SlideShare a Scribd company logo
1 of 72
Download to read offline
outline
1. PENDAHULUAN
• DEFINISI PERUBAHAN IKLIM NATURAL
• FAKTOR PENYEBAB PERUBAHAN IKLIM NATURAL
2. AKIBAT YANG DITIMBULKAN DARI PERUBAHAN
IKLIM NATURAL
3. BUKTI PERUBAHAN IKLIM NATURAL
(STUDI KASUS REVIEW JURNAL)
Suatu proses-proses perubahan yang dinamis secara alamiah akibat
tenaga endogen maupun eksogen bumi, dimana proses perubahan itu
diantaranya oleh adanya perubahan morfologi permukaan bumi,
perubahan letak lempeng-lempeng benua (geologi) maupun pengaruh
dari luar bumi (astronomi) sehingga menyebabkan adanya perubahan
iklim di permukaan bumi.
EXTERNAL
FORCING
INTERNAL FORCING
CLIMATE
VARIABILITY /
CLIMATE
CHANGE
Muncul pertanyaan-pertanyaan :
1. Bagaimanakah perubahan iklim natural terjadi ?
2. Apa penyebab perubahan tersebut dan bagaimana proses terjadinya ?
3. Bagaimana membuktikan adanya perubahan tersebut ?
PERUBAHAN
IKLIM NATURAL
(EXTERNAL &
INTERNAL
FORCING)
VARIABILITAS
RADIASI
MATAHARI
TEORI ORBITAL
DISTRIBUSI
BENUA
(PERGESERAN
TEKTONIK)
ERUPSI
VULKANIK &
AEOROSOL DI
STRATOSFER
PENYUMBANG PERUBAHAN IKLIM ALAMIAH (NATURAL)
Changes in Volcanic and
Aerosols
Matahari sebagai sumber utama energi input ke bumi, baik dalam jangka
panjang maupun pendek external forcing akan mempengaruhi iklim global.
Pemanasan suhu bumi adalah respon dari kenaikan radiasi matahari
ataupun sebaliknya, variasi harian menimbulkan pendinginan di malam hari
dan pemanasan di siang hari, dan perbedaan INSOLASI matahari
menimbulkan pola musim dingin dan musim panas (Jhon et al. 1982).
1. Jarak matahari (R) : perubahan jarak bumi dan matahari menimbulkan
variasi terhadap penerimaan energi matahari.
2. Sudut deklinasi matahari (s) : tempat kedudukan titik-titik lokasi matahari
dilihat dari equator bumi.
3. Panjang hari (dayligth) : lamanya waktu antara matahari terbit dan
terbenam.
4. Konstanta matahari S (W m-2) : fluks pada permukaan yang tegaklurus
terhadap arah datangnya radiasi di puncak atmosfer.
5. Pengaruh atmosfer : sinar yang melalui atmosfer sebagian akan diabsorpsi
oleh gas-gas, partikel dan uap air, dipantulkan kembali, dipancarkan dan
sisanya diteruskan ke permukaan bumi.
PENGARUH EXTERNAL FORCING BUMI :
VARIABILITAS RADIASI MATAHARI DAN ORBIT BUMI
Variasi sudut deklinasi matahari sepanjang
tahun, dimana pada bulan Juni tepatnya
tanggal 22 Juni 2015 posisi matahari
berada di 23.45o LU dan pada tanggal 22
Desember 2015 berada di 23.45o LS. Posisi
matahari di ekuator terjadi dua kali dalam
setahun yaitu tanggal 23 Maret 2015 dan
21 September 2015. Variasi posisi matahari
dalam setahun akan berdampak pada
perubahan musim.
-30
-20
-10
0
10
20
30
J F M A M J J A S O N D
s
(derajat)
Bulan
δs = sudut deklinasi matahari
LU
LS
Ekuator
1260
1280
1300
1320
1340
1360
1380
1400
1420
1440
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
J F M A M J J A S O N D
Konstanta
Matahari
(W/m
2
)
Jarak
Matahari
-
Bumi
(Gm)
Tanggal
R (Gm) S (W/m2)
Pada tahun 2015 jarak terdekat bumi-
matahari (perihelion) jatuh pada
tanggal 3 Januari 2015 dengan jarak
146,96 Gm (S sebesar 1414,54 W/m2)
sedangkan titik terjauh (aphelion) akan
terjadi pada tanggal 5 Juli 2015 dengan
jarak 151,95 Gm (S sebesar 1323,13
W/m2) dengan S rata-rata sebesar
1368,36 W/m2.
INSOLASI MATAHARI
• Matahari selalu bergejolak (kadang menguat dan
kadang melemah) dengan berbagai variasi secara
periodik (siklus aktivitas matahari yang memiliki
periodisitas yang bervariasi).
• Siklus aktivitas matahari : sunspot (bintik matahari),
flare (ledakan di perm. matahari), fluks radiasi
matahari, polaritas sunspot, kemunculan daerah aktif
dan netrino.
• Salah satu bentuk aktivitas matahari berupa bintik
matahari (sunspot) dengan periode siklus 11 tahun.
Terdapat hubungan antara kenaikan suhu global
dengan siklus matahari 11 tahunan dimana dalam
periode waktu yang panjang peningkatan radiasi
matahari total akan diikuti oleh kenaikan suhu global.
VARIABILITAS RADIASI MATAHARI
SUNSPOT (BINTIK MATAHARI)
• Variasi aktivitas matahari (pancaran radiasi matahari)
memiliki aktivitas minimum dan maksimum sekitar
0,1% - 0,5%. Variasi terbesar terjadi pada pancaran
gelombang pendek (sinar X dan UV) dan gelombang
panjang (IR dan radio), namun cahaya tampak hanya
sedikit sekali pengaruhnya.
• Pengaruh yang sangat terasa pada perubahan iklim
natural adalah dari pancaran radiasi matahari terhadap
respon suhu udara permukaan global bumi oleh
aktivitas matahari.
• Pengaruh terbesar terjadi di daratan ekuator
(perubahan radiasi 1 W/m2 merespon perubahan suhu
sekitar 0,06 oC).
VARIABILITAS RADIASI MATAHARI
PENGARUH AKTIVITAS MATAHARI TERHADAP KENAIKAN
SUHU GLOBAL
TEORI ORBITAL
Pada tahun 1940, seorang ahli Astronomi
Milutin Milankovitch mengemukakan teori
tentang perubahan posisi bumi mengitari
matahari pada periode-periode tertentu
yang disebut Siklus Milankovitch.
Dalam teorinya Milankovitch menjelaskan
terdapat tiga perubahan posisi bumi
mengitari matahari dan menentukan
besarnya radiasi yang diterima bumi yaitu :
1. eksentrisitas orbit bumi (eccentricity)
dengan kurun waktu 100.000 tahun,
2. kemiringan sumbu bumi (obliquity)
dengan kurun waktu 41.000 tahun,
3. presisi sumbu rotasi bumi (precession)
dengan kurun waktu 23.000 tahun
SKEMA PERUBAHAN ORBIT BUMI
(SIKLUS MILANKOVITCH YANG MEMICU SIKLUS ZAMAN ES)
E : perubahan orbit akibat sumbu minor elips (eccentricity), T : perubahan pada kemiringan
sumbu bumi (obliquity), dan P : perubahan dalam arah kemiringan sumbu pada titik orbit
tertentu (precession) Sumber : Rahmstorf dan Schellnhuber (2006).
Perubahan bentuk dari orbit imajiner bumi yang mengelilingi
matahari. Tentu bentuk orbit itu tidak bulat, tetapi memiliki nilai
eksentrisitas, sehingga bentuknya menjadi sedikit elips dan tidak
bulat sempurna. Nilai eksentrisitas suatu orbit berada diantara 0
(bulat sempurna) hingga 1 (parabola yang tidak memiliki ujung).
• Saat ini nilai eksentrisitas bumi adalah 0,0167, sementara ribuan
tahun yang lalu nilainya 0.0034 hingga 0.058. Nilai eksentrisitas itu
akan terus berubah membentuk suatu siklus yang bervariasi dalam
413.000 tahun.
• Akibat dari bentuk orbit bumi yang seperti itu, muncul istilah
perihelion dan aphelion. Saat matahari berada dalam titik atau jarak
terdekat dengan bumi disebut perihelion, dimana bumi menerima
radiasi paling tinggi dari matahari sehingga suhu menjadi lebih panas.
Untuk titik terjauhnya disebut aphelion, dimana bumi menerima
radiasi matahari terendah sehingga mengalami penurunan suhu.
EKSENTRISITAS (ECCENTRICITY)
Kemiringan bumi ketika berotasi. Kemiringan itu bervariasi
dalam kurun waktu 40.000 tahun, dan bergeser antara 22,1
derajat hingga 24,5 derajat.
• Jika kemiringan bumi bertambah maka musim panas akan
lebih panas dan musim dingin akan lebih dingin.
• Jika terjadi pengurangan kemiringan berarti musim panas
akan menjadi lebih dingin dan musim dingin akan menjadi
lebih panas.
