Peran laut dalam cuaca dan iklim sering dibicarakan dalam berita. Siapa yang tidak mendengar tentang El Nino dan pola perubahan cuaca, musim topan di Atlantic, dan badai gelombang? Apa sebenarnya peran dari ocean? Dan mengapa kita harus peduli?1. Mengapa belajar ocean fisik?Jawaban terpercaya terdapat pada ketertarikan kita, yang menggantungkan diri pada laut. Terdapat tiga tema penting, yaitu:a. Kita memperoleh makanan dari laut. Oleh karena itu mungkin kita tertarik pada proses yang mempengaruhi laut seperti petani yang tertarik pada cuaca dan iklim. Laut tidak hanya mamiliki cuaca seperti perubahan temperatur dan arus, tetapi cuaca laut menyuburkan laut. Atmosfer cuaca jarang menyuburkan sawah kecuali terdapat sedikit nitrogen yang dihasilkan petir.b. Kita memanfaatkan laut. Kita membangun struktur di pantai maupun lepas pantai, menggunakan laut sebagai sarana tranportasi laut. Kita memperoleh minyak dan gas dari dalam laut. Dan kita memanfaatkan laut sebagai sarana rekreasi, berenang, berlayar, memancing, berselancar, dan menyelam. oleh karena itu kita tertarik untuk mengetahui proses yang mempengaruhi aktivitas tersebut, terutama ombak, angin, arus, dan suhu.c. Laut mempengaruhi cuaca dan iklim. Laut mempengaruhi terjadinya hujan, kekeringan, banjr, iklim, perkembangan badai, angin topan, dan topan. Oleh karena itu kita tertarik pada interaksi yang terjadi pada udara-laut, terutama lonjakan panas dan air di permukaan laut, perpindahan panas dari laut, dan pengaruh laut pada pola cuaca dan iklim.Tema tersebut mempengaruhi spesifikasi kita pada topik pembelajaran. Topiknya akan menentukan apa yang kita ukur, bagaimana pengukuran dilakukan, dan bidang minat geografi. Beberapa proses lokal, seperti memecah gelombang di pantai, beberapa daerah, seperti pengaruh Pasifik Utara pada cuaca Alaska, dan beberapa bersifat global, seperti pengaruh laut pada perubahaniklim dan pemanasan global.Jika benar, alasan inilah pentingnya untuk belajar tentang laut, mari kita mulai sebuah perjalanan penemuan. Setiap perjalanan membutuhkan tujuan. Apa tujuan kita?2. TujuanPada tingkat paling dasar, saya berharap, pelajar yang membaca teks ini, akan menyadari pada beberapa skema konsep utama (atau teori) yang merupakan dasar dari oseanografi fisik, bagaimana awal mulanya, dan mengapa bisa diterima secara luas, bagaimana ahli oseanografi membuat tata tertib dari laut secara acak, dan peran percobaan dalam oceanografi (untuk parafrase Shamos, 1995: p. 89).Lebih khusus lagi, saya berharap Anda akan mampu menjelaskan proses fisik yang mempengaruhi laut dan daerah pesisir: interaksi dari laut dengan atmosfer, dan distribusi angin laut, arus, lonjakan panas, dan massa air. Teks menekankan ide-ide dari teknik matematika. Kita akan mencoba untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti:a. Apa yang menjadi dasar pemahaman kita tentang fisik dari laut? Apa sifat fisik dari air laut? Apa pentingnya proses termodinamika dan dinamis yang mempengaruhi laut? Persamaan apa yang menggambarkan proses dan bagaimana asal mulanya? Perkiraan apa yang digunakan dalam turunan? Apakah persamaan tersebut menjadi solusi uang berguna? Seberapa baik solusi menggambarkan proses? Artinya, eksperimen apa yang digunakan untuk menggambarkan teori? Proses apa yang sulit dipahami? Mana yang mudah dipahami?b. Apa sumber-sumber informasi tentang variabel fisik? instrumen apa yang digunakan untuk mengukur setiap variabel? Apa akurasi dan keterbatasan mereka? Apa ada data historis? platform apa yang digunakan? Satelit, kapal, drifter, moorings?c. Proses apa yang penting? Beberapa proses penting yang akan kita pelajari meliputi: Penyimpanan panas dan transportasi di laut. Pertukaran panas dengan atmosfer dan peran laut bagi iklim. Angin dan panas memaksa permukaan lapisan bercampur. Angin- didorong sirkulasi kedalam sirkulasi Ekman, Ekman memompa kedalam sirkulasi, dan memancar.d. Apa beberapa arus utama dana massa air di laut, dan apa yang mengatur distribusi mereka?3. Organisasi Sebelum memulai perjalanan, kita biasanya mencoba untuk mempelajari tempat-tempat yang akan kita kunjungi. Kita melihat peta dan kita berkonsultasi pada pemandu perjalanan. Dalam buku ini, panduan kami akan menjadi kertas dan buku yang diterbitkan oleh ahli oseanografi. Kita mulai dengan ikhtisar singkat dari apa yang diketahui tentang laut. Kami kemudian melanjutkan ke deskripsi dari cekungan laut, untuk bentuk laut yang mempengaruhi proses fisik di dalam air. Selanjutnya, kita mempelajari kekuatan eksternal, angin dan panas, bertindak atas laut, dan respon laut. Seperti kita lanjutkan, saya membawa teori dan pengamatan yang diperlukan. Pada saat kita mencapai bab 7, kita perlu memahami persamaan yang dapat menggambarkan respon dinamik dari laut. Jadi kita mempertimbangkan persamaan gerak, pengaruh rotasi bumi, dan viskositas. Hal ini menyebabkan studi arus angin berbasis laut, perkiraan geostropik, dan manfaat dari konservasi vortisitas. Menjelang akhir, kita mempertimbangkan beberapa contoh tertentu: sirkulasi dalam, laut khatulistiwa dan El Ni~no, dan sirkulasi daerah tertentu dari laut. Selanjutnya kita melihat peran model numerik dalam menggambarkan lautan. Pada akhirnya, kita mempelajari proses pesisir, gelombang, pasang surut, gelombang dan peramalan pasang surut, tsunami, dan badai.4. Gambaran umumLaut adalah salah satu bagian dari sistem bumi. Ia menjadi perantara proses dalamatmosfer oleh transfer massa, momentum, dan energi melalui permukaan laut. Ia menerima air dan zat terlarut lain dari tanah. Dan, menurunkan sedimen yang akhirnya menjadi batu di darat. Oleh karena itu pemahaman tentang laut penting untuk memahami bumi sebagai suatu sistem, terutama untuk memahami masalah penting seperti perubahan global atau global warming. Di tingkat yang lebih rendah, oseanografi fisik dan meteorologi adalah penggabungan. Lautan memberikan timbal balik untuk mrnghambat perubahan di atmosfer.Seperti yang kita pelajari tentang lautan, saya harap Anda akan melihat bahwa kita menggunakan teori, observasi, dan model numerik untuk menggambarkan dinamika laut. Itu saja tidak cukup.a. Proses Samudera yang nonlinear dan bergejolak. Namun kita tidak benar-benar memahami teori non-linear, aliran turbulen dalam cekungan yang kompleks. teoridigunakan untuk menggambarkan laut perkiraannya sudah jauh disederhanakan dengan realitas.b. Penyebaran pengamatan dalam ruang dan waktu. Mereka memberikan gambaran kasaraliran waktu rata-rata, namun banyak proses di berbagai daerah yang observasinya buruk.c. Model numerik mencakup ide-ide teoritis yang realistis, hal tersebut bisa membantu interpolasi pengamatan laut dalam waktu dan ruang, dan digunakan untuk meramalkan perubahan iklim, arus, dan gelombang. Meskipun demikian, persamaan numerik adalah perkiraan untuk melanjutkan persamaan analitik yang menggambarkan aliran fluida, tidak berisi informasi tentang aliran antara titik grid, dan mereka belum dapat digunakan untuk menggambarkan sepenuhnya aliran turbulensi yang terlihat di laut.Dengan menggabungkan teori dan pengamatan dalam model numerik kita menghindari beberapa kesulitan yang berhubungan dengan masing-masing pendekatan yang digunakan secara terpisah (gambar 1.1). Selanjutnya perbaikan dari pendekatan gabungan yang mengarah ke pernah-lebih-tepat deskripsi dari laut. Tujuan utamanya adalah untuk mengetahui laut cukup baik untuk memprediksikan perubahan lingkungan di masa depan, termasuk perubahan iklim atau respon perikanan untuk over fishing.Model Numerik

