oseanografi fisika

Semarang, Kudus, Pati, Demak, Tembalang, UNNES, UNDIP, UGM UNS, Solo, Jakarta Bandung Surabaya, Jawa TImur Trenggalek, Bogor, Tangerang Bekasi Depok Malang, Makasar Pontianak Medan Palembang Denpasar Manado Magelang padang Samarinda Pekan Baru Batam Palu Ambon Jayapura Cirebon Banda Aceh Tarakan Sabang Sukabumi Palangka Raya Purwokerto Purwakarta Purworejo Kulon Progo Singkawang Kediri Magetan Banjarmasin Mataram Bukittinggi Bali Sewa Rental Mobil Murah Pick UP harian per jam

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Kata oseanografi adalah kombinasi dari dua kata yunani : oceanus (samudera) dan graphos (uraian/deskripsi) sehingga oseanografi mempunyai arti deskripsi tentang samudera. Tetapi lingkup oseanografi pada kenyataannya lebih dari sekedar deskripsi tentang samudera, karena samudera sendiri akan melibatkan berbagai disiplin ilmu jika ingin diungkapkan.

Dalam bahasa lain yang lebih lengkap, oseanografi dapat diartikan sebagai studi dan penjelajahan (eksplorasi) ilmiah mengenai laut dan segala fenomenanya. Laut sendiri adalah bagian dari hidrosfer.Seperti diketahui bahwa bumi terdiri dari bagian padat yang disebut litosfer, bagian cair yang disebut hidrosfer dan bagian gas yang disebut atmosfer.Sementara itu bagian yang berkaitan dengan sistem ekologi seluruh makhluk hidup penghuni planet Bumi dikelompokkan ke dalam biosfer.

Para ahli oseanografi mempelajari berbagai topik, termasuk organisme laut dan dinamika ekosistem; arus samudera, ombak, dan dinamika fluida geofisika; tektonik lempeng dan geologi dasar laut; dan aliran berbagai zat kimia dan sifat fisik di dalam samudera dan pada batas-batasnya. Topik beragam ini menunjukkan berbagai disiplin yang digabungkan oleh ahli oceanografi untuk memperluas pengetahuan mengenai samudera d an memahami proses di dalamnya: biologi, kimia, geologi, meteorologi, dan fisika.

Studi menyeluruh (komprehensif) mengenai laut dimulai pertama kali dengan dilakukannya ekspedisi Challenger (1872-1876) yang dipimpin oleh naturalis bernama C.W. Thomson (yang berkebangsaan Skotlandia) dan John Murray (yang berkebangsaan Kanada).Keberhasilan dari ekspedisi Challenger dan pentingnya ilmu pengetahuan tentang laut dalam perkapalan/perhubungan laut, perikanan, kabel laut dan studi mengenai iklim akhirnya membawa banyak negara untuk melakukan ekspedisi-ekspedisi berikutnya.Organisasi oseanografi internasional yang pertama kali didirikan adalah The International Council for the Exploration of the Sea (1901).Pentingnya mengetahui prinsip kerja dari alat-alat oseanografi dirasakan sangat penting apalagi untuk orang-orang yang berkecimpung di bidang kelautan.

1.2. Tujuan
Setelah praktikum ini diharapkan praktikan dapat :
1. Mengetahui jenis-jenis instrumen yang digunakan dalam praktikum oseanografi fisika
2. Mengetahui prinsip kerja, bentuk (gambaran), spesifikasi alat 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

BAB II

DASAR TEORI

2.1. 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


2.2. 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.


2.3. 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.

2.5. 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.

2.6. Palem gelombang

Pengukuran gelombang dilakukan dengan menggunakan Wave Poleadalah 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).

2.7. 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

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.

2.8. Palem Pasut (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.

2.9. 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.


2.10. Horiba

Horiba U-10 water quality checker memberikan akurasi air laboratorium dan kemudahan push-tombol operasi, untuk pengukuran kualitas air di lapangan. The U-10 sangat ideal untuk memeriksa kualitas air dalam aplikasi seperti drainase limbah pabrik, perkotaan, air sungai, danau dan air rawa, tangki budaya air, pasokan air pertanian dan air laut. Instrumen mengukur enam parameter: pH, suhu, oksigen terlarut, konduktivitas elektrolitik, kekeruhan dan salinitas. Salah satu faktor salinitas otomatis koreksi memungkinkan U-10 untuk mengukur oksigen terlarut dalam baik segar atau air garam. Sebuah aliran-melalui sel item sewa opsional dan memungkinkan in-situ pengukuran dari sumur pemantauan.

BAB III

MATERI DAN METODE

3.1. 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




3.2. 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.


3.3. Termometer

Carakerja 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.


3.4. 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.



3.5. Palem Gelombang

Cara kerja :


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.


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)


3.6. 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.


3.7. 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


3.8. 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






3.9. Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP)

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.


