Bagaimana Cara Satelit Cuaca Mengamati Fenomena El Nino?

El Nino merupakan pola cuaca yang terjadi di Samudra Pasifik. Selama periode ini, angin yang tidak biasa menyebabkan air permukaan hangat dari khatulistiwa bergerak ke timur, menuju Amerika Tengah dan Selatan. El Nino pengaruhnya sangat besar sehingga berdampak pada cuaca di seluruh dunia.

Cuaca hangat bergantung pada suhu laut. Di tempat yang lautnya hangat, lebih banyak awan terbentuk, dan lebih banyak hujan turun di bagian dunia tersebut. Di Samudra Pasifik, tepatnya dekat khatulistiwa, matahari membuat air di permukaan menjadi lebih hangat.

Biasanya, angin kencang di sepanjang khatulistiwa mendorong air permukaan yang hangat di dekat Amerika Selatan ke arah barat menuju Indonesia. Ketika hal ini terjadi, air yang lebih dingin di bawahnya naik ke permukaan laut di dekat Amerika Selatan.

Pada musim gugur dan musim dingin beberapa tahun lalu, angin ini jauh lebih lemah dari biasanya. Angin tersebut justru bertiup ke arah menuju Amerika Selatan, bulan Indonesia pada bulan Oktober. Akibatnya, air permukaan hangat di sepanjang khatulistiwa menumpuk di sepanjang pantai Amerika Selatan dan bergerak ke utara menuju California dan ke selatan menuju Chili.

Salah satu cara untuk mengetahui apa yang terjadi pada suhu laut di sekitar Bumi adalah dengan menggunakan data dari satelit cuaca di luar angkasa. Salah satu tugas satelit GOES-16 adalah mengukur suhu permukaan laut.

Para ilmuwan menggunakan data dari satelit seri GOES-R bersama dengan data dari instrumen Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer pada satelit Terra dan Aqua milik NASA untuk mempelajari sifat-sifat awan, permukaan tanah, suhu permukaan laut, kebakaran, abu vulkanik, tutupan salju, es laut, serta danau.

Satelit cuaca dirancang khusus untuk membawa serangkaian instrumen yang dirancang untuk mengukur berbagai aspek sistem Bumi. Instrumen-instrumen tersebut meliputi:

• Perangkat pencitraan: Memberikan pengamatan multispektral frekuensi tinggi terhadap radiasi yang dipantulkan dan dipancarkan, mendukung analisis rinci struktur awan, konveksi dan fitur permukaan.

• Sounder: Mengambil profil vertikal suhu, kelembapan, dan gas atmosfer, mendukung prediksi cuaca numerik, mengidentifikasi stabilitas atmosfer dan potensi konveksi, serta aplikasi penting dalam analisis atmosfer.

• Sensor khusus: Termasuk pemetaan petir, angin, aerosol atau gas jejak untuk pemprofilan atmosfer yang presisi.

Secara bersama-sama, sensor ini melacak badai, memantau suhu permukaan laut, mengukur kecepatan angin, dan mendeteksi abu vulkanik, petir, bahkan asap kebakaran hutan. Data tersebut kemudian ditransmisikan ke stasiun bumi di seluruh dunia, di mana data tersebut diproses oleh komputer canggih untuk berbagi aplikasi.

Adanya informasi seputar suhu permukaan laut ini dapat memungkinkan para ilmuwan untuk mendeteksi kondisi seperti El Nino dengan lebih akurat saat kondisi tersebut sedang terbentuk.

El Nino biasanya berlangsung antara 9 hingga 12 bulan. Fenomena ini mengurangi angin pasat Pasifik, yang meningkatkan suhu air di Samudra Pasifik dan menyebabkan berbagai efek iklim dan cuaca di seluruh Amerika, Afrika Selatan, dan Asia Tenggara.

Dilansir World Resources Institute, El Niño mengancam produksi energi di Kolombia. Negara ini sangat bergantung pada tenaga air untuk sekitar 75% dari pembangkit listriknya. Pada Juli 2023, Organisasi Meteorologi Dunia menyatakan bahwa musim El Nino telah dimulai. Harga energi naik pada Agustus 2023 sebagai antisipasi terhadap prediksi El Nino, dan negara tersebut lebih banyak mengimpor gas alam cair untuk memasok pembangkit listrik termoelektriknya jika terjadi penurunan pasokan listrik tenaga air.

Selanjutnya, para ahli juga memperkirakan dampak El Nino yang berisiko meningkatkan kebakaran hutan dan kerusakan tanaman, bahkan kondisi kekurangan di beberapa wilayah. Pada tahun 2023, misalnya, kebakaran hutan meningkat lima kali lipat dibandingkan dengan tahun sebelumnya. Produksi kopi di Indonesia pun menurun sebesar 20% dan harga beras naik 25% di atas tingkat yang direkomendasikan pemerintah, karena petani menghindari penanaman padi ketiga mereka pada Oktober/November 2023.

Kondisi yang lebih hangat dan kering akibat El Nino juga menyebabkan polusi udara melonjak di beberapa kota besar seperti Jakarta, jauh melebihi batas yang direkomendasikan Organisasi Kesehatan Dunia untuk partikel debu. Kebakaran hutan yang dipicu oleh El Nino juga menurunkan kualitas udara.

Diketahui terdapat tiga jenis satelit yang digunakan untuk mengamati fenomena El Nino, antara lain:

1. Satelit cuaca yang mengorbit 800 km di atas Bumi membawa instrumen yang memetakan panas yang berasal dari laut. Peta tersebut menunjukkan suhu air. Air hangat memancarkan lebih banyak panas dalam bentuk radiasi inframerah daripada air dingin. Instrumen terpenting untuk mengukur radiasi inframerah adalah AVHRR atau Advanced Very High Resolution Radiometer.

2. Satelit altimeter seperti Topex/Poseidon dan Jason mengukur ketinggian permukaan laut. Ketinggian ini disebut permukaan laut, karena air mengembang saat memanas, lapisan air panas di permukaan laut lebih tinggi daripada lapisan air dingin karena pemuaian tersebut.

3. Scatterometer seperti yang ada di QuickSCAT adalah radar khusus yang mengukur kecepatan angin. Digunakan untuk memantau angin pasat yang lemah atau berbalik arah, alat ini memetakan kecepatan angin di Pasifik khatulistiwa bagian barat. Pengukuran angin ini digunakan untuk memprediksi El Nino beberapa bulan sebelumnya.

Cara satelit cuaca mengamati fenomena El Nino menggunakan metode mendeteksi perubahan suhu air laut, curah hujan, dan pola angin di Pasifik. Data yang diperoleh tersebut kemudian dikumpulkan dan dianalisis untuk mengidentifikasi pola yang terkait dengan El Nino. Dengan menggunakan sensor inframerah, satelit cuaca mampu mengukur suhu permukaan laut dengan akurasi yang tinggi.