LAPORAN RESMI PRAKTIKUM ARUS LAUT
Disusun Oleh :
KELOMPOK 23 Maria Kurniawati
K2E008033
PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI OSEANOGRAFI JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2011
BAB I
1.1 Pendahuluan
Bumi kita dikelilingi oleh dua lautan yang sangat luas, yaitu : lautan udara dan lautan air. Keduanya berada dalam keadaan bergerak yang tetap, dibangkitkan oleh energi dari matahari dan gaya gravitasi Bumi. Gerakan-gerakan mereka saling berhubungan, angin akan memberikan energinya ke permukaan laut sehingga menghasilkan arus laut, dan arus laut akan membawa energi panas dari satu lokasi ke lokasi lainnya, mengubah pola temperatur permukaan Bumi dan juga mengubah mengubah sifat-sifat fisis udara di atasnya. Di laut terbuka, air laut digerakan oleh dua sistem angin. Di dekat khatulistiwa, angin pasat (trade wind) menggerakkan permukaan air ke arah barat. Sementara itu, di daerah lint lintan angg seda sedang ng (tem (tempe perat rate) e),, angi anginn barat baratan an (wes (weste terli rlies es wind wind)) meng mengge gerak rakka kann kemb kembal alii permukaan air ke timur. Akibatnya di samudera-samudera akan ditemukan sebuah gerakan permukaan air yang "membundar". Di belahan bumi utara, angin ini membangkitkan arus yang yang berg bergera erakk sear searah ah jaru jarum m jam, jam, seme sement ntar araa itu itu di belah belahan an bumi bumi sela selata tann dia dia berg bergera erak k berlawanan arah jarum jam. Arus laut, baik yang di permukaan maupun di kedalaman, berperan dalam iklim di Bumi dengan cara menggerakkan air dingin dari kutub ke daerah tropis dan sebaliknya. Sistem arus global yang mempengaruhi iklim di Bumi ini biasa disebut sebagai "Great Ocean Conveyor Belt" atau dalam bahasa Indonesia saya biasa menyebut sebagai "Sabuk Arus Laut Dunia". Air laut selalu dalam keadaan bergerak. Arus laut bergerak tak ubahnya arus di sungai, gelombang laut bergerak dan menabrak pantai, dan gaya gravitasi bulan dan matahari mengakibatkan naik turunnya air laut dan biasa disebut sebagai fenomena pasang surut laut. Arus laut tercipta karena adanya pemanasan di beberapa bagian Bumi oleh radiasi sinar matahari. Air yang lebih hangat akan "mengembang", membuat sebuah kemiringan (slope) terhadap daerah sekitarnya yang lebih dingin, dan akibatnya air hangat tersebut akan mengalir ke arah yang lebih rendah yaitu ke arah kutub yang lebih dingin daripada ekuator.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Arus
Arus laut adalah gerakan massa air laut yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Arus di permukaan laut terutama disebabkan oleh tiupan angin, sedang arus di kedalaman laut disebabkan oleh perbedaan densitas massa air laut. Selain itu, arus di permukan laut dapat juga disebabkan oleh gerakan pasang surut air laut atau gelombang. Arus laut dapat terjadi di samudera luas yang bergerak melintasi samudera (ocean currents), maupun terjadi di perairan pesisir (coastal currents). Arus air laut juga dapat dia artikan sebagai pergerakan massa air secara vertikal dan horisontal sehingga menuju keseimbangannya, atau gerakan air yang sangat luas yang terjadi di seluruh lautan dunia. Arus juga merupakan gerakan mengalir suatu massa air yang dikarenakan tiupan angin atau perbedaan densitas atau pergerakan gelombang panjang. Pergerakan arus dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain arah angin, perbedaan tekanan air, perbedaan densitas air, gaya Coriolis dan arus ekman, topografi dasar laut, arus permukaan, upwellng , downwelling. Arus dengan kata lain adalah proses pergerakan massa air menuju kesetimbangan yang menyebabkan perpindahan horizontal dan vertikal massa air. Gerakan tersebut merupakan resultan dari beberapa gaya yang bekerja dan beberapa factor yang mempengaruhinya. Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan ke samping).
