28Iklim Bumi, Dahulu dan Sekarang

Seandainya Bumi tidak dikelilingi udara, tetapi memantulkan bagian sinar matahari yang sama seperti sekarang, permukaannya akan mencapai suhu rata-rata sekitar $-19{}^{\circ}\mathrm{C}$: laut membeku, daratan membeku, di mana-mana. Suhu rata-ratanya yang sebenarnya sekitar $15{}^{\circ}\mathrm{C}$. Selisihnya, sekitar $34{}^{\circ}\mathrm{C}$, berasal dari beberapa gas di udara, yang jumlahnya sangat sedikit, yang menahan sebagian panas Bumi agar tidak lepas ke antariksa. Bab ini membahas gas-gas tersebut, iklim Bumi pada masa lalu, serta bagaimana dan mengapa iklim itu berubah sekarang.

Yang sudah kamu ketahui

Iklim suatu tempat adalah cuaca yang biasa dialaminya, dirata-ratakan selama 30 tahun (Bab 11). Lapisan terbawah atmosfer, tempat cuaca terjadi, adalah troposfer (Bab 23). Zaman es, dengan lapisan es yang meluas jauh melampaui kutub, telah datang dan pergi; es laut Arktik telah menyusut sejak tahun 1979 (Bab 27). Dalam kimia, kamu belajar bahwa karbon dioksida, metana, dan uap air adalah gas rumah kaca: gas-gas itu meneruskan sinar matahari, tetapi menyerap cahaya inframerah yang tidak kasatmata yang dipancarkan oleh tanah yang hangat, dan itulah efek rumah kaca; pembakaran batu bara, minyak bumi, dan gas alam melepaskan karbon dioksida.

28.1 Efek rumah kaca dan suhu Bumi

Sinar matahari menembus atmosfer dan memanaskan tanah dan samudra. Seperti setiap benda yang hangat, permukaan yang hangat itu pada gilirannya memancarkan energi, berupa cahaya inframerah yang tidak dapat dilihat mata. Seandainya semuanya lepas ke antariksa, Bumi akan menjadi dunia beku seperti dalam paragraf pertama. Namun, gas-gas rumah kaca di udara menyerap sebagian besar cahaya inframerah ini dan mengirimkan sebagiannya kembali ke bawah: permukaan menerima energi dari Matahari sekaligus dari udara di atasnya, sehingga mencapai suhu yang lebih tinggi.

Efek rumah kaca bersifat alami dan diperlukan: tanpanya tidak akan ada air cair di permukaan. Pertanyaan bab ini lain lagi: apa yang terjadi pada suhu Bumi ketika jumlah gas rumah kaca di udara berubah?

28.2 Iklim masa lalu

Untuk membaca iklim masa lalu yang jauh, para ilmuwan mengebor lapisan es. Setiap tahun, salju turun di Antarktika dan Greenland, dan salju musim panas sedikit berbeda dari salju musim dingin. Setelah terkubur dan tertekan menjadi es, lapisan-lapisan tahunan itu tetap ada, yang satu di atas yang lain, seperti halaman-halaman sebuah buku. Makin dalam esnya, makin tua umurnya.

Inti es menyimpan dua catatan masa lalu. Salju itu sendiri menunjukkan seberapa dingin udara ketika salju itu turun: makin dingin udaranya, makin kecil bagian bentuk hidrogen dan oksigen yang lebih berat di dalam salju. Selain itu, selagi salju tertekan menjadi es, ruang di antara butir-butirnya menutup dan memerangkap gelembung-gelembung kecil udara pada masa itu. Para ilmuwan melepaskan udara purba ini di laboratorium dan mengukur karbon dioksidanya.

