Suhu Laut: Sumber, Anggaran Panas, dan Distribusi

Baca artikel ini untuk mempelajari tentang suhu lautan: sumber, anggaran panas, dan distribusi!

Studi tentang suhu lautan penting untuk menentukan pergerakan dan karakteristik volume air yang besar, jenis dan distribusi organisme laut di berbagai kedalaman lautan, iklim daratan pesisir, dll.

Tiga jenis instrumen yang digunakan untuk merekam suhu laut, yaitu. (i) termometer tipe standar digunakan untuk mengukur suhu permukaan, (ii) termometer pembalik digunakan untuk mengukur suhu di bawah permukaan, dan (iii) termograf. Saat ini, instrumen perekam otomatis otomatis juga digunakan sebagai pengganti termometer yang disebutkan di atas.

Sumber Panas di Lautan:

Matahari adalah sumber utama energi untuk lautan, seperti untuk hal lain di bumi ini. Selain itu, lautan juga dipanaskan oleh panas dalam lautan itu sendiri.

Air laut dipanaskan oleh tiga proses:

(1) Penyerapan radiasi dari matahari maksimum di daerah lintang rendah karena insolasi vertikal dan durasi siang hari yang lebih lama, sedangkan penyerapannya terus menurun ke arah kutub. Bahkan dalam garis lintang yang sama, insolasi matahari yang diterima oleh lautan bervariasi karena faktor-faktor seperti arus dan kekeruhan.

(2) Arus konveksi di badan air juga memanaskan air samudra. Karena suhu bumi meningkat dengan bertambahnya kedalaman, air laut pada kedalaman yang sangat tinggi memanas lebih cepat daripada lapisan air bagian atas di lautan. Jadi, terjadi sirkulasi konveksi lautan di lapisan bawah air laut yang menyebabkan terjadinya sirkulasi panas di dalam air.

(3) Energi kinetik dihasilkan akibat gesekan yang disebabkan oleh angin permukaan dan arus pasang surut yang meningkatkan tekanan pada badan air. Dengan demikian air laut menjadi panas.

Air laut didinginkan oleh proses yang disebutkan di bawah ini:

1. Radiasi balik dari permukaan laut terjadi karena energi matahari yang pernah diterima dipancarkan kembali sebagai radiasi gelombang panjang dari air laut.
2. Pertukaran panas antara laut dan atmosfer terjadi, tetapi hanya jika air laut lebih dingin atau lebih hangat dari atmosfer.
3. Penguapan terjadi saat air laut hangat, permukaan dingin, dan stratifikasi atmosfer tidak stabil.

Anggaran Panas Lautan:

Anggaran panas, secara umum, menunjukkan bahwa pasokan energi total seimbang dengan hilangnya jumlah energi yang sama. Mosby melihat bahwa rata-rata surplus tahunan insolasi antara garis khatulistiwa (0°) dan 10°LU adalah sekitar 0,170 gm kal/cm ² /menit, sedangkan sekitar 0,040 gm kal/cm ² /menit. antara 60°LU sampai 70°LU. Perbedaan kelebihan insolasi ini benar-benar hilang jika kita mempertimbangkan semua daerah lintang.

Distribusi Suhu Lautan:

Distribusi suhu dipandu oleh faktor-faktor berikut:

1. Rata-rata durasi insolasi harian dan intensitasnya.
2. Penipisan energi oleh insolation, refleksi, hamburan dan penyerapan.
3. Albedo permukaan laut dan sifatnya bervariasi tergantung sudut pancaran sinar matahari.
4. Sifat fisik permukaan laut, misalnya titik didih air laut meningkat pada salinitas yang lebih tinggi dan sebaliknya.
5. Perpindahan panas melalui penguapan dan kondensasi.
6. Angin biasa; menyeret air permukaan yang hangat atau dingin ke tempat-tempat yang dingin atau hangat di dunia masing-masing: fenomena ini menyebabkan naiknya air dingin di sabuk arus laut yang hangat dan sebaliknya; Kondisi permukaan laut yang berkabut di pantai timur laut Amerika Serikat merupakan akibat dari angin dingin yang bertiup dari darat ke laut.
7. Kondisi cuaca lokal seperti siklon, badai, dan angin topan.
8. Adanya punggungan bawah laut; suhu dipengaruhi karena pencampuran air yang lebih sedikit di satu sisi punggungan ke bawah, sementara pencampuran air yang lebih besar terjadi di sisi lain punggungan.
9. Bentuk lautan: laut dengan luas lintang di daerah lintang rendah memiliki air permukaan yang lebih hangat daripada laut dengan luas membujur; misalnya, Laut Mediterania yang luas secara garis lintang mencatat suhu yang lebih tinggi daripada Teluk California yang luasnya membujur.

