Resume Akustik Kelautan IV - Atenuasi Gelombang Suara

Atenuasi adalah kekuatan sinyal berkurang atau melemah bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi, baik dengan menggunakan media transmisi guide seperti kabel, atau media transmisi unguide seperti gelombang. Atenuasi biasa terjadi pada sinyal analog, karena atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal yang diterima menjadi menyimpang dan mengurangi tingkat kejelasan.  Dalam arti lain atenuasi adalah melemahnya sinyal yang diakibatkan oleh adanya jarak yang semakin jauh yang harus ditempuh oleh suatu sinyal mdan juga oleh karena makin tingginya frekuensi sinyalo mengalami berbagai perlakuan dari medium (kanal) yang dilaluinya. Ada satu mekanisme dimana sinyal yang melewati suatu medium mengalami pelemahan energi yang selanjutnya yang diokenal dengan atenuasi (Pelemahan atau redaman) sinyal. Atenuasi disebabkan oleh 3 faktor, yaitu Absorpsi, Hamburan (scattering) dan Mikro-beding.

Atenuasi terjadi sebelum pantulan (refleksi) dari gelombang suara. Medium seperti jaringan (tissue) akan menurunkan amplitudo dan intensitas ketika suara menembusnya. Reduksi amplitudo dan intensitas gelombang dalam perjalanan melewati medium disebut atenuasi. Adapun satuan dari atenuasi adalah decibels (dB). Sedangkan koefisien atenuasi adalah atenuasi yang terjadi persatuan panjang gelombang yang satuannya decibels per centimeter (dB/cm)

http://puskaradim.blogspot.com/2010/06/gelombang.html

http://www.scribd.com/doc/52299378/19/Atenuasi

Resume Akustik Kelautan III - Shadow Zone

Shadow Zone adalah suatu wilayah dimana gelombang suara tidak dapat merambat atau lemah sehingga hampir tidak dapat merambat dalam suatu medium yang disebabkan oleh gelombang suara mengalami kehilangan transmisi. Di kolom perairan, gelombang suara mengalami pembelokan gelombang suara (refraksi) yang terjadi karena adanya perbedaan kedalaman, salinitas dan suhu ait laut.  Pengaruh yang paling nyata terlihat, yaitu jika terjadi kenaikan suhu air laut sebesar 1oC, maka akan menyebabkan meningkatnya kecepatan gelombang suara sebesar 1m/detik, sedangkan di lapisan permukaan pertambahan kecepatan suara bertambah akibat pertambahan suhu sebesar 3 m/s/oC.  Akibatnya jika suhu meningkat menurut kedalaman maka gelombang suara yang dipancarkan akan cenderung dibelokan ke arah permukaan air yang suhunya lebih tinggi. Sebaliknya jika suhu menurun karena kedalaman maka gelombang suara akan terus berjalan menuju dasar perairan dan mengalami pembelokkan secara perlahan ke dasar perairan.  Pada lapisan termoklin, dimana suhu berubah secara drastis maka terdapat pembagian arah gelombang suara yang dipancarkan.

 

 

Gambar 1. shadow zone 

(Sumber : http:// whs.moodledo.co.uk)

 

 

Gambar 2. Pembentukan shadow zone

(Sumber : http://www.dosits.org)

Materi Akustik Kelautan II - Kecepatan Gelombang Suara

Kecepatan suara adalah istilah yang digunakan untuk menyebut kecepatan gelombang suara yang melalui medium elastis. Kecepatan ini dapat berbeda tergantung medium yang dilewati (misalnya suara lebih cepat melalui air daripada udara), sifat-sifat medium tersebut, dan suhu. Namun, istilah ini lebih banyak dipakai untuk kecepatan suara di udara. Pada ketinggian air laut, dengan suhu 21 °C dan kondisi atmosfer normal, kecepatan suara adalah 344 m/detik (1238 km/jam). Kecepatan suara akan lebih cepat melaju di air dan di benda padat. Kecepatan suara di air adalah 4.3 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 1.484 m/detik. Kecepatan suara di besi adalah 15 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 5.120 m/detik.

