Makalah ini membahas tentang arus Ekman yang terjadi di permukaan laut yang disebabkan oleh tiupan angin. Arus Ekman merupakan arus yang terbentuk akibat pengaruh gaya gesek angin di permukaan laut dan gaya Coriolis yang membelokkan arah aliran menjadi spiral. Transportasi Ekman adalah pergerakan bersih air laut akibat keseimbangan antara gaya Coriolis dan gaya gesek angin, dimana arahnya tegak lurus dari arah

1. MAKALAH ARUS LAUT
(ARUS EKMAN)
DI SUSUN OLEH:
NAMA : EVA ERVIANA SARI
NPM : F1C013016
DOSEN PEMBIMBING :SUPIYATI S.si,M.si
LABORATORIUM FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BENGKULU
2016/2017

2. KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu wata΄ala,
karena berkat rahmat-Nya saya bisa menyelesaikan makalah yang berjudul
ARUS EKMAN. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah
ARUS LAUT.
Makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu, kritik dan saran
yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi sempurnanya makalah
ini. Semoga makalah ini memberikan informasi bagi pembaca dan bermanfaat
untuk pengembangan wawasan dan peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita
semua.
Bengkulu ,14 Desember 2015
Penyusun
(mahasiswa fmipa fisika)

3. Bab I
Pendahuluan
1.1 Latar belakang
Indonesia merupakan wilayah atau negara yang mempunyai luas daerah lautnya lebih
luas dari luas daratanya dan mempunyai posisi geografis yang sangat strategis,dimana
indonesia berada diantara dua benua yaitu Asia dan Australia dan diapit dua samudera yaitu
Samudera Pasifik dan Samudera Hindia. Letak Indonesia dipotong oleh garis khatulistiwa
yang menandakan bagian paling dekat dengan matahari dan menerima siraman sinarnya
sepanjang tahun. Letak geografis yang demikian membuat Indonesia menjadi penghubung
dua samudera besar dan memiliki pola iklim yang berbeda dengan daerah-daerah lintang
sedang dan tinggi maupun dengan daerah lain dikhatulistiwa yang tidak bersinggungan
dengan samudera.
1.2 Rumusan masalah
A. apa definisi arus ekman?
B. Apa saja faktor penyebab arus ekman?
C. Bagaimana pergerakan arus ekman?
1.3 Tujuan
A. Untuk mengetahui defini arus ekmn.
B. Untuk mengetahui faktor penyebab terjadinya arus ekman
C. Untuk mengetahui pergerakan dari arus ekman.

4. Bab II
Pembahasan
A. Defenisi arus
Arus Laut adalah massa pergerakan air secara vertikal dan horisontal sehingga
menuju keseimbangannya, atau gerakan air yang sangat luas yang terjadi di
seluruh lautan dunia. Arus juga merupakan gerakan mengalir suatu massa air yang
dikarenakan tiupan angin atau perbedaan densitas atau pergerakan gelombang panjang.
Pergerakan arus dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain arah angin, perbedaan tekanan air,
perbedaan densitas air, gaya Coriolis dan arus ekman, topografi dasar laut, arus permukaan,
upwellng , downwelling.
Selain angin, arus dipengaruhi oleh paling tidak tiga faktor, yaitu :
1. Bentuk Topografi dasar lautan dan pulau – pulau yang ada di sekitarnya : Beberapa
sistem lautan utama di dunia dibatasi oleh massa daratan dari tiga sisi dan pula oleh
arus equatorial counter di sisi yang keempat. Batas – batas ini menghasilkan sistem
aliran yang hampir tertutup dan cenderung membuat aliran mengarah dalam suatu
bentuk bulatan.
2. Gaya Coriollis dan arus ekman : Gaya Corriolis memengaruhi aliran massa air, di
mana gaya ini akan membelokkan arah mereka dari arah yang lurus. Gaya corriolis
juga yangmenyebabkan timbulnya perubahan – perubahan arah arus yang kompleks
susunannya yang terjadi sesuai dengan semakin dalamnya kedalaman suatu perairan.
3. Perbedaan Densitas serta upwelling dan sinking : Perbedaan densitas menyebabkan
timbulnya aliran massa air dari laut yang dalam di daerah kutub selatan dan kutub
utara ke arah daerah tropik.
Adapun jenis – jenis arus dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :
1. Berdasarkan penyebab terjadinya Arus ekman : Arus yang dipengaruhi oleh angin.
Arus termohaline : Arus yang dipengaruhi oleh densitas dan gravitasi. Arus pasut :
Arus yang dipengaruhi oleh pasut. Arus geostropik : Arus yang dipengaruhi oleh
gradien tekanan mendatar dan gaya coriolis. Wind driven current : Arus yang
dipengaruhi oleh pola pergerakan angin dan terjadi pada lapisan permukaan.