Kisaran Suhu Laut:

Lautan dan lautan menjadi panas dan dingin lebih lambat dari permukaan tanah. Oleh karena itu, walaupun insolasi matahari maksimal pada jam 12 siang, suhu permukaan laut paling tinggi pada jam 2 siang.

Kisaran suhu harian atau harian rata-rata hampir 1 derajat di lautan dan lautan. Suhu tertinggi di permukaan air dicapai pada pukul 14.00 dan terendah pada pukul 05.00 Kisaran suhu diurnal tertinggi di lautan jika langit bebas awan dan atmosfer tenang.

Kisaran suhu tahunan dipengaruhi oleh variasi insolasi tahunan, sifat arus laut dan angin yang berlaku. Suhu maksimum dan minimum di lautan sedikit lebih lambat daripada suhu di daratan (maksimum di bulan Agustus dan minimum di bulan Februari). Samudra Pasifik utara dan Atlantik utara memiliki kisaran suhu yang lebih besar daripada bagian selatannya karena perbedaan kekuatan angin yang bertiup dari darat dan arus laut yang lebih luas di bagian selatan samudra.

Selain kisaran suhu tahunan dan diurnal, ada juga fluktuasi suhu laut secara periodik. Misalnya, siklus bintik matahari 11 tahun menyebabkan suhu laut naik setelah jeda 11 tahun.

Suhu Permukaan Laut:

Suhu permukaan lautan digambarkan secara grafis oleh isoterm. Suhu menurun dari khatulistiwa ke kutub. Namun demikian, suhu permukaan laut tertinggi teramati tidak persis di ekuator melainkan sedikit ke arah utara ekuator: hal ini disebabkan adanya luas daratan maksimum di utara garis lintang 0°.

Badan air di belahan bumi selatan, secara keseluruhan, menampilkan suhu rata-rata yang lebih tinggi daripada di belahan bumi utara karena proporsi luas daratan yang lebih besar di belahan bumi utara menyerap lebih banyak energi matahari daripada air. Apalagi karena adanya benua di belahan bumi utara, sirkulasi air dan pengangkutan panas tidak efisien di belahan bumi ini, sedangkan di belahan bumi selatan justru sebaliknya.

Distribusi Suhu Horizontal:

Distribusi suhu horizontal ditunjukkan oleh garis isotermal, yaitu garis yang menghubungkan tempat-tempat yang suhunya sama. Isoterm permukaan laut pada bulan Februari, untuk Samudera Atlantik, mengungkapkan bahwa garis isotermal berjarak dekat di selatan Newfoundland, dekat pantai barat Eropa dan Laut Utara dan kemudian isoterm melebar untuk membuat tonjolan ke arah utara dekat pantai. Norway.

Penyebab fenomena ini terletak pada Arus Labrador dingin yang mengalir ke arah selatan sepanjang pantai Amerika Utara yang menurunkan suhu wilayah tersebut lebih tajam dibandingkan tempat lain pada garis lintang yang sama; pada saat yang sama Arus Teluk yang hangat mengalir menuju pantai barat Eropa dan meningkatkan suhu pantai barat Eropa.

Di bagian barat daya Atlantik, isoterm menonjol ke arah barat daya karena arus Brasil yang hangat tetapi di bagian timur Atlantik selatan, isoterm membelok ke arah barat laut karena arus Benguela yang dingin. Lebih jauh ke selatan, isoterm sejajar karena arus angin barat yang konstan.

Distribusi suhu di Atlantik utara dan selatan tidak simetris. Misalnya, di Atlantik utara, isoterm 5°C menyentuh garis lintang 70°LU sedangkan di bagian selatan Atlantik tidak pernah melintasi garis lintang 50°S karena Arus Teluk yang hangat lebih kuat dan mencapai garis lintang yang jauh lebih tinggi daripada Brasil yang dingin. saat ini. Apalagi ada perbedaan yang cukup besar antara bagian timur dan barat Atlantik. Di bagian barat dekat pantai Labrador, tercatat suhu 0°C tetapi suhu 9° hingga 13°C ditemukan di pantai barat Eropa.

Di laut marjinal, suhu bervariasi karena garis lintang dan lokasi, misalnya, Mediterania mencatat suhu yang lebih tinggi daripada Samudra Atlantik tetangganya, tetapi Baltik dan Teluk Hudson lebih dingin daripada Atlantik.

