## Variabilitas Arus Permukaan di Perairan Samudra Hindia Selatan Jawa
Yeyen Novita Sari 1 *, Anindya Wirasatriya 2 , Kunarso 2 , Baskoro Rochaddi 2 , Gentur Handoyo 2
1 Program Sarjana Departemen Oseanografi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
2 Departemen Oseanografi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jl. Prof.H.Soedarto S.H, Tembalang,Semarang, Jawa Tengah 50275 Indonesia
Email: *yeyen.nsari@gmail.com

## ABSTRAK
Arus laut merupakan sirkulasi dari pergerakkan massa air laut secara horizontal maupun vertikal dari satu  lokasi  ke  lokasi  yang  lain  untuk  mencapai  kesetimbangan  dan  terjadi  secara  kontinue.  Letak geografis  Selatan  Jawa  berada  pada  sistem  angin  munson  yang  menyebabkan  kondisi  oseanografi perairan dipengaruhi oleh sistem munson, serta dipengaruhi oleh anomali variabilitas iklim. Penelitian ini  dilakukan  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  variasi  musiman  arus  permukaan  dan  mekanisme pembentukan arus permukaan di Perairan Samudra Hindia Selatan Jawa. Penelitian ini menggunakan data model reanalisis arus permukaan Marine Copernicus tahun 2015. Data kemudian dianalisis dengan data pendukung Sea Level Anomaly dan angin Cross-Calibrated Multi Platform (CCMP) tahun 2015 yang diolah menggunakan Software IDL (Interactive Data Language) sehingga menghasilkan peta pola arus permukaan, peta Sea Level Anomaly, dan peta pola angin. Hasil penelitian ini menunjukkan variasi musiman arus permukaan musim barat dominan bergerak dari barat laut ke tenggara dengan kecepatan arus kuat ditepi samudra. Musim timur arus dominan bergerak menuju arah barat daya dan kecepatan arus kuat berada ditengah samudra, dan musim peralihan I dan peralihan II pola arus bergerak menuju barat daya dan kecepatan arus kuat berada ditengah samudra. Mekanisme pembentukan arus permukaan ditepi  samudra  dipengaruhi  oleh  gradien  magnitudo  SLA  dengan  nilai  korelasi  0,523  dan  ditengah samudra dipengaruhi oleh angin dengan nilai 0,636.
Kata kunci : Angin, Arus Permukaan Laut, Perairan Selatan Jawa, Sea Level Anomaly

## ABSTRACT
Sea  currents  are  the  circulations  of  seawater  mass  movement    horizontally  or  vertically  from  one location to another to reach the equilibrium and occur continuously. The geographical position of South Java is in the Munson wind system that causing the marine oceanographic ocean conditions was affected by the Munson system, and also affected by anomaly in climate variability. This research was conducted to find out seasonal variations in surface currents and the mechanism of surface current formation in the  Indian  Ocean  of  the  South  Java.  This  research  using  theMarine  Copernicus  surface  current reanalysis  model  data  in  2015.  Then  the  data  is  then  analyzing  with  supporting  data  of  Sea  Level Anomaly  and  2015  Cross-Calibrated  Multi-Platform  (CCMP)  wind  which  is  processed  using  IDL Software (Interactive Data Language) to produce a map of surface current patterns, Sea Level Anomaly maps, and wind pattern maps. The results of this research show that seasonal variations in the surface currents of the dominant west season move from the northwest to the southeast with strong currents at the edge of the ocean. The east monsoon dominant current moves towards the southwest and the speed of the strong currents is in the middle of the ocean, and the transitional season I and transition II pattern of the current pettern moves towards the southwest and the speed of the strong currents is in the middle of the ocean. The mechanism of the surface currents information is on the edge of the ocean is influenced by the magnitude gradient of the SLA with a correlation value of 0,523 and in the middle of the ocean- influenced by the wind with a value of 0,636.
Keyword : Sea Level Anomaly, Sea Surface Currents, South Java Water, Wind

