Apa itu Pemaksaan Radiatif?

Bumi menerima energi dari Matahari, sebagian besar dalam bentuk cahaya, sebagian diserap dan menghangatkan planet, menyebabkannya memancarkan energi dalam bentuk panas, atau radiasi inframerah, dan menghasilkan keseimbangan antara energi yang masuk dan yang keluar. Berbagai faktor mempengaruhi jumlah sinar matahari yang diserap dan tingkat energi yang diradiasikan oleh Bumi. Ketika faktor-faktor ini tetap konstan selama suatu periode, aliran energi dapat diharapkan untuk mencapai keseimbangan pada suhu tahunan rata-rata tertentu, dengan jumlah energi yang sama yang keluar dan masuk. Jika salah satu dari faktor-faktor ini berubah, hal itu dapat mengakibatkan ketidaksesuaian antara energi yang masuk dan keluar, yang menyebabkan peningkatan atau penurunan suhu rata-rata global secara keseluruhan. Definisi umum dari gaya radiasi adalah tingkat perubahan, positif atau negatif, pada keseimbangan ini, dan biasanya dinyatakan dalam Watt per meter persegi (W/m2).

Dalam konteks perubahan iklim, definisi yang lebih spesifik dari pemaksaan radiasi — yang disepakati oleh Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) — adalah sejauh mana suatu faktor mengubah keseimbangan energi di troposfer, tingkat terendah atmosfer, di mana hampir semua cuaca kita terjadi. Menurut IPCC, menggunakan 1750 sebagai tanggal dasar yang mewakili zaman pra-industri, nilai pemaksaan radiasi keseluruhan diperkirakan +1.6 W/m2 pada 2007. Faktor-faktor yang mempengaruhi keseimbangan energi mungkin alami atau buatan manusia. Faktor alam meliputi variasi keluaran energi Matahari dan debu di atmosfer yang dihasilkan oleh letusan gunung berapi. Namun, faktor buatan manusialah yang paling menjadi perhatian: ada kesepakatan luas bahwa aktivitas manusia berkontribusi pada pemaksaan radiasi positif, yang mengarah pada peningkatan suhu global secara keseluruhan.

Pembakaran bahan bakar fosil sejak revolusi industri telah meningkatkan jumlah gas tertentu, terutama karbon dioksida (CO2), dan aerosol, seperti asap dan partikel jelaga, di atmosfer. Efek CO2 dipahami dengan baik. Ini pada dasarnya transparan terhadap sinar matahari, tetapi menyerap inframerah, sehingga meskipun memungkinkan energi Matahari masuk, ia menghalangi radiasi panas ke luar, menghasilkan gaya radiasi positif. Tingkat CO2 atmosfer diperkirakan telah meningkat dari sekitar 270 bagian per juta (ppm) pada masa pra-industri menjadi hampir 390 ppm pada tahun 2010.

Pemaksaan radiasi aerosol lebih sulit untuk diukur, karena aerosol yang berbeda bervariasi dalam transparansi, reflektifitas, dan penyerapannya sehubungan dengan cahaya dan panas. Sebagai aturan umum, partikel jelaga dan asap cenderung menyerap panas dan berkontribusi pada gaya radiasi positif, sementara aerosol yang lebih reflektif seperti sulfat, yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar yang mengandung belerang, mungkin memiliki efek negatif. Perkiraan efek aerosol diperumit oleh fakta bahwa mereka mungkin juga mengurangi jumlah sinar matahari yang mencapai permukaan.