Arus-Arus Permukaan

PENGERTIAN ARUS

Arus merupakan gerakan air yang sangat luas yang terjadi pada seluruh lautan di dunia (Hutabarat dan Stewart, 1985:87). 

Arus-arus ini mempunyai arti yang sangat penting dalam menentukan arah pelayaran bagi kapal-kapal. 

Peta arus telah dibuat oleh para pelaut berabad-abad yang lalu. 

Kita dapat mengetahui adanya arus ini terutama didasarkan atas pekerjaan seorang ahli oseanografi kebangsaan Amerika yaitu Matthew Fontaine yang telah memulai pekerjaan tersebut sejak tahun 1840. 

Ia merupakan pengawas pertama United States Observatory (1842-1861), yang menghabiskan waktunya untuk mempelajari meteorologi laut, navigasi, dan memetakan angin dan arus kuat. 

Karyanya yang berjudul "Physical Geography of the Sea" yang terbit pada tahun 1855 adalah buku teks oseanografi yang pertama. 

Banyak negara yang mengirimkan hasil penelitian oseanografi ke Maury di Naval observatory, tempat ia dan teman-temannya menilai informasi tersebut dan kemudian memberikan hasilnya ke seluruh dunia.

Matthew Fontaine

Fontaine membuat sebuah gambar dari sistem arus-arus dunia berdasarkan atas pengamatan dan pengukuran terhadap besarnya pengaruh arus yang mempengaruhi pembelokan arah kapal dari lintasan jalan yang seharusnya dikehendanki dari suatu pelayaran yang panjang dan memakan waktu yang lama.

Pada waktu ini teknik yang lebih rumit telah dapat dilakukan dalam mengukur arus-arus ini, sehingga memungkinkan untuk mengukur kecepatan dan arah arus di seluruh lapisan perairan.

Akibatnya gambaran yang lengkap tentang arus-arus ini sudah dapat dibuat pada waktu ini. Dimana gambarnya sudah tentu menjadi sangat kompleks.

ARUS-ARUS PERMUKAAN DI DUNIA

Gambar 1. Arus-Arus Permukaan di Dunia Sumber: salahsatusudutmanokwari.blogspot.co.id

Gambar 1. menunjukan arus-arus utama yang terdapat di seluruh permukaan lautan di dunia. 

Perlu dijelaskan disini, bahwa sebenarnya di laut masih terdapat banyak arus-arus lain yang lebih kecil yang terdapat di daerah-daerah tertentu, tetapi tidak di cantumkan dalam gambar tersebut.

Perhatian kita curahkan terhadap tiga macam bentuk arus seperti yang terlihat pada gambar1

1. Arus yang benar-benar mengelilingi daerah kutub Selatan yang terdapat pada letak lintang 60° Selatan.

2. Aliran air di daerah ekuator yang mengalir dari arah Barat ke Timur, tetapi mereka dibatasi oleh arus-arus sejajar yang mengalir dari Timur ke Barat, baik di belahan bumi Utara maupun di belahan bumi Selatan.

3. Daerah sub tropikal ditandai oleh adanya arus-arus berputar yang dikenal sebagai gyre. 

Terdapat kecenderungan bahwa setiap sistem lautan utama dunia mempunyai satu gyre yang masing-masing terdapat di belahan Utara dan Selatan ekuator. 

Aliran air pada gyre yang terdapat pada belahan bumi Utara mengalir searah jarum jam, sedangkan yang terdapat di belahan bumi Selatan mengalir berlawanan arah jarum jam.

FAKTOR-FAKTOR PEMBANGKIT ARUS

Gerakan air di permukaan laut terutama disebabkan oleh adanya angin yang bertiup diatasnya. Hubungan ini kenyataan tidaklah demikian sederhananya, sekalipun dilihat dari perbandingan singkat antara angin utama bertiup (lihat Gambar 2) dan arah  dari arus-arus permukaan (Lihat Gambar 1). 

Gambar 2. Sistem Angin Utama Dunia.