## PENDAHULUAN
Arus laut merupakan sirkulasi dari pergerakkan massa air laut secara horizontal maupun vertikal dari satu lokasi ke lokasi yang lain untuk mencapai kesetimbangan dan terjadi secara kontinu. Gerakkan air di permukaan laut terutama disebabkan oleh adanya angin yang bertiup diatasnya, dan dipengaruhi juga oleh faktor lain selain angin, antara lain bentuk topografi dasar laut, daratan mengelilingi lautan,
serta  gaya Coriolis. Arus  permukaan  disebabkan  oleh  adanya  angin  yang  bertiup  diatasnya.  Tenaga angin  yang  memberikan  pengaruh  terhadap  arus  permukaan  sekitar  2%  dari  kecepatan  air  angin  itu sendiri (Yani dan Ruhimat, 2007). Tetapi karena pengaruh rotasi bumi atau pengaruh gaya Coriolis , arus tidak bergerak searah dengan arah angin tetapi dibelokkan ke arah kanan dari arah angin di belahan bumi Utara dan arah kiri di belahan bumi Selatan (Azis, 2006).
Di  wilayah  Indonesia  dikenal  2  jenis  angin  musim  yang  memiliki  pengaruh  besar  terhadap pergerakan arus yaitu angin Musim Barat dan angin Musim Timur (Wyrtki, 1961). Pergerakan angin akan mempengaruhi karakteristik massa air di laut, salah satunya adalah terjadinya perubahan arah arus permukaan. Pergerakan angin yang kencang juga dapat mempengaruhi terjadinya percampuran massa air pada lapisan atas yang mengakibatkan sebaran suhu menjadi homogen (McPhaden dan Hayes, 1991).
Anomali tinggi muka laut adalah besarnya penyimpanan yang terjadi terhadap kondisi rata-rata tinggi muka laut (Marpaung dan Prayogo, 2014).
Letak geografis Selatan Jawa yang berada pada sistem angin monsun yang menyebabkan kondisi oseanografi perairan dipengaruhi oleh sistem monsun (Wyrtki, 1961), serta dipengaruhi oleh anomali variabilitas  iklim  seperti El  Nino dan Ocean  Dipole  Mode (Shinoda,  2004).  Perairan  Selatan  adalah perairan yang kompleks maka dari pada itu dalam penelitian ini akan dikaji tentang variasi musiman arus permukaan dan mekanisme pembentuk arus permukaan di Perairan Samudra Hindia Selatan Jawa.
Tujuan  penelitian  yaitu  mengetahui  variasi  musiman  dan  mekanisme  pembentukan  arus permukaan di perairan Samudra Hindia Selatan Jawa.

## MATERI DAN METODE
Materi  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  terdiri  data  arus  permukaan  dan sea  level  anomaly yang diunduh dari situs http://marine.copernicus.eu , data angin yang diunduh website http//:remss.com selama periode pengamatan dari Januari 2015 sampai Desember 2015 dan semua data memiliki grid reguler 0,25°. Metode penelitian yang digunakan yaitu metode kuantitatif, yang dibagi atas beberapa tahapan yaitu studi literatur, penentuan lokasi penelitian, pengumpulan data, pengolahan dan analisis data.

## Metode Pengolahan Data Arus Permukaan
Pengolahan data arus permukaan dalam bentuk sebaran spasial lalu diolah menggunakan Software pemrograman  yang  bertujuan  untuk  melihat  fenomena  variabilitas  pola  arah  dan  kecepatan  arus permukaan.  Semua  data  harian  arus  permukaan  diubah  dalam  bentuk  rata-rata  bulanan  dan  nantinya didapatkan komponen zonal 𝑢  Timur − Barat dan 𝑣 (Utara – Selatan).
Dalam menghitung kecepatan dan arah arus permukaan digunakan juga persamaan :
𝑉 = 𝑢 / +  𝑣 /
Arah angin: Θ =90 - tan 23 4 5 ; 𝑢 > 0, 𝑣 > 0
90 + tan 23 4 5 ; 𝑢 > 0, 𝑣 < 0 270 - tan 23 4 5 ; 𝑢 > 0, 𝑣 > 0
270 + tan 23 4 5 ; 𝑢 < 0, 𝑣 > 0 Dimana: u = Komponen arus zonal (m/s) v = Komponen arus meridional (m/s) V = Kecepatan total (m/s) Θ = Arah arus
Metode Pengolahan Data Sea Level Anomaly
Pengolahan  citra  satelit  altimetri  dalam  bentuk  sebaran  spasial Sea  Level  Anomaly lalu  dioleh dengan menggunakan Software pemrograman yang bertujuan untuk melihat sebaran SLA di perairan Samudra  Hindia  Selatan  Jawa  dan  dapat  mengetahui  mekanisme  pembentukan  arus  permukaan  di perairan Samudra Hindia Selatan Jawa,. Data SLA harian diubah bentuk rata-rata bulanan, lalu dihitung
perbedaan kemiringan tekanan dari SLA menggunakan rumus phytagoras, untuk mengetahuai sebaran gradien  magnitudo  SLA.  Untuk  mengetahui  variabilitas  temporal  dilakukan  dengan  mengambil tampilan  melintang  pada  koordinat  lintang  tertentu  di  setiap  bulan  yang  mewakili  Perairan  Samudra Hindia Selatan Jawa.

