angin dan arus laut

Definisi Arus
Pergerakkan horizontal massa air
Penyebab
Fakfor Penggerak (Angin)
Perbedaan Gradien Tekanan
Perubahan Densitas
Pengaruh Pasang Surut Air Laut
Karakteristik Arus
Aliran putaran yang besar atau arus–arus
yang bergerak disebabkan oleh adanya
pergerakkan angin yang umum, namun
arahnya dipengaruhi oleh adanya gerakan
rotasi bumi.
Pergerakan Sirkulasi Angin Global
Sistem Arus skala besar
Menentukan iklim secara luas
Menunjukkan sirkulasi di perairan
dalam.
Sabuk “Conveyer” bereaksi
terhadap perubahan temperatur
global
yang berhubungan dengan naik
turunnya kadar karbondioksida di
atmosfer akan Sirkulasi Angin
Global
Sistem Arus Permukaan pada seluruh muka bumi yang disebabkan oleh Angin.
Panah berwarna merah merupakan aliran air hangat
Panah berwarna biru merupakan aliran air dingin
Pergerakkan
massa air
Disebabkan
oleh
Arus yang mengalir disuatu perairan
Gaya penyebab pembangkit arus yang
berlaku di daerah tersebut.
Analisis mengenai karakteristik
dan pola umum arus di suatu
wilayah.
(Di cuplik dari presentasi Puti Ceniza Saphira, 2005)
(Di cuplik dari presentasi Nicolas M Manurung, 2005)
Arus
Angin
13.00 m/s
= 0.00 – 13.00 m/s
Sirkulasi arus thermohaline global (Conveyor Belt)
Arus hangat dipermukaan mengalir keutara, terjadi pendinginan dan
tenggelam (sinking) dan kemudian mengalir keselatan
ARUS
GEOSTROPIK
Penyebab
Gradien Tekanan
Gaya Coriolis
keseimbangan antara Gradien Tekanan dan Gaya
Coriolis
Menggerakkan arus dalam arah
horizontal
Membelokkan arah arus akibat adanya pengaruh
gravitasi bumi , yaitu
 BBU, arus akan dibelokkan ke kanan
 BBS, arus akan dibelokkan ke kiri
Besar Gaya Gradien Tekanan
Asumsi : laut homogen dimana
permukaannya tidak datar
Skema terbentuknya Slope permukaan laut yang disebabkan oleh
adanya Gradien Tekanan
Gradien
Tekanan
Antara B dan
A
P
x
 g
z
x
   g tan i
Mekanisme Pembentukan Arus Geostropik di BBU
Ada slope muka air (slope isobar) yang timbul akibat gradien densitas secara
horizontal
Gradien densitas horizontal ini akan menimbulkan slope muka air atau slope
isobar yang berakibat terbentuknya gradien tekanan horizontal
Gradien tekanan horizontal ini akan menggerakkan arus secara horizontal dari
daerah muka laut tinggi ke yang rendah, arus yang timbul adalah dipercepat dan
akan mengalami efek gaya coriolis
Timbulnya pengaruh Coriolis akan menyebabkan arah arus yang tadinya bergerak
menuruni slope akan membelok ke kanan (BBU).
Keadaan ini berlangsung terus menerus sampai akhirnya dicapai kondisi dimana
terjadi keseimbangan antara gaya coriolis dan gaya gradien tekanan sehingga
menyebabkan kecepatan arus menjadi konstan dan arah arus sudah tetap
Ivonne M. Radjawane
dibelokkan ke kanan
di BBU  terbentuk arus geostropik.
Lokakarya Ilmu Kebumian untuk Guru SMA se-Jabar, ITB, 21-22, 2005
PENERAPAN TRANSPOR EKMAN
1
Upwelling dan Downwelling di Daerah
Pantai
Upwelling
BBU
U
Pantai
Transpor
Ekman
Angin
Downwellin
g
S
BBU
U
Pantai
Transpor
Ekman
Angin
S
Arus Densitas
Definis
i
Arus yang timbul akibat adanya gradien densitas horizontal.
Gradien densitas terbentuk oleh variasi salinitas, suhu atau
kandungan sedimen
MEKANISME TERBENTUKNYA ARUS DENSITAS
Terbentuk di daerah estuari yaitu tempat bertemunya debit air tawar
dari sungai dengan air laut yang akan menyebabkan variasi densitas
Variasi densitas akan menyebabkan gradien tekanan horizontal
Gradien tekanan horizontal yang terbentuk akan menumbulkan suatu
sirkulasi estuaries dimana air tawar bergerak di lapisan permukaan ke
arah laut dan air laut bergerak ke arah hulu di lapisan dalam
Dalam sirkulasi estuaries ini terjadi keseimbangan antara gradien
tekanan dan gesekan internal yang diakibatkan viskositas
TIPE-TIPE STRATIFIKASI
1
Saltwedge Estuary
Terbentuk di estuari dengan percampuran yang lemah
Debit air tawar besar sementara arus pasut lemah
2
Well Mixed Estuary
Terbentuk di estuari dengan percampuran sempurna
Debit air tawar kecil sementara arus pasut kuat
Profil salinitasnya tetap dari permukaan sampai dasar,
namun semakin menuju ke arah estuari salinitasnya
semakin menurun
KARAKTERISTIK ARUS PASUT
Arus Pasang Surut disebabkan oleh adanya fenomena pasang surut
air laut
Tipe pasut harian tunggal berarti dalam satu hari terjadi
perubahan arus satu kali
Tipe pasut harian ganda maka arus pasutnya akan mengalami
dua kali perubahan arah arus pasutnya
Tipe pasut campuran arahnya akan mengalami perubahan
dalam interval sekali sampai dua kali sehari
Pada saat elevasi pasut mencapai titik tertinggi (maksimum) dan
terendah (minimum) maka laju arus akan sama dengan nol
Laju arus maksimum terjadi pada saat elevasinya sama dengan nol
Arus pasut akan mengalami perubahan pergerakkan pada saat
elevasi pasut minimum atau maksimum
arus pasut maka arus ini bersifat periodik dan dapat diramalkan
kejadiannya
GERAKAN ARUS PASUT
1
Gerak Rotasi
Di Laut Lepas, berbentuk ellips
Searah dengan putaran jarum jam di BBU
Berlawanan arah dengan jarum jam di BBS
2
Gerak Yang Berubah Arah
(belok)
Di sungai, estuari atau selat
Pada saat pasang, Muka air dilaut lebih tinggi
daripada diestuari, dimana gerakan arus pasut
memasuki estuari, hal ini disebut dengan flood.
Pada saat surut, Muka air dilaut lebih rendah
daripada diestuari, sehingga arus pasut keluar
estuari menuju laut, hal ini disebut dengan ebb.
Sewaktu akan terjadi perubahan arah arus terdapat suatu periode
yang pendek dimana kecepatan arus adalah kecil atau nol, kondisi ini
disebut dengan slack water
kecepatan arus pasut berubah dari nol pada saat slack water menjadi
maksimum yang disebut dengan :
flood strength (kecepatan maksimum pada saat flood)
ebb strength (kecepatan maksimum pada saat ebb)
Efek Arus Non Pasut
Arus non pasut tidak merubah pola arus pasut
Arus non pasut merubah kecepatan arus pasut
Bila arus non pasut searah dengan arus pasutnya maka
kecepatan arus akan bertambah sesuai dengan
kekuatan arus non pasutnya.
Bila arus non pasut berlawanan dengan arus pasut maka
kecepatan arus pasutnya berkurang sesuai dengan
kekuatan arus non pasutnya


