Download - Sifat_ Fisis_laut15.pdf
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
1/49
Struktur dan sifat-sifatfisik lautan
(suhu, salinitas, tekanan, densitas)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
3/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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.
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
4/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
5/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Pengukuran temperatur
• Temperatur in-situ : temperatur yangdiukur pada suatu kedalamann/lokasitertentu.
• Temperatur potensial : temperatur suatukedalaman diukur dipermukaan laut tanpaterjadi pertukaran panas.
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
6/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Pengukuran temperatur
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
7/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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.
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
8/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
• 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.
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
9/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
• 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.
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
10/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
11/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Tabel salinitas rata-rata lautan
Lautan Salinitas (o/oo )
Atlantik 34.90
Pasifik 34.62
Indian 34.76
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
12/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Distribusi salinitas lautan (z=0)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
13/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
precipitation - evaporation
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
14/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Evaporation - precipitation
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
15/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Vertical distribution of salinity (pacific)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
16/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
17/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
salinity profiles
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
18/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Apakah ada ingin merasakan sensasi
membaca koran sambil berenang??
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
19/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
20/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
21/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
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)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
22/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
• Besar densitas air laut : > 1 g/cm3 tapi
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
23/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Density spatial distribution
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
24/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Densitas dengan (Δt dan ΔS)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
25/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Densitas dengan tekanan
• Air laut memungkinkan untuk dipadatkan.• Peningkatan kepadatan/tekanan
menyebabkan peningkatan densitas.
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
26/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Vertical section of density
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
27/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Temperature & density
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
28/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Titik beku air laut
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
29/49
Physical Oceanography –
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
30/49
Physical Oceanography –
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
31/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Warna laut
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
32/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Productivity color
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
33/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
0.01 0.10 1.0
10.0
(mg.m -3)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
34/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
35/49
Physical Oceanography –
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.).
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
36/49
Physical Oceanography –
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)
•
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
37/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Sound in water
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
38/49
Physical Oceanography –
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.
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
39/49
Physical Oceanography –
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)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
40/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
Temperatur permukaan lautan (z=0)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
41/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
42/49
Physical Oceanography –
TG&G 2009
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
43/49
Physical Oceanography –
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
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
44/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Growth and decay of temperature inmix layer and seasonal thermocline
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
45/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Temperature vertical profiles
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
46/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Insitu temp & potensial temp.
Insitu temp & pot Temp
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
47/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Insitu temp & pot. Temp(Mariana Trench)
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
48/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Suhu, salinitas dan tekanan
-
8/16/2019 Sifat_ Fisis_laut15.pdf
49/49
Physical Oceanography – TG&G 2009
Tabel komposisi material air laut
Ion
55.3% Chlorine
33.3% Sodium
7.7% Sulfate
3.7% Magnesium
1.2% Calcium
1.1% Potassium