Namun pada umumnya kedalaman perairan berdasarkan kecepatan suara dibagi dalam 3 zona, yaitu :

a. Zona 1 (mix layer) : Kecepatan suara cenderung meningkat akibat faktor perubahan tekanan mendominasi faktor perubahan suhu

b. Zona 2 (termoklin) : Kecepatan suara menurun dan menjadi zona minimum kecepatan suara akibat terjadinya perubahan suhu yang sangat drastis dan mendominasi faktor perubahan tekanan.

c. Zona 3 (deep layer) : Kecepatan suara meningkat kembali akibat faktor perubahan tekanan mendominasi kembali faktor perubahan suhu.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan suara di kolom perairan :
1. Suhu
2. Salinitas
3 Lapisan Termoklin
4. Kedalaman Perairan

 

Kecepatan suara diperoleh dengan menggunakan rumus :

C = 1449,2 + 4,6T - 0,055T2 + 0,00029T3 + (1,34 - 0,010T)(S-35) - 0,016Z

dengan : C = Kecepatan suara (m/s)

               T = Suhu (oC)

               S = Salinitas (psu)

               Z = Kedalaman (m)

dengan begitu, dapat dikatakan bahwa kecepatan suara di laut dipengaruhi oleh suhu, salinitas, dan kedalaman laut.
Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_suara

resume akustik kelautan I - Sejarah dan Konsep Akustik Kelautan

SEJARAH

 

Teknik ini ditempuh dengan menggunakan tali panjang yang ujungnya diikat dengan bandul timah sebagai pemberat. dari sebuah kapal tali diturunkan hingga bandul menyentuh dasar laut. Selanjutnya panjang tali diukur dan itulah kedalaman laut. Cara ini sebenarnya tidak begitu tepat karena tali tidak bisa tegak lurus akibat pengaruh arus laut. di samping itu kadang-kadang bandul tidak sampai ke dasar laut karena tersangkut karang. Cara ini juga memerlukan waktu lama. Namun demikian cara ini memiliki kelebihan yaitu dapat mengetahui jenis batuan di dasar laut, suhu dan juga mengetahui apakah di dasar laut masih terdapat organisme yang bisa hidup.

  

KONSEP

1. laut dinamis 
2. manusia pernah ke planet paling jauh, tetapi manusia belum ke laut dalam 
3. dibutuhkan alat & metode untuk melakukan pedeskripsian kolom 
4. metode akustik 

Hidroakustik 

Hidroakustik merupakan gelombang suara yang dipancarakan melalui sebuah alat yang menghasilkan energi suara (transducer) pada kolom perairan. 

• mengubah energi elektrik menjadi energi mekanik 
• keceptan energi suara mencapai 1500m/s 
• ketika energi mengenai suara target maka akan di kembalikan dalam bentuk echo

Metode akustik, merupakan proses pendeteksian target di laut dalam mempertimbangkan proses perambatan suara, karakteristik suara. 

Metode akustik memiliki keunggulan komparatif yang berkecepatan tinggi (great speed) estimasi stok ikan secara langsung (direct estimation) memproses data secara real time. 

Dalam menentukan selang waktu antara pulsa yang diterima transducter dari satu objek yang dideteksi 

( jarak = kec.suara x waktu/2 ) 

Akustik terbagi 2 antara lain :

1. Akustik Pasif , merupakan suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang dari berbagai objek pada kolom perairan. jenis ini memancarkan tetapi tidak menerima suara.
2. Akustik Aktif , merupakan mengukur jarak dan arah dari objek yang dideteksi dan ukuran relatif  dengan menghasilkan suara dan mengukur waktu tempuh suara. Prinsifnya ialah SONAR

sumber :

Yafi. 2011. alat mengukur kedalaman laut - Yafi Blog http://yafi20.blogspot.com/2011/06/cara-mengukur-kedalaman-laut.html#ixzz265USduSfC

