Arus Laut

SIRKULASI ARUS GLOBAL

Pendahuluan

Air laut terus menerus bergerak dimana range pergerakannya dari arus yang kuat seperti Gulf Stream sampai arus yang lemah. Pergerakan air laut mengelilingi bumi dalam suatu sabuk aliran global memerlukan waktu yang sangat lama mencapai ribuan tahun.

What drives all this motion ?  Energi dari matahari & rotasi bumi

Matahari menggerakkan sirkulasi lautan melalui:

a. Sirkulasi atmosfer yaitu angin. Transfer energi dari angin ke lapisan permukaan laut melalui “frictional coupling” antara laut dan atmosfer

b. Variasi temperatur dan salinitas baik langsung maupun tidak  langsung karena pengaruh “solar radiation”

Uraian

Energi dari matahari yang didapat oleh bumi berupa radiasi gelombang-gelombang pendek sedangkan energi yang hilang juga dalam bentuk radiasi, dan karena bumi relatif dingin maka haruslah dalam bentuk radiasi gelombang panjang. Radiasi keluar relatif konstan terhadap lintang, tetapi radiasi yang datang dari matahari terutama jatuh pada lintang rendah (Gambar 1). Akibatnya secara netto terdapat kelebihan energi di lintang-lintang rendah dan kekurangan energi pada lintang-lintang tinggi. Hal ini berarti bahwa daerah tropik lebih panas dari daerah kutub dan perbedaan temperatur ini akan menyebabkan adanya transport horisontal dari panas oleh angin dan arus laut dari lintang rendah ke lintang tinggi. 

Gambar 1. Incoming radiation dan Outgoing radiation

Akibat pemanasan yang berbeda (tidak merata) dari bagian muka bumi, maka udara di atas bumi mengalami tekanan yang berbeda-beda pula, akibatnya terbentuk gradien tekanan horisontal. Hal ini menyebabkan angin bergerak dari daerah tekanan tinggi ke daerah tekanan rendah. Apabila angin ini berhembus di atas laut maka massa air laut di bagian permukaan bumi akan ikut terseret sehingga terbentuklah arus laut.

Arus laut adalah 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.

Arus laut juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lainnya yang berperan dalam pembentukan arus laut yaitu : 

•       Angin permukaan  (misalnya dalam pembentukan arus ekman)

•       Gradien horisontal dari densitas (contohnya adalah terbentuknya arus geostropik)

•       Pasang surut  (arus pasang surut)

•       Gelombang pecah yang membentuk sudut tertentu dengan garis pantai à arus sejajar/menyusur pantai (longshore current)

•       Naiknya densitas air di permukaan akibat proses pendinginan dan pertambahan salinitas akibat pembentukan es (arus dari kutub ke ekuator)

Faktor-faktor yang berperan dalam pembentukan arus laut juga dapat dikelompokkan menjadi faktor primer dan sekunder yaitu :

a.   Primer  meliputi : stress angin, ekspansi termal, perbedaan densitas, faktor ini lebih berperan dalam menggerakkan dan menentukan kecepatan arus

b.   Sekunder meliputi : gayacoriolis, gravitasi, gesekan, dimana lebih berperan dalam arah gerakan dan kondisi aliran arus

Disamping faktor yang berperan dalam pembentukan arus laut, juga terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi arus laut, sbb :

1.   Gesekan angin

2.   Densitas dan viskositas air laut

3.   Percepatan gravitasi

4.   Gesekan dasar perairan

5.   Geometri pantai

6.   Rotasi (perputaran bumi)

Peta arus global akan terlihat di Samudra Pasifik, Atlantik dan Hindia. Pola sirkulasi arus skala besar yang berada di BBU searah dengan perputaran jarum jam dan di BBS berlawanan arah dengan jarum jam (Gambar 3)

Gambar 3. Pola sirkulasi arus permukaan secara global  (Sumber: Ocean Circulation, Open University)

Sirkulasi arus skala besar dikenal dengan sebutan GYRE (GIRA). Gyre terbentuk sebagai efek dari pola angin permukaan global (Gambar 4).

Gambar 4. Gyra atau Gyre di BBU dan BBS (Sumber: Ocean Circulation, Open University)

•     Gyre di BBU : North Pacific Gyre dan North Atlantic Gyre   

Transpor arus ke arah barat (di ekuator) yang terbentuk karena adanya angin pasat timur laut terganggu oleh adanya benua Asia, sehingga transpor tersebut dibelokkan ke arah kutub, sebaliknya aliran ke arah timur (sepanjang lintang menengah) yang membentur benua Amerika dibelokkan ke arah ekuator sehingga terbentuk North Pacific Gyre dan North Atlantic Gyre   di BBU yang arah rotasinya searah dengan jarum jam.

•     Gyre di BBS : South Pacific Gyre, South Atlantic Gyre, Indian Ocean Gyre

Hal yang sama terjadi di BBS dimana pada bagian selatan ini terbentuk South Pacific Gyre, South Atlantic Gyre, Indian Ocean Gyre yang arah rotasinya berlawanan dengan arah jarum jam. Pada BBS ini relatif tidak mendapatkan gangguan dari kehadiran benua sehingga terbentuk the Antartic Circumpolar Current yang bergerak mengelilingi benua Antartika dengan arah dari barat ke timur.