• Saat ini kemiringan bumi berkurang, sehingga suhu bumi
menjadi semakin panas.
• Seperti yang kita tahu kemiringan bumi saat ini adalah 23,4
derajat, dan saat ini sedang setengah jalan bergerak menuju
nilai minimumnya, yaitu 22,1 derajat.
OBLIQUITY
Perubahan arah rotasi karena bergesernya sumbu bumi. Siklus
ini bervariasi selama 19.000-23.000 tahun. Matahari dan bulan
sangat berpengaruh terhadap perubahan ini. Dampak
perubahan arah rotasi bumi ini bisa mengubah tanggal
perihelion yang jatuh pada bulan Januari dan aphelion yang
jatuh bulan Juli. Hal ini akan meningkatkan kontras musim pada
salah satu belahan bumi dan sementara pada bagian lainnya
penurunan.
Contoh saat ini posisi bumi sangat dekat dengan matahari pada
saat musim dingin (BBU) akan lebih panas dan sebaliknya.
Dampak lain yang juga terjadi adalah perubahan utara dan
selatan bumi sehingga kutub utara sudah tidak sedingin dulu
dan semakin lama suhunya semakin panas.
PRESISI (PRECESSION)
DISTRIBUSI BENUA
(PERGESERAN LEMPENG TEKTONIK)
Pangea : benua raksasa
terakhir yang ada pada masa
300-180 juta tahun yang lalu.
Masa pembentukan Pangea :
1. Proterozoikum (benua
bergerak memisah akibat
aktivitas gunung berapi)
2. Palaeozoikum (suhu bumi
lebih hangat dari iklim saat
ini)
3. Ordovisium (zaman es yang
singkat di kutub selatan)
4. Devon (tabrakan antar
benua)
5. Karbon (pembentukan
benua raksasa terakhir,
Pangea)
DISTRIBUSI BENUA
(PERGESERAN LEMPENG TEKTONIK)
Selama jutaan tahun, gerak lempeng
tektonik global merekonfigurasi tanah
dan wilayah laut menghasilkan
topografi.
Hal ini dapat mempengaruhi pola
global dan lokal iklim dan sirkulasi
atmosfer-laut.
Secara lokal, topografi dapat mempengaruhi iklim. Keberadaan
gunung (sebagai produk dari lempeng tektonik) dapat
menyebabkan hujan orografik.
Ukuran benua juga sangat penting. Karena efek kestabilan suhu
lautan, variasi suhu tahunan umumnya di wilayah pesisir rendah
daripada di daratan. Superbenua yang lebih besar akan memiliki
lebih banyak daratan di mana pengaruh iklim musimannya akan
terasa labih besar daripada benua yang lebih kecil.
Bukti geologi mengarah ke sebuah “megamonsoonal” yaitu pola
sirkulasi pada masa superbenua “Pangea”. Sehingga dari simulasi
pemodelan iklim menunjukkan bahwa keberadaan superbenua
berpengaruh kondusif untuk pembentukan monsun/iklim bumi.
DISTRIBUSI BENUA
(PERGESERAN LEMPENG TEKTONIK)
ERUPSI VULKANIK & AEOROSOL DI STRATOSFER
Vulkanisme adalah proses keluarnya materi dari kerak dan mantel bumi ke
permukaan. Letusan gunung berapi, gleyser, dan mata air panas adalah contoh
dari proses vulkanik dimana terjadinya pelepasan gas dan partikulat ke
atmosfie.
Letusan yang cukup besar akan mempengaruhi iklim rata-rata global/regional/lokal
yang biasanya terjadi pada beberapa kali per abad, dan menyebabkan pendinginan
(oleh sebagian menghalangi transmisi radiasi matahari ke permukaan bumi) untuk
periode beberapa tahun. Contoh :
1. Letusan Gunung Tambora (1815), menyebabkan tahun tanpa musim panas.
Dengan letusannya yg sangat besar, terjadi hanya beberapa kali setiap seratus juta
tahun, tetapi dapat menyebabkan pemanasan global dan kepunahan massal.
2. Letusan Gunung Krakatau (1883), letusan gunung api yang paling mematikan dan
paling merusak dalam sejarah, menimbulkan setidaknya 36.417 korban jiwa akibat
letusan dan tsunami yang dihasilkannya.
3. Letusan Gunung Pinatubo (1991), ledakan terestrial terbesar kedua abad ke-20
(setelah 1912 letusan Novarupta) mempengaruhi iklim secara substansial.
Gunung berapi juga
merupakan bagian dari
perluasan siklus karbon.
Dalam periode waktu
yang panjang, mereka
melepaskan karbon
dioksida dari kerak bumi
dan mantel.
Untuk Pengujian Hipotesis Tentang Penyebab Perubahan Iklim Dapat
Dikombinasikan Dengan Simulasi Model Komputer (Pemodelan Iklim)
Sumber : Hartmann, 1994
AKIBAT YANG DITIMBULKAN DARI PERUBAHAN
IKLIM NATURAL
Natural Forcing of Climate Change
• Memahami perubahan iklim natural adalah menarik
(challenging) dan masalah penting yang dapat
membantu kita memahami dan memprediksi
perubahan natural masa depan dan perubahan
iklim yang disebabkan oleh manusia.
• Evaluasi beberapa mekanisme perubahan iklim di
masa lalu
EFEK UMPAN BALIK MEMPENGARUHI PEMANASAN GLOBAL
Pengaruh H2O : akibat pemanasan lebih banyak air yang menguap ke
atmosfer. Uap air adalah GRK, sehingga efek yang dihasilkan akan lebih
besar dibandingkan akibat CO2 (memiliki usia yang panjang di atmosfer)
Pengaruh awan : dilihat dari atas memantulkan radiasi infra merah ke angkasa
(meningkatkan pendinginan), jika dilihat dari bawah akan memantulkan
radiasi ke permukaan (meningkatkan pemanasan. Bagaimana efek
netonya? (pemanasan/pendinginan)
Hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo) oleh es. Ketika suhu
global meningkat es di kutub mencair maka daratan atau air dibawahnya
akan terbuka. Daratan/air memiliki albedo lebih kecil dari es akibatnya
akan menyerap lebih banyak radiasi matahari. Hal ini akan menambah
pemanasan dan lebih banyak lagi es yang mencair.
Es yang meleleh juga akan melepaskan CH4
kemampuan lautan untuk menyerap karbon akan berkurang bila suhu laut
menghangat.
3 Karakteristik
Orbital :
- Eccentrisity
- Obliquity
- Precession
Sumber : Stull, 2013
KARAKTERISTIK ORBIT DI MASA LALU DAN MASA AKAN
DATANG BERDASARKAN TEORI DARI MILANKOVITCH
Lanjutan … (KURVA DI BAWAH MENUNJUKKAN PERUBAHAN
SUHU RELATIF DARI ES DAN INTI SEDIMEN, YANG ABU-ABU :
ICE AGES (GLASIAL PERIODS))
Sumber : Stull, 2013
Perhitungannya :
AKIBAT PLANE TECTONICS
• Plate tectonics : pergeseran benua menyebabkan
perubahan arus laut, arah angin, pola curah hujan
• Proses ini juga mempengaruhi tinggi muka laut dan
rasio daerah daratan – lautan. Massa daratan
mendekati kutub menghambat aliran air laut di
tempat terdingin di bumi membentuk es.
• Albedo effect : snow dan ice cover (more sunlight is
reflected)  (+) feedback & pendinginan
meningkat.
AKIBAT PLANE TECTONICS
• Global icing mengubah muka laut. Laut menjauh dari daratan
mengubah bentuk pantai suatu benua.
5 juta tahun lalu :
Pecahan Africa dan Eurasia membentuk arus ekuator, Alpen
mulai melipat (folding) ke atas.
3,5 juta tahun lalu :
Lempeng tektonik membentuk “jembatan darat” di Amerika
Tengah. Penutupan gap Amerika Utara dan Selatan dengan arus
ekuator dan munculnya “Gulf Stream” yang menyampaikan
panas dan kelembapan menuju Eropa.
(Sumber : Behringer, W. 2010. A Cultural History of Climate)
• Hasil secara paleoklimatologi (smoothed) ΔT ( T rata2 : 1961-1990).
Waktu dihitung dari tahun 2000
• Pergantian Skala pada garis putus-putus
• 50 juta tahun lalu (6°C lebih panas) atau 2% lebih panas
PERUBAHAN SUHU
APAKAH PERMUKAAN AIR LAUT MENINGKAT ?
Sumber : Rahmstorf dan Schellnhuber (2006)
VARIASI KETINGGIAN AIR LAUT DAN SUHU DI
PERMUKAAN LAUT SELAMA 65 JUTA TAHUN
• Cold and warm
periods alternated
with each other in
long cycles
• Sumber : Behringer,
W. 2010. A Cultural
History of Climate
The Ring of Fire
