Sistem iklim

Sistem iklim adalah sistem kompleks yang melibatkan 7 komponen yang saling mempengaruhi komponen lain yaitu penampakan daratan, temperatur atmosfer, komposisi atmosfer, keseimbangan hidrostatik, kelembaban atmosfer, keadaan laut di dunia, dan kriosfer.

Atmosfer bumi terdiri dari nitrogen (${\ce {N2}}$volume 78,1%), oksigen (${\ce {o2}}$, 20,9% dan argon (Ar, 0,93%). Gas seperti karbon dioksida (${\ce {CO2}}$), metana (${\ce {CH4}}$), nitro oksida (${\ce {N2O}}$) dan ozon (${\ce {O3}}$), ke empat gas tersebut mampu menyerap dan menahan sinar inframerah dari matahari, fenomena Ini disebut gas rumah kaca. Gas rumah kaca mampu menyerap sinar inframerah dan meneruskan ke bumi, sehingga suhu di daratan meningkat.

Ketika komponen-komponen ini bervariasi, iklim secara keseluruhan pun berubah . Perubahan terjadi ketika suhu yang dikeluarkan dari Matahari berdampak pada banyaknya panas yang masuk ke iklim dari luar angkasa. Kamudian Perubahan atmosfer dapat memengaruhi cara pembentukan pola awan. Jika tutupan lahan atau material yang berada di permukaan bumi ikut berubah (seperti mencairnya lapisan es) dapat menyebabkan perubahan iklim.

Sistem iklim di bumi bisa berubah bisa disebabkan baik dari variabilitas internal atau tekanan dari luar. Variabilitas internal merupakan variasi alami pada komponen iklim. Kejadian ini mungkin saja sebuah sikulus yang bisa kita prediksi, tetapi tidak menuntup kemungkinan juga bisa terjadi secara acak.

Sementara tekanan dari kekuatan eksternal terpisah dari komponen-komponen iklim Hal ini mencakup variasi orbit Bumi atau panas yang dikeluarkan Matahari, serta gunung berapi. Aktivitas manusia, seperti pelepasan gas rumah kaca dan perubahan penggunaan lahan, merupakan jenis kekuatan eksternal lainnya.

Iklim sebagai sistem

Atmosfer adalah suatu sistem yang melibatkan sistem yang lain. Berinteraksi dengan bagian bumi dan lautan. Es, salju, biosfer (hewan dan tumbuhan), tanah, batu merupakan elemen bersama menyusun sistem iklim, yang terhubung dan saling mempengaruhi satu sama lain.

Era modern, peneliti mampu memprediksi iklim berdasarkan pada interaksi antara atmosfer dan kelembaban lautan. Dalam skema ini, berbagai komponen sistem iklim bergerak dengan laju berbeda. Udara dengan tekanan rendah dapat berjalan sejauh ratusan kilometer dalam beberapa hari sedangkan Gelombang arus laut, bergerak hanya dalam hitungan meter.

Pemodelan matematis

Sistem iklim adalah sistem yang memenuhi hukum fisika. Pendekatan eksperimental memiliki kendala seperti waktu proses penelitian yang lama. Untuk mengetahui sistem iklim yang cepat maka disimulasikan di komputer. "Model iklim" ini disimulasikan dengan perhitungan matematis; variabel matematis dihitung seperti angin, hujan, salju, es, dan awan. Semua sistem di program dalam model matematis di komputer untuk bekerja secara konsisten secara fisik.

Model simulasi ini dikembangkan dan di validasi metodenya. semakin banyak data model yang di input kedalam komputer maka perhitungan cara kerja alam yang kompleks terus meningkat. Sistem iklim dimodelkan dengan cara menganalisis dan memahami data sifat fisika kimia dari atmosfer. Resolusi yang diperoleh dari sistem iklim global berjarak 100–200 km.

Cara berikutnya adalah General Circulation Model (GCMs) menggunakan persamaan matematika untuk mensimulasikan pergerakan energi dan massa dari atmosfer. Pemodelan sistem iklim juga dapat menggunakan cara Regional Climate Models (RCMs), yang berbeda dengan metode (GCMs) adalah data yang diperoleh dari berbagai daerah atau region yang dibagi sedemikian rupa. Metode selanjutnya yaitu pemodelan menggunakan data Glacial-Interglacial, metode ini mensimulasikan interval suhu rata-rata global yang lebih hangat yang telah berlangsung ribuan tahun yang lalu, dengan memisahkan periode mencairnya gletser berturut-turut dalam zaman es sampai sekarang.