laporan resmi pra modul osfis
TRANSCRIPT
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM OSEANOGRAFI FISIKA
PRA MODUL
Oleh :
Sutarno Eko Arvianto (26020211130017)
Asisten :
Trika Agnestasia (26020210120039)
PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI
JURUSAN ILMU KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2012
LEMBAR PENGESAHAN PENILAIAN
No. Keterangan Nilai
1 BAB I
2 BAB II
3 BAB III
4 BAB IV
5 Daftar Pustaka
6 Bonus
Total
Semarang, 11 Oktober 2012
Asisten Praktikan
Trika Agnestasia Sutarno Eko Arvianto
NIM.26020210120039 NIM.26020211130017
Mengetahui,
Dosen Mata Kuliah
Indra Budi Prasetyawan, S.Si.M.T
NIP. 19791003 200312 1 002
BAB I
Tujuan
1. Mengetahui jenis-jenis alat yang digunakan dalam praktikum oseanografi fisika
2. Mengetahui prinsip kerja, bentuk (gambaran), dan data yang dihasilkan dari tiap-tiap instrumen
yang digunakan dalam praktikum oseanografi fisika
3. Mempelajari fungsi dan cara kerja alat (instrumen) yang digunakan dalam praktikum
oseanografi fisika
4.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Alat Pengukur Salinitas dan Kecerahan
1. Refraktometer
Refraktometer merupakan alat pengukur salinitas yang cukup umum. Juga disebut sebagai
pengukur indeks pembiasan pada cairan yg dapat digunakan untuk mengukur kadar garam.
Prinsip kerja dari refractometer sesuai dengan namanya adalah dengan memanfaatkan refraksi
cahaya. Seperti terlihat pada Gambar di bawah ini sebuah sedotan yang dicelupkan ke dalam
gelas yang berisi air akan terlihat terbengkok. Pada Gambar kedua sebuah sedotan dicelupkan ke
dalam sebuah gelas yang berisi lauran gula. Terlihat sedotan terbengkok lebih tajam. Fenomena
ini terjadi karena adanya refraksi cahaya. Semakin tinggi konsentrasi bahan terlarut (Rapat Jenis
Larutan), maka sedotan akan semakin terlihat bengkok secara proporsional. Besarnya sudut
pembengkokan ini disebut Refractive Index (nD). Refractometer ditemukan oleh Dr. Ernst Abbe
seorang ilmuwan dari German pada permulaan abad 20.
Adapun prinsip kerja dari refractometer dapat digambarkan sebagai berikut :
1) Dari gambar dibawah ini terdapat 3 bagian yaitu : Sample, Prisma dan Papan Skala.
Refractive index prisma jauh lebih besar dibandingkan dengan sample.
2) Jika sample merupakan larutan dengan konsentrasi rendah, maka sudut refraksi akan lebar
dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sample besar. Maka pada papan skala
sinar “a” akan jatuh pada skala rendah.
3) Jika sample merupakan larutan pekat / konsentrasi tinggi, maka sudut refraksi akan kecil
karena perbedaan refraksi prisma dan sample kecil. Pada gambar terlihar sinar “b” jatuh
pada skala besar
.
2. Salinometer
Salinometer adalah alat untuk mengukur salinitas dengan cara mengukur kepadatan dari air
yang akan dihitung salinitasnya. Bekerjanya berdasarkan daya hantar listrik,semakin besar
salinitas semakin Besar pula daya hantar listriknya. Alat ini digunakan di laboratorium, berbeda
dengan refraktometer yang biasa digunakan di lapangan atau outdoor.
Sensor salinometer membran terdiri dari sel elektrokimia:
AgIAgClSl / m + IS2jm-ISlAgClIAg, dimana S2 mewakili sampel yang tidak diketahui air laut, S1
sebuah membran seawaexchange dikenal standar. Potensi (AE) antara dua elektroda adalah
jumlah dari potensi di dua membran dan dua potensi elektroda. Sejak air laut mengelilingi standar
yang sama baik elektroda, dua potensial elektroda akan sama dan berlawanan, dan membatalkan
keluar. Oleh karena respon dari sel dapat digambarkan oleh moldification empiris dari persamaan
Nernst, di mana hanya dua potensi membran dipertimbangkan: AE = C. Penyisipan C faktor
'empiris memungkinkan usle salinitas bukan kegiatan untuk menggambarkan konsentrasi ion dan
penggunaan log,, bukan log,.Nilainya juga dipengaruhi oleh kenyataan air laut yang merupakan
campuran dari monovalen dan spesies divalen. (Untuk diskusi lengkap teori dari membran
salinometer keluaran dari membran salinometer muncul dari tiga mekanisme yang berbeda.
Pertama, untuk perubahan diberikan dalam suhu ambien yang tegangan kesalahan yang
dihasilkan, sehingga 6AE 6T =AE T '(2)
Jadi, pada suhu sekitar yang normal, perubahan (6T) dari 3C akan menimbulkan suatu
kesalahan sekitar 1% pada tegangan yang diukur (AE). Besarnya mutlak kesalahan
salinitas diukur karena efek ini tergantung pada nilai AE (yaitu, pada
perbedaan salinitas melintasi membran) dan pada nilai salinitas sendiri. Pada 5% 0 dan
suatu AE dari 10 mV perbedaan suhu 3C akan memberikan kesalahan dari c O.O13%; pada 35%
0 kesalahan akan c. O.O9%
Efek suhu kedua terjadi ketika suhu dari dua elektroda berbeda. Dalam hal ini sinyal error
muncul karena dua elektroda potensi tidak lagi membatalkan, besarnya adalah sebanding dengan
perbedaan suhu.Sebuah efek, suhu ketiga yang lebih kecil yang dihasilkan oleh perbedaan suhu
melintasi membran. Oleh karena itu, dalam setiap salinometer membran
sensor yang praktis, perbedaan suhu melintasi membran dan juga antara elektroda harus
diminimalkan dengan desain hati-hati untuk mencegah acak fluktuasi suhu dari merendahkan
akurasi.
