menjadi bertambah tebal dan tebal, sehingga panas yang seharusnya dibuang keluar terjebak di dalam ‘rumah kaca’? Pastinya menjadi bertambah panas. Kenapa bisa begitu?

    Komponen penyusun rumah kaca kita adalah: uap air, CO2, metana, ozon dan unsur-unsur lain.

    CO2 dan metana bereaksi sedemikian rupa sehingga (butuh referensi lebih lanjut), sehingga tercipta menjadi OH (hidroksil), nah, si pemusnah ozon. Rumit kan? Seiring dengan kemajuan jaman, komponen ini bertambah, CO2 dari pembakaran bahan bakar fosil, metana dari pertanian dan kegiatan industri lain-lain.

    Kembali ke pertanyaan Nur: Apakah atmosfer secara alami bisa rusak? Cukup rumit, studi paleoklimatologi menunjukkan bahwa Bumi telah mengalami berkali-kali perubahan kondisi, pada jaman Jurasik (180 juta tahun yang lalu), pernah terjadi peningkatan efek rumah kaca yang berakibat kenaikan temperatur mencapai 5° Celcius. Lalu kondisi CO2 kembali menjadi normal setelah 150ribu tahun. Tentu saja pada jaman itu manusia belum ada bukan? Ini adalah situasi yang alamiah.

    Bandingkan dengan studi yang dilakukan oleh Panel Antarnegara untuk Perubahan Iklim (The Intergovernmental Panel on Climate Change /IPCC): Temperatur permukaan Bumi naik sebesar 0.7° dalam satu abad. Dan temperatur bisa naik mencapai 1.1 s/d 6.4 °C antara 1990 dan 2100. Bayangkan bahwa angka ini jauh lebih besar daripada yang terjadi pada jaman jurasik. Apakah sebabnya alamiah? Sepanjang jurnal-jurnal yang saya pernah baca, tidak ada yang menolak argumentasi bahwa sebab terbesar peningkatan ini adalah antropogenik (oleh manusia). Padahal umur manusia baru berapa lama? Paling tidak 8000 tahun.

    Jadi, kendati alam bisa mempengaruhi bagaimana nasib hidup dan kehidupan di Bumi, tapi manusia lebih menentukan nasibnya sendiri.

    Apakah Bumi hancur karena hal yang alamiah? Jangan lupa bahwa, Matahari sendiri pun akan mati suatu saat nanti, jadi Bumi bisa hancur karena faktor yang alamiah yang lain. Atau karena tertabrak meteor. Seringkali manusia lupa bahwa nasib manusia hanya bergantung pada sehelai benang tipis.

    Mengenai pertanyaan kedua, apakah bintang mempunyai siklus 11 tahun? Semua bintang mempunyai siklus, tapi tidak harus 11 tahun. Siklus itu mencerminkan adanya aktivitas di dalam bintang, yang muda lebih aktif, yang lebih tua tidak terlalu aktif. Untuk bisa memahami siklus itu, harus ‘membedah’ bintang-bintang tersebut, dan memahami kehidupannya. Intinya adalah, seperti juga manusia mengalami ‘siklus’, demikian juga bintang mempunyai siklus yang mencerminkan bahwa bintang tersebut ‘hidup’. 🙂

  3. Wooow….

    Ternyata tidak sederhana,yah. Cukup membuat dahi berkerut. Saya membacanya pelan-pelan dan berkali-kali supaya bisa paham:).Prosesnya melibatkan banyak hal yah,mulai dari Matahari hingga ke permukaan Bumi.
    Ngomong-ngomong,bagaimana para ilmuwan bisa mengetahui proses yang terjadi di lapisan atmosfer berpuluh km di atas sana ? Apa ini secara teoritis ataukah melalui eksperimen ataukah melalui pengamatan ?

    Saya pernah baca di harian Kompas,dalam soal Pemanasan Global, pakar dari BMG meramalkan perkembangan iklim Bumi ke depan dan untuk itu dibutuhkan 60 parameter atau lebih ( ?), saya lupa tepatnya. kayaknya kompleks,banget gitu.