PENGERTIAN DAN MORFOLOGI LAMUN

·        Pengertian Lamun

Lamun (seagrass) adalah tumbuhan berbunga (angiospermae) yang berbiji satu (monokotil) dan mempunyai akar rimpang, daun, bunga dan buah. Jadi sangat berbeda dengan rumput laut (algae). Lamun dapat ditemukan di seluruh dunia kecuali di daerah kutub. Lebih dari 52 jenis lamun yang telah ditemukan. Di Indonesia hanya terdapat 7 genus dan sekitar 15 jenis yang termasuk   ke dalam 2 famili  yaitu : Hydrocharitacea ( 9 marga, 35 jenis ) dan Potamogetonaceae (3 marga, 15 jenis). Jenis yang membentuk  komunitas padang lamun tunggal, antara lain :Thalassia hemprichii, Enhalus acoroides, Halophila ovalis, Cymodoceae serulata, danThallasiadendron ciliatum  Dari beberpa jenis lamun, Thalasiadendron ciliatum mempunyai sebaran yang terbatas, sedangkan Halophila spinulosa tercatat di daerah Riau, Anyer, Baluran, Irian Jaya, Belitung dan Lombok. Begitu pula Halophila decipiens baru ditemukan di Teluk Jakarta, Teluk Moti-Moti dan Kepulaun Aru, lamun hidup di daerah perairan dangkal yang agak berpasir sering dijumpai di terumbu karang, umumnya lamun membentuk padang yang luas di dasar laut yang masih dapat di jangkau oleh cahaya matahari yang memadai bagi pertumbuhannya. Padang lamun merupakan ekosistem yang sangat tinggi produktifitas organiknya. Ke dalaman air dan pengaruh pasang surut serta struktur substrat mempengaruhi zona sebagian jenis lamun dan bentuk pertumbuhannya.

•    Morfologi Lamun

Seperti tumbuhan pada umumnya, lamun memiliki morfologi antara lain daun, batang dan rhizoma, serta akar.

 

1.  Daun

    Seperti semua tumbuhan monokotil, daun lamun diproduksi dari meristem basal yang terletak pada potongan rhizoma dan percabangannya. Meskipun memiliki bentuk umum yang hampir sama, spesies lamun memiliki morfologi khusus dan bentuk anatomi yang memiliki nilai taksonomi yang sangat tinggi. Beberapa bentuk morfologi sangat mudah terlihat yaitu bentuk daun, bentuk puncak daun, keberadaan atau ketiadaan ligula. Contohnya adalah puncak daun Cymodocea serrulata berbentuk lingkaran dan berserat, sedangkan C. Rotundata datar dan halus. Daun lamun terdiri dari dua bagian yang berbeda yaitu pelepah dan daun. Pelepah daun menutupi rhizoma yang baru tumbuh dan melindungi daun muda. Tetapi genus Halophila yang memiliki bentuk daun petiolate tidak memiliki pelepah.

Anatomi yang khas dari daun lamun adalah ketiadaan stomata dan keberadaan kutikel yang tipis. Kutikel daun yang tipis tidak dapat menahan pergerakan ion dan difusi karbon sehingga daun dapat menyerap nutrien langsung dari air laut. Air laut merupakan sumber bikarbonat bagi tumbuh-tumbuhan untuk penggunaan karbon inorganik dalam proses fotosintesis.

2. Batang dan Rhizoma

Semua lamun memiliki lebih atau kurang rhizoma yang utamanya adalah herbaceous, walaupun pada Thallasodendron ciliatum (percabangan simpodial) yang memiliki rhizoma berkayu yang memungkinkan spesies ini hidup pada habitat karang yang bervariasi dimana spesies lain tidak bisa hidup. Kemampuannya untuk tumbuh pada substrat yang keras menjadikan T. Ciliatum memiliki energi yang kuat dan dapat hidup berkoloni disepanjang hamparan terumbu karang di pantai selatan Bali, yang merupakan perairan yang terbuka terhadap laut Indian yang memiliki gelombang yang kuat.

Struktur rhizoma dan batang lamun memiliki variasi yang sangat tinggi tergantung dari susunan saluran di dalam stele. Rhizoma, bersama sama dengan akar, menancapkan tumbuhan ke dalam substrat. Rhizoma seringkali terbenam di dalam substrat yang dapat meluas secara ekstensif dan memiliki peran yang utama pada reproduksi secara vegetatif. Dan reproduksi yang dilakukan secara vegetatif merupakan hal yang lebih penting daripada reproduksi dengan pembibitan karena lebih menguntungkan untuk penyebaran lamun. Rhizoma merupakan 60-80% biomas lamun.