3. CTD (Conductivity Temperature Depth)
CTD (Conductivity Temperature Depth) adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur
karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas. Secara umum, sistem
CTD terdiri dari unit masukan data, sistem pengolahan, dan unit luaran.
. a.Sensor Tekanan.
Sensor tekanan merupakan sensor yang memanfaatkan hubungan langsung antara tekanan
dan kedalaman. Sensor ini terdirai dari tahanan yang berbentuk seperti jembatan wheatsrone
kemudian dinamakan strain gauge. Strain gauge merupakan alat resistansi yang berubah ketika
mendapat tekanan, Tahanan ini akanmemegang peranan ketika mendapat gaya dalam bentuk
fisika seperti tekanan, beban (berat), arus dll.
b. Sensor Temperatur.
Sensor temperatur adalah sensor yang berpengaruh terhadap suatu hambatan, dalam bentuk
termistor. Termistor (tahanan termal) merupakan alat semikonduktor yang berperan sebagai
tahanan dengan besar koefisien tehanan temperatur yang tinggi dan biasanya bernilai negative.
Alatini terbuat dari campuran Oksida-Oksida logam yang diendapkan seperti mangan, nikel, kobalt
dll.
c. Sensor Konduktifitas.
Sensor konduktofitas merupakan sensor yang mendeteksi adanya nilai daya hantar listrik di
suatu perairan. Sensor ini merupakan sensor yang terdiri dari tabung berongga danempet buah
terminal elektroda platina-rhodium di belakang sisinya. Sebagai sensor yang melewati nilai
konduktifitas maka rata-rata hasil proses dalam pengukuran akan melewati nilai rendah (low pass
fliter). Sensor ini akan mulai mengukur ketika alat telah bergerak masuk kedalam air sampai pada
posisi yang diinginkan. Sebenarnya sensor ini mengukur nilai konduktifitas untuk mengetahui nilai
salinitas atau kadar garam di sebuah perairan sacara tidak langsung.
d. Prinsip Pengukuran CTD.
Pada Prinsipnya teknik pengukuran pada CTD ini adalah untuk mengarahkan sinyal dan
mendapatkan sinyal dari sensor yang menditeksi suatu besaran, kemudian mendapatkan data dari
metode multiplexer dan pengkodean (decode), kemudian memecah data dengan metode enkoder
untuk di transfer ke serial data stream dengan dikirimkan ke kontrolunit via cabel.
CTD diturunkan ke kolom perairan dengan menggunakan winch disertai seperangkat kabel
elektrik secara perlahan hingga ke lapisan dekat dasar kemudian ditarik kembali ke permukaan.
CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk
mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas). Pengukuran tekanan pada CTD
menggunakan strain gauge pressure monitor atau quartz crystal.
Tekanan akan dicatat dalam desibar kemudian tekanan dikonversi menjadi kedalaman dalam
meter. Sensor temperatur yang terdapat pada CTD menggunakan thermistor, termometer platinum
atau kombinasi keduanya. Sel induktif yang terdapat dalam CTD digunakan sebagai sensor
salinitas.
4. Termometer
a. Termometer Air Raksa
Termometer adalah alat untuk mengukur suhu.Termometer Merkuri adalah jenis termometer
yang seringdigunakan oleh masyarakat awam. Merkuri digunakan pada alat ukur suhu termometer
karena koefisien muainya bisa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau
penurunan suhu hampir selalu sama. Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material
kaca dengan kandungan. Merkuri di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat
sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperatur meningkat. Merkuri akan mengembang
naik ke arah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuaidengan
skala yang telah ditentukan. Skala suhu yang paling banyak dipakai di seluruh dunia adala. Skala
Celciusdengan poin 0 untuk titik beku dan poin 100 untuk titik didih.
Temperatur Celsius´ yang diantara isinyamenjelaskan metoda kalibrasi alat termometer seperti
dibawah ini:
1. Letakkan silinder termometer di air yang sedang mencair dan tandai poin termometer disaat
seluruh air tersebut berwujud cair seluruhnya. Poin ini adalah poin titik beku air.
2. Dengan cara yang sama, tandai poin termometer disaat seluruh air tersebut mendidih
seluruhnya saatdipanaskan
b. Termometer Digital
Termometer digital merupakan salah satu alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui suhu
objek (benda/tubuh). Pembacaan pengukuran termometer ini dilakukan langsung dari nilai display
dengan memperhatikan garis segmen yang ada. Prinsip kerja dari termometer digital adalah
sebagai berikut :
1) Sensor yg berupa PTC atau NTC dengan tingkat sensitifitas tinggi akan berubah nilai
tahanannya jikaterjadi sebuah prubahan suhu yg mengenainya.
2) Perubahan nilai tahanan ini linear dengan perubahan arus, sehingga nilai arus ini bisa
dikonversi ke dalam bentuk tampilan display
3) Sebelum dikonversi, nilai arus ini di komparasi dengan nilai acuan dan nilai offset di bagian
komparator,fungsinya untuk menerjemahkan setiap satuan amper ke dalam satuan volt yg akan
dikonversi ke display.
Kalibrasinya biasa menggunakan kalibrator manual atau otomatis, kalibrator manual suhu yg
dikenakan kesensor adalah suhu pemanas nyata dimulai dari 0 derajat untuk setting ofsetnya.
Kalibrasi otomatis terdiri dari suhu pemanas dan checker untuk gain dalam rangkaian
komparatornya.
