Sifat_ Fisis_laut15.pdf

8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf

1/49

Struktur dan sifat-sifatfisik lautan

(suhu, salinitas, tekanan, densitas)


2/49

Physical Oceanography – TG&G 2009

Sifat Fisis air laut Dinamika laut

Temperatur DensitasSalinitas Tekanan

Gaya-gaya di lautan

Gaya2 utama

Gaya2 lainGayaberatTekananangin

GayaPembangkit

Pasut

Tekananatmosfir

Gayacoriolis

Gayagesekan

Oceanografi fisis


3/49


Introduction

• Heat fluxes, evaporation, rain, river inflow,freezing and melting of ice surface change

the temperature and salinity of ocean.

• Change the salinity and temperature >change in density and lead to convection.

• Change in density > track the pressure and

distribution of current.


4/49


Temperatur

• Temperatur permukaan lautan terbuka 30° C ~ -2°C, karena proses pemanasan dan pendinginan.

• Temperatur tertinggi : equator n tertendah :

kutub.• Fluktuasi temperatur harian & musiman ±6° ~ 10 °C

(daratan ±30°C), max. di mid-latitude.

• Temperatur berkurang terhadap kedalaman secaraexponensial


5/49


Pengukuran temperatur

• Temperatur in-situ : temperatur yangdiukur pada suatu kedalamann/lokasitertentu.

• Temperatur potensial : temperatur suatukedalaman diukur dipermukaan laut tanpaterjadi pertukaran panas.


6/49


Pengukuran temperatur


7/49


Salinitas

• Lautan: 96.5% air, 3.5% material terlarut• Material : 89% garam, 11% zat asam arang

• Salinitas o/oo:

- Jumlah total material (gram) yang larutdalam 1 kg air laut.

- Jumlah (gram) zat terlarut dimanadianggap semua karbonat telah diubah

menjadi oksida; brom dan iod diganti clordan semua bahan organik telah teroksidasisempurna.


8/49


• Sumber material terlarut:

- Pelapukan batuan

- Pelepasan gas-gas vulkanik

• Penentuan salinitas:

- Berdasar konsentrasi clor:

Salinitas = 1.806555 * konsentrasi clor

- Berdasar sifat konduktivitas air laut, diukurdgn salinometer.


9/49


• Sifat fisis lautan yg dipengaruhi perubahansalinitas:

- Bertambah seiring bertambahnya salinitas :densitas, tegangan permukaan, indeks

refraksi & kecepatan bunyi.- Bertambah seiring berkurangnya salinitas:konduktivitas & tekanan uap air.


10/49


Salinitas terhadap kedalaman

Kedalaman Salinitas (º/00)0 36.348

80 36.474

150 36.508

350 36.491

1000 35.052

3500 34.936

5000 34.899


11/49


Tabel salinitas rata-rata lautan

Lautan Salinitas (o/oo )

Atlantik 34.90

Pasifik 34.62

Indian 34.76


12/49


Distribusi salinitas lautan (z=0)


13/49


precipitation - evaporation


14/49


Evaporation - precipitation


15/49


Vertical distribution of salinity (pacific)


16/49


Hubungan temperatur, salinitas &kedalaman

• Dinyatakan dalam kurva T-S, unik untuk setiap

perairan, sehingga :- mempelajari struktur lapisan perairanterhadap kedalaman.

- melacak asal-usul massa air.0 m

50 m

100 m

1000 m Salinitas

Suhu


17/49


salinity profiles


18/49


Apakah ada ingin merasakan sensasi

membaca koran sambil berenang??


19/49


Dead sea :

-Terbentuk 3 jt thun lalu dari

limpahan laut Mediterania-Terletak sekitar jordan rift

valley

-Terletak pada wilayah aktif

(Dead Sea tranform)

- 420 m di bawah muka laut- Kedalaman 300m

- salinitas 30% - 40%

(>>8.6x salinitas laut 3%).

