K.RAJA AND HARRY F. 2000.CLIMATE CHANGE AND GLOBAL CROPPRODUCTIVITY

Ringkasan Buku 2 Bagian 1 - 210 Desember 2013Bismillah..

Chapter 1:Cuaca dan Iklim

Cuaca adalah penyebab utama terjadinya perbedaan hasil produksi dari tahun ke tahun, bahkan dalam produksi tinggi dan lingkungan dengan teknologi tinggi. Terdapat kekwatiran dalam tahun – tahun saat ini tentang kemungkinan perubahan iklim yang disebabkan aktivitas manusia, karena perubahan apapun pada cuaca akan meningkatkan ketidakpastian terhadap produksi pangan.

Sejak permulaan revolusi industry, populasi masyarakat dunia telah meningkat secara drastic bersamaan dengan penggunaan bahan bakar fosil dalam skala besar, pabrik semen dan pengolahan tanah intensif yang tidak dimanfaatkan untuk tanaman atau produksi makanan ternak.

Populasi terbesar dalam sejarah manusia akan muncul selama abad ke 21 dan kemudian menimbulkan kemungkinan perubahan iklim terbesar dan mengakibatkan efek yang besar dan drastic

Terdapat kemungkinan yang tidak pasti berkaitan dengan kejelasan suhu rata – rata bumi dan sejarah suhu adalah hal yang lebih menakutkan. Mendapatkan data secara globa atau rata –rata wilayah sangat sulit, karena kedua hal tersebut memiliki nilai yang berbeda antara satu tempat dengan tempat lain.

<Ringkasan Buku 2 K.Raja dan Harry F.>

Chapter 1:Cuaca dan Iklim Karena alasan inilah, kemungkinan perubahan

iklim dianggap sesuatu yang kontroversi di mata public. Meskipun, peningkatanan kadar CO2 dan gas radiasi lainnya pada tahun – tahun sebelumnya telah didokumentasi dengan baik dan alasan secara teori untuk konsentrasi gas yang lebih tinggi menyebabkan pemanasan global tidak diperdebatkan.

Dua model iklim telah diterapkan hingga tahun 2100 oleh program prediksi nasional di Amerika Serikat. Satu menunjukkan suhu wilayah meningkat 5 derajat di musim dingin dan 3 derajat di musim panas hingga tahun 2060, sementara praduga lain memprediksi lebih besar.

Model ini tidak sepakat pada perubahan iklim regional tertentu. Sebagai contoh penguapan meningkat dan menurun di belahan Amerika bagian tenggara selama musim panas. Ini menunjukkan hasil yang wajar untuk kesimpulan bahwa sejak konsentrasi gas radioaktif secara jelas meningkat di atmosfir dan alasan yang bersifat teoritis dalam menyebabkan pemanasan tidak diperdebatkan, kondisi – kondisi itu menyebabkan pemanasan di beberapa tempat. Banyak peneliti atmosfir sepakat dengan dugaan ini.

<Ringkasan Buku 2 K.Raja dan Harry F.>

Chapter 1:Cuaca dan Iklim Sector pertanian memberikan peran yang

tidak sedikit pada gas – gas radioaktif yang muncul dan mengakibatkan perubahan iklim.

Sumber utama gas – gas ini adalah bahan bakar fosil yang digunakan dalam aktivitas pertanian, hilangnya karbon dari tanah karena operasi pengolahan yang berkaitan dengan budidaya tanama, pembakaran sisa tanaman dan residu hutan, peningkatan makanan ternak dan efek pemupukan secara teknik, pabrik dan pemanfaatan pupuk N, dan pertumbuhan padi di areal tergenang.

Produksi padi di area tergenang menyebabkan hasil panen yang mengandung senyawa CH4 yang tinggi, akibat dari pemupukan yang mengakibatkan terlepasnya N2O.

Methan dan N2O dianggap lebih memiliki efek radioaktif (sekitas 21 dan 310 kali lipat per unit massa gas) dibandingkan atmosfir.