5. Secchi Disk
Tingkat kecerahan menyatakan tingkat cahaya yang diteruskan ke dalam kolom air dan yang
jatuh agak lurus pada permukaan air. Kemampuan penetrasi cahaya matahari dipengaruhi
kekeruhan air:
-suspensi dalam air (lumpur)
-planktonik ; jasad renik
-warna air
Secchi disk berisi bolak kuadran hitam dan putih. Ketika diturunkan ke dalam air, kedalaman
maksimum yang diukur dalam meter di mana pengguna dapat dengan jelas melihat perbedaan
antara hitam dan putih kuadran dikenal sebagai kedalaman Secchi disk. garis digunakan untuk
menghubungkan ke disk secchie biasanya ditandai dalam 1 / 10 bertahap meter dan nilai yang
dilaporkan tersebut (1.2m, 3.4m, dll).Pengukuran relatif ini berguna untuk membandingkan situs
dalam periode sampling yang sama atau melakukan pembacaan mingguan di satu lokasi untuk
mengamati perubahan kejernihan air.
Secchi disk pertama kali dikembangkan oleh limnologists (studi air tawar) untuk memantau
produktivitas utama danau. Dengan mengambil harian atau mingguan ilmuwan pengukuran bisa
mengamati peningkatan dalam komunitas plankton dan memprediksi kali produktivitas maksimum
yang sering musiman.
Turbidimeters lain adalah metode pengukuran kekeruhan yang menghasilkan nilai absolut
dilaporkan dalam Kekeruhan Nephelometric Unit (NTU). Multi parameter instrumen seperti
instrumen YSI digunakan di Stockton mengandalkan transmisi cahaya dan pengukuran yang
sesuai hamburan cahaya yang probe dapat mengukur kekeruhan.
B. Alat Pengukur Gelombang
1. Buoy
Buoy adalah sebuah pelampung yang mengambang di permukaan laut sebagai perangkat
untuk mendeteksi berbagai aktivuitas di dasar laut. Diberi nama buoy karena memang pada prinsip
dasarnya, teknologi terbaru tersebut dipasang untuk memanfaatkan gelombang laut di permukaan.
Berbeda dengan buoy yang digunakan untuk mendeteksi gelombang laut yang menyimpan potensi
tsunami.
Dalam kondisi normal Buoy mengirim data tiap satu jam, namun jika terjadi tsunami, Buoy akan
mengirim data tiap satu menit. Waktu pengiriman data dari OBU sampai ke stasiun penerima
adalah 1 hingga 2 menit.
2. Palem gelombang
Pengukuran gelombang dilakukan dengan menggunakan Wave Pole adalah papan kayu
dengan panjang 4 meter, lebar 15 cm dan tebal 3 cm yang berskala tiap 20 cm.Pengukuran tinggi
gelombang dilakukan dengan mengamati puncak dan lembah,perhitungan periode gelombang
dilakukan dengan menghitung waktu gerakan gelombangmelewati titik tertentu
Alat ini digunakan untuk mengukur gelombang dengan cara mengetahui waktu yang dibutuhkan
gelombang untuk membentuk satu gelombang (dengan mengetahui puncak gelombang dan
lembah gelombang).
Prinsip dari alat ini adalah mengetahui waktu yang dibutuhkan gelombang untuk membentuk satu
gelombang (dengan mengetahui puncak gelombang dan lembah gelombang). Cara menggunakan
alat ini yaiu: Sediakan palem gelombang, tulis ukurannya misalnya tiap cm dengan panjang 4m.
sediakan pula stop watch untuk menghitung waktu yang ditempuh dalam satu periode gelombang
puncak dan lembah. Misalnya satu periode 5 detik start dan stop (pada H max dan H min di palem
gelombang). Kemudian catat waktu tersebut misalnya H max = 125 cm, H min = 123 cm.
3. ADCP
ADCP merupakan salah satu alat pengukur kecepatan arus air berteknologi tinggi. ADCP
menggunakan gelombang suara (sonar) sebagai alat pendeteksinya dan mempunyai akurasi yang
tinggi. Informasi yang diukur oleh alat tersebut adalah meliputi besar dan arah arus air hingga 128
titik di kolom air dengan maksimum kedalaman pengukuran mencapai beberapa ratus meter,
tergantung pada frekwensi suara yang digunakannya. Selain itu, alat inipun memberikan informasi
mengenai suhu air laut, lintasan kapal, topografi dasar perairan serta dapat dihubungkan dengan
Global Positioning System (GPS) untuk penentuan posisi pengukuran. Ada tiga konfigurasi ADCP
yang diproduksi RD Instruments (RD Instruments, 1995), yaitu :
1. Direct-reading ADCP (RD-ADCP) : dioperasikan dari kapal / perahu dan dihubungkan langsung
ke komputer sehingga hasil pengukuran dapat diamati secara langsung;
2. Hull-mounted ADCP : terpasang permanen di kapal. Pengoperasiannya seperti halnya Direct-
reading ADCP.
3. Mooring ADCP : dimaksudkan untuk pengukuran arus pada suatu titik tetap pada jangka waktu
tertentu. Hasil pengukuran direkam pada memory di alat tersebut
C. Alat Pengukur Pasang Surut
1. Tide Staff
Alat ini berupa papan yang telah diberi skala dalam meter atau centi meter. Biasanya
digunakan pada pengukuran pasang surut di lapangan. Tide Staff (papan Pasut) merupakan alat
pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka
laut atau tinggi gelombang air laut. Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu, alumunium
atau bahan lain yang di cat anti karat.
2. Tide gauge
Merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan otomatis. Alat
ini memiliki sensor yang dapat mengukur ketinggian permukaan air laut yang kemudian direkam ke
dalam komputer
Dalam tide gauge terdiri dari dua jenis yaitu :
Floating tide gauge (self registering)
Pressure tide gauge (self registering)
3. Satelit
Sistem satelit altimetri berkembang sejak tahun 1975 saat diluncurkannya sistem satelit Geos-
3. Pada saat ini secara umum sistem satelit altimetri mempunyai tiga objektif ilmiah jangka panjang
yaitu mengamati sirkulasi lautan global, memantau volume dari lempengan es kutub, dan
mengamati perubahan muka laut rata-rata (MSL) global.
