AIR BAWAH PERMUKAAN

Pengertian Dan Jenis/Macam Air Tanah - Preatis, Artesis :

Air merupakan sumber kehidupan yang tidak dapat tergantikan oleh apa pun juga. Tanpa air manusia, hewan dan tanaman tidak akan dapat hidup. Air di bumi dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :

1. Air Tanah

Air tanah adalah air yang berada di bawar permukaan tanah. Air tanah dapat kita bagi lagi menjadi dua, yakni air tanah preatis dan air tanah artesis. 

a. Air Tanah Preatis
Air tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air / impermeable. 

b. Air Tanah Artesis
Air tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan kedap air.

Ground Water

Air tanah adalah sumber daya yang sangat berguna dan sering melimpah. Namun, selama penggunaan, atau cerukan, dapat menyebabkan masalah besar untuk pengguna manusia dan lingkungan. Masalah yang paling jelas (sejauh penggunaan air tanah manusia yang bersangkutan) adalah menurunkan dari tabel air di luar jangkauan sumur yang ada. Sumur akibatnya harus diperdalam untuk mencapai air tanah; di beberapa tempat (misalnya, California , Texas , dan India ) tabel air telah menurun ratusan meter karena luas juga memompa. Di daerah Punjab India, misalnya, tingkat air tanah telah turun 10 meter sejak tahun 1979, dan tingkat deplesi adalah mempercepat. [9] Sebuah meja menurunkan air mungkin, pada gilirannya, menyebabkan masalah lain seperti tanah-terkait penurunan dan air asin intrusi .

Air tanah juga penting secara ekologis. Pentingnya air tanah untuk ekosistem sering diabaikan, bahkan oleh ahli biologi dan ekologi air tawar. Mempertahankan air tanah sungai, lahan basah dan danau , serta ekosistem bawah tanah di karst akuifer atau aluvial.

Tidak semua ekosistem membutuhkan tanah, tentu saja. Beberapa ekosistem terestrial - misalnya, mereka yang terbuka gurun dan lingkungan gersang yang sama - ada pada curah hujan tidak teratur dan kelembaban ini memberikan ke tanah, ditambah dengan kelembaban di udara. Walaupun ada ekosistem darat lainnya di lingkungan lebih ramah di mana tanah tidak memainkan peran sentral, air tanah sebenarnya fundamental bagi banyak ekosistem utama dunia. Air mengalir di antara air tanah dan air permukaan. Kebanyakan sungai, danau dan lahan basah yang diberi makan oleh, dan (di tempat lain atau kali) tanah pakan, untuk derajat yang bervariasi. Tanah feed kelembaban tanah melalui perkolasi, dan banyak komunitas vegetasi terestrial secara langsung tergantung pada baik tanah atau kelembaban tanah saring di atas akuifer setidaknya bagian setiap tahun. Hyporheic zona (zona pencampuran streamwater dan air tanah) dan zona riparian adalah contoh ecotones sebagian besar atau sepenuhnya tergantung pada air tanah.

Akuifer penarikan atau overdrafting dan pemompaan air fosil meningkatkan jumlah total air dalam subjek hidrosfer untuk transpirasi dan evaporasi proses, sehingga menyebabkan pertambahan dalam uap air dan awan, peredam utama radiasi inframerah di atmosfer bumi. Menambahkan air ke sistem memiliki efek memaksa pada sistem seluruh bumi, perkiraan yang akurat yang sebenarnya hidrogeologis belum dikuantifikasi.

