Angin darat terjadi pada malam hari karena udara di atas lautan lebih titik-titik daripada di atas daratan

Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari. Daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan sehingga suhu udara di darat lebih panas dibandingkan diangin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan sehingga suhu udara di darat lebih panas dibandingkan di laut.
 

1. Suhu dan Perpindahan Panas

Kemampuan daratan dalam menyimpan panas berbeda dengan air.  Daratan akan lebih cepat bereaksi untuk menjadi panas ketika menerima radiasi dari pada lautan. Sebaliknya daratan akan lebih cepat pula menjadi dingin daripada lautan pada waktu tidak ada insolation.  Akibatnya di daratan terdapat perbedaan suhu yang am at besar bila dibandingkan dengan yang terjadi di lautan.  Kisaran suhu di lautan: -1,87 oC s/d 42 oC.  Sementara di daratan: -68 oC s/d 58 oC. 

Panas yang dipindahkan dari laut ke daratan mempunyai pengaruh yang lunak terhadap iklim di daerah pantai.  Sebagai contoh, terdapat perbedaan suhu yang besar yang terjadi di daerah antara Victoria yang terletak di Pantai Barat Canada dengan Winnipeg yang terletak di tengah-tengah daratan Amerika-Utara.  Kedua tempat ini terletak pada kedudukan yang sama namun memiliki perbedaan suhu yang besar.  Suhu maksimum rata-rata setiap tahun di bulan Januari adalah 35,6 OF di Victoria jika dibandingkan dengan di Winnipeg yang bersuhu – 8,1 OF.  Perbedaan suhu ini timbul karena daerah daratan Victoria dipanasi pada waktu musim dingin oleh adanya angin dari laut yang ada di sekitarnya dan didinginakan pada waktu musim panas.  Setelah Winnipeg yang terletak di tengah-tengah daratan, terlalu jauh untuk dapat menerima pengaruh angin lunak yang berasal dari lautan ini, sehingga perbedaan suhu di daerah ini besar baik musim dingin maupun musim pasan (Hutabarat dan Evans, 1985).

Angin laut dan angin darat  Angin laut dan angin darat timbul karena adanya perbedaan pemanasan antara daratan dan lautan.  Setiap pagi hari sinar matahari akan memanasi daratan jauh lebih cepat daripada lautan, sehingga udara di atas daratan menjadi lebih cepat panas.

Akibatnya tekanan udara di daratan menjadi lebih rendah dari lautan.  Perbedaan ini akan mengakibatkan angin dari arah laut bergerak/bertiup ke daratan.  Kejadian sebaliknya terjadi pada waktu malam hari, dimana daratan jauh lebih cepat menjadi dingin daripada lautan.  Akibatnya udara di atas daratan menjadi lebih dingin dan tekanan udara menjadi lebih tinggi dari lautan.  Perbedaan ini sekarang mengakibatkan angin bertiup dari arah daratan ke lautan (Gambar 2.12.1)

Gambar 2.12.1.  Proses terjadingan Angin laut dan Angin darat                      (Sumber, Nontji, 1987)

Angin sangat menentukan terjadinya gelombang dan arus di permukaan laut, dan curah hujan dapat menentukan salinitas perairan.   Angin disebabkan karena adanya perbedaan tekanan udara yg merupakan hasil dari pengaruh ketidakseimbangan pemanasan sinar matahari terhadap tempat tempat yg berbeda di permukaan bumi.

Seluruh permukaan bumi dapat dibagi menjadi beberapa daerah utama yang mempunyai tekanan rendah dan tinggi yg tergantung kepada letak lintang.  Hal ini menyebabkan timbulnya tiga sistem angin utama. 

1. Angin yg terletak pada lintang antara 0o dan 30o yg dikenal sebagai Trade Winds. Angin bertiup dari arah Timur ke Barat
2. Angin yg terletak pada lintang antara 30o dan 60o yg bertiup dari Barat ke Timur 
3. Angin yg terletak di daerah kutub (antara 60o sampai ke kutub) yang umum bertiup dari arah Timur ke Barat

Gambar 2.12.2  Tekanan atmosfer dunia.  Area bertekanan tinggi

ditandai dengan titik-titik hitam.

       Gambar 2.12.3  Sistem angin utama dunia.  Daerah tropik adalah

daerah yang relatif  tenang.