D. Alat Pengukur Arus
1. Current meter
Current meter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran (kecepatan arus). Ada dua tipe
current meter yaitu tipe baling-baling (proppeler type) dan tipe canting (cup type).
Prinsip kerja jenis curent meter ini adalah propeler berputar dikarenakan partikel air yang
melewatinya. Jumlah putaran propeler per waktu pengukuran dapat memberikan kecepatan arus
yang sedang diukur apabila dikalikan dengan rumus kalibrasi propeler tersebut.
Jenis alat ini yang menggunakan sumbu propeler sejajar dengan arah arus disebut Ott propeler
curent meter dan yang sumbunya tegak lurus terhadap arah arus disebut Price cup current meter.
Peralatan dengan sumbu vertikal ini tidak peka terhadap arah aliran.
2. Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP)
Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) adalah alat ukur arus muka laut berperforma tinggi
yang akurat, dapat diandalkan dan mudah untuk digunakan. ADCP menghitung kecepatan 3D
dengan kedalaman yang spesifik dari setiap cell sampai kira-kira 220 m. Design pertama dari
pengukur arus hanya sebatas untuk mengukur perairan dangkal.
Prinsip kerja ADCP berdasarkan perkiraan kecepatan baik secara horizontal maupun vertikal
menggunakan efek Doppler untuk menghitung kecepatan radial relatif, antara instrumen (alat) dan
hamburan di laut. Tiga beam akustik yang berbeda arah adalah syarat minimal untuk menghitung
tiga komponen kecepatan. Beam ke empat menambah pemborosan energi dan perhitungan yang
error. ADCP mentransmisikan ping, dari tiap elemen transducer secara kasar sekali tiap detik.
Echo yang tiba kembali ke instrumen tersebut melebihi dari periode tambahan, dengan echo dari
perairan dangkal tiba lebih dulu daripada echo yang berasal dari kisaran yang lebih lebar. Profil
dasar laut dihasilkan dari kisaran yang didapat. Pada akhirnya, kecepatan relatif, dan parameter
lainnya dikumpulkan diatas kapal menggunakan Data Acquisition System (DAS) yang juga secara
optional merekam informasi navigasi, yang diproduksi oleh GPS.
ADCP menghitung kecepatan dari air dengan menggunakan prinsip fisika yang dikenal disebut
perubahan Dopler. Pada bagian ini jika sumber dari suara bergerak relative ke receiver frekuensi
dari suara di receiver mengalami perubahan dari frekuensi transmisi.
Fdoppler = -2Fsource ( V / C )
Dari persamaan ini , V adalah kecepatan relative diantara sumber dan receiver (i.e.; Gerakan
mengindikasikan perubahan jarak diantara keduanya., C adalah kecepatan dari
suara, Fdoppler perubahan dari frekuensi receiver di receiver (i.e., the Doppler shift),
danFsource frekuensi dari transmisi suara. Ilustrasi dari operasional dari sistem Doppler monostatis,
seperti ADP ( monostastis mengindikasikan fakta bahwa transducer yang sama digunakan sebagai
receiver dan transmitteris. Transducer Son Tek SonTek transducers dibangun untuk menghasilkan
beam sempit suara, dimana energi utama terkonsentrasi pada sebuah kerucut yang hanya
beberapa derajat lebarnya. Setiap transducer menghasilkan pulsa suara yang frekuensinya
diketahui. Pada saat suara merambat di air, suara itu memantul ke segala arah oleh partikel-
partikel (sedimen, bahan biologis, gelembung). Sebagaimana beberapa bagian memantulkan
energi yang merambat kembali sepanjang transducer axis,kearah transducer dimana, perhitungan
proses elektronik berubah seiring frekuensi. Pergantian Doppler diukur dari pantulan single
transducer, kecepatan diair sepanjang axis pasa beam akustik.
BAB III
ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. Alat Pengukur Salinitas, Temperatur, dan Kecerahan
1. Refraktometer
Berikut merupakan langkah penggunaan instrumen tersebut :
1) Tetesi refraktometer dengan aquadest
2) Bersihkan dengan kertas tisyu sisa aquadest yang tertinggal
3) Teteskan air sampel yang ingin diketahui salinitasnya
4) Lihat ditempat yang bercahaya
5) Akan tampak sebuah bidang berwarna biru dan putih
6) Garis batas antara kedua bidang itulah yang menunjukan salinitasnya
7) Bilas kaca prisma dengan aquades, usap dengan tisyu dan simpan refraktometer di tempat
kering
2. Salinometer
Cara menggunaka salinometer adalah sebagai berikut :
1) Ambil gelas ukur yang panjang, isi dengan air sampel yang akan diukur salinitasnya
2) Salinitas akan terbaca pada skalanya
3. CTD (Conductivity Temperature Depth)
Cara kerja CTD :
CTD diletakan pada kerangka Rosette. Kemudian probe dihubungkan dengan kabel elektrik
yang ada kerangka Rosette. Berat dari kerangka Rosette tersebut sekitar 25 Kg dan
menghabiskan panjang kabel sekitar 5 meter untuk mengikat probe ke lengan-lengan kerangka.
Setelah semua perangkat di pasang, akan lebih baik jika kita memeriksa keseimbangan peralatan,
jika dipastikan fix maka kita dapat mulai memasukan CTD kedalam laut.
Langkah-langkahnya sebagai berikut :
1) Mulai dengan program akusisi data dan dilengkapi profil untuk mengidentifikasi data. Siapkan
peralatan yang akan digunakan dan letakkan botol sesuai dengan prosedur paemasangan.
