03 salinity and density

OSEANOGRAFI FISIKA III

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

SALINITAS Salinitas menunjukkan banyaknya (gram) zat-zat

terlarut dalam (satu) kilogram air laut, dimanadianggap semua karbonat telah diubah menjadi oksidadan unsur Bromida (Br), Iodium (I) diganti oleh Klorida(Cl) dan semua bahan organik telah dioksidasi secarasempurna

Satuan salinitas Permin (o/oo)

ppt

psu (practical salinity unit)

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Unsur-Unsur Utama di air laut (Millero, 1982)

MAYOR ELEMENT

MINOR ELEMENT&

TRACE ELEMENT9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Minor Element

Brom (Br) 65 ppm

Boron ( B ) 8 ppm

Strontium ( Sr ) 4 ppm

Silika ( Si ) 3 ppm

Fluor ( F ) 1 ppm

Trace Element

Nitrogen ( N ) 280 ppb

Lithium ( Li ) 124 ppb

Jod ( J ) 60 ppb

Pospor ( P ) 30 ppb

Mercury ( Hg ) 0,03 ppb

Timah ( Pb ) 0,04 ppb

Alumunium ( Al ) 2 ppb

Mangan ( Mn ) 2 ppb

Seng ( Zn ) 10 ppb

Besi ( Fe ) 6 ppb

Emas ( Au ) 4 x 10-6 ppb

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Perbandingan komposisi air laut dan lempeng bumi

Kenapa ada perbedaan ????

Less solubleAnd useful

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Pengaruh garam thd sifat fisika air Meningkat:

Densitas, viskositas, tekanan uap, kompresibilitas, tegangan permukaan.

Menurun:

Densitas suhu maximum, titik beku.

SENSOR

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Kekonstanan komposisi air laut salinitas air laut berbeda dari suatu tempat ke

tempat lain perbandingan/ ratio unsur-unsurutamanya tetap (konstan )

Misalnya:

kita ingin menentukan konsentrasi K + padasuatu perairan dengan S = 36 o/oo, diketahuikonsentrasi K + pada S = 34,4 o/oo adalah 0,38

o/oo

011,04,34

38,0

TotalSalinitas

KiKonsentras

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Konsentrasi K + diperairan dengan S = 36 o/ooadalah 0,011 x 36 o/oo

a. Berapa konsentrasi K + jika salinitas

(i) naik menjadi 40?

(ii) turun ke 25?

b. Apa yang terjadi untuk rasio K + air laut untuk kasus-kasus (i) dan (ii) pada soal (a)?

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Sumber garam??

Pelapukan

Hidrothermal

Senyawa dari atmosfir9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Distribusi vertikal salinitas Tidak dapat dinyatakan secara sederhana seperti

halnya distribusi vertikal suhu densitas air lautpenentu kestabilan kolom air.

Densitas banyak dipengaruhi suhu dan sangatsedikit dipengaruhi salinitas efeknya bisa sajasalinitas yang tinggi atau rendah di lapisanpermukaan yang hangat atau lapisan atas

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

33.5 34.0 34.5 35.0

500

1000

Halocline

Z (m)

S ()

33.5 34.0 34.5 35.0

500

1000

Halocline

Z (m)

S ()

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Distribusi horizontal salinitasApa yang mempengaruhi salinitas?? Evaporasi angin & suhu

Presipitasi

Pelelehan es

Muara sungai

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Kenapa Salinitas tropis lebih rendahdibandingkan subtropis??

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Kenapa Salinitas Atlantik Jauh lebih tinggidibandingkan pasifik?

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Distribusi Salinitas di daerah estuaria

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Tehnik pengukur salinitasA. Secara Kimia (titrasi Cl)

Salinitas memiliki hubungan linier dgn Cl dan Cldapat diukur secara akurat dan sederhana dengansilver nitrate, dimana larutan potassium chromate sebagai indikator

S o/oo = 0.030 + 1.8050 Clo/oo

Untuk lebih akurat UNESCO merekomendasikan

S = 1806.55 x Cl (o/oo)

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

B. Secara Fisika

Salinitas berdasarkan konduktivitas

Metode lebih mudah dan praktis dari sebelumnya

dimana

C(S, 15, 0) konduktifitas contoh air laut di suhu15oC dan pada tekanan atmosfir

C(35, 15, 0) adalah konduktifitas air laut standarCopenhagen.

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

PSU (practical Salinity Unit)

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Alat pengukur Salinitas

CTD (Conductivity Temp Depth)

Salinometer

Handrefractometer

Portable Salinometer

Digital Salinometer

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Densitas dirumuskan:

Sangat penting akan mempengaruhi sirkulasitermohaline dan gerak vertikal perairan (verticalmixing)

Densitas tidak bisa diukur langsung ditentukan daridata suhu, salinitas dan tekanan

Densitas bertambah jika

Salintas meningkat

Suhu menurun

Tekanan meningkat

Lapisan permukaan dan gradienkecil (1,020 1,030 gr/cm3)

Lapisan dalam. ex: 0 = 1,028

5000 = 1,151 gr/cm3

Vertical profile

Vertical) circulation driven by density Thermohaline Circulation

Horizontal distribution

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com

Kalkulasi densitas Densitas air laut > 1000 kg/m3, tetapi tidak pernah >

1100 kg/m3 (perubahan bersifat puluhan kg/m3)

Untuk kemudahkan penulisan, densitas dinyatakandengan sigma ( )

Densitas (sigma) Insitu ( S,t,p)

S,t,p = ( S,t,p 1) x 103

Contoh : S,t,p = 1,02754

S,t,p = (1,02754 1) x 103

= 27,54

sigma-nol ( o)

o = ( s,0,0 - 1) x 103

o Hanya didapat dari nilai salintas melalui

Sigma t ( t )

t = ( s,t,0 1) x 103

Hubungan t dan o adalah :

t = o D

Dimana: D faktor koreksi (diberikan dalam Tables

of Seawater Density )

o = 0,069 + 1,4708 S 0,001570 S2 + 0,0000348 S3

Untuk menghitung , Fofonof dan Tabata (1958) membuat persamaan

Dimana T adalah suhu

A0 = 67,26 A10 = 1,0 A20 = 0

A1 = 4,53168 A11 = - 4,7867 E-3 A21 = 1,8030 E-5

A2 = -0,5459 A12 = 9,8185 E-5 A22 = - 8,164 E-7

A3 = -1,9825E-3 A13 = -1,0843 E-6 A23 = 1,667 E-8

A4 = - 1,438E-7

Ekman (1908) menghitung pengaruh tek (p)pada berbagai t dan s s,t,p, sehingga t dapat

dikoreksi s,t,p ( densitas insitu).

Bjerkness and Sandstron (1910) membuat tabel:

t,s,p sampai 10.000db.

Hesselberg and Svendrup menyederhanakan tabel

t,s,p lebih mudah dihitung dari t

9/15/2013 yuliantosuteja@gmail.com