Pola angin yg sangat berperan di Indonesia adalah angin musim (monsoon). Angin musim ini bertiup secara mantap ke arah tertentu pada suatu periode sedangkan pada periode lainnya angin bertiup secara mantap pula dengan arah yg berlainan.  Posisi Indonesia anatara benua Asia dan Australia membuat kawasan ini paling ideal untuk berkembangnya angin musim. Musim Barat: Desember, Januari dan Pebruari ⇒ angin berhembus dari Asia menuju ke Australia ⇒ curah hujan tinggi.  Musim Timur: Juni, Juli, Agustus ⇒ sebaliknya angin berhembus dari Australia menuju ke Asia ⇒ curah hujan rendah. 

1. Curah Hujan dan Siklus Air

Komposisi air di bumi: 97,3 % dari lautan, 2,7 % dari daerah daratan, dan 0,01 % berbentuk uap air.  Walaupun jumlah air yang terdapat di atmosfer relatif kecil, mereka sangat penting artinya sebagai dasar dari terbentuknya hujan.  Hilangnya air dari lautan oleh karena besarnya penguapan yg kemudian masuk ke dalam atmosfer selalu terjadi secara seimbang dengan besarnya curah hujan melalui suatu proses yang dikenal sebagai hydrologic cycle (siklus hidrologi).  Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.  

  Pada garis besarnya siklus hidrologi terjadi secara seimbang, tetapi kadang kadang terdapat juga adanya perbedaan yg begitu besar antara penguapan dan curah hujan yg terjadi pada beberapa tempat tertentu di dunia.  Penguapan cendrung tinggi pada daerah daerah yang  mempunyai suhu tinggi, angin kuat, dan kelembaban yang rendah daerah subtropik.

 Gambar 2.12.4. Siklus hidrologi (Sumber: Soemarto, 1987)

Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan es dan salju,  atau hujan gerimis. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. 

Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda: Evaporasi / transpirasi , Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah, dan Air Permukaan. 

• Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di

tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es. 

• Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.
• Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

Temperatur air laut berkisar antara -20 C sampai 300 C. Temperatur yang rendah biasanya terdapat pada laut-laut di sekitar kutub dan pada dasar laut dalam. Sedangkan temperatur air laut yang tinggi terdapat pada laut-laut di daerah Arid. Laut Merah dan selat Bab El Mandeb temperaturnya sekitar 290 – 300 C. Karena di dalam air laut bergerak baik secara horizontal maupun vertikal, maka temperatur air tersebut dibagi-bagi kebagian yang jauh/dalam. Juga panas selalu digunakan untuk penguapan.

1. Proses adiabat dalam air laut

Bila kita turunkan satu kolom (massa) air sampai kedalaman tertentu, karena tekanan air sekelilingnya lebih tinggi maka terjadi penyusutan volume dan menyebabkan temperatur naik. Sebaliknya bila kita naikan air dari ke dalaman 1.000 meter ke permukaan, tekanan air sekelilingnya menurun maka terjadi pemgembangan volume menyebabkan penurunan temperatur massa air yang dinaikan itu. Turun naiknya temperatur karena turun naiknya massa air, dalam kenyataannya sukar untuk dibuktikan karena selalu akan dipengaruhi oleh temperatur sekelilingnya. Dalam kenyataannya makin dalam air, temperaturnya makin rendah.

1. Temperatur insitu dan temperatur potensial

Temperatur insitu yaitu temperature pada tempat air itu terdapat. Dapat diukur dengan menggunakan thermometer yang dapat dibalikan (thermometer kantel).

Temperatur potensial yaitu temperatur yang telah diperhitungkan setelah turun naiknya temperature akibat turun naiknya tempat air tersebut. Turun naiknya temperatur pada air tidak seberapa besar, yaitu tiap 1000 meter hanya sekitar 0,1240 C Misalnya salinitas air laut 34 %0 , pada kedalaman 1.000 meter temperaturnya 100 C. Bila dinaikan ke permukaan, maka temperatur potensialnya 100 – 0,1240 C = 9,8760 C

Sumber panas air laut adalah sinar matahari. Sinar matahari tersebut oleh air sebagian dipantulkan kembali ke atmosfer dan sebagian lagi diabsorpsi (diserap) oleh air. Besar kecilnya sinar yang dipantulkan tergantung pada letak lintang tempat/tinggi matahari. Makin kearah kutub (makin kecil kemiringan sudut sinar datang), maka sinar yang dipantulkan makin besar. Pada ketinggian matahari 900 (di Khatulistiwa) sinar yang dipantulkan sekitar 3 %, pada ketinggian matahari 400 sinar yang dipantulkan 4 %, pada ketinggian matahari 50 sinar yang dipantulkan 40 %.

