This is task??

DAUR HIDROLOGI

Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti lapisan. Hidrosfer merupakan salah satu unsur geosfer yang terdiri atas air dalam berbagai wujud. Air bisa berwujud padat, cair, maupun gas. Setiap air di bumi mengalami fase tersebut dalam siklus hidrologi. Dalam kehidupan, air mempunyai fungsi yang sangat penting. Air dibutuhkan untuk mandi, mencuci, memasak, menyirami, dan sebagainya

2.1. Daur Hidrologi

Jumlah air di Bumi adalah tetap. Perubahan yang dialami air di bumi hanya terjadi pada sifat, bentuk, dan persebarannya. Air akan selalu mengalami perputaran dan perubahan bentuk selama siklus hidrologi berlangsung. Air mengalami gerakan dan perubahan wujud secara berkelanjutan. Perubahan ini meliputi wujud cair, gas, dan padat. Air di alam dapat berupa air tanah, air permukaan, dan awan. Air-air tersebut mengalami perubahan wujud melalui siklus hidrologi. Adanya terik matahari pada siang hari menyebabkan air di permukaan Bumi mengalami evaporasi (penguapan) maupun transpirasi menjadi uap air. Uap air akan naik hingga mengalami pengembunan (kondensasi) membentuk awan. Akibat pendinginan terus-menerus, butir-butir air di awan bertambah besar hingga akhirnya jatuh menjadi hujan (presipitasi). Selanjutnya, air hujan ini akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi dan perkolasi) atau mengalir menjadi air permukaan (run off). Baik aliran air bawah tanah maupun air permukaan keduanya menuju ke tubuh air di permukaan Bumi (laut, danau, dan waduk). Inilah gambaran mengenai siklus hidrologi.

Jadi siklus hidrologi adalah lingkaran peredaran air di bumi yang mempunyai jumlah tetap dan senantiasa bergerak. Siklus hidrologi adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan sirkulasi atau peredaran air secara umum.

Siklus hidrologi terjadi karena proses-proses yang mengikuti gejala-gejala meteorologi dan klimatologi sebagai berikut :

a.         Evaporasi, yaitu proses penguapan dari benda-benda mati yang merupakan proses perubahan dari wujud air menjadi gas.

b.        Transpirasi, yaitu proses penguapan yang dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan melalui permukaan daun.

c.         Evapotranspirasi, yaitu proses penggabungan antara evaporasi dan transpirasi.

d.        Kondensasi, yaitu perubahan dari uap air rnenjadi titik-titik air (pengembunan) akibat terjadinya penurunan salju.

e.         Infiltrasi, yaitu proses pembesaran atau pergerakan air ke dalam tanah melalui pori-pori tanah.

Siklus hidrologi dibedakan menjadi 3, yaitu :

1.   Siklus air pendek (siklus kecil)

Karena terjadi pemanasan oleh sinar matahari, air di laut/lautan menguap, membubung di udara. Di udara uap air mengalami penurunan suhu karena perbedaan ketinggian (setiap naik 100 meter suhu udara turun 0,5°C). Dengan demikian semakin ke atas suhu udara semakin rendah, sehingga terjadi proses kondensasi (pengembunan). Uap air berubah menjadi butir-butir air terkumpul menjadi awan atau mendung dan akhirnya jatuh ke permukaan laut/lautan sebagai hujan.

Gambar 1. Siklus air kecil (Tim MGMP DKI hlm. 135).

2.      Siklus air sedang (siklus menengah)  
Uap air yang berasal dari laut/lautan ditiup angin bergerak sampai di atas daratan bergabung dengan uap air yang berasal dari sungai, danau, tumbuh-tumbuhan dan benda-benda lainnya. Setelah mencapai ketinggian tertentu uap air berkondensasi membentuk butir-butir air terkumpul menjadi awan dan jatuh di atas daratan sebagai hujan.

Gambar 2. Siklus air sedang (Tim MGMP DKI hlm. 135).

Air hujan yang jatuh di daratan mengalir kembali ke laut melalui sungai, permukaan tanah dan melalui resapan di dalam tanah.

3.      Siklus air besar (siklus panjang)

Uap air yang berasal dari laut/lautan setelah sampai di atas daratan karena dibawa angin bergabung dengan uap air yang berasal dari danau, sungai, rawa, tumbuh-tumbuhan dan benda-benda lainnya. Uap yang telah bergabung tersebut tidak saja berkondensasi bahkan membeku, membentuk awan yang terdiri dari kristal-kristal es.

 

Gambar 3. Siklus air besar (Tim MGMP DKI hlm. 136).

Kristal-kriatal es turun ke daratan sebagai salju, salju mencair dan  sebagai gletser kemudian akhirnya kembali lagi ke laut.

Holtzman memberikan gambaran siklus air secara keseluruhan sebagai berikut: akibat pemanasan oleh sinar matahari air yang ada di laut, sungai, danau, rawa dan benda-benda lainnya menguap membubung ke angkasa. Setelah mencapai ketinggian tertentu (karena pengaruh suhu) uap air berubah menjadi awan atau titik-titik air. Awan turun ke permukaan bumi berupa hujan. Sebagian air hujan turun di permukaan laut dan sebagian lainnya turun di atas daratan. Air hujan yang turun di darat sebagian disimpan menjadi air tanah dan sebagian lagi mengalir kembali ke laut melalui sungai.

Hidrosfer di muka bumi selanjutnya akan di kelompokkan menjadi 2, yaitu perairan darat dan perairan laut.

2.1.1.  Perairan di daratan

Perairan di daratan tergolong sebagai perairan tawar, yaitu semua perairan yang melintasi daratan. Air di daratan meliputi air tanah dan air permukaan.

a)      Air tanah

Air tanah adalah air yang terdapat di dalam tanah. Air tanah berasal dari salju, hujan atau bentuk curahan lain yang meresap ke dalam tanah dan tertampung pada lapisan kedap air.

b)      Air tanah dangkal

Air freatis adalah air tanah yang terletak di atas lapisan kedap air tidak jauh dari permukaan tanah. Air freatis sangat dipengaruhi oleh resapan air di sekelilingnya. Pada musim kemarau jumlah air freatis berkurang. Sebaliknya pada musim hujan jumlah air freatis akan bertambah. Air freatis dapat diambil melalui atau mata air.

            c)  Sumur Air tanah dalam

            Air artesis adalah air tanah yang terletak jauh di dalam tanah, di antara dua lapisan kedap air. Lapisan diantara dua lapisan kedap air tersebut disebut lapisan akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air. Jika lapisan kedap air retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air yang memancar ke permukaan disebut mata air artesis. Air artesis dapat dapat diperoleh melalui pengeboran. Sumur pengeborannya disebut sumur artesis.