<Ringkasan Buku 2 K.Raja dan Harry F.>

Chapter 1:Cuaca dan Iklim Produksi gas methan di lahan padi tergenang

berhubungan dengan produksi biomassa selama pertumbuhan vegetative, tetapi di area dimana dua tanaman per tahun diterapkan metode management, dapat mengurangi produksi CH4 dan emisi tanpa kehilangan hasil panen. Emisi methan sangat sensitive pada management air, meskipun emisi N2O bisa dihasilkan juga dari metode tersebut. Sebagai tambahan informasi diperlukan metode untuk mengurangi CH4 dan N2O selaman masa produksi padi di lahan tergenang.

Perubahan – perubahan utama di lapisan atmosfir bumi adalah konsentrasi CO2, yang meningkat sekitar 25% sejak awal revolusi industry. Karbondioksida meningkatkan fotosintesis dan menekan respirasi tanaman, efek – efek inilah yang diduga untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman bersamaan proses lainnya. Meskipun begitu, sejumlah proses fisiologi tanaman juga dipengaruhi oleh perubahan suhu, ozon, radiasi ultraviolet, nutrisi dan air, semua itu berbeda berdasarkan hubungannya dengan perubahan iklim.<Ringkasan Buku 2 K.Raja

dan Harry F.>

Chapter 2:Perubahan Iklim

Jutaaan hingga ribuan tahun sebelum masa sekarang

Perubahan iklim terjadi di skala ruang dan waktu. Perubahan terbesar terjadi di waktu yang sama seperti pembagiaan Negara – Negara. Namun, perbedaan besar, seperti masa zaman es yang ditandai dengan data iklim selama kurang lebih 3 juta tahun yang lalu, muncul dalam siklus yang bertahan selaman 10 hingga seratus ribu tahun.

Kemudian perubahan iklim sebagai keadaan normal yang terjadi di sistem atmosfir atau permukaan bumi. Hal ini menjelaskan bahwa pemusatan iklim adalah konsep yang keliru, sementara bahwa perubahan iklim yang tidak terhenti bisa dijadikan model pikiran yang lebih berguna untuk menganalisa iklim bumi dari waktu ke waktu

Iklim pada jutaan tahun yang lalu berkisar 13 derajat di musim panas hingga 5 derajat lebih dingin dibandingkan iklim saat ini (Sneider et al, 1990).

Temperature global selisih sekitar 5 derajat selama siklus zaman es. Beberapa suhu daerah berubah melalui siklus ini hingga 10 sampai 15 derajat di wilayah dengan garis lintang tinggi. Selama proses tersebut, lapisan es menutupi Amerika Utara dan Eropa bagian utara, level ketinggian air laut rata – rata 120 m dibawah keadaan saat ini.

<Ringkasan Buku 2 K.Raja dan Harry F.>

Chapter 2:Perubahan Iklim Sebagai sistem biofisikal yang tergantung pada sumber

daya iklim, pertanian dapat dipengaruhi dengan perubahan hasil panen dan produksi. Efek pemupukan positif yang meningkatkan kadar CO2 pada tanaman pertanian memiliki dampat menguntungkan di beberapa tanaman, terutaman untuk tanaman jenis C3. Sejak penerapan teknologi (seperti kultivar baru dan pestisida, irigasi, dan aplikasi herbisida) menjadi sector penting pertanian, terdapat banyak diskusi dan perdebatan tentang bagaimana pertanian dengan sukses beradaptas terhadap perubahan iklim yang terjadi (Easterlling, 1996 ; Reillu, 1996; Rosenzweig dan Hillel, 1998)

Iklim abad ke 20 Langkah penting telah diperluas untuk menganalisa data

sejarah iklim saat ini selama lebih dari 150 tahun untuk menentukan apakah terdapat pengaruh dari pemanasan gas rumah kaca. Sebagai contoh, sejumlah data global diatur mendekati suhu permukaan untuk dianalisa dan diteliti. Data – data inilah yang diuji dengan teliti agar tidak terjadi kesalahan atau dugaan yang bias akibat efek suhu panas pulau, ketidakseragaman dan perubahan alat untuk mengukur suhu permukaan laut. Salah satu data yang dibuat mengindikasikan terdapat kisaran suhu antara 0,3 hingga 0,6 deracat ketika pemanasan permukaan bumi terjadi sejak abad ke 19.

