Citra satelit pada 7 September, 2017 menunjukkan tiga badai: Irma di pusat tepat di sebelah utara pulau Hispaniola, Katia di sebelah kiri di Teluk Meksiko dan Jose di Samudera Atlantik di sebelah kanan. NOAA melalui AP

Hurricane Harvey, dengan jumlah historis curah hujannya di atas Texas, diikuti oleh serangkaian Badai Irma, Jose dan Katia di cekungan Atlantik Utara di 2017, telah memicu pertanyaan lama tentang hubungan antara angin topan dan iklim.

Bisakah kita benar-benar menyalahkan badai baru-baru ini pada perubahan iklim? Atau apakah mereka hanya kebetulan alam terjadi sekali setiap beberapa dekade, mirip dengan triple of Hurricanes Beulah, Chloe dan Doria kembali 1967?

Menjawab pertanyaan-pertanyaan ini terletak di jantung penelitian iklim badai saat ini yang ingin dipahami oleh ilmuwan atmosfer. Ada tanda-tanda bahwa perubahan iklim dapat mempengaruhi angin topan dalam beberapa cara berbeda. Namun, sinyal-sinyal ini tidak dapat disimpulkan karena pemahaman kita yang tidak memadai tentang bagaimana badai berinteraksi dengan lingkungan.

Tautkan ke suhu samudera

Sama seperti virus flu morphs di lingkungan yang berbeda dan menjadi lebih menular dalam suhu musim dingin, angin topan bergantung pada lingkungan sekitar untuk keberadaan dan gerak mereka. Sejauh mana lingkungan sekitar mempengaruhi perkembangan badai memang salah satu topik yang paling banyak dipelajari dalam penelitian badai.

Bukti peran lingkungan pada pengembangan badai telah dicatat sejak awal 1950, namun tonggak utama dicapai oleh Kerry Emanuel di MIT dalam bukunya studi dari dinamika badai di 1980 akhir.

Idenya adalah untuk mempertimbangkan angin topan sebagai mesin panas yang dapat mengekstrak panas dari permukaan samudera dan menghabiskannya di troposfer atas. Dengan cara ini, Emanuel mampu memperoleh ekspresi matematis yang menunjukkan bagaimana intensitas potensial maksimum yang dapat dicapai badai dalam lingkungan tertentu tergantung pada suhu permukaan laut dan suhu dekat bagian atas troposfer atmosfer sekitar 14 kilometer, atau mil 8.8, di atas laut. Suhu permukaan laut yang lebih hangat akan menghasilkan intensitas yang lebih tinggi, menurut formulasi Emanuel.

'Bahan bakar' untuk angin topan berasal dari energi di panas samudra. NASA, CC BY

Pada intinya, hubungan Emanuel antara intensitas badai dan suhu permukaan laut menentukan seberapa kuat badai dapat terjadi pada kondisi lingkungan tertentu. Sejumlah penelitian telah mengkonfirmasi pentingnya suhu permukaan laut dalam mengendalikan intensitas maksimum badai, dan menyarankan peningkatan 2-3 persen dalam kekuatan badai per derajat 1 Celcius peningkatan suhu permukaan laut di bawah kondisi yang menguntungkan.

Dari perspektif ini, sangat menggoda untuk menyatakan bahwa variasi intensitas badai harus dihubungkan dengan iklim global karena peran vital suhu laut dalam pengembangan badai. Memang banyak studi dari intensitas badai klimatologi mempertimbangkan suhu laut sebagai proxy utama untuk mendeteksi tren masa depan dalam perubahan intensitas badai.

Konsensus umum di antara studi ini adalah kesimpulan bahwa badai masa depan akan cenderung lebih kuat daripada iklim saat ini, dengan asumsi bahwa suhu permukaan laut akan melanjutkan tren pemanasan saat ini ke masa depan.

Melihat ekstrem untuk mencari petunjuk

Sementara kita dapat mengharapkan peningkatan intensitas badai sebagai akibat meningkatnya suhu lautan, bagaimana menginterpretasikan hasil ini ke satu badai tertentu ternyata sangat berbeda.

Untuk ilustrasi intuitif tentang betapa sulitnya hal ini, pertimbangkan bagaimana perubahan iklim dapat memengaruhi aspek cuaca kita, seperti variasi suhu harian.

Misalnya, pemanasan suhu udara masa depan derajat 0.5 di 10 tahun berikutnya sebagian besar akan tertutup oleh variasi suhu harian, yang berada di kisaran derajat 10 antara siang dan malam. Dalam pengertian ini, akan terburu-buru untuk melompat ke kesimpulan bahwa intensitas tinggi Badai Harvey atau Irma disebabkan oleh perubahan iklim, hanya karena fluktuasi dalam kondisi cuaca lokal dapat berkontribusi lebih banyak daripada sinyal perubahan iklim.