2.1.2. Air permukaan

Air permukaan adalah wadah air yang terdapat di permukaan bumi. Bentuk air permukaan meliputi sungai, danau, rawa.

a)      Sungai

Sungai adalah air hujan atau mata air yang mengalir secara alami melalui suatu lembah atau diantara dua tepian dengan batas jelas, menuju tempat lebih rendah (laut, danau atau sungai lain).

1)      Bagian-bagian sungai

Sungai terdiri dari 3 bagian, yaitu bagian hulu, bagian tengah dan bagian hilir.

·       Bagian hulu sungai terletak di daerah yang relatif tinggi sehingga air dapat mengalir turun.

·       Bagian tengah sungai terletak pada daerah yang lebih landai.

·       Bagian hilir sungai terletak di daerah landai dan sudah mendekati muara sungai.

2)      Jenis-jenis sungai

Jenis-jenis sungai dibagi menjadi 5, yaitu sungai hujan, sungai gletser, sungai campuran, sungai permanen dan sungai periodik.

·       Sungai hujan adalah sungai yang berasal dari hujan.

·       Sungai gletser adalah sungai yang airnya berasal dari gletser atau bongkahan es yang mencair.

·       Sungai campuran adalah sungai yang airnya berasal dari hujan dan salju yang mencair.

·       Sungai permanen adalah sungai yang airnya relatif tetap.

·       Sungai periodik adalah sungai dengan volume air tidak tetap.

            Sungai merupakan jalan air alami. Laluan melalui sungai merupakan cara biasa air hujan yang turun di daratan untuk mengalir ke laut atau takungan air yang besar seperti danau. Sungai terdiri dari beberapa bagian, bermula dari mata air yang mengalir ke anak sungai. Beberapa anak sungai akan bergabung untuk membentuk sungai utama. Aliran air biasanya berbatasan dengan kepada saluran dengan dasar dan tebing di sebelah kiri dan kanan. Penghujung sungai di mana sungai bertemu laut dikenali sebagai muara sungai.

Kebanyakan pinggir sungai di Jepang dipakai untuk tempat bermain, rekreasi dan pesta akhir pekan. Kemanfaatan terbesar sebuah sungai adalah untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahkan sebenarnya potensial untuk dijadikan objek wisata sungai. Di Indonesia saat ini terdapat 5.950 daerah aliran sungai (DAS).

b)      Danau

Adalah cekungan besar di permukaan bumi yang digenangi oleh air bisa tawar ataupun asin yang seluruh cekungan tersebut dikelilingi oleh daratan. Kebanyakan danau adalah air tawar dan juga banyak berada di belahan bumi utara pada ketinggian yang lebih atas. Sebuah danau periglasial adalah danau yang di salah satunya terbentuk lapisan es, "ice cap" atau gletser, es ini menutupi aliran air keluar danau.

Istilah danau juga digunakan untuk menggambarkan fenomena seperti Danau Eyre, di mana danau ini kering di banyak waktu dan hanya terisi pada saat musim hujan. Banyak danau adalah buatan dan sengaja dibangun untuk penyediaan tenaga listrik-hidro, rekreasi (berenang, selancar angin, dll), persediaan air, dll. Finlandia dikenal sebagai "Tanah Seribu Danau" dan Minnesota dikenal sebagai "Tanah Sepuluh Ribu Danau". Great Lakes di Amerika Utara juga memiliki asal dari zaman es. Sekitar 60% danau dunia terletak di Kanada; ini dikarenakan sistem pengaliran kacau yang mendominasi negara ini. Di bulan ada wilayah gelap berbasal, mirip mare bulan tetapi lebih kecil, yang disebut lacus (dari bahasa Latin yang berarti "danau"). Mereka diperkirakan oleh para astronom sebagai danau.

Berdasarkan proses terjadinya, danau dibedakan :

1.    Danau tektonik yaitu danau yang terbentuk akibat penurunan muka bumi karena pergeseran / patahan

2.    Danau vulkanik yaitu danau yang terbentuk akibat aktivitas vulkanisme / gunung berapi

3.    Danau tektovulkanik yaitu danau yang terbentuk akibat percampuran aktivitas tektonisme dan vulkanisme

4.    Danau bendungan alami yaitu danau yang terbentuk akibat lembah sungai terbendung oleh aliran lava saat erupsi terjadi

5.    Danau karst yaitu danau yang terbentuk akibat pelarutan tanah kapur

6.    Danau glasial yaitu danau yang terbentuk akibat mencairnya es / keringnya daerah es yang kemudian terisi air

7.    Danau buatan yaitu danau yang terbentuk akibat aktivitas manusia

c)      Rawa

Adalah lahan genangan air secara ilmiah yang terjadi terus-menerus atau musiman akibat drainase yang terhambat serta mempunyai ciri-ciri khusus secara fisika, kimiawi dan biologis. Definisi yang lain dari rawa adalah semua macam tanah berlumpur yang terbuat secara alami, atau buatan manusia dengan mencampurkan air tawar dan air laut, secara permanen atau sementara, termasuk daerah laut yang dalam airnya kurang dari 6 m pada saat air surut yakni rawa dan tanah pasang surut. Rawa-rawa , yang memiliki penuh nutrisi, adalah gudang harta ekologis untuk kehidupan berbagai macam makhluk hidup. Rawa-rawa juga disebut "pembersih alamiah", karena rawa-rawa itu berfungsi untuk mencegah polusi atau pencemaran lingkungan alam. Dengan alasan itu, rawa-rawa memiliki nilai tinggi dalam segi ekonomi, budaya, lingkungan hidup dan lain-lain, sehingga lingkungan rawa harus tetap dijaga kelestariannya.

2.2. Laut dan Samudra

Laut adalah kumpulan air asin yang luas dan berhubungan dengan samudra. Air di laut merupakan campuran dari 96,5% air murni dan 3,5% material lainnya seperti garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik dan partikel-partikel tak terlarut. Sifat-sifat fisis utama air laut ditentukan oleh 96,5% air murni.

Adapun dimensi samudera merupakan 70,8% permukaan bumi dengan luas mencapai 361.254.000 km². Menurut definisi internasional terdapat tiga samudera, yaitu Samudera Atlantik (181,34 x 106 km²), Samudera Pasifik (74,12 x 106 km²) dan Samudrea India (106,57 x 106 km²). Lebar samudera berkisar antara 1500 km hingga 13.000 km dengan kedalaman antara 3 hingga 4 km.

1) Letak Laut

Berdasarkan letak pulau-pulau atau daratan, laut dapat dibedakan
menjadi sebagai berikut :

a.    Laut tepi, letaknya di tepi benua dan terhalang dari lautan oleh pulau-pulau atau jazirah. Contohnya Laut Cina Selatan, letaknya terhalang oleh Kepulauan Indonesia dan Filipina dari Samudra Pasifik; Laut Jepang, letaknya terhalang oleh Kepulauan Jepang dan Samudra Pasifik; serta Laut Utara, letaknya terhalang oleh Kepulauan Inggris dan Samudra Atlantik.

b.    Laut pertengahan, letaknya di antara dua benua dan mempunyai gugusan kepulauan serta kedalaman laut yang dalam. Contohnya Laut Banda, Laut Sulawesi, dan laut-laut yang berada di antara Asia, Australia, serta Kepulauan Indonesia, laut yang berada di antara Benua Eropa dan Afrika di Kepulauan Yunani.

c.    Laut pedalaman, letaknya hampir seluruhnya dikelilingi oleh daratan. Contohnya Laut Hitam, Laut Baltik, Laut Kaspia, dan Laut Merah.

2) Zona Laut

Laut mempunyai kedalaman dasar yang berbeda-beda. Dasar laut membentuk lereng mulai garis pantai ke arah tengah laut. Kedalaman laut makin bertambah dengan makin jauh jaraknya dari daratan pantai. Berdasarkan zona kedalamannya, laut dapat dibedakan menjadi beberapa zona sebagai berikut :

a.    Zona litoral atau zona pasang surut, merupakan wilayah laut yang berada di antara pasang naik dan pasang surut air laut. Zona ini sering disebut dengan daerah pantai.

b.    Zona neritik, merupakan wilayah laut yang berada di antara garis pantai kedalaman 200 m. Pada zona ini sinar matahari masih dapat menembus ke dalam. Ikan dan sejenisnya serta tumbuhan laut banyak dijumpai pada zona ini.

c.    Zona batial, merupakan wilayah laut yang berada pada kedalaman 200–2.500 m. Pada zona ini sinar matahari sudah tidak mampu menembus ke dalam sehingga organisme laut tidak sebanyak pada zona neritik. Zona batial biasanya merupakan lereng benua (continental slope) yang curam dan berbatasan dengan landas benua (continental shelf).

d.   Zona abisal, merupakan wilayah laut yang mempunyai kedalaman lebih dari 2.500 m. Suhu pada wilayah ini sangat dingin. Hewan laut yang dapat hidup hanya terbatas dan tumbuhan laut sudah tidak ada.

3)   Batas Landas Kontinen, Laut Teritorial, dan Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE)

a.       Batas Landas Kontinen

Pada tahun 1973 pemerintah Indonesia mengeluarkan Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1973 tentang Landas Kontinen Indonesia. Berdasarkan isi perjanjian di atas, wilayah laut Indonesia dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu laut teritorial (laut wilayah), laut Nusantara, andas kontinen, dan Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE).

b.      Laut Teritorial

Pemerintah Indonesia telah mengeluarkan Deklarasi Juanda pada tanggal 13 Desember 1957. Deklarasi ini menetapkan bahwa batas perairan laut wilayah Indonesia adalah 12 mil laut diukur dari garis pantai masing-masing pulau sampai titik terluar. Deklarasi ini juga melandasi lahirnya Wawasan Nusantara.

1)      Laut Teritorial (Laut Wilayah)

Merupakan laut yang lebarnya 12 mil laut yang diukur sejajar dengan garis dasar atau pangkal. Garis dasar atau pangkal adalah garis yang dibentuk pada saat air laut surut pada pulau-pulau terluar dalam wilayah Indonesia. Negara Indonesia mempunyai kedaulatan penuh atas wilayah laut ini.

2)      Laut Nusantara

Merupakan laut yang berada di antara pulau-pulau yang dibatasi oleh garis dasar/pangkal pulau yang bersangkutan. Kedaulatan atas wilayah laut ini berada sepenuhnya di tangan negara Indonesia.

3)      Landas Kontinen

Merupakan bagian dasar laut paling tepi atau dekat kontinen/ benua dengan kedalaman laut sampai 200 m. Wilayah landas kontinen Indonesia berada di luar laut teritorial Indonesia. Pada wilayah ini eksplorasi dan eksploitasi laut masih dapat dimungkinkan

c.       Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE)

Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) diumumkan pemerintah Indonesia pada tanggal 21 Maret 1980. Pengumuman ini berpengaruh terhadap wilayah Indonesia dan negara-negara lain. Wilayah laut Indonesia bertambah luas mencapai dua kali dari sebelumnya. Pihak asing dilarang mengambil kekayaan laut di wilayah ZEE. Penentuan batas wilayah laut dengan negara tetangga dilakukan dengan kesepakatan bersama.

ZEE merupakan wilayah laut yang lebarnya 200 mil laut. Indonesia mempunyai kepentingan atas ZEE antara lain sebagai berikut :

1.      Hak berdaulat atas ZEE untuk eksplorasi, eksploitasi, pengelolaan, dan konservasi sumber daya alam.

2.      Hak untuk melakukan penelitian, perlindungan, dan pelestarian lingkungan laut.

3.      Pelayaran internasional bebas melalui wilayah ini. Negara lain bebas melakukan pemasangan berbagai sarana perhubungan laut.