Merapi, Java 2010
• Radar loop of Merapi eruptions 3-4 November 2010
• 18 Aug, 0840 UTC. Courtesy Hadi Widiatmoko, BMKG, Jakarta
Fluid avalanche of rock material, hot ash and gas
– Can form when eruption columns collapse
– Highly destructive
– Typically faster than 80km/hr and up to 700°C
– Can incinerate, burn, and asphyxiate people
– ~353 deaths from Mt Merapi, Java, Oct/Nov 2010
Pyroclastic Flows
Volcanic Gases
•Gases released: H20 vapor, CO2, SO2, HCl, HF, H2S, CO, H2, NH3, CH4 and SiF4
•Formation of acid rain (from SO2) can cause water contamination and
plant damage
•Prevailing winds can blow gases thousands of kilometers away
Example: SO2 in March 1999
Sakurajima
Courtesy K.Kinoshita
PRAKIRAAN AEROSOL STRATOSFER DAN EFEK IKLIM
PADA BEBERAPA ERUPSI GUNUNG BERAPI
Sumber : Hartmann, 1994
PERANAN PARTIKEL SULFAT
• Gunung meletus mengeluarkan :
– Particulate matter (dust, ash, consended water droplets)
– Gases (H2O, CO, Sulfur Dioxide)
• Beberapa gas dan partikel berat hanya sampai 10
km di atmosfer dan dikeluarkan
• Gas yang ringan (terutama sulfur dioksida)
menembus troposfer memasuki stratosfer , bereaksi
dengan uap air  tiny reflective sulfate & aerosol
particles
BAGAIMANA BISA COOLING?
• Aerosol sulphate : scattering + reflecting
(radiasi matahari) / karena ukuran yang kecil.
Seperti halnya panjang radiasi matahari
• Aerosol sulphate dapat menahan incoming
radiation 10 X lebih efektif  energi matahari
berkurang  mendinginkan troposfer
BUKTI-BUKTI ADANYA PERUBAHAN IKLIM
NATURAL
CLIMATIC VARIATION IN THE LONGEST
INSTRUMENTAL RECORD
PD. JONES DAN RS BRADLEY
Climate Since A.D 1500, edited by RS Bradley and PD Jones, Eds
Routledge-London, 246-268 (1992)
STASIUN OBSERVASI SUHU
TEMPERATURE 1701 - 1980
Tambora : 1815 Krakatau : 1883
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
ANOMALI SUHU DI BBU (kiri) DAN BBS (kanan) (1860-1980)
CURAH HUJAN
ANOMALI SUHU PERMUKAAN LAUT, 1854-1988
Sumber : Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set (COADS) – NOAA
SOLAR RADIATIVE FORCING AT SELECTED LOCATIONS AND EVIDENCE
FOR GLOBAL LOWER TROPOSPHERIC COOLING FOLLOWING THE
ERUPTIONS OF EL CHICHON AND PINATUBO
Ellsworth G. Dutton
NOAA Climate Monitoring and Diagnostics Laboratory
John R. Christy
Atmospheric Science Program University of Alabama
GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS VOL. 19,NO. 23,
PAGES 2313-2316 , DEC 1992
Dutton dan Christy (1992), menganalisis data aerosol optical depth, Irradiance
dan Temperature periode 1977 – April 1992, di empat lokasi studi yaitu :
- Barrow Alaska (71o LU)
- Mauna Loa Hawaii (19o LU)
- American Samoa (14o LS)
- South Pole (90o LS)
untuk melihat dampak yang ditimbulkan oleh Erupsi El Chichon-Mexico (April
1982) dan Gunung Pinatubo-Philippines (June 1991) pada atmosfer bumi
(troposper).
Data:
1. Aerosol optical depth : pyrheliometers dan wideband schott glas cutoff
filters (NOAA-CMDL) di empat lokasi
2. Irradiance : global pyranometer (lokasi Mauna Loa)
3. Temperature global : microvave sounding units (MSU) – satelit NOAA
ANOMALI RATA-RATA BULANAN :
AEROSOL OPTICAL DEPTH
Data observasi : 1977- April 1992
Barrow Alaska ( BRW) : 71o LU Mauna
Loa Hawaii (MLO) : 19o LU; American
Samoa (SMO) : 14o LS;
South Pole (SPO) : 90o LS.
Global solar radiative forcing dari G.
Pinatubo 1.7 kali lebih besar dari El
Chichon terutama di BBS.
SOLAR IRRADIANCE : RATA-RATA BULANAN
DI MAUNA LOA HAWAII
Kondisi : clear morning , sudut zenit : 60.0o, 70.7o, 75.7o, and 78.7o (MR2, MR3, MR4, dan MR5)
SOLAR IRRADIANCE : ANOMALI HARIAN DI MAUNA LOA HAWAII
(RATA-RATA BULANAN, SUDUT ZENIT : 60O)
E P
ANOMALI SUHU : GLOBAL, BBU, BBS
La-Nina (A), El-Nino (O), El
Cincon (E) dan Pinatubo (P)
Penurunan suhu rata-rata
global adalah : 0.50C
Penurunan terbesar di BBU
yaitu 0.70C.
Hal ini disebabkan oleh
distribusi daratan lebih
besar di BBU (daratan lebih
cepat dingin dari lautan)
• Berdasarkan analisis aerosol optical depth di empat
lokasi : Global solar radiative forcing dari G.
Pinatubo 1.7 kali lebih besar dari El Chichon
terutama di BBS.
• Penurunan solar irradiance di MLO : 2.3 % pada saat
El Chinco dan 2.7% Pinatubo
• Penurunan suhu rata-rata global adalah : 0.50C
Penurunan terbesar di BBU yaitu 0.70C. Hal ini
dapat disebabkan oleh distribusi daratan lebih
besar di BBU (daratan lebih cepat dingin dari
lautan)
Natural Climate Processes :
Astronomical Influences
Roland Stull, 2013
Practical Meteorology: An Algebra-based Survey
of Atmospheric Science, Chapter 21 p:797-803
PENDEKATAN MATEMATIK TEORI MILANKOVITCH
(R Stull, 2013 : Practical Meteorology)
Eccentricity
Obliquity
Precession
Dimana :
eo = 0.0275579 o = 23.254500o
C = 360 / 2 t = tahun (rel thn 2000)
A = Amplitudo P = periode oscillation
 = phase (derajad)
Variasi eccentricity, obliquity, precession, 1000 KY yang
lalu s/d 1000 KY tahun yang akan datang
JARAK BUMI-MATAHARI (R), SUDUT DEKLINASI (), DAN KONSTANTA MATAHARI (S)
S Rata2
(w/m2)
S min S max Range S
-200 ky 1371.5 1258.98 1486.63 227.66
-100 ky 1370 1286.76 1454.49 167.72
0 1368 1323.13 1414.54 91.41
100 ky 1369 1310.28 1428.35 118.07
150 ky 1371.4 1261.00 1484.25 223.25
E (W m-2)
Berger et al, 2003. The earth’s climate in the next hundred
thousand years (100 kyr). Surveys in geophysics. 24:117-138
THE PHANEROZOIC RECORD OF GLOBAL
SEA-LEVEL CHANGE
Miller K, Kominz M, Browning J, Wright J, Mountain
G, Katz M, Sugarman P, Cramer B, Blick N, Pekar S
2005
J SCIENCE. Vol:310 Page:1293-1298
James zachos 2001, Trends, Rhythms, and aberrations global climate 65 MA to
Present.
Royer et al 2004. CO2 as a primary driver of Phanerozoic climate.
GSA Today; v. 14; no. 3,
Royer 2008. Linkages between CO2, climate, and evolution in deep
time. The National Academy of Sciences. vol. 105 no. 2. 407–408
APAKAH PERUBAHAN IKLIM SAAT INI TIDAK BISA
DIBANDINGKAN DENGAN PERUBAHAN SEBELUMNYA
DALAM SEJARAH BUMI ?
Terdapat 3 hal yang harus dipertimbangkan, yaitu :
1. Harus jelas variabel mana yang sedang dibandingkan : apakah itu konsentrasi
gas rumah kaca atau suhu (atau parameter iklim lainnya), dan apakah itu nilai
absolutnya atau laju perubahannya ?
2. Perubahan lokal tidak boleh disamakan dengan perubahan global.
Perubahan iklim lokal sering lebih besar daripada yang global, karena faktor-
faktor lokal (contoh; perubahan pada sirkulasi laut dan atmosfer) dapat
mengganti pengiriman panas atau kelembaban dari satu tempat ke tempat
lain dan arus balik lokal bekerja (contoh arus balik es laut). Perubahan besar
pada suhu rata-rata global, sebaliknya, membutuhkan beberapa pemicu global
(seperti sebuah perubahan pada konsentrasi gas rumah kaca atau aktivitas
matahari).
3. Penting untuk membedakan antara skala waktu. Perubahan iklim selama
lebih dari jutaan tahun dapat jauh lebih besar dan memiliki penyebab-
penyebab yang berbeda (contoh pergeseran lempeng benua) dibandingkan
dengan perubahan iklim pada skala waktu seratus tahun.
TERIMA KASIH