Contoh-contoh gerakan itu seperti gaya coriolis, yaitu gaya yang membelok arah arus dari tenaga rotasi bumi. Pembelokan itu akan mengarah ke kanan di belahan bumi utara dan mangarah ke kiri di belahan bumi selatan. Gaya ini yang mengakibatkan adanya aliran gyre yang searah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi utara dan berlawanan dengan arah jarum jam di belahan bumi selatan. Perubahan arah arus dari pengaruh angin ke pengaruh gaya coriolis dikenal dengan spiral ekman (Pond dan Pickard, 1983). Menurut Gross 1972, arus merupakan gerakan horizontal atau vertikal dari massa air menuju kestabilan yang terjadi secara terus menerus. Gerakan yang terjadi merupakan hasil resultan dari berbagai macam gaya yang bekerja pada permukaan, kolom, dan dasar perairan. Hasil dari gerakan massa air adalah vector yang mempunyai besaran kecepatan dan arah. Ada dua jenis gaya yang bekerja yaitu eksternal dan internal Gaya eksternal antara lain adalah gradien densitas air laut, gradient tekanan mendatar dan gesekan lapisan air (Gross,1990).
1.
Faktor Penyebab Terjadinya Arus
Terjadinya arus di lautan disebabkan oleh dua faktor utama, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal seperti perbedaan densitas air laut, gradien tekanan mendatar dan gesekan lapisan air. Sedangkan faktor eksternal seperti gaya tarik matahari dan bulan yang dipengaruhi oleh tahanan dasar laut dan gaya coriolis, perbedaan tekanan udara, gaya gravitasi, gaya tektonik dan angin ( Gross, 1990). Menurut Bishop (1984), gaya-gaya utama yang berperan dalam sirkulasi massa air adalah gaya gradien tekanan, gaya coriolis, gaya gravitasi, gaya gesekan, dan gaya sentrifugal. Faktor penyebab terjadinya arus yaitu dapat dibedakan menjadi tiga komponen yaitu gaya eksternal, gaya internal angin, gaya-gaya kedua yang hanya datang karena fluida dalam gerakan yang relatif terhadap permukaan bumi. Dari gaya-gaya yang bekerja dalam
pembentukan arus antara lain tegangan angin, gaya Viskositas, gaya Coriolis, gaya gradien tekanan horizontal, gaya yang menghasilkan pasut. Ketika angin berhembus di laut, energi yang ditransfer dari angin ke batas permukaan, sebagian energi ini digunakan dalam pembentukan gelombang gravitasi permukaan, yang memberikan pergerakan air dari yang kecil kearah perambatan gelombang sehingga terbentuklah arus dilaut. Semakin cepat kecepatan angin, semakin besar gaya gesekan yang bekerja pada permukaan laut, dan semakin besar arus permukaan. Dalam proses gesekan antara angin dengan permukaan laut dapat menghasilkan gerakan air yaitu pergerakan air laminar dan pergerakan air turbulen (Supangat,2003). Gaya Viskositas pada permukaan laut ditimbulkan karena adanya pergerakan angin pada permukaan laut sehingga menyebabkan pertukaran massa air yang berdekatan secara periodik, hal ini disebabkan karena perbedaan tekanan pada fluida. Gaya viskositas dapat dibedakan menjadi dua gaya yaitu viskositas molecular dan viskositas eddy. Gesekan dalam pergerakan fluida hasil dari transfer momentum diantara bagian-bagian yang berbeda dari fluida. Dalam pergerakan fluida dalam aliran laminer, transfer momentum terjadi hasil transfer antara batas yang berdekatan yang disebut viskositas molekular. Di permukaan laut, gerakan air tidak pernah laminer, tetapi turbulen sehingga kelompok-kelompok air, bukan molekul individu, ditukar antara satu bagian fluida ke yang lain. Gesekan internal yang dihasilkan lebih besar dari pada yang disebabkan oleh pertukaran molekul individu dan disebut viskositas eddy. Gaya Coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan membelokan arah angin dari arah yang lurus. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perputaran bumi pada porosnya. Gaya Coriolis ini yang membelokan arus dibagian bumi utara kekanan dan dibagian bumi selatan kearah kiri. Pada saat kecepatan arus berkurang, maka tingkat perubahan arus yang disebabkan gaya Coriolis akan meningkat. Hasilnya akan dihasilkan sedikit pembelokan dari arah arus yang relaif cepat dilapisan permukaan dan arah pembelokanya menjadi lebih besar pada aliran arus yang kecepatanya makin lambat dan mempunyai kedalaman makin bertambah besar. Akibatnya akan timbul suatu aliran arus dimana makin dalam suatu perairan maka arus yang terjadi pada lapisan-lapisan perairan akan dibelokan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman, Arah arus menyimpang 450 dari arah angin dan sudut penyimpangan. bertambah dengan bertambahnya kedalaman (Supangat, 2003).
