3. TEORI PANTULAN DASAR PERAIRAN
Laut merupakan suatu lingkungan yang sangat kompleks baik ditinjau dari segi biotik maupun abiotik. Tak terkecuali dengan dasar perairan, dasar perairan
merupakan satu medium yang dihuni oleh berbagai biota baik yang berukuran kecil hingga yang berukuran besar. Demikian pula dari segi abiotik bahwa dasar
perairan merupakan suatu medium dengan berbagai tipe ukuran partikel yang menyusunnya dari yang bersifat halus seperti lumpur hingga yang berukuran
besar seperti batu-batuan.
3.1 Pantulan Gelombang Akustik dari Dasar Permukaan
Metode hidroakustik mampu melakukan pengukuran terhadap kuat atau lemahnya pantulan dasar perairan dari berbagai tipe partikel. Secara ringkas,
gelombang akustik yang terjadi pada antar muka interface air laut-dasar laut mencakup pantulan dan pembauran pada daerah itu dan transmisi di medium
kedua. Proses ini ditentukan secara umum dengan beda impedansi akustik
c ρ
= Ζ
antara kedua media. Pada kasus dataran yang paling sederhana, keadaan gelombang normal, koefisien refleksi tekanan akustik
ℜ
ditentukan sebagai Clay and Medwin, 1977:
u u
l l
u u
l l
u l
u l
r i
c c
c c
p p
ρ ρ
ρ ρ
+ −
= Ζ
+ Ζ
Ζ −
Ζ =
= ℜ
dimana
i
p
dan
r
p
masing-masing menunjukkan tekanan gelombang datang incident dan terpantul reflected,
Ζ
adalah tahananimpedansi akustik,
ρ
adalah densitas media,
c
adalah kecepatan suara, sedangkan
u
dan
l
menunjukkan media atas dan bawah. Meskipun rumus ini didasarkan pada dan sesuai untuk interface cair-cair, ini tetap dapat diterapkan pada interface cair-
padat, dan ini adalah pendekatan yang paling sederhana untuk pendekatan antar muka interface air laut-dasar laut Gambar 14.
………………………………. 1
i
ϕ
i r
ϕ ϕ =
i
p
r
p
u u
c ρ
l l
c ρ
t
p
t
ϕ
z
i
ϕ
i r
ϕ ϕ =
u u
c ρ
l l
c ρ
t
ϕ z
i
u
r
u
t
u
a Kondisi Pertama
t r
i
p p
p =
+
b Kondisi Kedua
t t
i r
i t
u u
u ϕ
ϕ ϕ
cos cos
cos =
+
Gambar 14. Refleksi gelombang pada dua media Siwabessy, 2001 Ada beberapa kendala yang mempengaruhi sinyal pantul menjadi
berbeda dari pulsa Akustik yang datangdikirimkan Siwabessy, 2001: 1 ketidaksesuaian impedansi akustik dari air laut-dasar laut menyebabkan
pembauran permukaan dari pulsa utama, 2 parameter akustik dari instrument,
3 penetrasi sinyal akustik pada dasar laut menyebabkan besarnya pembauran pulsa utama,
4 arah pemantulan pada interface air laut - dasar laut akibat dari kekasaran dasar laut,
5 keterlambatan waktu kembali yang miring karena penyebaran yang bulat dengan perubahan kedalaman,
6 respon pembauran dari permukaan laut, gelembung-gelembung permukaan, dan lambung kapal untuk gema dasar akustik kedua,
7 kemiringan dasar laut, 8 penyerapan akustik air laut,
9 derau noise.
Pada saat gelombang hidroakustik mengenai permukaan dasar perairan, sebagian energi akan menembus dasar perairan dan sebagian kembali ke transducer. Pada frekuensi
rendah, pantulan dasar akustik ditentukan oleh sedimen dasar perairan yang berbeda- beda. Dasar perairan yang sangat keras memiliki pantulan dasar yang lebih kuat dari
dasar perairan yang lunak. Dasar perairan yang keras memiliki pantulan lebih besar dari dasar perairan yang halus dan seterusnya. Gambar 15 menggambarkan
hubungan kekuatan pantulan dan sudut datang pada variasi frekuensi 1; 2; 3,5;7 dan 14 KHz pada dasar abyssal plain.
Gambar 15. Hubungan sudut datang dan nilai pantulan dasar pada berbagai frekuensi Siwabessy, 2001
Gambar 16 menggambarkan hubungan antara sudut datang dengan pantulan pada dasar perairan yang sangat kasar dengan menggunakan frekuensi
1; 2; 3,5;7 dan 14 KHz. Di sini terlihat pada seluruh frekuensi menunjukkan penurunan.
Gambar 16. Hubungan sudut datang dengan pantulan dasar yang sangat kasar pada variasi frekuensi Siwabessy, 2001
Adapun hubungan pantulan dasar terhadap tipe dasar perairan yang berbeda batu, kerikil, pasir dan lumpur ditunjukkan pada Gambar 17.
3.2 Atenuasi Suara dalam Sedimen
Kategori