Pengantar
Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourierpada tahun 1824, merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit (terutama planet atau satelit) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya.
Mars, Venus, dan benda langit yang memiliki atmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan) memiliki efek rumah kaca, hanya saja 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 kegiatan manusia Efek rumah kaca disebabkan karena meningkatnya konsentrasi gas karbon dioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Meningkatnya konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh banyaknya pembakaran bahan bakar minyak, batu baradan bahan bakar organik lainnya yang melebihi 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
· 10% 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. (Anonim,2016)
Karbon dioksida di atmosfer bumi dianggap sebagai gas kelumit dengan konsentrasi sekitar 385 ppm berdasarkan volume dan 582 ppm berdasarkan massa. Massa atmosfer bumi adalah 5,14×1018 kg [9], sehingga massa total karbon dioksida atmosfer adalah 3,0×1015 kg (3.000 gigaton). Konsentrasi karbon dioksida bervariasi secara musiman (lihat grafik di samping). Di wilayah perkotaan, konsentrasi karbon dioksida secara umum lebih tinggi, sedangkan di ruangan tertutup, ia dapat mencapai 10 kali lebih besar dari konsentrasi di atmosfer terbuka.
Kenaikan karbon dioksida (CO2) yang merupakan sejenis senyawa kimia berbentuk gas ini biasanya disebabkan oleh adanya pembakaran bahan bakar minyak, batu bara serta bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan maupun laut untuk menyerapnya. Hal inilah yang akhirnya mengakibatkan adanya efek rumah kaca.
Gas Hidrokarbon Metana biasanya dilepaskan selama produksi serta transportasi batu bara, gas alam, maupun minyak bumi. Metana yang dianggap sebagai komponen utama gas alam masuk dalam kategori gas rumah kaca dan mengakibatkan efek rumah kaca.
Metana adalah salah satu bahan bakar yang penting dalam pembangkitan listrik, dengan cara membakarnya dalam gas turbin atau pemanas uap. Jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil lainnya, pembakaran metana menghasilkan gas karbon dioksida yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas yang dihasilkan. Panas pembakaran yang dihasilkan metana adalah 891 kJ/mol. Jumlah panas ini lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar hidrokarbon lainnya, tetapi jika dilihat rasio antara panas yang dihasilkan dengan massa molekul metana (16 g/mol), maka metana akan menghasilkan panas per satuan massa (55,7 kJ/mol) yang lebih besar daripada hidrokarbon lainnya. Di banyak kota, metana dialirkan melalui pipa ke rumah-rumah dan digunakan untuk pemanas rumah dan kebutuhan memasak.
Efek rumah kaca sebenarnya tidak selalu buruk dan justru sangat dibutuhkan karena jika tidak ada nantinya bisa mengakibatkan bumi menjadi sangat dingin atau bisa keseluruhan akan tertutupi es. Namun jika gas-gas yang bisa membuat efek rumah kaca telah berlebihan di atmosfer, akibatnya akan mengakibatkan pemanasan global.
Ada satu cara yang “mujarab” untuk mengurangi gas rumah kaca, yakni dengan memelihara pepohonan serta menanam pohon lebih banyak. Pohon dianggap mampu menyerap karbon dioksida lebih cepat dan dalam jumlah banyak, memecahnya melalui fotosintesis, maupun menyimpan karbon pada kayunya. Salah satu upaya dunia internasional untuk menanggulangi gas rumah kaca adalah dengan mengadakan konvensi yang disebut Protokol Kyoto. Protokol Kyoto memerintahkan negara-negara dunia untuk berkomitmen mengurangi emisi/pengeluaran karbon dioksida serta lima gas rumah kaca lainnya untuk menanggulangi dampak efek rumah kaca
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 berakibat kepada beberapa pulau kecil tenggelam di negara kepulauan , yang membawa dampak perubahan 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.
Baca Juga : Pengertian dan Jenis jenis Radiaktivitas Zat
Mars, Venus, dan benda langit yang memiliki atmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan) memiliki efek rumah kaca, hanya saja 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 kegiatan manusia Efek rumah kaca disebabkan karena meningkatnya konsentrasi gas karbon dioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Meningkatnya konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh banyaknya pembakaran bahan bakar minyak, batu baradan bahan bakar organik lainnya yang melebihi 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
· 10% 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.
KARBONDIOKSIDA
Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respires dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganikdikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas.Karbon dioksida di atmosfer bumi dianggap sebagai gas kelumit dengan konsentrasi sekitar 385 ppm berdasarkan volume dan 582 ppm berdasarkan massa. Massa atmosfer bumi adalah 5,14×1018 kg [9], sehingga massa total karbon dioksida atmosfer adalah 3,0×1015 kg (3.000 gigaton). Konsentrasi karbon dioksida bervariasi secara musiman (lihat grafik di samping). Di wilayah perkotaan, konsentrasi karbon dioksida secara umum lebih tinggi, sedangkan di ruangan tertutup, ia dapat mencapai 10 kali lebih besar dari konsentrasi di atmosfer terbuka.