Kedua kurva itu menceritakan kisah yang sama. Berulang kali, masa dingin yang panjang, yaitu zaman es, berganti dengan masa hangat yang lebih pendek, lalu dingin datang kembali. Pada saat terdingin, udara di atas Antarktika sekitar $9{}^{\circ}\mathrm{C}$ lebih dingin daripada pada seribu tahun terakhir; pada masa terhangat, udaranya beberapa derajat lebih hangat. Karbon dioksida pun naik turun bersama suhu, antara sekitar $175\,\mathrm{ppm}$ pada masa dingin dan sekitar $300\,\mathrm{ppm}$ pada masa hangat. Kita hidup di salah satu masa hangat, yang dimulai ketika zaman es terakhir berakhir.

Metode 28.1 (Membaca dua catatan berdampingan)

1. Periksalah apakah kedua catatan memakai sumbu waktu yang sama, dan ke arah mana waktu berjalan.
2. Pilihlah satu tanggal pada sumbu waktu dan bacalah setiap catatan pada tanggal itu.
3. Carilah puncak dan lembahnya: apakah keduanya muncul pada waktu yang sama di kedua catatan?
4. Katakan apa yang bergerak bersama-sama, tanpa memutuskan dulu perubahan mana yang menyebabkan perubahan yang lain.

Contoh 28.2 (Zaman es terakhir di dalam inti es)

Pada $20\,000$ tahun sebelum sekarang (angka 20 pada sumbu waktu), kurva suhu berada di sekitar $-9{}^{\circ}\mathrm{C}$ dan karbon dioksida di sekitar $190\,\mathrm{ppm}$. Pada seribu tahun terakhir, kurva suhu dekat dengan 0 dan karbon dioksida dekat dengan $280\,\mathrm{ppm}$. Jadi, pada saat terdingin zaman es terakhir, udara di atas Antarktika sekitar $9{}^{\circ}\mathrm{C}$ lebih dingin, dan mengandung $280 - 190 = 90\,\mathrm{ppm}$ karbon dioksida lebih sedikit, sepertiga lebih sedikit.

Lebih jauh lagi ke masa lalu, Bumi pernah mengalami iklim yang jauh lebih hangat daripada iklim mana pun selama 800 000 tahun terakhir. Kajian-kajian ilmiah memperkirakan bahwa terakhir kali permukaan Bumi bertahan $2.5{}^{\circ}\mathrm{C}$ atau lebih di atas tingkatnya pada akhir abad ke-19 adalah lebih dari tiga juta tahun yang lalu.

28.3 Catatan masa kini

Sejak akhir abad ke-19, suhu diukur setiap hari di ribuan stasiun cuaca di darat dan di laut, dengan termometer yang disimpan di tempat teduh. Untuk mengikuti seluruh planet, para ilmuwan tidak merata-ratakan suhunya sendiri, yang bergantung pada letak setiap stasiun, melainkan seberapa jauh setiap suhu berbeda dari nilai biasanya sendiri.

Definisi 28.3 (Anomali suhu)

Yang disebut anomali suhu adalah selisih antara suatu suhu dan rata-ratanya selama suatu periode acuan yang dipilih. Anomali itu positif jika suhunya lebih hangat daripada rata-rata itu, negatif jika lebih dingin.

Catatan suhu global NASA, misalnya, memberikan anomali setiap tahun dibandingkan dengan rata-rata 1951–1980, dari stasiun-stasiun darat dan dari pengukuran permukaan laut. Jika dirata-ratakan per dasawarsa, catatan itu menunjukkan kenaikan yang jelas.

Definisi 28.4 (Pemanasan global)

Yang disebut pemanasan global adalah kenaikan suhu rata-rata permukaan Bumi, secara keseluruhan, sejak paruh kedua abad ke-19.

Dari tahun ke tahun, catatan itu naik turun: satu tahun bisa lebih sejuk daripada tahun sebelumnya, karena cuaca selama satu tahun penuh, di atas samudra dan benua, juga berubah-ubah. Karena itu, untuk mengukur pemanasan, para ilmuwan membandingkan rata-rata selama banyak tahun, tidak pernah dua tahun saja.