Gambar 1.Pola arus spiral Ekman
Gaya gradien tekanan horizontal sangat dipengaruhi oleh tekanan, massa air, kedalaman dan juga densitas dari massa air tersebut, yang mana jika densitas laut homogen, maka gaya gradien tekanan horizontal adalah sama untuk kedalaman berapapun. Jika tidak ada gaya horizontal yang bekerja, maka akan terjadi percepatan yang seragam dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah.
Gambar 2. Gaya Gradien Tekanan Horizontal
Gelombang-gelombang yang panjang pada lautan menghasilkan peristiwa pasang surut air laut. Pasang surut ini menimbulkan pergerakan massa air yang mana prosesnya dipengaruhi oleh gaya tarik bulan, matahari dan benda angkasa lainya selain itu juga dipengaruhi oleh gaya sentrifugal dari bumi itu sendiri. Selain dari pendapat yang disebutkan di atas ternyata masih ada pendapat lain yang mengatakan bahwa arus laut akan dipengaruhi oleh : 1.
Bentuk Topografi dasar lautan dan pulau – pulau yang ada di sekitarnya : Beberapa sistem lautan utama di dunia dibatasi oleh massa daratan dari tiga sisi dan
pula oleh arus equatorial counter di sisi yang keempat. Batas – batas ini menghasilkan sistem aliran yang hampir tertutup dan cenderung membuat aliran mengarah dalam suatu bentuk bulatan. 2.
Perbedaan Densitas serta upwelling dan sinking : Perbedaan densitas menyebabkan timbulnya aliran massa air dari laut yang dalam di
daerah kutub selatan dan kutub utara ke arah daerah tropik. Arus densitas merupakan arus yang timbul akibat adanya gradien densitas dalam arah horizontal. Gradien densitas horizontal terbentuk oleh variasi salinitas, suhu atau kandungan
sedimen. Arus densitas ini umumnya terjadi didaerah pantai dan estuari dimana terdapat fluks air tawar ke arah laut. Fluks air tawar ini akan mengakibatkan adanya variasi atau gradien densitas
dalam
arah
horizontal
yang
bertambah
besar
ke
arah
laut.
Gradien densitas horizontal ini mengakibatkan gradien tekanan horizonal yang akhirnya menimbulkan arus densitas. Didalam arus densitas di estuari terjadi keseimbangan antara gradien tekanan dan gesekan internal (gesekan viskos), sementara didalam arus densitas di daerah pantai terjadi keseimbangan antara gradien tekanan, gesekan internal, dan gaya coriolis atau hanya keseimbangan antara gradien tekanan dan coriolis (gesekan internal diabaikan). Terdapat 5 tipe arus densitas yang dapat dijabarkan, sebagai berikut : 1.
Arus densitas akibat debit sungai Terbentuk di daerah estuari (daerah muara sungai dimana terjadi pengenceran air laut
oleh air sungai). Aliran air tawar dari hulu mengakibatkan terbentuknya gradien horizontal dari densitas yang bertambah besar ke arah laut. Gradien horizontal dari densitas ini mengakibatkan sirkulasi estuari di mana air tawar mengalir di lapisan permukaan kearah muara (laut) dan air asin mengalir dilapisan bawah (dalam) ke arah hulu. Arus kearah hulu di lapisan bawah timbul akibat muka air yang tinggi di lepas pantai dibandingkan di muara (saat pasang). 2.
