kuliah- po
Post on 25-Feb-2018
250 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Kuliah- PO
1/33
PENGANTAROSEANOGRAFI
-
7/25/2019 Kuliah- PO
2/33
SIFAT-SIFAT FISIS DAN KIMIAWI AIR LAUT
Molekul air tawar terdiri dari dua atom H+dan satu atom O=.
Struktur molekul air tawar (H2O) unik, dimana sudut antaraatom H+dan atom O=adalah 105o.
Karena struktur molekul H2O demikian, maka molekul air
ersi!at bipolar (mem"un#ai dua kutu).
$tom H+dan O=diikat oleh suatu ikatan kimia #an% diseutikatan ko&alen (covalent bond).
'katan ko&alen ini terentuk den%an ara salin% tera%ielektron antara aton H+ dan atom O=.
ia" atom H+era%i elektron tun%%aln#a den%an atom O=,dan atom O=era%i satu elektronn#a den%an tia" atom H+.
-
7/25/2019 Kuliah- PO
3/33
Karena sifat anomali air adalah bipolar, maka
molekul air akan menyatu dengan molekul air
yang lain oleh suatu ikatan yang disebut
ikatan hidrogen(hydrogen bond).
'katan hidro%en ini memuat airmem"un#ai kapasitas panas #an%tin%%idiandin%kan *at #an% lain.Ka"asitas "anas air = 1 al%o
Zat (Materi) Cal/g/oC
AcetonAlumuniumAmonia
TembagaAlkoholTimahHgPerakAir
0,510,220,1
0,0!0,20,00,00,0"1,0
-
7/25/2019 Kuliah- PO
4/33
'katan hidro%en ini memuat air mem"un#ai kapasitas panas#an% tin%%i
kapasitas panas dide!inisikan sea%ai -umlah "anas #an% di"erlukan untukmen%uah tem"eratur suatu enda seesar 10.
ada "emanasan air, kehadiran ikatan hidro%en ==/ "anas #an% dierikan"ada air ukan ter"akai untuk men%%erakkan molekul air, teta"i disera" olehikatan hidro%en.
Setelah ikatan hidro%en rusak, maka "enamahan "anas akan menin%katkan%erakan molekul air. enin%katan %erakan molekul air itulah #an% diukur
sea%ai "enin%katan tem"eratur oleh termometer. in%%in#a titik didih airmen#eakan air da"at men#era" "anas dalam -umlah esar.
Kita di "antai "ada sian% hari dan memasukkan satu kaki ke air lautsedan% kaki #an% satun#a teta" erada di atas "asir.
a%aimana kaki #an% di air dan a%aimana #an% di "asirSamasama menerima ener%i "anas dari sinar matahari dalam -umlah#an% sama
-
7/25/2019 Kuliah- PO
5/33
$"a konsekuensi dari ka"asitas "anas air #an% tin%%i
3an%e (kisaran) suhu air laut -auh leih keil dari"ada ran%e suhu udara.
ontoh4
3an%e suhu air laut42 o sd 0 o 6 2 o di $ntartika3an%e suhu udara450 o sd 50 o 6 50 o di $ntartika dan 50 o di %urun "asir
Ka"asitas "anas air #an% tin%%i er"eran dalam "ementukan an%in darat danan%in laut serta an%in musim (monsun).
ada sian% hari di laut tekanann#a leih tin%%i, di darat leih rendah (leih "anas )
sehin%%a timul an%in laut #an% men%alir dari laut ke darat atau men%alir daritekanan tin%%i ke tekanan #an% leih rendah.("rosesn#a diawali dari ka"asitas air #an% leih tin%%i). Karena ka"asitas "anas air#an% tin%%i, maka "eruahan suhu laut atau danau erlan%sun% seara "erlahandan memuat suhu "ermukaan umi stail.
So what.
-
7/25/2019 Kuliah- PO
6/33
S'7$S'7$ 7'S'S $'3 8$9
S9H9
S$8':'$S
mengidentifikasi massa air laut dan
mempelajari gerakan air laut
erlu diketahui
distriusi s"asial (hori*ontal, &ertikal)
tem"oral (harian, musim, tahunan)
si!atsi!at !isiskimiawi air laut
-
7/25/2019 Kuliah- PO
7/33
S!h!
