Mengapa kita harus peduli dengan es yang mengapung di laut?
transport

Mengapa kita harus peduli dengan es yang mengapung di laut?

Oleh: Adam Bateson

Salah satu perangkat visual yang paling sering digunakan untuk menggambarkan perubahan iklim adalah beruang kutub di atas es laut yang dikelilingi oleh lautan terbuka (Gbr. 1). Beruang kutub saat ini diidentifikasi sebagai spesies yang rentan, dengan penurunan es laut menjadi alasan utama penilaian ini. Ini adalah salah satu dari beberapa alasan mengapa kita perlu memahami bagaimana lapisan es laut Arktik kemungkinan akan berubah di masa depan. Es laut juga relevan dengan meteorologi dan klimatologi karena lapisan es laut bertindak sebagai penghalang pertukaran panas, kelembaban, dan momentum di lintang tinggi. Selanjutnya, mundurnya es laut merupakan umpan balik positif dalam sistem iklim kita. Es laut mencerminkan lebih dari 50% dari radiasi matahari yang terjadi (es laut yang tertutup salju dapat mencerminkan 90% dari radiasi ini) sedangkan laut terbuka hanya mencerminkan sekitar 6%. Oleh karena itu, penggantian lapisan es laut dengan laut terbuka meningkatkan efek pemanasan. Efek ini disebut sebagai umpan balik albedo es-laut (atau umpan balik albedo es, istilah yang lebih umum).

Mengapa kita harus peduli dengan es yang mengapung di laut?

Gambar 1: Beruang kutub telah digambarkan sebagai ‘hewan poster’ perubahan iklim. Kredit foto: Hans-Jurgen Mager di Unsplash.com.

Oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa kita memiliki keyakinan yang masuk akal tentang bagaimana kemungkinan es laut akan berubah di masa depan. Namun, analisis terbaru tentang kinerja model iklim dalam mensimulasikan es laut Arktik menemukan bahwa model umumnya meremehkan sensitivitas area es laut September terhadap sejumlah pemanasan global tertentu (Notz et al., 2020). Mengapa model iklim gagal menangkap secara memadai sensitivitas area es laut terhadap pemanasan? Hal ini dapat disebabkan oleh representasi yang tidak memadai dari model pemaksaan yang mendorong perubahan pada lapisan es laut, misalnya kecepatan angin, suhu permukaan. Atau, atau sebagai tambahan, bisa jadi karena fisika es laut yang hilang atau ditangkap dengan buruk.

Penelitian saya sendiri berfokus pada peningkatan representasi fisika es laut dalam model es laut. Es laut dan interaksinya dengan laut dan atmosfer rumit (Gbr. 2). Tidak mungkin untuk secara akurat mewakili semua proses sambil mempertahankan efisiensi komputasi dalam model es laut dan iklim. Sebaliknya, kita harus mengidentifikasi dan mengembangkan aspek model fisika yang paling memungkinkan kita untuk menjawab pertanyaan penelitian yang menarik.

Gambar 2: Skema kartun untuk menggambarkan beberapa proses penting yang menentukan evolusi es laut dan interaksinya dengan atmosfer dan laut. Perhatikan gambar ini hanya memberikan contoh kompleksitas sistem es laut-laut-atmosfer dan jauh dari eksklusif dalam menyoroti proses fisik yang penting. Gambar adalah reproduksi Gambar. 2 dari Lee et al. (2012).

Es laut terdiri dari potongan-potongan es yang kita sebut floes. Pengamatan floes ini menunjukkan bahwa mereka dapat berkisar dari skala hanya meter hingga puluhan kilometer (Gbr. 3). Namun, model es laut secara historis mengasumsikan floes mengadopsi ukuran konstan jika mereka secara eksplisit mempertimbangkan ukuran floes individu sama sekali. Distribusi ukuran dari sekumpulan floes umumnya disebut sebagai Floe Size Distribution, atau FSD. Ukuran floe dapat mempengaruhi beberapa proses di dalam es laut termasuk volume lelehan dari sisi floes (lateral melt) dan pertukaran momentum antara es laut dan atmosfer dan laut. Sebuah studi baru-baru ini menemukan bahwa luasan es laut dapat berkurang sekitar 20% untuk distribusi floes dengan diameter 3 m dibandingkan dengan floes dengan diameter 300 m (nilai standar yang digunakan dalam model Los Alamos Sea Ice, lebih sering disebut sebagai CICE) hanya dengan memperhitungkan dampak ukuran floe pada laju leleh lateral (Smith et al., 2022). Oleh karena itu, peningkatan representasi ukuran floe menjadi target potensial untuk meningkatkan kinerja model es laut.

