memo-x

Berita, komentar, dan fitur terbaru dari The Memo X

Pengamatan langsung NASA mengkonfirmasi bahwa manusia membuang anggaran energi Bumi

Model superkomputer NASA menunjukkan bagaimana gas rumah kaca seperti karbon dioksida (CO2) – pendorong utama pemanasan global – berfluktuasi di atmosfer bumi sepanjang tahun. Konsentrasi yang lebih tinggi ditunjukkan dengan warna merah. Penghargaan: Studio Visualisasi Sains NASA / Kantor Pemodelan dan Asimilasi Global NASA

Tanah dengan anggaran terbatas – a Anggaran energi. Planet kita terus berusaha menyeimbangkan aliran energi masuk dan keluar dari sistem Bumi. Tetapi aktivitas manusia mengganggu keseimbangan ini, menyebabkan planet kita menjadi hangat sebagai respons.

Energi radiasi memasuki sistem bumi dari sinar matahari yang menyinari planet kita. Sebagian dari energi ini dipantulkan dari permukaan bumi atau atmosfer ke luar angkasa. Sisanya diserap, planet memanas, dan kemudian dipancarkan sebagai radiasi termal dengan cara yang sama seperti aspal hitam memanas dan memancarkan panas pada hari yang cerah. Pada akhirnya, energi ini juga diarahkan ke luar angkasa, tetapi sebagian diserap kembali oleh awan dan gas rumah kaca ke atmosfer. Energi yang diserap juga bisa dipancarkan kembali ke bumi, di mana ia akan lebih menghangatkan permukaannya.

Menambahkan lebih banyak komponen yang menyerap radiasi – seperti gas rumah kaca – atau menghilangkan komponen yang memantulkannya – seperti aerosol – mengganggu keseimbangan energi Bumi, dan menyebabkan Bumi menyerap lebih banyak energi daripada melarikan diri ke luar angkasa. Ini disebut pemaksaan radiasi, dan ini adalah cara dominan aktivitas manusia memengaruhi iklim.

Animasi keseimbangan energi planet yang disederhanakan: menyeimbangkan energi planet antara radiasi masuk (kuning) dan keluar (merah). Di Bumi, proses alam dan manusia memengaruhi jumlah energi yang diterima serta dilepaskan ke luar angkasa. Studi ini menyaring perbedaan dalam anggaran energi bumi karena proses umpan balik, dan mengungkapkan perubahan energi akibat aerosol dan emisi gas rumah kaca. Kredit: Laboratorium Pencitraan Konseptual Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA

Pemodelan iklim memprediksi bahwa aktivitas manusia menyebabkan pelepasan gas rumah kaca dan aerosol yang memengaruhi anggaran energi Bumi. Sekarang, prof NASA Studi tersebut mengkonfirmasi prediksi ini melalui pengamatan langsung untuk pertama kalinya: pemancaran radiasi meningkat karena tindakan manusia, mempengaruhi keseimbangan energi planet dan pada akhirnya menyebabkan perubahan iklim. Makalah itu diterbitkan online pada 25 Maret 2021 di jurnal Surat Penelitian Geofisika.

“Ini adalah penghitungan pertama pemaksaan radiasi total Bumi menggunakan pengamatan global, dengan mempertimbangkan efek aerosol dan gas rumah kaca,” kata Ryan Kramer, penulis senior makalah dan peneliti di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. . Dan Universitas Maryland, Baltimore County. “Ini adalah bukti langsung bahwa aktivitas manusia menyebabkan perubahan dalam anggaran energi Bumi.”

READ  A ritual monument has been discovered in Scotland dating back to the time of Stonehenge

Badan NASA Awan dan Sistem Energi Radiant Bumi (CERES) Proyek tersebut mempelajari aliran radiasi di bagian atas atmosfer bumi. Serangkaian perangkat CERES telah terbang terus menerus di satelit sejak 1997. Masing-masing mengukur jumlah energi yang memasuki sistem bumi dan jumlah daun, memberikan perubahan total dalam radiasi. Data ini, dikombinasikan dengan sumber data lain seperti pengukuran suhu lautan, menunjukkan bahwa terdapat ketidakseimbangan energi di planet kita.

“Tapi itu tidak memberi tahu kita faktor apa yang menyebabkan perubahan dalam keseimbangan energi,” kata Kramer.

Neraca energi Bumi Seri NASA

Instrumen CERES NASA memantau keseimbangan energi Bumi. Gambar ini menunjukkan bagaimana perbedaan antara energi gelombang pendek yang masuk dan yang dipantulkan – energi matahari yang diserap – dapat dibandingkan dengan radiasi yang dipancarkan dari gelombang panjang untuk menentukan perubahan bersih energi bumi. Kredit: Studio Visualisasi Sains NASA

Studi ini menggunakan teknik baru untuk menganalisis perubahan energi total yang disebabkan oleh manusia. Para peneliti menghitung besarnya ketidakseimbangan yang disebabkan oleh fluktuasi faktor-faktor yang sering terjadi secara alami, seperti uap air, awan, suhu, dan albedo permukaan (terutama kecerahan atau pantulan permukaan bumi). Misalnya, file Probe inframerah atmosfer (AIRS) Instrumen di satelit Aqua milik NASA mengukur uap air di atmosfer bumi. Uap air menyerap energi dalam bentuk panas, sehingga perubahan uap air akan mempengaruhi jumlah energi yang pada akhirnya keluar dari sistem bumi. Para peneliti menghitung perubahan energi karena masing-masing faktor alam ini, dan kemudian mengurangkan nilai dari totalnya. Bagian yang tersisa adalah pemancaran radiasi.

Tim menemukan bahwa aktivitas manusia menyebabkan peningkatan pemancaran radiasi di Bumi sekitar 0,5 watt per meter persegi dari 2003 hingga 2018. Peningkatan tersebut sebagian besar disebabkan oleh emisi gas rumah kaca dari hal-hal seperti pembangkit listrik, transportasi, dan industri manufaktur. Aerosol reflektif yang berkurang juga berkontribusi pada ketidakseimbangan.

READ  Cement-like soil and an unexpected lack of energy

Teknik baru ini secara komputasi lebih cepat daripada metode berbasis model sebelumnya, memungkinkan para peneliti untuk memantau pemancaran radiasi hampir secara real time. Metode ini dapat digunakan untuk melacak bagaimana emisi manusia memengaruhi iklim, memantau keberhasilan berbagai upaya mitigasi, dan mengevaluasi model untuk memprediksi perubahan iklim di masa depan.

“Membuat catatan langsung dari pemancaran radiasi yang dihitung dari pengamatan akan memungkinkan kita untuk menilai seberapa baik model iklim mensimulasikan efek ini,” kata Gavin Schmidt, direktur Institut Goddard untuk Studi Luar Angkasa (GISS) NASA di New York City. “Ini akan memungkinkan kami untuk membuat prediksi yang lebih percaya diri tentang bagaimana iklim akan berubah di masa depan.”

Referensi: “Bukti Pengamatan dari Peningkatan Dampak Radiasi Global” oleh Ryan J. Kramer, Howeshe, Brian J. Soden, Lazarus Auropoulos, Gunnar Meyer, Pierce M. Forster dan Christopher J. Smith, 25 Maret 2021, Surat Penelitian Geofisika.
Doi: 10.1029 / 2020GL091585