Jenis-Jenis Arus Laut (Materi OSN Geografi)

Arus adalah proses kesetimbangan pergerakan massa air menyebabkan perpindahan horizontal dan vertikal massa air. Pergerakan arus tersebut dapat dikatakan pergerakan massa air dari tempat yang tinggi menuuju tempat yang rendahArus air sungai yang terlalu kuat di suatu lokasi sangat berbahaya, karena dapat merusakkan tanggul, pematang pintu air, dan dapat mengakibatkan pendangkalan di sekitar pintu air maupun saluran air karena sedimentasi dan erosi.

Gerakan arus terutama ditentukan oleh adanya angin yang bertiup di atasnya, namun pada daerah sungai lebih ditentukan oleh bentuk dan sifat air yaitu mengalir dari dataran tinggi ke dataran rendah. Angin sebagai salah satu faktor penentu adanya arus air vertikal yang dikenal sebagai upwelling dan sinking pada beberapa daerah pantai. Hal ini terjadi dalam keadaan dimana arah angin barat sejajar dengan garis pantai. 

• Faktor yang mempengaruhi terjadinya arus:
  - Angin
• Sirkulasi angin dan permukaan lautan berhubungan sangat erat, kecuali di Antartika

            - Efek Coriolis
            - Gaya yang disebabkan oleh rotasi bumi ke arah timur

• Menyebabkan air permukaan, angin, dan benda yang digerakkan oleh angin yang tidak bergesekan langsung dgn bumi, bergerak ke arah kanan pada bumi bagian utara dan ke arah kiri pada bumi bagian selatan.

            - Pasang Surut
            - Aliran sungai
            - Ekman spiral

            - Spiral Ekman

• Lapisan air permukaan berbelok dengan sudut 45 derajat ke sebelah kanan dari arah angin di belahan bumi utara (45 derajat ke sebelah kiri arah angin di belahan bumi selatan)
• Arus yang dihasilkan oleh angin mempunyai kecepatan 2% dari kecepatan angin yang menggerakkan arus.
• Angin dapat menyebabkan arus hingga kedalaman minimal 100 m, karena air yang bergerak lambat mengalir seperti lapisan-lapisan tipis yang bergeser satu di atas yg lain
• Setiap lapisan dibelokkan ke sebelah kanan dari lapisan di atasnya, shg arah arus berubah dengan bertambahnya kedalaman.
• Net water movement akibat spiral Ekman adalah 90 derajat  sblh kanan dari arah angin (di bumi utara).
• Velocity vectors at different depths trace out a spiral about a line perpendicular to water surface.
• Wind-induced currents are 90 derajat , 180 derajat  or more to wind direction 
• Where flow is 180 derajat  to wind, velocity is ~4% of surface velocity 
• We say that the wind ‘penetrates’ to depth where flow is 180 derajat  to wind. Water above this depth of penetration is Ekman layer
• Wind speed, water viscosity, & magnitude of Coriolis effect all affect depth to wind penetrates.
• Wind generally penetrates to greater depths at low latitudes (except right at equator)

Apa Itu Upwelling dan Downwelling?

Upwelling merupakan gerak vertikal arus laut dari dasar laut yang memiliki temperatur yang dingin serta kaya akan nutrisi, ke arah permukaan laut.

Downwelling merupakan gerak vertikal dari permukaan laut yang hangat ke arah bawah yang membawa kandungan senyawa oksigen.

Penyebab terjadinya arus upwelling dan downwelling :

1. Posisi matahari di ekuator dapat menjadi penyebab arus upwelling dan downwelling. Posisi matahari menjadikan temperatur permukaan bumi khususnya di lautan menjadi hangat. Air yang hangat ini bergerak menuju ke arah air yang memiliki temperatur yang lebih rendah. Temperatur yang lebih rendah terdapat di bagian dalam lautan. Kemudian arus ini menyebar pergerakannya ke bagian permukaan air.
2. Bertemunya beberapa arus di permukaan lautan yang berbeda arah. Apabila hal ini terjadi, maka arus air dari permukaan akan bergerak ke bawah (downwelling).
3. Angin yang terjadi di pesisir pantai dapat juga menjadi penyebab upwelling dan downwelling. Angin ini juga dapat mempercepat percepatan dari upwelling dan downwelling atau biasa disebut dengan coastal upwelling and coastal downwelling. Hal ini juga akan semakin mudah terjadi apabila ada pengaruh dari gaya gravitasi bulan dan gerak rotasi bumi.
4. Kontur atau bentuk muka permukaan dasar laut bisa juga menjadi penyebab terjadinya upwelling dan downwelling. 

Keuntungan dari proses upwelling dan downwelling di lautan adalah arus downwelling dapat membawa senyawa gas yang diperlukan makhluk hidup di bawah laut untuk tetap hidup. 

Sebaliknya, upwelling dapat membawa nutrisi - nutrisi yang dapat menjadi makanan bagi rantai makanan di lautan.