    Bagaimana para ahli bisa memastikan sekian parameter untuk meramalkan perubahan iklim dari akibat pemanasan global? Apakah bisa dipercaya ramalan tsb? Bagaimana dengan ramalan paranormal (meskipun tdk ilmiah toh kenyataannya banyak yg percaya dgn paranormal) ? Mana yang bisa “dipegang” untuk meneropong masa depan, ilmuwan atau paranormal ?

    Ma kasih yah atas jawabannya yang lengkap. Pertanyaannya banyak,habis temanya menarik sih. 🙂

  4. Semua fakta yang diungkapkan oleh para ilmuwan itu selalu didasarkan pada data yang sahih; yang harus bisa mengungkapkan kenyataan yang ‘sebenar-benar’-nya. Dengan demikian, semua-nya itu adalah kerja keras ilmiah, baik secara teoritis, maupun pengamatan.

    Bagaimana bisa mengetahui proses yang terjadi berkilo-kilo meter di atas sana?

    Pertama, pernah lihat penerbangan balon-balon udara? Biasa dilakukan di BMG/Lapan?
    Kedua, kan sekarang manusia bisa terbang, nah dari terbang itu, banyak hal yang bisa diamati dan di ukur,
    ketiga, kan sekarang peralatan makin canggih, ada pengukuran ozon, ion, tekanan, kelembaban, temperatur, curah hujan, jumlah awan; semua itu adalah hal-hal yang terukur, bisa diukur langsung, bisa dengan metode yang tidak langsung.
    Keempat, sekarang kan udah jaman super komputer, dimana model-model teori bisa diujikan, dan hasilnya dibandingkan dengan hasil pengamatan yang ada, bisa diukur tidak.

    Dari teoritis, maka dibangun proses fisika yang bisa menggambarkan bagaimana suatu fenomena terjadi, dari segi pengamatan, data yang diperoleh dibandingkan, apakah memang sesuai dengan teori atau tidak. Sebagaimana proses dari hipotesa menjadi teori, atau bahkan ada kesalahan dalam pengukuran; semua adalah proses yang ilmiah, dengan pakem-pakem yang ilmiah. Jadi dua-dua-nya sangat diperlukan.

    Apakah ilmuwan meramalkan? Wah, beda sekali ya .. kalau ilmuwan itu ‘meramal’ berdasarkan data yang sahih, diperoleh dari kenyataan di lapangan. Apakah ramalannya itu salah, itu bisa jadi metode yang dipergunakan salah, atau model teoritis-nya kurang akurat, tapi semua-nya bisa dipertanggung-jawabkan. Sedangkan, kalau paranormal itu kan pakai metode yang ‘metafisika’, jadi mohon teman-teman yang pakar metafisika membantu menjawab. Yang mana yang mau dipegang? Ya kembali pada hati nurani Nur sendiri, mau percaya yang ‘logika’ atau yang ‘ghaib’. 🙂

    Sekarang , gimana paranormal meramal nasib bumi 5-10-15 taun ke depan? Soale , banjir di Jakarta 2007 itu sudah diperhitungkan, itu saya denger waktu APRIM di Bali, 2005; tapi kan, yah namanya juga cuman teori (pada waktu itu). Lagian siapa sih yang mau beneran ramalan bencana kejadian kan? 🙂

  5. kita semua mengetahui, bahwa alam semesta merupakan sebuah susunan yang antara satu dan lainnya memiliki suatu keterkaitan. apakah menurut anda bagaimana asal mula terjadinya alam semesesta ini, apakah anda setuju dengan teori2 tentang pembentukan alam semesta yang selama ini sudah dimuat dimana mana. Menurut saya, tidak mungkin alam ini tercipta begitu saja, pasti ada yang mengatur antar satu dan yang lainnya. ibarat sebuah tubuh, jika tidak ada yanbg mengatur pasti akan ada masalah yang akan terjadi. Begitu juga dengan alam semesta, pasti ada suatu zat yang maha kuasa yang telah mengaturnya, Dialah Allah yang maha kuasa yang telah menciptakan alam beserta isinya. Apakah anda setuju dengan pendapat yang telah saya kemukakan?, selanjutnya saya ingin menanyakan tentang, keberadaan makhluk diluar bumi, apakah anda mempunyai sebuah keyakinan mengenai hal ini.

