Modul Arus Densitas [PDF]

Citation preview

MODUL PRAKTIKUM ARUS LAUT MODUL 3 LONGSHORE CURRENT



Koordinator Praktikum: Dr. Kunarso, ST, MSi. NIP. 19690525 199603 1 002 Tim Asisten : Kartika Nofiyanti Dony Latief Prasetyo Fitria Dewi Sasono Rinto Setyawan Inovasita Alifdini Ali Saman Harahap Stella Feska Muhammad Iqbal Chandra Diky Triyono Yochi Okta Andrawina



26020212140086 26020213120008 26020213120021 26020213140036 26020213130039 26020213140060 26020213140063 26020213130075 26020213140079 26020213140091



PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2016



ARUS DENSITAS



I.



TUJUAN PRAKTIKUM Mahasiswa dapat memahami profil salinitas dan Temperatur terhadap kedalaman di



1.



Estuari Mahasiswa dapat memahami profil distribusi kecepatan arus terhadap kedalaman di Estuari



2.



II.



TEORI DASAR Arus Densitas merupakan Arus yang dibangkitkan oleh perbedaan gradien tekanan dalam



arah horizontal. Aliran yang disebabkan densitas atau aliran non homogen adalah gerakan fluida didalam medan gravitasi yang dibangkitkan oleh variasi-variasi densitas yang disebabkan variasi – variasi dari :   



Salinitas Sedimen Temperatur



Arus densitas biasanya terjadi di estuari dimana terdapat gradien salinitas yang cukup besar akibat adanya pertemuan air tawar dari sungai dan air asin yang berasal dari laut. Salinitas akan bertambah positif ke arah laut, sehingga variasi salinitas ini akan mengakibatkan terbentuknya gradien tekanan horizontal yang berperan sebagai faktor terbentuknya arus densitas. Dalam praktikum ini, kita akan mempelajari hanya arus densitas yang disebabkan variasi salinitas. Gradien tekanan yang terbentuk, akibat variasi salinitas di estuari menimbulkan suatu sirkulasi estuari dimana air tawar bergerak di lapisan pemukaan ke arah laut dan air asin bergerak ke arah hulu di lapisan dalam. Berikut ini beberapa jenis arus densitas : 



Density driven current due to river discharge







Density driven current due to buoyancy supply from the open ocean







Density driven current due to buoyancy input from river and open ocean







Density driven current due to topographic heat accumulation effect







Density driven current due to horizontal distribution of vertical diffusity



Klasifikasi estuari berdasarkan distribusi densitas seraca horizontal dan vertikal adalah :  Estuari terstratifikasi dengan baik (saltwedge estuary) Adanya lapisan garam di bagian bawah yang berasal dari laut dan lapisan air tawar dibagian atas dari sungai. Percampuran secara vertikal lemah, karena kecepatan pasut lemah.



Gambar 1. Profil Saltwedge Estuary  Estuari bercampur sebagian (partially mixed estuary) Terdapat percampuran (turbulensi) yang dibangkitkan pasut diantara air tawar dan air garam



Gambar 2 Profil Partially Mixed Estuary  Estuari bercampur sempurna (well mixed estuary) Terdapat percampuran sempurna dari air garam dan air tawar yang menghasilkan densitas fluida yang konstan secara vertikal (sepanjang suatu kedalaman) sehingga terdapat variasi densitas dalam arah longitudinal dari air laut ke air tawar.



Gambar 3. Profil Well Mixed Estuary



Berikut ini beberapa parameter stratifikasi untuk menentukan jenis stratifikasi : 1) Bilangan ratio volume







Qr T Vr



Dimana : α = volume air sungai yang memasuki estuari dalam suatu siklus pasut dibagi dengan volume pasut ketika pasang Qr = debit air T = durasi siklus pasut (periode pasang surut) Vr = volume air laut yang memasuki mulut estuari ketika air pasang



2) Bilangan estuari Vr Fo2 F02 E  Qr T 



 u max  /  gh  1 / 2 Fo = Fo = bilangan Froude di mulut estuari Dimana : umax = kedalaman aliran rata – rata penampang melintang maksimum selama air pasang di mulut estuari (= Qmax / A) h = kedalaman air rata – rata (= A/bs) dimana bs adalah lebar permukaan di mulut estuari



Intrusi garam dinetralkan oleh percampuran vertikal yang disebabkan oleh gerakan trbulen di fluida (khususnya di permukaan). Stratifikasi yang stabil mempunyai efek yang memperkecil / menahan terhadap percampuran vertikal, karena partikel fluida yang lebih berat ikut bergerak ke atas melawan aksi gravitasi. Tabel 1. Tabel Klasifikasi Estuari Tipe stratifikasi Estuari Terstratifikasi dengan baik



α α>1



E E < 0.005



Bercampur sebagian



0.1 < α < 1



0.005 < E < 0.2



Bercampur sempurna



α < 0.1



E > 0.2