## Metode Pengolahan Data Angin
Pengolahan data angin dari CCMP dalam bentuk sebaran spasial yang lalu diolah menggunakan Software pemrograman yang bertujuan untuk melihat fenomena variabilitas pola arah dan kecepatan angin  dan  dapat  mengetahui  mekanisme  pembentuka  arus  permukaan  di  perairan  Samudra  Hindia Selatan Jawa. Data angin harian diubah dalam bentuk rata-rata bulanan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  olahan  data Gambar  2 menunjukkan  Musim  Barat  pola  arus  permukaan bergerak dari Barat Laut menuju Tenggara, dengan kecepatan arus permukaan kuat berada di wilayah tepi  samudra  Selatan  Jawa  Tengah  sampai  Jawa  Timur  dengan  kecepatan  0,1  m/s  smpai  0,6  m/s ( Gambar 2 ).
JAN AUG MAY OCT
Gambar 2. Pola arus permukaan pada puncak 4 musim tahun 2015.
Hasil ini sesuai dengan Daruwedho et al ., (2016) menyatakan bahwa Musim Barat arus permukaan bergerak dari Barat menuju Timur, hal ini terjadi karena angin Musim Barat bergerak dari benua Asia menuju benua Australia dengan kecepatan angin sebesar 5,7 m/s ( Gambar 3 ), hal ini disebabkan karena belahan  bumi  selatan  khususnya  Australia  lebih  banyak  memperoleh  pemanasan  matahari  daripada benua Asia yang menyakibatkan benua Australia bertekanan rendah dan benua Asia bertekanan tinggi (Wilopo, 2005).
Perbedaan  tekanan  ini  menggerakkan  angin  dari  Barat  menuju  Timur.  Pergerakkan  angin  akan menyuplai  energi  kinetik  dan  mendorong  air  di  permukaan  laut  sehingga  arah  gerakkannya  sesuai dengan arah arus. Tetapi karena pengaruh gaya Coriolis , sehingga arah gerak arus dibelokkan 45° dari arah angin. Angin bergerak dari Barat menuju Timur menyakibatkan massa air juga terdorong bergerak dari  wilayah  Barat  ke  arah  Timur,  sehingga  terjadi  penumpukan  massa  air  di  wilayah  tepi  samudra ( Gambar 4 ) dengan nilai gradien magnitudo SLA sebesar 0,4 dm. Karena adanya penumpukan massa
air di wilayah tepi samudra menyebabkan kecepatan arus permukaan lebih kuat di wilayah tepi samudra dibandingkan wilayah tengah samudra, hal ini juga sesuai dengan pendapat Marpaung dan Harsanugraha (2014).
JAN AUG MAY OCT
Gambar 3. Pola angin pada puncak 4 musim tahun 2015.
JAN AGU MEI OKT
Gambar 4. Pola Gradien Magnitudo SLA Pada Puncak Musim Tahun 2015.
Hubungan antara arus permukaan dengan angin dan gradien magnitudo SLA terlihat pada hasil analisis  temporal  dalam Gambar  6 kecepatan  masing-masing  parameter  mencapai  puncaknya  pada bulan Januari, Juni, dan Januari di wilayah tepi samudra, sedangkan di wilayah tengah samudra pada bulan Oktober, Juni, dan Desember. Hubungan korelasi antara arus permukaan dan gardien magnitudo SLA di wilayah tepi samudra dan wilayah tengah samudra yaitu 0,523 dan 0,152. Sedangkan hubungan arus permukaan dengan angin di wilayah tepi samudra dan tengah samudra yaitu 0,160 dan 0,636 ( Tabel 1 ). Hubungan korelasi antara arus permukaan dan angin memiliki hubungan cukup tinggi di wilayah tengah samudra, hasil korelasi ini diperkuat dengan hasil penelitian Azis (2006) menyatakan bahwa arus permukaan digerakkan oleh angin yang bertiup pada permukaan laut.
Gambar 5. Daerah Uji Penelitian.
Gambar 6. (a) Grafik perbandingan arus permukaan, angin dan gradien magnitudo SLA Lokasi A. (b) grafik perbandingan arus permukaan, angin dan gradien magnitudo SLA Lokasi B.
B A
Tabel 1. Korelasi hubungan antar parameter (a) Lokasi A dan (b) Lokasi B