Di atas fluktuasi intensitas sehari-hari karena kondisi lingkungan setempat, angin topan mungkin juga memiliki perilaku kacau yang menyebabkan intensitasnya sangat bervariasi. Baru baru ini belajar menunjukkan variasi internal intensitas badai bisa sebesar 10-18 per jam, yang lebih besar dari apa yang akan diinduksi oleh perubahan iklim.

Di sisi lain, seseorang tidak boleh secara naif menyangkal klaim apa pun bahwa dampak ekstrim Badai Harvey atau Irma adalah gejala perubahan iklim.

Peristiwa ekstrim, seperti hujan yang terkait dengan Badai Harvey, memberikan kesempatan bagi para peneliti untuk mempelajari efek perubahan iklim karena mereka berada di luar variabilitas cuaca sehari-hari. Foto AP / David J. Philip

Beberapa penelitian telah ditunjukkan bahwa perubahan dalam iklim global dapat mengarah pada pergeseran perilaku aliran jet lebih dari Amerika Utara. Banjir yang terkait dengan Harvey tidak biasa sebagian karena badai terhenti di Texas lebih lama daripada badai lainnya. Jadi sementara pengetahuan kita saat ini tidak memungkinkan kita untuk menghubungkan intensitas Harvey dengan perubahan spesifik dalam iklim, kelainan Harvey mengulur-ulur waktu yang lama atas tanah bisa menjadi manifestasi dari pergeseran sirkulasi global dalam iklim yang lebih hangat.

Demikian juga, munculnya tiga badai topan di cekungan Atlantik selama 2017 September bisa menjadi sinyal potensial lain dari kondisi yang lebih menguntungkan untuk formasi badai dari perubahan iklim.

Dari perspektif klimatologi, itu adalah frekuensi dan besarnya ekstrem yang abnormal ini, seperti periode yang berkepanjangan di atas tanah Badai Harvey atau intensitas ekstrim Badai Irma, yang sering sangat menarik bagi para peneliti. Ini karena ekstrim ini adalah sinyal perubahan iklim yang dapat dibedakan dari variasi sehari-hari.

Batas pemahaman kita

Seiring dengan dampak langsung dari iklim terhadap intensitas badai, pengaruh lain yang mungkin dari iklim terhadap angin topan adalah pergeseran pola lintasan badai di iklim masa depan.

Pada prinsipnya, perubahan dalam pola sirkulasi udara global dapat mempengaruhi aliran kemudi yang memandu gerakan badai, seperti daun yang terbawa oleh sungai. Dengan demikian, variasi dalam sirkulasi global yang terkait dengan perubahan iklim dapat memperkenalkan tingkat variabilitas lain terhadap dampak badai yang harus kita perhitungkan.

Sebuah studi klimatologi baru-baru ini yang dipimpin oleh James Kossin di University of Wisconsin menyarankan sebuah poleward pergeseran lokasi intensitas maksimum badai dalam iklim yang memanas. Tetapi tidak seperti hubungan antara intensitas badai dan lingkungan ambien, hubungan antara perubahan sirkulasi global dan gerakan badai jauh lebih sulit untuk diukur saat ini.

Sementara penelitian tentang angin topan memberi kita pemahaman yang baik tentang bagaimana angin topan akan berubah dalam iklim yang lebih hangat, mengukur perubahan ini dan, khususnya, mengikat fitur unik dari satu badai spesifik terhadap perubahan iklim berada di luar tingkat kepercayaan saat ini.

Pada kenyataannya, ada beberapa faktor lain yang dapat sangat mengganggu perkembangan badai, seperti perubahan suhu atmosfer dengan ketinggian. Faktor-faktor ini secara langsung mempengaruhi interaksi angin topan dengan lingkungan sekitarnya. Namun, ini sangat sulit untuk diukur dalam konteks perubahan iklim karena skala waktu yang berbeda antara pengembangan badai - diukur pada urutan hari dan minggu - dan perubahan iklim, yang terjadi selama beberapa dekade.

Dari perspektif seorang ilmuwan, kurangnya pemahaman tentang dampak iklim terhadap angin topan mengecewakan, jika tidak menjengkelkan. Di sisi lain, ketidakpastian ini terus memotivasi kami untuk mencari kemungkinan hubungan antara angin topan - termasuk intensitas, frekuensi, waktu pembentukan dan lokasi - dan iklim. Pemahaman yang lebih baik tentang hubungan iklim badai diperlukan, karena pada akhirnya pengetahuan itu dapat membantu melayani masyarakat.

Chanh Kieu, Asisten Profesor Ilmu Atmosfer, Indiana University

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon