際際滷

際際滷Share a Scribd company logo
Pertemuan iv
III. Cahaya pada danau
Pentingkah cahaya?
 Elemen penting fotosintesis
 Sumber energi utama organisme akuatik
 Struktur panas
 Pola sirkulasi
 Distribusi gas terlarut dan biota
Bagaimana pengukuran cahaya?
Measuring Light in Lakes
 Percent Transmission
 Compares light at depth to light at surface
 %Transmission = 100 * ((I0  Iz)/I0)
where: I0 = surface light
Iz = light at depth z
 Intensity of Radiation at depth
 Exponential decrease in light intensity
Iz = I0*e-侶z where: 侶 = extinction coefficient
z = depth
Light Calculations
 Exponential Decay
 Beers Law
 Compute Ln(Iz) and
regress to get slope
 Slope = attenuation
coefficient, k [m-1]
 Secchi Disk Iz = I0 e - kz
Light Attenuation: Wolf Lake
 k = 0.477 m-1
 Secchi: 4.9 m
 Overcast, rain,
windy
 Pristine but w/ high
DOC content
Wolf Lake: Light Attenuation
0
2
4
6
8
10
12
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
Irradiance (E)
Depth(m)
Extinction Coefficient
 Measures how quickly light is attenuated
 Composite of factors:
侶t = 侶w + 侶p + 侶c
where: 侶t = total extinction coefficient
侶w = water extinction coefficient
侶p = particulate extinction coefficient
侶c = colored compounds extinction coeff.
Special Light Measures
 Photosynthetically Active Radiation (PAR)
 Portion of the EM spectrum available for Ps
 Approximately 400-700nm
 Measured using a PAR meter
 Compensation Depth
 Water depth at which photosynthesis and respiration are just balanced
 Approximately 1% Surface Light
 Measured using a PAR meter or Secchi Disk
Light Penetration, Secchi Depth, and Productivity
Secchi Disk
Cahaya adalah energi
 Radiasi sinar matahari
 Kemampuan untuk melakukan kerja
 Dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain
 Tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
 Where: h = Planks constant (6.63x10-34J s)
c = speed of light (3x108 m s-1)
了 = wavelength of light
僚 = frequency of light
  wavelength  frequency  E
  wavelength  frequency  E
Energy and Wavelength