Metode 28.5 (Mengukur pemanasan di antara dua periode)

1. Pilihlah dua periode yang masing-masing sekurang-kurangnya sepuluh tahun, satu di awal dan satu di akhir, agar naik turunnya tahun-tahun tunggal saling meniadakan.
2. Rata-ratakan anomali tahunan setiap periode.
3. Kurangkan rata-rata awal dari rata-rata akhir: hasilnya adalah pemanasan di antara kedua periode itu, dalam derajat.
4. Sebutkan catatan dan periode mana yang kamu pakai: catatan lain, atau periode lain, memberikan angka yang sedikit berbeda.

Contoh 28.6 (Pemanasan sejak tahun 1970-an)

Dalam catatan NASA, anomali sepuluh tahun 1970–1979 rata-rata $0.03{}^{\circ}\mathrm{C}$, dan anomali 2010–2019 rata-rata $0.80{}^{\circ}\mathrm{C}$. Pemanasan di antara kedua dasawarsa itu adalah $0.80 - 0.03 = 0.77{}^{\circ}\mathrm{C}$, dalam empat puluh tahun: sekitar $0.19{}^{\circ}\mathrm{C}$ per dasawarsa. Tahun-tahun tunggal, yang juga berselang empat puluh tahun, akan memberikan jawaban yang sangat berbeda: 1976 ($-0.10$) dibandingkan dengan 2016 (1.01) memberikan $1.11{}^{\circ}\mathrm{C}$, tetapi 1979 (0.16) dibandingkan dengan 2011 (0.61) hanya memberikan $0.45{}^{\circ}\mathrm{C}$.

Karbon dioksida di udara telah diukur secara langsung sejak bulan Maret 1958, di sebuah observatorium sekitar $3400\,\mathrm{m}$ di lereng gunung api Mauna Loa, di Hawaii. Pada tahun 1959, rata-rata tahunannya $316\,\mathrm{ppm}$; pada tahun 2025, nilainya sudah mencapai $427\,\mathrm{ppm}$, jauh di atas $300\,\mathrm{ppm}$ yang tidak pernah dilampauinya selama 800 000 tahun yang tercatat dalam es. Kenaikannya makin lama makin cepat: kurang dari $1\,\mathrm{ppm}$ setahun pada tahun 1960-an, lebih dari $2.5\,\mathrm{ppm}$ setahun dalam sepuluh tahun terakhir.

Data tahun 2025

Rata-rata tahunan karbon dioksida di Mauna Loa adalah $427.35\,\mathrm{ppm}$ pada tahun 2025. Dalam catatan NASA, tahun terhangat sejak 1880 adalah 2024, dengan anomali $1.28{}^{\circ}\mathrm{C}$ dibandingkan dengan 1951–1980.

Permukaan laut juga naik. Sejak tahun 1993, satelit telah mengukur ketinggian permukaan laut di seluruh dunia: garis tren catatannya naik sekitar $3.2\,\mathrm{mm}$ setahun, sekitar $10\,\mathrm{cm}$ dalam tiga puluh tahun. Ada dua hal yang menaikkan permukaan laut: air yang menghangat memuai, dan es daratan yang mencair menambahkan air ke samudra. Dan es memang menyusut: gletser-gletser gunung hampir di mana-mana sedang mundur, dan es laut musim panas di Arktik telah kehilangan hampir separuh luas sebarannya sejak tahun 1979 (Bab 27).

28.4 Perubahan iklim dan penyebabnya

Definisi 28.7 (Perubahan iklim)

Yang disebut perubahan iklim adalah perubahan iklim Bumi, atau iklim suatu wilayah, yang berlangsung selama puluhan tahun atau lebih: perubahan suhu rata-ratanya, hujannya, anginnya, atau esnya, bukan sekadar satu musim yang tidak biasa.

