ANALISIS KECEPATAN SUARA DI SAMUDERA ATLANTIK

Samudera Atlantik (7104)

Musim Gugur : 29 oktober 1984

  

Musim Dingin : 16 Februari 1985

Musim Semi : 25 Maret 1985

Musim Panas : 3 Agustus 1985        

                                           

Analisis Musim Data

            Daerah yang akan dianalisis pada tugas ini adalah daerah Samudera Atlantik yang merupakan daerah yang beriklim subtropics. Daerah ini memiliki 4 musim yaitu musim Gugur, musim dingin, musim semi dan musim panas. Pengaruh musim terhadap kecepatan suara di dalam air laut yaitu dapat dilihat dari proses pengadukan air pada daerah permukaan dan pada temperature air yang berubah – ubah tergantung musim yang sedang terjadi.

Pada musim gugur salinitas di daerah mix layer meningkat, hal ini disebabkan karena angin yang bertiup cukup kencang di daerah permukaan sehingga menyebabkan daerah mix layer tebal. Pada musim ini kecepatan suara pada lapisan mix layer berada pada nilai yang paling tinggi yaitu sekitar 1540 m/s².  

Pada musim dingin angin yang bertiup di permukaan sangat kencang sehingga lapisan mix layer juga semakin tebal. Salinitas pada musim ini mengalami peningkatan pada lapisan mix layer. Namun kecepatan suara pada lapisan ini menurun sekitar 1535 m/s² pada permukaan dan menurun seiring dengan menurunnya temperatur pada lapisan mix layer karena musim dingin yaitu sekitar 25⁰ C.

Pada musim Semi angin yang bertiup pada daerah mix layer mulai berkurang sehingga lapisan mix layer semakin menipis.  Salinitas di lapisan mix layer pada musim ini mulai menurun dan temperatur pada musim ini sekitar 25⁰ C. hal ini menyebabkan kecepatan suara pada musim ini menurun yaitu berkisar antara 1500 – 1535 m/s².

Pada musim Panas angin yang bertiup pada lapisan mix layer tidak begitu kencang sehingga menyebabkan lapisan mix layer mejadi lebih tipis. Namun pada musim ini temperatur menjadi lebih tinggi yaitu sekitar 28⁰C. temperatur yang tinggi biasanya menyebabkan kenaikan pada kecepatan suara di air. Namun hal ini tidak terjadi pada musim ini. Kecepatan suara pada musim ini mengalami penurunan. Hal ini disebabkan karena menurunnya tingkat salinitas pada musim ini.

Analisis Profil Suhu

            Suhu berpengaruh terhadap cepat rambat udara dalam air, sehingga dapat dilihat pada grafik dimana grafik kecepatan suara dan grafik temperatur hampir selalu sama di setiap musimnya. Sehingga dari pengamatan grafik tersebut kita dapat menyimpulkan bahwa suhu berbanding lurus dengan kecepatan suara di air. Semakin tinggi suhu maka kecepatan suara juga semakin meningkat begitu pula sebaliknya. Pada lapisan mix layer penurunan suhu yang konstan menyebabkan kecepatan suara pada lapisan ini cenderung bertambah sedikit. Kemudian saat memasuki lapisan termoklin dimana terjadinya penurunan suhu yang drastis menyebabkan kecepatan suara pada lapisan ini juga cenderung menurun. Saat memasuki lapisan Deep Layer kecepatan suara masih menurun namun saat berada di lapisan terdalam hamper mendekati Bottom Sea terjadi kenaikan kecepatan suara kembali. Hal ini terjadi karena pada daerah Bottom sea terjadi penurunan tekanan yang lebih mendominasi daripada penurunan suhu, sehingga pada daerah ini kecepatan suara cenderung mengalami sedikit kenaikan. Kecepatan suara lebih didominasi oleh tekanan daripada suhu.

Analisis Profil Salinitas

            Salinitas mengalami kenalikan pada lapisan mix layer namun mengalami penurunan pada lapisan termoklin dan mengalami kenaikan kembali pada lapisan deep layer. Salinitas dipengaruhi oleh sirkulasi air, curah hujan dan penguapan. Pada musim panas dan gugur penguapan yang terjadi relatif tinggi sehingga menyebabkan salinitas pada lapisan mix layer mengalami penurunan dibandingkan dengan musim lainnya. Pada lapisan termoklin salinitas mengalami penurunan. Hal ini disebabkan karena adanya sirkulasi air yang terjadi pada lapisan termoklin yang menyebabkan kadar garam tinggi naik ke atas sehngga salinitas pada lapisan termoklin mengalami penurunan.

Salinitas berpengaruh pada kecepatan suara di dalam air. Salinitas berbanding lurus dengan kecepatan suara. Semakin tinggi salinitas maka semakin tinggi pula kecepatan suaranya dan begitu pula sebaliknya. Kecepatan suara juga seharusnya berkurang karena kenaikan salinitas karena kenaikan salinitas meningkatkan densitas suatu perairan Akan tetapi kenaikan salinitas meningkatkan modulus axial (larutan menjadi kurang kompres), sehingga tiap kenaikan salinitas akan meningkatkan cepat rambat bunyi. Namun pada lapisan mix layer salinitas cenderung bertambah sedangkan kecepatan suara cenderung konstan.Hal ini menandakan bahwa salinitas kurang mempengaruhi kecepatan suara di dalam air dibandingkan dengan temperatur dan tekanan. Pada musim gugur dan musim dingin lapisan mix layer semakin tebal karena angin yang semakin kencang di permukaan sehingga menyebabkan lapisan yang tercampur semakin tebal.

Analisis Kecepatan Suara

            Kecepatan suara pada lapisan mix layer mengalami kenaikan kemudian mengalami penurunan pada lapisan termoklin dan mengalami kenaikan kembali pada lapisan deep layer. Kecepatan suara dipengaruhi oleh banyak faktor yaitu temperature, salinitas dan kedalaman. Dimana kedalaman berpengaruh pada pertambahan tekanan di dalam air. Hal ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

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

Dimana T menyatakan Suhu, S menyatakan Salinitas dan Z menyatakan Kedalaman.

            Dari rumus tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi temperatur, salinitas, dan kedalaman maka semakin tinggi pula kecepatan suara. Pada lapisan termoklin kecepatan suara menurun hal ini disebabkan karena temperatur mengalami penurunan walaupun kedalaman bertambah besar. Pada lapisan deep layer kecepatan suara mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan karena temperatur mengalai penurunan yang konstan sedangkan kedalaman dan salinitas mengalami peningkatan. 

Referensi :

http://www.ncdc.noaa.gov/

http://digilib.itb.ac.id.amiamaliaa-27712-3-2007ta-2.pdf

http://digilib.its.ac.id%2Fpublic%2FITS-paper-23741.pdf