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 :







3.10. Horiba

Cara penggunaan :

Sebelum Horiba digunakan, Horiba harus dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunkan standar pH atau sering disebut buffer pH.Standar pH adalah larutan yang nilai pH-nya telah diketahui pada setiap perubahan suhu.Standar pH merupakan larutan buffer pH (penyangga pH) dimana nilainya relative konstan dan tidak mudah berubah.


1. Siapkan buffer pH 7 dan buffer pH 4


2. Buka penutup plastic elektroda


3. Bilas elektroda dengan air DI (De Ionisasi/ air bebas ion) dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu.


4. Nyalakan pH meter dengan menekan tombol ON/OFF.


5. Masukan elektroda kedalam larutan buffer pH 7


6. Tekan tombol CAL dua kali, putar elektroda agar larutan buffer homogeny


7. Biarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di disply tidak berubah


8. Tekan tombol CAL satu kali lagi, dan biarkan tulisan CAL pada disply berhentiberkedip


9. Angkat elektroda dari larutan buffer pH 7, kemudian bilas dengan air DI beberapa kali dan keringkan dengan kertas tisu


10. Masukan elektroda kedalam larutan buffer pH 4
11. Tekan tombol CAL dua kali, putar elektroda agar larutan buffer homogeny
12. Biarkan beberapa saat sampai nilai yang tertera di disply tidak berubah
13. Tekan tombol CAL satu kali lagi, dan biarkan tulisan CAL pada disply berhenti berkedip
14. Angkat elektroda dari larutan buffer pH 4, kemudian bilas dengan air DI beberapa kali dan keringkan dengan kertas tisu
15. Pada layar bagian bawah akan muncul angka 7 dan angka 4 yang menunjukan pH meter tersebut telah dikalibrasi dengan buffer pH 7 dan buffer pH 4
16. Horiba telah siap digunakan


Setelah Horiba dikalibrasi maka Horibatersebut sudah siap digunakan.Biasanya kalibrasi disarankan dilakukan setiap 1 kali sehari sebelum digunakan.


Cara pengukurannya adalah sebagai berikut:


§ Siapkan sampel larutan yang akan di check pH-nya


§ Jika larutan panas, biarkan larutan mendingin sampai dengan suhunya sama dengan suhu ketika kalibrasi. Contohnya jika kalibrasi dilakukan pada suhu 20°C maka pengukuranpun dilakukan pada suhu 20°C


§ Buka penutup plastic elektroda, bilas dengan air DI dan keringkan dengan menggunakan kertas tisu


§ Nyalakan Horiba dengan menekan tombol ON/OFF


§ Masukan elektroda kedalam sampel, kumudian putar agar larutan homogeny


§ Tekan tombol MEAS untuk memulai pengukuran, pada layar akan muncul tulisan HOLD yang kelapkelip


§ Biarkan sampai tulisan HOLD pada layar berhenti kelap-kelip


§ Nilai pH yang ditunjukan pada layar adalah nilai pH larutan yang di check


§ Matikan Horiba dengan menekan kembali tombol ON/OFF






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. CTD (Conductivity Temperature Depth) adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas.

c. Termometer, merupakan salah satu piranti untuk mengukur suhu atau pasah suatu benda/lingkungan.

d. 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. Palem gelombang, digunakan untuk mengukur gelombang dengan cara mengetahui waktu yang dibutuhkan gelombang untuk membentuk satu gelombang (dengan mengetahui puncak gelombang dan lembah gelombang).

b. ADCP merupakan salah satu alat pengukur kecepatan arus dan gelombang air berteknologi tinggi.

3. Alat pengukur pasang surut
a. Tide Staff, merupakan alat pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut.

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.

Diposaptono, S. 2007.Karakteristik Laut Pada Kota Pantai. Direktorat Bina Pesisir, Direktorat
Jendral Urusan Pesisir dan Pulau-pulau Kecil. Jakarta: Departemen Kelautandan
Perikanan.

Pariwono, J.I. 1989. Gaya Penggerak Pasang Surut. Dalam Pasang Surut. Ed. Ongkosongo,
O.S.R. dan Suyarso. Jakarta: P3O-LIPI.


Priyana, 1994.Studi pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok.Nusa Tenggara
Barat.Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan
dan Kelautan.Institut Pertanian Bogor

Supangat, Agus. 2000.Pengantar Oseanografi. Bandung: ITB Press

Triatmodjo, Bambang. 1996. Pelabuhan. Beta Offset. Yogyakarta

http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_xviii%281%2935-44.pdf/ Diunduh pada, 26 oktober 2012, 22:21 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=0CCIQ7gEwAA&prev=/search%3Fq%3Dsalinometer%26hl%3Did%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:en-US:official%26channel%3Ds%26prmd%3Divns/diunduh pada 26 Oktober 2012, 23:09 WIB