Jelaskan perubahan densitas air laut jika tiba-tiba suhu permukaan berubah dingin

Nama     : Kurniawan

Nim         : 08101005002

M.K         : Tugas Praktek laut

      Jelaskan perubahan densitas air laut jika tiba-tiba suhu permukaan berkurang dan menjadi dingin, apa yang terjadi pada permukaan air lautdan  lapisan dalam ??

Gambar 1.1 Keadaan laut pada kedua musim yang berbeda

Ø  Kondisi I, menggambarkan keadaan yang normal atau stabil. Air permukaan dengan densitas rendah otomatis suhu tinggi dan salinitas rendah, sedangkan pada laut dalam densitas bertambah dengan bertambahnya salinitas dan berkurangnya temperatur, kecuali pada temperatur di bawah densitas maksimum (air tawar adalah pada 4^oC; sedang air laut pada titik beku -1,9^oC).

Ø  Untuk kondisi II, pada saat air laut mendingin dan membeku menjadi es terjadi perubahan suhu (T), salinitas (S) dan densitas (ρ). Ketika air permukaan membeku otomatis densitas bertambah dengan bertambahnya salinitas dan berkurangnya temperatur, kecuali pada temperatur di bawah densitas maksimum.

Air permukaan laut mendingin sehingga densitasnya naik dan air turun karena massa air yang mengental akan terasa berat (Gambar 1.2). Es laut terbentuk oleh pembekuan air laut. Bila air laut mulai membeku maka es tawar akan terbentuk dan kandungan salinitas (garam) di sekitarnya akan bertambah sehingga akan meningkatkan densitas dan menurunkan titik beku (Gambar 1.2). Dalam air laut dengan salinitas normal, es laut dapat terbentuk bila seluruh kolom air mendingin sekitar –1,9^oC. Hal ini tidak akan terjadi di cekungan laut yang dalamnya beberapa kilometer. Es laut kemudian terlihat hanya dapat terbentuk di air dangkal, es laut terbentuk dimana airnya bersalinitas rendah berada di atas air dengan salinitas tinggi, karena es yang terbentuk hanyalah air murni bukan air yang bersalinitas tinggi, es akan berada dia atas atau terapung karena es lebih ringan dibandingkan air.

Pada lapisan laut dalam, karena terjadi pembekuan air pada lapisan permukaan dan es laut yang terbentuk kurang asin dibandingkan air laut dimana ia membeku sehingga menyebabkan densitas (massa air) meningkat dan salinitas (kandungan garam) menjadi bertambah untuk air laut yang tersisa di sekitarnya (dibawah lapisan es) menyebabkan air di sekitarnya akan menjadi lebih berat, sehingga air dari lapisan permukaan akan mencari keseimbangan yaitu terjadi penurunan massa air yang densitasnya atau massa airnya lebih tinggi menuju air yang densitasnya lebih rendah.

Akan tetapi pada kondisi ini suhu pada laut dalam akan tetap konstan yaitu lebih tinggi dari suhu permukaan, karena es laut yang dapat terbentuk tidak lebih dari ± 2 meter  bila seluruh kolom air mendingin sekitar –1,9^oC. Hal ini tidak akan terjadi di cekungan laut yang dalamnya beberapa kilometer, karena  energi matahari dapat menembus permukaan air pada saat musim panas dan menyimpan panas karena sifat air sulit menyimpan  panas dan sulit melepaskan panas atau dapat juga disebabkan oleh sirkulasi thermohaline yang membawa energi panas dari lintang sedang (equator) menuju linttang tinggi (kutub). Jadi bila es terbentuk, suhu di laut dalam akan cenderung tetap tersimpan. Begitu juga dengan salinitas, salinitas akan tetap konstan karena pada kedalaman tertentu  pengaruh dari permukaan tidak terlalu di perhitungkan, seperti evaporasi dan sebagainya.

      Jadi kesimpulan dari keadaan tersebut adalah awal pembekuan atau terbentuknya es di permukaan (atas) nilai  densitas meningkat dan di lapisan laut dalam (bawah)  menurun sehingga keadaan tersebut di kategorikan tidak stabil.

      Seiring dengan berjalannya waktu akan terjadi penurunan massa air yang densitasnya lebih tinggi ke lapisan yang densitasnya lebih rendah yaitu massa air permukaan akan turun menuju lapisan laut dalam sehingga akan membentuk keadaan yang stabil.

Gamabr 1.2 Temperatur titik beku, titik leleh dan densitas maksimum larutan berfungsi sebagai konsentrasi garam terlarut.

Perlu diperhatikan bahwa densitas maksimum terjadi di atas titik beku untuk salinitas di bawah 24,7 ‰ dan di bawah titik beku untuk salinitas di atas 24,7 ‰. Hal ini mengakibatkan adanya konveksi panas.

• S < 24.7 : air menjadi dingin hingga dicapai densitas maksimum, kemudian jika air permukaan menjadi lebih ringan (ketika densitas maksimum telah terlewati) pendinginan terjadi hanya pada lapisan campuran akibat angin (wind mixed layer) saja, dimana akhirnya terjadi pembekuan. Di bagian kolam (basin) yang lebih dalam akan dipenuhi oleh air dengan densitas maksimum.
• S > 24.7 : konveksi selalu terjadi di keseluruhan badan air. Pendinginan diperlambat akibat adanya sejumlah besar energi panas (heat) yang tersimpan di dalam badan air. Hal ini terjadi karena air mencapai titik bekunya sebelum densitas maksimum tercapai.