Studi Baru Mengungkap Kesalahan Utama dalam Mannequin Iklim: Albedo Bumi Dilebih-lebihkan

Para peneliti telah memperbaiki mannequin iklim yang sebelumnya melebih-lebihkan reflektivitas es, sehingga menghasilkan prediksi yang lebih akurat tentang pencairan es dan dampak perubahan iklim.

Revisi mereka menggabungkan dampak sifat fisik es yang sebelumnya diabaikan.

Saat suhu world meningkat akibat perubahan iklim akibat manusia, mannequin iklim terkomputerisasi yang tepat akan sangat penting dalam menjelaskan bagaimana iklim kita akan terus berkembang di tahun-tahun mendatang.

Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Jurnal Penelitian Geofisika: Atmosfersebuah tim yang dipimpin oleh para peneliti dari Departemen Ilmu Sistem Bumi UC Irvine dan Departemen Ilmu Iklim dan Antariksa serta Teknik Universitas Michigan mengungkap bagaimana mannequin iklim yang umum digunakan oleh ahli geosains saat ini melebih-lebihkan sifat fisik utama sistem iklim Bumi yang disebut albedo, yaitu tingkat di mana es memantulkan sinar matahari yang menghangatkan planet ke luar angkasa.

Albedo adalah ukuran reflektivitas suatu permukaan, yang dinyatakan sebagai fraksi radiasi matahari yang masuk yang dipantulkan oleh permukaan tersebut kembali ke angkasa. Ini merupakan faktor penting dalam menentukan iklim dan keseimbangan energi Bumi. Permukaan dengan albedo tinggi, seperti salju dan es, dapat memantulkan sebagian besar energi matahari yang masuk, sedangkan permukaan yang lebih gelap seperti hutan atau lautan menyerap lebih banyak energi matahari.

“Kami menemukan bahwa dengan versi mannequin lama, es terlalu memantulkan cahaya sekitar lima persen,” kata Chloe Clarke, seorang ilmuwan proyek dalam kelompok profesor Charlie Zender dari UC Irvine. “Reflektifitas es terlalu tinggi.”

Jumlah sinar matahari yang diterima dan dipantulkan planet ini penting untuk memperkirakan seberapa besar planet ini akan menghangat dalam beberapa tahun mendatang. Versi mannequin sebelumnya, yang disebut Vitality Exascale Earth System Mannequin (E3SM), melebih-lebihkan albedo karena tidak memperhitungkan apa yang Clarke gambarkan sebagai sifat mikrofisika es di dunia yang menghangat.

Sifat-sifat tersebut mencakup efek yang ditimbulkan oleh albedo, seperti alga dan debu. Alga dan debu berwarna gelap dapat membuat salju dan es kurang memantulkan cahaya dan kurang mampu memantulkan sinar matahari.

Analisis Menggunakan Knowledge Satelit

Untuk melakukan analisis, Clarke dan timnya mempelajari information satelit untuk melacak albedo Lapisan Es Greenland. Mereka menemukan bahwa reflektivitas E3SM melebih-lebihkan reflektivitas lapisan es, “yang berarti mannequin tersebut memperkirakan lebih sedikit lelehan daripada yang diharapkan dari sifat mikrofisika es,” kata Clarke.

Namun, dengan reflektivitas es baru yang dimasukkan ke dalam mannequin, Lapisan Es Greenland mencair pada tingkat sekitar enam gigaton lebih banyak daripada versi mannequin lama. Hal ini berdasarkan pengukuran albedo yang lebih konsisten dengan pengamatan satelit.

Clarke berharap penelitian timnya menekankan pentingnya sifat-sifat yang tampaknya sangat kecil yang dapat memiliki konsekuensi yang luas bagi iklim secara keseluruhan. “Saya pikir pekerjaan kami akan membantu mannequin bekerja lebih baik dalam membantu kita menangkap umpan balik iklim terkait salju dan es,” katanya.

Selanjutnya, Clarke ingin mempelajari berbagai bagian es di planet ini untuk mengukur seberapa luas perbedaan albedo dalam E3SM. “Langkah selanjutnya adalah membuatnya berfungsi secara world dan tidak hanya berlaku di Greenland,” kata Clarke, yang juga bermaksud membandingkan laju pencairan Lapisan Es Greenland yang baru dengan pengamatan untuk mengukur seberapa akurat albedo es yang baru. “Akan berguna untuk menerapkannya pada gletser di tempat-tempat seperti Andes dan Alaska.”

Referensi: “Pengaruh Proses Radiasi Es Berbasis Fisik pada Albedo Lapisan Es Greenland dan Keseimbangan Massa Permukaan di E3SM” oleh CA Whicker-Clarke, R. Antwerpen, MG Flanner, A. Schneider, M. Tedesco dan CS Zender, 8 April 2024, Jurnal Penelitian Geofisika: Atmosfer.
Nomor Induk Kependudukan: 10.1029/2023JD040241

Penulis tambahan meliputi Raf Antwerpen (Lamont-Doherty Earth Observatory), Mark G. Flanner (College of Michigan), Adam Schneider (Nationwide Oceanic and Atmospheric Administration), Marco Tedesco (Lamont-Doherty Earth Observatory) dan Charlie S. Zender (UC Irvine). Informasi pendanaan tercantum dalam studi tersebut.