Perubahan Iklim Di Ionosfer
transport

Perubahan Iklim Di Ionosfer

Christopher Scott

Ada banyak pekerjaan yang dilakukan untuk menilai dampak perubahan iklim pada atmosfer yang lebih rendah. Karena ini adalah bagian dari atmosfer Bumi yang mempengaruhi permukaan planet, di mana (sebagian besar!) kehidupan di Bumi berada, sangat penting bagi kita untuk memahami dampaknya terhadap biosfer kita tetapi tingkat yang lebih tinggi dari atmosfer kita, yang melintasi batas antara Bumi dan luar angkasa, juga diperkirakan akan terpengaruh.

Perubahan Iklim Di Ionosfer

Gambar 1: Wilayah atmosfer atas bumi. Ionosfer terletak di dalam Termosfer.

Dengan meningkatnya CO2 menjebak panas di atmosfer bawah, Brasseur dan Hitchman (1988) menunjukkan bahwa atmosfer tengah diperkirakan akan mendingin. Roble dan Dickinson (1989) memperluas argumen ini ke atmosfer atas. Dengan asumsi dua kali lipat dalam konsentrasi CO2 dan metana pada 60 km (seperti yang diperkirakan akan terjadi pada pertengahan 21st abad), hasil mereka menunjukkan bahwa mesosfer (lihat gambar 1) diperkirakan akan mendingin sekitar 5K sedangkan termosfer (di atas 200km) diperkirakan akan mendingin sekitar 40K. Sementara termosfer sulit untuk diamati secara langsung, sebagian kecil gas di dalamnya terionisasi oleh sinar ultraviolet dan radiasi sinar-x matahari yang masuk untuk membentuk ionosfer (gambar 2). Wilayah berlistrik ini diketahui memantulkan gelombang radio gelombang pendek (memang properti ini memungkinkan sinyal tersebut ditransmisikan ke seluruh dunia) dan pengamatan rutin telah dilakukan terhadap ionosfer bumi, yang paling menonjol di Slough, Inggris, sejak 1931 (gambar 3).

Gambar 2: Struktur ionosfer bumi. Wilayah F atas, khususnya, lapisan F2 telah menjadi fokus studi tentang respons ionosfer terhadap perubahan iklim.

Rishbeth (1990) menunjukkan bahwa kontraksi termal termosfer diperkirakan akan menurunkan lapisan F2 ionosfer sebesar 15-20 km, dengan perkiraan ini didukung oleh pekerjaan pemodelan berikutnya (Rishbeth dan Roble, 1992). Dengan lebih dari sembilan puluh tahun data sekarang tersedia, tren ini harus terdeteksi dalam catatan ionosfer. Yang pertama melaporkan pengamatan tersebut adalah Bremer (1992) menggunakan data dari stasiun ionosonde di Juliusruh di Jerman. Data ini menunjukkan bahwa ketinggian lapisan ini rata-rata selama musim, turun 8 km dalam 33 tahun. Selanjutnya, banyak orang lain melaporkan pengamatan dari stasiun ionosfer yang berbeda dan hasilnya jauh dari konsisten. Beberapa lokasi, seperti Stanley di Kepulauan Falkland (Jarvis, 1998), menunjukkan penurunan yang sama, sementara yang lain, seperti Slough di Inggris, tidak menunjukkan penurunan sama sekali (Bremer, 2004).

Gambar 3: Variasi jangka panjang di ionosfer di Slough/Chilton (Inggris) dan Stanley (Kepulauan Falkland). Perhatikan variasi sekitar 11 tahun dalam menanggapi perubahan sinar-x matahari dan emisi EUV sepanjang siklus aktivitas matahari. Konsentrasi puncak di setiap lapisan ionosfer dinyatakan dalam MHz. Frekuensi radio ini, (f, Hz), berhubungan dengan konsentrasi elektron (N, m-3) dengan relasi f = 8.98√N.

Ada beberapa alasan untuk ketidaksepakatan yang nyata ini dan, seperti yang ditunjukkan Rishbeth dalam artikelnya berikutnya (Rishbeth, 1999), kita perlu memahami dampak dari masing-masing hal ini sebelum kita memiliki harapan untuk secara andal menghilangkan sinyal karena perubahan iklim.

Pertama, sementara pengukuran radio dari kekuatan (konsentrasi) ionisasi sangat akurat, ketinggian awalnya dihitung dengan asumsi bahwa gelombang radio merambat melalui ruang bebas. Gelombang radio yang dipantulkan dari lapisan atas harus melakukan perjalanan melalui ionisasi yang mendasarinya dan ini memperlambat sinyal, menyebabkan ketinggian lapisan atas menjadi terlalu tinggi (disebut ketinggian virtual). Pengaruh ionisasi yang mendasari ini dapat diperhitungkan tetapi setiap celah dalam informasi ini akan menyebabkan ketidakpastian dalam ketinggian sebenarnya dari lapisan-lapisan ini.

Kedua, ionosfer diciptakan oleh ionisasi matahari yang diketahui bervariasi selama siklus sekitar sebelas tahun. Sementara kita sekarang memiliki pengukuran emisi matahari berbasis ruang angkasa yang akurat, pengukuran ionosfer dari sebelum zaman ruang angkasa memerlukan penggunaan proxy untuk radiasi ini, seperti indeks F10.7, berdasarkan emisi radio matahari. Agar dapat menghilangkan bias, indeks ini perlu dikalibrasi secara hati-hati dengan pengamatan pesawat ruang angkasa modern.

Gambar 4: Coronal Mass Ejection (CME) seperti yang dicitrakan oleh Heliospheric Imager di atas misi STEREO NASA. Matahari berada tepat di luar bingkai di sebelah kanan gambar dan CME bergerak dari kanan ke kiri. Dua objek terang itu adalah planet Venus (kiri) dan Merkurius (kanan). Gambar diproduksi oleh RAL Space (www.stereo.rl.ac.uk).

