Perubahan Gradien SST Zonal di Pasifik & Pelemahan Sirkulasi Walker

Dari hasil observasi diketahui bahwa telah terjadi pelemahan zonal atmospheric overtuning circulation (yang kita kenal dengan istilah sirkulasi Walker) diatas wilayah Pasifik tropis pada akhir abad ini. Terdapat dua dugaan pemikiran (hipotesa) yang paling umum dikenal sebagai penyebab terjadinya pelemahan sirkulasi Walker ini, yaitu 1) teredamnya siklus hidrologi (berupa berkurangnya convective mass flux) sebagai akibat pengaruh global warming dan 2) karena adanya perubahan gradien SST zonal di sepanjang wilayah tropical ocean. Dalam tulisan ini akan dibahas bagaimana hipotesa nomor 2 menjelaskan terjadinya pelemahan tersebut (hipotesa nomor 1 akan saya coba sajikan dalam tulisan terpisah).

Ada perbedaan mendasar mengenai kedua hipotesa ini, yaitu hipotesa pertama mensyaratkan bahwa peredaman mekanisme siklus hidrologi hanya terjadi jika PEMANASAN SST GLOBAL adalah SERAGAM. Sedangkan kita ketahui bahwa pada hasil observasi menunjukkan pola pemanasan SST global TIDAK SERAGAM (Gambar 1.f). Pada hipotesa kedua justru menyatakan bahwa adanya perbedaan pola pemanasan SST tersebutlah yang menjadikan terjadinya pelemahan sirkulasi Walker. Namun begitu ketidak seragaman pola SST ini masih terkendala dengan uncertainty akibat adanya perbedaan/perubahan cara pengamatan SST antara pengamatan diawal tahun 1950an dengan tahun 2000an. Disamping itu adanya perbedaan dalam metode analisa juga menjadikan terjadinya perbedaan dalam hasil reanalisis SST. Sebagai informasi pada tahun 1950an pengamatan SST dilakukan dengan menggunakan timba bak air (bucket) yang diambil secara manual kemudian diukur sedangkan saat ini menggunakan alat otomatis, hal ini menjadikan adanya kemungkinan bias pengukuran).

Perbedaan hasil reanalisis terbut bisa terlihat dari perbedaan antara hasil HadISST dengan ER-SSTv3B, dimana pada HadISST terlihat adanya peningkatan zonal gradien yang intensif (Gambar 1.b) sedangkan ER-SSTv3B hanya menunjukkan perubahan gradien zonal SST yang hanya sedikit.

1   2

Pelemahan sirkulasi Walker ini dapat juga terlihat (diidentifikasi) dari perubahan Sea Level Pressure (SLP) sebagaimana pada gambar 1.a (yang merupakan hasil observasi dari ICOADS). Terlihat bahwa pada wilayah Maritim Continent terjadi peningkatan perubahan SLP sedangkan wilayah timur Filipina serta Pasifik tengah hingga Timur terjadi penurunan SLP (tanda garis putus – putus menandakan nilai negatif).

Tokinaga (2012) merekonstruksi data SST baru (yang selanjutnya disebut dengan Merged Surface Temperature-MST) dengan hanya memanfaatkan data dari pengamatan manual bucket serta hanya memanfaatkan data pengamatan SST yang dilakukan malam hari untuk menghilangkan dugaan adanya bias akibat perbedaan cara pengamatan. Selanjutnya dia melakukan eksperimen pada model atmosfer untuk memperoleh SLP dengan menggunakan 4 input SST yang berbeda (MST, HadISST, ER-SSTv3 dan Spatially Uniform SST Increase-SUSI). SUSI mewakili data yang mengindikasikan adanya pemanasan seragam terhadap SST global. Hasilnya menunjukkan bahwa SLP yang dihasilkan dari MST-forced mampu mereproduksi SLP yang mirip dengan observasi yaitu pelemahan sirkulasi Walker (Gambar 1.a) sebagaimana ditunjukkan pada hasil SLP ICOADS, begitu juga dengan SUSI juga menunjukkan pelemahan sirkulasi Walker tetapi dengan magnitude yang sangat lemah dibanding observasi. Namun pada SLP HadISST-forced justru terlihat adanya penguatan aktifitas sirkulasi Walker, sedangkan ER-SSTv3-forced tidak menunjukkan hasil yang signifikan apakah terjadi pelemahan atau penguatan sirkulasi Walker. Dari hasil tersebut terlihat jelas bagaimana peran SST sangat penting dalam menghasilkan (men-drive) SLP pada hasil eksperimen. Artinya jika informasi SST terkontaminasi dengan bias – bias akibat cara pengamatan dan metode maka akan menghasilkan informasi yang bias pula.

Disamping SLP, untuk mengetahui pelemahan sirkulasi Walker juga dapat dilihat dari perubahan konveksi atmosfer. Hasil observasi perawanan dan presipitasi tahun 1950-2009 menunjukkan terjadinya pelemahan sirkulasi Walker dimana terjadi peningkatan perawanan dan hujan di wilayah Pasifik Tropis dan penurunan di wilayah Maritim Continent. Hasil pola perawanan dan presipitasi dari MST-forced menunjukkan hasil yang bersesuaian dengan observasi (Gambar 2.c, 2.b, 2.c dan 2.d) sedangkan pola perawanan dan presipitasi dari SUSI-forced menunjukkan yang tidak bersesuaian dengan observasi.

Hasil tersebut memunjukkan bahwa pola gradien zonal SST di wilayah tropical ocean merupakan sebagai main driver dari terjadinya pelemahan sirkulasi Walker dan perubahan pola konveksi atmosfer dibanding respon dari siklus hidrologi terhadap adanya pola pemanasan seragam pada SST global.

Sumber referensi dan gambar  :

– Vecchi, G. A. & Soden, B.J. Global Warming and the Weakening of the Tropical Circulation. J. Clim. 20, 4316-4320 (2007).
– Tokinaga, H. et.al. Slowdown of the Walker Circulation Driven by Tropical Indo-Pacific Warming. Nature 491, 439-444 (2012).

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s