Modul Massa Air

5/10/2018 Modul Massa Air - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modul-massa-air 1/16

PRAKTIKUM II

MASSA AIR

I. TUJUAN

Setelah mengerjakan tugas-tugas praktikum ini, diharapkan para praktikan dapat:

Memahami pengertian dasar tentang massa air untuk mengidentifikasi massa air.

Mengetahui kestabilan dan gerakan massa air pada suatu perairan.

Menentukan posisi massa air dengan massa air lainnya.

II. TEORI

A. Pendahuluan

Massa air adalah suatu volume besar perairan yang mengandung air laut dengan

densitas yang berbeda dengan perairan lain disekitarnya. Massa air dapat diikuti jejak

gerakannya sampai pada sumbernya. Massa air dibentuk oleh suatu interaksi antara air

dengan atmosfer, serta dapat dibentuk oleh percampuran dua atau lebih dari dua tipe air.

Massa air memperoleh sifat-sifatnya di permukaan, hal ini dikarenakan massa air

mempunyai suhu dan salinitas yang spesifik. Oleh karena perbedaan densitasnya massa air

tidak bercampur dengan mudah bila mereka bertemu. Biasanya massa-massa air ini

mengalir di atas atau di bawah massa air yang lain. Massa air yang ringan mengalir di atas

massa air yang berat. Karena suhu dan salinitas merupakan sifat air yang konservatif maka

massa air dapat mempertahankan sifat-sifatnya untuk jarak jauh dan waktu yang lama.

Para ahli oseanografi memberi nama massa air menurut posisi mereka di laut. Di

lintang menengah dan tropis ada lima massa air yang umum yaitu:

1. Surface water (massa air permukaan), sampai kedalaman 200 m.

2. Central water (massa air pusat), sampai ke dasar (batas bawah) thermocline;

bervariasi terhadap lintang.

3. Intermediate water (massa air pertengahan), sampai ke kedalaman sekitar

1500 m.

4. Deep water (massa air lapisan dalam), di bawah Intermediate water tetapi



tidak sampai ke dasar, sampai ke kedalaman 4000 m.

5. Bottom water (massa air dasar), air yang berada di dasar laut.

Suatu massa air dapat ditentukan dengan menggunakan diagram T-S yang ditandai

dengan sekelompok harga yang bisa diplot seperti garis atau kurva.

Massa air akan bergerak dari densitas yang rendah ke densitas yang lebih tinggi.

Massa air tersebut akan turun menuju suatu kedalaman yang ditentukan oleh densitasnya,

relatif terhadap air yang berada di atas dan di bawahnya.

B. Identifikasi Massa Air

Faktor penting dalam mengidentifikasi suatu massa air adalah temperatur dan

salinitasnya. Proses bercampurnya massa air dengan air disekelilingnya sangat lambat. Hal

ini dikarenakan massa air cenderung untuk mempertahankan temperatur dan salinitas

semula. Pengidentifikasian massa air sangat penting karena akan memberikan informasi

daerah sumber, sirkulasi di lapisan dalam dan kecepatan bercampurnya air yang berbeda

densitasnya.

Karakteristik massa ditentukan oleh proses-proses pemanasan, pendinginan,

pembentukan es, penguapan dan pengenceran yang semuanya terjadi di permukaan

dimana massa air terbentuk.

• Massa air paling berat (dan yang paling dalam) terbentuk oleh kondisi permukaan

yang menyebabkan air menjadi dingin dan asin (proeses pendinginan dan

pembentukan es di daerah kutub).

• Massa air dekat permukaan, lebih hangat dan kurang asin. Terbentuk di daerah

dimana presipitasi melebihi evaporasi (P>E).

• Massa air di kedalaman intermediate, densitasnya pertengahan.

• Massa air yang dingin yang berada di bawah termoklin, variasi suhu dan salinitasnya

lebih kecil dibandingkan massa air permukaan.

