1 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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

2 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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.

3 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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

4 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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.

5 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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

6 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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.

7 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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

Maka peta pola arus telah tergambar seperti gambar berikut.

1

2

8 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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

9 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

Sehingga akan diperoleh peta pola arus seperti gambar berikut.

1

2

10 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

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.

1

2

11 L a b . O s e a n o g r a f i - P r o g r a m S t u d i I l m u K e l a u t a n - U n i v e r s i t a s S r i w i j a y a

Sehingga akan muncul tampilan seperti gambar berikut ini

2. 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.