Fl
Fluida, udara dan air di atmosfer dan lautan yang menyelimuti bumi yang padat,
hampir semuanya berada pada status turbulen. Turbulen sangat efektif dalam transfer
momentum dan panas di lautan. Pengetahuan tentang turbulen dan pengaruhnya di lautan
sangat krusial untuk mengerti bagaimana lautan bekerja dan untuk membangun model
untuk memprediksi bagaimana lautan akan berubah atau interaksi dengan atmosfer untuk
kedepannya (Thorpe, 2005).
Aliran di laut adalah aliran turulen, dan percampuran sebagian besar adalah
hasil dari stirring (gerakan) turbulen
eddy. Percampuran turbulen kebanyakan sepanjang permukaan isopiknal, tempat dimana
terjadinya pelepasan energi yangg sedikit, tetapi percampuran dan perbedaan densitan
air juga terjadi. Hal ini disebut seabgai “percampuran diapiknal” (Open University,
2004).
Setelah beberapa dekade, telah jelas bahwa variasi temperatur dan salinitas
itu sendiri yang menyebabkan percampuran (mixing).
Selama terjadi proses percampuran, panas dan garam akan berdifusi yang terjadi pada
level molekular. Difusi panas lebih cepat dibanding difusi garam, dan reltif cepat
transfer panas dari lapisan yang lebih panas, air yang salinitasnya lebih tinggi
ke lapisan yang lebih dingin, air yang salinitasnya kurang tinggi mungkin menyebabkan
ketidakstabilan dalam skala kecil. Fenomena yang berkaitan dengan difusi panas dan
garam ini adalah salt fingering. Proses
ini berkontribusi signifikan terhadap percampuran vertikal di laut secara umum,
dan fenomena skala sangat kecilnya overturns
konvektif berpengaruh pada karakteristik massa air secara besar (Open University,
2004).
Turbulen akan membawa nutrien dari dasar ke permukaan sehingga fitoplankton
bisa berfotosintesis dan lingkungan laut menjadi subur. Turbulen dekat
permukaan yang digerakkan oleh angin dan proses pendinginan, bisa membawa panas
dari dan ke dalam laut sehingga laut menjadi reservoir sebagai komponen utama
penggerak iklim bumi. Selain itu,
turbulen di dasar perairan menjadi pengontrol pengendapan dan resuspensi
sedimen (Sulaiman, 2000). Turbulensi juga mempengaruhi penjalaran gelombang
akustik dan gelombang optik di laut melalui peristiwa hamburan, refraksi dan
difleksi (Monin, A.S dan R.V Ozmidov, 1985).
Kajian
percampuran massa air sangat berpengaruh pada berbagai isu, mulai dari iklim
regonal yang berkaitan dengan transfer bahang dan massa air tawar ke lapisan
termoklin, serta penting untuk mendapatkan nilai fluks nutrien dari lapisan
termoklin yang bersesuaian dengan lapisan nutriklin (Purwardana et al, 2014).
Mixing
di sekitar selat memainkan peran penting pada variabilitas 20 tahunan dari
suhu, salinitas, konsentrai nutrien dan konsentrasi oksigen terlarut,
kemungkinan juga mengubah amplitudo pasang surut oleh siklus pasang surut 18.6
tahunan (Itoh et al, 2014).
Percampuran turbulen pada batas laut memainkan peran penting pada sirkulasi
global dan transpor panas. Percampuran diapiklinal di laut terbuka berkisar
antara 5 x 10-6 m2s-1 hinga 3 x 10-5
m2s-1. Karena interaksi yang kuat antara arus pasang
surut dan skala kecil topografi dasar, dissipasi turbulen dan percampuran
diapiklinal pada batas laut adalah 100-1000 kali lebih besar dibanding di dalam
lautan terbuka (Munk dan Wunsch, 1998; Garret dan Laurent, 2002 dalam Xu et al,
2012)
Percampuran external dibangkitkan oleh pasang surut,
angin dan arus gravitasi pada perairan pantai. Percampuran berpengaruh pada
ekologi basin pantai seperti fyord, inlet, teluk, dan laguna, karena intensitas
dan perubahan mempengaruhi ventilasi basin tertutup. Percampuran fisik juga
bisa mesuplai nutrien ke zona eufotik, berpotensi meningkatkan pengikatan
karbon untuk fotosintesis. Proses ini terutama sekali penting untuk
produktivitas primer global (Sato et al, 2014).
Pada percampuran massa air, hubungan antara suhu dan
salinitas massa air tersebut akan meunjukkan intensitas dan daerah terjadinya campuran.
Dengan mempelajari hubungan salinitas dan suhu dapat mengetahui proses percampuran
yang dapat terjadi (Arief, 1984).
Sumber:
Arief, D. 1984. Pengukuran Salinitas
Air Laut dan Peranannya dalam Ilmu Kelautan. Oseana Vol. IX (1): 3 – 10.
Itoh, S., Tanaka, Y., Osafune
S., Yasuda I., Yagi M., Kaneko, Konda S., Nishioko., Volkov, Yuri N. Direct
Breaking of Large-Amplitudo Internal Waves in the Urup Strait. Proggres in
Oceanography Vol. 126 : 109-102.
Monin, A.S dan R.V Ozminov.
1985. Turbulence in the Ocean. D. Reidel Pubs.Com.Dordrecht.
Open University. 2004. Ocean
Circulation (second edition). The Open University, Walton Hall, Milton Keynes,
MK6 6AA, England.
Purwandana, A., Purba, M., Atmadipoera,
A.S. Distribusi Percampuran Turbulen di Perairan Selat Alor. Ilmu Kelautan
Vol. 19 (1): 43-54.
Sato, M., Klymak, J.M., Kunze,
E., Dewey, R., Dower, J.F. 2014. Turbulence and Internal Waves in Patricia
Bay, Saanich Inlet, British Columbia. Continental Shelf Research
Vol. 85 : 153-167.
Sulaiman, A. Turbulensi
Laut Banda (Studi Pendahuluan Arlindo Microstructure). Jakarta. BPPT.
Thorpe, S.A. 2005. The Turbulence
Ocean. Cambridge University Press. USA.
Xu, J., Xie, J., Chen, Z.,
Cai, S., Long, X. Enhanced Mixing Induced by Internal Solitary Waves in the
South China Sea. Continental Shelf Research Vol. 49: 34-43