2) Setelah kerangka (Rosette) diletakan pada posisinya dan CTD (Probe atau rangkaian sensor
yang sudah di Set) diletakan di dalamnya, maka instrumen ini akan ke sisi (pinggir) kapal, lalu
dihubungkan kabel-kabek interkoneksinya maka instrumen tersebut siap diturunkan
3) Setelah CTD siap untuk diturunkan maka kontrol unit di set untuk kondidi ON. Ketika kontrol
unit sedang dipersiapkan maka instrumen (Rosette dan Probe) dapat diturunkan pelan-pelan
mendekati permukaan air
4) CTD mulai diturunkan kedalam air secara pelan-pelan, dan pada saat inilah rangkaian Probe
dan kontrol unit saling berhubungan untuk merekam data dalam benntuk sinyal analog pada
tipe recorder. Pada saat ini juga prosedur akusisi dimulai dan kerangka Rosette pada CTD
diturunkan dengan kecepatan tertentu sampai pada kedalaman yang diinginkan
5) Pada saat CTD probe diturunkan maka pengiriman data ke kontrol unit juga di mulai.
Perhatikan data yang di dapat dan keaadaan kece[atan penurunannya.
6) Setelah mendapatkan data yang diinginkan maka stop penerimaan data dari Probe.
Berhentikan juga perekaman data pada recorder. Kemudian dapat ditarik ke permukaan air,
dengan catatan tidak ada lagi data yang di kirim oleh CTD dan dipastikan OFF.
7) Setelah unit data akusisi di-Offkan dan instrument diletakan di atas kapal maka tekan End of
Profile data dan diberhentikan akusisi program. Data yang di dapat bisa langsung
disambungkan ke personal Computer atau direkam oleh Tipe Recorder.
8) Proses pengambilan data selesai.
Pengukuran datapada CTD tercatat dalam bentuk data digital. Data tersebut tersimpan dalam
CTD dan ditransfer ke komputer setelah CTD diangkat dari perairan atau transfer data dapat
dilakukan secara kontinu selama perangkat perantara (interface) dari CTD ke komputer
tersambung.
Contoh data yang ditampilkan oleh CTD :
4. Termometer
a. Termometer Air Raksa
Cara kerja Termometer Air Raksa :
Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan air raksa
di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara.
Jika temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan memberikan
petunjuk tentang suhu di sekitar alatukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan. Adapun cara
kerja secara umum adalah sbb ;
1)Sebelum terjadi perubahan suhu, volume air raksa berada pada kondisi awal.
2)Perubahan suhu lingkungan di sekitar termometer direspon air raksa dengan perubahan
volume.
3)Volume merkuri akan mengembang jika suhu meningkat dan akan menyusut jika suhu
menurun.
4)Skala pada termometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai keadaan lingkungan.
Data yang ditunjukkan dari termometer air raksa :
Termometer air raksa umumnya menggunakan skala suhu Celsius dan Fahrenhait. Celsius memakai dua titik penting pada skalanya: suhu saat es mencair dan suhu penguapan air. Es mencair pada tanda kalibrasi yang sama pada thermometer yaitu pada uap air yang mendidih. Saat dikeluarkan termometer dari uap air, ketinggian air raksaturun perlahan. Ini berhubungan dengan kecepatan pendinginan (dan pemuaian kaca tabung). Jadi pegukuran suhucelsius menggunakan suhu pencairan dan bukan suhu pembekuan.
b. Termometer Digital
Sebelum penggunaan alat thermometer digital, terlebih dahulu harus dilakukan kalibrasi untuk
menjaga nilai akurasi dari suhu yang akan diukur. Proses kalibrasi bisa dilakukan secara manual
ataupun otomatis.
Untuk proses kalibrasi manual dilakukan dengan menyetting ofsetnya untuk pemanas suhu
pada angka nol. Sementara untuk kalibrasi otomatis Kalibrasi otomatis terdiri atas suhu pemanas
serta checker untuk gain di dalam sistem rangkaian komparatornya.
Teknik pembacaan thermometer digital dilakukan langsung dari nilai display, yakni dengan cara
memperhatikan garis segmen yang ada pada alat.
5. Secchi Disk
Prosedur memasukkan secchi disk dalam air menurut Davies-Colley :
• Gunakan ukuran disk yang tepat untuk mengukur kecerahan (20 mm → 0.15-0.5 m, 60 mm →
0.5-1.5 m, 200 mm → 1.5-5 m, 600 mm → 5-15 m), yang dicat putih / hitam dan putih pada
kuadran dan menggunakan pemberat agar menjaga agar tali tetap lurus.
• Pengukuran dilakukan disamping kapal yang terkena sinar matahari
• Waktu pembacaan cukup (minimal 2 menit) ketika disk dekat atau diangkat
• Catat kedalaman ketika disk hampir menghilang
• Angkat perlahan-lahan dan catat kedalaman ketik disk mulai terlihat kembali. Kedalaman
secchi merupakan rata-rata dari hilang dan muncul kembali
• Pembacaan dilakukan dimungkinkan pada siang hari
• Kedalaman sedikitnya 50% lebih besar dibanding kedalaman secchi
Gambar menunjukkan array probe seluruh dari YSI 6600, termasuk probe kekeruhan. Seperti
semua instrumen pemantauan ini harus hati-hati dikalibrasi di laboratorium menggunakan standar
kekeruhan. Air suling digunakan sebagai standar nilai nol, sementara standar lainnya dibeli melalui
perusahaan kimia memiliki nilai kekeruhan yang tepat (50, 100 dll.). nilai kekeruhan Estuari
biasanya berkisar 2-25 NTUs.
B. Alat Pengukur Gelombang
1. Buoy
Dengan mengapungkannya di permukaan. Gelombang laut yang terus mengalun dan berirama
bolak-balik dalam buoy ini akan diubah menjadi gerakan harmonis listrik.
Sekilas bila dilihat dari bentuknya, buoy ini mirip dengan dinamo sepeda. Bentuknya silindris
dengan perangkat penghasil listrik pada bagian dalamnya. Buoy diapungkan di permukaan laut
dengan posisi sebagian tenggelam dan sebagian lagi mengapung.