5. 2. Berdasarkan Kedalaman Arus permukaan : Terjadi pada beberapa ratus meter dari
permukaan, bergerak dengan arah horizontal dan dipengaruhi oleh pola sebaran
angin.
Arus dalam : Terjadi jauh di dasar kolom perairan, arah pergerakannya tidak
dipengaruhi oleh pola sebaran angin dan mambawa massa air dari daerah kutub ke
daerah ekuator.
Gbr. Semua dunia arus pada peta laut yangberkesinambungan
B. Faktor Penyebab Terjadinya Arus
Terjadinya arus di lautan disebabkan oleh dua faktor utama, yaitu faktor internal dan
faktor eksternal. Faktor internal seperti perbedaan densitas air laut, gradien tekanan mendatar
dan gesekan lapisan air.Sedangkan faktor eksternal seperti gaya tarik matahari dan bulan
yang dipengaruhi oleh tahanan dasar laut dan gaya coriolis,perbedaan tekanan udara,gaya
gravitasi,gaya tektonik dan angin ( Gross, 1990).
Menurut Bishop (1984),gaya-gaya utama yang berperan dalam sirkulasi massa air
adalah gaya gradien tekanan,gaya coriolis,gaya gravitasi,gaya gesekan,dan gaya sentrifugal.
Faktor penyebab terjadinya arus yaitu dapat dibedakan menjadi tiga komponen yaitu gaya
eksternal,gaya internal angin,gaya-gaya kedua yang hanya datang karena fluida dalam
gerakan yang relatif terhadap permukaan bumi.Dari gaya-gaya yang bekerja dalam

6. pembentukan arus antara lain tegangan angin, gaya Viskositas, gaya Coriolis, gaya gradien
tekanan horizontal, gaya yang menghasilkan pasut.
Ketika angin berhembus di laut, energi yang ditransfer dari angin ke batas permukaan,
sebagian energi ini digunakan dalam pembentukan gelombang gravitasi permukaan, yang
memberikan pergerakan air dari yang kecil kearah perambatan gelombang sehingga
terbentuklah arus dilaut. Semakin cepat kecepatan angin, semakin besar gaya gesekan yang
bekerja pada permukaan laut, dan semakin besar arus permukaan.Dalam proses gesekan
antara angin dengan permukaan lautdapat menghasilkan gerakan air yaitu pergerakan air
laminar dan pergerakan air turbulen (Supangat,2003).
Gaya Viskositas pada permukaan laut ditimbulkan karena adanya pergerakan angin
pada permukaanlaut sehingga menyebabkan pertukaran massa air yang berdekatan secara
periodik, hal ini disebabkan karena perbedaan tekanan pada fluida. Gaya viskositas dapat
dibedakan menjadi dua gaya yaitu viskositas molecular dan viskositas eddy. Gesekan dalam
pergerakan fluida hasil dari transfer momentum diantara bagian-bagian yang berbeda dari
fluida.Dalam pergerakan fluida dalam aliran laminer, transfer momentum terjadi hasil
transfer antara batas yang berdekatan yang disebut viskositas molekular. Di permukaan laut,
gerakan air tidak pernah laminer, tetapi turbulen sehingga kelompok-kelompok air, bukan
molekul individu, ditukar antara satu bagian fluida ke yang lain. Gesekan internal yang
dihasilkan lebih besar dari pada yang disebabkan oleh pertukaran molekul individu dan
disebut viskositas eddy.
Gaya Coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan membelokan
arah angin dari arah yang lurus. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perputaran bumi pada
porosnya. Gaya Coriolis ini yang membelokan arus dibagian bumi utara kekanan dan
dibagian bumi selatan kearah kiri. Pada saat kecepatan arus berkurang, maka tingkat
perubahan arus yang disebabkan gaya Coriolis akan meningkat. Hasilnya akan dihasilkan
sedikit pembelokan dari arah arus yang relaif cepat dilapisan permukaan dan arah
pembelokanya menjadi lebih besar pada aliran arus yang kecepatanya makin lambat dan
mempunyai kedalaman makin bertambah besar. Akibatnya akan timbul suatu aliran arus
dimana makin dalam suatu perairan maka arus yang terjadi pada lapisan-lapisan perairan
akan dibelokan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman, Arah arus menyimpang