More Related Content

Similar to Perubahan Iklim Natural

Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)
Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)
Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)Haura Alia Nabila
 
Klimatologi
KlimatologiKlimatologi
KlimatologiLuna Qyu
 
PPT ILMU KEALAMIAHAN DASAR
PPT ILMU KEALAMIAHAN DASARPPT ILMU KEALAMIAHAN DASAR
PPT ILMU KEALAMIAHAN DASARDewi_Sejarah
 
Mendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata surya
Mendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata suryaMendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata surya
Mendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata suryaBudi Trikusworo
 
2774-6094-1-PB.pdf
2774-6094-1-PB.pdf2774-6094-1-PB.pdf
2774-6094-1-PB.pdfJoseDa4
 
PPT Agroklimat bab III radiasi
PPT  Agroklimat bab III  radiasiPPT  Agroklimat bab III  radiasi
PPT Agroklimat bab III radiasiJuwita Hutajulu
 
I RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdf
I  RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdfI  RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdf
I RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdfDesmaHarmaidi
 
" Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " .
" Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " ." Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " .
" Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " .uus_76
 
Hidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptx
Hidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptxHidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptx
Hidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptxiphank1
 
ilmu alamiah dasar
ilmu alamiah dasarilmu alamiah dasar
ilmu alamiah dasarUKPM Galang
 
Sistem tata Surya.pptx
Sistem tata Surya.pptxSistem tata Surya.pptx
Sistem tata Surya.pptxssuser8919b9
 
Tugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosper
Tugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosperTugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosper
Tugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosperdasriyanti
 

Similar to Perubahan Iklim Natural (20)

Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)
Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)
Pengantar ilmu kebumian (dr. bayong)
 
Klimatologi
KlimatologiKlimatologi
Klimatologi
 
PPT ILMU KEALAMIAHAN DASAR
PPT ILMU KEALAMIAHAN DASARPPT ILMU KEALAMIAHAN DASAR
PPT ILMU KEALAMIAHAN DASAR
 
Mendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata surya
Mendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata suryaMendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata surya
Mendeskripsikan dampak dan gerak edar sistem tata surya
 
2774-6094-1-PB.pdf
2774-6094-1-PB.pdf2774-6094-1-PB.pdf
2774-6094-1-PB.pdf
 
PPT Agroklimat bab III radiasi
PPT  Agroklimat bab III  radiasiPPT  Agroklimat bab III  radiasi
PPT Agroklimat bab III radiasi
 
I RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdf
I  RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdfI  RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdf
I RUANG LINGKUP KLIMATOLOGI.pdf
 
Sistem bumi
Sistem bumiSistem bumi
Sistem bumi
 
" Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " .
" Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " ." Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " .
" Pembentukan jagat raya, tata surya dan bumi " .
 
Hidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptx
Hidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptxHidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptx
Hidrosfer dan Atmosfer (Pelatda Jkt).pptx
 
ilmu alamiah dasar
ilmu alamiah dasarilmu alamiah dasar
ilmu alamiah dasar
 
Vii angin
Vii anginVii angin
Vii angin
 
Bumi sebagai planet
Bumi sebagai planetBumi sebagai planet
Bumi sebagai planet
 
Bumi
BumiBumi
Bumi
 
Gerakan rotasi bumi ikd
Gerakan rotasi bumi ikdGerakan rotasi bumi ikd
Gerakan rotasi bumi ikd
 
Gerakan bumi
Gerakan bumiGerakan bumi
Gerakan bumi
 
Sistem tata Surya.pptx
Sistem tata Surya.pptxSistem tata Surya.pptx
Sistem tata Surya.pptx
 
Sistem tata Surya .pptx
Sistem tata Surya .pptxSistem tata Surya .pptx
Sistem tata Surya .pptx
 
Tugas Gempa 1#
Tugas Gempa 1#Tugas Gempa 1#
Tugas Gempa 1#
 
Tugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosper
Tugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosperTugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosper
Tugas kuliah ilmu alamiah dasar atmosper
 

More from Khairullah Khairullah

Profil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdf
Profil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdfProfil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdf
Profil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdfKhairullah Khairullah
 
Memahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai Hiyung
Memahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai HiyungMemahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai Hiyung
Memahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai HiyungKhairullah Khairullah
 
RISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdf
RISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdfRISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdf
RISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdfKhairullah Khairullah
 
POTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATAN
POTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATANPOTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATAN
POTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATANKhairullah Khairullah
 
Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )
Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )
Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )Khairullah Khairullah
 
Kepemimpinan pemuda milenial dalam pertanian
Kepemimpinan pemuda milenial dalam pertanianKepemimpinan pemuda milenial dalam pertanian
Kepemimpinan pemuda milenial dalam pertanianKhairullah Khairullah
 