PrediksiMemahamiData

Teori

Gambar 1. Data, model numerik, dan teori diperlukan untuk memahami laut. Akhirnya, pemahaman tentang sistem laut-atmosfer-lahan akan mengarah pada prediksi sistem dari masa depan negara. Kombinasi teori, observasi, dan model komputer relatif baru. Pada empat dekade pertumbuhan eksponensial dalam daya komputasi telah mengahasilkan komputer desktop yang mampu mensimulasikan proses fisik yang penting dan dinamika kelautan. Kita semua yang terlibat dalam ilmu tahu bahwa komputer telah menjadi alat penting untuk penelitian.perhitungan ilmiah telah mencapai titik telah setara dengan teori percobaan laboratorium dan matematika sebagai alat untuk penelitian di bidang ilmu pengetahuan dan teknik-Langer (1999).Kombinasi teori, observasi, dan model komputer juga menyiratkan cara baru dalam melakukan oseanografi. Di masa lalu, seorang ahli oseanografi akan merancang.5. Bacaan Lebih Lanjut Sebuah teori, mengumpulkan data untuk menguji teori, dan mempublikasikan hasilnya. Beberapa unggul dalam teori, mengumpulkan data, dan simulasi numerik. Sebaliknya, pekerjaan dilakukan lebih dan lebih oleh tim ilmuwan dan insinyur.Jika Anda tahu sedikit tentang laut dan oseanografi, saya sarankan Anda mulaidengan membaca buku MacLeish (1989) The Gulf Stream: Encounters With the Blue God, khususnya Bab 4 nya pada "Reading the Ocean". Menurut pendapat saya, ituadalah yang terbaik secara keseluruhan, non-teknis, deskripsi tentang bagaimana ahli kelautan datang untuk memahami laut. Anda juga dapat mengambil manfaat dari membaca bab yang bersangkutan dari pengantar setiap buku oseanografi. Yakni dengan pengarang Gross, Pinet, atau Segar yang sangat berguna.