Sirkulasi Massa Air Permukaan

lapisan eufotik akan sulit terangkat ke lapisan permukaan kecuali bila terjadi pergerakan vertikal massa air.

2.7. Penginderaan Jauh Inderaja Kelautan

Pengukuran beberapa paramater oseanografi selain dilakukan langsung secara in-situ di lokasi pengukuran pelayaran ataupun menggunakan buoys, juga banyak dilakukan menggunakan sensor satelit inderaja. Parameter oseanografi yang bisa diamati menggunakan sensor satelit dan memiliki arti penting bagi proses fisika-kimia dan biologi di lautan adalah sebaran SPL; sebaran dan kelimpahan klorofil-a; sebaran suspended matter; kekeruhan perairan; anomali tinggi paras laut; pola dan kecepatan arus permukaan; serta angin permukaan laut. Teknologi inderaja dipandang sangat membantu dalam pengamatan dinamika oseanografi disebabkan kemampuan tekniknya yang bersifat sinoptik meliputi daerah yang luas dalam waktu bersamaan, serta memiliki kemampuan pengamatan secara repetitif dan dapat menghasilkan data secara time series. Sejak diluncurkannya satelit sumberdaya alam yang dirancang khusus untuk studi kelautan seperti sensor Coastal Zone Color Scanner CZCS dan Advanced Very Heigh Resolution Radiometer AVHRR, telah banyak dilakukan studi mengenai distribusi SPL dan konsentrasi klorofil-a serta hubungannya dengan hasil tangkapan ikan. Hasil penelitian di perairan Jepang menunjukkan bahwa ikan saury terkosentrasi di antara front massa air panas dan masa arus dingin, dengan jelas terlihat dari citra satelit Tameishi, 1996. Menurut Laur et al., 1984, citra SPL dan konsentrasi klorofil bersamaan dengan hasil tangkapan albakora secara jelas menunjukkan ketersediaan albakor berhubungan dengan oceanic front. Aplikasi satelit sensor altimeter untuk melihat tinggi paras laut mampu mendeteksi proses divergen dan konvergen. Tinggi paras laut negatif - berhubungan dengan terjadinya proses divergen yang menyebabkan wilayah ini menjadi subur Zainuddin, et al., 2002. Akibat terjadinya divergensi, lapisan termoklin juga terangkat sehingga lapisan renang ikan-ikan tertentu juga ikut terangkat. Penerapan teknologi penginderaan jauh untuk kelautan semakin berkembang yang diikuti dengan peluncuran berbagai satelit yang membawa berbagai jenis sensor. Setelah sensor CZCS tidak berfungsi lagi, Jepang meluncurkan sensor OCTS pada tahun 1995. Selanjutnya pada tahun 1996 Amerika Serikat meluncurkan sensor ocean color Sea Viewing Wide Field of View Sensor SeaWiFS. Generasi berikutnya yang diluncurkan adalah sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer MODIS, Ocean Color Imager OCI, Ocean Scanning Multispectral Imager OSMI dan Global Imagery GLI.

