Ilmu Atmosfer |  Februari 2021: Bulan berdebu bagi Eropa
  • April 3, 2021

Ilmu Atmosfer | Februari 2021: Bulan berdebu bagi Eropa

Pada Februari 2021, dua peristiwa debu Sahara besar melanda Eropa. Karena kondisi cuaca yang berlaku pada minggu pertama dan terakhir bulan Februari, beberapa juta ton debu Sahara menyelimuti langit dari Laut Mediterania sampai ke Skandinavia. Langit berpasir diamati hampir di mana-mana di Eropa (Gbr. 1). Selain itu, mobil dan jendela bernoda menunjukkan deposisi debu (Gbr. 2 – panel kiri). Badan lingkungan juga melaporkan kualitas udara yang rendah terkait dengan peristiwa ini (Gbr. 2 – panel kanan). Namun, cerita tidak berakhir dengan penurunan visibilitas dan kualitas udara. Debu Sahara juga mengurangi pembangkitan energi matahari!

Ilmu Atmosfer |  Februari 2021: Bulan berdebu bagi Eropa

Gambar 1: Langit berdebu di Eropa tengah pada Februari 2021

Animasi perkiraan kedalaman optik debu mineral (Gbr. 3) menunjukkan emisi debu mineral dari Sahara utara (Maroko dan Aljazair) dan transportasi selanjutnya ke Eropa. Animasi ini didasarkan pada pra-operasional prakiraan debu mineral yang dilakukan oleh German Weather Service (DWD) menggunakan sistem model ICON-ART, yang dikembangkan di Institute of Meteorology and Climate Research, Karlsruhe Institute of Technology, Jerman.

Selama peristiwa pertama, stasiun cuaca di Pegunungan Atlas mencatat hembusan kekuatan badai (misalnya 117 km/jam pada 05.02.21 di Midelt, Maroko) di depan sistem tekanan rendah yang mencapai jauh ke selatan di atmosfer atas dan front dingin terkait . Kecepatan angin yang tinggi di dekat permukaan akhirnya menyebabkan pelepasan debu, yang kemudian diangkut dalam aliran selatan menuju Laut Mediterania. Di sana, sistem tekanan rendah terbentuk dan apa yang disebut sabuk konveyor hangat mengangkat debu ke ketinggian yang lebih tinggi dan mengangkutnya dengan jet kutub melintasi Laut Mediterania menuju Pegunungan Alpen. Debu mencapai Pegunungan Alpen pada 06.02.21. Di observatorium di Jungfraujoch, Swiss konsentrasi debu rekor lebih dari 700 g m-3 diukur (NABEL (BAFU/Empa)). Nilai ambang harian untuk PM10 di Eropa adalah 50 g m-3 (35 pelampauan per tahun diperbolehkan). Selain itu, partikel debu dikaitkan dengan paparan patogen dan logam beracun yang menyebabkan dampak buruk bagi kesehatan masyarakat. Ketika dicampur dengan polusi udara – tersebar luas di seluruh Eropa – efek kesehatan dari debu menjadi lebih buruk. Curah hujan berikutnya menyebabkan deposisi basah yang meluas dan kualitas udara segera pulih. Namun, debu yang terdeposit dapat meningkatkan pencairan salju dan es – dan bahkan menyediakan nutrisi bagi mikroba paket salju sehingga yang terakhir dapat tumbuh dan mewarnai salju dan es – yang pada gilirannya mempercepat pencairannya. Debu yang sama (terutama ketika diasamkan) juga dapat menyuburkan ekosistem laut dan daratan dan mendorong fotosintesis secara global.

Gambar 2: Kiri: Mobil bernoda partikel debu pada 06.02.2021; Kanan: kualitas udara rendah di sebagian besar Eropa pada 24.02.2021. Kualitas udara yang buruk hingga sangat buruk disebabkan oleh partikulat. Sumber: https://airindex.eea.europa.eu

Gambar 3: Prakiraan debu yang dibuat sebelumnya oleh Deutscher Wetterdienst (DWD) menggunakan sistem model ICON-ART