Gambar 3: Es laut terdiri dari potongan-potongan es yang disebut floes. Floes ini dapat bervariasi dalam ukuran dari hanya beberapa meter hingga puluhan kilometer. Gambar adalah reproduksi Gambar 3 dari Williams et al. (2016) di bawah CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/).

Ada beberapa proses yang diperkirakan mempengaruhi ukuran floe termasuk peleburan lateral, gelombang pecah, patah getas, dan pengelasan floes bersama-sama. Beberapa penelitian terbaru telah mengusulkan model FSD: beberapa memprioritaskan fidelitas fisik dengan membiarkan bentuk FSD muncul dari model (misalnya Roach et al., 2018, 2019); sedangkan yang lain memprioritaskan efisiensi komputasi dan membuat asumsi tentang bentuk FSD (misalnya Bateson et al., 2020). Sebuah studi baru-baru ini diajukan membandingkan pendekatan yang berbeda untuk pemodelan FSD dan mempertimbangkan keuntungan dari kerugian masing-masing (Bateson et al., 2021). Dalam praktiknya, pendekatan yang lebih baik bergantung pada pertanyaan penelitian yang ada dan sumber daya yang tersedia. Untuk kembali ke pertanyaan penelitian yang sedang dipertimbangkan di sini, penelitian ini menemukan bahwa, ketika dioptimalkan terhadap pengamatan ukuran floe, model FSD tidak menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam mensimulasikan area es laut. Namun, penelitian ini juga menyoroti beberapa keterbatasan dalam kesimpulan ini seperti dampak ukuran floe yang tidak dipertimbangkan dalam penelitian, misalnya pada reologi es laut.

Tidak mungkin ada satu ‘peluru perak’ untuk meningkatkan representasi es laut Arktik dalam model iklim. Kemajuan akan bertambah seiring kita meningkatkan pemahaman kita tentang proses fisik yang relevan di es laut dan menangkap kekuatan es laut di atmosfer dan samudera dengan lebih baik.

Referensi

Bateson, AW, Feltham, DL, Schröder, D., Hosekova, L., Ridley, JK dan Aksenov, Y, 2020: Dampak distribusi ukuran gumpalan es laut pada fragmentasi musiman dan pencairan es laut Arktik, Kriosfer14, 403–428, https://doi.org/10.5194/tc-14-403-2020.

Bateson, AW, Feltham, DL, Schröder, D., Wang, Y., Hwang, B., Ridley, JK, dan Aksenov, Y, 2021: Ukuran gumpalan es laut: dampaknya pada pan-Arktik dan massa es lokal, dan kompleksitas model yang diperlukan, pracetak, Diskusi Kriosfer.https://doi.org/10.5194/tc-2021-217 (dalam tinjauan).

Lee, CM, and Coauthors, 2012: Program Zona Es Marginal (MIZ): Science and Experiment Plan, APL-UW 1201 Oktober 2012, 51 hlm, https://apl.uw.edu/research/downloads/publications/tr_1201. pdf.

Notz, D., dan Rekan Penulis, 2020: Es laut Arktik di CMIP6, Geofis. Res. Lett.47, https://doi.org/10.1029/2019GL086749.

Roach, LA, Horvat, C., Dean, SM and Bitz, C. M, 2018: Distribusi Ukuran Floe Es Laut yang Muncul dalam Model Es Laut-Laut Gabungan Global, J. Geofisika. Res. Laut.123, 4322-4337, https://doi.org/10.1029/2017JC013692.

Roach, LA, Bitz, CM, Horvat, C. and Dean, SM, 2019: Kemajuan dalam Pemodelan Interaksi Antara Es Laut dan Gelombang Permukaan Laut, J. Adv. Model. Sistem Bumi., 11, 4167–4181, https://doi.org/10.1029/2019MS001836.

Smith, MM, Holland, M., dan Light, B, 2022: Sensitivitas es laut Arktik terhadap representasi pencairan lateral dalam model iklim yang digabungkan, Kriosfer16, 419–434, https://doi.org/10.5194/tc-16-419-2022.

Williams, GD, dan Rekan Penulis, 2016: Drone di iklim dingin, eo97, 1-6, https://doi.org/10.1029/2016eo043673.

Memang knowledge keluaran, data prediksi togeĺ hk malam ini 2021 terlampau penting bagi para bettor, supaya bettor banyak melacak data-data keluaran hk. Terutama result hk gara-gara terhitung udah terbukti bakal keakuratan angka-angkanya. Yang telah terbukti selalu mendekati dengan angka result berasal dari pasar hk. Jadi banyak bettor yang melacak result hk periode th. 2022. Bettor mampu mendapatkan berasal dari website kami, sebab kami sedia kan keluaran hk terlengkap yang dapat bettor dapatkan. Dan sanggup bettor jadikan acuan di dalam memprediksi angka kemenangan yang nantinya bakal bettor pasang dalam permainan.