Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat alamiah materi dan energi serta interaksi di antara keduanya. Perubahan iklim, di sisi lain, adalah perubahan jangka panjang dalam pola cuaca global atau regional. Hubungan antara fisika dan perubahan iklim sangat erat karena fenomena perubahan iklim didasarkan pada prinsip-prinsip fisika.
Beberapa konsep fisika yang relevan dalam memahami perubahan iklim termasuk:
Radiasi Matahari: Radiasi matahari adalah sumber energi utama bagi Bumi. Perubahan dalam intensitas radiasi matahari atau distribusinya di permukaan Bumi dapat mempengaruhi pola iklim.
Radiasi Inframerah: Bumi menyerap energi matahari dan kemudian memancarkan kembali sebagian energi ini sebagai radiasi inframerah. Gas-gas rumah kaca seperti CO2, CH4, dan H2O menyerap dan memancarkan kembali sebagian radiasi inframerah ini, yang berkontribusi pada efek rumah kaca dan pemanasan global.
Perubahan Fase: Perubahan fase seperti pencairan es dan penguapan air adalah bagian penting dari siklus hidrologi. Perubahan iklim dapat mempengaruhi frekuensi dan intensitas peristiwa-peristiwa ini, yang pada gilirannya mempengaruhi ketersediaan air, pola curah hujan, dan lainnya.
Konveksi dan Pergerakan Udara: Fisika fluida mengatur pergerakan udara di atmosfer, yang menentukan pembentukan awan, pola angin, dan distribusi panas di Bumi. Perubahan iklim dapat mempengaruhi pola-pola ini, mengakibatkan perubahan dalam pola curah hujan dan suhu.
Panas Spesifik: Kapasitas panas spesifik material merupakan faktor penting dalam mengatur suhu Bumi. Perubahan dalam konsentrasi gas-gas rumah kaca dapat mempengaruhi penyerapan dan pelepasan panas, yang pada gilirannya mempengaruhi suhu atmosfer.
Perubahan Kecepatan Angin: Fisika juga terlibat dalam mengkaji perubahan dalam kecepatan dan arah angin yang bisa disebabkan oleh perubahan iklim. Misalnya, pemanasan global dapat mempengaruhi pola aliran jet, yang kemudian mempengaruhi cuaca ekstrem seperti badai dan topan.
Pemahaman dan penerapan prinsip-prinsip fisika ini sangat penting dalam memahami dan merespons perubahan iklim. Ilmuwan dan peneliti menggunakan model fisika untuk meramalkan perubahan iklim di masa depan dan mengembangkan strategi mitigasi dan adaptasi yang efektif.
