Rabu, 04 November 2015

MAKALAH PENGANTAR OSEANOGRAFI KELOMPOK 6



MAKALAH
PENGANTAR OSEANOGRAFI
MASSA AIR, KEDALAMAN, DENSITAS DAN TEMPERATUR
Description: Logo.png


DISUSUN OLEH :
1.    DODI ANDIKA                         E1I014031
2.    EKO FERNANDO                     E1I014015
3.    JUNITA PURNAMA SARI         E1I014034
4.    RAISSYA AYUDYA                    E1I014025
5.    RONALD ELYPURBA               E1I014059


PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1          Latar Belakang
Oseanografi dapat didefinisikan secara sederhana sebagai suatu ilmu yang mempelajari lautan. Ilmu ini semata-mata bukanlah merupakan suatu ilmu yang murni, tetapi merupakan perpaduan dari bermacam-macam ilmu dasar yang lain. Ilmu-ilmu lain yang termasuk di dalamnya ialah ilmu tanah (geology). Ilmu bumi (geography). Ilmu fisika (physics), ilmu kimia (chemistry). Ilmu hayat (biology) dan ilmu iklim (metereology).
Salah satu metode yang dapat dilakukan dalam mempelajari oseanografi fisika yakni pengamatan langsung dengan melakukan praktek lapang untuk mengetahui oseanografinya itu sendiri. Oseanografi fisika dapat diketahui dengan cara mengukur pasang surut, ombak, arus, angin seperti yang telah kita lakukan, itu hanya sebagian dari oseanografi fisika tersebut, sehingga diperoleh gambaran dasar tentang perbedaan dari data tersebut.
Adanya faktor-faktor fisik air laut, sepeti temperatur dan perubahan arus dapat menyuburkan laut. Kedua, laut digunakan oleh manusia untuk berbagai aktivitas. Manusia banyak menggunakan laut, seperti untuk transportasi, pengeboran minyak dan gas, rekreasi, berenang, perikanan dan lain-lain. Ketiga laut mempengaruhi kondisi cuaca dan iklim. Laut mempengaruhi distribusi hujan, kemarau, banjir dan kondisi lingkungan suatu daerah.
Faktor-faktor fisik air laut lainnya ialah massa air, kedalaman, densitas, dan temperature. Distribusi densitas dalam perairan dapat dilihat melalui stratifikasi densitas secara vertikal di dalam kolom perairan, dan perbedaan secara horisontal yang disebabkan oleh arus. Distribusi densitas berhubungan dengan karakter arus dan daya tenggelam suatu massa air yang berdensitas tinggi pada lapisan permukaan ke kedalaman tertentu. Densitas air laut tergantung pada suhu dan salinitas serta semua proses yang mengakibatkan berubahnya suhu dan salinitas. Densitas permukaan laut berkurang karena ada pemanasan, presipitasi, run off dari daratan serta meningkat jika terjadi evaporasi dan menurunnya suhu permukaan.



1.2          Tujuan

Penulisan makalah ini bertujuan untuk :
Mengetahui pengertian dan hal-hal yang terkait dalam massa air, kedalaman, densitas dan temperature air laut.
1.3          Manfat
Penulisan makalah ini memberikan manfaat agar :
·         Mengerti pengertian massa air, kedalaman, densitas, dan temperature
·         Mengerti hal-hal yang mempengaruhi massa air, kedalaman, densitas dan temperature.
1.4          Rumusan Masalah
·         Apa pengertian massa air ?
·         Apa pengertian kedalaman ?
·         Apa pengertian densitas ?
·         Apa pengertian temperature ?

