Wikipedia

Danau dimiktik

(Dialihkan dari Danau Dimiktik)

Danau dimiktik merupakan danau yang bersirkulasi bebas dua kali setahun, misalnya pada musim semi dan musim gugur serta berstratifikasi menurut suatu lapisan tertentu pada musim panas, dan berganti lapisan dengan kebalikannya pada musim dingin.[1] Selama musim dingin, danau dimiktik ditutupi oleh lapisan es, menciptakan lapisan dingin di permukaan, lapisan yang sedikit lebih hangat di bawah es, dan lapisan bawah beku yang masih lebih hangat, sementara selama musim panas, perbedaan kepadatan yang berasal dari suhu yang sama terpisah. air permukaan yang hangat (epilimnion), dari air dasar yang lebih dingin (hypolimnion). Pada musim semi dan musim gugur, perbedaan suhu ini menghilang sebentar, dan badan air terbalik dan bersirkulasi dari atas ke bawah.[2]

Contoh danau dimiktik sunting

  • Danau Mendota
  • Danau Superior
  • Danau Opeongo
  • Danau Lomond

Siklus pencampuran dan stratifikasi musiman sunting

Pencampuran (penjungkirbalikan) biasanya terjadi selama musim semi dan musim gugur, ketika danau itu "isotermal" (yaitu pada suhu yang sama dari atas ke bawah). Pada saat ini, air di seluruh danau mendekati 4 °C (suhu kerapatan maksimum), dan jika tidak ada perbedaan suhu atau kerapatan, danau mudah bercampur dari atas ke bawah. Selama musim dingin, setiap pendinginan tambahan di bawah 4 °C menghasilkan stratifikasi kolom air, sehingga danau dimiktik biasanya memiliki stratifikasi termal terbalik, dengan air bersuhu 0 °C di bawah es dan kemudian dengan suhu yang meningkat mendekati 4 °C di dasar danau.[3]

Musim semi terbalik sunting

Setelah es mencair, kolom air dapat tercampur oleh angin. Di danau-danau besar, kolom air bagian atas seringkali di bawah 4 °C saat es mencair, sehingga mata air dicirikan oleh percampuran berkelanjutan dengan konveksi yang didorong matahari, [4][5] hingga kolom air mencapai 4 °C. Di danau-danau kecil, periode jungkir balik musim semi bisa sangat singkat, [6] sehingga jungkir balik musim semi seringkali jauh lebih pendek daripada jungkir balik musim gugur. Saat kolom air bagian atas menghangat melewati 4 °C, stratifikasi termal mulai berkembang.

Stratifikasi musim panas sunting

Selama musim panas, aliran panas dari atmosfer ke danau menghangatkan lapisan permukaan. Hal ini menyebabkan danau dimiktik memiliki stratifikasi termal yang kuat, dengan epilimnion hangat dipisahkan dari hipolimnion dingin oleh metalimnion. Di dalam metalimnion terdapat termoklin, biasanya didefinisikan sebagai wilayah di mana gradien suhu melebihi 1 °C/m.[7] Karena gradien densitas yang stabil, pencampuran dihambat dalam termoklin, [8] yang mengurangi transportasi vertikal oksigen terlarut. Jika sebuah danau mengalami eutrofik dan memiliki permintaan oksigen sedimen yang tinggi, hipolimnion di danau dimiktik dapat menjadi hipoksia selama stratifikasi musim panas, seperti yang sering terlihat di Danau Erie.

Jatuh terbalik sunting

Pada akhir musim panas, suhu udara turun dan permukaan danau menjadi dingin, menghasilkan lapisan campuran yang lebih dalam, hingga pada suatu saat kolom air menjadi isotermal, dan umumnya mengandung oksigen terlarut yang tinggi. Selama musim gugur, kombinasi angin dan suhu udara dingin terus membuat kolom air tetap tercampur. Air terus mendingin hingga mencapai suhu 4 °C. Seringkali jatuh terbalik bisa bertahan selama 3-4 bulan.

Stratifikasi terbalik musim dingin sunting

Setelah kolom air mencapai suhu densitas maksimum pada 4°C, setiap pendinginan selanjutnya menghasilkan air yang kurang padat karena non-linearitas persamaan keadaan air. Awal musim dingin dengan demikian merupakan periode restratifikasi.[9] Jika anginnya relatif sedikit, atau danaunya dalam, hanya lapisan tipis air dingin yang mengapung di atas air bersuhu 4°C yang lebih padat dan danau akan "terkriostratifikasi" begitu es terbentuk. [10] Jika danau mengalami angin kencang atau dangkal, maka seluruh kolom air dapat mendingin hingga mendekati 0°C sebelum es terbentuk, danau yang lebih dingin ini disebut "cryomictic". [10] Begitu es terbentuk di danau, aliran panas dari atmosfer sebagian besar terhenti dan kondisi cyrostratified atau cryomictic awal sebagian besar terkunci. Perkembangan stratifikasi termal selama musim dingin kemudian ditentukan oleh dua periode: Musim Dingin I dan Musim Dingin II. Selama periode awal musim dingin Musim Dingin I, fluks panas utama disebabkan oleh panas yang tersimpan dalam sedimen; selama periode ini danau memanas dari bawah membentuk lapisan dalam air bersuhu 4 °C. Selama akhir musim dingin, permukaan es mulai mencair dan dengan bertambahnya panjang hari, ada peningkatan sinar matahari yang menembus es ke dalam kolom air bagian atas. Jadi selama Musim Dingin II, fluks panas utama sekarang dari atas, dan pemanasan menyebabkan terbentuknya lapisan yang tidak stabil, menghasilkan konveksi yang digerakkan oleh matahari. [5][11][3] Pencampuran kolom air bagian atas ini penting untuk menjaga plankton tetap tersuspensi, [3] yang pada gilirannya memengaruhi waktu berkembangnya alga di bawah es dan tingkat oksigen terlarut. [3] Gaya Coriolis juga dapat menjadi penting dalam mendorong pola sirkulasi karena perbedaan pemanasan oleh radiasi matahari.[21] Periode musim dingin danau mungkin yang paling sedikit dipelajari [12] tetapi kimia dan biologi masih sangat aktif di bawah es.[13]