Iklim selalu berubah, seperti yang ditunjukkan inti es. Yang baru adalah kecepatan perubahan masa kini, dan penyebabnya. Para ilmuwan dari seluruh dunia secara berkala menilai apa yang telah diterbitkan tentang iklim, dalam laporan-laporan Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC). Laporan-laporan itu menimbang seberapa pasti setiap pernyataan, dengan kata-kata yang dipilih secara cermat.

Dalam laporan-laporan ini, setiap kata di bawah mempunyai arti yang tetap: peluang dari 100 bahwa pernyataan itu benar.

Beberapa pernyataan tidak memakai satu pun kata ini: pernyataan itu diberikan sebagai fakta, misalnya “hal itu tidak terbantahkan”. Ketika kamu membaca berita tentang iklim, carilah kata-kata ini, dan perhatikan mana yang dipertahankan berita itu dan mana yang dibuangnya.

Kajian yang diterbitkan pada tahun 2021 menyatakan hal-hal berikut.

• Tidak terbantahkan bahwa pengaruh manusia telah menghangatkan atmosfer, samudra, dan daratan.
• Suhu permukaan global pada 2011–2020 sekitar $1.1{}^{\circ}\mathrm{C}$ lebih tinggi daripada pada 1850–1900, dan masing-masing dari empat dasawarsa terakhir lebih hangat daripada dasawarsa mana pun sebelumnya sejak 1850.
• Pemanasan akibat manusia dari 1850–1900 sampai 2010–2019 mungkin sebesar 0.8 sampai $1.3{}^{\circ}\mathrm{C}$, dengan perkiraan terbaik $1.07{}^{\circ}\mathrm{C}$: kira-kira seluruh pemanasan yang teramati. Penyebab-penyebab alami bersama-sama hanya mengubah suhu sebesar $-0.1$ sampai $+0.1{}^{\circ}\mathrm{C}$.
• Karbon dioksida di udara pada tahun 2019 lebih tinggi daripada kapan pun dalam sekurang-kurangnya dua juta tahun (keyakinan tinggi); kadarnya telah naik 47 % sejak tahun 1750.
• Pengaruh manusia sangat mungkin menjadi penyebab utama mundurnya gletser sejak tahun 1990-an dan menyusutnya es laut Arktik; dan sangat mungkin menjadi penyebab utama naiknya permukaan laut sejak sekurang-kurangnya tahun 1971.

Sejarah — Kurva Charles David Keeling

Pada bulan Maret 1958, seorang ahli kimia muda dari Scripps Institution of Oceanography, Charles David Keeling, mulai mengukur karbon dioksida di udara di Mauna Loa, tinggi di atas laut dan jauh dari kota mana pun. Pengukurannya terus berlangsung sejak itu: pengukuran itu adalah catatan terpanjang karbon dioksida yang diukur langsung di udara, dan kurva yang digambarnya, yang naik dari tahun ke tahun, menyandang namanya, yaitu kurva Keeling.

Mengapa pemanasan mengikuti karbon dioksida? Pembakaran batu bara, minyak bumi, dan gas alam melepaskan karbon dioksida; makin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak cahaya inframerah yang dipancarkan permukaan yang diserap dan dikirim kembali ke bawah, dan permukaan pun menghangat. Uap air, metana, dan gas rumah kaca lainnya menambah efek itu. Masa lalu dan masa kini sepakat: di dalam inti es maupun dalam catatan masa kini, suhu Bumi dan karbon dioksidanya naik dan turun bersama-sama.

28.5 Latihan

Latihan 28.1 ★

(a) Berapa suhu rata-rata permukaan Bumi seandainya tidak ada efek rumah kaca? (b) Berapa suhunya dengan efek itu? (c) Berapa derajat efek rumah kaca menghangatkan permukaan? (d) Sebutkan dua gas rumah kaca.

Solusi

Solusi Latihan 28.1.

(a) Sekitar $-19{}^{\circ}\mathrm{C}$. (b) Sekitar $15{}^{\circ}\mathrm{C}$. (c) $15 - (-19) = 34$: sekitar $34{}^{\circ}\mathrm{C}$. (d) Dua di antara: karbon dioksida, uap air, metana.