Gejala ini berlanjut hingga tahun 1998. Rata – rata suhu global dari januari hingga December 1998 adalah yang terhangat, sedangkan suhu rata – rata dari januari hingga juni 1998, adalah 0,6 derajat lebih tinggi dibandingkan pada tahun 1961 hingga 1990. Meskipun demikian, perbedaan pemanasan tersebut tidak rata dan sama di berbagai wilayah, karena beberap Negara telah mengalami pendinginan selama abad ke 20.<Ringkasan Buku 2 K.Raja

dan Harry F.>

Chapter 2:Perubahan Iklim

Terdapat peningkatan kecil dalam penguapan rata – rata di lahan dunia selama abad ke 20 (Dai et al., 1997). Investigasi baru – baru ini mengindikasikan bahwa nilai rata –rata ini meningkat dikarenakan pengaruh utama dari laju penguapan (Groisman et al., 1999). Sejak akhir 1970an, terdapat peningkatan dalam persentase gejal kekeringan di dunia atau kenaikan tingkat kelembapan (Dai et al., 1998).

Banyak iklim global yang berubah dianalisa dari sudut pandang sebagai kombinasi perubahan kea rah variable yang disebut fingerprints. Sebagai contoh, kombinasi pendinginan stratosfir, pemanasan suhu permukaan dan peningkatkan global dimaksudkan bahwa penguapan terjadi dari keberadaan rumah kaca yang memacu perubahan iklim.

Di tahun 1990an, remote sence data suhu di lapisan bawah troposfir (700 milibar dengan ketinggian 2,5 km) telah dianalisa dengan membandingkan gejala dari stasiun observasi di permukaan. Hal ini membuka perdebatan berdasarkan kebenaran data dari observasi di permukaan dengan data remot sence (Christi and Spencer, 1995; Hurrell and Trenberth, 1997, 1998). Sebagai contoh, Christy dan Spencer menggunakan data dari alat suara gelombang mikro (MSU) di lembaga administrasi atmosfir laut nasional (NOAA) dan menginvestigasi sejak tahun 1979 hingga 1995. Mereka menemukan pendinginan global minus 0,04 derajat selama waktu tersebut. Berdasarkan observasi di permukaan, suhu telah meningkat sejak 1979 sebesar 0,14 derajat. Ketidaksesuaian dugaan dipertanyakan dan didatangkan bukti bahwa pemanasan global tidak terjadi. <Ringkasan Buku 2 K.Raja

dan Harry F.>

Chapter 2:Perubahan Iklim

Efek rumah kaca Efek rumah kaca adalah bagian alami dari

sistem iklim. Faktanya, tanpa atmosfir, suhu rata- rata permukaan bumi akan mencapai 33 derajat celcius lebih dingin dari saat ini. Bumi atau sistem atmosfir menyerap radiasi matahari dengan mengeluarkan radiasi gelombang infrared ke angkasa.

Permukaan bumi menyerap hampir radiasi matahari dari matahari tapi juga menghilangkan radiasi gelombang panjang. Energy yang hilang sebelum mencapai permukaan bumi melalui pantulan dari awan dan aerosol in di atmosfir. Sedikit yang diserap secara langsung oleh atmosfir yang rata-rata adalah gelombang radiasi pendek, selain itu sekitar 30% dipantulkan kembali di permukaan bumi.

Atmosfir lebih efisien dalam menyerap radiasi gelombang panjang yang kemudian dikeluarkan ke luar angkasa dan melalui permukaan bumi. Emisi yang dikeluarkan melalui permukaan bumi akan memanaskan bumi lebih tinggi. Pemanasan lebih tinggi ini dihilangkan oleh radiasi gelombang panjang dari atmosfir yang dikenal sebagai efek rumah kaca. Jumlah radiasi gelombang yang diserap dan

<Ringkasan Buku 2 K.Raja dan Harry F.>

Chapter 2:Perubahan Iklim

Kemudian dihilangkan melalu lapisan dalam bumi adalah fungsi dari unsure – unsure dari atmosfir. Gas – gas tertentu di dalam atmosfir secara umum memiliki kemampuan baik dalam menyerap radiasi gelombang panjang dan dikenal gas rumah kaca. Hal ini terdiri dari uap air, CO2, methan, CFCs, N2O.