BAB II
ISI
2.1       Massa Air
Sirkulasi laut adalah pergerakan massa air di laut. Sirkulasi laut di permukaan dibangkitkan oleh stres angin yang bekerja di permukaan laut dan disebut sebagai sirkulasi laut yang dibangkitkan oleh angin (wind driven ocean circulation). Selain itu, ada juga sirkulasi yang bukan dibangkitkan oleh angin yang disebut sebagai sirkulasi termohalin (thermohaline circulation) dan sirkulasi akibat pasang surut laut. 
Sirkulasi termohalin dibangkitkan oleh adanya perbedaan densitas air laut. Istilah termohalin sendiri berasal dari dua kata yaitu thermo yang berarti temperatur dan haline yang berarti salinitas. Penamaan ini diberikan karena densitas air laut sangat dipengaruhi oleh temperatur dan salinitas. Sementara itu, sirkulasi laut akibat pasang surut laut disebabkan oleh adanya perbedaan distribusi tinggi muka laut akibat adanya interaksi bumi, bulan dan matahari.
Laut merupakan daerah yang memiliki masa air laut yang ada di seluruh dunia. beberapa faktor yang dapat menyebabkan gerakan massa air laut :
Di daerah dekat Antartika massa air dingin tenggelam ke dalam lautan dalam.
Garam laut yang keluar saat air membeku akan bercampur dengan air dingin membentuk massa air yang lebih padat (suhu rendah & salinitas tinggi) yang tenggelam di dasar Antartika.
Air tersebut bercampur dengan air di sekitarnya ketika mengalir ke sekeliling Antartika, disebut dengan Air Dasar Antartika (Antartic Bottom Waters); kemudian mengalir ke utara.
Air Dasar Antartika bersuhu -0,4oC dan salinitas 34,66 ppt terdapat pada ketiga lautan dunia.
Contoh lain adalah: North Atlantic Deep Water, mengalir di atas Air Dasar Antartika; Antartic Intermediate Water, mengalir di atas kedua massa air sebelumnya.
Beberapa massa air lautan terbentuk pada lautan yang lebih kecil. Contoh: lapisan tipis air hangat dengan salinitas tinggi bergerak dari Laut Mediterania melewati Selat Gibraltar; di Laut Merah juga terbentuk massa air semacam ini.
Karena kurang padat daripada air dasar, massa air tersebut mengalir di tengah (intermediate)