Latihan 28.2 ★

Cuaca atau iklim? (a) Kemarin hujan sepanjang hari. (b) Musim panas di wilayah ini panas dan kering. (c) Tahun 2010-an lebih hangat daripada tahun 1980-an di seluruh dunia. (d) Minggu depan akan dingin.

Solusi

Solusi Latihan 28.2.

(a) Cuaca. (b) Iklim. (c) Iklim (dan perubahan iklim: perubahan selama puluhan tahun). (d) Cuaca.

Latihan 28.3 ★

Perhatikan foto potongan inti es. (a) Berapa panjang potongan itu, dan berapa tahun salju yang dikandungnya? (b) Hitunglah tebal rata-rata lapisan satu tahun, dalam sentimeter. (c) Mengapa es terdalam pada sebuah lapisan es adalah es yang paling tua?

Solusi

Solusi Latihan 28.3.

(a) $19\,\mathrm{cm}$, sebelas tahun. (b) $19 \div 11 \approx 1.7\,\mathrm{cm}$. (c) Salju setiap tahun jatuh di atas salju tahun-tahun sebelumnya, sehingga makin dalam sebuah lapisan, makin awal salju itu turun.

Latihan 28.4 ★

Suhu rata-rata bulan Juli di sebuah kota selama 1991–2020 adalah $21.0{}^{\circ}\mathrm{C}$. Berikan anomali suhu bulan Juli yang rata-ratanya (a) $22.4{}^{\circ}\mathrm{C}$; (b) $20.3{}^{\circ}\mathrm{C}$; (c) $21.0{}^{\circ}\mathrm{C}$. (d) Apa arti anomali yang negatif?

Solusi

Solusi Latihan 28.4.

(a) $22.4 - 21.0 = +1.4{}^{\circ}\mathrm{C}$. (b) $20.3 - 21.0 = -0.7{}^{\circ}\mathrm{C}$. (c) $0{}^{\circ}\mathrm{C}$. (d) Bulan itu lebih dingin daripada rata-ratanya selama 1991–2020.

Latihan 28.5 ★★

Gunakan diagram batang per dasawarsa. (a) Dasawarsa mana saja yang lebih dingin daripada rata-rata 1951–1980? (b) Bacalah anomali tahun 1980-an dan tahun 2010-an. (c) Berapa besar pertambahan anomali di antara kedua dasawarsa itu? (d) Apakah kenaikannya teratur dari satu dasawarsa ke dasawarsa berikutnya di sepanjang catatan?

Solusi

Solusi Latihan 28.5.

(a) Tahun 1880-an sampai 1930-an, tahun 1950-an, dan tahun 1960-an. (b) Sekitar $0.25{}^{\circ}\mathrm{C}$ dan $0.80{}^{\circ}\mathrm{C}$. (c) $0.80 - 0.25 = 0.55{}^{\circ}\mathrm{C}$. (d) Tidak: dasawarsa-dasawarsa dari tahun 1880-an sampai 1910-an menjadi sedikit lebih dingin, dan tahun 1950-an sedikit lebih dingin daripada tahun 1940-an; tetapi sejak tahun 1970-an setiap dasawarsa lebih hangat daripada dasawarsa sebelumnya.

Latihan 28.6 ★★

Di Mauna Loa, rata-rata tahunan karbon dioksida adalah $315.98\,\mathrm{ppm}$ pada tahun 1959, $324.62\,\mathrm{ppm}$ pada tahun 1969, $401.01\,\mathrm{ppm}$ pada tahun 2015, dan $427.35\,\mathrm{ppm}$ pada tahun 2025. (a) Berapa rata-rata kenaikannya per tahun dari 1959 sampai 1969? (b) Dari 2015 sampai 2025? (c) Berapa kali lebih cepat kenaikan pada periode kedua? (d) Berapa persen karbon dioksida bertambah dari 1959 sampai 2025?