h
c
hEnergy 緒
potentially
damaging
(PAR 400-700)
heat
Cahaya matahari cont.
 Radiasi sinar matahari
mempunyai panjang gelombang
yang berbeda-beda (100-
>3000nm)
Cahaya matahari cont.
Sebagian
kecil
Paling banyak
menembus danau,
Diserap uap air, O3
dan CO2
 Cahaya yg menembus kolom air mengalami :
- Reduksi
- Perubahan susunan spektrumnya
 Mengapa cahaya yg menembus kolom air mengalami
perubahan susunan spektrumnya?
Cahaya yang diserap
maupun yang di
despersikan adalah
tergantung pada panjang
gelombang dari cahaya
yang jatuh
Light is absorbed and scattered as it
passes through water, so less light
reaches greater depths.
Different wavelengths of light absorb
differently in pure water. Blues and
greens penetrate deepest and reds
the least. Why the deep blue sea?
Particles and colored dissolved organic
matter and further influence how
quickly different colors of light are
absorbed in natural waters.
Light greatly influences life!
Sebaran radiasi matahari
 Dipantulkan oleh atmosfer, permukaan bumi dan awan
 Diserap atmosfer
 Diserap permukaan bumi
Sebaran radiasi matahari cont
Pancaran cahaya-langsung di permukaan air
Dipengaruhi oleh:
 Latitude
 Musim
 Lama siang
 Kondisi atmosfer (O2, O3, CO2, Uap air, polusi)
 Altitude
Latitude dan altitude
 Altitude : Jarak antara matahari dan permukaan bumi
 Latitude : sudut antara matahari dan permukaan bumi
Latitude
Latitude dan altitude cont
Latitude dan altitude cont.
Radiasi
sinar
matahari
Jarak
penetrasi
Jarak
penetrasi
Jarak matahari-
atmosfer
meningkat,
intensitas menurun
Pancaran cahaya matahari tidak langsung di
permukaan air
Pancaran sinar tidak langsung disebabkan oleh proses penyebaran sinar
matahari saat melewati atmosfer
Jumlah pancaran tidak langsung di permukaan air dipengaruhi oleh:
 Latitude
 Altitude
Distribusi radisi matahari di perairan
 Pemantulan
 Penyebaran
 Penyerapan
Kesetimbangan energi cahaya di danau
Color: scattering/reflection
Pemantulan cahaya
Banyaknya cahaya dipantulkan dari permukaan air dipengaruhi:
 Sudut datang
 Sifat permukaan air
 Topografi lingkungan sekitar
 Kondisi meteorologi
Sudut datang dan gelombang
mempengaruhi pemantulan
cahaya
Color: scattering/reflection
Refraction:
 A fish in water looks bigger and closer than it really is
due to bending of light toward the surface as it leaves
the water to your eye.
PSYCH!
Penyebaran cahaya
Terjadi karena adanya pembelokan energi cahaya oleh molekul air dan
materi terlarut (organik dan inorganik) didalamnya, dipengaruhi:
 Jumlah materi terlarut
 Sifat optik materi terlarut
 Kedalaman
 Musim
 lokasi
Penyerapan cahaya
Berkurangnya energi cahaya seiring kedalaman air karena diubah
menjadi panas
 Penyerapan tidak sama
untuk setiap panjang
gelombang
 Bahan organik terlarut
meningkatkan penyerapan
cahaya
Pertemuan iv
Pertemuan iv
Pertemuan iv
Pertemuan iv
Warna danau
 Karena proses penyebaran dan penyerapan cahaya
 Danau jernih : warna biru
 CaCO3 : biru-hijau
Zona afotik
 Area afotik : permukaan air sampai kedalaman dimana masih
terdapat 1% cahaya permukaan
 1% cahaya masih memungkinkan terjadinya fotosintesis
Transparansi air
 Diukur menggunakan secchi disk
 Kedalaman afotik:
3x pengukuran transparansi
QUESTIONS?