2.3. Sebaran Temperatur Vertikal

Temperatur merupakan ukuran energi gerakan molekul dan dinotasikan dengan T. Satuan internasional untuk temperatur adalah ^oK (Kelvin) atau ^oC (Celcius), dimana :

t [^oC] = T [^oK] – 273,15

Perubahan tekanan, evaporasi, hujan, masukan air sungai serta pembekuan dan pencairan es merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi temperatur dan salinitas permukaan air laut. Perubahan temperatur dan salinitas dapat menaikkan atau menurunkan densitas permukaan air laut. Jika air di permukaan masuk ke perairan yang lebih dalam, hal tersebut akan menimbulkan hubungan antara temperatur dan salinitas yang dapat dimanfaatkan untuk mengukur perubahan laut dalam. Temperatur, salinitas dan tekanan digunakan untuk mengkalkulasi densitas.

Distribusi temperatur di permukaan laut cenderung membentuk zonasi, bervariasi secara horisontal sesuai garis lintang dan secara vertikal sesuai kedalaman. Temperatur juga penting dalam mengatur proses kehidupan dan penyebaran organisme. Seperti kita ketahui bersama bahwa organisme laut bersifat poikilotermik/ektotermik, artinya temperatur tubuhnya dipengaruhi oleh temperatur masa air di sekitarnya.

Secara umum terdapat empat zona biogeografik berdasarkan temperatur, yaitu : kutub, tropik, beriklim sedang-panas dan beriklim sedang-dingin Temperatur di laut mengalami penurunan drastis pada kedalaman 50-300 m (zona termoklin). Lapisan termoklin terjadi sepanjang tahun di perairan tropik, di daerah beriklim sedang terjadi pada musim panas dan di kutub tidak ada. Temperatur juga berpengaruh terhadap kerapatan air laut. Air laut yang hangat kerapatannya lebih rendah dari air yang dingin pada salinitas yang sama.

Temperatur suatu perairan dipengaruhi oleh radiasi matahari, posisi matahari, letak geografis, musim, kondisi awan serta proses interaksi antara air dan udara. Rata-rata radiasi matahari yang mencapai bumi dan menembus atmosfir hanya sekitar 70%. Sebesar 30% lainnya dikembalikan ke angkasa oleh awan dan partikel debu. Dari sekitar 70% yang ada,  sebanyak 17% diserap atmosfer, 23% sampai ke atmosfer sebagai difusi cahaya siang hari dan 30% sampai ke permukaan bumi sebagai sinar matahari langsung.

2.3.1. Distribusi Temperatur Permukaan

Intensitas insolasi (radiasi matahari yang benar-benar sampai ke permukaan bumi) terutama tergantung pada sudut dimana sinar matahari mengenai permukaan. Distribusi temperatur di permukaan bumi bervariasi terhadap lintang dan musim karena sumbu bumi mengikuti orbitnya mengitari matahari.

Temperatur permukaan laut tergantung pada insolasi dan penentuan jumlah panas yang kembali diradiasikan ke atmosfer. Temperatur rata-rata laut adalah 3,8^OC, namun pada daerah ekuator temperatur rata-rata lebih rendah dari 4,9^OC. Pada lapisan perairan dimana terjadi perubahan suhu secara drastis pada kedalaman perairan, dengan temperatur 8-15^OC disebut sebagai lapisan termoklin. Pada daerah tropis, lapisan termoklin terjadi pada kedalaman 150-400 meter, sedangkan pada daerah subtropis, lapisan ini terjadi pada kedalaman 400 – 1000 meter. Panas juga ditransfer di sepanjang permukaan laut melalui konduksi dan konveksi serta pengaruh penguapan. Jika permukaan laut lebih panas dari udara di atasnya maka panas dapat ditransfer dari laut ke udara. Panas yang hilang dari laut ke udara di atasnya terjadi melalui proses konduksi. Namun demikian, kehilangan panas tersebut tidak penting untuk total panas lautan dan pengaruhnya dapat diabaikan kecuali untuk percampuran konvektif oleh angin yang memindahkan udara hangat dari permukaan laut. Penguapan (transfer air ke atmosfer sebagai uap air) yaitui mekanisme utama dimana laut kehilangan panasnya sekitar beberapa magnitude dibandingkan yang hilang melalui konduksi dan percampuran konvektif. Laju kehilangan panas dalam proses penguapan merupakan perkalian antara panas laten penguapan dan laju penguapan.

2.3.2. Distribusi Temperatur Terhadap Kedalaman

Secara umum, temperatur di laut akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Pada kedalaman 200-300 meter dan 1000 meter, temperatur akan turun dengan cepat. Daerah ini dikenal sebagai termoklin permanen. Pada lapisan 1000 meter kebawah menuju dasar laut tidak  mengalami variasi musiman dan temperatur turun perlahan antara 0^oC dan 3^oC.

Di atas termoklin pemanen, distribusi temperatur terhadap kedalaman menunjukkan variasi musiman terutama di lintang tengah. Pada musim dingin, ketika temperatur rendah dan kondisi di pemukaan kasar sehingga lapisan permukaan tercampur akan melebar ke termoklin permanen. Pada musim panas, temperatur permukaan naik, kondisinya kuang kasar dan termoklin musiman sering terbentuk di atas termoklin pemanen.

Termoklin musiman terbentuk pada musim semi dan maksimum (laju perubahan tempeatur terbesar/gradien temperatur paling tajam) terjadi pada musim panas. Angin musim dingin yang dingin dan kuat meningkatkan kedalaman termoklin musiman dengan cepat dan menurunkan gradien tempeatur, selanjutnya lapisan campuran akan mencapai ketebalan penuh sebesar 200-300 meter. Di lintang rendah (ekuator) tidak terdapat musim dingin, sehingga termoklin musiman menjadi pemanen dan bergabung dengan termoklin pemanen pada kedalaman 100-150 meter. Di lintang tinggi yang lebih besar dari 60^o, tidak ada termoklin pemanen.