3. Akar

Terdapat perbedaan morfologi dan anatomi akar yang jelas antara jenis lamun yang dapat digunakan untuk taksonomi. Akar pada beberapa spesies seperti Halophila dan Halodule memiliki karakteristik tipis (fragile), seperti rambut, diameter kecil, sedangkan spesies Thalassodendron memiliki akar yang kuat dan berkayu dengan sel epidermal. Apabila dibandingkan dengan tumbuhan darat, akar dan akar rambut lamun tidak berkembang dengan baik. Akan tetapi, beberapa penelitian memperlihatkan bahwa akar dan rhizoma lamun memiliki fungsi yang sama dengan tumbuhan darat. Akar-akar halus yang tumbuh di bawah permukaan rhizoma, dan memiliki adaptasi khusus (contoh: aerenchyma, sel epidermal) terhadap lingkungan perairan. Semua akar memiliki pusat stele yang dikelilingi oleh endodermis. Stele mengandung phloem (jaringan transport nutrien) dan xylem (jaringan yang menyalurkan air) yang sangat tipis. Karena akar lamun tidak berkembang baik untuk menyalurkan air maka dapat dikatakan bahwa lamun tidak berperan penting dalam penyaluran air. Patriquin (1972) menjelaskan bahwa lamun mampu untuk menyerap nutrien dari dalam substrat (interstitial) melalui sistem akar-rhizoma. Selanjutnya, fiksasi nitrogen yang dilakukan oleh bakteri heterotropik di dalam rhizosper Halophila ovalis, Enhalus acoroides, Syringodium isoetifolium dan Thalassia hemprichii cukup tinggi lebih dari 40 mg N.m-2.day-1.

Koloni bakteri yang ditemukan di lamun memiliki peran yang penting dalam penyerapan nitrogen dan penyaluran nutrien oleh akar. Fiksasi nitrogen merupakan proses yang penting karena nitrogen merupakan unsur dasar yang penting dalam metabolisme untuk menyusun struktur komponen sel. Lamun sering ditemukan di perairan dangkal daerah pasang surut yang memiliki substrat lumpur berpasir dan kaya akan bahan organik. Pada daerah yang terlindung dengan sirkulasi air rendah (arus dan gelombang) dan merupakan kondisi yang kurang menguntungkan (temperatur tinggi, anoxia, terbuka terhadap udara, dll) seringkali mendukung perkembangan lamun. Kondisi anoksik di sedimen merupakan hal yang menyebabkan penumpukan posfor yang siap untuk diserap oleh akar lamun dan selanjutnya disalurkan ke bagian tumbuhan yang membutuhkan untuk pertumbuhan. Diantara banyak fungsi, akar lamun merupakan tempat menyimpan oksigen untuk proses fotosintesis yang dialirkan dari lapisan epidermal daun melalui difusi sepanjang sistem lakunal (udara) yang berliku-liku. Sebagian besar oksigen yang disimpan di akar dan rhizoma digunakan untuk metabolisme dasar sel kortikal dan epidermis seperti yang dilakukan oleh mikroflora di rhizospher. Beberapa lamun diketahui mengeluarkan oksigen melalui akarnya (Halophila ovalis) sedangkan spesies yang lain (Thallassia testudinum) terlihat menjadi lebih baik pada kondisi anoksik. Larkum et al (1989) menekankan bahwa transfer oksigen ke akar mengalami penurunan tergantung kebutuhan metabolisme sel epidermal akar dan mikroflora yang berasosiasi. Melalui sistem akar dan rhizoma, lamun dapat memodifikasi sedimen di sekitarnya melalui transpor oksigen dan kandungan kimia lain. Kondisi ini juga dapat menjelaskan jika lamun dapat memodifikasi sistem lakunal berdasarkan tingkat anoksia di sedimen. Dengan demikian pengeluaran oksigen ke sedimen merupakan fungsi dari detoksifikasi yang sama dengan yang dilakukan oleh tumbuhan darat. Kemampuan ini merupakan adaptasi untuk kondisi anoksik yang sering ditemukan pada substrat yang memiliki sedimen liat atau lumpur. Karena akar lamun merupakan tempat untuk melakukan metabolisme aktif (respirasi) maka konnsentrasi CO2 di jaringan akar relatif tinggi.

jika anda ingin tau tentang habitat dan faktor pembatas lamun 

silahkan click link di bawah ini. 

