Studi: Model Iklim Saat Ini Dinilai Kurang Akurat Baca Dampak Perubahan Iklim di Perkotaan, Kenapa?

Model iklim global yang selama ini digunakan untuk memprediksi dampak perubahan iklim dinilai masih memiliki keterbatasan dalam menggambarkan kondisi di wilayah perkotaan yang padat penduduk dan memiliki tingkat polusi tinggi.

Salah satu penyebabnya adalah cara model tersebut merepresentasikan aerosol atau partikel-partikel kecil yang melayang di atmosfer.

Dikutip dari Phys.org, sebuah studi internasional yang dipimpin oleh para peneliti dari Leibniz Institute for Tropospheric Research menemukan bahwa sifat aerosol memiliki pengaruh yang lebih kompleks terhadap iklim dibandingkan asumsi yang selama ini digunakan dalam model konvensional.

Aerosol berperan penting dalam mengatur keseimbangan energi Bumi karena mampu memantulkan sebagian radiasi matahari kembali ke atmosfer. Partikel-partikel ini juga berfungsi sebagai inti pembentukan awan yang memengaruhi jumlah panas yang tersimpan di permukaan bumi.

Namun, kemampuan aerosol memantulkan radiasi sangat dipengaruhi oleh tingkat higroskopisitas, yakni kemampuan partikel untuk menyerap uap air dari atmosfer. Ketika karakteristik ini disederhanakan dalam model iklim, hasil proyeksi yang dihasilkan berpotensi kurang akurat.

Polusi Perkotaan Mengubah Karakter Aerosol

Gambar menunjukkan asap tebal dari pabrik atau kendaraan yang mencemari udara, melambangkan dampak emisi gas rumah kaca terhadap lingkungan dan kesehatan manusia (unsplash.com/@niki_likomanov)

Tim peneliti menemukan bahwa wilayah dengan tingkat polusi tinggi dan komposisi kimia yang kompleks, seperti Delhi di India dan Kairo di Mesir, menunjukkan perilaku aerosol yang berbeda dibandingkan asumsi dalam model iklim saat ini.

Partikel di wilayah tersebut cenderung menyerap lebih banyak uap air sehingga ukurannya membesar dan kemampuan memantulkan cahaya meningkat. Fenomena ini diduga berkontribusi terhadap tren pendinginan regional atau laju pemanasan yang lebih lambat yang diamati di beberapa wilayah Asia dan Afrika.

Asisten Profesor di TU Delft, Ajit Ahlawat, menjelaskan bahwa partikel di kota-kota yang sangat tercemar dapat tumbuh lebih cepat karena menyerap kelembapan dalam jumlah besar.

“Di daerah yang sangat tercemar seperti kota-kota besar di Mesir atau India, partikel cenderung tumbuh lebih cepat dan menyerap lebih banyak air. Ini dapat menjelaskan mengapa daerah-daerah ini menghangat lebih lambat,” ujarnya.

Selain memengaruhi iklim, peningkatan pertumbuhan aerosol tersebut juga dapat berdampak pada kesehatan masyarakat. Pengukuran menggunakan drone di Delhi menunjukkan bahwa karakteristik aerosol yang berubah berpotensi memperburuk kabut asap yang kerap menyelimuti kawasan perkotaan.

Kelemahan Model Iklim Konvensional

Menurut penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Communications Earth & Environment, kesalahan prediksi terbesar dalam model iklim banyak ditemukan di kawasan perkotaan.

Hal ini disebabkan oleh penggunaan asumsi bahwa aerosol tercampur secara seragam di atmosfer, padahal kenyataannya partikel berasal dari berbagai sumber emisi dan memiliki komposisi kimia yang berbeda-beda.

Peneliti mencatat bahwa sejak 2023 diketahui tingkat higroskopisitas aerosol secara global sangat dipengaruhi oleh perbandingan kandungan zat organik dan anorganik di dalam partikel tersebut. Variasi ini belum sepenuhnya terakomodasi dalam model iklim yang digunakan saat ini.

Kecerdasan Buatan untuk Meningkatkan Akurasi Prediksi
Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, tim peneliti mengembangkan pendekatan baru berbasis explainable machine learning atau pembelajaran mesin yang dapat menjelaskan faktor-faktor penyebab hasil prediksi.

Metode ini memanfaatkan data pengamatan selama lebih dari satu dekade dari sepuluh lokasi di berbagai benua. Pengukuran dilakukan menggunakan instrumen Hygroscopicity Tandem Differential Mobility Analyzer (HTDMA) yang mampu menganalisis kemampuan aerosol menyerap air pada partikel berukuran 50 hingga 300 nanometer.

Data dikumpulkan dari berbagai lingkungan, mulai dari kota-kota besar seperti Beijing, Paris, dan Houston hingga wilayah perairan di Samudra Atlantik.

Berpotensi Meningkatkan Akurasi Model Iklim Global

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan parameter aerosol yang lebih spesifik untuk tiap wilayah dapat meningkatkan akurasi simulasi iklim global. Penyesuaian tersebut bahkan mampu mengubah estimasi gaya dorong radiasi langsung hingga sekitar 0,1 watt per meter persegi.

Menurut Mira Pöhlker, angka tersebut terlihat kecil, tetapi memiliki dampak yang signifikan ketika diterapkan pada skala global.

Temuan ini membuka peluang bagi pengembangan model iklim generasi berikutnya yang lebih mampu menggambarkan kondisi nyata di kawasan perkotaan.

Dengan proyeksi yang lebih akurat, para pembuat kebijakan diharapkan dapat merancang strategi mitigasi dan adaptasi perubahan iklim yang lebih efektif, khususnya bagi kota-kota besar yang menjadi pusat aktivitas manusia sekaligus sumber utama emisi.

Tag:  #studi #model #iklim #saat #dinilai #kurang #akurat #baca #dampak #perubahan #iklim #perkotaan #kenapa