Perubahan Iklim saat ini terus menjadi perhatian bagi masyarakat dunia. Saat ini, banyak sekali badan-badan pemerintah, praktisi, hingga NGO yang memiliki misi untuk mempelajari penyebab, proses, dampak, dan proyeksi perubahan iklim di masa depan. Ternyata, perubahan iklim yang terjadi di zaman modern ini tidak hanya disebabkan oleh aktivitas manusia. Siklus alam juga menjadi faktor penting dalam terjadinya perubahan iklim saat ini. Siklus Milankovitch menjelaskan dampak dari perubahan gerakan bumi terhadap iklim bumi selama ribuan tahun lamanya.
Sekitar satu abad yang lalu, seorang ahli astrofisika Serbia bernama Milutin Milankovitch berhipotesis bahwa variasi dalam eksentrisitas, kemiringan sumbu, dan presesi orbit Bumi dapat menghasilkan variasi intensitas radiasi matahari yang mencapai Bumi dan juga pola iklim yang terjadi di Bumi. Hal ini membuktikan bahwa siklus alami alam juga berperan penting bagi perubahan iklim yang terjadi di Bumi.
Siklus Milankovitch mencakup 3 aspek, yaitu:
- Bentuk dari orbit bumi, yang juga dikenal sebagai eksentrisitas.
- Sudut kemiringan sumbu bumi terhadap bidang orbit bumi, yang disebut oblikuitas.
- Arah sumbu rotasi bumi mengarah, dikenal sebagai presesi.
Eccentricity
Sumber: NASA
Siklus pertama dari tiga siklus Milankovitch adalah eksentrisitas. Orbit Bumi mengelilingi Matahari tidaklah berbentuk lingkaran sempurna melainkan sedikit elips. Seiring waktu, tarikan gravitasi dari dua planet gas raksasa terbesar di tata surya kita, Jupiter dan Saturnus, menyebabkan bentuk orbit Bumi bervariasi dari hampir membentuk lingkaran sempurna hingga berbentuk elips. Eksentrisitas adalah seberapa besar bentuk orbit bumi menyimpang dari lingkaran sempurna. Variasi eksentrisitas mempengaruhi jarak terjauh dan terdekat antara Bumi dan Matahari.
Eksentrisitas adalah alasan mengapa panjang tiap musim di Bumi sedikit berbeda. Saat ini musim panas di BBU berlangsung lebih lama 4,5 hari lebih lama daripada musim dingin dan musim semi berlangsung tiga hari lebih lama daripada musim gugur. Semakin kecil eksentrisitas bumi, perbedaan panjang musim akan semakin berkurang.
Eksentrisitas juga berpengaruh pada perbedaan insolasi yang diterima Bumi pada perihelion dan aphelion. Saat orbit Bumi memiliki eksentrisitas terbesar, Bumi menerima 23% lebih banyak radiasi matahari pada aphelion dibandingkan pada perihelion. Saat ini, eksentrisitas Bumi berada hampir pada nilai terendah nilai eksentrisitasnya terus menurun dengan sangat lambat, dalam siklus yang berlangsung selama 100.000 tahun.
Obliquity
Sumber: NASA
Oblikuitas adalah kemiringan sumbu rotasi bumi saat bergerak mengelilingi matahari. Oblikuitas merupakan alasan mengapa Bumi memiliki musim. Selama jutaan tahun terakhir, sudut oblikuitas bumi bervariasi antara 22,1 hingga 24,5 derajat tegak lurus dengan bidang orbit Bumi.
Semakin besar sudut kemiringan sumbu Bumi, semakin ekstrem pula musim kita karena bumi akan mendapat lebih banyak intensitas radiasi matahari di musim panas dan lebih sedikit di muism dingin. Saat ini, oblikuitas Bumi berada pada sudut 23,44° dalam siklus yang berlangsung selama 41.000 tahun.
Precession
Sumber: NASA
Presesi adalah perubahan perlahan dari orientasi rotasi kutub bumi terhadap posisi bintang-bintang di langit. Selama beberapa ribu tahun ke belakang, sumbu Bumi mengarah ke sebuah bintang yang bernama Polaris atau yang juga biasa disebut the North Star. Namun, adanya gerakan presesi Bumi memiliki arti bahwa Polaris tidak akan selalu menjadi bintang di utara. 5.000 tahun yang lalu, sumbu utara bumi mengarah kepada bintang lain yang bernama Thubin. Serta, 12.000 tahun yang akan datang sumbu utara bumi akan mengarah pada bintang Vega. Presesi memiliki siklus yang berlangsung selama 26.000 tahun.
Terhadap iklim bumi, presesi menyebabkan kontras musiman lebih ekstrim di satu belahan bumi dan tidak terlalu ekstrim di belahan bumi lainnya. Saat ini, musim panas di belahan bumi selatan terjadi di dekat perihelion dan musim dingin di dekat aphelion, yang berarti belahan bumi selatan mengalami musim yang lebih ekstrim daripada belahan bumi utara. Selain itu, Presesi juga secara bertahap mengubah waktu musim, menyebabkannya mulai lebih awal dari waktu ke waktu.
Referensi:
Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth’s Climate. https://climate.nasa.gov/news/2948/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/
Milutin Milankovitch. https://earthobservatory.nasa.gov/features/Milankovitch
Foto: Pixabay