• ajengsanisani.blogspot.com

BY: Rizaldy mauliza (230210100011)

sumber : http://accentarigan.files.wordpress.com/2010/04/sp2008hand_11.jpg

      http://www.scribd.com/doc/20723946/Makalah-Ekologi-Perairan-Padang-Lamun

               http://zee-marine.blogspot.com/2011/06/lamun.html

               http://ramalaut08.wordpress.com/2010/03/31/

Penjelasan mengenai transfer panas antara laut dan atmosfer

Radiasi matahari yang diterima oleh bumi kita (energi matahari) akan diterima dengan cara sebagai berikut,

1. Diserap oleh aerosol* & awan di atmosfer bumi yang akhirnya menjadi panas. Radiasi yang terserap ini menyebabkan naiknya temperatur gas-gas dan aerosol-aerosol.

aerosol= kumpulan cairan kecil atau partikel-partikel solid yang menyebar dalam suatu gas, seperti uap air di atmosfir, debu-debu angkasa, etc.

2. Ditangkis oleh atmosfer (oleh gas2 dan aerosol-aerosol), dalam hal ini radiasi ditangkis dan disebarkan ke segala penjuru. Sebagian radiasi menuju kembali ke angkasa, sebagian sampai ke permukaan bumi.Penangkisan dan penyerapan radiasi bisa terjadi di segala lapisan atmosfir, yang paling sering lapisan bawah di mana massa atmosfir lebih terkonsentrasi.

3. Radiasi yang tidak tertangkis maupun terserap oleh atmosfir, sampai ke permukaan bumi. Karena bumi sangat padat, maka radiasi ini bukan ditangkis, melainkan dikembalikan satu arah ke atmosfir (proses ini biasa disebut refleksi - walaupun sebenarnya sama saja dengan tangkisan).Es dan salju merefleksi hampir kebanyakan dari radiasi solar yang sampai ke permukaan bumi, sedangkan laut, merefleksi sangat sedikit.

4. Radiasi yang sampai ke permukaan bumi yang tidak direfleksi, akan diserap oleh bumi.

 Di lautan, penyerapan ini sampai pada puluhan meter dari permukaan laut, sedangkan di daratan, hanya pada level yang lebih tipis.Seperti halnya yang terjadi pada atmosfir, penyerapan radiasi di permukaan bumi menyebabkan naiknya temperatur permukaan tersebut.

Parameterisasi Fisis di dalam Model Atmosfer

•Ada tiga jenis parameterisasi:

–Proses yang terjadi pada skala lebih kecil daripada skala grid, yang tidak direpresentasikan secara eksplisit;

•Konveksi, Gesekan dan turbulensi lapisan batas, gravity wave drag•Semua melibatkan transport vertikal momentum dan panas, air dan zat kimia serta aerosol.

–Proses-proses yang berkontribusi pada pemanasan internal (non-adiabatik)•Transfer radiasi dan presipitasi•Keduanya membutuhkan prediksi tutupan awan

–Proses-proses yang melibatkan variabel tambahan dari variabel dasar model•Misalnya proses-proses permukaan, siklus karbon, kimia, aerosol, dsbParameterisasi Fisis dalam Model Atmosfer•Proses-proses yang tidak secara eksplisit direpresentasikan oleh variabel dinamika dan termodinamika dasar dalam persamaan-persamaan dasar (dinamika, kontinuitas, termodinamika, persamaan keadaan) pada grid model harus dimasukkan melalui parameterisasi.

Konveksi

•Dengan kesetimbangan radiasi murni, struktur termal tidak stabil terhadap pergerakan vertikal udara.

•Penyerapan radiasi SW di permukaan dan emisi radiasi LW di tengah troposfermentidakstabilkan atmosfer.

•Dalam kondisi ini, pergerakan kecil dikuatkkan oleh buoyancy hingga berkembang

•Bersama penyimpanan uap air, pembalikan konvektif menjaga troposfer rata-rata global mendekati stabilitas basah netral.Proses-Proses Permukaan

Skema permukaan diperlukan untuk:

1.Menghitung fluks panas, uap air dan momentum antara permukaan dan atmosfer.