Air di perairan pantai lebih berat dari pada air di lepas pantai terjadi karena suhu air di
pantai lebih rendah daripada di lepas pantai. Muka air di pantai lebih rendah daripada di lepas pantai atau terbentuk slope muka air yang naik ke arah lepas pantai.Pada kondisi normal, akibat keseimbangan gaya gradien tekanan karena adanya slope dan coriolis akan terbentuk arus yang bergerak sejajar pantai. Bila keseimbangan antara gradien tekanan dan coriolis ini terganggu maka timbul gerakan arus yang hangat dari arah lepas pantai ke arah pantai akibat slope muka laut yang tinggi di lepas pantai daripada di pantai. Gerakan massa air yang ringan dan hangat dari lepas pantai menuju pantai ini adalah arus densitas. Di Jepang, arus hangat yang bergerak dari lepas pantai ke arah pantai disebut “kyucho”; (kyu=kuat, cho=arus). 3.
Terjadi pada musim dingin Daerah pantai mendapat input air tawar dari sungai (input bouyancy dari sungai).
Di lepas pantai, terdapat juga input bouyancy akibat pecampuran dengan massa air yang lebih hangat dari laut lepas. Pada musim dingin di mana terjadi pendinginan yang besar di
permukaan, air yang berada di daerah pertengahan (central) yang kurang asin menjadi sangat berat dan turun ke lapisan dalam. Massa air di perairan pantai tidak dapat turun (sinking) akibat pendinginan karena mendapat suplai air tawar dari sungai. Jadi, ia tidak cukup berat untuk turun ke lapisan dalam. Air yang di lepas pantai juga tidak cukup dingin(berat) untuk tenggelam ke lapisan dalam karena adanya percampuran dengan air laut lepas yang hangat (input bouyancy dari laut lepas). Jadi, pada saat terjadinya pendinginan di permukaan waktu musim dingin air di daerah central menjadi cukup berat untuk turun ke lapisan dalam membentuk “front thermohaline”. Di daerah central terbentuk daerah konvergensi (pertemuan massa air perairan pantai dan massa air lepas pantai) yang diikuti oleh sinking water ke lapisan dalam. Turunnya (sinking) air di daerah konvergensi diperkuat oleh efek cabeling. Proses cabeling adalah percampuran 2 massa air dengan densitas yang sama tetapi temperatur dan salinitasnya berbeda membentuk massa air yang baru dengan densitas yang lebih berat dan kemudian turun ke lapisan dalam. Dalam kasus ini dua massa air (pantai dan lepas pantai) dengan densitas yang sama tetapi temperatur dan salinitasnya berbeda, bercampur di front thermohaline membentuk massa air baru yang densitasnya lebih besar dan turun ke lapisan dalam. 4.
Perbedaan kapasitas panas akibat slope dasar perairan dapat menimbulkan gradien
temperatur dalam arah horizontal yang kemudian memicu timbulnya arus densitas karena adanya gradien horizontal dari densitas. Pada skala kecil diperairan pantai yang dangkal dimana efek coriolis dapat diabaikan, proses pemanasan pada musim panas dan pendinginan pada musim dingin dapat menimbulkan arus densitas yang arahya berlawanan. Pada musim panas, air didekat pantai karena lebih dangkal, akan lebih hangat dari pada air dilepas pantai, sehingga muka air di pantai lebih tinggi dari pada muka air di lepas pantai. Akibatnya terbentuk arus densitas yang bergerak ke lepas pantai di lapisan permukaan, dan kekosongan massa di dekat pantai akan diisi oleh air dingin dari lapisan dalam. Sebaliknya, pada musim dingin, air di dekat pantai lebih dingin daripada di lepas pantai, sehingga muka air di pantai lebih rendah daripada di lepas pantai. Akibatnya, terbentuk arus densitas yang bergerak dari lepas pantai ke arah pantai dan kemudian turun (sinking) ke lapisan dalam. Di kedua kasus diatas arus densitas terbentuk akibat akumulasi atau pelepasan panas didekat pantai (karena kondisi topografi di pantai). Bila pengaruh coriolis tidak dapat
diabaikan, maka arus densitas yang terbentuk di suatu teluk yang cukup lebar misalnya, membentuk suatu sirkulasi arus yang berlawanan dengan arah putaran jarum jam (pada musim panas). Efek pemanasan yang kuat pada musim panas membentuk slope muka air di sisi kiri (barat) dan sisi kanan (timur) teluk yang menurun kebagian pusat (central). Akibat keseimbangan gaya gradien tekanan dan gaya coriols terbentuk sirkulasi arus permukaan yang arahnya berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Untuk kasus tanpa coriolis di musim dingin, sirkulasi arus yang terbentuk polanya berlawanan dengan pola sirkulasi arus di estuari. 5.
