- GELOMBANG
- Tenaga Penggerak
Gelombang
laut tercipta karena adanya transfer energi dari angin ke permukaan laut.
Energi yang tertransferkan ini akan bergerak melintasi permukaan laut, dimana
air laut sendiri bergerak dalam gerakan "membundar" (circular motion)
di bawah permukaan laut.
Gelombang/ombak
yang terjadi di lautan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam tergantung
kepada gaya pembangkitnya. Pembangkit gelombang laut dapat disebabkan oleh:
angin (gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang
pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang
tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal.
Gelombang yang
sehari-hari terjadi dan diperhitungkan dalam bidang teknik pantai adalah
gelombang angin dan pasang-surut (pasut). Gelombang dapat membentuk dan merusak
pantai dan berpengaruh pada bangunan-bangunan pantai. Energi gelombang akan
membangkitkan arus dan mempengaruhi pergerakan sedimen dalam arah tegak lurus
pantai (cross-shore) dan sejajar pantai (longshore). Pada perencanaan teknis
bidang teknik pantai, gelombang merupakan faktor utama yang diperhitungkan
karena akan menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai.
- Contoh
1) Teknologi
terbaru, Teknologi terbaru ini menggunakan istilah Permanent Magnet Linear Buoy
(Pelampng Magnet Permanen Linier). Teknologi yang sudah dipakai oleh kota
Portland di Amerika Serikat dan merupakan ciptaan para insinyur dari
Universitas Oregon ini, selain memasok listrik, juga mampu mendorong
pertumbuhan kehidupan laut. Selain itu tidak ada emisi gas buang CO2, tidak ada
polusi suara, tidak ada polusi visual.
2) Gelombang
air laut yang disebabkan oleh badai dapat membahayakan manusia, seperti kapal
yang sedang berlayar, dermaga, dll.
3)
Gelombang
air laut juga bermanfaat bagi manusia, seperti untuk berselancar.
2. ARUS
- Tenaga Penggerak
Arus
air 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.
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.Selain angin, arus dipengaruhi
oleh paling tidak tiga faktor, yaitu:
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) Gaya
Coriollis dan arus ekman : Gaya Corriolis memengaruhi aliran massa air, di mana
gaya ini akan membelokkan arah mereka dari arah yang lurus. Gaya corriolis juga
yangmenyebabkan timbulnya perubahan – perubahan arah arus yang kompleks
susunannya yang terjadi sesuai dengan semakin dalamnya kedalaman suatu
perairan.
3) 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.
Adapun jenis – jenis arus dibedakan
menjadi 2 bagian, yaitu :
1)
Berdasarkan
penyebab terjadinya
a)
Arus
ekman adalah arus
yang dipengaruhi oleh angin.
b)
Arus
termohaline adalah arus
yang dipengaruhi oleh densitas dan gravitasi.
c)
Arus
pasut adalah arus
yang dipengaruhi oleh pasut.
d) Arus
geostropik adalah arus
yang dipengaruhi oleh gradien tekanan mendatar gaya coriolis.
e) Wind
driven curren
adalah arus yang dipengaruhi
oleh pola pergerakan angin dan terjadi pada
lapisan permukaan.
2)
Berdasarkan
Kedalaman
a) Arus
permukaan adalah Terjadi
pada beberapa ratus meter dari permukaan,
berger dengan arah horizontal
dan dipengaruhi oleh pola sebaran angin.
b) Arus
dalam adalah Terjadi
jauh di dasar kolom perairan,arah pergerakannya tidak dipengaruhi oleh pola sebaran angin dan mambawamassa air dari daerah kutub ke daerah ekuator.
- Contoh
1)
Mengubah
pola temperatur permukaan bumi.
2)
Mengubah
sifat-sifat fisis udara di atasnya.
3)
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 lintang sedang (temperate), angin baratan (westerlies wind)
menggerakkan kembali 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 bergerak searah jarum
jam, sementara itu di belahan bumi selatan dia bergerak berlawanan arah jarum
jam.
4)
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".
3. PASANG SURUT
- Tenaga Penggerak
Dalam
sebulan, variasi harian dari rentang pasang laut berubah secara sistematis
terhadap siklus bulan. Rentang pasang laut juga bergantung pada bentuk perairan
dan konfigurasi lantai samudera. Peristiwa alam pasang surut air laut merupakan
naik turunnya perairan yang disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi bulan dan
matahari. Ada 3 penyebab terjadinya pasang surut air laut yaitu Matahari,
Bulan, dan Bumi.
Pasang
laut merupakan hasil dari gaya gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal
adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi (bumi). Gravitasi bervariasi secara
langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun
ukuran bulan lebih kecil dari matahari, namun gaya gravitasi bulan dua kali
lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut
karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi.
Gaya
gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua
tonjolan pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut
ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital
bulan dan matahari.
1) Pasang
laut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam
suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang naik yang sangat tinggi
dan pasang surut yang sangat rendah. Pasang laut purnama ini terjadi pada saat
bulan baru dan bulan purnama.
2) Pasang
laut perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk
sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang naik yang rendah dan
pasang surut yang tinggi. Pasang laut perbani ini terjadi pada saat bulan
seperempat dan tigaperempat.
- Contoh
1) Pasang
laut menyebabkan perubahan kedalaman perairan dan mengakibatkan arus pusaran
yang dikenal sebagai arus pasang.
2) Wilayah
pantai yang terbenam sewaktu pasang naik dan terpapar sewaktu pasang surut,
disebut mintakat pasang, dikenal sebagai wilayah ekologi laut yang khas.
- Tekanan Air Laut
Tekanan air laut bertambah terhadap kedalaman.
Kedalaman air laut biasanya diukur dengan menggunakan echo sounder atau
CTD (Conductivity, Temperature, Depth). Kedalaman yang diukur dengan
menggunakan CTD didasarkan pada harga tekanan.
Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan
luas. Semakin ke dalam, tekanan air laut akan semakin besar. Hal ini disebabkan
oleh semakin besarnya gaya yang bekerja pada lapisan yang lebih dalam. Satuan
dari tekanan dalam cgs adalah dynes/cm2, sedangkan dalam mks adalah
Newton/m2. Satu Pascal sama dengan satu Newton/m2. Dalam
oseanografi, satuan tekanan yang digunakan adalah desibar (disingkat dbar),
dimana 1 dbar = 10-1bar = 105 dynes/cm2 =
104 Pascal.
Gaya akibat tekanan bekerja dari tekanan yang
berbeda pada satu titik ke titik lainnya. Gaya ini bekerja dari tekanan yang
lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Di laut, gaya gravitasi yang bekerja
(ke arah bawah) akan diimbangi oleh gaya akibat adanya perbedaan tekanan
tersebut (ke arah atas), sehingga air yang bergerak ke bawah tidak akan
mengalami percepatan.
Tekanan pada satu kedalaman bergantung pada
massa air yang berada di atasnya. Persamaan yang digunakan untuk mengukur harga
kedalaman dari harga tekanan adalah persamaan hidrostatis, yaitu dp=ρ*g*dh,
dimana dp=perubahan tekanan, ρ=densitas air laut, g=percepatan gravitasi, dan
dh=perubahan kedalaman. Jadi, jika tekanan berubah sebesar 100 dbar, dengan
harga percepatan gravitasi g=9.8 m/det2dan densitas air laut ρ=1025
kg/m3, maka perubahan kedalamannya adalah 99,55 meter. Variasi
tekanan di laut berada pada kisaran nol (di permukaan) hingga 10.000 dbar (di
kedalaman paling dalam).