Namanya memang perubahan iklim karena ini bukan cuma soal cuaca yang makin panas, makin kering, makin dingin, atau makin basah. Ini soal meningkatnya variabilitas yang sering kali sulit diprediksi dalam peristiwa cuaca yang membentuk iklim itu sendiri.

Stabilitas iklim yang luar biasa selama 10.000 tahun terakhir adalah pendorong utama pertumbuhan dan kemakmuran peradaban manusia, tapi sekarang kita sedang menuju dunia yang benar-benar berbeda.

Memahami dunia baru itu jadi lebih penting dari sebelumnya, terutama buat para petani, pemimpin daerah, pengendali lalu lintas udara, dan ratusan profesi lain yang sudah terlatih dan bergantung pada iklim yang stabil—yang kini sudah nggak ada lagi.

Contoh sempurnanya: memahami bagaimana Sistem Konvektif Skala Meso, atau MCS, yang makin menguat seiring menghangatnya planet ini.

MCS adalah kumpulan badai petir raksasa yang bisa membentang sejauh ratusan kilometer dan bertahan selama berjam-jam. Di beberapa wilayah, MCS menghasilkan lebih dari setengah curah hujan tropis dan bertanggung jawab atas banyak badai hujan ekstrem, termasuk hujan deras yang memicu banjir bandang merusak.

Dalam studi baru di Nature Geoscience, para peneliti dari China dan AS menggunakan model iklim resolusi tinggi yang dirancang untuk merepresentasikan badai terorganisir ini dengan lebih realistis dibandingkan model iklim konvensional.

Mereka menemukan bahwa dalam skenario pemanasan iklim tinggi, siklus musiman curah hujan yang dihasilkan MCS bergeser secara dramatis: badai terbentuk 10 sampai 15 hari lebih lambat, dan setelah fase pembentukan itu, intensitasnya sekitar 38 sampai 45 persen lebih dahsyat.

Kemungkinan perubahan ekstrem itu nggak akan terjadi; pergeseran cepat dalam sistem energi kita, yang makin didominasi energi terbarukan alih-alih bahan bakar fosil, sudah membuat skenario pemanasan terburuk yang dipakai dalam simulasi seperti ini jadi nggak masuk akal.

Tapi temuan ini tetap jadi peringatan penting soal cuaca ekstrem akibat perubahan iklim, yang dampaknya bisa lebih besar bagi penduduk lokal yang mengalaminya dibandingkan total curah hujan tropis secara keseluruhan.

MCS menyebabkan peristiwa hujan, angin, dan banjir ekstrem yang sering kali mematikan.

“Misalnya, banjir Sahel tahun 2020 yang dipicu MCS [di Afrika] berdampak pada lebih dari 2 juta orang, menghancurkan hampir 200.000 rumah, dan menyebabkan 417 kematian di 18 negara,” tulis para peneliti dalam studi tersebut.

Di banyak wilayah tropis, waktu dan intensitas musim hujan menentukan ketersediaan air, jadwal pertanian (untuk tanam dan panen), serta risiko banjir.

Kalau lebih banyak hujan tahunan turun dalam jendela waktu yang lebih pendek dan lebih lambat—serta lebih banyak turun dalam badai yang intens—konsekuensinya bisa sangat berbeda dari sekadar mendapat sedikit lebih banyak hujan yang tersebar sepanjang tahun.

Memahami bagaimana MCS terpengaruh oleh perubahan iklim bisa punya “dampak yang mendalam,” menurut para peneliti, termasuk konsekuensi hidup dan mati.

“Hasil ini menunjukkan bahwa konveksi terorganisir adalah jalur utama di mana pemanasan iklim membentuk ulang musim hujan tropis, memengaruhi waktu dan intensitas risiko hidroklimat,” tulis mereka.

Dalam studi ini, para peneliti membagi wilayah tropis menjadi Tropis Utara dan Tropis Selatan, lalu menjalankan simulasi berpasangan selama 10 tahun: satu merepresentasikan kondisi historis dan satu lagi menggunakan skenario pemanasan tinggi.