Magnitudo difusifitas vertikal bergantung pada magnitudo atau kekuatan arus pasut.
Kekuatan arus pasut berperan dalam percampuran vertikal, sehingga difusifitas vertikal bergantung pada kekuatan arus pasut. Kekuatan arus pasut bervariasi secara horizontal. Arus pasut akan kuat di daerah yang sempit dan dangkal. Karena kekuatan arus pasut bervariasi dalam arah horizontal maka difusivitas vertikal juga bervariasi secara horizontal. Difusivitas vertikal akan menentukan stratifikasi kolom air. Pada musim panas stratifikasi yang kuat terjadi pada daerah dimana arus pasutnya lemah (percampuran kecil). Sebaliknya pada daerah dimana arus pasutnya kuat seperti di selat terjadi percampuran secara vertikal sehingga stratifikasinya lemah dan bisa menjadi homogen. Densitas lapisan permukaan di daerah yang terstratifikasi kuat akan lebih rendah dari pada densitas lapisan permukaan didaerah dengan stratifikasi yang lemah (terjadi percampuran vertikal). Karena terdapat gradien densitas horizontal diantara daerah dengan stratifikasi yang lemah dan daerah dengan stratifikasi yang kuat, maka kondisi ini mengakibatkan terbentuknya arus densitas yang bergerak dari daerah dengan stratifikasi kuat (muka air tinggi) ke daerah dengan stratifikasi lemah (muka air rendah). Front pasut (tidal front) terbentuk didaerah transisi diantara daerah yang terstratifikasi kuat dan daerah yang tercampur sempuran secara vertikal. Menurut Pond dan Pickard 1983 yang mengklasifikasikan gerakan massa air ini berdasarkan penyebabnya, yaitu terbagi atas : a.
Gerakan dorongan angin Angin adalah factor yang membangkitkan arus, arus yang ditimbulkan oleh angin
mempunyai kecepatan yang berbeda menurut kedalaman. Kecepatan arus yang dibangkitkan oleh angin memiliki perubahan yang kecil seiring pertambahan kedalaman hingga tidak berpengaruh sama sekali.
b.
Gerakan termohalin Perubahan densitas timbul karena adanya perubahan suhu dan salinitas anatara 2
massa air yang densitasnya tinggi akan tenggelam dan menyebar dibawah permukaan air sebagai arus dalam dan sirkulasinya disebut arus termohalin. c.
Arus Pasut Arus yang disebabkan oleh gaya tarik menarik antara bumi dan benda benda angkasa.
Arus pasut ini merupakan arus yang gerakannya horizontal. d.
Turbulensi Suatu gerakan yang terjadi pada lapisan batas air dan terjadi karena adanya gaya
gesekan antar lapisan. e.
Tsunami Sering disebut sebagai gelombang seismic yang dihasilkan dari pergeseran dasar laut
saat etrjadi gempa. f.
Gelombang lain ; Internal, Kelvin dan Rossby/Planetary Menurut letaknya arus dibedakan menjadi dua yaitu arus atas dan arus bawah. Arus
atas adalah arus yang bergerak di permukaan laut. Sedangkan arus bawah adalah arus yang bergerak di bawah permukaan laut. Faktor pembangkit arus permukaan disebabkan oleh adanya angin yang bertiup diatasnya. Tenaga angin memberikan pengaruh terhadap arus permukaan (atas) sekitar 2% dari kecepatan angin itu sendiri. Kecepatan arus ini akan berkurang sesuai dengan makin bertambahnya kedalaman perairan sampai pada akhirnya angin tidak berpengaruh pada kedalaman 200 meter (Bernawis,2000) Oleh karena dibangkitkan angin, arah arus laut permukaan (atas) mengikuti arah angin yang ada. Khususnya di Asia Tenggara karena arah angin musim sangat terlihat perubahannya antara musim barat dan musim timur maka arus laut permukaan juga banyak dipengaruhinya. Arus musim barat ditandai oleh adanya aliran air dari arah utara melalui laut Cina bagian atas, laut Jawa, dan laut Flores. Adapun pada musim timur sebaliknya mengalir dari arah selatan.