Ketiga, radiasi matahari hanyalah salah satu cara agar Matahari dapat mempengaruhi atmosfer bagian atas bumi. Sepanjang siklus matahari, letusan besar plasma magnet dari atmosfer matahari dikeluarkan melalui tata surya (gambar 4). Jika salah satunya melewati Bumi, medan magnet di dalam ‘Coronal Mass Ejection’ (CME) dapat berinteraksi dengan medan magnet Bumi, menyebabkan plasma energik dipercepat ke atmosfer atas Bumi di kutub, memanaskan atmosfer di sana (gambar 5). Pemanasan seperti itu membangkitkan atmosfer bumi, menyebabkannya mengembang dan untuk sementara mengubah komposisi di atmosfer bagian atas. Sementara beberapa upaya telah dilakukan untuk menghilangkan dampak pemanasan yang disebabkan oleh peristiwa tersebut (misalnya Jarvis et al, 1998), komposisi atmosfer lebih kompleks untuk ditentukan, terutama dalam catatan sejarah di mana tidak ada pengukuran pesawat ruang angkasa langsung yang dapat dilakukan. Scott et al (2014) menunjukkan bahwa variabilitas tahunan wilayah F ionosfer dalam catatan jangka panjang konsisten dengan perubahan komposisi termosfer. Makalah berikutnya (Scott dan Stamper, 2015) menunjukkan bahwa tren jangka panjang ini bervariasi menurut lokasi dengan cara yang sangat dekat dengan tren yang diamati pada ketinggian ionosfer (Bremer, 2004), yang menunjukkan bahwa perubahan komposisi kimia lapisan atas atmosfer mungkin menutupi efek apa pun karena perubahan iklim.

Gambar 5: Skema yang menunjukkan bagaimana partikel energik yang mengalir ke atmosfer bumi di daerah kutub bumi memanaskan atmosfer bagian atas di sana, menyebabkannya naik ke atas dan kemudian beredar ke seluruh dunia, untuk sementara mengubah komposisi kimia atmosfer bagian atas.

Meskipun masih mungkin bahwa tanda perubahan iklim yang konsisten dapat diekstraksi dari catatan ionosfer global, ada banyak analisis yang lebih cermat yang diperlukan untuk memisahkannya dari dampak cuaca antariksa dan sirkulasi global.

Referensi

Brasseur, Guy & Hitchman, Matthew, 1988: Respon Stratosfer untuk Melacak Gangguan Gas: Perubahan Distribusi Ozon dan Suhu. Sains, 240634-7, https://doi.org/10.1126/science.240.4852.634.

Bremer, J., 1992: Tren ionosfer di pertengahan garis lintang sebagai indikator kemungkinan efek rumah kaca di atmosfer. Jurnal Fisika Atmosfer dan Terestrial, 541505-1511, https://doi.org/10.1016/0021-9169(92)90157-G.

Bremer, J., 2004: Investigasi tren jangka panjang di ionosfer dengan pengamatan ionosonde di seluruh dunia*, Kemajuan dalam Ilmu RadioKleinheubach melaporkan10.5194/ars-2-253-2004.

Jarvis, MJ, Jenkins, B., dan Rodger, GA, 1998: Pengamatan belahan bumi selatan dari penurunan jangka panjang di ketinggian wilayah F dan angin termosfer memberikan bukti yang mungkin untuk pendinginan termosfer global, J. Geofis. res., 10320774–20787, https://doi.org/10.1029/98JA01629.

Rishbeth, H., 1990: Efek Rumah Kaca di ionosfer?, Ilmu Planet dan Antariksa, 38945-948, https://doi.org/10.1016/0032-0633(90)90061-T.

Rishbeth, H. & Roble, RG, 1992: Pendinginan atmosfer bagian atas oleh peningkatan gas rumah kaca – Pemodelan efek termosfer dan ionosfer, Ilmu Planet dan Antariksa, 401011-1026, https://doi.org/10.1016/0032-0633(92)90141-A.

Roble, R. & Dickinson, Robert, 1990: Bagaimana perubahan karbon dioksida dan metana mengubah struktur rata-rata mesosfer dan termosfer?, Surat Penelitian Geofisika, 16https://doi.org/10.1029/GL016i012p01441.

Rishbeth, H., 1999: Peluang dan perubahan: Deteksi perubahan jangka panjang di ionosfer, Trans. Amer. Geofis. Serikat (EOS), 80590 & 593.

Scott, CJ, Stamper, R., dan Rishbeth, H., 2014: Perubahan jangka panjang dalam komposisi termosfer yang disimpulkan dari analisis spektral data wilayah F ionosfer, Ann. geofisika., 32113–119, https://doi.org/10.5194/angeo-32-113-2014.

Scott, CJ dan Stamper, R., 2015: Variasi global dalam perubahan musiman jangka panjang yang diamati pada data wilayah F ionosfer, Ann. geofisika., 33449–455, https://doi.org/10.5194/angeo-33-449-2015

Memang data keluaran, data live result hk tercepat terlalu perlu bagi para bettor, supaya bettor banyak mencari data-data keluaran hk. Terutama result hk karena terhitung sudah terbukti akan keakuratan angka-angkanya. Yang udah terbukti selamanya mendekati dengan angka result berasal dari pasar hk. Jadi banyak bettor yang melacak result hk periode th. 2022. Bettor bisa mendapatkan dari website kami, sebab kami menyediakan keluaran hk terlengkap yang dapat bettor dapatkan. Dan mampu bettor jadikan acuan dalam memprediksi angka kemenangan yang nantinya dapat bettor gunakan didalam permainan.