Arus Permukaan Angin Gradien Magnitudo SLA Arus Permukaan 1 Angin 0,160 1 Gradien Magnitudo SLA 0,523 -0,268 1 Arus Permukaan Angin Gradien Magnitudo SLA Arus Permukaan 1 Angin 0,636 1 Gradien Magnitudo SLA 0,152 0,039 1
Pada Musim Timur pola arus permukaan dominan bergerak menuju arah Barat Daya ( Gambar 2 ). Arus permukaan yang dibangkitkan oleh angin, terlihat dalam ( Gambar 3 ) angin yang berhembus dari Tenggara  menuju  Barat  Laut  dengan  kecepatan  7,6  m/s,  tetapi  karena  adanya  gaya Coriolis menyebabkan arah arus permukaan dibelokkan. Pembelokkan ini menyebabkan arah arus permukaan bergerak menuju Barat Daya, hal ini sesuai dengan penelitian Martono (2017).
Kecepatan  arus  permukaan  di  wilayah  tengah  samudra  lebih  kuat  dibandingkan  di  wilayah  tepi samudra  yaitu  0,4  m/s  ( Gambar  2 ).  Karena  arus  permukaan  bergerak  dari  tekanan  tinggi  menuju tekanan rendah, hal ini dapat dilihat dalam Gambar 4 tekanan permukaan laut tinggi terjadi di wilayah tengah samudra yaitu 0,35 dm, sedangkan di wilayah tepi samudra rendah yaitu 0,1 dm, hasil penelitian ini sama dengan Marpaung dan Prayogo, 2014 menyatakan anomali tinggi muka laut Musim Timur di laut lepas lebih tinggi dibandingkan di wilayah pantai. Perbedaan tekanan permukaan laut ini terjadi karena adanya hembusan angin sejajar pantai dan menyebabkan kekosongan di wilayah tepi samudra, sedangkan  di  wilayah  tengah  samudra  terjadi  penumpukan  massa  air  dan  membangkitkan  arus permukaan, mekanisme ini sesuai dengan hasil penelitian Hadi dan Radjawane (2009) dalam Dimas et al ., (2015).
Musim peralihan I pola arus permukaan bergerak menuju Barat Daya ( Gambar 2 pada bulan mei), hal ini disebabkan karena pengaruh angin Musim peralihan I. Pergerakkan angin Musim Peralihan I bergerak menuju Barat Laut, tetapi karena adanya pengaruh gaya Coriolis menyebabkan arah gerak arus dibelokkan 45°, sehingga arah arus ke Barat Daya.
Sedangkan  kecepatan  arus  permukaan  Musim  Peralihan  I  di  wilayah  tepi  samudra  (9°-10°  LS, 108°-111° BT) lemah dengan kecepatan 0,2 m/s dibandingkan di wilayah tengah samudra (11°-12° LS, 107°-109°  BT)  yaitu  sebesar  0,58  m/s  ( Gambar  2 ).  Fenomena  ini  diduga  terjadi  karena  adanya pengaruh angin dan perbedaan gradien tekanan permukaan laut, sebab arus permukaan bergerak dari tekanan tinggi menuju tekanan rendah. Perbedaan tekanan permukaan laut terlihat dalam Gambar 4 , perbedaan  gradien  yang  lebih  tinggi  ditengah  samudra  dengan  kecepatan  angin  yang  hampir  sama diduga dapat membangkitkan kecepatan arus permukaan yang lebih kuat, dan sebaliknya.
Musim Peralihan II arus permukaan bergerak dari Timur menuju Barat Daya ( Gambar 2 ), hal ini terjadi  karena  pengaruh  pembangkit  dari  arus  permukaan  yaitu  angin  yang  bergerak  dari  Tenggara menuju  Barat  Laut.  Sedangkan  kecepatan  arus  permukaan  pada  Musim  Peralihan  II  di  wilayah  tepi samudra lebih lemah dibandingkan di wilayah tengah samudra mencapai 0,57 m/s. Perbedaan kecepatan ini diduga karena adanya pengaruh perbedaan tekanan, pada Gambar 4 terlihat di wilayah tepi samudra tekanan rendah yaitu 0,1 dm sampai 0,2 dm, sedangkan di wilayah tengah samudra gradien magnitudo SLA kuat yaitu 0,3 dm sampai 0,4 dm, menyakibatkan arus permukaan bergerak menuju ketekanan yang rendah.  Perbedaan  tekanan  permukaan  laut  diduga  disebabkan  karena  adanya  pengaruh  angin  yang
A