Selain pergerakan arah arus mendatar, angin dapat menimbulkan arus air vertikal yang dikenal dengan upwelling dan downwelling di daerah-daerah tertentu. Proses upwelling adalah suatu proses massa air yang didorong ke atas dari kedalaman sekitar 100 sampai 200 meter. Angin yang mendorong lapisan air permukaan mengakibatkan kekosongan di bagian atas, akibatnya air yang berasal dari bawah menggantikan kekosongan yang berada di atas. Oleh karena air yang dari kedalaman lapisan belum berhubungan dengan atmosfer, maka kandugan oksigennya rendah dan suhunya lebih dingin dibandingkan dengan suhu air permukaan lainnya. Walaupun sedikit oksigen, arus ini mengandung larutan nutrien seperti nitrat dan fosfat sehingga cederung mengandung banyak fitoplankton. Fitoplankton merupakan bahan dasar rantai makanan di lautan, dengan demikian di daerah upwelling umumnya kaya ikan. Adapun jenis – jenis arus dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu : 1.
Berdasarkan penyebab terjadinya - Arus Ekman
: Arus yang dipengaruhi oleh angin.
- Arus Termohaline :Arus yang dipengaruhi oleh densitas dan gravitasi.
- Arus Pasut
: Arus yang dipengaruhi oleh pasut.
- Arus Geostropik
:Arus yang dipengaruhi oleh gradien tekanan mendatar
dan
gaya coriolis. - Wind driven current: Arus yang dipengaruhi oleh pola pergerakan angin dan terjadi pada lapisan permukaan. 2.
Berdasarkan Kedalaman - Arus Permukaan : Terjadi pada beberapa ratus meter dari permukaan, bergerak dengan arah horizontal dan dipengaruhi oleh pola sebaran angin. - Arus Dalam
: Terjadi jauh di dasar kolom perairan, arah pergerakannya
tidak dipengaruhi oleh pola sebaran angin dan mambawa massa air dari daerah kutub ke daerah ekuator. 4.
Macam-macam Arus serta proses pembentukannya
4.1
ARUS SAMUDERA
4.1.1
Arus Permukaan Laut di Samudera (Surface Circulation)
Penyebab utama arus permukaan laut di samudera adalah tiupan angin yang bertiup melintasi permukaan Bumi melintasi zona-zona lintang yang berbeda. Ketika angin melintasi permukaan samudera, maka massa air laut tertekan sesuai dengan arah angin. Pola umum arus permukaan samudera dimodifikasi oleh faktor-faktor fisik dan berbagai variabel seperti friksi, gravitasi, gerak rotasi Bumi, konfigurasi benua, topografi dasar laut, dan angin lokal. Interaksi berbagai variabel itu menghasilkan arus permukaan samudera yang rumit. Arus di samudera bergerak secara konstan. Arus tersebut bergerak melintasi samudera yang luas dan membentuk aliran yang berputar searah gerak jarum jam di Belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere), dan berlawanan arah gerak jarum jam di Belahan Bumi Selatan (Southern Hemisphere). Pola umum sirkulasi arus global dapat dilihat dalam Gambar 1. Karena gerakannya yang terus menerus itu, massa air laut mempengaruhi massa udara yang ditemuinya dan merubah cuaca dan iklim di seluruh dunia.
Gambar 3. Pola sirkulasi arus global.
4.1.2
Arus di Kedalaman Samudera (Deep-water Circulation)
Faktor utama yang mengendalikan gerakan massa air laut di kedalaman samudera adalah densitas air laut. Perbedaan densitas diantara dua massa air laut yang berdampingan menyebabkan gerakan vertikal air laut dan menciptakan gerakan massa air laut-dalam (deep-
water masses) yang bergerak melintasi samudera secara perlahan. Gerakan massa air lautdalam tersebut kadang mempengaruhi sirkulasi permukaan. Perbedaan densitas massa air laut terutama disebabkan oleh perbedaan temperatur dan salinitas air laut. Oleh karena itu gerakan massa air laut-dalam tersebut disebut juga sebagai sirkulasi termohalin (thermohaline circulation). Model sirkulasi termohalin secara global dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 4. Model pola sirkulasi termohalin global.
