Belahan Bumi Selatan lebih badai daripada Utara

Selama berabad-abad, para pelaut yang telah berada di seluruh dunia tahu di mana badai yang paling menakutkan. Jawabannya di belahan Bumi Selatan. “Ombaknya setinggi gunung dan mengancam akan membanjiri [kapal] di setiap gulungan,” tulis seorang penumpang dalam pelayaran tahun 1849 yang mengitari ujung Amerika Selatan.

Bertahun-tahun kemudian, para ilmuwan yang meneliti data satelit akhirnya dapat menempatkan angka di belakang intuisi pelaut: Belahan Bumi Selatan memang lebih badai daripada Utara, sekitar 24%, pada kenyataannya. Tapi tidak ada yang tahu kenapa.

Sebuah studi baru yang dipimpin oleh ilmuwan iklim Universitas Chicago Tiffany Shaw menjabarkan penjelasan konkret pertama untuk fenomena ini. Shaw dan rekan-rekannya menemukan dua penyebab utama: sirkulasi laut dan pegunungan besar di Belahan Bumi Utara.

Studi ini juga menemukan bahwa asimetri badai ini telah meningkat sejak awal era satelit pada 1980-an. Mereka menemukan peningkatan itu secara kualitatif konsisten dengan prakiraan perubahan iklim dari model berbasis fisika.

Temuan ini diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

‘Kisah dua belahan’

Untuk waktu yang lama, kami tidak tahu banyak tentang cuaca di Belahan Bumi Selatan: Sebagian besar cara kami mengamati cuaca berbasis darat, dan Belahan Bumi Selatan memiliki lebih banyak lautan daripada Belahan Bumi Utara.

Tetapi dengan munculnya pengamatan global berbasis satelit pada 1980-an, kita dapat mengukur seberapa ekstrem perbedaannya. Belahan Bumi Selatan memiliki aliran jet yang lebih kuat dan peristiwa cuaca yang lebih intens.

Ide-ide telah beredar, tetapi tidak ada yang menetapkan penjelasan pasti untuk asimetri ini. Shaw—bersama dengan Osamu Miyawaki (sekarang di Pusat Penelitian Atmosfer Nasional) dan Aaron Donohoe dari Universitas Washington—memiliki hipotesis dari penelitian mereka sendiri dan penelitian sebelumnya lainnya, tetapi mereka ingin mengambil langkah selanjutnya. Ini berarti menyatukan beberapa baris bukti, dari pengamatan, teori, dan simulasi berbasis fisika iklim Bumi.

“Anda tidak dapat memasukkan Bumi ke dalam toples,” jelas Shaw, “jadi sebagai gantinya kami menggunakan model iklim yang dibangun di atas hukum fisika dan menjalankan eksperimen untuk menguji hipotesis kami.”

Mereka menggunakan model numerik iklim Bumi yang dibangun di atas hukum fisika yang mereproduksi pengamatan. Kemudian mereka menghapus variabel yang berbeda satu per satu, dan mengukur dampak masing-masing pada badai.

Variabel pertama yang mereka uji adalah topografi. Pegunungan besar mengganggu aliran udara dengan cara yang mengurangi badai, dan ada lebih banyak pegunungan di Belahan Bumi Utara.

Memang, ketika para ilmuwan meratakan setiap gunung di Bumi, sekitar setengah perbedaan badai antara kedua belahan bumi menghilang.

Setengah lainnya berkaitan dengan sirkulasi laut. Air bergerak di seluruh dunia seperti ban berjalan yang sangat lambat namun kuat: ia tenggelam di Kutub Utara, bergerak di sepanjang dasar lautan, naik di dekat Antartika dan kemudian mengalir di dekat permukaan, membawa energi bersamanya. Ini menciptakan perbedaan energi antara dua belahan. Ketika para ilmuwan mencoba menghilangkan ban berjalan ini, mereka melihat separuh lainnya dari perbedaan badai menghilang.

Semakin badai

Setelah menjawab pertanyaan mendasar mengenai mengapa Belahan Bumi Selatan lebih badai, para peneliti melanjutkan untuk memeriksa bagaimana badai telah berubah sejak kami dapat melacaknya.

Melihat selama beberapa dekade pengamatan terakhir, mereka menemukan bahwa asimetri badai telah meningkat selama era satelit yang dimulai pada 1980-an. Artinya, Belahan Bumi Selatan semakin badai, sedangkan perubahan rata-rata di Belahan Bumi Utara telah diabaikan.

Perubahan badai Belahan Bumi Selatan terkait dengan perubahan di lautan. Mereka menemukan pengaruh laut serupa terjadi di Belahan Bumi Utara, tetapi efeknya dibatalkan oleh penyerapan sinar matahari di Belahan Bumi Utara karena hilangnya es laut dan salju.

Para ilmuwan memeriksa dan menemukan bahwa model yang digunakan untuk meramalkan perubahan iklim sebagai bagian dari laporan penilaian Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim menunjukkan sinyal yang sama — meningkatnya badai di Belahan Bumi Selatan dan perubahan yang dapat diabaikan di Utara — yang berfungsi sebagai pemeriksaan independen yang penting pada keakuratan model-model ini.

Mungkin mengejutkan bahwa pertanyaan sederhana yang menipu seperti itu — mengapa satu belahan bumi lebih badai daripada yang lain — tidak terjawab begitu lama, tetapi Shaw menjelaskan bahwa bidang fisika cuaca dan iklim relatif muda dibandingkan dengan banyak bidang lainnya.

Hanya setelah Perang Dunia II para ilmuwan mulai membangun model fisika yang mendorong cuaca dan iklim skala besar (di mana kontribusi utama dibuat di Universitas Chicago oleh Prof. Carl-Gustaf Rossby).

Tetapi memiliki pemahaman yang mendalam tentang mekanisme fisik di balik iklim dan responsnya terhadap perubahan yang disebabkan oleh manusia, seperti yang diuraikan dalam penelitian ini, sangat penting untuk memprediksi dan memahami apa yang akan terjadi ketika perubahan iklim semakin cepat.

“Dengan meletakkan dasar pemahaman ini, kami meningkatkan kepercayaan pada proyeksi perubahan iklim dan dengan demikian membantu masyarakat mempersiapkan diri dengan lebih baik terhadap dampak perubahan iklim,” kata Shaw. “Salah satu utas utama dalam penelitian saya adalah untuk memahami apakah model memberi kita informasi yang baik sekarang sehingga kita dapat mempercayai apa yang mereka katakan tentang masa depan. Taruhannya tinggi dan penting untuk mendapatkan jawaban yang tepat untuk alasan yang tepat.”(phys.org)