Science
EFEK RUMAH KACA
October 01, 2012
Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit (terutama planet atau satelit) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya.
Mars, Venus, dan benda langit beratmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan) memiliki efek rumah kaca, tapi artikel ini hanya membahas pengaruh di Bumi. Efek rumah kaca untuk masing-masing benda langit tadi akan dibahas di masing-masing artikel.
Efek rumah kaca dapat digunakan untuk menunjuk dua hal berbeda: efek
rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi, dan efek rumah kaca
ditingkatkan yang terjadi akibat aktivitas manusia (lihat juga pemanasan global). Yang belakang diterima oleh semua; yang pertama diterima kebanyakan oleh ilmuwan, meskipun ada beberapa perbedaan pendapat.
Penyebab
Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbon dioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya.
Energi yang masuk ke Bumi:
- 25% dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer
- 25% diserap awan
- 45% diserap permukaan bumi
- 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi
Energi yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi
inframerah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar inframerah
yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas
lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Dalam keadaan normal,
efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca perbedaan suhu
antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda.
Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah
belerang dioksida, nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana dan klorofluorokarbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.
Akibat
Meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem
lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon
dioksida di atmosfer. Pemanasan global mengakibatkan mencairnya
gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya
permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya
suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat besar.
Menurut perhitungan simulasi, efek rumah kaca telah meningkatkan suhu
rata-rata bumi 1-5 °C. Bila kecenderungan peningkatan gas rumah kaca
tetap seperti sekarang akan menyebabkan peningkatan pemanasan global antara 1,5-4,5 °C sekitar tahun 2030. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO2
di atmosfer, maka akan semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan
dari permukaan bumi diserap atmosfer. Hal ini akan mengakibatkan suhu permukaan bumi menjadi meningkat.
Jika
bumi terus menerus menerima energi dari matahari, anda mungkin
terheran-heran mengapa bumi tidak bertambah panas atau mengapa
temperature rata-ratanya tidak naik.
Untuk mempertahankan temperature
rata-rata yang relative konstan dalam jangka waktu yang lama, bumi harus
membebaskan energi yang pada rata-ratanya sama dengan jumlah energi
yang diterimanya dari matahari. Hal ini dilaksanakan dengan pemancaran
kembali energi ke angkasa luar dengan bantuan atmosphere. Dimana
pengaruh-pengaruh atmosphere sangat penting untuk mempertahankan variasi
temperature harian bumi yang besar. Di bulan, yang tidak memiliki
atmosphere, temperature hariannya bervariasi antara 1000°C pada siang
hari atau sisi matahari, sampai -1730°C pada sisi gelapnya.
Radiasi sinar matahari yang
datang memanaskan atmosphere dan permukaan bumi, dan bumi yang panas itu
memancarkan kembali energi dalam bentuk pancaran infra merah yang tidak
tampak. Gas-gas dari atmosphere terutama uap air dan karbon dioksida
(CO2) adalah penyerap-penyerap yang selektif (memilah-milah), yakni uap
air dan karbondioksida tersebut membiarkan cahaya matahari yang tampak
melewatinya tapi mereka menyerap atau memerangkap radiasi infra merah
tertentu. Penyerapan atmosphere ini membantu untuk menahan energi panas
bumi, sehingga bumi tidak mengalami temperature naik turun seperti di
bulan.
Awan
(uap air) juga membantu mempertahankankan panas bumi. Oleh karena itu,
gas-gas atmosphere mempunyai efek termostatik untuk mempertahankan
variasi temperature harian dan kita menyebut proses ini efek rumah kaca.
Kaca mempunyai sifat-sifat yang bersamaan dengan gas atmosphere (uap
air dan CO2). Sebagaimana digunakan pada greenhouse, kaca membolehkan
sinar matahari tampak melewatinya dan kemudian menghalangi atau
memerangkap radiasi infra merah. Sebenarnya dalam kasus ini, terjadinya
panas itu utamanya terjadi karena penahanan dari pemantulan (pelepasan)
panas yang dilepas oleh tanah yang ada di dalam ruangan yang dipenuhi
kaca itu.temperatur rumah kaca pada musim panas dikendalikan dengan
mengecat panel dari kaca itu menjadi putih yang mereflleksikan sinar
matahari dan membuka panel untuk membiarkan udara panas itu lepas.