4.2
ARUS PERAIRAN PESISIR
4.2.1
Arus Pasang Surut (Tidal Current)
Arus pasang surut terjadi terutama karena gerakan pasang surut air laut. Arus ini terlihat jelas di perairan estuari atau muara sungai. Bila air laut bergerak menuju pasang, maka terlihat gerakan arus laut yang masuk ke dalam estuari atau alur sungai; sebaliknya ketika air laut bergerak menuju surut, maka terlihat gerakan arus laut mengalir ke luar. 4.2.2
Arus Sepanjang Pantai (longshore current) dan Arus Rip (rip current)
Ke-dua macam arus ini terjadi di perairan pesisir dekat pantai, dan terjadi karena gelombang mendekat dan memukul ke pantai dengan arah yang muring atau tegak lurus garis pantai. Arus sepanjang pantai bergerak menyusuri pantai, sedang arus rip bergerak menjauhi pantai dengan arah tegak lurus atau miring terhadap garis pantai. Pola kedua macam arus ini dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 5. Arus sepanjang pantai dan arus rip.
BAB III MATERI METODE 3.1 Waktu dan Tempat Praktikum Lapangan Arus Laut ini dilakukan pada : Hari / Tanggal
: Sabtu, 19 Juni 2011
Waktu
: 13.00 WIB – Selesai
Tempat
: Perairan Teluk Awur, Jepara
3.2 Alat dan Bahan - Alat Tulis ( Kertas dan Pensil / Pulpen ) - Papan Jalan - Theodolite - Horiba - Bola Duga - Tali Rafia - Sedimen Grab - Refraktometer 3.3 Metode Metode Pengukuran Arus
•
Float Tracking (Metode Lagrangian)
Untuk mengukur arus laut menggunakan Float Tracking dengan prinsip kerja berdasarkan pada gerak naik turunnya permukaan laut yang dapat diketahui melalui pelampung. Alat ini harus dipasang pada tempat yang tidak begitu besar dipengaruhi oleh gerakan air laut sehingga pelampung dapat bergerak secara vertikal dengan bebas. Setelah itu, diamati pergerakan pelampung selama 5 menit. Kemudian catat koordinat daerah kemana pelampung bergerak dengan GPS (Global Position System). Alat yang diperlukan : a.
Float Tracking : untuk mengukur arus
a.
GPS (Global Position System) : untuk mengetahui titik koordinat
a.
Kompas : untuk mengetahui arah pergerakan arus
b.
Topdal (dari pelampung bola)
c.
Stopwatch : untuk menghitung gelombang laut
Dengan cara kerja sebagai berikut: a.
Persiapkan alat Float Tracking
b.
Lepaskan alat Float Tracking ke laut dengan jarak 15 meter dari pinggir pantai.
c.
Catat posisi waktu pelepasan dengan GPS. Biarkan Float Tracking hanyut mengikuti
arus. Setelah rentang waktu 5 menit catat kembali posisi float tracking dengan GPS. d.
Catat semua kondisi local seperti cuaca (hujan, cerah) dan kondisi banjir, normal atau
musim kemarau, laut dalam kondisi pasang atau surut. e.
Bilamana terjadi floating tracking berhenti karena pembeban mengenai dasar laut.
Maka float tracking dapat dipindahkan kembali ke posisi pencatatan terakhir. Kemudian float tracking dilepas kembali. f.
Demikian seterusnya hingga float tracking berhenti.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengukuran Arus Dalam praktikum kali ini kita melakukan pengukuran arus dengan metode lagrangian (Float Tracking), yaitu pengukuran arus menggunakan alat Float tracking yang sederhana menggunakan topdal (dari pelampung bola) dan GPS ( Global Position System ), stopwatch, dan kompas. Prinsip kerjanya berdasarkan pada gerak naik turunnya permukaan laut yang dapat diketahui melalui pelampung. Pengukuran dilakukan pada tangga 19 Juni 2011, tepatnya pada pukul 13.00 WIB dengan kondisi cuaca yang relatif cerah, ombak sedang, angin berhembus sedikit kencang, semakin lama angin dan ombak semakin tinggi, dan air laut keruh. Hasil pengukuran berupa data koordinat dengan pergerakan alat float tracking. Berikut ini beberapa koordinat yang didapat di beberapa titik tracking yaitu : Titik A = S: 06º44’02.1”
E: 108º35’11.2” Titik B = S: 06º44’02.8”
E: 108º35’11.0” Titik C = S: 06º44’03.1”
E: 108º35’10.9” Pengamatan arus secara langsung dilakukan pada tanggal 19 Juni 2011 sekitar pukul 13.00 WIB secara berkelompok dengan menggunakan peralatan antara lain : GPS, stopwatch, kompas, dan alat float tacking yang sederhana menggunakan topdal (dari pelampung bola). Kemudian cara kerjanya dengan mengamati arah pergerakan permukaan laut yang kemudian dicatat dengan GPS dengan waktu 5 menit sekali. Dalam pengamatan mungkin terdapat kekurangan dalam mengambil titik tracking karena adanya keterbatasan waktu.