Iklim ekstrem dan pertanian rawa lebak
Iklim ekstrem dan pertanian rawa lebakIklim ekstrem dan pertanian rawa lebak
Iklim ekstrem dan pertanian rawa lebakKhairullah Khairullah
 
Tungro wereng hijau dan hubungan dengan iklim
Tungro wereng hijau dan hubungan dengan iklimTungro wereng hijau dan hubungan dengan iklim
Tungro wereng hijau dan hubungan dengan iklimKhairullah Khairullah
 
Kenyamanan termal dan iklim di Rumah Banjar
Kenyamanan termal dan iklim di Rumah BanjarKenyamanan termal dan iklim di Rumah Banjar
Kenyamanan termal dan iklim di Rumah BanjarKhairullah Khairullah
 
Khairullah tugas 1a kerapatan stasiun
Khairullah tugas 1a kerapatan stasiunKhairullah tugas 1a kerapatan stasiun
Khairullah tugas 1a kerapatan stasiunKhairullah Khairullah
 
Normal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan Selatan
Normal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan SelatanNormal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan Selatan
Normal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan SelatanKhairullah Khairullah
 

More from Khairullah Khairullah (19)

Profil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdf
Profil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdfProfil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdf
Profil Suhu tanah di Daerah Tropis.pdf
 
El Nino Pengertian dan Dampaknya
El Nino Pengertian dan DampaknyaEl Nino Pengertian dan Dampaknya
El Nino Pengertian dan Dampaknya
 
Memahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai Hiyung
Memahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai HiyungMemahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai Hiyung
Memahami Informasi Iklim dan Agroklimatologi Cabai Hiyung
 
RISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdf
RISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdfRISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdf
RISIKO LINGKUNGAN PERTANIAN TERHADAP PERUBAHAN IKLIM.pdf
 
POTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATAN
POTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATANPOTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATAN
POTRET PELAKSANAAN SIH3 DI KALIMANTAN SELATAN
 
Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )
Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )
Pengolahan SPI (Standardized Precipitation Index )
 
Kepemimpinan pemuda milenial dalam pertanian
Kepemimpinan pemuda milenial dalam pertanianKepemimpinan pemuda milenial dalam pertanian
Kepemimpinan pemuda milenial dalam pertanian
 
Pengolahan data iklim
Pengolahan data iklimPengolahan data iklim
Pengolahan data iklim
 
Iklim ekstrem dan pertanian rawa lebak
Iklim ekstrem dan pertanian rawa lebakIklim ekstrem dan pertanian rawa lebak
Iklim ekstrem dan pertanian rawa lebak
 
Tungro wereng hijau dan hubungan dengan iklim
Tungro wereng hijau dan hubungan dengan iklimTungro wereng hijau dan hubungan dengan iklim
Tungro wereng hijau dan hubungan dengan iklim
 
Evapotranspirasi dan curah hujan
Evapotranspirasi dan curah hujanEvapotranspirasi dan curah hujan
Evapotranspirasi dan curah hujan
 
Kenyamanan termal dan iklim di Rumah Banjar
Kenyamanan termal dan iklim di Rumah BanjarKenyamanan termal dan iklim di Rumah Banjar
Kenyamanan termal dan iklim di Rumah Banjar
 
Bagaimana tipe hujan kalsel
Bagaimana tipe hujan kalsel Bagaimana tipe hujan kalsel
Bagaimana tipe hujan kalsel
 
Makalah interaksi iklim dan tanaman
Makalah interaksi iklim dan tanamanMakalah interaksi iklim dan tanaman
Makalah interaksi iklim dan tanaman
 
Bahan ajar ipb s2-agromet
Bahan ajar ipb s2-agrometBahan ajar ipb s2-agromet
Bahan ajar ipb s2-agromet
 
Kelompok 3 tugas_3b_analisa soi
Kelompok 3 tugas_3b_analisa soiKelompok 3 tugas_3b_analisa soi
Kelompok 3 tugas_3b_analisa soi
 
Khairullah tugas 1a kerapatan stasiun
Khairullah tugas 1a kerapatan stasiunKhairullah tugas 1a kerapatan stasiun
Khairullah tugas 1a kerapatan stasiun
 
PENGAMATAN FENOLOGI
PENGAMATAN FENOLOGIPENGAMATAN FENOLOGI
PENGAMATAN FENOLOGI
 
Normal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan Selatan
Normal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan SelatanNormal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan Selatan
Normal Ketersediaan Air Tanah 1981-2010 di Kalimantan Selatan
 

Recently uploaded

415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompokelmalinda2
 
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet RiyadiManajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet RiyadiCristianoRonaldo185977
 
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptxMATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptxrikosyahputra0173
 
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.pptpertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.pptAhmadSyajili
 
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptxkesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptxAhmadSyajili
 
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptxPPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptxnursariheldaseptiana
 
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS AcehSKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS AcehBISMIAULIA
 
Metode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau SurveiMetode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau Surveikustiyantidew94
 
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptxMARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptxmariaboisala21
 

Recently uploaded (9)

415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
 
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet RiyadiManajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
 
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptxMATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
 
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.pptpertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
 
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptxkesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
 
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptxPPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
 
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS AcehSKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
 
Metode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau SurveiMetode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau Survei
 
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptxMARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
 

