A.Cahaya Di Dalam Samudera Dan Serapan Cahaya
Cahaya matahari di dalam samudra penting untuk berbagai alasan,yaitu sebagai berikut:
- Memanaskan air laut;
- Menghangatkan lapisan permukaan;
- Menyediakan energi yang diperlukan oleh phytoplankton;
- Digunakan untuk navigasi oleh binatang di dekat permukaan,dan;
- Refleksi cahaya di bawah permukaan tanah digunakan untuk pemetaan konsentrasi butir hijau daun dari angkasa.
Cahaya di samudra berpindah dengan suatu kecepatan sama dengan kecepatan cahaya di suatu ruang hampa yang dibagi oleh indeks bias ( n), yang mana secara khas n= 1.33.Karenanya percepatan di dalam air adalah sekitar 2.25×108 m/s. Sebab cahaya berpindah lebih lambat di dalamair dibanding di udara, beberapa cahaya direfleksikan di permukaan lautan . Karena cahaya yang bersinar ke bawah lurus/langsung pada dengan lautan, reflectivas adalah ( n- 1)2/(n+ 1)2. Untuk air laut,reflectivas adalah 0.02= 2%. Karenanya kebanyakan cahaya matahari yang mencapai permukaan lautan adalah yang dipancarkan ke dalam lautan, sedikit yang dicerminkan/direfleksikan. ini berarti bahwa cahaya matahari yang menyinari samudra di garis balik kebanyakan diserap di bawah permukaan lautan, cahaya matahari sedikit dicerminkan kembali ke atmospir .
 |
| Gambar 1. Antara 3 hingga 30 persen cahaya matahari dipantulkan oleh permukaan laut. Selanjutnya, hampir semua warna dari spektrum cahaya akan diserap secara berturut-turut pada 200 meter pertama, kecuali warna biru. | | |
Konsep Penting
- Kepadatan di (dalam) samudra ditentukan oleh temperatur, salinitas, dan tekanan.
- Perubahan salinitas dalam samudra sangat kecil, dan studi massa air dan arus memerlukan densitas dengan suatu ketelitian 10 komponen per juta.
- Densitas tidak terukur, ia dihitung dari pengukuran temperatur kadar garam, dan tekanan menggunakan persamaan keadaan air laut.
- Kalkulasi salinitas [yang] akurat memerlukan definisi temperatur akurat dan kadar garam dan keakuratan suatu persamaan keadaan akurat.
- Salinitas sukar untuk menggambarkan dan untuk mengukur. Untuk menghindari kesukaran,oceanographers menggunakan daya konduksi sebagai ganti densitas. Mereka mengukur daya konduksi dan mengkalkulasi kepadatan dari temperatur, daya konduksi, dan tekanan.
- Suatu lapisan yang bercampur (mixed layer) dari densitas dan temperatur tetap pada umumnya ditemukan di puncak 1–100 meter dari samudra . Kedalaman ditentukan oleh kecepatan angin dan perubahan panas terus menerus melalui permukaan lautan.
- Untuk membandingkan kepadatan dan temperatur massa air pada kerendahan berbeda di dalam samudra, oceanographers menggunakan temperatur potensi dan kepadatan potensi yang memindahkan kebanyakan dari pengaruh tekanan pada kepadatan.
- Kumpulan (Parcel )air di bawah lapisan yang bercampur (mixed layer) berjalan terus sepanjang permukaan netral.
- Temperatur permukaan di samudra pada umumnya diukur di laut menggunakan ember atau temperatur suntikan. Peta temperatur [yang] global mengkombinasikan pengamatan ini dengan pengamatan atas pancaran inframerah dari permukaan lautan yang diukur oleh suatu avhrr di angkasa.