  6. Bung Ahmad, pertanyaan anda terlalu dalam, gak akan bisa dijawab secara sederhana, kalo saya menjawab setuju atau tidak setuju, akan terlalu menyederhanakan permasalahan yang saya pahami, dan hanya membuat langitselatan tidak ada gunanya, karena tidak ada lagi pembelajaran disana.

    soal, keberadaan makhlu luar Bumi? Alangkah lebih baik anda baca post saya yang terkini tentang kehidupan di luar Bumi. Mudah2an berguna. 🙂

  7. …”Hubungan ini tidak hanya untuk siklus 11-tahun-an, tetap untuk periode yang lebih panjang dari aktivitas tinggi dan rendah matahari”….

    jadi ingat sesuatu. ada yg memperkirakan nanti pada saat siklus 11 tahunan matahari ini pada tahun 2013 jakarta bakal menerima air bah akibat dari tingginya curah hujan pada saat itu.

    “Jadi, kendati alam bisa mempengaruhi bagaimana nasib hidup dan kehidupan di Bumi, tapi manusia lebih menentukan nasibnya sendiri.” saya setuju dengan kata itu 😀

    siklus 11 tahunan ini sklus apa? apa karena saat itu posisi matahari dekat dengan bumi atau karena hal lain. bagaimana siklus 11 tahun ini bisa mempengaruhi panas di bumi. apakah ada siklus2 lainnya? mkasih atas jawabannya

  8. Siklus 11-tahunan itu adalah siklus aktivitas Matahari, karena, Matahari itu ternyata mempunyai variasi dalam memancarkan energi-nya , variasi-nya itu berupa siklus; pada saat siklus tenang (seperti saat sekarang ini), energi yang dipancarkan dari Matahari tidaklah terlalu ber-‘api2’, sedangkan pada saat siklus Matahari aktif, Bumi akan terus menerus dibombardir oleh energi tinggi dari aktivitas Matahari.

    Kegiatan Matahari ini paling gampang teramati dari utara-selatan Bumi, ketika ada aktivitas di atmosfer yang dikenal sebagai Aurora (australis/borealis). Sedangkan kalau untuk kita di daerah ekuator, cukup dengan melihat perubahan bintik-bintik di perubahan Matahari. Jadi ibarat remaja yg baru tumbuh, ada satu fase dimana gejolak lagi tinggi, maka wajahnya penuh jerawat (bintik matahari), sedangkan pada saat tidak bergejolak, maka jerawat-nya tidak banyak. Nah itulah yg disebut sebagai siklus 11 tahunan Matahari.

    Sebetulnya siklus Matahari itu banyak, tapi yang paling dominan teramati pola-nya adalah siklus 11-tahunan, mempengaruhi Bumi? Iya, karena bombardir energi yang diterima Bumi juga berubah-ubah, apakah panas-nya mempengaruhi perubahan iklim? Nah itu yang sedang ramai dibahas, karena kl dari pihak2 ttt (*khususnya ini masuk ranah politik, apalagi dari pihak Amerika – lihat film “Inconvenient Truth” -red*), mereka yakin kl sumbangan terbesar perubahan iklim adalah Matahari. Sementara itu, mayoritas ilmuwan yakin, bahwa manusia-lah yang menyebabkan perubahan iklim.

    Sekarang ambil contoh di Indonesia, kenapa air pasang bisa menyebabkan banjir??? Sudah waktunya kita ikut memikirkan hal tersebut, kalau tidak mau Indonesia akan tenggelam, cepat atau lambat.

  9. kita emang ga bisa pungkiri klo pemanasan global emang dah terjadi. akibatnya adalah perubahan iklim dan meningkatnya muka air laut. tp tentang sebabnya ini yg masih diperdebatkan.
    apapun sebabnya, waspada dan terus mencari untuk bisa beradaptasi dengan perubahan alam yg cepat inilah yg bisa kita lakukan.
    besar sedikitnya sumbangan CO2 atas pemanasan global, kerena masih diperdebatkan, maka usaha pengurangan emisi CO2 harus tetap dilakukan
    makasih infonya

  10. mulai dari diri kita sendiri atau seperti yang pernah dilakukan serentak di seluruh dunia dalam gerakan Earth Hour tgl 29 Maret lalu dimana smeua org di seluruh dunia diajak untuk mematikan lampu selama 1 jam pada jam 8 malam waktu setempat.

Tulis komentar dan diskusi...