Setelah didapat beberapa koodinat di beberapa titik tracking, maka selanjutnya koordinat yang paling selatan dan koordinat yang paling timur diurutkan dan dapat disusun pada tabel sebagai berikut : No
South
East
1.
06º44’03.1”
108º35’11.2”
2.
06º44’02.8”
108º35’11.0”
3.
06º44’02.1”
108º35’10.9”
Kemudian diplotkan dalam kertas grafik yang memperlihatkan arah pergerakan arus. Grafik pergerakan arus dapat digambarkan pada grafik di bawah ini :
Dari gambar grafik yang telah diplotkan di atas, kemudian perlu menghitung variabel kecepatannya, yaitu dengan cara menghitung jarak tempuh arus selama selang waktu yang ditentukan yaitu selama 5 menit sekali dengan rumus kecepatan :
Berikut perhitungannya: Titik A (x,y) = (2.1 , 11.2) Titik B (x,y) = (2.8, 11.0) Titik C (x,y) = (3.1, 10,9) Jarak titik A ke B dapat kita hitung AB = √(2.1-2.8) 2 + (11.2-11)2 = √0,49 + 0.4 = 1.1
Karena jarak AB masih dalam detik, maka kita ubah ke dalam meter dengan persamaan 1 menit = 1 mil = 1852 m. Jadi, jarak dalam meter di dapat 33,95 m dengan selang waktu 5 menit ( 300 detik ) V AB =
V = = 0,113 m ∕ s
Jarak dari titik B ke C dapat kita hitung BC = √(2.8-3.1)2 + (11.0-10,9)2 = √0,09 + 0.01 = 0,31 V BC= 0,31m ∕ s Setelah didapat beberapa nilai kecepatan arus di beberapa titik, kita bisa menghitung kecepatan arus rata-ratanya dalam selang waktu praktikum pengukuran ( 5menit x 2 ), yaitu v AB+ v BC /2 = 0.113+0.31/2 = 0,212 m ∕ s Jadi dari perhitungan diatas didapat nilai kecepatan rata-rata arus saat pengukuran adalah 0,212 m ∕ s dari arah barat menuju ke timur Dari hasil pengolahan data , kita dapat melihat bahwa arus bergerak dari arah barat menuju timur, kita dapat melihat bahwa arus bergerak dari arah barat menuju timur. Seperti yang diketahui, pola arus di lautan dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu; arus yang disebabkan akibat sebaran densitas air laut yang tidak merata, arus akibat pergerakan angin di permukaan dan arus yang ditimbulkan oleh pasang surut. Pada praktikum kali ini dilaksanakan di pantai Teluk Awur pada bulan Juni yang berarti angin yang berhembus adalah angin yang dipengaruhi angin Muson Barat (bulan OktoberMei) yang menyebabkan Benua Australia musim panas, sehingga bertekanan rendah. Sedangkan Benua Asia lebih dingin, sehingga tekanannya tinggi.
Nampak gambar pada gambar di atas selama musim barat, Angin ini bertiup saat matahari berada di belahan bumi selatan, dan terlihat arus angin dari daratan Asia ke selatan bertemu dengan arus angin dari Australia yang ke utara berarti daerah perairan Jepara arus laut bergerak dari barat ke timur.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org. Arus air laut-Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. 31 Juni 2011. http://namce8081.wordpress.com. Arus Laut « Namce8081’s Weblog. 31 Juni 2011. http://oseanografi.blogspot.com.oseanografi. Air Laut yang Selalu Bergerak. 31 Juni 2011. http://www.ilmukelautan.com. Arus Laut. 31 Juni 2011. http://www.ilmukelautan.com. Faktor Penyebab Terjadinya Arus. 31 Juni 2011