Perubahan Iklim Natural

  • 1.
  • 2. outline 1. PENDAHULUAN • DEFINISI PERUBAHAN IKLIM NATURAL • FAKTOR PENYEBAB PERUBAHAN IKLIM NATURAL 2. AKIBAT YANG DITIMBULKAN DARI PERUBAHAN IKLIM NATURAL 3. BUKTI PERUBAHAN IKLIM NATURAL (STUDI KASUS REVIEW JURNAL)
  • 3. Suatu proses-proses perubahan yang dinamis secara alamiah akibat tenaga endogen maupun eksogen bumi, dimana proses perubahan itu diantaranya oleh adanya perubahan morfologi permukaan bumi, perubahan letak lempeng-lempeng benua (geologi) maupun pengaruh dari luar bumi (astronomi) sehingga menyebabkan adanya perubahan iklim di permukaan bumi. EXTERNAL FORCING INTERNAL FORCING CLIMATE VARIABILITY / CLIMATE CHANGE Muncul pertanyaan-pertanyaan : 1. Bagaimanakah perubahan iklim natural terjadi ? 2. Apa penyebab perubahan tersebut dan bagaimana proses terjadinya ? 3. Bagaimana membuktikan adanya perubahan tersebut ?
  • 4. PERUBAHAN IKLIM NATURAL (EXTERNAL & INTERNAL FORCING) VARIABILITAS RADIASI MATAHARI TEORI ORBITAL DISTRIBUSI BENUA (PERGESERAN TEKTONIK) ERUPSI VULKANIK & AEOROSOL DI STRATOSFER PENYUMBANG PERUBAHAN IKLIM ALAMIAH (NATURAL)
  • 5. Changes in Volcanic and Aerosols
  • 6. Matahari sebagai sumber utama energi input ke bumi, baik dalam jangka panjang maupun pendek external forcing akan mempengaruhi iklim global. Pemanasan suhu bumi adalah respon dari kenaikan radiasi matahari ataupun sebaliknya, variasi harian menimbulkan pendinginan di malam hari dan pemanasan di siang hari, dan perbedaan INSOLASI matahari menimbulkan pola musim dingin dan musim panas (Jhon et al. 1982). 1. Jarak matahari (R) : perubahan jarak bumi dan matahari menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari. 2. Sudut deklinasi matahari (s) : tempat kedudukan titik-titik lokasi matahari dilihat dari equator bumi. 3. Panjang hari (dayligth) : lamanya waktu antara matahari terbit dan terbenam. 4. Konstanta matahari S (W m-2) : fluks pada permukaan yang tegaklurus terhadap arah datangnya radiasi di puncak atmosfer. 5. Pengaruh atmosfer : sinar yang melalui atmosfer sebagian akan diabsorpsi oleh gas-gas, partikel dan uap air, dipantulkan kembali, dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi. PENGARUH EXTERNAL FORCING BUMI : VARIABILITAS RADIASI MATAHARI DAN ORBIT BUMI
  • 7. Variasi sudut deklinasi matahari sepanjang tahun, dimana pada bulan Juni tepatnya tanggal 22 Juni 2015 posisi matahari berada di 23.45o LU dan pada tanggal 22 Desember 2015 berada di 23.45o LS. Posisi matahari di ekuator terjadi dua kali dalam setahun yaitu tanggal 23 Maret 2015 dan 21 September 2015. Variasi posisi matahari dalam setahun akan berdampak pada perubahan musim. -30 -20 -10 0 10 20 30 J F M A M J J A S O N D s (derajat) Bulan δs = sudut deklinasi matahari LU LS Ekuator 1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 1400 1420 1440 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 J F M A M J J A S O N D Konstanta Matahari (W/m 2 ) Jarak Matahari - Bumi (Gm) Tanggal R (Gm) S (W/m2) Pada tahun 2015 jarak terdekat bumi- matahari (perihelion) jatuh pada tanggal 3 Januari 2015 dengan jarak 146,96 Gm (S sebesar 1414,54 W/m2) sedangkan titik terjauh (aphelion) akan terjadi pada tanggal 5 Juli 2015 dengan jarak 151,95 Gm (S sebesar 1323,13 W/m2) dengan S rata-rata sebesar 1368,36 W/m2.
  • 9. • Matahari selalu bergejolak (kadang menguat dan kadang melemah) dengan berbagai variasi secara periodik (siklus aktivitas matahari yang memiliki periodisitas yang bervariasi). • Siklus aktivitas matahari : sunspot (bintik matahari), flare (ledakan di perm. matahari), fluks radiasi matahari, polaritas sunspot, kemunculan daerah aktif dan netrino. • Salah satu bentuk aktivitas matahari berupa bintik matahari (sunspot) dengan periode siklus 11 tahun. Terdapat hubungan antara kenaikan suhu global dengan siklus matahari 11 tahunan dimana dalam periode waktu yang panjang peningkatan radiasi matahari total akan diikuti oleh kenaikan suhu global. VARIABILITAS RADIASI MATAHARI
  • 11. • Variasi aktivitas matahari (pancaran radiasi matahari) memiliki aktivitas minimum dan maksimum sekitar 0,1% - 0,5%. Variasi terbesar terjadi pada pancaran gelombang pendek (sinar X dan UV) dan gelombang panjang (IR dan radio), namun cahaya tampak hanya sedikit sekali pengaruhnya. • Pengaruh yang sangat terasa pada perubahan iklim natural adalah dari pancaran radiasi matahari terhadap respon suhu udara permukaan global bumi oleh aktivitas matahari. • Pengaruh terbesar terjadi di daratan ekuator (perubahan radiasi 1 W/m2 merespon perubahan suhu sekitar 0,06 oC). VARIABILITAS RADIASI MATAHARI
  • 12. PENGARUH AKTIVITAS MATAHARI TERHADAP KENAIKAN SUHU GLOBAL
  • 13. TEORI ORBITAL Pada tahun 1940, seorang ahli Astronomi Milutin Milankovitch mengemukakan teori tentang perubahan posisi bumi mengitari matahari pada periode-periode tertentu yang disebut Siklus Milankovitch. Dalam teorinya Milankovitch menjelaskan terdapat tiga perubahan posisi bumi mengitari matahari dan menentukan besarnya radiasi yang diterima bumi yaitu : 1. eksentrisitas orbit bumi (eccentricity) dengan kurun waktu 100.000 tahun, 2. kemiringan sumbu bumi (obliquity) dengan kurun waktu 41.000 tahun, 3. presisi sumbu rotasi bumi (precession) dengan kurun waktu 23.000 tahun
  • 14. SKEMA PERUBAHAN ORBIT BUMI (SIKLUS MILANKOVITCH YANG MEMICU SIKLUS ZAMAN ES) E : perubahan orbit akibat sumbu minor elips (eccentricity), T : perubahan pada kemiringan sumbu bumi (obliquity), dan P : perubahan dalam arah kemiringan sumbu pada titik orbit tertentu (precession) Sumber : Rahmstorf dan Schellnhuber (2006).
  • 15. Perubahan bentuk dari orbit imajiner bumi yang mengelilingi matahari. Tentu bentuk orbit itu tidak bulat, tetapi memiliki nilai eksentrisitas, sehingga bentuknya menjadi sedikit elips dan tidak bulat sempurna. Nilai eksentrisitas suatu orbit berada diantara 0 (bulat sempurna) hingga 1 (parabola yang tidak memiliki ujung). • Saat ini nilai eksentrisitas bumi adalah 0,0167, sementara ribuan tahun yang lalu nilainya 0.0034 hingga 0.058. Nilai eksentrisitas itu akan terus berubah membentuk suatu siklus yang bervariasi dalam 413.000 tahun. • Akibat dari bentuk orbit bumi yang seperti itu, muncul istilah perihelion dan aphelion. Saat matahari berada dalam titik atau jarak terdekat dengan bumi disebut perihelion, dimana bumi menerima radiasi paling tinggi dari matahari sehingga suhu menjadi lebih panas. Untuk titik terjauhnya disebut aphelion, dimana bumi menerima radiasi matahari terendah sehingga mengalami penurunan suhu. EKSENTRISITAS (ECCENTRICITY)
  • 16. Kemiringan bumi ketika berotasi. Kemiringan itu bervariasi dalam kurun waktu 40.000 tahun, dan bergeser antara 22,1 derajat hingga 24,5 derajat. • Jika kemiringan bumi bertambah maka musim panas akan lebih panas dan musim dingin akan lebih dingin. • Jika terjadi pengurangan kemiringan berarti musim panas akan menjadi lebih dingin dan musim dingin akan menjadi lebih panas. • Saat ini kemiringan bumi berkurang, sehingga suhu bumi menjadi semakin panas. • Seperti yang kita tahu kemiringan bumi saat ini adalah 23,4 derajat, dan saat ini sedang setengah jalan bergerak menuju nilai minimumnya, yaitu 22,1 derajat. OBLIQUITY