Alasannya adalah bahwa arus-arus tersebut dipengaruhi oleh paling tidak tiga faktor lain, selain dari angin. Akibatnya arus yang mengalir di permukaan lautan merupakan hasil kerja gabungan dari mereka ini. Faktor-faktor itu adalah:

1. Bentuk Topografi Dasar Lautan dan Pulau-Pulau yang Ada di Sekitarnya

Beberapa sistem lautan utama dunia dibatasi oleh massa daratan dari tiga sisi dan pula oleh arus equatorial counter di sisi yang ke empat. Batas-batas ini menghasilkan sistem aliran yang hampir tertutup dan cenderung membuat aliran air mengarah dalam suatu bentuk bulatan. Dari sinilah terbentuk adanya gyre.

Gyre Sumber: en.wikipedia.org

2. Gaya Coriolis dan Arus Ekman

Gaya coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan memebelokkan arah mereka dari arah yang lurus. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perputaran bumi pada porosnya.

Efek Gaya Coriolis Sumber: ilmusosial.net

Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita tidak sadar bahwa gaya ini ternyata dapat memberikan pengaruh yang besar terhadap benda-benda yang bergerak dalam jarak yang luas.

Sebagai contoh, sebuah selongsong peluru yang ditembakkan dari sebuah bedil akan memberikan sebuah bekas lintasan yang jalannya agak melengkung sebagai hasil dari peranan gaya Coriolis yang terjadi padanya. Pembelokkan ini akan mengarah ke kanan di belahan bumi Utara, dan emngarah ke kiri di belahan bumi Selatan.

Gaya inilah yang menghasilkan adanya gyre yang mengarah ke arah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi sebelah Utara, dan mengarah ke arah berlawanan jarum jam (ke kiri) pada belahan bumi bagian Selatan.

Gaya Coriolis juga menyebabkan timbulnya perubahan-perubahan arah arus yang kompleks susunannya yang terjadi sesuai dengan makin dalamnya kedalaman sautu perairan.

Pada umumnya tenaga angin yang diberikan pada lapisan permukaan air dapat membangkitkan timbulnya arus permukaan yang mempunyai kecepatan 2% dari kecepatan angin itu sendiri. Dengan kata lain, bila angin bertiup dengan kecepatan 10 meter tiap detik maka dapat menimbulkan sebuah arus permukaan yang berkecepatan 20 cm tiap detik.

Kecepatan arus ini akan berkurang cepat sesuai dengan makin bertambahnya kedalaman perairan dan akhirnya angin menjadi tidak berpengaruh sama sekali terhadap kecepatan arus pada kedalaman di bawah 200 meter.

Pada saat kecepatan arus berkurang, maka tingkat perubahan arah arus yang disebabkan oleh gaya Coriolis akan meningkat. 

Hasilnya adalah bahwa hanya terjadi sedikit pembelokkan dari arah arus yang relatif cepat di lapisan permukaan dan arah pembelokkannya menjadi makin besar pada aliran arus yang kecepatannya menjadi makin lambat di lapisan perairan yang 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 makin dibelokkan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman seperti yang digambarkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Siral Ekman Sumber:www4.ncsu.edu

Perbedaan-Perbedaan Tekanan Air

Pada mulanya kita pikir bahwa permukaan laut itu sama sekali datar dan kenyataanya adalah licin. Ini menyebabkan angin cenderung bertiup secara tetap dalam arah yang tertentu dan mengakibatkan air "tertimbun" pada beberapa tempat di lautan. Hal ini menyebabkan permukaan air di beberapa daerah lebih tinggi daripada yang lain.

Perbedaan ketinggian di lapisan permukaan laut ini, ternyata dapat dipetakan seperti yang dilihat pada gamabr dibawah.

Pada umumnya air di daerah tropik dan subtropik rata-rata lebih tinggi daripada di daerah kutub.

Sumber:

Hutabarat, Sahala dan Stewart M. Evans. Pengantar Oseanografi. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.

http://pengantaroceanografi.blogspot.co.id/2015/04/sejarah-oseanografi.html