- Daya konduksi dan Temperatur pada umumnya diukur secara digital sebagai fungsi dari tekanan yang menggunakan satuan ctd. Sebelum tahun 1960–1970 salinitas dan temperature diukur pada dengan kasar 20 kerendahan yang menggunakan botol Nansen diturunkan sejajar dari suatu kapal. Botol yang dibawa membalikkan termometer yang merekam kedalaman dan temperatur dan membawa kembali sampel air dari kedalaman itu yang digunakan untuk menentukan salinitas diatas kapal kapal .
- Cahaya dengan cepat diserap(diabsorbsi) dalam samudra . 95% dari cahaya matahari diserap di 100 m bagian atas ]air laut yang jernih. Cahaya matahari jarang menembus lebih dalam dibanding beberapa meter di perairan pantai keruh.
- Phytoplankton merubah warna air laut, dan perubahan warna dapat diamati dari angkasa. warna air digunakan untuk mengukur konsentrasi phytoplankton dari angkasa.
B. Lapisan-lapisan Kegelapan Di Lautan Dalam
Informasi Terkini dalam Ilmu Kelautan
1. Laut terbagi menjadi dua bagian besar:
- Laut permukaan yang tercampur dengan energi dan sinar matahari.
- Laut dalam dimana energi dan sinar matahari tidak lenyap.
2. Laut permukaan dan laut dalam berbeda dari segi suhu, massa, tekanan dan tingkat cahaya matahari, serta biota-biota yang hidup di masing-masing laut. Kedua laut ini dipisahkan dengan gelombang dalam.
3. Gelombang Dalam
Gelombang dalam menutupi laut dalam dan merupakan garis pemisah antara laut dalam dan laut permukaan. Sebagaimana arus permukaan itu menutupi permukaan laut dan menjadi pemisah antara air dan udara. Gelombang dalam ini tidak ditemukan kecuali pada 1904 M. Panjang gelombang dalam berkisar antara puluhan hingga ratusan kilometer. Sedangkan tinggi gelombang dalam berkisar antara 10 hingga 100 meter.
4. Kegelapan di laut dalam semakin bertambah seiring kedalaman laut, hingga didominasi kegelapan pekat yang dimulai dari kedalaman + 200 meter. Pada kedalaman ini dimulai penurunan suhu yang memisahkan antara air permukaan yang hangat dan air kedalaman yang dingin. Selain itu, pada kedalaman ini terdapat gelombang dalam yang menutupi air dingin di kedalaman laur. Lalu cahaya tidak ada sama sekali pada kedalaman + 1000 meter. Terkait dengan sebaran kegelapan di kedalaman laut, para nelayan menemukan bahwa cahaya terhisap bahkan pada perairan yang jernih, bahwa dasar laut yang miring dan berpasir putih itu berubah warnanya secara bertahap, hingga tersembunyi secara total seiring bertambahnya kedalaman, dan bahwa tembusan cahaya itu berbanding terbalik dengan bertambahnya kedalaman. Alat paling sederhana untuk mengukur kedalaman tembusan cahaya di perairan samudera adalah The Secchi Disk.Meskipun alat tersebut adalah alat paling mudah untuk mengukur penembusan cahaya ke dalam air secara perkiraan, dan meskipun alat ini digunakan secara luas, namun pengukuran kegelapan di air laut secara cermat tidak bisa dilakukan kecuali setelah menggunakan alat-alat potret pada akhir abad yang lalu. Kemudian alat pengukuran cahaya mengalami perkembangan dengan menggunakan sel-sel elektrolight pada tahun 30-an, dan sesudah manusia menciptakan alat yang memungkinkan mereka untuk menyelam hingga kedalaman, bahkan ke dasar laut.
Informasi tentang kekuatan cahaya pada berbagai kedalaman samudera
Di dalam samudera yang dalam, cahaya tidak ada sama sekali, dan kegelapannya berlapis-lapis. Biota dan ikan yang hidup di dalamnya bertumpu potensi kimiawi untuk melahirkan cahaya yang mereka gunakan untuk menuntut jalan. Bahkan ada beberapa jenis yang tidak memiliki penglihatan dan menggunakan cara lain selain penglihatan untuk merasakan apa yang ada di sekitarnya. Kegelapan-kegelapan ini dimulai pada kedalaman + 200 meter, dan seluruh sinar matahari tertutup pada kedalaman + 1000 meter, dimana cahaya tidak ditemukan sama sekali. Sebagaimana sebagian besar unsur ikan pada kedalaman tersebut dal air. Hal itu untuk menghadapi tekanan yang sangat besar.