7. 450 dari arah angin dan sudut penyimpangan. bertambah dengan bertambahnya kedalaman
(Supangat, 2003).
Gbr.4 Spiral Ekman.Gambar ini menunjukkan arah arus dan kecepatannya yang
berubah-ubah sesuai dengan makin dalamnya kedalaman perairan.
Gaya gradien tekanan horizontal sangat dipengaruhi oleh tekanan, massa air,
kedalaman dan juga densitas
dari massa air tersebut, yang mana jika densitas laut homogen, maka gaya gradien
tekanan horizontal adalah sama untuk kedalaman berapapun. Jika tidak ada gaya horizontal
yang bekerja, maka akan terjadi percepatan yang seragam dari tekanan tinggi ke tekanan yang
lebih rendah.
Gambar 2. Gaya Gradien Tekanan Horizontal
Gelombang-gelombang yang panjang lautnya menghasilkan
peristiwa pasang surut air laut.Pasang surut ini menimbulkan pergerakan massa air yang
mana prosesnya dipengaruhi oleh gaya tarik bulan, matahari dan benda angkasa lainya selain
itu juga dipengaruhi oleh gaya sentrifugal dari bumi itu sendiri.

8. C. Pengertian Arus Ekman
Arus ekman adalah arus yang terjadi pada lapisan permukaan air laut yang
ditimbulkan oleh pergerakan angin. Arus ekman diambil dari nama seorang ilmuan yang
bernama “Ekman”. Ekman mendapatkan bahwa arah arus permukaan laut tidak searah
dengan angin yang bergerak dipermukaan laut itu sendiri.
Pergerakan arus ekman dirumuskan sebagai berikut :
fv+ Az/ρ ∂2v/∂z = 0
-fv + Az/ρ ∂2v/∂z = 0
Dimana : f = Parameter Coriolis
ρ = densitas air laur
A = koefisien viskositas Eddy
u dan v =kecepatan arus dalam arah sumbu X (timur) dan Y (utara) dengan catatan
arah Z positif ke atas.
Solusi kecepatan terhadap persamaan ini membentuk spiral logarithmic yang besarnya
berkurang terhadap kedalam. Dipermukaan, stress angin sama dengan gaya geser fluida
sehingga :
τx = Av du/dz z= 0
τy = Av dv/dz z= 0
dimana : τx dan τy adalah stress angin dalam arah X (timur) dan Y (utara) .
integrasi vertical dari persamaan gerak memberikan total transport massa yang
dikenal dengan Ekman Transport, dimana transport menunjukan arah aliran arus, yang
diberikan dengan :
Mx =∫_~^0▒ρudz = τy/f
My =∫_~^0▒ρvdz = – τy/f
Kedalaman lapisan ekman dapat di definisikan sebagai kedalaman dimana arah arus
berlawanan arah terhadap di permukaan dan bervariasi terhadap lintang dan kecepatan angin
di permukaan laut. Kedalaman Ekman ini merupakan kedalaman dimana masih dipengaruhi
gesekan.
Dv = π √((2 Av)/ρf)
Angin yang bertiup permukaan laut kurang lebih sejajar dengan pantai dapat
menimbulkan transport massa/volume yang dikenal dengan transport Ekman yang arahnya