Referensi sunting

  1. ^ "Perpustakaan Kementerian Lingkungan Hidup". perpustakaan.menlhk.go.id. Diakses tanggal 2022-11-30. 
  2. ^ "Wayback Machine" (PDF). web.archive.org. 2009-03-06. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2009-03-06. Diakses tanggal 2022-12-12. 
  3. ^ a b c d Yang, Bernard; Young, Joelle; Brown, Laura; Wells, Mathew (2017-12-28). "High‐Frequency Observations of Temperature and Dissolved Oxygen Reveal Under‐Ice Convection in a Large Lake". Geophysical Research Letters (dalam bahasa Inggris). 44 (24). doi:10.1002/2017GL075373. ISSN 0094-8276. 
  4. ^ Cannon, D. J.; Troy, C. D.; Liao, Q.; Bootsma, H. A. (2019-06-28). "Ice‐Free Radiative Convection Drives Spring Mixing in a Large Lake". Geophysical Research Letters (dalam bahasa Inggris). 46 (12): 6811–6820. doi:10.1029/2019GL082916. ISSN 0094-8276. 
  5. ^ a b Austin, Jay A. (2019-09). "Observations of radiatively driven convection in a deep lake". Limnology and Oceanography (dalam bahasa Inggris). 64 (5): 2152–2160. doi:10.1002/lno.11175. ISSN 0024-3590. 
  6. ^ Pierson, D.C.; Weyhenmeyer, G.A.; Arvola, L.; Benson, B.; Blenckner, T.; Kratz, T.; Livingstone, D.M.; Markensten, H.; Marzec, G. (2011). "An automated method to monitor lake ice phenology". Limnology and Oceanography: Methods. 9: 74–83. 
  7. ^ Gorham, E.; Boyce, F. M. (1989). "Influence of lake surface area and depth upon thermal stratification and the depth of the summer thermocline" (dalam bahasa Inggris). 
  8. ^ Chowdhury, Mijanur R.; Wells, Mathew G.; Cossu, Remo (2015-12-01). "Observations and environmental implications of variability in the vertical turbulent mixing in Lake Simcoe". Journal of Great Lakes Research (dalam bahasa Inggris). 41 (4): 995–1009. doi:10.1016/j.jglr.2015.07.008. ISSN 0380-1330. 
  9. ^ Farmer, David M.; Carmack, Eddy (1981-11-01). "Wind Mixing and Restratification in a Lake near the Temperature of Maximum Density". Journal of Physical Oceanography (dalam bahasa Inggris). 11 (11): 1516–1533. doi:10.1175/1520-0485(1981)011<1516:WMARIA>2.0.CO;2. ISSN 0022-3670. 
  10. ^ a b Yang, Bernard; Wells, Mathew G.; McMeans, Bailey C.; Dugan, Hilary A.; Rusak, James A.; Weyhenmeyer, Gesa A.; Brentrup, Jennifer A.; Hrycik, Allison R.; Laas, Alo (2021-02-16). "A New Thermal Categorization of Ice‐Covered Lakes". Geophysical Research Letters (dalam bahasa Inggris). 48 (3). doi:10.1029/2020GL091374. ISSN 0094-8276. 
  11. ^ Bouffard, Damien; Wüest, Alfred (2019-01-05). "Convection in Lakes". Annual Review of Fluid Mechanics (dalam bahasa Inggris). 51 (1): 189–215. doi:10.1146/annurev-fluid-010518-040506. ISSN 0066-4189. 
  12. ^ Ozersky, Ted; Bramburger, Andrew J.; Elgin, Ashley K.; Vanderploeg, Henry A.; Wang, Jia; Austin, Jay A.; Carrick, Hunter J.; Chavarie, Louise; Depew, David C. (2021-06). "The Changing Face of Winter: Lessons and Questions From the Laurentian Great Lakes". Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (dalam bahasa Inggris). 126 (6). doi:10.1029/2021JG006247. ISSN 2169-8953. 
  13. ^ Hampton, Stephanie E.; Galloway, Aaron W. E.; Powers, Stephen M.; Ozersky, Ted; Woo, Kara H.; Batt, Ryan D.; Labou, Stephanie G.; O'Reilly, Catherine M.; Sharma, Sapna (2017-01). Grover, James, ed. "Ecology under lake ice". Ecology Letters (dalam bahasa Inggris). 20 (1): 98–111. doi:10.1111/ele.12699. ISSN 1461-023X. 
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Danau_dimiktik&oldid=25339965"