Interior dari rumah kaca yang
tertutup ini sungguh panas, bahkan pada hari yang dingin. Anda
barangkali telah mengalami efek rumah kaca di dalam mobil pada hari yang
cerah dan didngin. Efek rumah kaca juga dapat terjadi karena menipisnya
lapisan ozon yang diakibatkan oleh CFC (cloro floro carbon) yang ada
pada lemari es dan AC, polusi udara yang tidak terkendali dan tidak
terolahnya sampah anorganik yang tidak dapat diuraikan oleh
mikroorganisme. Untuk mencegah efek rumah kaca dalam kasus ini, kita
harus bamyak menanam pepohonan untuk menggantikan ozon yang telah
bereaksi dengan CFC dan menjaga agar polusi udara dan pengolahan sampah
dapat dikendalikan dengan sebaik mungkin.
Hubungan Efek Rumah Kaca, Pemanasan Global dan Perubahan Iklim
Secara
umum iklim merupakan hasil interaksi proses-proses fisik dan kimiafisik
dimana parameter-parameternya adalah seperti suhu, kelembaban, angin,
dan pola curah hujan yang terjadi pada suatu tempat di muka bumi. Iklim
merupakan suatu kondisi rata-rata dari cuaca, dan untuk mengetahui
kondisi iklim suatu tempat, diperlukan nilai rata-rata
parameterparameternya selama kurang lebih 10 sampai 30 tahun. Iklim
muncul setelah berlangsung suatu proses fisik dan dinamis yang kompleks
yang terjadi di atmosfer bumi. Kompleksitas proses fisik dan dinamis di
atmosfer bumi ini berawal dari perputaran planet bumi mengelilingi
matahari dan perputaran bumi pada porosnya. Pergerakan planet bumi ini
menyebabkan besarnya energi matahari yang diterima oleh bumi tidak
merata, sehingga secara alamiah ada usaha pemerataan energi yang
berbentuk suatu sistem peredaran udara, selain itu matahari dalam
memancarkan energi juga bervariasi atau berfluktuasi dari waktu ke
waktu. Perpaduan antara proses-proses tersebut dengan unsur-unsur iklim
dan faktor pengendali iklim menghantarkan kita pada kenyataan bahwa
kondisi cuaca dan iklim bervariasi dalam hal jumlah, intensitas dan distribus
distribusinya.
Secara
alamiah sinar matahari yang masuk ke bumi, sebagian akan dipantulkan
kembali oleh permukaan bumi ke angkasa. Sebagian sinar matahari yang
dipantulkan itu akan diserap oleh gas-gas di atmosfer yang menyelimuti
bumi –disebut gas rumah kaca, sehingga sinar tersebut terperangkap dalam
bumi. Peristiwa ini dikenal dengan efek rumah kaca (ERK) karena
peristiwanya sama dengan rumah kaca, dimana panas yang masuk akan
terperangkap di dalamnya, tidak dapat menembus ke luar kaca, sehingga
dapat menghangatkan seisi rumah kaca tersebut.
Efek Rumah Kaca |
Peristiwa
alam ini menyebabkan bumi menjadi hangat dan layak ditempati manusia,
karena jika tidak ada ERK maka suhu permukaan bumi akan 33 derajat
Celcius lebih dingin. Gas Rumah Kaca (GRK) seperti CO2 (Karbon dioksida),CH4(Metan) dan N2O (Nitrous Oksida), HFCs (Hydrofluorocarbons), PFCs (Perfluorocarbons) and SF6
(Sulphur hexafluoride) yang berada di atmosfer dihasilkan dari berbagai
kegiatan manusia terutama yang berhubungan dengan pembakaran bahan
bakar fosil (minyak, gas, dan batubara) seperti pada pembangkitan tenaga
listrik, kendaraan bermotor, AC, komputer, memasak. Selain itu GRK juga
dihasilkan dari pembakaran dan penggundulan hutan serta aktivitas
pertanian dan peternakan. GRK yang dihasilkan dari kegiatan tersebut,
seperti karbondioksida, metana, dan nitroksida, menyebabkan meningkatnya
konsentrasi GRK di atmosfer.
Berubahnya
komposisi GRK di atmosfer, yaitu meningkatnya konsentrasi GRK secara
global akibat kegiatan manusia menyebabkan sinar matahari yang
dipantulkan kembali oleh permukaan bumi ke angkasa, sebagian besar
terperangkap di dalam bumi akibat terhambat oleh GRK tadi. Meningkatnya
jumlah emisi GRK di atmosfer pada akhirnya menyebabkan meningkatnya suhu
rata-rata permukaan bumi, yang kemudian dikenal dengan Pemanasan
Global.
Sinar
matahari yang tidak terserap permukaan bumi akan dipantulkan kembali
dari permukaan bumi ke angkasa. Setelah dipantulkan kembali berubah
menjadi gelombang panjang yang berupa energi panas. Namun sebagian dari
energi panas tersebut tidak dapat menembus kembali atau lolos keluar ke
angkasa, karena lapisan gas-gas atmosfer sudah terganggu komposisinya.