Kenaikan karbon dioksida (CO2) yang merupakan sejenis senyawa kimia berbentuk gas ini biasanya disebabkan oleh adanya pembakaran bahan bakar minyak, batu bara serta bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan maupun laut untuk menyerapnya. Hal inilah yang akhirnya mengakibatkan adanya efek rumah kaca.
METANA
Metana adalah salah satu gas rumah kaca. Konsentrasi metana di atmosfer pada tahun 1998, dinyatakan dalam fraksi mol, adalah 1.745 nmol/mol (bagian per miliar), naik dari 700 nmol/mol pada tahun 1750. Pada tahun 2008, kandungan gas metana di atmosfer sudah meningkat kembali menjadi 1.800 nmol/molGas Hidrokarbon Metana biasanya dilepaskan selama produksi serta transportasi batu bara, gas alam, maupun minyak bumi. Metana yang dianggap sebagai komponen utama gas alam masuk dalam kategori gas rumah kaca dan mengakibatkan efek rumah kaca.
Metana adalah salah satu bahan bakar yang penting dalam pembangkitan listrik, dengan cara membakarnya dalam gas turbin atau pemanas uap. Jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil lainnya, pembakaran metana menghasilkan gas karbon dioksida yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas yang dihasilkan. Panas pembakaran yang dihasilkan metana adalah 891 kJ/mol. Jumlah panas ini lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar hidrokarbon lainnya, tetapi jika dilihat rasio antara panas yang dihasilkan dengan massa molekul metana (16 g/mol), maka metana akan menghasilkan panas per satuan massa (55,7 kJ/mol) yang lebih besar daripada hidrokarbon lainnya. Di banyak kota, metana dialirkan melalui pipa ke rumah-rumah dan digunakan untuk pemanas rumah dan kebutuhan memasak.
NITROGEN OKSIDA
Sebuah gas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil dan juga dari lahan pertanian. Gas Nitrogen Oksida dihasilkan dari reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara saat terjadi pembakaran, biasanya pada suhu tinggi. Sering kali gas ini berasal dari tempat dengan kepadatan lalu lintas tinggi. Gas ini juga termasuk gas rumah kaca dan bisa mengakibatkan efek rumah kaca.GAS-GAS LAIN
Selain Karbondioksida, Metana dan Nitrogen Oksida yang menyumbang gas rumah kaca, ada pula beberapa gas lain diantaranya adalah belerang dioksida, klorofluorokarbon (CFC) dan lain-lain.AKIBAT EFEK RUMAH KACA
Sudah sejak lama para ilmuwan mengkhawatirkan akibat dari efek rumah kaca karena bisa merusak lingkungan. Salah satu akibatnya yang sudah terasa adalah dengan meningkatnya suhu permukaan bumi yang akhirnya bisa mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem. Tentunya hal tersebut dapat mengakibatkan terganggunya hutan serta ekosistem lain di bumi, dan mengurangi kemampuannya guna menyerap karbon dioksida di atmosfer.Efek rumah kaca sebenarnya tidak selalu buruk dan justru sangat dibutuhkan karena jika tidak ada nantinya bisa mengakibatkan bumi menjadi sangat dingin atau bisa keseluruhan akan tertutupi es. Namun jika gas-gas yang bisa membuat efek rumah kaca telah berlebihan di atmosfer, akibatnya akan mengakibatkan pemanasan global.
Ada satu cara yang “mujarab” untuk mengurangi gas rumah kaca, yakni dengan memelihara pepohonan serta menanam pohon lebih banyak. Pohon dianggap mampu menyerap karbon dioksida lebih cepat dan dalam jumlah banyak, memecahnya melalui fotosintesis, maupun menyimpan karbon pada kayunya. Salah satu upaya dunia internasional untuk menanggulangi gas rumah kaca adalah dengan mengadakan konvensi yang disebut Protokol Kyoto. Protokol Kyoto memerintahkan negara-negara dunia untuk berkomitmen mengurangi emisi/pengeluaran karbon dioksida serta lima gas rumah kaca lainnya untuk menanggulangi dampak efek rumah kaca
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 berakibat kepada beberapa pulau kecil tenggelam di negara kepulauan , yang membawa dampak perubahan 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.
Baca Juga : Pengertian dan Jenis jenis Radiaktivitas Zat
Unknown
Fisika Modern,
Gejala Fisika