2.4. Salinitas

Definisi sederhana dari salinitas adalah jumlah total material terlarut (gram) dalam satu kilogram air laut. Sedangkan definisi lebih lengkap dari salinitas adalah jumlah total material padat (gram) yang dilarutkan dalam satu kilogram air laut setelah karbonat diubah menjadi oksida, bromine dan iodine dikembalikan oleh chlorin dan semua bahan organik telah dioksidasi secara menyeluruh. Salinitas adalah proporsi jumlah chlorin dalam air laut, didefinisikan dengan :

S = 0,03 + 1,805 Cl

Konsentrasi rata-rata garam terlarut di laut adalah 3,5% terhadap berat atau dengan bagian per seribu (35 ppt). Tabel   menyajikan daftar 11 ion utama yang membentuk 99,9% unsur terlarut air laut.

Konsentrasi rata-rata ion utama dalam air laut dalam o/oo adalah sebagai berikut:
Total ion negative (anion) = 21,861 :
-  Klorida (Cl-) = 18,980
-  Sulfat (SO42-) = 2,649
-  Bikarbonat (HCO3-) = 0,140
-  Bromida (Br-) = 0,065
-  Borat (H2BO3-) = 0,026
-  Florida (F-) = 0,001

Total ion positif (kation) = 12,621 :
-  Sodium (Na+) = 10,556
-  Magnesium (Mg2+) = 1,272
-  Kalsium (Ca2+) = 0,400
-  Potasium (K+) = 0,380
-  Strontium (Sr2+) = 0,013

Jumlah total salinitas = 34,48

Salinitas air berdasarkan persentase garam terlarut
Air tawar	Air payau	Air saline	Brine
< 0.05 %	0.05 - 3 %	3 - 5 %	> 5 %

Kandungan garam pada sebagian besar danau, sungai, dan saluran air alami sangat kecil sehingga air di tempat ini dikategorikan sebagai air tawar. Kandungan garam sebenarnya pada air ini, secara definisi, kurang dari 0,05%. Jika lebih dari itu, air dikategorikan sebagai air payau atau menjadi saline bila konsentrasinya 3 sampai 5%. Lebih dari 5%, ia disebut brine.

Air laut secara alami merupakan air saline dengan kandungan garam sekitar 3,5%. Beberapa danau garam di daratan dan beberapa lautan memiliki kadar garam lebih tinggi dari air laut umumnya. Sebagai contoh, Laut Mati memiliki kadar garam sekitar 30%.

Istilah teknik untuk keasinan lautan adalah halinitas, dengan didasarkan bahwa halida-halida—terutama klorida—adalah anion yang paling banyak dari elemen-elemen terlarut. Dalam oseanografi, halinitas biasa dinyatakan bukan dalam persen tetapi dalam “bagian perseribu” (parts per thousand , ppt) atau permil (‰), kira-kira sama dengan jumlah gram garam untuk setiap liter larutan. Sebelum tahun 1978, salinitas atau halinitas dinyatakan sebagai ‰ dengan didasarkan pada rasio konduktivitas elektrik sampel terhadap "Copenhagen water", air laut buatan yang digunakan sebagai standar air laut dunia. Pada 1978, oseanografer meredifinisikan salinitas dalam Practical Salinity Units (psu, Unit Salinitas Praktis): rasio konduktivitas sampel air laut terhadap larutan KCL standar. Rasio tidak memiliki unit, sehingga tidak bisa dinyatakan bahwa 35 psu sama dengan 35 gram garam per liter larutan.

Salinitas bervariasi tergantung pada keseimbangan antara penguapan dan presipitasi serta percampuran antara air permukaan dan air kedalaman. Secara umum, perubahan salinitas tidak mempengaruhi proporsi relatif ion-ion utama. Konsentrasi ion-ion berubah dalam proporsi yang sama yaitu rasio ioniknya tetap konstan. Meski demikian, untuk beberapa lingkungan laut seperti laut-laut tertutup, cekungan, daerah yang luas serta dalam sediment laut, terdapat kondisi dimana rasio-rasio ion menyimpang jauh dari normal.

Faktor utama yang mempengaruhi perubahan salinitas, yaitu :

– Evaporasi (penguapan) air laut

– Hujan

– Mencair/membekunya es

– Aliran sungai menuju ke laut

Para Ahli Oseanografi membagi pola salinitas dalam arah vertikal menjadi empat lapisan :

–    Well-mixed surface zone, dengan ketebalan 50 - 100 m (salinitas  seragam).

–    Halocline, zona dimana salinitas berubah dengan cepat sesuai dengan    bertambahnya kedalaman.

–    Zona di bawah Halocline sampai ke dasar laut, dengan salinitas yang relatif homogen.

–    Zona Berkala (Occasional Zone), pada kedalaman 600 - 1000 m, dimana  terdapat nilai salinitas minimum.

Densitas

            Densitas air laut merupakan jumlah massa air laut per satu satuan volume. Densitas merupakan fungsi langsung dari kedalaman laut, serta dipengaruhi juga oleh salinitas,temperatur, dan tekanan. Pada umumnya nilai densitas (berkisar antara 1,02 - 1,07 gr/cm3) akan bertambah sesuai dengan bertambahnya salinitas dan tekanan serta berkurangnya temperatur.

Perubahan densitas dapat disebabkan oleh proses-proses :

–    Evaporasi di permukaan laut.

–    Massa air pada kedalaman < 100 m sangat dipengaruhi oleh angin dan gelombang, sehingga besarnya densitas relatif homogen.

–    Di bawah lapisan ini terjadi perubahan temperatur yang cukup besar(Thermocline) dan juga salinitas (Halocline), sehingga menghasilkan pola perubahan densitas yang cukup besar (Pynocline).

–    Di bawah Pynocline hingga ke dasar laut mempunyai densitas yang lebih padat.

Stabilitas air laut dipengaruhi oleh perbedaan densitasnya, yang disebut dengan Sirkulasi Densitas atau Thermohaline.

Dalam kegiatan pemeruman (pengukuran kedalaman dengan alat Echosounder),salinitas dan temperatur yang diperoleh dari pengukuran pada interval kedalaman tertentu sangat berguna untuk menentukan :

– Cepat rambat gelombang akustik.

     – Menentukan pembelokan arah perambatan gelombang akustik (refraksi).

