2.5 Model Jackson
Model Jackson merupakan bentuk hubungan empiris sederhana yang didapatkan dari hasil perhitungan terhadap sejumlah parameter yang dianggap
memiliki pengaruh yang besar pada proses backscattering dari dasar laut. Sejumlah penelitian telah dilakukan secara cermat untuk mendapatkan
perbandingan antara hasil yang didapakan pada pengukuran lapangan dengan model yang digunakan Jackson et al. 1986; APL-UW 1994; Mulhearn 2000;.
Model Jackson digunakan karena mampu menjelaskan intensitas dari proses backscattering yang berbeda yang dihasilkan oleh jenis sedimen yang berbeda.
Model Jackson mengkalkulasikan backscattering sebagai fungsi dari grazing angle, bukan sebagai fungsi waktu sebagaimana yang terdapat pada echosounder
Mourad Jackson 1989. Model tersebut menjumlahkan seluruh backscattering, dari permukaan dan volume sedimen, yang mengenai elemen dari dasar laut pada
grazing angle θ
g
Mulhearn 2000. Pengembangan model Jackson dapat dilakukan untuk memodelkan backscattering sebagai fungsi dari waktu, dilakukan pada
sekitar sudut normal Strenlicht Moustier 2003.
2.5.1 Parameter input model Jackson
Menurut Mourad dan Jackson 1989, terdapat enam parameter yang mempengaruhi nilai hamburan dari permukaan air-sedimen. Parameter-parameter
geoakustik tersebut adalah:
ρ = rasio dari densitas massa sedimen terhadap densitas massa air, atau
disebut density ratio;
v
= rasio dari kecepatan suara sedimen terhadap kecepatan suara air, atau disebut sound speed ratio;
δ = rasio dari bilangan gelombang imajiner terhadap bilangan gelombang
asli untuk sedimen, hal tersebut terkait terhadap koefisien attenuasi suara, juga disebut loss parameter;
γ = eksponen dari power-law, bottom relief spectrum, atau disebut spectral
exponent;
σ
2
= rasio koefisien backscattering dari volume sedimen terhadap koefisien attenuasi dari sedimen, juga disebut parameter volume;
w
2
= kekuatan dari bottom relief spectrum cm
4
pada sebuah bilangan gelombang 1 cm
-1
, juga disebut spectral strength. Sedangkan nilai bottom relief spektrum Wk
r
sendiri didapatkan berdasarkan Persamaan 14.
a r
k w
k W
2
......................................................................... 14 dimana k
a
adalah bilangan gelombang, dengan persamaan:
2
a
k
........................................................................ 15 dimana,
adalah panjang gelombang Mourad dan Jackson 1989 menyebutkan bahwa dalam kebanyakan kasus
parameter
ρ,
v
, δ, γ, dan w
2
tidak diketahui nilainya, sehingga dikembangkan sebuah bentuk hubungan sederhana dari setiap parameter tersebut. Hubungan
parameter geoakustik tersebut didapatkan dari hasil pengukuran pada berbagai jenis tipe sedimen, seperti yang disajikan pada Tabel 2. Parameter-parameter
tersebut kemudian dihubungkan dengan nilai ukuran butiran rata-rata, d sebagai input yang diekspresikan dalam bentuk logaritmik Mz, sesuai dengan Persamaan
16. Mz = - log
2
dd = - 3.32 log
10
dd ........................................... 16
dimana d = ukuran butiran rata-rata dalam mm, dan
d = diameter referensi, 1 mm.
Tidak semua paramater-parameter dalam model Jackson memiliki hubungan yang kuat dengan Mz. Parameter
γ, w
2
, dan
2
cenderung memiliki hubungan yang lemah dengan Mz, sehingga biasanya diberikan angka standar default yang
memungkinkan. Hubungan tiap parameter dalam Model Jackson dapat dilihat pada Lampiran 1.
Nilai ukuran butiran d diperoleh dari perhitungan nilai rata-rata ukuran butiran dari sampel sedimen berdasarkan persentase bobot pada tiap fraksi
sedimen. Kemudian, Jenis atau tipe sedimen umumnya ditentukan berdasarkan skema yang didapat dari Segitiga Folk Folk, 1974 seperti yang terlihat pada
Gambar 10.
Tabel 2 Model input dalam batas jenis sedimen.
Nama Sedimen Mz
ρ ν
δ σ
2
γ w
2
Rough Rock ---
2.50 2.50
0.01374 0.002
3.25 0.20693
Rock ---
2.50 2.50
0.01374 0.002
3.25 0.01862
Cobble, Gravel, Pebble ---
2.50 1.80
0.01374 0.002
3.25 0.01603
Sandy Gravel -1.0
2.492 1.3370
0.01705 0.002
3.25 0.012937
Very Coarse Sand -0.5
2.401 1.3067
0.01667 0.002
3.25 0.010573
Muddy Sandy Gravel 0.
2.314 1.2778
0.01630 0.002
3.25 0.008602
Coarse Sand, Gravelly Sand 0.5
2.231 1.2503
0.01638 0.002
3.25 0.006957
Gravelly Muddy Sand 1.0
2.151 1.2241
0.01645 0.002
3.25 0.005587
Medium Sand 1.5
1.845 1.1782
0.01624 0.002
3.25 0.004446
Muddy Gravel 2.0
1.615 1.1396
0.01610 0.002
3.25 0.003498
Fine Sand, Silty Sand 2.5
1.451 1.1073
0.01602 0.002
3.25 0.002715
Muddy Sandy Gravel 3.0
1.339 1.0800
0.01728 0.002
3.25 0.002070
Very Fine Sand 3.5
1.268 1.0568
0.01875 0.002
3.25 0.001544
Clayey Sand 4.0
1.224 1.0364
0.02019 0.002
3.25 0.001119
Coarse Silt 4.5
1.195 1.0179
0.02158 0.002
3.25 0.000781
Sandy Silt, Gravelly Mud 5.0
1.169 0.9999
0.01261 0.002
3.25 0.000518
Medium Silt, Sand-Silt-Clay 5.5
1.149 0.9885
0.00676 0.001
3.25 0.000518
Sandy Mud 6.0
1.149 0.9873
0.00386 0.001
3.25 0.000518
Fine Silt, Clayey Silt 6.5
1.148 0.9861
0.00306 0.001
3.25 0.000518
Sandy Clay 7.0
1.147 0.9849
0.00242 0.001
3.25 0.000518
Very Fine Silt 7.5
1.147 0.9837
0.00194 0.001
3.25 0.000518
Silty Clay 8.0
1.146 0.9824
0.00163 0.001
3.25 0.000518
Clay all grades 9.0
1.145 0.9800
0.00148 0.001
3.25 0.000518
Sumber: APL-UW 1994.
Sumber: Folk 1974.
Gambar 10 Skema segitiga Folk yang digunakan dalam penentuan jenis sedimen.
2.5.2 Pendekatan Kirchhoff
Kategori