Jika terjadi perubahan pada lapisan atmosfir dan sebagai hasil dari peningkatan tingkat konsentrasi gas rumah kaca, maka semakin banyak radiasi gelombang panjang dari bumi diserap oleh atmosfir dan dikeluarkan kembali oleh dalam bumi. Hal ini merubah radiasi sehingga dapat mempengaruhi sistem iklim dan menghasilkan adanya peningkatan suhu permukaan bumi.

Gangguan – gangguan di dalam keseimbangan radiasi planet bumi dikenal sebagai perubahan radioaktif dan factor yang mempengaruhi keseimbangan ini dikenal sebagai agen penentu radioaktif (Shine et all., 1990). Pengaruh gas rumah kaca diketahui dengan menentukan besarnya tekanan radioaktif. Ini bisa dipandang sebagai pengukuran kemampuan untuk mengubah iklim. <Ringkasan Buku 2 K.Raja

dan Harry F.>

Chapter 2:Perubahan Iklim

Perubahan iklim di masa depan Penjelasan tentang model iklim, model sirkulasi umum

(GCMs). Tingginya pengetahuan tentang perubahan iklim di masa depan didapatkan dari uji coba model iklim.

Model – model iklim adalah bidang tiga dimensi yang secara matematika menggambarkan proses yang bertanggung jawab terjadi iklim. Proses ini termasuk interaksi kompleks antara atmosfir, permukaan tanah, laut dan bongkahan es.

Model iklim mensimulasi distribusi global dari variable – variable seperti suhu, angin, awan dan curah hujan. Proses iklim utama ini menggambarkan pula model iklim yang paling detail. Persamaan tersebut menjelaskan keadaan atmosfir dalam jaringan tiga dimensi, jaringan tiga dimensi ini akan mewakili permukaan bumi dan ketinggian atmosfir. Resolusi spasial yang merupakan model dalam menentukan aspek untuk menghasilkan ulang data iklim sebenarnya di bumi.

Sejarah pengembangan GCM model – model iklim yang dikembangkan selama lebih

dari beberapa decade lalu (Mearns, 1990). Percobaan awal yang dievaluasi adalah tentang efek gas rumah kaca yang meningkat pada tahun 1960an dan 1970an.

Model sirkulasi umum (GCMs) pada waktu itu sangat sederhana. Model ini digunakan dalam sector geometric yang belum sempurna dalam memaparkan data lahan dan lautan. Lautan yang dimaksud adalah permukaan air dengan kemampuan panas nol dan dikenal sebagai permukaan penguapan (Manabe and Wetherald, 1975, 1980).

<Ringkasan Buku 2 K.Raja dan Harry F.>

Chapter 2:Perubahan Iklim

Sejak akhir 1980an, model atmosfir telah dilengkapi dengan model lautan sistem tiga dimensi yang mempermudah dan memperjelas keragaman data tahunan dalam jangka waktu yang panjang. Model ini menghasilkan keakuratan model secara horizontal dan vertical dari perpindahan panas di dalam lautan (Stouffer et al.,1989; Washington and Meehl,1989)

Model iklim semakin mutakhir dengan sistem proses yang akurat beresolusi spasial. Kemampuan dalam menghasilkan data iklim semakin signifikan. Model – model ini sekarang dapat menggambarkan iklim daerah dan Negara dalam skala lebih tinggi. Distribusi tekanan, suhu, angin, penguapan dan laut juga digambarkan dalam ruang dan waktu. Meskipun demikian, skala spasial kurang dari seratus meter, model masih dapat menghasilkan data error hingga 4 sampai 5 derajat setiap bulan dan paling besar hingga 150% dalam penguapan (Risbey and Stone, 1996; Kittel et al., 1998; Doherty and Mearns, 1999).

<Ringkasan Buku 2 K.Raja dan Harry F.>