Sanny Tri Utami230210110007

Mekanisme Ekman

Arus adalah massa air yang bergerak, secara umum arus dibagi menjadi dua jenis

yaitu arus permukaan merupakan arus yang terjadi pada permukaan perairan

hingga kolom perairan yang masih dipengaruhi oleh angin dalam pergerakannya

dan arus laut dalam yang terjadi tanpa dipengaruhi gesekan massa air dikolom air

yang disebabkan oleh angin, merupakan arus yang bergerak lambat murni karena

perbedaan densitas diantara massa air disekelilingnya.

Tenaga primer yang membuat massa air bergerak dipermukaan perairan adalah

angin. Angin itu sendiri adalah udara yang bergerak akibat adanya pemanasan

tidak sempurna dari penyinaran matahari ke permukaan bumi yang menjadi awal

penyebab terjadinya perbedaan suhu di berbagai tempat di bumi, faktor yang

menyebabkan bisa terbentuknya perbedaan suhu diberbagai permukaan bumi

adalah karena faktor bentuk bumi yang berbentuk bola memampat dibagian

tengahnya sehingga menyebabkan perbedaan intensitas cahaya yang diterima oleh

bumi pada berbagai tempat. Selanjutnya dari perbedaan suhu tersebut akan

menyebabkan perbedaan tekanan udara.

Tekanan udara di atas permukaan bumi bervariasi tergantung dengan lamanya

penyinaran matahari sebagai faktor utama penentu besarnya nilai radiasi matahari.

Perbedaan tekanan inilah yang mengakibatkan pergerakan udara atau angin. Jika

angin ini berhembus di atas permukaan air maka akan terjadi pertukaran energi.

Energi yang dipertukarkan inilah yang mengakibatkan bergeraknya massa air

yang ada di permukaan laut.

Angin menjadi tenaga primer penggerak arus permukaan, arus itu sendiri adalah

gerakan molekul air dengan arah horizontal dan vertikal yang membawa panas,

nutrien dan massa air laut. Secara logika seharusnya arah arus permukaan air laut

searah dengan arah angin yang bergerak diatas kolom air tersebut tetapi pada

kenyataannya tidak, ada gaya-gaya pembangkit sekunder lainnya yang

mempengaruhi arah arus permukaan . Salah satunya adalah gaya coriolis yaitu

gaya yang menyebabkan baik arah angin atau arah arus akan berbelok akibat

rotasi bumi. Angin/ arus yang berada dipermukaan bumi bagian lintang utara akan

berbelok ke kanan searah jarum jam sedangkan pada angin atau arus yang berada

pada bumi bagian lintang selatan akan berbelok ke kiri atau melawan arah jarum

jam. Gaya Coriolis dipengaruhi oleh posisi lintang suatu wilayah. Semakin kecil

letak lintang suatu wilayah, maka gaya Coriolis semakin kecil pengaruhnya.

Gaya ini yang menyebabkan pembelokkan arah arus sesuai letak

lintangnya dan yang mempengaruhi arah arus arus ekman. Arus Ekman

merupakan arus yang terbentuk oleh gesekan angin (wind friction). Umumnya

permukaan air yang langsung bersentuhan dengan angin akan menggerakkan arus

di lapisan permukaan dengan kecepatan arus kurang lebih 2% dari kecepatan

angin itu sendiri.

Kecepatan arus ini akan berkurang cepat sesuai dengan makin

bertambahnya kedalaman perairan, semakin dalam perairan menyebabkan

kecepatan arusnya berkurang karena adanya gaya gesekan yang terjadi antara

massa air dikolom air itu sendiri secara vertikal sehingga menyebabkan terjadinya

gaya turbulen dan akhirnya angin tidak berpengaruh sama sekali terhadap

kecepatan arus yang biasanya terjadi pada kedalaman 200 m. Pada saat kecepatan

arus berkurang akibat gaya gesekan, maka tingkat perubahan arah arus yang

disebabkan oleh gaya Coriolis akan semakin meningkat. Hasilnya akan dihasilkan

sedikit pembelokan dari arah arus yang relatif cepat sekitar 45O di lapisan

permukaan dan arah pembelokanya menjadi lebih besar pada aliran arus yang

kecepatanya makin lambat dan mempunyai kedalaman makin bertambah besar.

Semakin dalam perairan, gaya coriolis yang bekerja semakin besar. Akibatnya

akan timbul suatu pembelokkan aliran arus dimana makin dalam suatu perairan

maka arah arus yang terbentuk pada lapisan-lapisan perairan akan makin

dibelokan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman. Efek dari Spiral

Ekman ini adalah akibat efek Coriolis. Dapat ditarik kesimpulan semakin dalam

perairan yang masih dipengaruhi oleh gaya gesekan akibat angin dan semakin

perairan tersebut letaknya berada di lintang besar, spiral ekman ini akan semakin

besar pula derajat pembelokan arusnya.

Arus Ekman, sumber:earth.usc.edu

Dalam membangun model ekman,perlu ditekankan anggapan-anggapan bahwa :

- Kedalaman laut tak terhingga untuk menghindari gesekan kolom air

dengan dasar laut.

- Tidak ada batas lateral serta laut bersifat homogen untuk menghindari

adanya gradien tekanan.

- Arus dan kecepatan angin konstan .

Perlu diingat juga, arus ekman dipengaruhi oleh angin . Apabila angin berhembus

diatas perairan tersebut maka akan membentuk arus ekman tetapi bila angin

berhenti tidak akan terbentuk arus ekman karena arus ekman bukan terbentuk

karena momentum. Hal ini yang akan menjadi pembeda dengan arus yang

disebabkan oleh gaya coriolis saja, apabila angin berhenti arus akan tetap bergerak

karena adanya momentum yang bekerja pada massa air permukaan tersebut.

Ekman transport adalah istilah lain yang sering digunakan yang merupakan bagian

dari teori ekman. Ekman transport adalah istilah yang diberikan untuk transportasi

massa air yang mengalami pembelokkan sebesar 45 derajat yang terjadi pada

lapisan permukaan air hingga kolom air karena adanya pendorong arus ini yaitu

angin sebagai tenaga primer.

Transport ekman ini juga menjadi faktor penting terjadinya upwelling di daerah

pantai. Misalnya bila pantai berada dikanan kita, arah angin transport ekman

mengarah ke pantai (sedang terjadi angin laut) sehingga akan terjadi penumpukan

massa air dipantai. Pada akhirnya akan menyebabkan turunnya massa air

permukaan ke lapisan dalam / downwelling yang disebabkan perbedaan slope

permukaaan air laut. Sebaliknya bila arah angin berasal dari dari daratan ke laut

(sedang terjadi angin darat) yang mengakibatkan terjadinya transport ekman yaitu

gerakan massa air menjauhi pantai. Akan terjadi kekosongan massa air

(divergensi) di daerah pantai. Kekosongan massa air ini akan diisi oleh massa air

dari lapisan dalam yang bergerak ke permukaan yang disebut upwelling.