Seorang petugas pemadam kebakaran berlari setelah mencoba menyelamatkan sebuah rumah di Lakeport, California, yang mengalami kebakaran terbesarnya. Foto AP / Noah Berger

Sekali lagi, musim panas dan jatuhnya 2018 di belahan bumi utara telah membawa kita epidemi kebakaran hutan besar.

Hutan-hutan yang terbakar ini, rumah-rumah dan struktur-struktur lain, memindahkan ribuan orang dan hewan, dan menyebabkan gangguan besar dalam kehidupan masyarakat. Beban yang sangat besar dari hanya pemadaman kebakaran telah menjadi biaya tugas sepanjang tahun miliaran dolar, apalagi yang biaya penghancuran.

Tabir asap bisa mencapai ratusan bahkan ribuan mil, mempengaruhi kualitas dan visibilitas udara. Untuk banyak orang, telah menjadi sangat jelas bahwa perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia memainkan peran utama dengan sangat meningkatkan risiko kebakaran hutan.

Namun tampaknya peran perubahan iklim jarang disebutkan di banyak atau bahkan sebagian besar berita tentang banyaknya kebakaran dan gelombang panas. Sebagian ini karena masalah pertalian biasanya tidak jelas. Argumennya adalah bahwa selalu ada kebakaran hutan, dan bagaimana kita bisa mengaitkan api liar tertentu dengan perubahan iklim?

Sebagai ilmuwan iklim, saya dapat mengatakan ini adalah framing yang salah dari masalah. Pemanasan global tidak menyebabkan kebakaran hutan. Penyebab langsungnya adalah kecerobohan manusia (puntung rokok, api unggun tidak padam dengan benar, dll.), Atau alami, dari “kilat kering” dimana badai petir menghasilkan petir tetapi sedikit hujan. Sebaliknya, pemanasan global memperburuk kondisi dan meningkatkan risiko kebakaran hutan.

Meski begitu, ada kerumitan dan variabilitas yang sangat besar dari satu api ke api berikutnya, dan karenanya pengaitannya bisa menjadi rumit. Sebaliknya, cara berpikir tentang ini adalah dari sudut pandang ilmu dasar - dalam hal ini, fisika.

Pemanasan global sedang terjadi

Untuk memahami interaksi antara pemanasan global dan kebakaran hutan, pertimbangkan apa yang terjadi pada planet kita.

Komposisi atmosfer berubah dari aktivitas manusia: Telah ada peningkatan 40 persen di karbon dioksida, terutama dari pembakaran bahan bakar fosil sejak 1800s, dan lebih dari setengah peningkatannya sejak 1985. Gas penangkap panas lainnya (metana, nitrous oxide, dll) juga meningkat dalam konsentrasi di atmosfer dari aktivitas manusia. Angka tersebut berakselerasi, bukan menurun (seperti yang diharapkan dengan Perjanjian Paris).

Ini mengarah ke ketidakseimbangan energi untuk planet ini.

Aliran energi melalui sistem iklim secara skematis diilustrasikan dengan angka-angka pada nilai-nilai top-atmosfer dan ketidakseimbangan energi bersih di permukaan. Trenberth et al 2009

Gas yang memerangkap panas di atmosfer bertindak sebagai selimut dan menghambat radiasi inframerah - yaitu, panas dari Bumi - dari melarikan diri kembali ke angkasa untuk mengimbangi radiasi terus menerus yang berasal dari matahari. Ketika gas-gas ini meningkat, lebih banyak energi ini, sebagian besar dalam bentuk panas, tetap di atmosfer kita. Energi tersebut meningkatkan suhu tanah, lautan dan atmosfer, melelehkan es, mencairkan permafrost dan memicu siklus air melalui penguapan.

Apalagi kita bisa memperkirakan ketidakseimbangan energi Bumi cukup baik: Jumlahnya sekitar watt 1 per meter persegi, atau sekitar 500 terawatts secara global.

Sementara faktor ini kecil dibandingkan dengan aliran energi alami melalui sistem, yaitu 240 watt per meter persegi, itu besar dibandingkan dengan semua efek langsung lainnya dari aktivitas manusia. Misalnya, pembangkit tenaga listrik di AS tahun lalu rata-rata terawatts 0.46.

Panas ekstra selalu tanda yang sama dan menyebar ke seluruh dunia. Dengan demikian, di mana energi ini terakumulasi penting.

Melacak ketidakseimbangan energi Bumi

Panas sebagian besar terakumulasi pada akhirnya di lautan - lebih dari 90 persen. Panas yang ditambahkan ini berarti lautan mengembang dan permukaan laut naik.

Panas juga terakumulasi dalam es yang mencair, menyebabkan meleleh Es laut Arktik dan hilangnya gletser di Greenland dan Antartika. Ini menambah air ke laut, dan begitu permukaan laut naik dari ini juga, meningkat pada tingkat lebih dari milimeter 3 tahun, atau lebih dari satu kaki per abad.