  • 17. Perubahan arah rotasi karena bergesernya sumbu bumi. Siklus ini bervariasi selama 19.000-23.000 tahun. Matahari dan bulan sangat berpengaruh terhadap perubahan ini. Dampak perubahan arah rotasi bumi ini bisa mengubah tanggal perihelion yang jatuh pada bulan Januari dan aphelion yang jatuh bulan Juli. Hal ini akan meningkatkan kontras musim pada salah satu belahan bumi dan sementara pada bagian lainnya penurunan. Contoh saat ini posisi bumi sangat dekat dengan matahari pada saat musim dingin (BBU) akan lebih panas dan sebaliknya. Dampak lain yang juga terjadi adalah perubahan utara dan selatan bumi sehingga kutub utara sudah tidak sedingin dulu dan semakin lama suhunya semakin panas. PRESISI (PRECESSION)
  • 18. DISTRIBUSI BENUA (PERGESERAN LEMPENG TEKTONIK) Pangea : benua raksasa terakhir yang ada pada masa 300-180 juta tahun yang lalu. Masa pembentukan Pangea : 1. Proterozoikum (benua bergerak memisah akibat aktivitas gunung berapi) 2. Palaeozoikum (suhu bumi lebih hangat dari iklim saat ini) 3. Ordovisium (zaman es yang singkat di kutub selatan) 4. Devon (tabrakan antar benua) 5. Karbon (pembentukan benua raksasa terakhir, Pangea)
  • 19. DISTRIBUSI BENUA (PERGESERAN LEMPENG TEKTONIK) Selama jutaan tahun, gerak lempeng tektonik global merekonfigurasi tanah dan wilayah laut menghasilkan topografi. Hal ini dapat mempengaruhi pola global dan lokal iklim dan sirkulasi atmosfer-laut.
  • 20. Secara lokal, topografi dapat mempengaruhi iklim. Keberadaan gunung (sebagai produk dari lempeng tektonik) dapat menyebabkan hujan orografik. Ukuran benua juga sangat penting. Karena efek kestabilan suhu lautan, variasi suhu tahunan umumnya di wilayah pesisir rendah daripada di daratan. Superbenua yang lebih besar akan memiliki lebih banyak daratan di mana pengaruh iklim musimannya akan terasa labih besar daripada benua yang lebih kecil. Bukti geologi mengarah ke sebuah “megamonsoonal” yaitu pola sirkulasi pada masa superbenua “Pangea”. Sehingga dari simulasi pemodelan iklim menunjukkan bahwa keberadaan superbenua berpengaruh kondusif untuk pembentukan monsun/iklim bumi. DISTRIBUSI BENUA (PERGESERAN LEMPENG TEKTONIK)
  • 21. ERUPSI VULKANIK & AEOROSOL DI STRATOSFER Vulkanisme adalah proses keluarnya materi dari kerak dan mantel bumi ke permukaan. Letusan gunung berapi, gleyser, dan mata air panas adalah contoh dari proses vulkanik dimana terjadinya pelepasan gas dan partikulat ke atmosfie. Letusan yang cukup besar akan mempengaruhi iklim rata-rata global/regional/lokal yang biasanya terjadi pada beberapa kali per abad, dan menyebabkan pendinginan (oleh sebagian menghalangi transmisi radiasi matahari ke permukaan bumi) untuk periode beberapa tahun. Contoh : 1. Letusan Gunung Tambora (1815), menyebabkan tahun tanpa musim panas. Dengan letusannya yg sangat besar, terjadi hanya beberapa kali setiap seratus juta tahun, tetapi dapat menyebabkan pemanasan global dan kepunahan massal. 2. Letusan Gunung Krakatau (1883), letusan gunung api yang paling mematikan dan paling merusak dalam sejarah, menimbulkan setidaknya 36.417 korban jiwa akibat letusan dan tsunami yang dihasilkannya. 3. Letusan Gunung Pinatubo (1991), ledakan terestrial terbesar kedua abad ke-20 (setelah 1912 letusan Novarupta) mempengaruhi iklim secara substansial.
  • 22. Gunung berapi juga merupakan bagian dari perluasan siklus karbon. Dalam periode waktu yang panjang, mereka melepaskan karbon dioksida dari kerak bumi dan mantel.
  • 23. Untuk Pengujian Hipotesis Tentang Penyebab Perubahan Iklim Dapat Dikombinasikan Dengan Simulasi Model Komputer (Pemodelan Iklim) Sumber : Hartmann, 1994
  • 24. AKIBAT YANG DITIMBULKAN DARI PERUBAHAN IKLIM NATURAL
  • 25. Natural Forcing of Climate Change • Memahami perubahan iklim natural adalah menarik (challenging) dan masalah penting yang dapat membantu kita memahami dan memprediksi perubahan natural masa depan dan perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia. • Evaluasi beberapa mekanisme perubahan iklim di masa lalu
  • 26. EFEK UMPAN BALIK MEMPENGARUHI PEMANASAN GLOBAL Pengaruh H2O : akibat pemanasan lebih banyak air yang menguap ke atmosfer. Uap air adalah GRK, sehingga efek yang dihasilkan akan lebih besar dibandingkan akibat CO2 (memiliki usia yang panjang di atmosfer) Pengaruh awan : dilihat dari atas memantulkan radiasi infra merah ke angkasa (meningkatkan pendinginan), jika dilihat dari bawah akan memantulkan radiasi ke permukaan (meningkatkan pemanasan. Bagaimana efek netonya? (pemanasan/pendinginan) Hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo) oleh es. Ketika suhu global meningkat es di kutub mencair maka daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Daratan/air memiliki albedo lebih kecil dari es akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi matahari. Hal ini akan menambah pemanasan dan lebih banyak lagi es yang mencair. Es yang meleleh juga akan melepaskan CH4 kemampuan lautan untuk menyerap karbon akan berkurang bila suhu laut menghangat.
  • 27.
  • 28. 3 Karakteristik Orbital : - Eccentrisity - Obliquity - Precession Sumber : Stull, 2013
  • 29. KARAKTERISTIK ORBIT DI MASA LALU DAN MASA AKAN DATANG BERDASARKAN TEORI DARI MILANKOVITCH
  • 30. Lanjutan … (KURVA DI BAWAH MENUNJUKKAN PERUBAHAN SUHU RELATIF DARI ES DAN INTI SEDIMEN, YANG ABU-ABU : ICE AGES (GLASIAL PERIODS)) Sumber : Stull, 2013
  • 32. AKIBAT PLANE TECTONICS • Plate tectonics : pergeseran benua menyebabkan perubahan arus laut, arah angin, pola curah hujan • Proses ini juga mempengaruhi tinggi muka laut dan rasio daerah daratan – lautan. Massa daratan mendekati kutub menghambat aliran air laut di tempat terdingin di bumi membentuk es. • Albedo effect : snow dan ice cover (more sunlight is reflected)  (+) feedback & pendinginan meningkat.
  • 33. AKIBAT PLANE TECTONICS • Global icing mengubah muka laut. Laut menjauh dari daratan mengubah bentuk pantai suatu benua. 5 juta tahun lalu : Pecahan Africa dan Eurasia membentuk arus ekuator, Alpen mulai melipat (folding) ke atas. 3,5 juta tahun lalu : Lempeng tektonik membentuk “jembatan darat” di Amerika Tengah. Penutupan gap Amerika Utara dan Selatan dengan arus ekuator dan munculnya “Gulf Stream” yang menyampaikan panas dan kelembapan menuju Eropa. (Sumber : Behringer, W. 2010. A Cultural History of Climate)
  • 34. • Hasil secara paleoklimatologi (smoothed) ΔT ( T rata2 : 1961-1990). Waktu dihitung dari tahun 2000 • Pergantian Skala pada garis putus-putus • 50 juta tahun lalu (6°C lebih panas) atau 2% lebih panas PERUBAHAN SUHU
  • 35. APAKAH PERMUKAAN AIR LAUT MENINGKAT ? Sumber : Rahmstorf dan Schellnhuber (2006)
  • 36. VARIASI KETINGGIAN AIR LAUT DAN SUHU DI PERMUKAAN LAUT SELAMA 65 JUTA TAHUN • Cold and warm periods alternated with each other in long cycles • Sumber : Behringer, W. 2010. A Cultural History of Climate
  • 37. The Ring of Fire
