Badai dan kejadian cuaca ekstrem lebih kuat terjadi di Belahan Bumi Selatan dibandingkan di Belahan Bumi Utara. Belahan Bumi Selatan memiliki aliran jet yang lebih kuat dan kejadian cuaca yang lebih ekstrem dibandingkan Belahan Bumi Utara. Memahami pentingnya kontras daratan-laut, termasuk topografi, proses radiasi, dan sirkulasi lautan, untuk menentukan asimetri ini sangatlah penting dan dapat membantu menafsirkan proyeksi badai di masa depan.
Menggunakan perspektif energik, observasi, dan simulasi model iklim, sebuah studi baru oleh University of Chicago menawarkan penjelasan pertama untuk fenomena ini. Mereka menemukan dua penyebab utama: sirkulasi laut dan barisan pegunungan yang luas di lautan Belahan bumi utara.
Studi ini juga menemukan bahwa ketidakseimbangan badai ini telah meningkat sejak tahun 1980an ketika era satelit dimulai. Mereka menemukan bahwa peningkatan tersebut secara kualitatif sejalan dengan perkiraan perubahan iklim yang dibuat berdasarkan model fisika.
Untuk waktu yang lama, hanya sedikit yang diketahui tentang hal ini cuaca di belahan bumi selatan. Sebagian besar cara untuk mengamati cuaca dilakukan di darat. Namun dengan munculnya observasi global berbasis satelit pada tahun 1980an, kita dapat mengukur seberapa ekstrim perbedaan yang terjadi. Belahan Bumi Selatan memiliki aliran jet yang lebih kuat dan kejadian cuaca yang lebih ekstrem.
Pemikiran telah dibagikan, namun tidak ada yang menemukan penyebab pasti dari asimetri ini. Shaw, Osamu Miyawaki (Ph.D. '22, saat ini di Pusat Penelitian Atmosfer Nasional), dan Aaron Donohoe dari Universitas Washington semuanya memiliki teori dari penelitian sebelumnya tetapi ingin melangkah lebih jauh. Hal ini memerlukan penggabungan berbagai bukti dari observasi, teori, dan simulasi iklim berbasis fisika.
Ilmuwan iklim Universitas Chicago Tiffany Shaw berkata, “Anda tidak bisa memasukkan Bumi ke dalam toples, jadi kami menggunakan model iklim yang dibangun berdasarkan hukum fisika dan melakukan eksperimen untuk menguji hipotesis kami.”
Mereka menerapkan model numerik iklim bumi berdasarkan aturan fisik untuk mereplikasi data. Mereka kemudian mengukur dampak dari penghapusan masing-masing variabel, satu per satu, terhadap badai.
Mereka awalnya memeriksa topografi sebagai faktor. Terdapat lebih banyak pegunungan di Belahan Bumi Utara, dan pegunungan yang luas dapat menghambat pergerakan udara untuk mengurangi badai. Memang benar, ketika para ilmuwan meratakan semuanya gunung di Bumi, sekitar setengah perbedaan badai antara kedua belahan bumi menghilang.
Bagian lainnya berkaitan dengan sirkulasi lautan. Air bersirkulasi ke seluruh dunia mirip dengan ban berjalan yang lamban namun kuat: ia turun di Kutub Utara, mengalir melalui dasar laut, naik Antartika, dan kemudian mengalir ke dekat permukaan, membawa energi bersamanya. Kedua belahan bumi sekarang mempunyai perbedaan energi. Separuh varian badai lainnya menghilang ketika para ilmuwan berusaha melepaskan ban berjalan ini.
Setelah menjawab pertanyaan mendasar mengapa belahan bumi selatan mengalami lebih banyak badai, para ilmuwan mengamati bagaimana badai berevolusi.
Mereka menemukan bahwa asimetri badai telah berkembang selama era satelit, yang dimulai pada tahun 1980an, dengan menganalisis observasi dari dekade sebelumnya. Artinya, meskipun perubahan rata-rata di belahan bumi utara sangat kecil, namun belahan bumi selatan menjadi lebih bergejolak.
Variasi yang terjadi di lautan dikaitkan dengan perubahan badai di Belahan Bumi Selatan. Mereka menemukan bahwa Belahan Bumi Utara juga mempunyai pengaruh lautan yang serupa. Namun, pengaruh ini terhapuskan oleh peningkatan serapan matahari di belahan bumi utara akibat mencairnya salju dan es laut.
Sebagai pemeriksaan independen yang penting terhadap keakuratan model ini, para ilmuwan memeriksa model yang digunakan untuk meramalkan perubahan iklim sebagai bagian dari laporan penilaian Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim dan menemukan bahwa semua wilayah tersebut menunjukkan sinyal yang sama—meningkatnya badai di Belahan Bumi Selatan dan perubahan kecil di Belahan Bumi Utara.
Ilmuwan terkenal, “Mungkin mengejutkan bahwa pertanyaan yang tampak sederhana—mengapa satu belahan bumi lebih sering dilanda badai dibandingkan belahan bumi lainnya—belum terjawab begitu lama, namun Shaw menjelaskan bahwa bidang fisika cuaca dan iklim relatif masih muda dibandingkan dengan banyak bidang lainnya.”
Referensi Jurnal:
- Tiffany A. Shaw dkk. Badai di Belahan Bumi Selatan disebabkan oleh topografi dan sirkulasi laut. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2123512119