Arus downwelling dan upwelling yang ekstrim dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit turbin bagi tenaga potensial air yang digerakkan oleh kekuatan arus serta perbedaan temperatur yang ekstrim.

Kerugian dari proses upwelling dan downwelling di lautan adalah arus upwelling dan arus downwelling yang terlalu ekstrim dapat merugikan kelangsungan hidup bagi suatu habitat ekosistem.

Longshore Current adalah arus laut yang arahnya sejajar dengan garis pantai. Arus ini dapat membentuk garis pantai menjadi berkelok-kelok. Longshore current terjadi diantara daerah gelombang pecah dan garis pantai, dimana saat gelombang datang membentuk sudut miring dengan garis pantai pecah maka terjadi ingshore current akibat gradien momentum flux di daerah surf zone. Arus sejajar pantai mempunyai kecepatan yang relatif kecil rata-rata 0,3 m/det, meskipun anus sejajar pantai ini umumnya mempunyai kecepatan rendah, tetapi sangat mempengaruhi proses-proses litoral transport karena bergerak sepanjang pantai dalam waktu yang lama dan terus menerus selama ada gelombang, sehingga mampu memindahkan sedimen untuk itu perlu dibahas kecepatan arus sejajar pantai sebagai penggeraknya.

Rip Current adalah arus yang arah gerakannya tegak lurus dengan garis pantai. Arus ini berawal dari gelombang yang datang dari arah laut menuju pantai. Setelah sampai di pantai arus tersebut kemudian akan menemukan jalan kembali ke arah laut. Arus ini biasanya sering terjadi di daerah sempit seperti di pantai yang terdapat gosong pasir tau dermaga. Rip Current sangat berbahaya karena dapat menyeret wisatawan ke tengah laut. Di Indonesia contoh pantai yang sering terdapat rip current adalah Pantai Parangtritis.  

Arus kekeruhan/turbidt current adalah saat bergerak cepat, air sedimen sarat bergerak menuruni lereng melalui air, atau cairan lain. Bergerak saat ini karena memiliki kerapatan yang lebih tinggi daripada cairan melalui yang mengalir-kekuatan pendorong arus kekeruhan berasal dari sedimen, yang menjadikan padat air keruh daripada air jernih di atas. Deposit dari arus kekeruhan disebut turbidit a.

Arus kekeruhan adalah contoh dari kepadatan atau gravitasi arus, yang meliputi: front samudera, longsoran, lahar, aliran piroklastik dan aliran lava. Arus kekeruhan dasar laut biasanya digunakan untuk menggambarkan arus bawah air di danau dan lautan, yang biasanya dipicu oleh gempa bumi, merosot dan sungai sedimen sarat. Mereka ditandai dengan depan yang jelas, juga dikenal sebagai kepala, diikuti oleh lapisan yang dikenal sebagai tubuh saat ini.

Arus kekeruhan merupakan ciri khas dari daerah di mana ada ketidakstabilan seismik dan lereng bawah laut, lereng parit terutama kapal selam margin lempeng konvergen, lereng benua dan ngarai kapal selam margin pasif.

Dengan meningkatnya kemiringan landas kontinen, kecepatan meningkat saat ini, sebagai kecepatan meningkat aliran, turbulensi meningkat, dan saat ini menarik lebih banyak sedimen. Peningkatan sedimen juga menambah kepadatan arus, dan dengan demikian kecepatannya lebih jauh. Arus kekeruhan dapat mencapai kecepatan sampai setengah kecepatan suara [rujukan?] [Klarifikasi diperlukan].

Arus kekeruhan secara tradisional didefinisikan sebagai orang gravitasi sedimen mengalir di mana sedimen ditangguhkan oleh turbulensi fluida. [1] [2] Namun, istilah 'kekeruhan berjalan diadopsi untuk menggambarkan fenomena alam yang sifat yang tepat seringkali tidak jelas. Gejolak dalam arus kekeruhan tidak selalu mekanisme dukungan yang membuat sedimen dalam suspensi; Namun besar kemungkinan turbulensi adalah mekanisme dukungan butir primer atau tunggal di arus encer (<3%). [3] Definisi yang lebih rumit oleh pemahaman yang tidak lengkap dari struktur turbulensi dalam arus kekeruhan, dan kebingungan antara istilah bergolak (yaitu terganggu oleh pusaran) dan keruh (yaitu buram dengan sedimen). [4] Kneller & Buckee 2000 mendefinisikan arus suspensi sebagai 'aliran yang disebabkan oleh aksi gravitasi pada campuran keruh cairan dan (ditangguhkan) sedimen, berdasarkan perbedaan kerapatan antara campuran dan cairan ambien '. Arus kekeruhan adalah saat suspensi di mana cairan interstitial adalah cairan (biasanya air); arus piroklastik adalah satu di mana cairan interstitial adalah gas.