Selama peristiwa kedua, situasi cuaca awal yang serupa terbentuk dengan palung tingkat atas yang jauh ke selatan yang terkait dengan kompleks tekanan rendah yang besar di Atlantik Utara bagian barat. Front dingin yang mengikuti menyebabkan angin permukaan yang kuat (83 km/jam pada 21.02.21 di Midelt, Maroko) dan penyerapan debu di Sahara Utara Maroko dan Aljazair. Aliran selatan mengangkut debu ke utara ke Mediterania barat di mana ia kembali memasuki sabuk konveyor hangat yang secara efektif mengangkat debu dan – dalam gelombang pertama – mengangkutnya ke wilayah Laut Utara dan Skandinavia, di mana curah hujan sebagian menyebabkan pengendapan basah. Pada saat yang sama, sistem tekanan tinggi berkembang di Eropa Tengah dan menjadi stasioner sebagai apa yang disebut “blok Omega”. Penyerapan debu dan adveksi ke selatan menuju Eropa terus berlanjut dan – dalam gelombang kedua – semakin diarahkan ke pusat “blok Omega” di mana ia mulai turun ke tingkat yang lebih rendah dan lapisan batas planet selama beberapa hari. Berbeda dengan peristiwa awal Februari, pengendapan terjadi sebagian besar dalam kondisi kering dan langit cerah yang menyebabkan kualitas udara buruk yang meluas selama beberapa hari (Gbr. 2 – panel kanan).

Bagaimana dengan dampak debu Sahara terhadap hasil energi matahari? Partikel debu mineral tidak hanya secara langsung mengurangi radiasi matahari yang masuk, mereka juga mempengaruhi pembentukan awan dengan mempromosikan pembentukan es dan tetesan dan juga dengan memanaskan massa udara di bawah atau di atas lapisan pembentukan awan. Model prakiraan cuaca, yang menjadi dasar prakiraan energi matahari, mengabaikan semua efek ini. Akibatnya, prediksi hari ke depan secara signifikan melebih-lebihkan hasil energi matahari misalnya di barat daya Jerman (hingga 50% pada awal Februari) (Gbr. 4). Defisit ini berarti kerusakan beberapa juta Euro pada pasar energi terbarukan.

Gambar 4: Perkiraan energi matahari (biru) dan gabungan (oranye) di Jerman Barat Daya pada Februari 2021. Dampak debu terlihat sekitar 6-10 dan 22-26 Februari Sumber: https://transparency.entsoe.eu/

Fitur mencolok yang disorot pada Gambar 4 adalah bahwa dampak debu pada pembangkit energi matahari jauh lebih besar selama peristiwa pertama (dengan sebagian besar langit berawan) dibandingkan dengan peristiwa kedua (dengan sebagian besar langit cerah). Apakah ini berarti bahwa efek tidak langsung debu lebih penting untuk prakiraan energi matahari dibandingkan dengan efek langsung? Apa peran debu mineral dalam pembentukan awan es di sini? Kami belum tahu! Pertanyaan-pertanyaan ini dan beberapa pertanyaan lainnya adalah tujuan dari proyek penelitian seperti PermaStrom. Tapi yang kami tahu pasti adalah bahwa deskripsi yang lebih baik tentang proses debu dan interaksi dalam prakiraan cuaca operasional akan meningkatkan prakiraan energi surya dan mengurangi kerusakan ekonomi pada pasar energi.

Kontak person: Ali Hoshyaripour ([email protected])

Penulis: Ali Hoshyaripour, dengan kontribusi oleh Bernhard Vogel, Heike Vogel, Christian Grams dan Julian Quinting, KIT.

Diedit oleh Athanasios Nenes dan Mengze Li.


Dr. Ali Hoshyaripour adalah ilmuwan senior di Institut Meteorologi dan Penelitian Iklim, Institut Teknologi Karlsruhe, Jerman. Minat penelitian utamanya adalah pemodelan aerosol atmosfer dan interaksi aerosol-awan-radiasi dengan fokus pada dampaknya terhadap cuaca, energi terbarukan, kualitas udara, dan penerbangan.

Lalu hk togel hari ini keluar 2021 hari ini tidak masuk di dalamnya, karena pasar ini merupakan pasar yang dimiliki dan dijalankan oleh perusahaan swasta. Dan untuk jadi anggota ini pasar harusnya ditunaikan oleh pemerintah langsung.
Tapi tidak masuknya pasar hongkong pools dalam WLA bukan artinya pasar ini tidak sanggup dipercaya. Malahan pasar ini tunjukkan kualitas permainannya pada bettor, dengan mampu beroleh posisi pasar togel kedua terbaik di dunia tanpa mesti mengantongi gelar WLA.