Panas yang diterina oleh air laut, sebagian dikembalikan lagi ke atmosfer baik dengan jalan konveksi (perambaran/pemindahan panas) dari air ke udara maupun dengan jalan evaporasi (penguapan). Karena gerakan air (turbulensi), panas yang diabsorpsi disebar luaskan ke berbaghai arah baik secara horizontal maupun sevara vertical. Temperatur air laut makin dalam makin rendah. Di lautan terbuka temperatur air pada ke dalaman 4000 meter sekitar 20 C. Amplitudo harian pada laut terbuka kecil sekali, yaitu rata-rata antara 0,20 – 0,30 C.

Pada malam hari karena bersentuhan dengan udara yang ada di atasnya, maka temperatur air dipermukaan terjadi pendinginan sehingga terjadi air di permukaan lebih dingin dari air yang ada di bawahnya. Air yang dingin berarti volumenya mengecil dan padat serta berat jenisnya naik (bertambah berat). Dengan demikian pada malam hari terjadi gerakan air vertikal. Air dari permukaan turun sedangkan air pada lapisan bawahnya yang lebih panas akan naik ke permukaan.

Akibat pemanasan dari matahari, ada perbedaan temperatur air laut dengan temperatur di daratan. Karena perbedaan temperatur ini menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan udara yang menimbulkan terjadinya angin laut dan angin darat. Angin laut dan angin darat terjadi karena perbedaan pemanasan/pendinginan antara daratan dan lautan pada siang dan malam hari.

Pada siang hari permukaan daratan lebih cepat panas akan naik ke atas (tekanan minimum), sedangkan di laut temperaturnya lebih dingin (tekanan maksimum). Akibatnya terjadi gerakan angin dari laut ke daratan yang disebut angin laut. Sebaliknya pada malam hari daratan lebih cepat melepaskan panas dari pada di laut. Di darat tekanannya maksimum dan di laut tekanannya minimum. Oleh karena itu pada malam hari terjadi angin dari darat ke laut yang disebut angin darat.

1. Temperatur lautan dibelahan Bumi Utara dan dibelahan Bumi Selatan

Temperatur lautan dibelahan Bumi Selatan umunya lebih rendah dari temperatur lautan dibelahan Bumi Utara, hal ini disebabkan karena:

• Lautan dibelahan Bumi Selatan lebih luas dari pada lautan dibelahan Bumi Utara. Laut di belahan Bumi Utara 60,7 % sedangkan dibelahan Bumi Selatan 80,9 %.
• Bagian lautan dibelahan Bumi Utara lebih luas terletak di daerah tropis, sedang lautan di belahan Bumi Selatan yang terletak di daerah tropis lebih sempit. Lautan di belahan Bumi Selatan yang luas berada pada daerah sedang. Bahkan pada lintang 550 – 65 0 LS luas lautan melebihi 99 %.
• Lautan dibelahan Bumi Utara lebih banyak mendapat pengaruh arus panas dari pada lautan pada Bumi Selatan. Arus panas dibelahan Bumi Utara seperti arus Kuroshio (Pasifik Utara) dan arus Gulfstream (Atlantik Utara) pengaruhnya sangat luas terhadap temperatur lautan yang didatanginya. Dengan adanya arus panas tersebut, maka sepanjang pantai Eropa Barat sampai dengan pantai Barat Norwegia bebas dari pembekuan.

Temperatur di lautan yang terletak pada derajat yang sama hampir sama. Oleh karena itu garis-garis isotherm di atas lautan lebih sejajar dari pada garis-garis isotherm di atas daratan. Peralihan perubahan temperatur dari Ekuator kearah Utara atau kearah Selatan lebih teratur di atas lautan dari pada di atas daratan, kecuali daerah-daerah pengaruh arus. Arus dapat merubah garis-garis isotherm, misalnya arus Gulfstream bias menyebabkan garis-garis isotherm di lautan Atlantik sebelah Barat Eropah melengkung ke Utara. Selabiknya arus Labrador di sebelah Timur Amerika Utara menyebabkan garis-garis isotherm melengkung ke Selatan.