9. tegak lurus ke kanan dari arah angin di BBU (bagian bumi utara) dan ke kiri di BBS (bagian
bumi selatan).
1. Ekman Transport
Ekman Transport adalah gerakan bersih fluida sebagai hasil dari keseimbangan antara
Coriolis dan pasukan tarik bergejolak. Pada gambar di atas, angin bertiup ke arah Utara
menciptakan stres permukaan dan spiral Ekman dihasilkan ditemukan di bawah dalam kolom
air.
Ekman transportasi, bagian dari teori gerak Ekman pertama kali diselidiki pada tahun
1902 oleh Vagn Walfrid Ekman (untuk siapa itu bernama), adalah istilah yang diberikan
untuk transportasi bersih 90 derajat lapisan permukaan (kedalaman yang menembus angin)
karena pendorong angin. Fenomena ini pertama kali dicatat oleh Fridtjof Nansen, yang
mencatat bahwa transportasi es tampaknya terjadi pada sudut ke arah angin selama ekspedisi
Kutub Utara selama tahun 1890-an. arah transportasi tergantung pada belahan bumi. Di
belahan bumi utara transportasi ini adalah pada sudut 90 derajat ke kanan dari arah angin, dan
di belahan bumi selatan itu terjadi pada sudut 90 derajat ke kiri dari arah angin.
Teori Ekman menjelaskan keadaan teoritis sirkulasi jika arus air yang didorong hanya
dengan transfer momentum dari angin. Dalam dunia fisik ini sulit untuk mengamati karena
banyak kekuatan pendorong lain (yaitu tekanan dan gradien densitas). Meskipun teori berikut
ini berlaku untuk situasi yang ideal di mana drive hanya angin sirkulasi, gerak Ekman
menggambarkan bagian angin didorong sirkulasi permukaan terlihat pada lapisan permukaan.
Permukaan arus aliran pada sudut 45 derajat ke angin karena keseimbangan antara
kekuatan Coriolis dan menyeret dihasilkan oleh angin dan air. Jika laut dibagi secara vertikal
ke lapisan tipis, besarnya kecepatan berkurang dari maksimum pada permukaan sampai
menghilang. Arahnya juga sedikit bergeser di setiap lapisan berikutnya (tepat di belahan

