Mengapa Bumi Tak Terus Memanas oleh Matahari?

Bumi menerima cahaya Matahari setiap hari, tetapi energi itu tidak tersimpan seluruhnya di planet ini. Sebagian dilepas kembali ke ruang angkasa, sementara panas yang diterima juga berpindah melalui atmosfer dan permukaan. Keseimbangan antara energi masuk dan energi keluar menjadi penjelasan mengapa Bumi tidak memanas tanpa batas.

Peneliti Ahli Muda Pusat Riset Antariksa Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), La Ode Muhammad Musafar Kilowasid, menjelaskan bahwa keadaan tersebut berkaitan dengan keseimbangan energi Bumi. Dalam laporan detikcom yang mengutip penjelasan BRIN, Bumi digambarkan sebagai sistem fisik yang terus menerima sekaligus melepaskan energi.

Artinya, keseimbangan itu bukan kondisi diam. Energi bergerak dan berubah bentuk melalui sejumlah proses, sementara sebagian panas meninggalkan Bumi menuju antariksa. Jika energi dari Matahari hanya disimpan dan tidak pernah keluar, jumlah energi dalam sistem Bumi akan terus bertambah. Namun, menurut penjelasan Musafar, pertukaran energi membuat penumpukan tanpa batas itu tidak terjadi.

Panas bergerak lewat atmosfer dan permukaan

Pelepasan dan penyebaran panas berlangsung melalui mekanisme yang saling berkaitan. Musafar menyebut konduksi termal, radiasi gelombang panjang, penguapan, pembentukan awan, konveksi udara vertikal, serta sirkulasi massa udara sebagai bagian dari proses tersebut.

Konduksi memindahkan panas melalui kontak, sedangkan radiasi gelombang panjang merupakan salah satu jalur energi yang bergerak keluar dari sistem Bumi. Penguapan dan pembentukan awan juga masuk dalam rangkaian perpindahan energi. Di udara, gerak vertikal atau konveksi membantu membawa panas, sedangkan sirkulasi mengalirkannya antardaerah.

Rangkaian ini penting karena pemanasan Matahari tidak terbagi rata di seluruh wilayah. Perbedaan pemanasan menimbulkan perbedaan tekanan atmosfer. Dari sana, massa udara bergerak dan membentuk angin. Proses tersebut menghubungkan pemanasan di satu lokasi dengan pergerakan udara yang dapat membawa energi ke wilayah lain.

“Perbedaan tekanan menghasilkan gaya yang menggerakkan massa udara. Aliran gas atau massa udara inilah yang kita sebut sebagai angin,” kata Musafar, seperti dikutip detikcom dari penjelasan BRIN.

Arah dan gerak angin tidak hanya ditentukan oleh perbedaan tekanan. Rotasi Bumi menimbulkan gaya Coriolis yang membelokkan aliran, sementara gesekan dengan permukaan maupun topografi turut memengaruhinya. Karena faktor-faktor itu bekerja bersama, sirkulasi udara menjadi bagian dari dinamika yang lebih luas, bukan sekadar aliran lurus dari satu tempat ke tempat lain.

Gelombang atmosfer ikut membentuk dinamika

Pergerakan atmosfer juga melibatkan gelombang dalam skala planet. BRIN menyebut gelombang Rossby, gelombang Kelvin di kawasan tropis, serta gelombang pasang surut atmosfer. Fenomena-fenomena ini melengkapi sirkulasi udara dalam membentuk perubahan kondisi atmosfer.

Gelombang pasang surut atmosfer muncul karena pemanasan Matahari dan pengaruh gravitasi benda langit, termasuk Bulan. Pengaruh tersebut menghasilkan perubahan yang berulang pada keadaan atmosfer. Jadi, energi dan dinamika udara berkaitan dengan proses yang lebih rumit daripada sekadar panas Matahari yang jatuh ke permukaan.

Menurut Musafar, osilasi atau perubahan periodik yang berkaitan dengan gelombang pasang surut dapat teramati oleh berbagai instrumen, termasuk perangkat untuk pengamatan antariksa. Dampaknya juga menjangkau ionosfer, lapisan atmosfer yang bermuatan listrik. Perubahan di sana dapat memunculkan medan listrik dan memengaruhi medan magnet.

Dampaknya terhubung dengan pengamatan antariksa

Kaitan tersebut menjadi perhatian dalam Space Situational Awareness (SSA), yakni pemahaman tentang keadaan dan aktivitas di lingkungan antariksa, termasuk fenomena yang bisa berdampak pada satelit dan sistem komunikasi. Perubahan medan magnet, menurut penjelasan Musafar, dapat memengaruhi konduktivitas dan perambatan sinyal radio.

Dengan demikian, penjelasan tentang Bumi yang tidak memanas tanpa batas juga menyentuh pemantauan atmosfer dan antariksa. Pertukaran energi dengan ruang angkasa berjalan bersamaan dengan perpindahan panas di permukaan dan udara. Sementara itu, gelombang atmosfer dapat terukur dan berkaitan dengan kondisi yang penting bagi pengamatan serta komunikasi.

Penjelasan BRIN menempatkan keseimbangan energi sebagai proses yang terus berlangsung, bukan keadaan ketika panas sama sekali tidak berubah. Energi Matahari diterima, disebarkan melalui berbagai mekanisme, lalu sebagian dilepas kembali. Pergerakan atmosfer dan gelombang planet menjadi bagian dari proses tersebut, yang juga dipelajari melalui instrumen pengamatan antariksa.