Solusi

Solusi Latihan 28.6.

(a) $(324.62 - 315.98) \div 10 \approx 0.86\,\mathrm{ppm}$ setahun. (b) $(427.35 - 401.01) \div 10 \approx 2.63\,\mathrm{ppm}$ setahun. (c) $2.63 \div 0.86 \approx 3.1$: sekitar tiga kali lebih cepat. (d) $(427.35 - 315.98) \div 315.98 \times 100 \approx 35~\%$.

Latihan 28.7 ★★

Gunakan catatan 800 000 tahun. (a) Tuliskan 800 000 tahun dalam notasi ilmiah. (b) Kira-kira berapa lama yang lalu terakhir kali udara sehangat sekarang, sebelum masa hangat kita sendiri? (c) Berapa kadar karbon dioksida di udara pada masa itu? (d) Apakah suhu dan karbon dioksida naik dan turun pada waktu yang sama?

Solusi

Solusi Latihan 28.7.

(a) $8 \times 10^5$ tahun. (b) Sekitar $120\,000$ sampai $130\,000$ tahun yang lalu: di sana kurva suhu naik di atas 0. (c) Sekitar $275\,\mathrm{ppm}$. (d) Ya: puncak dan lembah kedua kurva muncul pada waktu yang sama.

Latihan 28.8 ★★

Permukaan laut naik sekitar $3.2\,\mathrm{mm}$ setahun. (a) Berapa besarnya dalam 10 tahun, dalam sentimeter? (b) Jika laju ini tetap, berapa kenaikannya antara tahun 2025 dan 2100? (c) Sebutkan dua alasan mengapa permukaan laut naik. (d) Apakah mencairnya es laut Arktik menaikkan permukaan laut? Jelaskan.

Solusi

Solusi Latihan 28.8.

(a) $3.2 \times 10 = 32\,\mathrm{mm} = 3.2\,\mathrm{cm}$. (b) $2100 - 2025 = 75$ tahun; $75 \times 3.2 = 240\,\mathrm{mm}$, sekitar $24\,\mathrm{cm}$ (dan lebih jika kenaikannya makin cepat). (c) Air laut memuai ketika menghangat; es di daratan mencair dan airnya mengalir ke laut. (d) Tidak: es laut sudah mengapung di laut, sehingga mencairnya tidak menaikkan permukaan laut.

Latihan 28.9 ★★

Menurut kata-kata IPCC, berapa sekurang-kurangnya peluang dari 100 bahwa setiap pernyataan berikut benar? (a) “Sangat mungkin…” (b) “Mungkin…” (c) “Hampir pasti…” (d) Sebuah surat kabar menulis “para ilmuwan yakin bahwa” tentang sebuah pernyataan yang oleh laporan itu disebut mungkin. Apa yang salah?

Solusi

Solusi Latihan 28.9.

(a) 90. (b) 66. (c) 99. (d) Mungkin berarti sekurang-kurangnya 66 peluang dari 100, bukan kepastian: surat kabar itu membuat pernyataan itu terdengar lebih pasti daripada yang dikatakan para ilmuwan.

Latihan 28.10 ★★

Seorang teman berkata, “Musim dingin ini yang terdingin dalam sepuluh tahun di tempat tinggalku, jadi Bumi tidak sedang memanas.” Jelaskan, dengan memakai kata-kata cuaca, iklim, dan global, mengapa alasan ini tidak dapat dipertahankan.

Solusi

Solusi Latihan 28.10.

Satu musim dingin yang dingin di satu tempat adalah cuaca: musim itu menunjukkan apa yang terjadi selama beberapa bulan di satu titik. Pemanasan global adalah perubahan iklim, yang diukur selama puluhan tahun, dan bersifat global: pemanasan itu adalah rata-rata di seluruh Bumi. Musim dingin yang dingin di sini dapat terjadi sementara Bumi secara keseluruhan lebih hangat daripada sebelumnya, dan rata-rata per dasawarsa terus naik.