2.5. Sirkulasi Termohalin

Sirkulasi yang bukan dibangkitkan oleh angin disebut sebagai sirkulasi termohalin (thermohaline circulation) dan sirkulasi akibat pasang surut laut. Sirkulasi termohalin dibangkitkan oleh adanya perbedaan densitas air laut. Dua faktor yang menentukan densitas air laut adalah kadar garam dan temperatur, kadar garam yang besar serta temperatur yang rendah akan menyebabkan densitas semakin besar begitu pula sebaliknya. Istilah termohalin sendiri berasal dari dua kata yaitu thermo yang berarti temperatur dan haline yang berarti salinitas. Penamaan ini diberikan karena densitas air laut sangat dipengaruhi oleh temperatur dan salinitas. Sementara itu, sirkulasi laut akibat pasang surut laut disebabkan oleh adanya perbedaan distribusi tinggi muka laut akibat adanya interaksi bumi, bulan dan matahari.

Sirkulasi ini merupakan proses konveksi, dimana air dingin dan berdensitas besar terbentuk di daerah kutub (Utara dan Selatan), tenggelam, dan mengalir pelan-pelan ke arah ekuator.

Di Atlantik Utara, terbentuk North Atlantic Deep Water, sedangkan di wilayah Antartika terbentuk Antartic Bottom Water dan Antartic Intermediate. Sirkulasi Thermohaline juga dipengaruhi oleh topografi dasar laut.

2.6. Spiral Ekman

Ekman transportasi, dinamai Vagn Walfrid Ekman, adalah proses alami oleh angin yang menyebabkan pergerakan air di dekat permukaan laut. Each layer of water in the ocean drags with it the layer beneath. Setiap lapisan air di laut menyeret dengan lapisan di bawahnya. Thus the movement of each layer of water is affected by the movement of the layer above (or below in the case of a frictional bottom boundary layer). Dengan demikian pergerakan setiap lapisan air dipengaruhi oleh pergerakan lapisan atas (atau bawah dalam kasus gesekan lapisan batas bawah). If the friction between layers is uniform with depth, the motion of the water is described by the Ekman spiral . ^{[ 1 ]} In Ekman transport the force of the wind is balanced by the Coriolis effect , which acts perpendicular to the motion of the water. Jika gesekan antara lapisan adalah homogen dengan kedalaman, gerakan air digambarkan oleh Ekman spiral. ^[1] Setiap lapisan air di laut menyeret dengan lapisan di bawahnya. Thus the movement of each layer of water is affected by the movement of the layer above (or below in the case of a frictional bottom boundary layer). Dengan demikian pergerakan setiap lapisan air dipengaruhi oleh pergerakan lapisan atas (atau bawah dalam kasus gesekan lapisan batas bawah). If the friction between layers is uniform with depth, the motion of the water is described by the Ekman spiral . ^{[ 1 ]} In Ekman transport the force of the wind is balanced by the Coriolis effect , which acts perpendicular to the motion of the water. Jika gesekan antara lapisan adalah homogen dengan kedalaman, gerakan air digambarkan oleh Ekman spiral. ^[1] Dengan demikian pergerakan setiap lapisan air dipengaruhi oleh pergerakan lapisan atas (atau bawah dalam kasus gesekan lapisan batas bawah). If the friction between layers is uniform with depth, the motion of the water is described by the Ekman spiral . ^{[ 1 ]} In Ekman transport the force of the wind is balanced by the Coriolis effect , which acts perpendicular to the motion of the water. Jika gesekan antara lapisan adalah homogen dengan kedalaman, gerakan air digambarkan oleh Ekman spiral.

Dalam transpor Ekman kekuatan angin diimbangi oleh efek Coriolis, gaya Coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan membelokan arah angin dari arah yang lurus. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perputaran bumi pada porosnya. Gaya Coriolis ini yang membelokan arus dibagian bumi utara kekanan dan dibagian bumi selatan kearah kiri. Pada saat kecepatan arus berkurang, maka tingkat perubahan arus yang disebabkan gaya Coriolis akan meningkat.

Hasilnya akan dihasilkan sedikit pembelokan dari arah arus yang relatif cepat dilapisan permukaan dan arah pembelokanya menjadi lebih besar pada aliran arus yang kecepatanya makin lambat dan mempunyai kedalaman makin bertambah besar. Akibatnya akan timbul suatu aliran arus dimana makin dalam suatu perairan maka arus yang terjadi pada lapisan-lapisan perairan akan dibelokan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman,

 

Gambar 4. Spiral Ekman

            Diagram di atas menunjukkan kekuatan terkait dengan Ekman spiral. The force from above is in red (beginning with the wind blowing over the water surface), the Coriolis force (at right angles to the force from above) is in dark yellow, and the net resultant water movement is in pink, which then becomes the force from above for the layer below it, accounting for the gradual clockwise spiral motion as you move down. Gaya dari atas adalah merah (yang diawali dengan angin bertiup di atas permukaan air), maka gaya Coriolis (pada sudut kanan gaya dari atas) berada dalam kuning tua, dan gerakan air bersih yang dihasilkan dalam merah muda, yang kemudian menjadi gaya dari atas untuk lapisan di bawahnya, akuntansi untuk bertahap gerakan spiral searah jarum jam saat Anda bergerak ke bawah.

            Spiral Ekman klasik telah diamati di bawah lautan es, tetapi tidak ditemukan di sebagian besar kondisi laut terbuka. This is due both to the fact that the turbulent mixing in the surface layer of the ocean has a strong diurnal cycle and to the fact that surface waves can destabilize the Ekman spiral. Hal ini disebabkan baik untuk fakta bahwa pencampuran bergolak di lapisan permukaan laut memiliki siklus diurnal yang kuat dan fakta bahwa permukaan gelombang dapat menggoyang Ekman spiral.Ekman spirals are, however, found in the atmosphere.Surface winds in the Northern Hemisphere tend to blow to the left of winds aloft. Permukaan angin di belahan bumi utara cenderung pukulan angin di sebelah kiri atas.

2.7. Gelombang Laut

Selain membangkitkan arus, tiupan angin di permukaan laut dapat juga membangkitkan gelombang (Wind-generated wave).Gelombang terbentuk oleh adanya transfer energi dari udara ke massa air.

Di laut dalam :

– Air yang bergerak dalam arah horisontal jumlahnya kecil sekali

– Air bergerak dalam arah vertikal (ke atas dan ke bawah)

Terdapat perbedaan antara gelombang dan gerakan partikel air di permukaan (berbentuk lingkaran dengan diameter yang merupakan fungsi dari kedalaman dan kecepatan).