Men#atakan han%at atau din%inn#a suatu o#ek
an#ak "roses !isika di laut san%at di"en%ahi suhu
;i dalam !isika dikenal suhu asolut den%an unit K (Kel&in)
Suhu skala asolut () dalam K erhuun%an den%an suhuskala "raktis (t) dalam elsius ()4
t
-
7/25/2019 Kuliah- PO
8/33
S"#a$an %o$i&onta'(
Searan suhu "ermukaan laut umumn#a *onal dalam arti tidak an#ak "eruahan"ada arah arattimur
eredaan suhu terutama4 "eredaan keseiman%an ahan%4 heat %ain di daerahekuator (terhan%at) dan heat loss di daerah kutu (terdin%in)
"eredaan suhu sisi timurdan sisi arat dari lautan
"ada lintan% #an% sama,terutama el umi 9tara(9).
;ari lintan% ?0o ke arahe@uator, massa air enderun%
leih han%at di sisi aratdiandin% sisi timur.
-
7/25/2019 Kuliah- PO
9/33
S"#a$an )"$tika' s!h! *i 'a!t t"$#!ka
ro!il mene%ak49ntuk daerah tro"is dan lintan% sedan%, terentuk ti%a la"isan
Mixed surface layers (la"isan "ermukaan teram"ur), den%an suhu #an% ham"irsama den%an "ermukaan. eru"a la"isan ti"is #an% terentuk akiat "eram"uranoleh an%in dan intensitas %eloman% "eah.
60 40 20 0 2040 60
mixedlayer
termocline
deeplayer
Thermocline(ermoklin)
;ee" homo%enous la#ers (8a"isan dalam homo%en)
-
7/25/2019 Kuliah- PO
10/33
Aertial Struture o! em"erature
-
7/25/2019 Kuliah- PO
11/33
Mixed layer
termocline
ToC
h(m) h (m)
ToC
a b
Bamar ;istriusi suhu &ertikal a. -ika tidak ada an%in . -ika ada an%in
-
7/25/2019 Kuliah- PO
12/33
-
7/25/2019 Kuliah- PO
13/33
r 5. Growth and decay of the seasonal thermocline from o!ember "#$# tomber "##0 at the &erm'da tlantic Timeseries %tation (bats) at *"+$. 64+".,+
ere collected by the &erm'da &iolo.ical %tation for /esearch 1nc+ ote thatre in decibars is nearly the same as depth in meters
-
7/25/2019 Kuliah- PO
14/33
-
7/25/2019 Kuliah- PO
15/33
Komposisi Air Laut dan Salinitas
%alinitas men'n'33an banya3nya (.ram) atat terlar't dalam (sat')3ilo.ram air la't dimana dian..ap sem'a 3arbonat telah di'bah menadio3sida dan 'ns'r &romida (&r) 1odi'm (1) di.anti oleh 5lorida (Cl) dansem'a bahan or.ani3 telah dio3sidasi secara semp'rna
Laut terbuka : 34 - 38 ooo, rata-rata 35ooo35 gram garam terlarut dalam kg
air laut.
!ada perairan yang terapit daratansalinitas rendah, sedangkan pada
daerah kering "arid#salinitas tinggi "Laguna $adre di %e&as, '()#
-
7/25/2019 Kuliah- PO
16/33
+a$a ,an t"$t!a( itrasi l, karena salinitas seara lan%sun% "ro"orsionalden%an hlorine di dalam air laut, and chlorineda"at diukur seara akurat den%ananalisis kimia #an% sederhana den%an silver nitrate, dimana larutan potassiumchromate digunakan sebagai indikator
Huun%an #an% linier antara hloronitas dan Salinitas4 S ooo / 0.010 2 3.4050 +'
ooo
Ka$"na 6"to*" #a$! *it"6!kan7 6aka 8a$a *iatas t"$n,ata k!$an ak!$atada 1CD? 9:ESO dan or%anisasi internasional or%ani*ations menu%askan aJoint
Paneluntuk menentukan salitas #an% leih akurat. ahun 1CDD direkomendasikan
huun%an4 S= 1F0D.55 G l(ooo)
Sa'initas #"$*asa$kan kon*!kti9itasSaat huun%an diatas mulai di%unakan, oceanographersmulai men%%unakan
kondukti!itas untuk menentukan salinitas. ara ini leih akurat dan relati! leihmudah diandin% analisis kimia untuk menentukan hlorinitas.oint anel merekomendasikan "enentuan salinitas melalui kondukti!itas air laut4
-
7/25/2019 Kuliah- PO
17/33
S = - 0.0FC CD + 2F.2C> 2CR15+ 12.F0F 2R2
15- 10.D>F DCR
15+ 5.CFD 2?R?