Latihan 28.11 ★★★

Pada saat terdingin zaman es terakhir, sekitar $2 \times 10^4$ tahun yang lalu, udara mengandung sekitar $190\,\mathrm{ppm}$ karbon dioksida; tepat sebelum era industri, sekitar $280\,\mathrm{ppm}$; pada tahun 2025, sekitar $427\,\mathrm{ppm}$. (a) Berapa besar kenaikan karbon dioksida dari zaman es sampai era industri, dan dalam berapa tahun? (b) Berapa besar kenaikannya dari era industri sampai tahun 2025? Anggaplah tahun 1750 sebagai awal era industri. (c) Bandingkan kedua kenaikan itu: besarnya, dan laju rata-ratanya per tahun, dengan memakai notasi ilmiah. (d) Apa kata IPCC tentang kadar karbon dioksida sekarang dibandingkan dengan masa lalu?

Solusi

Solusi Latihan 28.11.

(a) $280 - 190 = 90\,\mathrm{ppm}$, dalam sekitar $2 \times 10^4$ tahun. (b) $427 - 280 = 147\,\mathrm{ppm}$, dalam $2025 - 1750 = 275$ tahun. (c) Kenaikan kedua lebih besar (147 dibandingkan dengan 90 ppm). Lajunya: $90 \div (2 \times 10^4) = 4.5 \times 10^{-3}$ ppm setahun, dibandingkan dengan $147 \div 275 \approx 5.3 \times 10^{-1}$ ppm setahun: sekitar 120 kali lebih cepat. (d) Bahwa pada tahun 2019 kadarnya lebih tinggi daripada kapan pun dalam sekurang-kurangnya dua juta tahun (keyakinan tinggi).

Latihan 28.12 ★★★

Kajian IPCC memberikan pemanasan yang teramati dari 1850–1900 sampai 2010–2019 sebesar sekitar $1.06{}^{\circ}\mathrm{C}$, dan pemanasan akibat manusia mungkin sebesar 0.8 sampai $1.3{}^{\circ}\mathrm{C}$ (perkiraan terbaik $1.07{}^{\circ}\mathrm{C}$); penyebab-penyebab alami bersama-sama diberikan sebesar $-0.1$ sampai $+0.1{}^{\circ}\mathrm{C}$. (a) Bandingkan perkiraan terbaik pemanasan akibat manusia dengan pemanasan yang teramati. (b) Dapatkah penyebab alami saja menjelaskan pemanasan yang teramati? Jelaskan. (c) Apa arti mungkin dalam kalimat ini?

Solusi

Solusi Latihan 28.12.

(a) Keduanya hampir sama: 1.07 dibandingkan dengan $1.06{}^{\circ}\mathrm{C}$. Perkiraan terbaik itu menyatakan bahwa pengaruh manusia menjelaskan kira-kira seluruh pemanasan yang teramati. (b) Tidak: penyebab-penyebab alami bersama-sama mengubah suhu paling banyak $0.1{}^{\circ}\mathrm{C}$, sepuluh kali lebih kecil daripada pemanasan yang teramati. (c) Sekurang-kurangnya 66 peluang dari 100 bahwa pemanasan akibat manusia berada di antara 0.8 dan $1.3{}^{\circ}\mathrm{C}$.

28.6 Soal: Termometer planet

Soal 28.1

Soal akhir pekan — pemanasan Bumi dihitung dari catatan suhu NASA, lalu disandingkan dengan karbon dioksida dan permukaan laut

Tabel ini memberikan anomali suhu global dari catatan NASA (dibandingkan dengan rata-rata 1951–1980) untuk beberapa kelompok tahun, serta catatan-catatan lain dari bab ini.

rata-rata anomali, 1880–1899	$-0.22{}^{\circ}\mathrm{C}$
rata-rata anomali, 1951–1980	$0.00{}^{\circ}\mathrm{C}$
rata-rata anomali, 2015–2024	$0.98{}^{\circ}\mathrm{C}$
karbon dioksida di Mauna Loa, 1959 / 2025	$316\,\mathrm{ppm}$ / $427\,\mathrm{ppm}$
tren permukaan laut dari satelit, sejak 1993	$3.2\,\mathrm{mm}$ per tahun

Bagian I — Dasawarsa-dasawarsa.