Kunciya, terdapat pada perangkat elektrik yang berupa koil (kumparan yang mengelilingi batang
magnet di dalam buoy). Saat ombak mencapai pelampung, maka pelampung akan bergerak naik
dan turun secara relatif terhadap batang magnet sehingga bisa menimbukan beda potensial dan
listrik dibangkitkan. Tentu saja agar dapat bergerak koil tersebut ditempelkan pada pelampung
yang dikaitkan ke dasar laut.
2. Palem Gelombang
Cara kerja :
Pengukuran tinggi gelombang dilakukan dengan mengamati batas puncak gelombangdan batas
lembah gelombang yang melewati wave pole yang kami letakkan di sekitar 30meter dari garis
pantai untuk kemudian dicatat. Perhitungan periode gelombang dilakukandengan cara ; pertama,
menentukan titik tetap dari letak wave pole dengan jarak 2 meter,3 meter, 4 meter, dan 5 meter
yang berfungsi sebagai acuan jarak untuk menentukanperiode/waktu gelombang. Periode
gelombang di hitung pada saat gelombang melewatiwave pole sampai gelombang tersebut
melewati batas titik tetap yang tadi telahditentukan (perhitungan periode gelombang ini dilakukan
sebanyak 5 kali ulangan)
3. ADCP
Gambar ADCP
Pada prinsipnya, ADCP bekerja dengan mentransmisikan gelombang suara dengan pola
tertentu ke kolom air dan menerima pantulannya yang disebabkan oleh partikel-partikel yang ada
di dalam air. Informasi tersebut dianalisa berdasarkan pergeseran frekwensi menurut teori
Doppler. Teori Doppler menjelaskan mengenai perubahan frekwensi gelombang yang berasal atau
dipantulkan oleh objek yang bergerak. Jikalau objek bergerak mendekati. maka gelombang suara
tersebut akan makin tinggi frekuensinya dibandingkan dengan frekuensi asalnya. Jikalau objeknya
menjauhi, frekuensi gelombang yang diterima menjadi lebih rendah. Besarnya perbedaan
frekuensi tersebut sebanding dengan kecepatan relatif antara ADCP dan partikel. Besarnya
perbedaan nilai tersebut kemudian dikonversikan ke dalam bentuk komponen kecepatan arus.
Prinsip dasar perhitungan dari perhitungan arus/gelombang yaitu kecepatan orbit gelombang
yang berada dibawah permukaan dapt diukur dari keakuratan ADCP. ADCP mempunyai dasar
yang menjulang,dan mempunyai sensor tekanan untuk mengukur pasang surut dan rata-rata
kedalaman laut. Time series dari kecepatan, terakumulasi dan dari time series ini, kecepatan
spektral dapat dihitung. Untuk mendapatkan ketinggian diatas permukaan, kecepatan spektrum
dierjemahkan oleh pergeseran permukaan menggunakan kinematika linear gelombang. Kegunaan
ADCP pada berbagai aplikasi :
1. Perlindungan pesisir dan teknik pantai.
2. Perancangan pelabuhan dan operasional
3. Monitoring Lingkungan
4. Keamanan Perkapalan
Prinsip Pengoperasian :
SonTek/YSI ADPs tergolong dalam kumpulan instrument yang dikenal sebagai akustikdopler
current profiler. Lebih dari beberapa decade alat ini telah mengembangkankemampuan untuk
mengukur arus secara lebih detail untuk aplikasi di lapangan. Sejakdiperkenalkan pada tahun
1984 sebagai alat pertama pengukuran arus untuk perairandangkal, ADP telah banyak mengalami
kemajuan sebagai alat pengukur arus. Dokumendi bawah ini meliputi pengenalan dasar dari
prinsip penggunaan ADCP.The ADP menghitung kecepatan dari air dengan menggunakan
prinsip fisika yangdikenal disebut perubahan Dopler. Pada bagian ini jika sumber dari
suara bergerakrelative ke receiver frekuensi dari suara di receiver mengalami perubahan dari
frekuensitransmisi.
Data yang diperoleh :
C. Alat Pengukur Pasang Surut
1. Tide Staff
Syarat pemasangan papan pasut adalah :
1. Saat pasang tertinggi tidak terendam air dan pada surut terendah masih tergenang oleh
air
2. Jangan dipasang pada gelombang pecah karena akan bias atau pada daerah aliran
sungai (aliran debit air).
3. Jangan dipasang didaerah dekat kapal bersandar atau aktivitas yang menyebabkan air
bergerak secara tidak teratur
4. Dipasang pada daerah yang terlindung dan pada tempat yang mudah untuk diamati
dan dipasang tegak lurus
5. Cari tempat yang mudah untuk pemasangan misalnya dermaga sehingga papan mudah
dikaitkan
6. Dekat dengan bench mark atau titik referensi lain yang ada sehingga data pasang surut
mudah untuk diikatkan terhadap titik referensi
7. Tanah dan dasar laut atau sungai tempat didirikannya papan harus stabil
8. Tempat didirikannya papan harus dibuat pengaman dari arus dan sampah
2. Tide gauge
Floating tide gauge (self registering)
Prinsip kerja alat ini berdasarkan naik turunnya permukaan air laut yang dapat diketahui
melalui pelampung yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Pengamatan
pasut dengan alat ini banyak dilakukan, namun yang lebih banyak dipakai adalah dengan cara
rambu pasut.
