Debu vulkanik yang menggelapkan langit

Letusan gunung berapi dapat mengemisi 10^9 kg gas dan partikel aerosol ke lapisan stratosfer, hal ini yang mempengaruhi keseimbangan radiasi yang masuk dan keluar bumi. Salah satu gas hasil letusan gunung berapi sulfurdioksia akan berupah menjadi aerosol sulfat membentuk awan vulkanik. Awan vulkanik mempunyai waktu peluruhan sekitar 1 tahun (Barnnes and Hoffman, 1997) bergantung dengan besaran letusan gunung berapi. Adanya awan vulkanik akan mempengaruhi keseimbangan radiasi gelombang pendek dan gelombang panjang. Ketidakseimbangan radiasi yang masuk dan keluar bumi akan mempengaruhi suhu permukaan. Pada stratosfer di lintang tinggi proses kimia pada letusan gunung berapi dapat membebaskan klorin pada ozon, artinya hal ini meningkatkan luasan lubang ozon di daerah lintang tinggi (kutub).

Gambar 1. Skema emisi letusan gunung berapi[1]

Pada gambar 1 menunjukkan skema emisi letusan gunung merapi ke atmosfer. Emisi tersebut ada yang mencapai stratosfer dan ada yang hanya lapisan troposfer kebawah. Saat letusan mencapai lapisan stratosfer maka akan terbentuk awan stratosfer yang terbentuk dari partikel aerosol sulfurdioksida yang bereaksi dengan hidrogensulfida membentuk asam sulfur. Awan ini yang menghalangi radiasi gelombang pendek matahari masuk ke permukaan bumi karena sebagian besar di absorpsi di lapisan stratosfer. Hal ini menyebabkan terjadinya pemanasan pada lapisan stratosfer. Radiasi gelombang pendek yang terhalang oleh awan stratosfer menyebabkan terjadinya pendingian pada permukaan bumi (gambar 2). Kesimpulannya pada kejadian letusan gunung berapi yang mencapai lapisan strastosfer menyebabkan pemanasan pada lapisan stratosfer tapi juga menyebabkan pendinginan pada permukaan akibat adanya gangguan pada keseimbangan radiasi yang masuk dan keluar permukaan bumi.

Gambar 2. Profil anomali suhu vertikal suhu global pada kejadian letusan gunung Pinatubo (Agustus 1991) [1]

Efek letusan gunung berapi yang besar akan menyebabkan dampak kondisi iklim cuaca pada wilayah lokal bahkan global, contoh letusan gunung St.Helens Washington menyebabkan suhu di Yakima menjadi 15oC. Ini menunjukkan adanya pendinginan pada permukaan di wilayah dekat kejadian letusan. Beberapa dampak letusan gunung berapi pada iklim dan cuaca adalah [1] :

Pada tabel 2 [1] menunjukkan riwayat kejadian letusan gunung berapi dengan skala yang besar. Indonesia mengalami kejadian letusan gunung berapi yang besar sebanyak 3 kali; gunung Tambora, Krakatau, dan Agung. Volcanic explosivity Index, Dust Veil Index (DVI), dan Ice Core Volcanic Index (IVI) merupakan indeks mengukur kekuatan letusan gunung berapi.

Tabel 2. Riwayat kejadian letusan gunung berapi

Pada tabel 3 [2] menunjukkan dampak letusan gunung berapi di Indonesia terhadap penurunan suhu global. Pada wilayah tropis 0-30 derajad lintang utara dan lintang selatan megalami penuruan suhu yang yang kecil dibandingkan wilayah sub-tropis dan kutub. Letusan gunung Tambora menyebabkan penurunan suhu global yang lebih rendah daripada gunung Krakatau dan Agung.

Tabel 2.Trend suhu permukaan setelah kejadian letusan gunung berapiTambora, Krakatau, dan Agung.

Sumber :

[1] Robock, A., 2000. Volcanic eruptions and climate. Reviews of Geophysics,38(2), pp.191-219.

[2] Rampino, M.R. and Self, S., 1982. Historic eruptions of Tambora (1815), Krakatau (1883), and Agung (1963), their stratospheric aerosols, and climatic impact. Quaternary Research, 18(2), pp.127-143.

https://volcanoes.usgs.gov/vhp/gas.html