2.2       Kedalaman
Kedalaman suatu perairan akan membatasi penetrasi cahaya matahari yang secara langsung membatasi kehidupan biota dasar. Penyinaran cahaya matahari berkurang secara cepat sesuai dengan makin tingginya kedalamn lautan.
Dilihat dari kedalaman laut, perairan Indonesia pada garis besarnya dapat dibagi dua, yakni perairan dangkal berupa paparan dan perairan dalam. Paparan adalah zona di laut terhitung mulai garis surut terendah hingga pada kedalaman sekitar 120 – 200 meter, yang kemudian biasanya disusul dengan lereng yang lebih curam ke arah laut dalam.
Tingkat kedalaman yang sangat tinggi akan mengurangi penyerapan cahaya matahri oleh badan air, dimana cahaya matahari sangat dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan hijau dalam proses fotosintesis yang akan menghasilkan oksigen yang sangat diperlukan bagi pertumbuhan hewan khususnya makrozoobentos. Pada daerah yang dalam tingkat kecerahan menetukan mutu perairan sebagai daerah asuhan bentos, tetapi pada tingkat kedalaman 15–40 meter masih tergolong baik sebagai habitat makrozoobentos.
Kedalaman dasar laut dapat diamati dari nilai garis kontur pada peta batimetri daerah yang bersangkutan. Kedalaman laut mencerminkan roman muka dasar laut atau bisa disebut morfologi yang pada hakekatnya berkaitan dengan proses pembentukan dan perkembangan dasar laut dan samudera. Untuk sistem samudera terdapat hubungan empiris yang memperlihatkan hubungan antara kelandaian dan umur pembentukannya. Makin tua umur samudera, semakin dalam dasar lautnya.
Jika sudut muka bias ombak datang secara menyudut terhadap tepi pantai, yang kemiringan dasarnya landai dengan kontur kedalaman yang sejajar garis pantai, maka muka ombak akan mengalami proses pembiasan atau refraksi. Arah perambatan berangsur-angsur berubah dengan berkurangnya kedalaman sehingga dapat diamati bahwa ombak cenderung sejajar dengan kedalaman. Hal ini disebabkan oleh perubahan bilangan ombak yang mengakibatkan perubahan fase gelombang.
2.3       Densitas
Densitas dalam pengertian singkatnya adalah kerapatan. Kerapatan disini adalah massa jenis. Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Karena yang dibahas adalah laut, maka kita berbicara bagaimana densitas air laut. Densitas merupakan salah satu parameter terpenting dalam mempelajari dinamika laut. Densitas sendiri berkaitan erat dengan suhu, salinitas dan juga tekanan. Karena suhu, salinitas dan tekanan tersebut yang mempengaruhi densitas di laut.
Densitas (rapat jenis) di lambangkan dengan ρ
ρ = m / v
ρ adalah massa jenis,
m adalah massa,
V adalah volume.
Satuan massa jenis dalam ‘CGS [centi-gram-sekon]‘ adalah: gram per sentimeter kubik (g/cm3). 1 g/cm3=1000 kg/m3
Dari ketiga parameter yang mempengaruhi densitas antara suhu, salinitas dan tekanan, yang paling mempengaruhi densitas adalah tekanan. Jika densitas di suatu perairan naik atau tinggi maka suhu di perairan tersebut akan turun. Densitas maksimal terjadi pada suhu antara    39,80C – 400C. Tapi sebaliknya dengan salinitas dan tekanan di daerah perairan tersebut. Tekanan dan salinitasnya naik. Jadi pada intinya adalah densitas berbanding terbalik dengan suhu tetapi berbanding lurus dengan salinitas dan tekanan.
Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi densitas adalah suhu, salinitas dan tekanan. Dan dari faktor-faktor yang mempengaruhi densitas tersebut, faktor tekanan lah yang paling berpengaruh terhadap nilai densitas di suatu perairan. Jadi jika disuatu perairan tekanannya berubah maka densitasnyapun pasti berubah.
Distribusi Densitas
Iklim dan cuaca di bumi adalah hasil gerakan massa udara yang dikarakterisasi oleh kombinasi temperatur, kelembaban dan tekanan tertentu. massa air di lautan bergerak secara vertikal dan horisontal dan dicirikan oleh temperatur(T), salinitas(S) dan karakter lain yang digunakan untuk mengenali air dan melacak gerakannya. Perbedaan densitas yang kecil secara horisontal (misalnya akibat perbedaan pemanasan di permukaan) dapat menghasilkan arus laut yang sangat kuat.
teratas dari laut, mulai dari air permukaan atau dekat permukaan hingga ke dasar termoklin permanen. Diidentifikasi dari temperatur, salinitas dan properti lain, termasuk komunitas organisme yang hidup di dalamnya. Juga dapat mengidentifikasi batas antara pergerakan massa air dalam arah yang berbeda di beberapa kedalaman laut.
Air bergerak lebih lambat dari udara sehingga massa air kurang bervariasi dari massa udara dan batasnya tidak banyak berubah walaupun dalam skala waktu dekade atau abad.
Sistem arus permukaan dibangkitkan oleh angin tetapi gerakan massa air intermediate dan dalam diatur oleh densitas. Bila densitas air laut di lapisan permukaan bertambah maka kolom air secara gravitasi akan menjadi tidak stabil dan air yang lebih berat akan turun.
Sirkulasi vertikal laut diatur oleh variasi temperatur dan salinitas dan dikenali sebagai sirkulasi termohalin. Prinsip utamanya adalah bahwa massa air yang dingin dan berat dari lintang tinggi turun dan menyebar di bawah termoklin permanen.
Distribusi vertikal dan horisontal isoterm umumnya tetap konstan tiap tahunnya. fluktuasi musiman dibatasi pada lapisan permukaan. Diketahui bahwa distribusi ini mewakili suatu bentuk keseimbangan dinamik atau keadaan tunak, karena air laut itu sendiri bergerak secara kontinu.Pergerakannya tidak acak tetapi teratur dalam sistem sirkulasi tiga dimensi yang menunjukkan sedikit variasi bila dirata-ratakan untuk periode beberapa tahun.
Distribusi densitas dalam perairan dapat dilihat melalui stratifikasi densitas secara vertikal di dalam kolom perairan, dan perbedaan secara horisontal yang disebabkan oleh arus. Distribusi densitas berhubungan dengan karakter arus dan daya tenggelam suatu massa air yang berdensitas tinggi pada lapisan permukaan ke kedalaman tertentu. Densitas air laut tergantung pada suhu dan salinitas serta semua proses yang mengakibatkan berubahnya suhu dan salinitas. Densitas permukaan laut berkurang karena ada pemanasan, presipitasi, run off dari daratan serta meningkat jika terjadi evaporasi dan menurunnya suhu permukaan.
Sebaran densitas secara vertikal ditentukan oleh proses percampuran dan pengangkatan massa air. Penyebab utama dari proses tersebut adalah tiupan angin yang kuat. Lukas and Lindstrom (1991), mengatakan bahwa pada tingkat kepercayaan 95 % terlihat adanya hubungan yang positif antara densitas dan suhu dengan kecepatan angin, dimana ada kecenderungan meningkatnya kedalaman lapisan tercampur akibat tiupan angin yang sangat kuat. Secara umum densitas meningkat dengan meningkatnya salinitas, tekanan atau kedalaman, dan menurunnya suhu.
Pada intinya adalah distribusi denstitas ada dua yaitu secara vertikal dan horisontal. Jika vertikal pengaruh denstitas terhadap temperatur/suhu dan salinitas juga tekanan. Bisa ditandai dengan sebuah grafik, dimana tersebut garisnya berada pada posisi vertikal, garisnya dari atas ke bawah. Dan jika horisontal itu adalah pengaruh densitas yang disebabkan oleh faktor lain yaitu arus. jika ditandai dengan grafik, garis grafik ini garisnya adalah dari kiri ke kanan secara horisontal.