1. Temperatur laut Pedalaman

Temperatur laut Pedalaman tergantung kepada tinggi ambang yang memisahkan dengan lautan terbuka. Temperatur itu dari atas ke bawah mula-mula turun sampai pada neveau tertentu, kemudian relative tetap sampai ke dasarnya. Air lautan terbuka hanya dapat mempengaruhi temperature air laut Pedalaman sampai setinggi ambang. Sedang air yang ada dibawah puncak ambang tidak dapat masuk ke laut Pedalaman. Sehingga air laut pedalaman temperaturnya yang sesuai dengan temperature air laut terbuka setinggi ambang. Dengan mengukur temperatur air dasar laut Pedalaman, dapat diketahui berapa tinggi ambang. Temperatur air dasar laut Pedalaman sama dengan temperatur air laut terbuka setinggi ambang. Makin dalam ambang makin rendah temperatur minimumnya.

Selain dari itu temperature minimum itu selalu lebih tinggi dari temperature potensial. Yaitu temperature yang biasanya terjadi pada kedalaman tersebut bila tidak ada ambang. Ada kalanya air di bagian atas lebih dingin dari pada di bagian dasar. Jadi temperature air terdingin biasanya tidak terdapat pada dasar laut, tetapi pada bagian­bagian tertentu. Hal ini kemungkinan disebabkan karena adanya pemanasan dari kulit bumi itu sendiri.

1. Penyebaran temperatur air laut secara vertikal

Di dalam laut sama halnya dengan di atmosfer, yaitu terdapat lapisan-lapisan berdasarkan temperaturnya. Umumnya makin dalam laut, temperaturnya makin rendah. Amplitudo harian tidak berpengaruh pada bagian – bagian air yang dalam, misalnya amplitude pada kedalaman 50 meter hanya kira-kira 1/5 dari amplitude di permukaan. Jika amplitudo di permukaan 50 C, maka pada kedalaman 50 meter amplitudonya hanya 10 C.

Lapisan-lapisan kedalaman air laut berdasarkan kedalamannya :

• 0 - 100 meter, lapisan permukaan, banyak terjadi turbulensi karenanya sedikit sekali terjadi perbedaan temperature bersifat homogen
• 100 – 800 meter, terjadi penurunan temperatur yang cepat (sangat drastis). Lapisan ini disebut lapisan thermoklin. Salinitas air laut juga mengalami penurunan.
• 800 – 1.200 meter, terdapat minimum temperature dan minimum salinitas.
• 200 – 3.000 meter, temperature air laut terus turun. Pada beberapa tempat ada kenaikan temperatur sedikit.
• Bagian dasar laut, tempertur minimum.

Temperatur tertinggi bukan terdapat pada permukaan air laut, tetapi pada lapisan dengan kedalaman 1 meter, hal ini disebabkan karena:

• Di bagian atas terjadi pemancaran panas kembali ke atmosfer.
• Karena terjadi konveksi dengan udara, bila udara tersebut merupakan massa dingin.
• Di bagian permukaan terjadi penguapan (penguapan memerlukan panas).

Lapisan thermoklin, karena penurunan suhu yang sangat drastis maka seolah-olah lapisan ini terpisah dengan lapisan yang lainnya. Karena lapisan air yang ada di atasnya (lapisan permukaan) temperaturnya lebih tinggi maka kepadatan airnya lebih kecil dari lapisan thermoklin yang temperaturnya lebih dingin. Dengan kata lain lapisan air yang dalam dan dingin itu lebih padat dari pada air permukaan yang hangat. Sehingga terjadi perbedaan kepadatan yang dapat menyebabkan terjadinya pemantulan gema suara dari lapisan thermoklin ini.

Lapisan thermokline, dapat memantulkan gema suara bila echosounder dibunyikan. Lapisan air yang dapat merefleksikan gema suara disebut deep scattering layer.