Di pantai dimana terdapat ombak pecah, atau dimanapun ada gangguan permukaan airyang
minima kisaran pasang surut dapat diukur dengan rangkaian papan yang sudahterbagi-bagi dalam
kelas-kelas tertentu. Air yang mengarah ke pantai akan terukur padainterval-interval yang tertera
pada papan.Papan yang paling dekat dengan pantai harus mencapai atas air pada saat terjadi
highwater, dan yang jauh dari pantai harus mencapai mean low water level agar pada saatsurut
terendah dapat terbaca skalanya. Perlu berhati-hati dalam pembacaan pada papanyang sudah
lapuk. Papan pengukur pasang surut juga dapat dipasang pada tebing tebingdekat pantai, di
penggalangan kapal dan struktur-struktur lain yang airnya tenang.Jika inginkan pengukuran yang
tepat maka pengukuran dilkukan di tempat yangpengaruh gelombangnya sedikit. Dekat pantai di
atas mean high water biasanya dibuatpenampungan yang dasarnya kira-kira 3 sampai 6 kaki ke
bawah dari level lowest lowwater.Penampungan dihubungkan ke laut dengan pipa yang sempit
yang menurun sampai kedasar. Ujung dari pipa dibuat semacam alat penyiram air yang
dimaksudkan untukpengairan dan boya akan menahannya pada dasar laut. Jika pengaruh
gelombang tidakterasa pada kedalaman ini maka level air pada penampungan hanya
menggambarkanpergerakan pasang surut. Pada saat lautan terlihat tenang di permukaan, maka
padapenampungan air alirannya lancar dan level air akan terukur oleh papan berskala.Mengukur
pasang surut akan sulit dan akan menghabiskan waktu, untuk
mengatasimasalah ini digunakanlah marigraph. Marigraph adalah alat pengukur pasang surutotom
atik yang akan mencatat sendiri kisaran pasang surut. Alat ini akan memberikancatatan yang
konstan dari level air. Berikut ini adalah gambar marigraph:Pelampung, yaitu F akan naik turun
dengan terisinya air di penampungan yaitu R. Kawattembaga dihubungkan ke pelampung yang
melewati drum yaitu G, dikere nakan padadrum akan terjadi perubahan level air. Pergerakan pada
drum ditransmisikan ke sty (pena jarum untuk mencatat) yang akan mencatat perubahan yang
terus-menerus padascarik kertas.
Pressure tide gauge (self registering)
Prinsip kerja pressure tide gauge hampir sama dengan floating tide gauge, namun perubahan
naik-turunnya air laut direkam melalui perubahan tekanan pada dasar laut yang dihubungkan
dengan alat pencatat (recording unit). Alat ini dipasang sedemikian rupa sehingga selalu berada
di bawah permukaan air laut tersurut, namun alat ini jarang sekali dipakai untuk pengamatan
pasang surut.
D. Alat Pengukur Arus
1. Current Meter
Salah satu alat ukur arus dengan metode Euler adalah Current Meter, Pada alat tersebut
dilengkapi dengan sensor suhu, conductivitas untuk mengukur salinitas, rotor untuk kecepatan dan
kompas magnetik untuk menentukan arah. Cara menggunakan alat ini yaitu dimasukkan ke dalam
air yang sebelumnya telah dihubungkan dengan perangkat computer, yang nanti hasilnya akan
terbaca oleh computer berupa grafik.
Tahapan pengukuran dengan menggunakan current meter adalah sebagai berikut:
1) Siapkan peralatan yang akan digunakan untuk pengukuran
2) Bentangkan kabel pada lokasi yang memenuhi persyaratan dan posisi tegak lurus dengan
arah arus air dan tidak melendut
3) Tentukan titik pengukuran dengan jarak antar vertikal
4) Berikan tanda pada masing-masing titik
5) Baca ketinggian muka air pada pelskal
6) Tulis semua informasi/keterangan yang ada pada kartu pengukuran seperti nama pantai dan
tempat, tanggal pengukuran, nama petugas dll.
7) Catat jumlah putaran baling – baling selama interval waktu yang telah ditentukan (40 – 70
detik), apabila arus air lambat waktu yang digunakan lebih lama (misal 70 detik), apabila arus air
cepat waktu yang digunakan lebih pendek (misal 40 detik)
8) Hitung kecepatan arus dari jumlah putaran yang didapat dengan menggunakan rumus baling
– balingtergantung dari alat bantu yang digunakan (tongkat penduga dan berat bandul)
9) Hitung kecepatan (v) rata-rata pada setiap vertikal dengan rumus :
Apabilapengukuran dilakukan pada 1 titik (0.5 atau 0.6 d) contoh (vertikal 2) maka v rata –
rata = v pada titik tersebut
Apabilapengukuran dilakukan pada 2 titik (0.2 dan 0.8 d) contoh (vertikal 3) maka v rata –
rata = (v0.2 + v0.8) / 2
Apabilapengukuran dilakukan pada 3 titik (0.2 – 0.8 d dan 0.6 d) contoh (vertikal 4) maka v
rata – rata = [{(v0.2 + v0.8) / 2} + (v0.5 atau v0.6 )] / 2
10) Hitung luas sub/bagian penampang melintang
11). Hitung debit pada setiap sub/bagian penampang melintang
12). Ulangi kegiatan pada butir 10 sampai dengan butir 12 untuk seluruh sub bagian penampang
13). Hitung debit total (Q total)
Debit total dihitung dengan cara menjumlahkan debit dari seluruh debit pada sub/ bagian
penampang
Q (total) = q1 + q2 + q3 + … + qn
14). Hitung luas seluruh penampang melintang (A)
Luas seluruh penampang melintang dihitung dengan cara menjumlahkan seluruh luas pada
sub/bagian penampang dengan : A = a1 + a2 + a3 + … + an
15). Hitung kecepatan rata-rata seluruh penampang melintang (V)
Kecepatan rata-rata seluruh penampang melintang = debit total / luas seluruh penampang
melintang atau V = Q total / A
16). Catat waktu dan tinggi muka air pada pelskal segera setelah pengukuran selesai pada kartu
pengukuran.