Sedangkan tinggi dan periode gelombang merupakan fungsi dari :

– Kecepatan dan durasi angin, serta jarak vertikal antara air dan angin

– Kedalaman (khususnya di laut dangkal dan danau)

Gambar 5   .Gangguan permukaan laut

Dalam gambar  ditunjukkan berbagai parameter gelombang :

1.      Tinggi gelombang (H), yaitu jarak vertikal antara punggung (elevasi maksimum) dan palung (elevasi minimum)

2.      Elevasi (), yaitu jarak vertikal sesaat permukaan dari sebuah titik dari suatu paras (permukaan) tak terganggu gelombang.

3.      Amplitudo (a) gangguan gelombang, yaitu setengah tinggi gelombang atau a=1/2H.

4.      Panjang gelombang (L), yaitu jarak horizontal antara punggung-punggung (crests) atau palung-palung (troughs) yang terdekat dalam arah penjalaran gelombang.

5.      Bilangan gelombang (K). Hubungan bilangan (jumlah) gelombang dan panjang gelombang adalah:

k =

6.      Periode gelombang (T), yaitu jangka (interval) waktu anatar kejadian palung-palung (atau punggung-punggung) berurutan pada posisi tetap. Kebalikan dari periode gelombang disebut frekuensi, yaitu ukuran jumlah punggung (atau palung) yang terjadi pada posisi tetap dalam satuan waktu. Jadi, frekuensi gelombang dapat ditulis:

f =

dan frekuensi sudut didefinisikan sebagai:

Gerakan permukaan gelombang dapat dikelompokan sebagai berikut:

a.       Gerak osilasi, yaitu gerak gelombang akibat molekul air bergerak melingkar. Gerak osilasi biasanya terjadi di laut lepas, yaitu pada bagian laut dalam. Adanya gelombang dibangkitkan oleh kecepatan angin, lamanya angin bertiup, luas daerah yang ditiup angin (fetch), dan kedalaman laut. Gelombang ini memiliki tinggi dan lembah gelombang. Puncak gelombang akan pecah di dekat pantai yang disebut breaker atau gelora.

b. Gerak translasi, yaitu gelombang osilasi yang telah pecah lalu seperti memburu garis pantai, bergerak searah dengan gerak gelombang tanpa diimbangi gerakan mundur. Gelombang ini tidak memiliki puncak dan lembah yang kemucian dikenal dengan istilah surf. Gelombang ini dimanfaatkan untuk olah raga surfing.

c.  Gerak swash dan back swash berbentuk gelombang telah menyentuh garis pantai. Kedatangan gelombang disebut swash, sedangkan ketika kembali disebut back swash.

Gambar 6. Bagian-bagian dari gelombang

Keterangan :

a. Gelombang osilasi

b. Gelora (surf atau breaker)

c. Gelombang translasi

d. Swash

e. Back swash

f. Arus dasar

Ditinjau dari penyebab terjadinya, gelombang air laut dapat dibedakan menjadi :

1    Gelombang karena Angin (Wind Waves)

2. Gelombang Pasang Surut (Tides Waves)
3. Gelombang karena Gempa
4. Gelombang karena eksplosit gunung api

1.      Gelombang karena Angin (Wind Waves)

Permukaan laut dipengaruhi angin lokal. Maikn kuat angin, makin tinggi gelombang terhadap sebuah titik. Gelombang yang lebih tinggi dikaitkan dengan panjang gelombang yang lebih panjang dan periode yang lebih lama. Bila angin reda (atau berhenti), maka fluktuasi permukaan segera terjadi dalam bentuk swell. Swell adalah gelombang akibat pengaruh angin yang terbentuknya di luar daerah angin. Gelombang (karena) angin dibangkitkan oleh angin yang berhembus di atas permukaan laut. Penyebaran horizontal permukaan air dimana angin berhembus sebelum mencapai titik pengamatan disebut fetch. Dapat dikatakan bahwa fetch adalah panjang daerah pengaruh angin.

 

Gambar 7. Gelombang karena angin

2.      Gelombang Pasang Surut (Tides Waves)

Gelombang pasang surut (pasut) adalah gelombang yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara bumi dengan planet-planet lain terutama dengan bulan dan matahari. Gelombang ini mempunyai periode sekitar 12,4 jam dan 24 jam. Gelombang pasut juga mudah diprediksi dan diukur, baik besar dan waktu terjadinya. Sedangkan gelombang tsunami dan gelombang badai tidak dapat diprediksi kapan terjadinya. Berdasarkan faktor pembangkitnya, pasang surut dapat dibagi dalam dua kategori yaitu: pasang purnama (pasang besar, spring tide) dan pasang perbani (pasang kecil, neap tide).

Pasang Purnama

Gambar 8 . Pasang purnama (saat bulan purnama)

Pada setiap sekitar tanggal 1 dan 15 (saat bulan mati dan bulan purnama) posisi bulan-bumi-matahari berada pada satu garis lurus (Gambar 8), sehingga gaya tarik bulan dan matahari terhadap bumi saling memperkuat. Dalam keadaan ini terjadi pasang purnama dimana tinggi pasang sangat besar dibanding pada hari-hari yang lain.

Pasang Perbani

 

Gambar  9  . Pasang perbani

Sedangkan pada sekitar tanggal 7 dan 21, dimana bulan dan matahari membentuk sudut siku-siku terhadap bumi (Gambar 9) maka gaya tarik bulan dan matahari terhadap bumi saling mengurangi. Dalam keadaan ini terjadi pasang perbani, dimana tinggi pasang yang terjadi lebih kecil dibanding dengan hari-hari yang lain.