Di bagian utara Pasifik, isoterm dan garis lintang hampir sejajar, tetapi di pantai Amerika Utara isoterm membelok sedikit ke utara di bawah pengaruh arus Kuroshio yang hangat dan isoterm di sepanjang pantai Jepang berjarak dekat karena dinginnya Oyashio saat ini.

Di wilayah khatulistiwa di bagian barat Pasifik, suhu tinggi tercatat sebagai arus hangat khatulistiwa yang mengalir ke arah selatan. Di bagian timur Pasifik, suhu rendah terjadi karena pengaruh Arus Peru yang dingin. Di Pasifik selatan, isoterm membuat putaran kecil karena hangatnya Peru atau Arus Humboldt.

Di Samudera Hindia, isoterm 25°C, 27°C dan 28°C menempati lokasi sentral lautan. Ke arah selatan tidak ada perbedaan yang diamati dengan Pasifik karena isoterm secara kasar mengikuti paralel kecuali lingkaran kecil di dekat Tanjung Harapan karena arus Agulhas yang dingin. Isoterm membelok ke selatan di dekat pantai Afrika Utara karena arus dingin yang mengalir ke arah barat daya dari Cape Guardafui.

Isoterm yang sama membelok ke utara di Laut Arab ketika memasuki semenanjung India, tetapi di Teluk Benggala membelok ke arah selatan karena efek pergeseran monsun. Badan air tertutup seperti Laut Merah memiliki suhu lebih tinggi ke arah selatan karena campuran air laut terbuka. Teluk Persia mencatat suhu yang lebih rendah daripada Samudra Hindia di bawah pengaruh daratan dingin.

Kondisi Agustus sangat berbeda dengan kondisi isotermal Februari. Di Atlantik, es di Kutub Utara mencair sehingga menghasilkan loop ke utara dari semua isoterm di Selat Davis. Belokan tajam isoterm ke utara di pantai Norwegia tidak ada pada bulan Agustus. Rata-rata isoterm di Atlantik utara bergeser ke utara pada bulan Agustus. Pasifik selatan menunjukkan garis isotermal dan garis lintang yang ditempatkan secara paralel. Ke arah barat lautan yang berdekatan di wilayah Australia-Asia menyaksikan suhu setinggi 28°C karena arus khatulistiwa yang mengalir ke barat menarik air hangat ke arah Pasifik barat.

Di Samudra Hindia, suhu permukaan tertinggi 28°C tercatat di atas Laut Arab dan Teluk Benggala. Pada bulan Agustus, laut tertutup seperti Laut Merah dan Teluk Persia menunjukkan suhu yang lebih tinggi (30° hingga 33°C) daripada lautan terbuka karena kontaknya dengan daratan yang hangat.

Distribusi Suhu Vertikal:

Ada penurunan suhu secara bertahap dengan meningkatnya penurunan. Biasanya, 90 persen panas matahari diserap di air setinggi 15,6 m (60 kaki) paling atas. Suhu air laut sesuai dengan suhu permukaan hanya sampai kedalaman sekitar 100 m, dan dengan penurunan lebih jauh, suhu umumnya menurun.

Di lautan dan lautan tropis, tiga lapisan dapat dikenali dari permukaan ke bawah. Lapisan pertama setebal 500 m dengan temperatur bervariasi antara 20° dan 25°C. Di daerah pertengahan garis lintang, lapisan atas ini hanya ditemukan selama musim panas. Lapisan termodin ditemukan tepat di bawah lapisan pertama. Hal ini ditandai dengan penurunan suhu yang cepat dengan bertambahnya kedalaman. Lapisan ketiga sangat dingin dan memanjang sampai ke dasar laut.

Berbeda dengan lautan tropis, di Daerah Kutub hanya teridentifikasi satu lapisan air dingin. Itu memanjang dari permukaan ke bawah.

Karena suhu menurun dalam air dengan meningkatnya penurunan, beberapa ilmuwan membagi lautan menjadi dua zona besar: (i) zona fotik atau eufotik yang memanjang dari permukaan atas hingga 200 m; zona fotik menerima insolasi matahari yang memadai; dan (ii) zona afotik yang terbentang dari 200 m ke dasar laut; zona ini tidak menerima sinar matahari yang memadai.