Permukaan gelombang dalam oseanografi terbentuk dari
permukaan laut. Deformasi yang berpropagasi dengan
kecepatan gelombang, sementara partikel menggambarkan
gerakan orbital atau osilasi pada kecepatan partikel dan
bertahan di posisi rata-rata.
Dilaut dalam, jejak partikel berbentuk lingkaran. Di air dangkal
jejak partikelnya mendatar samapi elips (gambar 1)



Gaya Meteorologi (angin, tekanan udara);
termasuk laut dan swell .
Gempa bumi; yang membangkitkan
tsunami,dimana air dangkal dan gelombang
panjang.
Pasang Surut (gaya astronomi); selalu air
dangkal dan gelombang panjang.






Dimana :
Periode
(t)
frekuensi
Panjang gelombang (l)
Kecepatan gelombang
Tinggi gelombang
amplitude) )
Kecuraman gelombang
(w = 2 p / t)
( c = l / t)
( H = 2A (A =
(d = H / l )

Individu puncak gelombang menjalar dengan
kecepatan fase ( identik dengan kecepatan
gelombang) c; paket gelombang yang
menjalar melalui kecepatan grup).
cg = c - l dc/dl


Pasang surut disingkat pasut adalah
gerakan naik turunnya muka air laut secara
berirama yang disebabkan oleh gaya tarik
bulan dan matahari.
Pasut merupakan gelombang panjang
(gelombang berjalan maupun gelombang
berdiri) dengan periode dominat 12 jam 25
menit yang merupakan ½ lunar day (hari
matahari).






High water/Air tinggi: tinggi air maksimum ("high
tide")
Low water/Air rendah: tinggi air minimum ("low
tide")
Mean Tide Level: paras rata-rata air tinggi dan air
rendah
Tidal range/Tunggang pasut: perbedaan tinggi air
saat HW dan LW
Spring tide/Pasut purnama: pasut saat bulan
purnama dan bulan baru (full and new moon)
Neap tide/Pasut Perbani: pasut saat kuartir
pertama dan kuartir terakhir dari fase bulan.


Sistem Bumi-Bulan
Sistem Bumi-Bulan-Matahari
Model Dinamika Pasut
•
Keterbatasan Teori Pasut Setimbang
•
Percepatan Coriolis
•
Perilaku Dinamis Pasut