3.   Gelombang Karena Gempa

Jika ada gempa bumi yang lokasinya di laut dapat menimbulkan gelombang besar yang disebut gelombang seisma atau tsunami. Kata “Tsunami” merupakan istilah dari bahasa Jepang yang menyatakan suatu gelombang laut akibat adanya pergerakan atau pergeseran di bumi di dasar laut. Gempa ini diikuti oleh perubahan permukaan laut yang mengakibatkan timbulnya penjalaran gelombang air laut secara serentak tersebar ke seluruh penjuru mata angin. Sedangkan pengertian gempa adalah pergeseran lapisan tanah dibawah permukaan bumi. Ketika terjadi pergeseran tersebut timbul getaran yang disebut gelombang seismik dari pusat gempa menjalar ke segala penjuru.Tinggi gelombang Tsunami disumbernya kurang dari 1 meter. Tapi pada saat menghempas ke pantai tinggi gelombang ini bisa lebih dari 5 meter. Tsunami yang terjadi di Indonesia berkisar antara 1,5 - 4,5 skala Imamura, dengan tinggi gelombang Tsunami maksimum yang mencapai pantai berkisar antara 4-24 meter dan jangkauan gelombang ke daratan berkisar antara 50 sampai 200 meter dari garis pantai.

Tanda-tanda akan datangnya tsunami di daerah pinggir pantai adalah :
1. Air laut yang surut secara tiba-tiba.
2. Bau asin yang sangat menyengat.
3. Dari kejauhan tampak gelombang putih dan suara gemuruh yang sangat keras.

Tsunami terjadi jika :
• Gempa besar dengan kekuatan gempa > 6.3 SR
• Lokasi pusat gempa di laut
• Kedalaman dangkal < 40 Km
• Terjadi deformasi vertikal dasar laut

 

Gambar 10.   Mekanisme Tsunami

4.   Gelombang Karena Eksplosit Gunung Api

Gelombang laut karena eksplosit gunung berapi terjadi jika ada gunung berapi yang letaknya di laut meletus, maka dapat menimbulkan gelombang laut yang besar.

BAB III

PENUTUP

Hidrosfer berasal hydros yang berarti air, dan dari kata spheira yang berarti bulatan atau bola. Jadi arti hidrosfer adalah bola atau bulatan air yang menyelubungi bumi. Penyebaran air di muka bumi sebagian besar di lautan, yakni kurang lebih 97% dan sisanya di daratan 2,8%. Hampir tiga per empat bumi ditutupi oleh air dengan jumlah yang tetap dan hanya mengalami perubahan bentuk. Hal ini terjadi karena air mengalami siklus yang disebut daur hidrologi atau siklus hidrologi. Terdapat 3 macam siklus air:

1. siklus pendek (siklus kecil)
2. siklus sedang ( siklus menengah)
3. siklus panjang (siklus besar)

Dalam kehidupan sehari-hari air dalam jumlah besar kita jumpai di laut, sungai, danau, rawa, dalam bentuk gletser, air tanah, dan air hujan. Hidrosfer di muka bumi selanjutnya di kelompokkan menjadi 2, yaitu perairan darat dan perairan laut.

Temperatur suatu perairan dipengaruhi oleh radiasi matahari, posisi matahari, letak geografis, musim, kondisi awan serta proses interaksi antara air dan udara. Temperatur permukaan laut tergantung pada insolasi (radiasi matahari yang benar-benar sampai ke permukaan bumi) dan penentuan jumlah panas yang kembali diradiasikan ke atmosfer. Secara umum, temperatur di laut akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Pada kedalaman 200-300 meter dan 1000 meter, temperatur akan turun dengan cepat.

Air laut mengandung kadar garam yang cukup tinggi. Kandungan kadar garam ini biasa disebut salinitas. Definisi sederhana dari salinitas adalah jumlah total material terlarut (gram) dalam satu kilogram air laut. Sedangkan definisi lebih lengkap dari salinitas adalah jumlah total material padat (gram) yang dilarutkan dalam satu kilogram air laut setelah karbonat diubah menjadi oksida, bromine dan iodine dikembalikan oleh chlorin dan semua bahan organik telah dioksidasi secara menyeluruh.

Temperatur dan kadar garam merupakan dua faktor yang menentukan densitas air, kadar garam yang besar serta temperatur yang rendah akan menyebabkan densitas semakin besar begitu pula sebaliknya. Sirkulasi termohalin dibangkitkan oleh adanya perbedaan densitas air laut.

Terjadinya arus di lautan disebabkan oleh dua faktor utama, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal seperti perbedaan densitas air laut, gradien tekanan mendatar dan gesekan lapisan air. Sedangkan faktor eksternal seperti gaya tarik matahari dan bulan yang dipengaruhi oleh tahanan dasar laut dan gaya coriolis, perbedaan tekanan udara, gaya gravitasi, gaya tektonik dan angin ( Gross, 1990). Gaya Coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan membelokan arah angin dari arah yang lurus. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perputaran bumi pada porosnya. Gaya Coriolis ini yang membelokan arus dibagian bumi utara kekanan dan dibagian bumi selatan kearah kiri. Pada saat kecepatan arus berkurang, maka tingkat perubahan arus yang disebabkan gaya Coriolis akan meningkat. Hasilnya akan dihasilkan sedikit pembelokan dari arah arus yang relaif cepat dilapisan permukaan dan arah pembelokanya menjadi lebih besar pada aliran arus yang kecepatanya makin lambat dan mempunyai kedalaman makin bertambah besar. Akibatnya akan timbul suatu aliran arus dimana makin dalam suatu perairan maka arus yang terjadi pada lapisan-lapisan perairan akan dibelokan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman.

Selain itu, terdapat gerakan air laut yang paling umum dan mudah kita amati yang disebut gelombang laut. Helmholts menerangkan prinsip dasar terjadinya gelombang laut sebagai berikut : “Jika ada dua massa benda yang berbeda kerapatannya (densitasnya) bergesekan satu sama lain, maka pada bidang gerakannya akan terbentuk gelombang”. Adapun faktor yang menyebabkan terjadinya gelombang adalah angin dan aktivitas geologi dari kerak bumi.

DAFTAR PUSTAKA

Bayong Tjasyono. 2006. Ilmu Kebumian dan Antariksa. Bandung: PT.Remaja Rosdakarya.

Febriyuhendra. http://febriyuhendra.wordpress.com/2009/09/12/oseanografi/.

http://www.e-dukasi.net/mol/mo_full.php?moid=137&fnamegeo108_03.htm

http://translate.google.co.id/translate/hl=id&sl=en&u=

http://en.wikipedia.org/wiki/ekman_spiral