Berikut ini adalah ciri-ciri distribusi suhu vertikal laut:

1. Meskipun suhu menurun dengan bertambahnya kedalaman hingga sekitar 2000 m, suhu di bawahnya menjadi hampir stagnan. Bahkan di garis lintang tropis suhu jarang melebihi 4,4°C pada sekitar 1524 m di bawah; turun dari 1,7°C menjadi 0°C pada ketinggian sekitar 4267 m.
2. Laju penurunan suhu dengan kedalaman lebih besar di khatulistiwa daripada di kutub: suhu permukaan lebih tinggi di daerah lintang rendah, sedangkan suhu di kedalaman hampir sama di lintang tinggi dan rendah.
3. Suhu permukaan dan penurunannya ke bawah dipengaruhi oleh upwelling air dasar. Di daerah air dingin upwelling, penurunan suhu secara vertikal lebih kecil daripada daerah lain yang tidak terpengaruh oleh upwelling bahkan di lintang rendah. Kondisi seperti itu diamati di pantai Afrika dan California.

4. Dalam beberapa kasus, air permukaan yang padat tenggelam karena konvergensi dengan lapisan dasar atau menengah yang padat. Jadi, air dingin tenggelam dan bergerak menuju garis lintang bawah yang lebih hangat. Dalam proses ini laju penurunan suhu dipengaruhi di lintang yang lebih rendah. Di daerah Kutub Utara dan Antartika yang dingin, air dingin yang tenggelam dan pergerakannya menuju garis lintang yang lebih rendah diamati.
5. Di daerah khatulistiwa, air permukaan terkadang menunjukkan suhu dan salinitas yang lebih rendah karena curah hujan yang tinggi, sedangkan lapisan di bawahnya memiliki suhu yang lebih tinggi.
6. Laut tertutup baik di garis lintang rendah maupun tinggi mencatat suhu yang lebih tinggi di bagian bawah; namun faktor di balik fenomena ini berbeda dari laut tertutup lintang tinggi hingga laut tertutup lintang rendah.

Laut tertutup di lintang rendah seperti Laut Saragasso, Laut Merah, dan Laut Mediterania memiliki suhu dasar yang tinggi karena insolasi yang tinggi sepanjang tahun dan pencampuran air hangat dan dingin yang lebih sedikit. Di laut tertutup ini, percampuran bebas air dibatasi karena dasarnya berbentuk piring dan air dangkal ditemukan di punggung kapal selam.

Dalam kasus laut tertutup lintang tinggi, lapisan bawah air lebih hangat karena air dengan salinitas dan suhu yang sedikit lebih tinggi bergerak dari laut luar sebagai arus bawah permukaan. Oleh karena itu, pembalikan suhu dengan kedalaman sering terjadi.

7. Kehadiran penghalang bawah laut dapat menyebabkan kondisi suhu yang berbeda di kedua sisi penghalang. Misalnya, di Selat Bab-el-Mandeb, penghalang kapal selam memiliki ketinggian sekitar 366 m. Akibatnya, suhu air permukaan di Laut Merah untuk bulan terpanas adalah 29,4°C sedangkan pada kedalaman 800 depa adalah 21,1°C. Di sisi lain penghalang, suhu pada 800 depa di Samudera Hindia sekitar 2,8°C.

Formasi Es di Laut:

Pembentukan es di Samudra Arktik dan Antartika sangat memengaruhi suhu global lautan.

Es berasal dari sumber berikut:

(i) Es sungai memiliki pengaruh penting di landas kontinen Siberia dan Amerika.

(ii) Hujan salju di atas tanah diendapkan setiap tahun pada akhirnya membentuk es lapangan. Floe ice terbentuk ketika field ice pecah berkeping-keping. Floes selanjutnya dipecah untuk membentuk paket es. Gunung es adalah bongkahan es besar yang mengapung di laut setelah terpisah dari tempat asalnya.

Pembentukan es di daerah lintang tinggi menghasilkan arus laut dingin yang mengalir dari daerah lintang tinggi, misalnya Arus Labrador, Arus Oyashio, Arus Peru, Arus Benguela, arus Australia Barat dll. Arus laut dingin bertemu dengan arus hangat menghasilkan cuaca siklon dan berkabut.

Selain itu, arus dingin mengalir sebagai arus bawah ­permukaan laut menuju daerah lintang rendah yang mengakibatkan upwelling arus laut. Misalnya, upwelling arus Canary di dekat pantai barat British Isles dan Skandinavia menghasilkan pertumbuhan formasi plankton (makanan ikan) yang melimpah. Jadi ikan merupakan produk utama daerah ini.