More Related Content

Pertemuan iv

  • 3. Pentingkah cahaya? Elemen penting fotosintesis Sumber energi utama organisme akuatik Struktur panas Pola sirkulasi Distribusi gas terlarut dan biota
  • 5. Measuring Light in Lakes Percent Transmission Compares light at depth to light at surface %Transmission = 100 * ((I0 Iz)/I0) where: I0 = surface light Iz = light at depth z Intensity of Radiation at depth Exponential decrease in light intensity Iz = I0*e-侶z where: 侶 = extinction coefficient z = depth
  • 6. Light Calculations Exponential Decay Beers Law Compute Ln(Iz) and regress to get slope Slope = attenuation coefficient, k [m-1] Secchi Disk Iz = I0 e - kz
  • 7. Light Attenuation: Wolf Lake k = 0.477 m-1 Secchi: 4.9 m Overcast, rain, windy Pristine but w/ high DOC content Wolf Lake: Light Attenuation 0 2 4 6 8 10 12 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 Irradiance (E) Depth(m)
  • 8. Extinction Coefficient Measures how quickly light is attenuated Composite of factors: 侶t = 侶w + 侶p + 侶c where: 侶t = total extinction coefficient 侶w = water extinction coefficient 侶p = particulate extinction coefficient 侶c = colored compounds extinction coeff.
  • 9. Special Light Measures Photosynthetically Active Radiation (PAR) Portion of the EM spectrum available for Ps Approximately 400-700nm Measured using a PAR meter Compensation Depth Water depth at which photosynthesis and respiration are just balanced Approximately 1% Surface Light Measured using a PAR meter or Secchi Disk
  • 10. Light Penetration, Secchi Depth, and Productivity Secchi Disk
  • 11. Cahaya adalah energi Radiasi sinar matahari Kemampuan untuk melakukan kerja Dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain Tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
  • 12. Where: h = Planks constant (6.63x10-34J s) c = speed of light (3x108 m s-1) 了 = wavelength of light 僚 = frequency of light wavelength frequency E wavelength frequency E Energy and Wavelength h c hEnergy 緒
  • 13. potentially damaging (PAR 400-700) heat Cahaya matahari cont. Radiasi sinar matahari mempunyai panjang gelombang yang berbeda-beda (100- >3000nm)
  • 14. Cahaya matahari cont. Sebagian kecil Paling banyak menembus danau, Diserap uap air, O3 dan CO2
  • 15. Cahaya yg menembus kolom air mengalami : - Reduksi - Perubahan susunan spektrumnya Mengapa cahaya yg menembus kolom air mengalami perubahan susunan spektrumnya? Cahaya yang diserap maupun yang di despersikan adalah tergantung pada panjang gelombang dari cahaya yang jatuh
  • 16. Light is absorbed and scattered as it passes through water, so less light reaches greater depths. Different wavelengths of light absorb differently in pure water. Blues and greens penetrate deepest and reds the least. Why the deep blue sea? Particles and colored dissolved organic matter and further influence how quickly different colors of light are absorbed in natural waters. Light greatly influences life!
  • 17. Sebaran radiasi matahari Dipantulkan oleh atmosfer, permukaan bumi dan awan Diserap atmosfer Diserap permukaan bumi
  • 19. Pancaran cahaya-langsung di permukaan air Dipengaruhi oleh: Latitude Musim Lama siang Kondisi atmosfer (O2, O3, CO2, Uap air, polusi) Altitude
  • 20. Latitude dan altitude Altitude : Jarak antara matahari dan permukaan bumi Latitude : sudut antara matahari dan permukaan bumi Latitude
  • 22. Latitude dan altitude cont. Radiasi sinar matahari Jarak penetrasi Jarak penetrasi Jarak matahari- atmosfer meningkat, intensitas menurun
  • 23. Pancaran cahaya matahari tidak langsung di permukaan air Pancaran sinar tidak langsung disebabkan oleh proses penyebaran sinar matahari saat melewati atmosfer Jumlah pancaran tidak langsung di permukaan air dipengaruhi oleh: Latitude Altitude
  • 24. Distribusi radisi matahari di perairan Pemantulan Penyebaran Penyerapan
  • 27. Pemantulan cahaya Banyaknya cahaya dipantulkan dari permukaan air dipengaruhi: Sudut datang Sifat permukaan air Topografi lingkungan sekitar Kondisi meteorologi
  • 28. Sudut datang dan gelombang mempengaruhi pemantulan cahaya
  • 30. Refraction: A fish in water looks bigger and closer than it really is due to bending of light toward the surface as it leaves the water to your eye. PSYCH!
  • 31. Penyebaran cahaya Terjadi karena adanya pembelokan energi cahaya oleh molekul air dan materi terlarut (organik dan inorganik) didalamnya, dipengaruhi: Jumlah materi terlarut Sifat optik materi terlarut Kedalaman Musim lokasi
  • 32. Penyerapan cahaya Berkurangnya energi cahaya seiring kedalaman air karena diubah menjadi panas Penyerapan tidak sama untuk setiap panjang gelombang Bahan organik terlarut meningkatkan penyerapan cahaya
  • 37. Warna danau Karena proses penyebaran dan penyerapan cahaya Danau jernih : warna biru CaCO3 : biru-hijau
  • 38. Zona afotik Area afotik : permukaan air sampai kedalaman dimana masih terdapat 1% cahaya permukaan 1% cahaya masih memungkinkan terjadinya fotosintesis
  • 39. Transparansi air Diukur menggunakan secchi disk Kedalaman afotik: 3x pengukuran transparansi

Editor's Notes

  • #4: Foto matahari
  • #24: Jenis cahaya yang banyak disebarkan adalah visible blue, hal ini membuat warna langit menjadi biru
  • #28: Topografi yang berupa pegunungan dapat memantulkan kembali