2.4       Temperatur
Dalam oseanografi dikenal dua istilah untuk menentukan temperatur air laut yaitu temperatur insitu (selanjutnya disebut sebagai temperatur saja) dan temperatur potensial. Temperatur adalah sifat termodinamis cairan karena aktivitas molekul dan atom di dalam cairan tersebut. Semakin besar aktivitas (energi), semakin tinggi pula temperaturnya. Temperatur menunjukkan kandungan energi panas. Energi panas dan temperatur dihubungkan oleh energi panas spesifik. Energi panas spesifik sendiri secara sederhana dapat diartikan sebagai jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur dari satu satuan massa fluida sebesar 1o. Jika kandungan energi panas nol (tidak ada aktivitas atom dan molekul dalam fluida) maka temperaturnya secara absolut juga nol (dalam skala Kelvin). Jadi nol dalam skala Kelvin adalah suatu kondisi dimana sama sekali tidak ada aktivitas atom dan molekul dalam suatu fluida. Temperatur air laut di permukaan ditentukan oleh adanya pemanasan (heating) di daerah tropis dan pendinginan (cooling) di daerah lintang tinggi. Kisaran harga temperatur di laut adalah -2o s.d. 35oC. 
Tekanan di dalam laut akan bertambah dengan bertambahnya kedalaman. Sebuah parsel air yang bergerak dari satu level tekanan ke level tekanan yang lain akan mengalami penekanan (kompresi) atau pengembangan (ekspansi). Jika parsel air mengalamai penekanan secara adiabatis (tanpa terjadi pertukaran energi panas), maka temperaturnya akan bertambah. Sebaliknya, jika parsel air mengalami pengembangan (juga secara adiabatis), maka temperaturnya akan berkurang. Perubahan temperatur yang terjadi akibat penekanan dan pengembangan ini bukanlah nilai yang ingin kita cari, karena di dalamnya tidak terjadi perubahan kandungan energi panas. Untuk itu, jika kita ingin membandingkan temperatur air pada suatu level tekanan dengan level tekanan lainnya, efek penekanan dan pengembangan adiabatik harus dihilangkan. Maka dari itu didefinisikanlah temperatur potensial, yaitu temperatur dimana parsel air telah dipindahkan secara adiabatis ke level tekanan yang lain. Di laut, biasanya digunakan permukaan laut sebagai tekanan referensi untuk temperatur potensial. Jadi kita membandingkan harga temperatur pada level tekanan yang berbeda jika parsel air telah dibawa, tanpa percampuran dan difusi, ke permukaan laut. Karena tekanan di atas permukaan laut adalah yang terendah (jika dibandingkan dengan tekanan di kedalaman laut yang lebih dalam), maka temperatur potensial (yang dihitung pada tekanan permukaan) akan selalu lebih rendah daripada temperatur sebenarnya. 


Description: C:\Users\user\Documents\po\geografi lingkungan  Sifat Fisik Air Laut_files\perubahan+suhu.jpg



Gambar 1. Temperatur Profile 
Satuan untuk temperatur dan temperatur potensial adalah derajat Celcius. Sementara itu, jika temperatur akan digunakan untuk menghitung kandungan energi panas dan transpor energi panas, harus digunakan satuan Kelvin. 0oC = 273,16K. Perubahan 1oC sama dengan perubahan 1K. 
Seperti telah disebutkan di atas, temperatur menunjukkan kandungan energi panas, dimana energi panas dan temperatur dihubungkan melalui energi panas spesifik. Energi panas persatuan volume dihitung dari harga temperatur menggunakan rumus 
Q = densitas x energi panas specific x temperatur 
(temperatur dalam satuan Kelvin). Jika tekanan tidak sama dengan nol, perhitungan energi panas di lautan harus menggunakan temperatur potensial. Satuan untuk energi panas (dalam mks) adalah Joule. Sementara itu, perubahan energi panas dinyatakan dalam Watt (Joule/detik). Aliran (fluks) energi panas dinyatakan dalam Watt/meter2 (energi per detik per satuan luas).
Kisaran suhu pada daerah tropis relatif stabil karena cahaya matahari lebih banyak mengenai daerah ekuator daripada daerah kutub. Hal ini dikarenakan cahaya matahari yang merambat melalui atmosfer banyak kehilangan panas sebelum cahaya tersebut mencapai kutub. Suhu di lautan kemungkinan berkisar antara -1.87°C (titik beku air laut) di daerah kutub sampai maksimum sekitar 42°C di daerah perairan dangkal.
Sebaran suhu secara menegak ( vertikal) diperairan Indonesia terbagi atas tiga lapisan, yakni lapisan hangat di bagian teratas atau lapisan epilimnion dimana pada lapisan ini gradien suhu berubah secara perlahan, lapisan termoklin yaitu lapisan dimana gradien suhu berubah secara cepat sesuai dengan pertambahan kedalaman, lapisan dingin di bawah lapisan termoklin yang disebut juga lapisan hipolimnion dimana suhu air laut konstan sebesar 4ºC. Pada lapisan termoklin memiliki ciri gradien suhu yaitu perubahan suhu terhadap kedalaman sebesar 0.1ºC untuk setiap pertambahan kedalaman satu meter.