2.7.1. Inderaja Thermal Suhu Permukaan Laut

Penginderaan jauh yang dimanfaatkan untuk pendeteksian SPL adalah penginderaan jauh sensor thermal. Pada intinya mengukur radiasi thermal dari gelombang elektromagnetik yang dipantulkan lapisan permukaan laut. Radiasi pantulan yang ditangkap oleh sensor satelit adalah radiasi pantulan pada panjang gelombang thermal infra red mulai dari infra merah dekat, menengah dan infra merah jauh near infra red: 0,7 m - 3 m; middle infra red : 3m - 8 m; dan far infra red :8 m – 1000 m. Pantulan gelombang elektromagnetik thermal yang diterima sensor ini mengandung informasi bahang panas pada lapisan permukaan laut yang diamati sekaligus mengambarkan SPL perairan tersebut. Pengukuran suhu dengan sensor infra merah thermal dilakukan berdasarkan prinsip bahwa semua benda dengan suhu di atas nol derajat absolut 0 K atau -272 C memancarkan energi elektromagnetik secara terus menerus. Objek dibumi juga merupakan sumber radiasi. Besarnya energi yang diradiasikan oleh suatu objek merupakan fungsi suhu permukaan objek tersebut, sesuai dengan hukum Stefan Boltzman berikut: W= σT 4 .....................................................................................................1 dimana: W : jumlah tenaga yang dipancarkan dari permukaan objek Wm -2 σ : tetapan Stefan Boltzman 5,6697 x 10 -8 Wm -2 K -4 T : suhu absolut objek K Jumlah energi yang dipancarkan dari suatu objek bervariasi menurut T 4 , dan oleh karena itu energi tersebut akan meningkat cepat sekali dengan adanya peningkatan suhu. Hukum ini berlaku untuk benda hitam black body. Suatu benda hitam merupakan suatu radiator hipotetik ideal yang menyerap dan memancarkan kembali seluruh energi yang mengenainya. Emisivitas benda-benda yang ada hanya mendekati 1, seperti untuk menghitung SPL nilai emisivitasnya digunakan sebesar 0.98. Radiasi yang diterima sensor infra merah thermal dari perairan hanya berasal dari lapisan permukaan dengan ketebalan sekitar 0.1 mm. Dasar pengukuran suhu permukaan laut dengan teknik inderaja infra merah thermal dapat dijelaskan dengan Hukum Plank sebagai berikut JARS, 1993: B λ= 2hc 2 . 1 ....................................................2 λ 5 exp hck λ T – 1 dimana: B λ = radiasi spektral benda hitam W.m 2 .sr -1 . m -1 T = temperature absolut benda hitam K λ = panjang gelombang m c = kecepatan cahaya 2.998 x 10 8 m.s -1 h = konstanta Plank 6.626 x 10 -34 J.s k = konstanta Boltzmann 1.380 x 10 -23 J.K -1 Temperatur yang dideteksi dengan sensor thermal disebut dengan “brightness temperature” yang berhubungan dengan benda hitam. Sensor satelit yang umum digunakan untuk mengukur SPL adalah seri TIROSNOAA dengan sensor AVHRR Advanced Very High Resolution Radiometer. Belakangan, diluncurkan sensor MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer. MODIS adalah salah satu instrument utama yang dibawa Earth Observing System EOS Terra satellite, yang merupakan bagian dari program antariksa Amerika Serikat, National Aeronautics and Space Administration NASA. Satelit Terra berhasil diluncurkan pada Desember 1999 dan disempurnakan dengan satelit Aqua pada tahun 2002. MODIS memiliki beberapa kelebihan dibanding NOAA- AVHRR. Diantara kelebihannya adalah lebih banyaknya spektral panjang gelombang resolusi radiometrik dan lebih telitinya cakupan lahan resolusi spasial serta lebih kerapnya frekuensi pengamatan resolusi temporal. Beberapa algoritma yang telah dikembangkan untuk pengukuran SPL dari sensor thermal baik dengan menggunakan kanal tunggal maupun dengan multi kanal. Sensor kanal tunggal umumnya berkerja pada panjang gelombang 10.5 m, namun panjang gelombang ini sangat sensitif terhadap uap air dibandingkan dengan panjang gelombang 3.7 m, sehingga lebih baik menggunakan multi kanal Stewart, 1985. Salah satu algoritma untuk pengukuran SPL pada siang hari dengan menggunakan kanal jamak sebagai koreksi pengaruh uap air telah dikembangkan oleh McMillin 1975 dan Berstain 1982 dengan menggunakan kanal T λ 3.7 dan T λ 10.5 sebagai berikut: SPL Ts = 1.0726 T λ 3.7 + 0.31 T λ 3.7 - T λ 10.5 – 18.11 . .............3 Koreksi yang sama telah dilakukan oleh McClain 1981 dan pada 1981 NOAA telah mengganti algoritma yang lama dengan menggunakan dua dan tiga kanal yang dikenal dengan algoritma Multi Channal Sea Surface Temperature MCSST sebagai berikut Stewart, 1985: SPL Ts = 1.0574 T λ 3.7 +0.447 T λ 3.7 - T λ 10.5 – 14.6 malam hari....4 SPL Ts = 1.035 T λ 3.7 +3.046 T λ 10.5 - T λ 12 – 18.11 siang hari ......5 Dari beberapa hasil penelitian, diperoleh tingkat akurasi SPL dari citra satelit cukup bervariasi dari 0.1 C hingga 0.7 C Chiswell dan Stanton, 1992; Shing et al., 2000; Shi dan Marisson, 2000. Tingkat akurasi umumnya dipengaruhi kondisi atmosfer seperti kandungan uap air, kecepatan angin yang berhubungan dengan perubahan musim.

2.7.2. Inderaja Visible Ocean Color

Penginderaan jauh ocean color memanfaatkan radiasi elektromagnetik yang dipancarkan sinar matahari pada panjang gelombang visiblesinar tampak 400 – 700 nm yang ditransmisikan melalui atmosfer selanjutnya dipantulkan oleh permukaan bumi laut dan pantulannya diterima oleh sensor Gambar 16.