-Suhu 19 °C (66 °F) and37 °C (99 °F

-Kaya potasium dan bromium

-Kaya o2 dan less UVB


20/49


Tekanan

• Tekanan hidrostatis pada kedalaman z :

Satuan tekanan (SI) : Pa, yang digunakan dioceanografi : decibar1 dbar = 104 PaTekanan 1 dbar = kedalam 1 m.1000 dbar = 1000 m

z

0

P = ρgdz


21/49


Densitas• Densitas air murni (dipermukaan, 00) = 1

grm/cm3

• Densitas (oseanografi): rapat massa airper satuan volume yang bernilai 1.02 – 1.07

grm/cm3

• Densitas dipengaruhi temperatur (T),salinitas (S) dan Tekanan (P);

ρ=f(S,T,P)• Densitas karena T & S : 1.020 – 1.030

g/cm3 (permukaan laut)

• Densitas karena tekanan >> (laut dalam)


22/49


• Besar densitas air laut : > 1 g/cm3 tapi


23/49


Density spatial distribution


24/49


Densitas dengan (Δt dan ΔS)


25/49

Physical Oceanography –

TG&G 2009

Densitas dengan tekanan

• Air laut memungkinkan untuk dipadatkan.• Peningkatan kepadatan/tekanan

menyebabkan peningkatan densitas.


26/49


TG&G 2009

Vertical section of density


27/49


TG&G 2009

Temperature & density


28/49


TG&G 2009

Titik beku air laut


29/49


TG&G 2009

Warna laut

• Warna laut dipengaruhi :1. sinar yang direfleksikan oleh laut.2. Pemantulan dari langit

3. Organisme/plankton• Sinar : kombinasi/rainbow:• Kombinasi urutan warna berdasar

panjang gelombangnya (terpanjang–

terpendek)Merah-orange-kuning-hijau-biru-violet


30/49


TG&G 2009

Warna laut (2)

• Warna merah diserap oleh laut, Birudipantulkan oleh laut > warna sebagianbesar laut biru

• Range : biru tua – hijau kuning

• Lautan trofis/equatorial > biru tua/indago :: less biological production, more light

• Lintang tinggi – kutub > biru hijau - hijau


31/49


TG&G 2009

Warna laut


32/49


TG&G 2009

Productivity color


33/49


TG&G 2009

0.01 0.10 1.0

10.0

(mg.m -3)


34/49


TG&G 2009


35/49


TG&G 2009

Suara dalam air (1)

• Informasi diperoleh dgn media : cahayaatau suara.

• diatmosfir : cahaya lebih kuat dari suara

• Di laut cahaya bisa mencapai kedalaman1000m, tetapi range manusia bisa melihatobjek dgn jelas ≤50m.

• Suara lebih banyak digunakan sbg media

mendapatkan informasi (echo-sounder,SONAR, etc.).


36/49


TG&G 2009

Suara dalam air (2)• Densitas memperlambat laju suara, media

suara mempengaruhi absorsi dan refraksidari suara > suara bisa digunakan sebagaimedia mendapatkan informasi.

• Laju suara(C) = f(ρ) , sedang ρ = (t,S),sehinggaC = f(t,S)

•


37/49


TG&G 2009

Sound in water


38/49


TG&G 2009

Light in water (1)

•Cahaya masuk air dan diserap oleh air, menyebabkantemperatur air naik.

• Tingkat penetrasi cahaya berkurang secara vertikalseiring ke dalaman air secara exponensial.

• Iz =I0exp (-kz),

Iz : Intensitas cahaya pada kedalaman zI0 : Intensitas cahaya dipermukaank : koefisien atenuasi vertikal

: besarnya transmisi sinar biru pada air,

tergantung pada tingkat absorsi sinar olehair dan panjang gelombang sinar.


39/49


TG&G 2009

Light in water

Amount of penetration penting bagi biologi untuk menentukanAktivitas fotosintesa phytoplankton dan alga, serta mengesti-masi kebiasaaan zooplankton dan ikan.

T t k l t ( 0)


40/49


TG&G 2009

Temperatur permukaan lautan (z=0)


41/49


TG&G 2009


42/49


TG&G 2009


43/49


TG&G 2009

Tabel temperatur terhadap kedalaman

Lapisan Kedalaman (m) Temperatur (°

C)Mixed layer 0 26.0

80 26.0

Thermocline 150 20.0

350 10.0

Deep layer 1000 4.0

3500 1.5

5000 1.5

Growth and decay of temperature in


44/49


Growth and decay of temperature inmix layer and seasonal thermocline


45/49


Temperature vertical profiles


46/49


Insitu temp & potensial temp.

Insitu temp & pot Temp


47/49


Insitu temp & pot. Temp(Mariana Trench)


48/49


Suhu, salinitas dan tekanan


49/49


Tabel komposisi material air laut

Ion

55.3% Chlorine

33.3% Sodium

7.7% Sulfate

3.7% Magnesium

1.2% Calcium

1.1% Potassium

Sifat_ Fisis_laut15.pdf

Documents

Transcript of Sifat_ Fisis_laut15.pdf