sound velocity
Post on 12-Apr-2018
241 Views
Preview:
TRANSCRIPT
7/21/2019 Sound Velocity
http://slidepdf.com/reader/full/sound-velocity 1/5
11 | T h e r m o c l i n e
SOUND VELOCITY (KECEPATAN SUARA)
Laut memiliki batas atas laut (permukaan laut) dan batas bawah laut (dasar
laut) yang merupakan medium untuk propagasi (pengiriman/perambatan) suara
yang kompleks. Batas-batas laut tersebut memberikan banyak pengaruh bagi
suara yang diemisikan dari proyektor bawah air. Permukaan laut merupakan
reflektor yang bervariasi dari sangat halus sampai sangat kasar (permukaan
turbulen) dimana dapat memantulkan suara secara acak. Beragamnya
karakteristik tersebut, memungkinkan untuk memperkirakan pola yang
berhubungan dengan kondisi lingkungan dan lokasi geografi. Data acoustic loss
untuk batas-batas laut ditentukan berdasarkan pengalaman dan teori, dan
dinyatakan oleh kecepatan angin, grazing angle, karakteristik dasar laut dan
frekuensi. Oleh karena itu dalam perjalanannya melewati laut, sebuah sinyal
suara bawah air akan menjadi lambat dan lemah. Pengurangan energi transmisi
(transmission loss) merupakan salah satu fenomena yang menyertai propagasi
suara di laut.
Bagaimana kecepatan suara dapat berbeda dalam lautan?
- Kecepatan suara bervariasi berdasarkan suhu, tekanan dan kadar garam.Terdapat perbedaan kecepatan suara secara geografi (perbedaan
kedalaman) maupun secara musim/harian.
- Variasi kecepatan suara secara horizaontal sangat kecil kemungkinan terjadi
disebabkan kecilnya perubahan/perbedaan suhu, kadar garam dan tekanan.
Pengecualian dapat terjadi di daerah estuari atau di sekitar tepi-tepi sistem
laut.
- Semakin besar perbedaan suhu, kadar garam dan tekanan yang terjadi maka
akan semakin besar perbedaan kecepatan suara yang terjadi.
7/21/2019 Sound Velocity
http://slidepdf.com/reader/full/sound-velocity 2/5
12 | T h e r m o c l i n e
Contoh skema diatas menunjukan kondisi ideal profil suhu dan kecepatan suarasecara vertikal. Contoh tersebut dapat kita bagi dalam tiga zona.
Dekat dengan permukaan, kita sebut sebagai zona 1, terdapat lapisan isothermal
(lapisan dengan sebaran suhu yang hampir seragam). Lapisan ini terjadi karena
pengadukan yang dilakukan oleh angin dan gelombang. Lapisan ini dapat
mencapai kedalaman 200 m, kecepatan suara akan bertambah secara perlahan
seiring dengan bertambahnya tekanan.
Lapisan kedua, tertulis zona 2, adalah lapisan thermocline (lapisan dengan
gradient penurunan suhu yang sangat besar). Pada lapisan ini kecepatan suara
akan berkurang secara cepat sesuai dengan kedalaman dan turunnya suhu.
7/21/2019 Sound Velocity
http://slidepdf.com/reader/full/sound-velocity 3/5
13 | T h e r m o c l i n e
Lapisan permanent thermocline pada dasarnya dapat ditemukan pada
kedalaman yang bervariasi tergantung pada lintang, tetapi seringkali dijumpai
pada kedalaman 1000 m.
Daerah paling dalam, zona 3, dibawah permanent thermocline ini
perubahan/penurunan suhu tidak terlalu besar sehingga kecepatan suara akan
meningkat sesuai dengan bertambahnya tekanan seperti halnya pada lapisan
zona 1 di dekat permukaan.
Gbr 2. Sound Fixing And Ranging (SOFAR) Channels
Bentuk profile vertikal kecepatan suara sangat penting dalam propagasi suara di
laut. Seperti yang kita lihat pada pembelokan energi suara akan tertekan
memfokus kepada kecepatan suara yang rendah. Dua kecepatan suara yang
lebih rendah tampak pada gambar diatas, satu dipermukaan dan yang lainnya
berada diantara zona 1 dan zona 2. Area ini digambarkan pada diagram dibawah
ini. Area ini secara efektif akan menjebak gelombang suara dan disebut dengan
sound channels. Suara dapat bergerak sangat efisien dalam sound channel dan
karena alasan ini maka seringkali di gunakan untuk kepentingan komunikasi.
7/21/2019 Sound Velocity
http://slidepdf.com/reader/full/sound-velocity 4/5
14 | T h e r m o c l i n e
Sound channel yang dalam seringkali disebut dengan Sound Fixing And
Ranging (SOFAR) channel . Kedalaman sofar channel bervariasi tergantung
pada kondisi geografisnya. Seringkali dijumpai pada kedalaman 1500 m di
lintang-lintang menengah, pada kedalaman 500m pada 50° s.d. 60° utara (dekat
Inggris). Dan mencapai permukaan di daerah kutub. Rata-rata kedalaman sofar
channel adalah 1000 m. Kedalaman sofar channel juga dipengaruhi oleh bentuk
topografi, karena dapat terjadi pencampuran air antara air pada kedalaman
dengan yang terdapat di permukaan, yang akan merubah profil suhu dan
kecepatan suara di daerah tersebut. Untuk informasi lebih lanjut tentang variasi
geografi dan pengaruhnya terhadap sound channel.
Hal-Hal Lain yang Mempengaruhi Kecepatan Bunyi di laut
Temperatur
Menaikkan temperatur air laut akan menurunkan densitasnya sehingga kita
dapat memperkirakan kecepatan bunyi, untuk menaikan laju bunyi dengan
menaikan temperatur air.
Salinitas
Laju bunyi harusnya menurun dengan kenaikan salinitas karena densitasmeningkat. Tetapi Karena pertambahan salinitas turut meningkatkan axial
modulus (larutan menjadi kurang kompres), sehingga setiap kenaikan
salinitas akan meningkatkan kecepatan bunyi
Kedalaman
Setiap penambahan kedalaman maka tekanan akan semakin besar,
sehingga pengaruhnya akan lebih besar dari pengaruh suhu dan salinitas, di
lapisan dalam kecepatan bunyi meningkat seiring dengan tekanan bertambah
7/21/2019 Sound Velocity
http://slidepdf.com/reader/full/sound-velocity 5/5
15 | T h e r m o c l i n e
Gbr. Profil Kecepatan Bunyi di Laut diberbagai Garis Lintang dan Bujur
Pada surface layer kecepatan bunyi cenderung meningkat karena T dan
S relatif konstan dan kecepatan suara hanya dipengaruhi oleh tekanan
yang meningkat
Pada lapisan Termoklin dimana terjadi perubahan T dan S yang lebih
dominan daripada perubahan tekanan, maka kecepatan bunyi mengalami
penurunan
Pada lapisan dalam, T dan S kembali konstan dan terjadi perubahan
tekanan tehadap kedalaman, sehingga kecepatan bunyi relatif meningkat
top related