Air tanah air terletak di bawah permukaan tanah di tanah pori ruang dan dalam fraktur dari formasi batuan . Sebuah unit batu atau setoran terkonsolidasi disebut akuifer ketika dapat menghasilkan kuantitas yang dapat digunakan air. Kedalaman di mana ruang pori tanah atau patah tulang dan rongga dalam batuan menjadi benar-benar jenuh dengan air disebut tabel air . Air tanah diisi dari, dan akhirnya mengalir ke, permukaan secara alami; debit alam sering terjadi pada mata air dan rembesan , dan dapat membentuk oasis atau lahan basah . Air tanah juga sering ditarik untuk pertanian , kotamadya dan industri digunakan oleh ekstraksi membangun dan mengoperasikan sumur . Studi tentang distribusi dan pergerakan air tanah adalah hidrogeologi , juga disebut air tanah hidrologi .

Biasanya, tanah dianggap sebagai air cair yang mengalir melalui akuifer dangkal, namun secara teknis juga dapat mencakup kelembaban tanah , permafrost (tanah beku), air bergerak permeabilitas sangat rendah batuan dasar , dan dalam panas bumi atau minyak pembentukan air. Air tanah hipotesis untuk memberikan pelumasan yang mungkin dapat mempengaruhi pergerakan kesalahan . Sangat mungkin bahwa banyak dari bumi 's bawah permukaan berisi beberapa air, yang dapat dicampur dengan cairan lainnya dalam beberapa kasus. Air tanah mungkin tidak terbatas hanya untuk bumi. Pembentukan dari beberapa bentang alam diamati di Mars mungkin telah dipengaruhi oleh air tanah. Ada juga bukti bahwa air cair juga mungkin ada di bawah permukaan Jupiter 's bulan Europa .

Lebih dari 98 persen dari semua air di daratan tersembunyi di bawah permukaan tanah dalam pori-pori batuan dan bahan-bahan butiran. Dua persen sisanya terlihat sebagai air di sungai, danau dan reservoir. Setengah dari dua persen ini disimpan di reservoir buatan. Sembilan puluh delapan  persen dari air di bawah permukaan disebut air tanah dan digambarkan sebagai air yang terdapat pada bahan yang jenuh di bawah muka air tanah. Dua persen sisanya adalah kelembaban tanah.

Akuifer adalah lapisan substrat berpori yang berisi dan mengirimkan air tanah. Ketika air dapat mengalir secara langsung antara permukaan dan zona jenuh suatu akuifer, akuifer yang terbatasi. Bagian-bagian yang lebih dalam akuifer terbatasi biasanya lebih jenuh karena gravitasi menyebabkan air mengalir ke bawah.

Tingkat atas dari lapisan ini jenuh dari akuifer terbatasi disebut meja air atau permukaan freatik. Di bawah meja air, di mana umumnya semua ruang pori jenuh dengan air adalah zona freatik .

Substrat dengan porositas rendah yang memungkinkan transmisi terbatas tanah dikenal sebagai suatu aquitard. Aquiclude adalah sebuah substrat dengan porositas yang sangat rendah itu hampir tidak permeabel terhadap air tanah.

Sebuah akifer terbatas adalah akuifer yang dilapisi oleh lapisan yang relatif kedap air batuan atau substrat seperti aquiclude atau aquitard. Jika akifer terbatas mengikuti kelas bawah dari zona mengisi ulang nya, air tanah bisa menjadi bertekanan ketika mengalir. Hal ini dapat membuat sumur artesis yang mengalir dengan bebas tanpa perlu pompa dan naik ke ketinggian yang lebih tinggi dari meja air statis di akuifer, di atas terbatasi,.

Karakteristik akuifer bervariasi dengan geologi dan struktur substrat dan topografi di mana mereka terjadi. Umumnya, akuifer lebih produktif terjadi pada formasi geologi sedimen. Sebagai perbandingan, lapuk dan retak batu kristal menghasilkan jumlah yang lebih kecil dari air tanah di banyak lingkungan. Terkonsolidasi untuk bahan aluvial disemen buruk yang telah terakumulasi sebagai lembah-lembah mengisi sedimen di sungai utama dan geologis mereda cekungan struktural termasuk di antara sumber yang paling produktif tanah.