Akibatnya energi panas yang seharusnya lepas keangkasa (stratosfer)
menjadi terpancar kembali ke permukaan bumi (troposfer) atau adanya
energi panas tambahan kembali lagi ke bumi dalam kurun waktu yang cukup
lama, sehingga lebih dari dari kondisi normal, inilah efek rumah kaca
berlebihan karena komposisi lapisan gas rumah kaca di atmosfer
terganggu, akibatnya memicu naiknya suhu rata-rata dipermukaan bumi maka
terjadilah pemanasan global. Karena suhu adalah salah satu parameter
dari iklim dengan begitu berpengaruh pada iklim bumi, terjadilah
perubahan iklim secara global.
Pemanasan
global dan perubahan iklim menyebabkan terjadinya kenaikan suhu,
mencairnya es di kutub, meningkatnya permukaan laut, bergesernya garis
pantai, musim kemarau yang berkepanjangan, periode musim hujan yang
semakin singkat, namun semakin tinggi intensitasnya, dan anomaly-anomali
iklim seperti El Nino – La Nina dan Indian Ocean Dipole (IOD). Hal-hal
ini kemudian akan menyebabkan tenggelamnya beberapa pulau dan
berkurangnya luas daratan, pengungsian besar-besaran, gagal panen,
krisis pangan, banjir, wabah penyakit, dan lain-lainnya
Manfaat Efek Rumah Kaca Bagi Kehidupan di Bumi.
Global warming
adalah suatu peristiwa yang disebabkan meningkatnya efek rumah kaca
(green house effect). Sebenarnya efek rumah kaca bukanlah suatu hal yang
buruk, justru dengan adanya efek rumah kaca bumi kita bisa tetap
hangat, bahkan memungkinkan kita bisa survive hingga sekarang.
Kamu
bisa mengibaratkan bumi kita seperti mobil yang sedang diparkir dalam
cuaca yang cerah. Kamu pasti akan berpikir bahwa temperature di dalam
mobil pasti akan lebih panas dibandingkan temperature di luar mobil.
Sinar matahari memasuki mobil tersebut melalui celah-celah pada kaca
jendela dan secara otomatis panas dari sinar matahari akan diserap oleh
jok, karpet, dashboard serta benda-benda lain yang berada di dalam
mobil. Ketika semua objek tersebut melepaskan kembali panas yang
diserapnya, tidak semua panas tersebut akan bisa keluar melalui celah
jendela, sebagian justru akan dipantulkan kembali- panas tersebut akan
diradiasikan kembali oleh benda-benda yang ada di dalam mobil dengan
panjang gelombang yang berbeda-beda. Sehingga sejumlah energy panas akan
tetap tinggal di dalam mobil, dan hanya sebagian kecil dari energy
tersebut yang bisa melepaskan diri. Pada akhirnya, mobil tersebut akan
mengalami peningkatan temperature secara berkala, semakin lama akan
semakin panas.
Ketika cahaya matahari mengenai
atmosfer serta permukaan bumi, sekitar 70% dari energi tersebut tetap
tinggal di bumi, diserap oleh tanah, lautan, tumbuhan serta benda-benda
lainnya. 30 % sisanya dipantulkan kembali melalui awan, hujan serta
permukaan reflektif lainnya. Tetapi panas yang 70 % tersebut tidak
selamanya ada di bumu, karena bila demikian maka suatu saat bumi kita
akan menjadi “bola api”). Benda-benda di sekitar planet yang menyerap
cahaya matahari seringkali meradiasikan kembali panas yang diserapnya.
Sebagian panas tersebut masuk ke ruang angkasa, tinggal di sana dan akan
dipantulkan kembali ke bawah permukaan bumi ketika mengenai zat yang
berada di atmosfer, seperti karbon dioksida, gas metana dan uap air.
Panas tersebut yang membuat permukaan bumi tetap hangat dari pada di
luar angkasa, karena energy lebih banyak yang terserap dibandingkan
dengan yang dipantulkan kembali. Itulah peristiwa yang disebut dengan
efek rumah kaca (green house effect).
Bumi Tanpa Efek Rumah Kaca
Apa
yang akan terjadi bila bumi kita tanpa efek rumah kaca, maka bumi akan
seperti planet Mars. Mars tidak mmemiliki atmosfer yang cukup tebal
untuk mempertahankan panas matahari, di sana sangat dingin. Sehingga
tidak memungkinkan adanya kehidupan.
Mudah-mudahan pada gak bosen yaa bacanya, hehee.... harapan aku, semoga ini bisa bermanfaat buat yang baca, byee....
2 Comments