  • 38. Merapi, Java 2010 • Radar loop of Merapi eruptions 3-4 November 2010 • 18 Aug, 0840 UTC. Courtesy Hadi Widiatmoko, BMKG, Jakarta
  • 39. Fluid avalanche of rock material, hot ash and gas – Can form when eruption columns collapse – Highly destructive – Typically faster than 80km/hr and up to 700°C – Can incinerate, burn, and asphyxiate people – ~353 deaths from Mt Merapi, Java, Oct/Nov 2010 Pyroclastic Flows Volcanic Gases •Gases released: H20 vapor, CO2, SO2, HCl, HF, H2S, CO, H2, NH3, CH4 and SiF4 •Formation of acid rain (from SO2) can cause water contamination and plant damage •Prevailing winds can blow gases thousands of kilometers away
  • 40. Example: SO2 in March 1999 Sakurajima Courtesy K.Kinoshita
  • 41. PRAKIRAAN AEROSOL STRATOSFER DAN EFEK IKLIM PADA BEBERAPA ERUPSI GUNUNG BERAPI Sumber : Hartmann, 1994
  • 42. PERANAN PARTIKEL SULFAT • Gunung meletus mengeluarkan : – Particulate matter (dust, ash, consended water droplets) – Gases (H2O, CO, Sulfur Dioxide) • Beberapa gas dan partikel berat hanya sampai 10 km di atmosfer dan dikeluarkan • Gas yang ringan (terutama sulfur dioksida) menembus troposfer memasuki stratosfer , bereaksi dengan uap air  tiny reflective sulfate & aerosol particles
  • 43. BAGAIMANA BISA COOLING? • Aerosol sulphate : scattering + reflecting (radiasi matahari) / karena ukuran yang kecil. Seperti halnya panjang radiasi matahari • Aerosol sulphate dapat menahan incoming radiation 10 X lebih efektif  energi matahari berkurang  mendinginkan troposfer
  • 45. CLIMATIC VARIATION IN THE LONGEST INSTRUMENTAL RECORD PD. JONES DAN RS BRADLEY Climate Since A.D 1500, edited by RS Bradley and PD Jones, Eds Routledge-London, 246-268 (1992)
  • 47. TEMPERATURE 1701 - 1980 Tambora : 1815 Krakatau : 1883 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
  • 48. ANOMALI SUHU DI BBU (kiri) DAN BBS (kanan) (1860-1980)
  • 50. ANOMALI SUHU PERMUKAAN LAUT, 1854-1988 Sumber : Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set (COADS) – NOAA
  • 51. SOLAR RADIATIVE FORCING AT SELECTED LOCATIONS AND EVIDENCE FOR GLOBAL LOWER TROPOSPHERIC COOLING FOLLOWING THE ERUPTIONS OF EL CHICHON AND PINATUBO Ellsworth G. Dutton NOAA Climate Monitoring and Diagnostics Laboratory John R. Christy Atmospheric Science Program University of Alabama GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS VOL. 19,NO. 23, PAGES 2313-2316 , DEC 1992
  • 52. Dutton dan Christy (1992), menganalisis data aerosol optical depth, Irradiance dan Temperature periode 1977 – April 1992, di empat lokasi studi yaitu : - Barrow Alaska (71o LU) - Mauna Loa Hawaii (19o LU) - American Samoa (14o LS) - South Pole (90o LS) untuk melihat dampak yang ditimbulkan oleh Erupsi El Chichon-Mexico (April 1982) dan Gunung Pinatubo-Philippines (June 1991) pada atmosfer bumi (troposper). Data: 1. Aerosol optical depth : pyrheliometers dan wideband schott glas cutoff filters (NOAA-CMDL) di empat lokasi 2. Irradiance : global pyranometer (lokasi Mauna Loa) 3. Temperature global : microvave sounding units (MSU) – satelit NOAA
  • 53. ANOMALI RATA-RATA BULANAN : AEROSOL OPTICAL DEPTH Data observasi : 1977- April 1992 Barrow Alaska ( BRW) : 71o LU Mauna Loa Hawaii (MLO) : 19o LU; American Samoa (SMO) : 14o LS; South Pole (SPO) : 90o LS. Global solar radiative forcing dari G. Pinatubo 1.7 kali lebih besar dari El Chichon terutama di BBS.
  • 54. SOLAR IRRADIANCE : RATA-RATA BULANAN DI MAUNA LOA HAWAII Kondisi : clear morning , sudut zenit : 60.0o, 70.7o, 75.7o, and 78.7o (MR2, MR3, MR4, dan MR5)
  • 55. SOLAR IRRADIANCE : ANOMALI HARIAN DI MAUNA LOA HAWAII (RATA-RATA BULANAN, SUDUT ZENIT : 60O) E P
  • 56. ANOMALI SUHU : GLOBAL, BBU, BBS La-Nina (A), El-Nino (O), El Cincon (E) dan Pinatubo (P) Penurunan suhu rata-rata global adalah : 0.50C Penurunan terbesar di BBU yaitu 0.70C. Hal ini disebabkan oleh distribusi daratan lebih besar di BBU (daratan lebih cepat dingin dari lautan)
  • 57. • Berdasarkan analisis aerosol optical depth di empat lokasi : Global solar radiative forcing dari G. Pinatubo 1.7 kali lebih besar dari El Chichon terutama di BBS. • Penurunan solar irradiance di MLO : 2.3 % pada saat El Chinco dan 2.7% Pinatubo • Penurunan suhu rata-rata global adalah : 0.50C Penurunan terbesar di BBU yaitu 0.70C. Hal ini dapat disebabkan oleh distribusi daratan lebih besar di BBU (daratan lebih cepat dingin dari lautan)
  • 58.
  • 59.
  • 60. Natural Climate Processes : Astronomical Influences Roland Stull, 2013 Practical Meteorology: An Algebra-based Survey of Atmospheric Science, Chapter 21 p:797-803
  • 61. PENDEKATAN MATEMATIK TEORI MILANKOVITCH (R Stull, 2013 : Practical Meteorology) Eccentricity Obliquity Precession Dimana : eo = 0.0275579 o = 23.254500o C = 360 / 2 t = tahun (rel thn 2000) A = Amplitudo P = periode oscillation  = phase (derajad)
  • 62. Variasi eccentricity, obliquity, precession, 1000 KY yang lalu s/d 1000 KY tahun yang akan datang
  • 63. JARAK BUMI-MATAHARI (R), SUDUT DEKLINASI (), DAN KONSTANTA MATAHARI (S) S Rata2 (w/m2) S min S max Range S -200 ky 1371.5 1258.98 1486.63 227.66 -100 ky 1370 1286.76 1454.49 167.72 0 1368 1323.13 1414.54 91.41 100 ky 1369 1310.28 1428.35 118.07 150 ky 1371.4 1261.00 1484.25 223.25
  • 64. E (W m-2) Berger et al, 2003. The earth’s climate in the next hundred thousand years (100 kyr). Surveys in geophysics. 24:117-138
  • 65. THE PHANEROZOIC RECORD OF GLOBAL SEA-LEVEL CHANGE Miller K, Kominz M, Browning J, Wright J, Mountain G, Katz M, Sugarman P, Cramer B, Blick N, Pekar S 2005 J SCIENCE. Vol:310 Page:1293-1298
  • 66.
  • 67.
  • 68. James zachos 2001, Trends, Rhythms, and aberrations global climate 65 MA to Present.
  • 69.
  • 70. Royer et al 2004. CO2 as a primary driver of Phanerozoic climate. GSA Today; v. 14; no. 3, Royer 2008. Linkages between CO2, climate, and evolution in deep time. The National Academy of Sciences. vol. 105 no. 2. 407–408
  • 71. APAKAH PERUBAHAN IKLIM SAAT INI TIDAK BISA DIBANDINGKAN DENGAN PERUBAHAN SEBELUMNYA DALAM SEJARAH BUMI ? Terdapat 3 hal yang harus dipertimbangkan, yaitu : 1. Harus jelas variabel mana yang sedang dibandingkan : apakah itu konsentrasi gas rumah kaca atau suhu (atau parameter iklim lainnya), dan apakah itu nilai absolutnya atau laju perubahannya ? 2. Perubahan lokal tidak boleh disamakan dengan perubahan global. Perubahan iklim lokal sering lebih besar daripada yang global, karena faktor- faktor lokal (contoh; perubahan pada sirkulasi laut dan atmosfer) dapat mengganti pengiriman panas atau kelembaban dari satu tempat ke tempat lain dan arus balik lokal bekerja (contoh arus balik es laut). Perubahan besar pada suhu rata-rata global, sebaliknya, membutuhkan beberapa pemicu global (seperti sebuah perubahan pada konsentrasi gas rumah kaca atau aktivitas matahari). 3. Penting untuk membedakan antara skala waktu. Perubahan iklim selama lebih dari jutaan tahun dapat jauh lebih besar dan memiliki penyebab- penyebab yang berbeda (contoh pergeseran lempeng benua) dibandingkan dengan perubahan iklim pada skala waktu seratus tahun.