Tinggi kapasitas panas spesifik air dan efek isolasi dari tanah dan batuan dapat mengurangi dampak iklim dan mempertahankan tanah pada suhu yang relatif stabil. Di beberapa tempat dimana suhu air tanah yang dipelihara oleh efek ini pada sekitar 50 ° F/10 ° C, air tanah dapat digunakan untuk mengendalikan suhu di dalam struktur di permukaan. Sebagai contoh, selama cuaca panas air tanah yang relatif dingin dapat dipompa melalui radiator di rumah dan kemudian kembali ke tanah dengan baik yang lain. Selama musim dingin, karena relatif hangat, air dapat digunakan dengan cara yang sama sebagai sumber panas untuk pompa panas yang jauh lebih efisien daripada menggunakan udara.

            Suatu definisi ambigu "model air tanah" adalah sulit untuk memberikan, tetapi ada banyak karakteristik umum.

Sebuah tanah model yang mungkin model skala atau model listrik dari situasi tanah atau aquifer . Model air tanah digunakan untuk mewakili aliran air tanah alam di evnvironment. Beberapa model meliputi aspek kualitas air tanah (kimia) dari air tanah. Model air tanah semacam itu mencoba untuk memprediksi nasib dan gerakan kimia di alam, perkotaan atau skenario hipotetis.

Model air tanah dapat digunakan untuk memprediksi pengaruh perubahan hidrologi (seperti abstraksi air tanah atau perkembangan irigasi) pada perilaku akuifer dan air tanah sering disebut model simulasi. Juga saat ini model tanah yang digunakan dalam rencana pengelolaan air berbagai wilayah perkotaan.

Sebagai perhitungan dalam matematika model air tanah didasarkan pada persamaan aliran air tanah , yang persamaan diferensial yang sering dapat diselesaikan hanya dengan metode perkiraan menggunakan analisis numerik , model ini juga disebut matematika, model air tanah numerik, atau komputasi.

Para matematis atau model numerik biasanya didasarkan pada fisika nyata aliran air tanah berikut. Persamaan-persamaan matematika yang diselesaikan dengan menggunakan kode numerik seperti MODFLOW , ParFlow, HydroGeoSphere dll Berbagai jenis solusi numerik seperti metode beda hingga dan metode elemen hingga dibahas dalam artikel " Hidrogeologi ".

Mengapa Air Di Bawah Permukaan Danau Es Tidak Membeku?

Anomali air adalah sifat air yang “janggal” di suatu keadaan tertentu.

Ketika suhu turun, maka air akan menyusut. Namun, ketika volume turun terus dan memasuki kisaran 4 derajat Celcius, “kejanggalan” terjadi. Volume air di level tersebut tiba-tiba anjlok mencapai level terendah, sehingga massa jenis air akan melonjak naik. Selama berada di kisaran 4 derajat sampai 0 derajat Celcius, air memuai perlahan. Itulah akibatnya, mengapa massa jenis air berada pada level tertinggi ketika berada pada suhu 4 derajat Celcius. Semakin mendekati 0 derajat, air akan terus memuai sampai pada akhirnya kembali menyusut ketika memasuki level 0 derajat, dan akhirnya membeku.

Parafin dan bismuth adalah benda-benda lain yang memiliki anomali seperti air.

Gambar grafik anomali air (perhatikan garis biru dan hijau).

Anomali air ini sangat penting untuk kelangsungan makhluk hidup air, terutama yang berada di daerah es. Ketika suhu air terus turun dan mencapai suhu di bawah 4 derajat Celcius, air yang lebih dingin akan naik ke permukaan, sedangkan air bersuhu 4 derajat Celcius akan jatuh ke dasar (massa jenis paling besar). Akibatnya, air permukaanlah yang membeku (mencapai 0 derajat Celcius duluan). Walhasil, air bawah permukaan tidak pernah membeku, sehingga ikan-ikan dan tumbuhan laut hidup dengan damai.