Deep scattering layer dapat terjadi juga pada sekelompok ikan, gerombolan udang­udang kecil atau juga berupa kumpulan larva-larva ikan. Deep scettering layer yang ditimbulkan karena seklompok ikan yang biasanya berkumpul pada tempat tempat yang banyak bahan makanan terutama zooplankton. Sifat zooplankton ini biasanya bermigrasi secara vertical. Pada malam hari zooplankton bergerak ke permukaan, sedangkan pada siang hari bergerak turun. Karena bahan makanan ikan tersebut mengadakan migrasi vertikal maka seklompok ikan itupun bergerak mengikuti gerakan zooplankton maka deep scettering layer itupun memperlihatkan gerakan sesuai dengan migrasi zooplankton harian.

Sinar matahari dapat menembus lapisan air laut bagian permukaannya saja. Makin dalam pengaruh sinar matahari semakin lemah, bahkan pada laut-laut dalam sinar matahari sudah tidak lagi berpengaruh sehingga laut menjadi gelap gulita.

Dilihat dari kondisi cahaya dalam laut secara vertical dapat diklasifikasikan dedalam 3 zone, yaitu:

1. Zone eufotik (0 – 150 m), terdapat pada permukaan sampai pada kedalaman dimana cahaya matahari memungkinkan berlangsungnya proses fotosintesis
2. Zone disfotik (150 – 1000 m), berada di bawah zone eufotik, cagaya sudah terlampau redup untuk memungkinkan terjadinya preses fotosintesis.
3. Zone afotik (lebih dari 1000 m), zone yang paling bawah yang merupakan zone yang gelap gulita sepanjang masa.

Pada laut dalam yang gelap, sinar-sinar berasal dari binatang-binatang yang memancarkan sinarnya sendiri seperti jenis ubur-ubur, corals, ascidian, siphomorphorus, fishlet dan lain-lain

Dari kedalaman 300 meter photometer dapat menangkap sinar cahaya dari beberapa macam organisma yang menyinarkan cahayanya 200 – 1000 kali lebih kuat dari pada cahaya umumnya. Beberapa jenis ikan laut dalam, kadang-kadang seluruh tubuhnya bercahaya, ada pula yang hanya menyinarkan cahayanya dari sisi badannya, dari atas kepalanya dan ada pula yang dari ekornya.

Energi sinar matahari yang masuk kedalam air laut itu diabsorpsi, dihamburkan, dan sebagian diubah menjadi energi panas. Snar matahari terdiri dari sinar yang tampak seperti sinar yang terurai pada rainbow (katumbiri), dan sinar-sinar yang tidak tampak oleh mata kita seperti sinar ultraviolet dan inframerah. Air laut mempunyai daya selektif untuk mengabsorpsi sinar matahari. Warna air laut tampak hijau kebiru­biruan, hal ini disebabkan karena tiap lapisan air laut mempunyai daya seleksi absorpsi yang berbeda-beda terhadap setiap sinar cahaya matahari.

• Pada lapisan air permukaan (0 – 0,5 meter) air hanya mengabsorpsi sinar inframerah yang tidak nampak oleh mata kita, sehingga dipermukaan tampaknya putih.
• Sampai pada kedalaman 5 meter, sinar yang diabsorpsi mula-mula sinar hijau dan sinar kebiru-biruan.
• Pada kedalaman 50 meter, lapisan air itu mengabsorpsi sinar yang biru hijau yang menyebabkan warna air permukan tampak biru.

Matahari menyinarkan energinya ke permukaan air laut, bila posisi matahari di zenith 98 % dari energinya mencapai permukaan laut dan diabsorpsi oleh air laut tersebut. Tetapi bila matahari ada 100 di atas horizon hanya 65 % energi matahari tersebut yang diabsorpsi oleh air laut sisanya direfleksikan oleh permukaan air laut ke atmosfer. Selain penyinaran secara langsung dari matahari air laut juga menerima cahaya difusi dari langit. Kira-kira 95 % dari energi juga masuk ke dalam air laut dan dapat mempengaruhi warna laut itu sendiri.

Faktor lain yang mempengaruhi warna air laut adalah;

• Warna hijau, karena air biru dengan dasar laut yang putih karena endapan kapur sehingga tampak hijau.
• Warna merah, bila pada laut tersebut tumbuh plankton algae merah misalnya yang terdapat pada laut Merah.
• Warna kuning, seperti yang terjadi di laut Kuning karena adanya lumpur tanah loss yang berwarna kuning yang berasal dari gurun Gobi yang terbawa oleh sungai Hoang Ho atau oleh angin ke laut tersebut.
• Mengan dung humus (sisa tanaman) yang sangat pekat.