1. Mengapa anomali 1951–1980 tepat nol?
2. Apakah 1880–1899 lebih hangat atau lebih dingin daripada 1951–1980? Berapa selisihnya?
3. Apakah 2015–2024 lebih hangat atau lebih dingin daripada 1951–1980? Berapa selisihnya?
4. Hitunglah pemanasan 2015–2024 dibandingkan dengan 1880–1899.

Bagian II — Karbon dioksida.

5. Berapa ppm kenaikan karbon dioksida antara tahun 1959 dan 2025?
6. Berapa persen dari nilainya pada tahun 1959?
7. Dalam inti es, karbon dioksida tidak pernah melampaui sekitar $300\,\mathrm{ppm}$ selama 800 000 tahun. Berapa besar nilai tahun 2025 melampauinya?
8. Jelaskan dalam dua kalimat bagaimana bertambahnya karbon dioksida di udara menghangatkan permukaan.

Bagian III — Permukaan laut.

9. Berapa kenaikan permukaan laut dari 1993 sampai 2025 menurut laju dalam tabel, dalam sentimeter?
10. Sebutkan dua penyebab kenaikan ini.
11. IPCC memberikan pemanasan 2011–2020 dibandingkan dengan 1850–1900 sebesar sekitar $1.09{}^{\circ}\mathrm{C}$. Apakah jawabanmu untuk pertanyaan 4 sebesar itu juga? Berikan satu alasan mengapa kedua angka itu sedikit berbeda.
12. Tuliskan kalimat yang dapat dimuat oleh seorang wartawan sains: “Sejak akhir abad ke-19, permukaan Bumi telah menghangat sekitar …”

Solusi

Solusi Soal 28.1.

1. Karena periode itu adalah periode acuan: anomali diukur dari rata-ratanya sendiri.

2. Lebih dingin, sebesar $0.22{}^{\circ}\mathrm{C}$.

3. Lebih hangat, sebesar $0.98{}^{\circ}\mathrm{C}$.

4. $0.98 - (-0.22) = 1.20{}^{\circ}\mathrm{C}$.

5. $427 - 316 = 111\,\mathrm{ppm}$.

6. $111 \div 316 \times 100 \approx 35~\%$.

7. $427 - 300 = 127\,\mathrm{ppm}$.

8. Karbon dioksida menyerap sebagian cahaya inframerah yang dipancarkan permukaan yang hangat dan mengirimkan sebagiannya kembali ke bawah. Makin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak energi yang kembali ke permukaan, sehingga permukaan menghangat.

9. $2025 - 1993 = 32$ tahun; $32 \times 3.2 \approx 102\,\mathrm{mm}$, sekitar $10\,\mathrm{cm}$.

10. Air laut yang menghangat memuai; es di daratan (gletser, lapisan es) mencair ke laut.

11. Ya, besarnya sama: sekitar $1.2{}^{\circ}\mathrm{C}$ dibandingkan dengan $1.09{}^{\circ}\mathrm{C}$. Keduanya sedikit berbeda karena periodenya tidak sama (1880–1899 sebagai ganti 1850–1900; 2015–2024 sebagai ganti 2011–2020: tahun-tahun yang lebih baru lebih hangat), dan karena IPCC menggabungkan beberapa catatan, tidak hanya catatan NASA.

12. “Sejak akhir abad ke-19, permukaan Bumi telah menghangat sekitar $1.2{}^{\circ}\mathrm{C}$.”