Mereka melihat dua ukuran intensitas badai: energi potensial konvektif yang tersedia (CAPE) dan inhibisi konvektif (CIN).

CAPE maksimum meningkat sekitar 35-40 persen, yang mengindikasikan “cadangan energi konvektif yang lebih besar di musim hujan,” dan CIN maksimum menguat sekitar 90-130 persen, “menandakan inhibisi yang lebih kuat yang bisa memicu peristiwa yang lebih intens begitu konveksi terpicu,” jelas para peneliti.

Alasan perubahan musim hujan ini dikaitkan dengan frekuensi: Di Tropis Utara, MCS lebih sedikit terbentuk di awal musim, terutama sebelum Agustus.

Artinya, peningkatan kelembapan atmosfer nggak langsung diterjemahkan menjadi curah hujan sebanyak yang seharusnya di awal musim.

Tapi, di akhir musim, perubahan frekuensinya lebih kecil, sehingga tambahan kelembapan itu bisa menghasilkan lebih banyak hujan begitu musim hujan benar-benar dimulai.

Para peneliti mengaitkan pergeseran ini dengan Sel Hadley, sistem sirkulasi atmosfer raksasa yang memindahkan panas dan kelembapan antara wilayah tropis dan subtropis.

Seiring menghangatnya iklim, atmosfer mengembangkan kapasitas panas efektif yang lebih besar—dengan kata lain, atmosfer butuh waktu lebih lama untuk merespons dorongan musiman.

“Inersia energetik” yang meningkat itu memperlambat migrasi musiman Sel Hadley dan menunda pembalikan transportasi energi antar belahan bumi. Cabang naik dari sirkulasi ini pun bergeser lebih lambat, mendorong puncak curah hujan juga mundur.

Tapi begitu hujannya tiba, dampaknya jauh lebih dahsyat.

Para peneliti mencatat bahwa jumlah curah hujan tahunan yang sama bisa punya konsekuensi yang sangat berbeda, tergantung apakah hujan itu turun dalam badai yang intens dan terorganisir atau sebagai presipitasi yang lebih lemah dan tersebar dalam periode yang lebih panjang.

Ini pekerjaan penting karena, seperti yang ditunjukkan oleh penulis studi, sebagian besar prakiraan saat ini bergantung pada model iklim ‘resolusi kasar’ yang nggak bisa mensimulasikan sistem badai MCS secara memadai.

Simulasi baru di sini cuma melihat 10 tahun ke depan karena model resolusi tinggi yang dipakai sangat intensif secara komputasi.

Para peneliti menggunakan model resolusi awan dua dimensi, yang memang nggak bisa menangkap setiap aspek badai tiga dimensi, tapi menambahkan realisme luar biasa pada proyeksi iklim, menjadikannya sebuah kemajuan signifikan.

Terkait: ‘Sangat Serius’: Kota Pertama di AS yang Diprediksi Akan Kehabisan Air

Lebih banyak simulasi yang dihasilkan dari model iklim berbeda dengan berbagai skenario pemanasan masih diperlukan untuk mempertajam gambaran regional.

Para peneliti juga menekankan bahwa skenario pemanasan tinggi yang mereka gunakan harus dilihat “sebagai eksperimen sensitivitas pemanasan tinggi” alih-alih prediksi masa depan yang paling mungkin terjadi.

Meski begitu, studi ini menyoroti sesuatu yang secara historis sulit ditangkap oleh model iklim: sistem cuaca yang benar-benar menurunkan hujan.

Seiring menghangatnya planet, sistem-sistem itu mungkin sedang menulis ulang bukan cuma seberapa banyak hujan yang diterima wilayah tropis, tapi juga kapan hujan itu turun, yang bisa membantu manusia merencanakan sedikit lebih baik untuk dunia yang terus berubah.

Baca studi lengkapnya di Nature Geoscience.