Mengapa kutub senantiasa bersalju? Mengapa daerah ekuator senantiasa hangat? Mari temukan jawabannya!

Jika kita melihat bumi dari ruang angkasa melalui film-film maupun internet, kita akan melihat sebuah bola biru yang ditutupi oleh warna putih di bagian kutub-kutubnya. Satu hal yang menjadi pertanyaan, kenapa kutub cukup dingin sehingga selalu diliputi es? Kenapa daerah tropis senantiasa hangat? Mari kita bahas bersama.

Gambar yang menunjukkan perbandingan antara Kutub Utara (Artik) dan Kutub Selatan (Antartika). Kutub utara berupa lautan yang dikelilingi benua, sementara kutub selatan berupa benua yang dikelilingi lautan

Sumber: windows2universe.org

Sebelum mencari tahu lebih lanjut, sebelumnya kita akan membahas mengenai efek dari sudut penyinaran matahari terhadap iklim di bumi.

Jumlah energi cahaya matahari yang diterima di setiap lokasi di bumi mempunyai nilai yang berbeda-beda dikarenakan adanya perbedaan sudut penyinaran matahari. Sudut penyinaran matahari ini akan bervariasi berdasarkan lokasi suatu tempat di bumi, waktu serta  cuaca yang disebabkan revolusi maupun rotasi bumi. Revolusi adalah perputaran bumi mengelilingi matahari, sementara rotasi bumi adalah perputaran bumi melalui sumbu porosnya sendiri. Adanya perubahan  secara berkala pada sudut penyinaran matahari disebabkan karena kemiringan dari sumbu poros bumi serta revolusi bumi.

Ilustrasi bagaimana sinar matahari akan menyebar pada area yang lebih luas pada daerah kutub daripada daerah ekuator karena sudut penerimaan yang berbeda. Penghamburan sinar matahari pada atmosfer akan lebih cepat terjadi ketika sinar jatuh pada sudut yang kecil (daerah dekat kutub)

Berdasarkan gambar diatas, energi cahaya matahari akan lebih besar pada daerah ekuator karena dengan nilai energi yang sama, pada daerah ekuator melingkupi area yang lebih kecil daripada di daerah kutub,

Ilustrasi yang menggambarkan dengan besar energi penyinaran yang sama, sudut penyinaran 90 derajat akan melingkupi area seluas 1 mil, sementara sudut penyinaran 30 derajat akan melingkupi area seluas 2 mil 

Selain itu, jika energi cahaya matahari memasuki bumi pada sudut yang kecil, maka energi tersebut otomatis akan melalui perjalanan dua kali lebih panjang di atmosfer daripada sudut tegak lurus sehingga sebagian energi sudah akan terefleksikan kembali ke ruang angkasa. Hal ini akan mengurangi besar energi tersebut secara lebih lanjut.

Diagram yang menunjukkan bagaimana iklim di bumi akan sangat dipengaruhi oleh sudut penyinaran matahari. Besar kecilnya sudut penyinaran ini dipengaruhi oleh kemiringan sumbu bumi serta revolusi bumi (perputaran bumi mengelilingi matahari)

Energi panas yang diterima pada setiap lokasi di bumi merupakan dampak langsung dari besarnya sudut penyinaran matahari tersebut terhadap iklim. Perhatikan bahwa energi panas tidak sama dengan energi cahaya matahari. Energi cahaya matahari adalah energi yang berasal dari matahari secara langsung, sedangkan energi panas adalah energi radian yang ditransmisikan oleh material di bumi dalam bentuk energi panas ke atmosfer. Jadi setiap material tentunya akan melepaskan energi panas dengan nilai yang berbeda-beda.

Jadi kesimpulannya, karena daerah kutub pada saat-saat tertentu sangat sedikit atau bahkan sama sekali tidak mendapatkan energi cahaya matahari (pada gambar diatas kutub utara), maka suhu akan menurun dengan drastis bahkan hingga minus. Air tawar akan membeku pada suhu 0 derajat celsius atau di bawahnya, sementara air laut membeku pada sekitar -1,6 derajat celsius. Jika rata-rata suhu tahunan Artik adalah -18 derajat celsius, sementara Antartika -50 derajat celsius, tidak heran jika kita melihat warna putih pada kutub-kutub bumi kan? Iya, itu adalah air yang membeku karena suhu yang sangat rendah. Beberapa es merupakan permanen sehingga tidak mencair saat musim panas pun. Adapun dataran es tersebut akan berkurang luasnya saat masing-masing kutub mengalami musim panas selama 6 bulan panjangnya.

Dari penjelasan diatas, tentulah pertanyaan kedua menjadi mudah sekali dijawab. Mengapa pada daerah ekuator senantiasa hangat?

Pengaruh kemiringan sumbu rotasi dan revolusi terhadap iklim di bumi

Sumber: Cornell University

Hal itu dikarenakan karena bagaimanapun posisi bumi (apakah saat autumnal equinox, summer solstice, vernal equinox & winter solstice), ekuator akan tetap mendapat supply energi matahari terbesar karena sudut penyinaran matahari yang relatif konstan tegak lurus sehingga menjadikannya senantiasa hangat.

Sekian penjelasan, semoga mencerahkan...

Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Effect_of_sun_angle_on_climate