2.Menghitung suhu permukaan dan variabel lainIsu kunci dalam parameterisasi permukaan adalah: 

(i) peran vegetasi dalam mengendalikan evapotranspirasi dan intersepsi hujan

(ii) deskripsi yang cukup mengenai transfer panas dan air di tanah dan

(iii) untuk latitude tinggi dan di atas gunung deskripsi yang tepat mengenai pertukaran energi/air untuk kreosfer.Proses-Proses PermukaanMengapa proses-proses permukaan penting untuk atmosfer?Permukaan planet adalah kondisi batas bawah untuk sirkulasi atmosfer.Fluks panas sensibel dan laten pada permukaan adalah kondisi batas bawah untuk entalpi (energi internal + energi karena ekspansi) dan persamaan uap air di dalam atmosfer.Gradien vertikal yang paling tajam terjadi di dekat permukaan.Lautan menyerap CO2 dari atmosfer sekitar 2.2 giga ton per tahun atau 30% dari total CO2 yang dihasilkan oleh aktivitas manusia (JGOFS, 2000). CO2 yang masuk kedalam laut berbentuk asam karbonat (carbonic acid) yang akan membuat laut semakin asam. Hal ini akan membuat pH air laut turun dan juga menurunkan konsentrasi ion karbon

Setelah menelaah data yang telah saya sajikan, betapa pentingnya hubungan atmosfer dan laut bagi kepentingan mahluk hidup didunia, terutama sesuai pembahasan ini mengulas tentang hubungan atmosfer dan laut dalam penginderaan jauh. Sebagaimana telah kita ketahui bahwa, penginderaan jauh adalah salah satu pengambilan data, yang kemudian data tersebut di racik oleh para peneliti untuk di jadikan suatu data yang dapat dijadikan acuan untuk kepentingan khalayak ramai.


Perubahan suhu laut yang mendadak dapat berdampak negatif, yaitu menurunnya kualitas hingga kerusakan ekosistem laut dan pesisir seperti pemutihan (bleaching) terumbu karang dan kematian budidaya pesisir. Suhu optimum untuk pertumbuhan terumbu karang adalah 25°C-29°C. Peningkatan suhu permukaan laut antara 1°C hingga 2°C biasanya akan diikuti oleh bleaching pada koloni yang tidak tahan terhadap perubahan lingkungan. Pada waktu El Niño kuat yang terjadi pada tahun 1997-1998, coral bleaching terjadi di beberapa wilayah perairan pesisir seperti Sumatera Barat, Sumatera bagian timur, Kepulauan Seribu, Bali, Karimunjawa, Gili Lombok, dan Kalimantan Timur(Hendiarti, 2009). Selain itu, atmosfer merupakan faktor pembatas gelombang. Pada saat suatu satelit melakukan penginderaan terhadap suatu perairan (laut) maka salah satu yg menjadi faktor pembatas adalah atmosfer, karena diatmosfer itu sinyal yg dkirim oleh satelit akan mengalami beberapa proses (ada yang diteruskan, mengalami hamburan, dan ada yang dipantulkan kembali).Dan pada saat sinyal tersebut diteruskan maka pada saat sampai kepermukaan (laut) sinyal tersebut akan mengalami proses yang serupa seperti di atmosfer,dan hanya sinyal- sinyal yang dapat menembuslah yang akan mengalami pemantulan kembali ke satelit, sinyal yg kembali tersebut merupakan data yang di indera (tergantung dari jenis sensor yg digunakan oleh satelit tersebut).

keterangan selanjutnya mengenai cara-cara transfer panas atmosfer 

• http://ekaymarinesenior.blogspot.com/
 

BY : Rizaldy mauliza (230210100011) 

Sumber : 

http://www.dirgantara-lapan.or.id/moklim/download/lecturer/Mengenal_model_dinamika_atmosfer

http://mbojo.wordpress.com/2009/04/09/pertukaran-co2-antara-atmosfer-dan-laut-eksplorasi-data-penginderaan-jauh-kecepatan-transfer-gas-co2/