n
,
β
,
v
,
v
b
dan
K
b
merupakan konstanta empiris dari pencampuran vertikal yang sering digunakan dalam model sirkulasi umum secara numerik di laut tropis.
Philander, 1990 in Hayes et al., 1991.
3.4.4 Alih Bahang Vertikal
Qz
Alih bahang turbulen dapat diestimasi menggunakan parameter proses pencampuran. Diasumsikan bahwa alih bahang turbulen berbanding lurus
dengan gradien suhu dan juga direpresentasikan oleh koefisien difusivitas eddy vertikal
Kv
. Hayes et al.,1991; Muench et al., 2000 :
z T
K C
Qz
v p
……………………………...8 Keterangan :
Q
z
= Alih bahang vertikal Wm
2
ρ
= densitas air laut kgm
2
C
p
= kapasitas bahang JKg
o
C
K
v
= Koefisien difusivitas eddy vertikal m
2
s
z
= kedalaman m Untuk nilai kapasitas bahang dihitung berdasarkan kedalaman menggunakan
program Sea Water pada perangkat lunak Matlab Lampiran 3.
3.4.5 Sudut Turner dan Rasio Densitas
Sudut turner
Tu
digunakan sebagai indikator dari aktivitas difusi ganda pada suatu perairan yang didefinisikan sebagai berikut Robertson et al., 1995;
Bianchi et al., 2001 :
R R
Tu 1
1 tan
1
atau
1 1
tan
1
R R
Tu ……………………..9
Dimana
R
ρ
dan
R
ρ
’
adalah rasio densitas yang dinyatakan sebagai berikut :
z T
z S
R
atau
z S
z T
R
……………………10
Dimana
β
= koefisien kontraksi salinitas psu
-1
α
= koefisen ekspansi thermal
o
C
-1
Nilai
α
dan
β
didapat dengan menggunakan program Sea Water sw_alpha dan sw_beta pada perangkat lunak MATLAB Lampiran 4 dan 5.
Berdasarkan sudut Turnernya aktivitas difusi ganda dapat dibedakan menjadi seperti dibawah ini :
67,5
o
Tu
90
o
terjadi salt fingering kuat 45
o
Tu
67,5
o
terjadi salt fingering lemah -45
o
Tu
45
o
tidak terjadi difusi ganda stabil -67,5
o
Tu
-45
o
terjadi diffusive layering lemah -90
o
Tu
-67,5
o
terjadi diffusive layering kuat
3.4.6 Alih Bahang Vertikal F
H
Untuk menduga besarnya alih bahang secara vertikal melalui proses salt fingering dapat diketahui melalui rumus yang dikemukakan oleh Kunze pada
tahun 1987 pada persamaan thin interfaces, Bianchi et al. 2001 in Kurnadi 2007 yaitu :
s t
gBF F
g
………………………………………11
3 4
3 1
8 1
S g
K F
g
t s
……………………………………..12
2 1
2 1
2 1
1
R
R R
……………………………………..13
Dimana
β
= koefisien kontraksi salinitas psu
-1
α
= koefisien ekspansi thermal
o
C
-1
g
= percepatan gravitasi ms
-2
K
t
= difusivitas molekuler bahang m
2
s
-1
R
ρ
’
= rasio densitas
F
t
= flux suhu
F
s
= flux salinitas Untuk memperoleh nilai alih bahang secara vertikal
F
H
maka nilai
F
t
harus dikalikan dengan kapasitas bahang air laut
C
p
dan densitasnya. Pendugaan nilai alih bahang secara vertikal
F
H
melalui proses diffusive layering pada penelitian ini menggunakan model yang telah dikembangkan oleh
beberapa peneliti. Dimana pendugaan nilai alih bahang tersebut berdasarkan parameter perbedaan suhu secara bertahap dan rasio densitasnya. Model dari
setiap peneliti tersebut dinotasikan sebagai berikut Robertson et al.,1995 : Marmorino dan Caldwell
=
F
H-MC
Taylor =
F
H-T
Kelley =
F
H-K
Rudels =
F
H-R
Parameterisasi dari model tersebut adalah :
3 4
3 1
1 2
1 1
54 ,
exp 6
, 4
exp 00859
,
v gK
R c
F
t p
MC H
…..14
3 4
3 1
1 2
21 1
00272 ,
v gK
R c
F
t p
T H
……………………15
3 4
3 1
1 2
72 ,
1
8 ,
4 exp
0032 ,
v gK
c F
t p
K H
……………………16
3 4
3 1
1 2
3 4
1 1
1 3
5
v gK
K K
c F
t t
s p
R H
……………………17
Dimana
α
= koefisien ekspansi thermal
o
C
-1
ρ
= densitas rata-rata kgm
-3
C
p
= kapasitas bahang JKg
-1o
C
-1
g
= percepatan gravitasi ms
-2
R
ρ
’
= rasio densitas
K
t
= difusivitas molekuler bahang m
2
s
-1
K
s
= difusivitas molekuler bahang m
2
s
-1
v
= viskositas kinematik air laut m
2
s
-1
Untuk pemodelan yang dikemukakan oleh Rudels
F
H-R
hanya digunakan pada daerah yang memiliki rasio densitas yang rendah
R
= 1,0 - 1,09. Jika nilai rasio densitasnya lebih besar dari 1,09 maka digunakan persamaan 12, 13,
14 lalu dari nilai yang didapat dari ketiga persamaan tersebut dirata-ratakan untuk mendapatkan nilai rata-rata alih bahang vertikalnya.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