Konten panas lautan global untuk 2000 meter atas lautan, dengan perkiraan ketidakpastian oleh wilayah merah jambu. ScienceAdvances, CC BY-NC

Di darat, efek ketidakseimbangan energi dipersulit oleh air. Jika air hadir, panas terutama masuk ke penguapan dan pengeringan, dan yang memberi uap air ke dalam badai, yang menghasilkan lebih berat hujan. Tetapi efeknya tidak terakumulasi asalkan hujan turun dan turun.

Namun, dalam musim kering atau kekeringan, panas terakumulasi. Pertama, itu mengering semuanya, dan kemudian kedua itu menaikkan suhu. Tentu saja, "tidak pernah hujan di California Selatan" menurut 1970s lagu pop, setidaknya di setengah tahun musim panas.

Jadi air bertindak sebagai penyejuk udara planet ini. Dalam ketiadaan air, efek panas yang berlebih menumpuk di daratan baik dengan mengeringkan segala sesuatu di luar dan mengayunkan tanaman, dan dengan menaikkan suhu. Pada gilirannya, ini mengarah ke gelombang panas dan peningkatan risiko kebakaran hutan. Faktor-faktor ini berlaku di wilayah di AS bagian barat dan di kawasan dengan Iklim Mediterania. Memang banyak kebakaran hutan baru-baru ini terjadi tidak hanya di Barat di Amerika Serikat tetapi juga di Portugal, Spanyol, Yunani dan bagian lain dari Mediterania.

Kondisi ini juga dapat berkembang di bagian lain dunia ketika kubah cuaca bertekanan tinggi yang kuat (anticyclones) stagnan, seperti yang dapat terjadi secara kebetulan, atau dengan peningkatan peluang dalam beberapa pola cuaca seperti yang ditetapkan oleh La Niña atau El Niño acara (di tempat yang berbeda). Diharapkan bahwa titik kering ini bergerak dari tahun ke tahun, tetapi kelimpahan mereka meningkat seiring waktu, seperti yang jelas terjadi.

Seberapa besar efek ketidakseimbangan energi atas tanah? Nah, watt 1 per meter persegi lebih dari sebulan, jika terakumulasi, setara dengan watt 720 per meter persegi selama satu jam; 720 watt setara dengan daya penuh dalam oven microwave kecil. Satu meter persegi adalah sekitar 10 kaki persegi. Oleh karena itu, setelah satu bulan, ini setara dengan satu oven microwave dengan kekuatan penuh setiap kaki persegi selama enam menit. Tidak heran terjadi kebakaran!

Ilmu pengaitan

Kembali ke pertanyaan awal kebakaran hutan dan pemanasan global, ini menjelaskan argumen: Ada panas ekstra yang tersedia dari perubahan iklim, dan di atas menunjukkan seberapa besar itu.

Pada kenyataannya ada kelembaban di tanah, dan tanaman memiliki sistem akar yang menyadap kelembaban tanah dan menunda efek sebelum mereka mulai layu, sehingga biasanya membutuhkan waktu lebih dari dua bulan agar efeknya cukup besar untuk sepenuhnya mengatur panggung untuk kebakaran hutan. . Pada hari-hari, efeknya cukup kecil untuk hilang dalam variabilitas cuaca normal. Tetapi setelah musim kering lebih dari sebulan, risikonya jauh lebih tinggi. Dan tentu saja suhu permukaan rata-rata global juga naik.

"Kami tidak dapat menghubungkan satu peristiwa dengan perubahan iklim" telah menjadi mantra para ilmuwan iklim untuk waktu yang lama. Baru-baru ini berubah, bagaimanapun.

Seperti dalam contoh kebakaran hutan, ada kesadaran yang mungkin bisa dilakukan oleh para ilmuwan iklim pernyataan yang berguna dengan mengasumsikan bahwa peristiwa cuaca itu sendiri relatif tidak terpengaruh oleh perubahan iklim. Ini asumsi yang bagus.

Selain itu, para ilmuwan iklim tidak dapat mengatakan bahwa peristiwa ekstrem terjadi karena pemanasan global, karena itu adalah pertanyaan yang kurang baik. Namun, kita dapat mengatakan bahwa sangat mungkin bahwa mereka tidak akan memiliki dampak ekstrim tanpa pemanasan global. Memang, semua peristiwa cuaca dipengaruhi oleh perubahan iklim karena lingkungan di mana mereka terjadi lebih hangat dan lembab dari dulu.

Secara khusus, dengan berfokus pada Ketidakseimbangan energi Bumi, penelitian baru diharapkan untuk memajukan pemahaman tentang apa yang terjadi dan mengapa, dan apa artinya untuk masa depan.

Tentang Penulis

Kevin Trenberth, Ilmuwan Senior yang terhormat, Pusat Penelitian Atmosfer Nasional

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku oleh Penulis ini

at Pasar InnerSelf dan Amazon