17). Catat hasil perhitungan butir 14 sampai dengan 16 pada kartu pengukuran
2. Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP)
(a)Standard and Mini ADPs, (b) ADPs Depth Cells (c) View ADP
Cara bekerjanya peralatan ADCP adalah lautan yang mengandung larutan sedimen, tanaman,
kayu, dll. merupakan media untuk memantulkan gelombang supersonic didalam air secara tegak
lurus dalam 2 arah yang dikirim oleh peralatan ADCP. Dengan menghitung data sistim transmisi,
distribusi kecepatan arus 3 dimensi pada tampang aliran dapat diketahui. Profil kecepatan arus
digunakan untuk mengintegrasikan arah aliran vertikal dan susunan keepatan arus terhadap
tampang horizontal laut dan digunakan untuk menghitung debit aliran.
Metode ADCP
Keuntungan dan kerugian menggunakan peralaran ADCP ini :
Pengukuran kecepatan dapat dilakukan secara cepat
Distribusi kecepatan arus secara 3 dimensi dapat teramati
Kondisi kecepatan aliran, dan debit dapat langsung diketahui
Pada kondisi dimana banyak kayu besar yang terbawa dapat menghantam alat ADCP
Pengukuran sulit untuk dilakukan pada malam hari dan sungai yang berkelok-kelok
Komunikasi antara perahu radio kontrol dan kontrol transmisi radio maksimum berjarak
1000 meter
Salah satu contoh data yang diperoleh dengan menggunakan ADCP :
BAB IV
KESIMPULAN
Oseanografi fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang kenampakan fisik, fenomena, dan
faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas secara fisik di laut hingga laut lepas (samudera).
Adapun fenomena tersebut seperti adanya gelombang, arus, pasang surut, dan sebagainya.
Faktor yang mempengaruhi seperti salinitas, suhu, pH, densitas, dan sebagainya.
Dalam mempelajari dan mengkaji segala kenampakan tersebut diperlukan piranti atau
instrumen pendukung, seperti :
1. Alat pengukur salinitas, suhu, dan kecerahan
a. Refraktometer, merupakan alat pengukur salinitas yang cukup umum. Juga disebut sebagai
pengukur indeks pembiasan pada cairan yg dapat digunakan untuk mengukur kadar garam.
b. Salinometer, yaitu alat untuk mengukur salinitas dengan cara mengukur kepadatan dari air
yang akan dihitung salinitasnya.
c. CTD (Conductivity Temperature Depth) adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur
karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas.
d. Termometer, merupakan salah satu piranti untuk mengukur suhu atau pasah suatu
benda/lingkungan.
e. Secchi disk berisi bolak kuadran hitam dan putih, yaitu alat yang biasa digunakan untuk
mengukur tingkat kecerahan suatu perairan.
2. Alat pengukur gelombang laut
a. Buoy adalah sebuah pelampung yang mengambang di permukaan laut sebagai perangkat
untuk mendeteksi berbagai aktivuitas di dasar laut.
b. Palem gelombang, digunakan untuk mengukur gelombang dengan cara mengetahui waktu yang dibutuhkan gelombang untuk membentuk satu gelombang (dengan mengetahui puncak gelombang dan lembah gelombang).
c. ADCP merupakan salah satu alat pengukur kecepatan arus dan gelombang air berteknologi tinggi.
3. Alat pengukur pasang suruta. Tide Staff, merupakan alat pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk
mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut.
b. Tide gauge, merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan
otomatis.
c. Satelit, mempunyai tiga objektif ilmiah jangka panjang yaitu mengamati sirkulasi lautan global,
memantau volume dari lempengan es kutub, dan mengamati perubahan muka laut rata-rata
(MSL) global.
4. Alat pengukur arus
a. Current meter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran (kecepatan arus).
b. Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) adalah alat ukur arus muka laut berperforma tinggi yang akurat, dapat diandalkan dan mudah untuk digunakan.
Dengan instrumentasi tersebut maka pengkajian terhadap keadaan laut secara fisik lebih
mudah.
DAFTAR PUSTAKA
Davies-Colley, R.J. 1988. Measurig water clarity with a black disk. Limnologi and
Oceanogrphy. 33: 616-623.
Pariwono, J.I. 1989. Gaya Penggerak Pasang Surut. Dalam Pasang Surut. Ed. Ongkosongo, O.S.R. dan Suyarso. P3O-LIPI. Jakarta.
Triatmodjo, Bambang. 1996. Pelabuhan. Beta Offset. Yogyakarta
Supangat, Agus. (2000) Pengantar Oseanografi, ITB : Bandung
Priyana, 1994. Studi pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok. Nusa Tenggara
Barat. Skripsi. Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanandan
Kelautan.Institut Pertanian Bogor
Open University Team. 1989. Ocean Circulation. Pergamon Press.
Diposaptono, S. 2007. Karakteristik Laut Pada Kota Pantai. Direktorat Bina Pesisir, Direktorat
Jendral Urusan Pesisir dan Pulau-pulau Kecil. Departemen Kelautan dan Perikanan. Jakarta.
http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_xviii%281%2935-44.pdf/ Diunduh
pada, 15 oktober 2012, 20:21 WIB
http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=adcp&source=web&cd=8&ved=0CF0QFjAH&url=http
%3A%2F%2Fadios19.files.wordpress.com%2F2011%2F05%2Flaporan-akustik-kelautan-
adcp.docx&ei=tTF8UOLUGcnwrQeS64DIDw&usg=AFQjCNGUoZgAOCRRdQAwEAuU8Q8HL
Tbzog&cad=rja diunduh pada, 15 oktober 2012, 21:15 WIB
http://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/
Salinometer&ei=7XKHTcyPIY3orQfpu4wa&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=1&ved=0CC
IQ7gEwAA&prev=/search%3Fq%3Dsalinometer%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls
%3Dorg.mozilla:en-US:official%26channel%3Ds%26prmd%3Divns/ diunduh pada 17 Oktober
2012, 21:09 WIB