Ada dua istilah yang perlu diperhatikan yakni :

¬ Water type (tipe air) : mempunyai satu harga T dan satu harga S, misalnya air

Laut Tengah.

¬ Water Mass (masa air) : mempunyai range Salinitas dan Suhu tertentu.



Didalam diagram T-S water type merupakan suatu titik sementara water mass

merupakan porsi (bagian) dari kurva T – S yang mempunyai range suhu dan salinitas

tertentu. Pencampuran dari 2 atau lebih water type membentuk massa air (water mass).

Sirkulasi termohalin merupakan fungsi dari temperatur dan salinitas. Dimana, lapisan

ini berada di lapisan dalam yang gerakan airnya terdapat pada kedalaman tertentu, dan

hampir terpisah secara sempurna dari arus permukaan. Sirkulasi termohalin ditimbulkan

oleh perbedaan densitas dan niali salinitas serta temperaturnya.

C. Percampuran Massa Air

Misalkan dua massa air homogen saling bertumpang tindih satu dengan lainnya.

Massa air I yang mempunyai suhu yang tinggi, salinitas rendah meliputi kedalaman 0 – 100 berada di atas massa air II yang mempunyai suhu rendah, salinitas yang tinggi

meliputi kedalaman 100 – 300 m. Di dalam diagram T – S kedua massa air ini atau

tepatnya kedua tipe air ini digambarkan sebagai titik-titik yang berbeda koordinatnya.

Kondisi sebelum dan setelah bercampur diperlihatkan pada gambar 2.1. Sebelum terjadi

proses pencampuran kita melihat suatu bidang antara yang tajam antara massa air I dan

massa air II. Setelah terjadi pencampuran bidang antara ini menjadi smooth dan kurva T-S

menjadi suatu garis lurus.



Gambar 2.1. Percampuran dari dua massa air.

Kita dapat memperluas percampuran dua massa air menjadi percampuran tiga massa

air.

Bayangkan tiga massa air yang homogen saling tumpang tindih satu dengan yang lain.

Ketiga massa air berada pada lapisan 200 – 600 m, 600 – 1000 m dan 1000 – 1400 m. Kita

anggap massa air di lapisan pertengahan dan lapisan dalam mempunyai suhu yang sama

tetapi salinitasnya berbeda. Profil suhu dan salinitasnya diperlihatkan pada gambar 2.2a

dan 2.2b. Sementara diagram T – S nya diperlihatkan pada gambar 2.2c. Diagram 1 pada

gambar 2.2 menyatakan kondisi sebelum bercampur sementara diagram 2 dan 3

menunjukkan urutan dari tahapan percampuran. Sebelum bercampur (tahap I) ketiga

massa air dinyatakan oleh tiga titik di dalam diagram T – S 3 tipe air. Saat terjadi

percampuran (tahap 2) bidang antara yang tajam di antara massa air menjadi daerah

transisi, batas-batas yang tajam menjadi smooth. Air dengan karakteristik antara 400 – 800

m dan antara 800 – 1200 m tampak di dalam diagram T – S. Lapisan air pertengahan

dengan salinitasnya yang rendah tampak jelas kelihatan. Ini dikenal sebagai core water

(air inti) dan tampak di dalam diagram T – S sebagai titik yang tajam. Tatkala core water

terus dipengaruhi oleh percampuran lapisan atas dan lapisan bawah, sudut yang tajam

pada diagram T – S mulai terkikis dan plot T – S pada tahap 3 tidak tampak lagi sudut

yang tajam tetapi sudah berbentuk kurva. Pada tahap 3 ini ciri-ciri core water dari lapisan

pertengah masih terlihat walaupun sudah tererosi karena proses percampuran.

Dari diagram T dan S kita bisa melihat besarnya pencampuran yang terjadi dan

menentukan porsi atau prosentase dari massa air yang bercampur. Misalkan dua type air

dengan T dan S yang berbeda bercampur membentuk massa air dengan T – S yang tertentu.

Pencampuran dua type air ini digambarkan dengan suatu garis lurus dalam diagram T – S

dan massa air yang terbentuk oleh pencampuran terletak pada garis lurus tersebut.



Disini kita ingin mengetahui berapa besar porsi (prosentase) dari dua tipe air tersebut

dalam membentuk massa air baru lewat proses pencampuran. Misalkan massa air I (T1, S1)

bercampur dengan massa air II (T2, S2) membentuk massa air R (TR, SR). (gambar 2.3)

Gambar 2.2 Percampuran tiga tipe air

Gambar 2.3. Penentuan porsi massa air I dan massa air II dalam membentuk massa air R

menggunakan diagram T dan S

Dalam kasus percampuran tiga massa/type air, massa air hasil percampuran (R) di

dalam diagram T – S terletak di dalam segitiga yang dibentuk oleh penyatuan titik-titik

yang mewakili massa air I, II dan III.

Jika suhu dan salinitas massa air R (TR, SR) diketahui dari pengukuran, secara grafis

kita dapat menentukan berapa persen kontribusi massa air I, II dan III dalam membentuk



R. Hal ini diperlihatkan pada gambar 2.4.

Gambar 2.4. Penentuan prosentase massa air I, II dan III dalam membentuk massa air R.

D. Densitas dan Faktor Densitas

Temperatur, salinitas dan tekanan adalah faktor-faktor yang menentukan densitas,

yang diukur dalam g/cm

3

. Densitas air laut (ρ) selalu berada di antara 1.0 g/cm

3

<ρ< 1.1 g/cm

3

,sehingga lebih baik digunalan faktor densitas dalam perhitungan temperatur dan salinitas (dengan

mengabaikan tekanan) dan ditulis dalam bentuk matematis, yaitu :

σt = (densitas - 1) x 1000

Sebagai contoh, sampel air laut dengan densitas 1.02594 akan mempunyai σ t = 25.94.

Pencampuran dua tipe dengan densitas yang sama tetapi berbeda temperatur dan salinitasnya akan

menghasilkan massa air yang lebih padat dari kedua massa air yang temperatur semula. Proses

pencampuran ini dikenal sebagai cobaling (penyatuan).



Gambar 2.5. Pencampuran dua massa air dengasn densitas yang sama tetapi suhu dan salinitasnya

berbeda membentuk massa air baru dengan densitas yang lebih besar.

E. Kestabilan

• Stabil

Suatu massa air dikatakan stabil bila massa air tersebut dipindahkan, ia akan kembali ke

posisi semula.

• Netral

Suatu massa air dikatakan netral jika tidak ada perpindahan.

• Tidak Stabil

Suatu massa air dikatakan tidak stabil jika masssa air tersebut berpindah dan tidak

kembali ke posisi semula.



Dimana E adalah stabilitas jika :

E < -10-8

: tidak stabil

-10-8 < E < 108 : netral

E > 10

8

: stabil

F. Pergerakan Massa Air

Dalam melacak pergerakan massa air, kita dapat merincikan massa air tersebut dengan suatu

nilai σt tertentu. Dengan menggunakan data yang direkam stasiun-stasiun (data kedalaman,

temperatur dan salinitas) dapat digambarkan kurva-kurva T-S dari tiap stasiun yang

memiliki hubungan kronologis dari pergerakan massa air tersebut.

Untuk melacak gerakan massa air dengan cara membandingkan beberapa diagram T-Sdari suatu perairan.

Gambar 2.5. Contoh Diagram T-S suatu perairan



Penjelasan :

1. Kurva T-S yang diplot berdasarkan data suhu dan salinitas yang baik akan

berupa kurva yang smooth. Bila kurva T-S yang diperoleh dari data lapangan tidak

“smooth” maka kita dapat mengatakan bahwa data tersebut salah atau tidak baik

(gambar 3.2).

2. Contoh penggunaan

diagram T-S untuk mengidentifikasi massa air. Dalam contoh ini kita akan mencoba

mengidentifikasi 3 massa air yaitu Antarctic Bottom Water (AABW), Antarctic

Intermediate Water (AAIW), dan North Atlantic Deep Water (NADW). Karakteristik

ketiga massa air tersebut diatas, adalah sebagai berikut :

AABW -0.50C – 0

0C 34.6 – 34.7

0 / 00

NADW 20C – 4

0C 34.9 – 35

0 / 00

AAIW 30C – 4

0C 34.2 – 34.3

0 / 00

Secara umum kita dapat menyatakan AABW dicirikan oleh suhu yang rendah,

NADW dicirikan oleh salinitas yang tinggi dan AAIW dicirikan oleh salinitas yang

rendah.

Gambar 2.6. Contoh diagram T-S smooth dan tidak smooth



III. ALAT PRAKTIKUM

1. Alat tulis

2. Diagram temperatur dan salinitas (T-S)

3. Data kedalaman, temperatur dan salinitas

4. Mistar

5. Odv

6. Grapher



V. TUGAS PRAKTIKUM

5.1 Identifikasi Massa Air

5.1.1 Penentuan Densitas

Dari data stasiun awal (kedalaman, temperatur dan salinitas), plot-lah nilai T (temperatur) dan S

(salinitas) pada diagram monogram.Titik yang anda plot tersebut adalah nilai densitas (σ t). Tarik

garis melalui σt tegak lurus σt+1, maka jarak dari σx ke σt adalah a dan jarak σx ke σt+1 adalah b.

Dimana σt dihitung dengan :

σt= σx + a/b (σx+1 – σx)

5.1.2 Kemudian buatlah kurva T-S

5.1.3 Buatlah envelope kelompok dengan cara menggabungkan kurva T-S masing-masing

anggota, kemudian tarik garis yang mewakili titik terluar dan terdalam dengan halus.

Kemudianlukislah kurva T-S stasiun pada envelope tersebut. Gunakan kertas kalkir.

5.1.4 Dari hasil 5.1.3, tentukan salinitas maksimum I, maksimun II, minimum I dan

minimun II.

5.1.5 Buatlah kurva densitas terhadap kedalaman dari stasiun anda.

5.1.6 Tentukan kestabilan pada tiap-tiap kedalaman stasiun anda.

5.1.7 Buatlah tabel untuk setiap stasiun, sbb:

H

(m)

T

(°C)

S (‰) a

(cm)

b

(cm)

σt σx σx+1 E Ket

Keterangan : Stabil, netral dan tidak stabil

5.2 Kurva Distribusi Temperatur dan Salinitas

5.2.1 Buatlah kurva temperatur vs kedalaman dari stasiun anda lalu tentukan lapisan mixed

layer, termoklin dan deep layer.

5.2.2 Buatlah kurva salinitas vs kedalaman lalu tentukan lapisan haloklin dan

homohalinnya. Cantumkan pula skalanya.

5.4 Pergerakan Massa Air



Dalam tugas ini anda diminta untuk melacak pergerakan massa air dari suatu selat yang dangkal

menuju lautan lepas dalam. Kita cirikan massa air selat tersebut dengan harga σ t tertentu di

kedalaman tertentu.

5.4.1 Dari empat data stasiun yang anda terima, plot-plotlah harga T-S masing-masing

stasiun pada diagram T-S monogram yang diberikan.

5.4.2 Dari ketiga kurva T-S yang anda hasilkan, analisislah pergerakan massa air tersebut (

jelaskan denagn gambar pernyataan anda pada gambar penampang perairan yang diberikan ).

5.5 Kestabilan

5.5.1 Asumsikan bahwa profil ini berasal dari sebuah basin yang dalam bersebelahan

dengan laut lepas. Harga temperatur dan salinitas untuk beberapa kedalaman air yang terdapat

pada pinggir sill diberikan oleh tabel yang akan diberikan dan dilukiskan pada diagram T-S.

Hitung harga σt pada tiap kedalaman. Gunakan kurva T-s monogram.

5.5.2 Gambarkan pada gambar yang diberikan, bagaimana air akan bercampur diseluruh sill

dan jelaskan.

VI. ANALISA

Analisalah setiap point dari pengolahan data yang anda kerjakan.

VII. KESIMPULAN

Kesimpulan yang anda peroleh dari modul massa air.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

• Batt, J.J, Oceanography Exploring The Planet Ocean, Dvan Nostan Company, 1978.

• Hadi, Sarwan. Diktat Kuliah Oseanografi Fisis Lanjut. Bandung. ITB.

• Mustafa, Badrul, Kondisi Massa Air di laut Sulawesi, Teluk Tomini dan Laut Maluku,

Tugas Akhir Jurusan Geofisika dan Meteorologi, ITB, 1984.

• Warnadi, Nasija, Sebaran Temperatur dan Salinitas di lautan secara global, Kolokium

Jurusan Geofisika dan Meteorologi ITB, 1980.

• Wrtki, Klaus, Naga Report II, La Jolla, California, Scripps Institution of

Oceanography, 1980.



LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM OSEANOGRAFI FISIKA

MODUL III

MASSA AIR

OLEH

NAMA NIM

ASISTEN

WIDYA SAFITRI K2E 009 003

RESTU WARDANI K2E 009 022

SIGIT KURNIAWAN JATI K2E 009 037

RADEN BIMA YOGABARATA K2E 009 041

KASTIYAN YUDHA P. K2E 009 052

SITI ZULAYKHA K2E 009 056

LUCKY KRISTI K2E 009 061

LABORATORIUM OSEANOGRAI FISIKA

PROGRAM STUDI ...

JURUSAN ILMU KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2011



SISTEMATIKA PENYUSUNAN LAPORAN

1. Cover

2. Lembar Penilaian dan Pengesahan

No. Keterangan Nilai

1. Tujuan2. Tinjauan Pustaka

3. Data dan Pengolahan Data

4. Analisis

5. Kesimpulan

6. Daftar Pustaka

7. Lampiran

8. Bonus

Total

Semarang, tgl/bln/tahun

Asisten

Nama

NIM

Praktikan

Nama

NIM

Mengetahui,

Dosen Praktikum

Indra Budi Prasetyawan,S.Si.M.TNIP.19791003 200312 1 002

3. Tujuan Praktikum

4. Dasar teori

5. Data dan Pengolahan Data

6. Analisis

7. Kesimpulan

8. Daftar Pustaka

9. Lampiran



DAFTAR ISI

Halaman Judul

Lembar Penilaian dan Pengesahan

Daftar Isi

BAB I TUJUAN PRAKTIKUM

BAB II DASAR TEORI

2.1 Pengertian Massa Air


2.3 Densitas dan Faktor Densitas

2.4 Percampuran Massa Air


2.6 Kestabilan2.7 Diagram T-S

2.8 Karakteristik Massa Air Pasifik

2.9 Karakteristik Massa Air Hindia

BAB III DATA DAN PENGOLAHAN DATA



3.3 Kestabilan

3.4 Diagram T-S

BAB IV ANALISIS


4.2 Kurva Distribusi Diagram TS


4.4 Kestabilan

4.5 Tipe Karakteristik Massa Air Perairan Kendari

BAB V KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Diagram TS Identifikasi Massa Air

Kalkir

Gambar Pergerakan Massa Air

Gambar Kestabilan Sill

Kurva T vs H

Kurva S vs H

Kurva σt vs H

Diagram TS Kestabilan

Modul Massa Air

Documents

Transcript of Modul Massa Air