Model Hidrodinamika Laut Model Adveksi-Difusi

5 bulan Juni ditemukan sebanyak 22 jenis yang sebagian besar didominasi oleh kelompok kopepod. Kualitas pencemaran telah dan sedang terjadi di Teluk Jakarta yang disebabkanberasal dari tumpahan minyak, logam berat, air ballast kapal berupa limbah padat dan cair, buangan limbah air panas dari PLTGU, limbah domestik seperti deterjen, limbah pertanian dan perkebunan seperti pestisida, serta limbah industri. Arifin 2008 menyimpulkan bahwa kadar logam berat yang tinggi dan pola sebarannya di perairan Teluk Jakarta berhubungan erat dengan aktifitas sekitar seperti industri dan pelabuhan. Muchtar 1996 menunjukkan bahwa, kandungan fosfat dan nitrat pada bulan November lebih tinggi bila dibandingkan dengan bulan September dan Oktober. Hal ini disebabkan oleh sumbangan daratan secara signifikan melalui sungai-sungai yang mengalir ke perairan tersebut.

2.2. Model Hidrodinamika Laut

Sirkulasi massa air laut dapat dijelaskan dengan model hidrodinamika. Model hidrodinamika didasarkan pada Hukum Newton II. Hukum ini menyatakan bila resultan gaya bekerja pada suatu massa fluida maka fluida tersebut akan mengalami perubahan momentum atau mengalami perubahan kecepatan percepatan. Secara umum terdapat empat jenis gaya yang bekerja pada massa air laut, yaitu gaya gradien tekanan, gaya coriolis, gaya gravitasi, dan gaya friksi per unit massa Ramming dan Kowalik, 1980; Pond dan Pickard, 1983; Bishop, 1984; Stewart, 2002. Princeton Ocean Model POM mengekspresikan model 6 hidrodinamika 2-dimensi perata-rataan terhadap kedalaman sebagai berikut Mellor, 2004 :  Komponen- x 2 1 x UD U D UVD F fVD gD wu wu t x y x                        1  Komponen- y 2 1 y VD UVD V D F fUD gD wv wv t x y y                        .. 2 Persamaan kontinuitas : UD VD t x y           …………………………………………………….. 3 dimana, U dan V adalah komponen kecepatan arus rata-rata terhadap kedalaman masing-masing pada sumbu- x dan sumbu- y dengan 1 1 U Ud D    dan 1 1 V Vd D    ; D H    , H adalah kedalaman perairan dari MSL dan  adalah elevasi permukaan laut, f adalah parameter coriolis 2 sin f     ,  adalah sudut lintang dan   adalah vektor kecepatan rotasi bumi yaitu 7.292 x 10 -5 radians det -1 , 0 , wu wv    adalah fluks momentum di permukaan, 1 , 1 wu wv      adalah fluks momentum di dasar, x F dan y F adalah suku difusivitas horisontal masing-masing pada sumbu- x dan sumbu- y yang diekspresikan dengan persamaan sebagai berikut Mellor, 2004 : 7  Komponen- x 2 x M M U U V F H A HA x x y y x                                 ……………………………… 4  Komponen- y 2 y M M V U V F H A HA y y x y x                                 ………………………………. 5 dimana, M A adalah koefisien viskos turbulen horisontal.

2.3. Model Adveksi-Difusi

Di dalam suatu perairan banyak terjadi fenomena perpindahan, pengangkutan, dan penyebaran dispersi suatu material. Perpindahan, pengangkutan, dan penyebaran dispersi material ini dapat disebabkan oleh perbedaan densitas massa air, keseimbangan coriolis dan gradien tekanan, pasang surut, gravitasi, energi angin, gradien konsentrasi, dan turbulensi. Mekanisme pengangkutan material di dalam suatu medium air akibat pergerakan medium itu sendiri tanpa mengalami perubahan konsentrasi disebut adveksi. Mekanisme pengangkutan material di dalam suatu medium air akibat adanya gradien konsentrasi material dalam medium dan pergerakannya berupa gerak acak disebut difusi molekuler James, 1993; Chapra, 1997; Jorgensen dan Bendoricchio, 2001. Namun apabila gerak acak tersebut terjadi pada skala yang lebih besar karena adanya eddies disebut difusi turbulen atau difusi eddy Chapra, 1997; Yanagi, 1999. Baik difusi molekuler maupun difusi turbulen keduanya memiliki kecenderungan untuk meminimalisir gradien konsentrasi melalui pergerakan material dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah Chapra, 1997; Jorgensen 8 dan Bendoricchio, 2001. Proses transpor material akibat adveksi dan difusi diilustrasikan secara sederhana pada Gambar 1. Princeton Ocean Model POM mengekspresikan model adveksi difusi 2- dimensi perata-rataan terhadap kedalaman sebagai berikut Mellor, 2004 : T TD TUD TVD F t x y          ………………………………………………….. 6 dimana, T adalah konsentrasi material dan T F adalah suku difusivitas horisontal yang diekspresikan dengan persamaan sebagai berikut Mellor, 2004 :     T x y F Hq Hq x y       …………………………………………………..... 7 dimana, x H T q A x    dan y H T q A y    ; H A adalah koefisien difusi horisontal. Sumber : Chapra 1997. Gambar 1. Transpor material terhadap ruang dan waktu akibat a adveksi dan b difusi. 9

2.4. Model Ekosistem Laut