10. bumi utara dan kiri di belahan bumi selatan). Ini disebut spiral Ekman. Lapisan air dari
permukaan ke titik disipasi spiral ini dikenal sebagai lapisan Ekman. Jika semua mengalir di
atas lapisan Ekman terintegrasi, transportasi bersih pada sudut 90 derajat ke kanan (kiri) dari
angin permukaan di belahan bumi (selatan) utara
Ekman transportasi merupakan faktor dalam rezim upwelling pesisir yang
memberikan pasokan gizi untuk beberapa pasar ikan terbesar di planet ini. Angin dalam
pukulan rezim sejajar dengan pantai (seperti di sepanjang pantai Peru, di mana angin bertiup
utara). Dari Ekman transportasi, air permukaan memiliki gerakan bersih 90 derajat ke kiri di
lokasi tersebut. Karena air permukaan mengalir jauh dari pantai, air harus diganti dengan air
dari bawah. Penting untuk diingat bahwa di perairan pantai yang dangkal, spiral Ekman
biasanya tidak sepenuhnya terbentuk dan peristiwa angin yang menyebabkan upwelling
episode biasanya agak pendek. Hal ini menyebabkan banyak variasi dalam tingkat upwelling,
Ekman transportasi sama bekerja di upwelling khatulistiwa, di mana, di kedua
belahan otak, angin perdagangan komponen arah barat menyebabkan transportasi bersih air
ke arah tiang, dan angin komponen perdagangan ke arah timur menyebabkan transportasi
bersih air dari tiang
Pada skala yang lebih kecil, angin siklon menginduksi transportasi Ekman yang
menyebabkan divergensi bersih dan upwelling, atau memompa Ekman, sementara anti-siklon
angin menyebabkan konvergensi bersih dan downwelling, atau hisap Ekman.
Ekman transportasi juga merupakan faktor dalam sirkulasi gyres laut. Ekman
transportasi menyebabkan air mengalir menuju pusat pilin di semua lokasi, membuat miring
permukaan laut, dan memulai aliran geostropik (Colling p 65). Harald Sverdrup diterapkan
Ekman transportasi sementara termasuk pasukan gradien tekanan untuk mengembangkan
teori untuk ini (melihat saldo Sverdrup)
2. Ekman Spiral
Ekman spiral merujuk ke struktur arus atau angin di dekat garis batas horisontal yang
arah alirannya berputar dan bergerak menjauh. Istilah Ekman Spiral ini berasal dari seorang
ilmuwan kelautanSwedia yang bernama Vagn Walfrid Ekman. Defleksi dari arus permukaan
pertama kali ditemukan oleh ilmuwan oseanografi Norwegia yang bernama Fridtjof Nansen
ketika berlangsungnya ekspedisi Fram (1893-1896).Efek dari Ekman Spiral ini adalah
akibat efek Coriolis yang menyebabkan benda dipaksa bergerak ke kanan pada belahan bumi
utara dan ke arah kiri pada belahan bumi selatan. Dengan demikian ketika angin berhembus
pada permukaan laut di belahan bumi utara, arus permukaan bergerak kearah kanan dari arah
angiin.

11. Diagram yang di sebelah kanan menunjukkan gaya yang terkait dengan Ekman
spiral. Gaya yang bekerja di atas permukaan yang diberi warna merah (sebagai akibat adanya
hembusan angin di permukaan air), gaya Coriolis (di sudut kanan dari gaya yang bekerja di
atas permukaan air) berwarna kuning,dan resultan perpindahan (arus) berwarna merah
jambu,yang kemudian menjadi memberikan pengaruh pada lapisan di bawahnya,dan secara
gradual membentuk spiral secara bertahap searah jarum jam dengan gerakan ke arah bawah.

12. Bab III
Penutup
3.1 Kesimpulan
Arus air laut adalah pergerakan massa air secara vertikal dan horisontal sehingga menuju
keseimbangannya, atau gerakan air yang sangat luas yang terjadi di seluruh lautan dunia.
Pergerakan arus dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain arah angin, perbedaan tekanan air,
perbedaan densitas air, gaya Coriolis dan arus ekman, topografi dasar laut, arus permukaan,
upwellng , downwelling. Arus ekman adalah arus yang terjadi pada lapisan permukaan air
laut yang ditimbulkan oleh pergerakan angin. Ekman Transport adalah gerakan bersih fluida
sebagai hasil dari keseimbangan antara Coriolis dan pasukan tarik bergejolak. Ekman Spiral
adalah akibat efek Coriolis yang menyebabkan benda dipaksa bergerak kekanan pada belahan
bumi utara dan ke arah kiri pada belahan bumi selatan.
3.2 Saran
Jika ada kesalahan dalam penulisan makalah ini ,saya harap ada kritik serta saran bagi
pembaca.

13. DAFTAR PUSTAKA
Sumber:http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&langpair=en|id&u=http://ocean
motion.org/html/background/ocean-inmotion.htm.
sumber:http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://earth.usc.edu/~stott
/Catalina/Oceans.html
Sumber:http://www.ilmukelautan.com/oseanografi/fisika-oseanografi/408-faktor-penyebab
terjadinya-arus