15
- 1.2 11R515R15= C(S, 15, 0)C(5, 15, 0)
dimana
(S, 15, 0) adalah kondukti!itas ontoh air laut "ada suhu 15o dan "adatekanan atmos!ir and atmos!ir,S ditentukan den%an rumus (I), dan(5, 15, 0) adalah kondukti!itas air laut standar Jo"enha%en.
3umus diatas ukan de!inisi aru dari salinitas, teta"i han#a men#atakan hlorinitas sea%ai
!un%si kondukti!itas air laut relati! terhada" air laut standard.
Ska'a p$aktis sa'initas :P$a8ti8a' Sa'init, S8a'"; 30, alat "en%ukur kondukti!itas #an% akurat #an% da"at dio"erasikan darika"al telah dikeman%kan.
erlu men%e&aluasi ulan% salinitas, sehin%%aJoint Panel merekomendasikan tahun 1C>F
ahwa salinitas ditentukan han#a den%an mendasarkan kondukti!itas sehin%%a kaitan den%anhlorinitas tidak di"erlukan la%i.Semua ontoh air laut den%an rasio kondukti!itas #an% sama mem"un#ai salinitas #an% sama-u%a.
-
7/25/2019 Kuliah- PO
18/33
actical Salinity Scaleof "#$ memp'nyai de7nisi8
C(KCl, T, 0) is the cond'cti!ity of the standard potassi'm chloride (5Cl)sol'tion at temperat're T and standard atmospheric press're+
The standard 5Cl sol'tion contains a mass of *2.4*96 .rams of 5Cl in amass of ".000 000 3. of sol'tion+
%:0+00$0 ; 0+"6#2 5"9
"
L"wis :3
-
7/25/2019 Kuliah- PO
19/33
!engaruh dari garam-garam yang larut di dalam air laut :
Kapasitas panas air berkurang 4 *
'ntuk menaikkan suhu gr air laut di sekitar o + hanya diperlukan , /al.
0aram-garam yang larut mengganggu jaringan kerja "net1ork# dari ikatan
hidrogen di dalam air yang mengakibatkan titik beku air laut lebih ke/il dari titik
beku air murni " 2 + #.
(ebagai /ontoh air laut dengan ( 35 *o mempunyai nilai titik beku ,o+
0aram-garam yang larut di dalam air laut /enderung menarik molekul air sehinggaair laut lebih lambat menguap daripada air ta1ar.
%ekanan osmosis bertambah dengan bertambahnya salinitas.
+atatan: tekanan osmosis adalah tekanan yang dilakukan pada membran biologis
biota laut bila salinitas lingkungan berbeda dari salinitas di dalam sel biota laut.
%ekanan smosis merupakan faktor kun/i dalam transmisi air ke dalam ataukeluar sel.
Keem"at si!atsi!at diatas er&ariasi den%an salinitas. Si!atsi!at ini diseut sea%aisi9at Ko'iati9 :Colligative Properties;.
-
7/25/2019 Kuliah- PO
20/33
0aram-garam yang larut didalam air laut, dapat dibagi dalam 6 kelompok, yaitu : 'nsur-unsur atau komponen utama. 'nsur-unsur atau komponen minor 7 tra/e elemen
Komponen utama meliputi * dari at yang larut di dalam air laut, sedangkankomponen minor 7 tra/e elemen meliputi *.