Kegelapan yang Berlapis-Lapis
Kegelapan pekat yang dimulai dari 50 hingga 1000 meter itu terjadi akibat berlapis-lapisnya kegelapan, dan itu timbul karena dua sebab utama:
 |
| Gambar 2.pengaruh gelombang permukaan terhadap pantulan sinar | | | | |
1. Kegelapan Kedalaman.
Cahaya matahari terdiri dari tujuh warna (merah, oranye, kuning, hijau, nila dan ultraviolet dan biru. Masing-masing warna memiliki panjang gelombang tersendiri. Kemampuan cahaya untuk menembus air tergantung pada panjang gelombangnya. Semakin pendek gelombang cahaya, maka semakin besar kekuatannya untuk menembus air. Karena itu, cahaya warna merah akan terserap pada kedalaman + 20 meter, dan sesudah itu keberadaannya tersembunyi. Dari sinilah muncul kegelapan warna merah. Seandainya penyelam terluka pada kedalaman 25 meter dan ia ingin melihat darah yang mengalir, maka ia akan melihatnya berwarna hitam karena tidak adanya cahaya warna merah.Sementara cahaya oranye terserap pada kedalaman sekitar 30 meter. Di sini muncul kegelapan lain di bawah kegelapan warna merah, yaitu kegelapan warna oranye. Pada kedalaman sekitar 50 meter warna kuning terserap, pada kedalaman sekitar 50 meter warna hijau terserap, pada kedalaman sekitar 125 meter, warna ultraviolet dan ungu terserap. Dan warna yang paling terakhir terserap adalah warna biru, yaitu pada kedalaman sekitar 200 meter dari permukaan laut. Dengan demikian, terciptalah kegelapan warna cahaya matahari secara berlapis-lapis, yang disebabkan air yang menyerap warna pada kedalaman yang berbeda-beda.
2. Kegelapan tabir.
Kegelapan tabir dan kegelapan kedalaman bersama-sama menciptakan kegelapan yang pekat di samudera yang dalam. Kegelapan tabir itu berupa:
- Kegelapan awan. Biasanya awan menutupi permukaan samudera yang dalam akibat penguapan air, dan awan itu menjadi tabir yang relatif bagi cahaya matahari, sehingga terjadilah kegelapan pertama pada tabir-tabir, yang kita lihat dalam bentuk bayangan awan pada permukaan tanah dan laut.
- Kegelapan gelombang permukaan. Permukaan yang miring pada gelombang permukaan laut merupakan permukaan yang memantulkan cahaya matahari. Orang yang mengamati permukaan laut dapat melihat sejauh mana kilauan cahaya yang dipantulkan permukaan miring dari gelombang permukaan.
- Kegelapan pada gelombang dalam.
 |
| Gambar 3.selat Gibaltrar diambil dari satelit. |
Ditemukan gelombang dalam yang menutupi laut yang dalam. Gelombang dalam itu dimulai dari kedalaman 70 hingga 240 mater. Milyaran biota mengambang di permukaan gelombang dalam. Terkadang gelombang dalam itu naik hingga permukaan laut, sehingga biota-biota tersebut tampak seperti sampah yang bertumpul di permukaan laut. Itulah yang menjadikannya tabir bagi cahaya matahari untuk menembus laut yang dalam, sehingga dengan demikian terciptakan kegelapan yang ketiga di bawah kedua kegelapan awan dan gelombang permukaan.
 |
Gambar 4.tabir-tabir yang menghalangi cahaya (awan, gelombang permukaan, gelombang dalam)
|
SUMBER:
