...

ARUS LAUT - laboratorium oseanografi

by user

on
Category: Documents
4

views

Report

Comments

Transcript

ARUS LAUT - laboratorium oseanografi
PENUNTUN PRAKTIKUM
OSEANOGRAFI FISIKA
DISUSUN OLEH
Heron Surbakti
dan
Tim Assisten Praktikum Oseanografi Fisika
LABORATORIUM OSEANOGRAFI
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2015
1
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya
PRAKTIKUM-5
ARUS LAUT
Tujuan Instruksional Khusus:
Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa mampu menggambarkan pola arus dan
menganalisis pola arus tersebut.
TUJUAN PRAKTIKUM
1.
Mahasiswa dapat menggambarkan pola arus.
2.
Mahasiwa menganalisis pola arus berdasarkan gambar pola arus.
Pendahuluan
Arus merupakan gerakan horizontal atau vertikal dari suatu massa air
sehingga massa air tersebut mencapai kestabilan. Gerakan tersebut merupakan
resultan dari beberapa gaya yang bekerja dan beberapa faktor
yang
mempengaruhinya.
Terdapat dua gaya yang berperan dalam arus yaitu: gaya primer dan gaya
sekunder. Gaya primer berperan dalam menggerakkan arus dan menentukan
kecepatannya. Gaya primer ini terdiri dari gravitasi, gesekan angin (wind stress), gaya
dorong ke atas dan ke bawah (bouyancy), serta tekanan atmosfir. Gaya sekunder
mempengaruhi arah gerakan dan kondisi aliran arus. Gaya sekunder meliputi gaya
Coriolis dan gesekan lapisan air laut itu sendiri (Pond and Pickard, 1983)
Selanjutnya, Herunadi (1998) menyebutkan fungsi arus dalam perairan
diantaranya ialah: untuk keperluan perencanaan analisis dampak lingkungan di
suatu perairan yang membutuhkan data tentang pola arus; untuk perencanaan
struktur pantai atau pelabuhan agar proses pengerjaannya efisien dan efektif serta
menghasilkan daya tahan yang tinggi; untuk studi rute pelayaran; untuk keperluan
wisata laut; serta menjelaskan proses sedimentasi, erosi pantai, sebaran organisme
dan pola penyebaran limbah pencemar.
2
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya
Berdasarkan gaya-gaya pembangkit arus Gross (1990) dan Brown et
al(1989) membagi arus menjadi beberapa jenis, yaitu:
a.
Arus Ekman, yaitu arus yang disebabkan oleh gesekan angin;
b.
Arus Pasang Surut, yaitu arus yang disebabkan oleh adanya gaya pembangkit
pasut;
c.
Arus Thermohaline, yaitu arus yang disebabkan karena adanya perbedaan
densitas air laut;
d.
Arus Geostrofik, yaitu arus yang disebabkan karena adanya gradien tekanan
mendatar dan gaya coriolis;
e.
Wind Driven Current, yaitu arus yang dibangkitkan oleh angin, seperti
sirkulasi sebagian besar samudera di lapisan atas, gelombang permukaan dan
up-weling; serta
f.
Arus Inersia, yaitu suatu gerakan air dimana terjadi gesekan yang sangat
kecil (diasumsikan nol) dan gaya yang masih bekerja hanya gaya coriolis
sehingga menyerupai kurva. Arus inersia yang terjadi di sekitar garis lintang
akan membentuk lingkaran (circular). Arah rotasi pada lingkaran inersia
adalah searah jarum jam di belahan bumi utara dan berlawanan arah jarum
jam di belahan bumi selatan (Pond dan Pickard, 1983).
Arus merupakan suatu besaran vektor yang memiliki arah dan kecepatan,
dimana arah panah menunjukkan arah arus serta panjang anak panah menunjukkan
besarnya kecepatan arus tersebut. Arah dan kecepatan arus merupakan resultan
dari
komponen
arus
Timur-Barat/zonal (u) dan komponen arus Utara-
Selatan/meridional (v). Penamaan arus secara umum didasarkan pada nama
tempat dimana arus tersebut melintas atau mengalir, berbeda dengan penamaan
angin yang umumnya didasarkan pada tempat/arah dari mana angin tersebut
bertiup.
Pengukuran arus secara insitu terdiri dari metode pengukuran pada titik
tetap (Euler) dan metode Lagrangian, yaitu dengan benda hanyut (drifter)
kemudian mengikuti gerakan aliran massa air laut. Alat yang digunakan untuk
3
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya
pengukuran arus dengan metode Euler dinamakan Current Meter dimana alat ini
digunakan untuk pengukuran kecepatan dan arah arus laut. Cara kerja alat ini
adalah bagian alat yang memiliki baling-baling diturunkan ke dalam perairan,
selanjutnya gerakan arus laut akan menyebabkan baling-baling bergerak berputar
dan jumlah putaran persatuan waktu memiliki hubungan linear dengan kecepatan
arus. Gerakan arus akan menyesuaikan posisi alat dengan arah arus tersebut,
kecepatan dan arah arus yang terukur ditransmisikan melalui kabel ke perangkat
tampilan di atas kapal sehingga kecepatan dan arah arus dapat dilihat melalui
recorder baik analog maupun digital.
Gambar 1. Alat Pengukur Arus. Current meter RCM 7 (kiri) dan floating droudge
(kanan)
1.
Membuat peta pola arus dengan Menggunakan Surfer
Buat file sheet data pada lembar kerja Worksheet dengan format sbb:

Worksheet terdiri dari empat kolom (x,y,z) dimana kolom pertama
adalah bujur, kolom kedua adalah nilai lintang, kolom ketiga adalah
arah arus (º) sedangkan kolom keempat adalah kecepatan arus.
4
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya

Lakukan gridding untuk kecepatan dan arah pada file yang berbeda
pada lembar kerja Plot sehingga dihasilkan file baru yang berekstensi
kec.grd dan arah.grd.

Pilih Grid – Data sehingga akan muncul tampilan berikut:

Maka akan muncul tampilan berikut untuk memilih file data yang akan
di gridding
5
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya

Pilih file data 3.xls, kemudian pilih Open, maka akan muncul tampilan
berikut:

Pada Column X pilih Longitude, Column Y pilih Latitude, sedangkan
pada Column Z pilih Arah.

Kemudian simpan output file tersebut dengan nama arah.grd

Lalu pilih OK.

Maka proses griding untuk data arah arus telah selesai dilakukan.
6
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya

Lakukan dengan cara yang sama untuk griding data kecepatan arus.
Simpan dengan nama kec.grd.

Untuk visualisasi Stick Plot arus pada lembar kerja Plot, pilih menu
Map → New → New 2-Grid Vector Map.

Buka file arah.grd dan selanjutnya buka file kec.grd sehingga akan
terlihat visualisasi pola arus.

Klik pada tulisan Vectors disebelah kiri Gambar, maka akan muncul
Property Manager pada bagian kiri bawah.

Pada Coordinate system, ganti Cartesian menjadi Polar
1
2

7
Maka peta pola arus telah tergambar seperti gambar berikut.
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya

Masukkan peta dasar (base map) Indonesia dengan mengklik
atau langsung ambil pada toolbar seperti gambar dibawah

Lalu pilih file INDO.shp pada folder Peta Indonesia

Kemudian blok semua gambar, selanjutnya pilih Map --- Overlay Map.
Maka kedua gambar tersebut akan menyatu menjadi satu gambar pola
arus pada wilayah Indonesia.

Untuk mempertajam peta Indonesia, klik pada Base, dan lalu pada
panel kiri bawah pilih Fill Properties lalu pada bagian Pattern
berikan warna/pola yang diinginkan
8
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya
1
2

9
Sehingga akan diperoleh peta pola arus seperti gambar berikut.
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya

Untuk menampilkan skala arus, klik pada Vectos lalu pada panel kiri
bawah pilih Scaling lalu aktifkan Show Sacle Legend pada bagian
General.

Untuk mengubah nama pada legenda, klik pada box legenda, kemudian
pada Title text klik pada Reference Vectors dan ubah sesuai dengan
nama yang kalian inginkan.
2
1
10
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya

2.
Sehingga akan muncul tampilan seperti gambar berikut ini
Membuat stick plot arus
Buat 2 file sheet data pada lembar kerja Worksheet dengan format sbb:

Worksheet pertama terdiri dari tiga kolom (x,y,z) dimana x adalah
waktu (misal : jam), y adalah nilai sembarang (misal : nol) yang sama
setiap barisnya dan z adalah arah arus (º). Copy data tersebut dan
paste di baris setelah data terakhir, ubah nilai y dengan 1 misanya
selanjutnya beri nama file ini misalnya arah1.bln.

Worksheet kedua terdiri dari tiga kolom (x,y,z), sama halnya dengan
bagian a, tetapi kolom z-nya adalah kecepatan arus (mis : cm/s),
selanjutnya beri nama file ini misalnya kec1.bln.

Lakukan gridding dengan spacing 1 untuk x dan y pada tiap file pada
lembar kerja Plot sehingga dihasilkan file baru yang berekstensi *.grd.

Untuk visualisasi Stick Plot arus pada lembar kerja Plot, pilih menu
Map → Vector Map → New 2-Grid Vector Map.

Buka file arah1.grd dan selanjutnya buka file kec1.grd sehingga
akan terlihat visualisasi Stick Plot arus.
11
Lab. Oseanografi - Program Studi Ilmu KelautanUniversitas Sriwijaya
Fly UP