Komponen 'tama yang terdapat di dalam air laut dengan ( 34,4 *
diperlihatkan
oleh tabel sbb Ion-ion Utama Konsentrasi ( %o )
Chlor ( Cl #) 1$,!$0
%o&ium ( 'a ) 10,550
%ulat ( %*+2#) 2,"+!
Magneium ( Mg 2) 1,2-2
Calcium ( Ca 2) 0,+00
Potaium ( . ) 0,$0
icarbonat ( HC*#) 0,1+0
Jumlah 34,377
-
7/25/2019 Kuliah- PO
21/33
9nsurunsur utama #an% "alin% an#ak di dalam air laut adalah l dan :a+.Kom"onen Minor 4
rom ( r ) = D5 ""m ( "art "er million )oron ( ) = F ""mStrontium ( Sr ) = ? ""m
Silika ( Si ) = ""m7luor ( 7 ) = 1 ""m
rae Elemen 4:itro%en ( : ) = 2F0 "" ( "art "er illion )
8ithium ( 8i ) = 12? ""od ( ) = D0 ""os"or ( ) = 0 ""Merur# ( H% ) = 0,0 ""imah ( ) = 0,0? ""$lumunium ( $l ) = 2 ""
Man%an ( Mn ) = 2 ""Sen% ( Pn ) = 10 ""esi ( 7e ) = D ""Emas ( $u ) = ? . 10D""
-
7/25/2019 Kuliah- PO
22/33
Meski"un konsentrasi trae elemen keil, :itro%en dan os"or meru"akan *at hara#an% er%una a%i "ertumuhan "h#to"lankton.
Sumer dari %aram%aram #an% larut di dalam air laut. roses "ela"ukan ( weatherin% ) dari atuatuan ( rok )
Bas%as #an% keluar dari "un%%un% samudra ( mid oean rid%e ) dan %unun% a"iawah laut #an% meli"uti 4 arondioksida, eleran%, sul!ur, !luorine, nitro%endan ua" air.
9nsur unsur #an% ukan hasil "roses "ela"ukan diseut E@8"ss o'ati'"s.l 4 erasal dari %as%as #an% keluar di dasar laut ( "un%%un% ten%ah samudra
Q %unun% a"i awah laut ):a + 4 erasal dari "roses weatherin%
-
7/25/2019 Kuliah- PO
23/33
At!$an ko6posisi ,an konstan
;i laut teruka ( open ocean) #an% -auh dari "antai, salinitas air laut ereda darisuatu tem"at ke tem"at lain, misaln#a salinitas laut awa ereda den%an salinitaslaut anda dan lautan asi!ik
eta"i meski"un salinitas air laut er&ariasi dari tem"at ke tem"at lain,"erandin%an ratio unsurunsur utaman#a teta" (konstan ). 'ni diseut Aturan
Komposisi yang konstan
Misaln#a4
kita in%in menentukan konsentrasi K+
"ada suatu "erairan den%an S = Do
oo,diketahui konsentrasi K +"ada S = ?,? oooadalah 0,Fooo( tael ).
Konsentrasi K +di"erairan den%an S = D oooadalah 0,011 G Dooo
Alasan pada 1aktu geologi :air laut ter/ampur baik pada satu lautan maupun
antar lautan. 9eiasi dapat terjadi pada air laut yang sudah ter/u/i seperti air
payau "brakish water#
;en%an kata lain, salinitas total da"at eruah teta"i rasio konsentrasi ion utamatertentu teta" konstan dan e%itu -u%a rasio konsentrasi indi&idu ionion utama
011,0+,+
$,0==
+
otalSalinitasT
KiKonsentras
-
7/25/2019 Kuliah- PO
24/33
;istriusi Salinitas Aertikal
;istriusi &ertikal dari salinitas tidak da"at din#atakan seara sederhana se"ertihaln#a distriusi &ertikal dari suhu.
Hal #an% men#eakan adalah4 densitas air laut #an% meru"akan !aktor "enentukestailan kolom air.
