Model-model iklim terkemuka di dunia gagal mencerminkan secara akurat peningkatan pesat ketidakseimbangan energi di bumi – perbedaan antara energi yang diserap dari matahari dan energi yang diradiasikan kembali ke luar angkasa. Sebuah studi baru mengungkapkan bahwa model secara konsisten meremehkan kesenjangan yang semakin besar ini, sehingga membuat para ilmuwan tidak yakin tentang penyebab mendasar dan potensi konsekuensinya.
Perbedaan: Pengamatan vs. Simulasi
Data satelit menunjukkan ketidakseimbangan energi bumi meningkat lebih dari dua kali lipat dalam dua dekade terakhir, meningkat tajam sejak tahun 2010. Pada tahun 2023, ketidakseimbangan ini mencapai 1,8 watt per meter persegi, jauh lebih tinggi dari prediksi model berdasarkan peningkatan emisi gas rumah kaca. Meskipun model memang memprediksi peningkatan, model tersebut tidak sesuai dengan laju perubahan yang diamati, sehingga menciptakan kesenjangan pemahaman yang kritis.
Mengapa hal ini penting: Ketidakseimbangan energi bumi secara langsung mendorong pemanasan global. Meningkatnya ketidakseimbangan berarti semakin banyak energi yang terperangkap dalam sistem iklim, sehingga mempercepat kenaikan suhu. Meremehkan ketidakseimbangan ini dapat menyebabkan kesalahan proyeksi mengenai pemanasan di masa depan dan strategi mitigasi yang tidak memadai.
Aerosol, Awan, dan Mekanisme yang Hilang
Para peneliti menduga bahwa kesenjangan ini berasal dari tidak lengkapnya representasi proses-proses utama iklim, khususnya bagaimana awan berinteraksi dengan aerosol di atmosfer – partikel kecil dari sumber seperti polusi dan letusan gunung berapi.
- Aerosol & Awan: Konsentrasi aerosol yang tinggi meningkatkan reflektifitas awan, memantulkan lebih banyak sinar matahari kembali ke luar angkasa. Menurunnya emisi aerosol (karena peraturan dan pengendalian polusi, khususnya di Tiongkok) mungkin mengurangi dampak ini, sehingga memerangkap lebih banyak panas.
- Keterbatasan Model: Model iklim kesulitan merepresentasikan interaksi kompleks antara aerosol, awan, dan suhu permukaan secara akurat. Proses-proses ini sangat bervariasi dan spesifik lokasi, sehingga sulit untuk disimulasikan.
- Feedback Loops: Meningkatnya suhu permukaan juga dapat memengaruhi perilaku awan dengan cara yang tidak sepenuhnya ditangkap oleh model saat ini, sehingga berpotensi meningkatkan pemanasan.
Temuan Studi
Penelitian yang diterbitkan dalam Geophysical Research Letters ini merekonstruksi ketidakseimbangan energi bumi antara tahun 2001 dan 2024 menggunakan model iklim dan data observasi yang canggih. Hasilnya menegaskan bahwa proses-proses penting tidak ada dalam simulasi, terutama sejak tahun 2010 ketika anggaran energi bumi menyimpang secara signifikan dari proyeksi model.
“Analisis mereka solid dan lugas… Mereka menemukan kegagalan model dalam menangkap peningkatan besar dalam [ketidakseimbangan energi bumi],” kata ilmuwan atmosfer Tianle Yuan, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
Kesenjangan antara observasi dan model tidak mengecil; itu melebar. Model yang ada saat ini tidak dapat secara akurat mensimulasikan laju akumulasi energi yang diamati, sehingga menunjukkan adanya mekanisme tersembunyi yang berperan.
Penelitian Masa Depan
Untuk meningkatkan akurasi, para ilmuwan perlu menyempurnakan cara model mewakili dampak suhu permukaan laut dan aerosol terhadap pembentukan awan. Jika ketidakseimbangan ini disebabkan oleh penurunan emisi aerosol, laju kenaikannya seharusnya stabil seiring dengan stabilnya tingkat aerosol. Namun, jika awan bereaksi terhadap kenaikan suhu, ketidakseimbangan energi bumi bisa semakin cepat terjadi.
Kesimpulan: Penilaian yang terlalu rendah terhadap ketidakseimbangan energi bumi berdasarkan model iklim saat ini menghadirkan tantangan yang serius. Untuk mengatasi kesenjangan ini diperlukan pemahaman yang lebih mendalam tentang interaksi awan-aerosol dan feedback loop untuk memastikan proyeksi iklim yang lebih akurat.