Description: C:\Users\user\Documents\po\geografi lingkungan  Sifat Fisik Air Laut_files\suhu+air+laut+dunia.jpg



Gambar 2. Profil suhu Permukaan Dunia
Suhu menurun secara teratur sesuai dengan kedalaman. Semakin dalam suhu akan semakin rendah atau dingin. Hal ini diakibatkan karena kurangnya intensitas matahari yang masuk kedalam perairan. Pada kedalaman melebihi 1000 meter suhu air relatif konstan dan berkisar antara 2°C – 4°C.
Suhu mengalami perubahan secara perlahan-lahan dari daerah pantai menuju laut lepas. Umumnya suhu di pantai lebih tinggi dari daerah laut karena daratan lebih mudah menyerap panas matahari sedangkan laut tidak mudah mengubah suhu bila suhu lingkungan tidak berubah. Di daerah lepas pantai suhunya rendah dan stabil.
Lapisan permukaan hingga kedalaman 200 meter cenderung hangat, hal ini dikarenakan sinar matahari yang banyak diserap oleh permukaan. Sedangkan pada kedalaman 200-1000 meter suhu turun secara mendadak yang membentuk sebuah kurva dengan lereng yang tajam. Pada kedalaman melebihi 1000 meter suhu air laut relatif konstan dan biasanya berkisar antara 2-4o C.
Faktor yang memengaruhi suhu permukaan laut adalah letak ketinggian dari permukaan laut (Altituted), intensitas cahaya matahari yang diterima, musim, cuaca, kedalaman air, sirkulasi udara, dan penutupan awan.


BAB III
PENUTUP
3.1       Kesimpulan
Hasil dari diskusi makalah ini dapat disimpulkan bahwa :
·         Sirkulasi laut adalah pergerakan massa air di laut. Sirkulasi laut di permukaan dibangkitkan
·         Kedalaman suatu perairan akan membatasi penetrasi cahaya matahari yang secara langsung membatasi kehidupan biota dasar. Penyinaran cahaya matahari berkurang secara cepat sesuai dengan makin tingginya kedalamn lautan.
·         Densitas merupakan salah satu parameter terpenting dalam mempelajari dinamika laut. Densitas sendiri berkaitan erat dengan suhu, salinitas dan juga tekanan. Karena suhu, salinitas dan tekanan tersebut yang mempengaruhi densitas di laut.
·         Temperatur adalah sifat termodinamis cairan karena aktivitas molekul dan atom di dalam cairan tersebut. Semakin besar aktivitas (energi), semakin tinggi pula temperaturnya. Temperatur menunjukkan kandungan energi panas. Energi panas dan temperatur dihubungkan oleh energi panas spesifik.
3.2       Saran
Berdasarkan pembahasan dan kesimpulan yang diperoleh maka penulis menyarankan kepada mahaiswa agar menghayati dan memahami materi ini karena laut merupakan unsure penting yang bermanfaat bagi kehidupan.

DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenis
http://www.ekodokcell.co.cc/2009/06/densitas.html
http://oseanografi.blogspot.com/2005/07/densitas-air-laut.html Jurnal pengantar oseanografi oleh Agus Supangat dan Susanna
http://eprints.unsri.ac.id/584/5/Pages_from_Heron_Surbakti-2.pdf/ JURNAL KELAUTAN NASIONAL Vol. I, Edisi Khusus Januari 2009

Tidak ada komentar:

Posting Komentar