;i dalam men#atakan distriusi suhu seara &ertikal, kita den%an mudah da"atmen%atakan suhu air #an% han%at (densitas rendah ) selalu erada di la".ermukaan, sementara air #an% din%in (densitas tin%%i ) erada di la"isan dalam
Karena "en%aruh Salinitas terhada" densitas air laut tidak seesar "en%aruh suhuterutama di la". $tas, maka isa sa-a ditemukan air den%an salinitas #an% tin%%iatau rendah di la"isan "ermukaan #an% han%at atau la"isan atas
;alam arah &ertikal di daerah E@uator, ro"is dan Sutro"is di temukan la"isanden%an salinitas minimum "ada kedalaman D00 1000 m dan salinitas ertamahsam"ai kedalaman 2000 m
-
7/25/2019 Kuliah- PO
25/33
**+9 *4+0 *4+9 *9+0
900
"000
?alocline
@ (m)
% (A)**+9 *4+0 *4+9 *9+0
900
"000
?alocline
@ (m)
% (A)
8a"isan di mana salinitas erkuran% terhada" kedalaman diseut halocline.
:amun istilah haloclineini -u%a di%unakan untuk men#atakan la"isan den%an"ertamahan salinitas terhada" kedalaman
-
7/25/2019 Kuliah- PO
26/33
Salinitas
** *4 *9 *6 ** *4 *9 *6 *
4000
Bintan. rendahdan menen.ah
Bintan.tin..i
** *4 *9 *6 *
0
"000
2000
*000
4000
Bintan. rendahdan menen.ah
Bintan.tin..i
tlanti3
di tlanti3 salinitas ber3'ran.terhadap 3edalaman di bawah 2000 m
asi73
di asi73 salinitas bertambah den.an3edalaman di bawah 2000 m
-aerah Tropis
serin. terdapat lapisan den.ansalnitas ma3sim'm di 3edalaman
se3itar "00 m
900
@(m)@(m)@(m)
-
7/25/2019 Kuliah- PO
27/33
S"#a$an ho$i&onta'(7aktor utama di laut teruka4 "eredaan antara e&a"orasi dan "resi"itasi, turbulentmixing*an a*an,a a*)"8tion o'"h a$!s.
9ntuk laut Jsmaller sea#=== / river runoff, ice melting
he distriution o! seasur!ae salinit# in the o"en oean also tends to be zonal.
he saltiestwaters are at mid-latitudeswhere e&a"oration eGeeds "rei"itation.
8ess salt# waters are near the e$uator where rain !reshens the sur!ae water, and athi%h latitudes where melted sea ie !reshens the sur!ae waters.
he %onal &east-'est( a&era%e o! salinit# shows a lose orrelation etween salinit#and e&a"oration minus "rei"itation "lus ri&er in"ut
-
7/25/2019 Kuliah- PO
28/33
Kisaran nilai salinitas "ermukaan "ada Jo"en oean erkisar to > "suden%an nilai ratarata salinitas adalah ?.> "su.Salinitas rendah ter-adi disekitar "antai dimana where lar%e ri&ers em"t#and ie melts in the "olar re%ions. Hi%her &alues are !ound in re%ions o! hi%he&a"oration suh as the 3ed Sea and eastern Mediterranean.
On the a&era%e, the sur!ae salinit# o! the )tlantic is saltier than the *acific.
he reasons !or this are related to water irulation.+ater evaporated from the )tlantic does not fall as rain on land. 'nstead, itis arried # winds into the ai!i. he salt trans"ort etween oeans #oeans urrents !a&ors the inrease o! salinit# in the $tlanti.
-
7/25/2019 Kuliah- PO
29/33
Bamar . Ponal a&era%e o! seasur!ae salinit# !or all and the di!!erene etweene&a"oration and "rei"itation (-*) (Stewart, 2002).
-
7/25/2019 Kuliah- PO
30/33
Bamar . Salinitas "ermukaan ratarata
-
7/25/2019 Kuliah- PO
31/33
Salinitas "ermukaan ratarata
-
7/25/2019 Kuliah- PO
32/33
Bamar. Mean seasur!ae salinit#. ontour inter&al is 0.25 "su. Shaded areaseGeed D "su (Stewart, 2002).
-
7/25/2019 Kuliah- PO
33/33
0ambar . ;ater transported by the atmosphere into and out of the )tlanti/.
top related