## B
bertiup pada Musim Peralihan II yang lemah ( Gambar 3 ), pernyataan ini sesuai dengan Triadmodjo (2008).

## KESIMPULAN
Variasi musiman arus permukaan di Perairan Samudra Hindia Selatan Jawa pada Musim Barat bergerak dari arah Barat Laut menuju Tenggara dengan kecepatan arus permukaan kuat berada ditepi samudra, Musim Timur arus permukaan bergerak menuju Barat Daya dengan kecepatan arus permukaan tengah  samudra  lebih  kuat  dibandingan  ditepi  samudra,  sedangkan  Musim  Peralihan  I  dan  II  arus permukaan  bergerak  menuju  Barat  Daya  dengan  kecepatan  arus  permukaan  kuat  berada  ditengah samudra.  Mekanisme  pembentukan  arus  permukaan  di  Perairan  Samudra  Hindia  Selatan  Jawa dipengaruhi oleh angin dan gradien magnitudo SLA. Arus permukaan dominan dipengaruhi oleh angin di wilayah tengah samudra dan di wilayah tepi samudra dominan dipengaruhi oleh gradien magnitudo SLA . Korelasi arus permukaan dengan angin di wilayah tepi samudra dan tengah samudra yaitu 0,160 dan 0,636, dan korelasi arus  dan gradien magnitudo SLA di wilayah tepi samudra dan tengah samudra masing masing sebesar  0,523 dan 0,152.

## DAFTAR PUSTAKA
Azis, M.F. 2006. Gerak Air di Laut. Oseana, Volume XXXI (4). Hlm:  9 – 21. Daruwedho,  H.,  Sasmito,  B.,  dan  A,  J,  Fauzi.  2016.  Analisis  Pola  Arus  Laut  Permukaan  Perairan Indonesia Dengan Menggunkan Satelit Altimetri Jason-2 Tahun 2010-2014. Fakultas Teknik Geodesi. UNDIP. Vol 5. No 2.
Marpaung, S. dan T. Prayogo. 2014. Analisis Arus Geostropik Permukan Laut Berdasarkan Data Satelit Altimetri. LAPAN, Bandung.
Martono.  2017.  Perubahan  Tinggi  Muka  Laut  Dan  Kosentrasi  Klorofil-A  Di  Perairan  Selatan  Jawa- Sumbawa Selama Indian Ocean Dipole 2016. Lapan. Bandung.
McPhaden. and S. P. Hayes, 1991. On The Variability of Winds, Sea Surface Temperature, and Surface Layer Heat Content in The Western Wquatorial Pasific. J. Geosphys. Res. 96: 3331 – 3342. R. Dimas, R., H. Setiyono dan M. Helmi. 2015. Arus Geostropik Permukaan Musiman Berdasarkan Data  Satelit  Altimetri  Tahun  2012-2013  di  Samudera  Hindia  Bagian  Timur.  Jurnal Oseanografi.Volume 4(4). Hlm: 756 – 764.
Shinoda, T., Harry. H. Hendon, and M. A. Alexander. 2004. Surface and Subsurface Dipole Variability in The Indian Ocean and Its Relation with ENSO. Deep Sea Res.
Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidrologi Terapan. Yogyakarta: Beta Offset. Wilopo,  D.  M.  2005.  Karakter  Fisik  Oseanografi  Di  Perairan  Barat  Semuatera  Dan  Selatan  Jawa- Sumbawa Dari Data Satelit Multi Sensor. Ilmu kelautan. IPB.
Wyrtki, K., 1961. PhysicalOcenography of the South East Asian Waters, Naga Report Vol.2 Scripps, Institute Oceanography, California.
Yani, A dan Ruhimat, M. 2007. Geologi. Bandung : Gralindo Media Pratama.