1. CAHAYA DAN BUNYI
DALAM AIR LAUT
Kelompok 4:
Said Muksin (A1A509205)
Nur Latiffah (A1A509207)
Fitriana Odise Budiarty (A1A509209)
Pratiwi (A1A509210)
Khairul Adyatma (A1A509219)
Nani Agustina (A1A509259)
Agus Asnawi (A1A509260)
Muzwar Elfandani (A1A509264)
2. CAHAYA BAWAH AIR
• Cahaya adalah bentuk radiasi elektromagnetik
yang bergerak dengan kecepatan yang
mendekati 3 X 108 ms-1 dalam ruang hampa
(berkurang menjadi 2,2 X 108 ms-1 dalam air
laut). Oseanografer tertarik pada cahaya
bawah air dalam konteks penglihatan dan
fotosintesis.
3. Iluminasi dan Penglihatan
• Di zona fotik dan bagian atas zona afotik,
benda-benda di dalam laut diterangi oleh
sinar matahari (atau cahaya bulan) yang
intensitasnya berkurang secara eksponensial
terhadap kedalaman karena diatenuasi oleh
penyerapan dan penyebaran
4. Downwelling irradiance
terdifusi yaitu tanpa arah
karena penyinaran cahaya
pada suatu objek di bawah
air tidak mengambil jalur
terpendek dari permukaan
laut; dan cahaya tersebar
jauh dari objek dan ke
arahnya (a). Supaya objek
terlihat, sinar yang keluar
dari objek harus secara
langsung karena bayangan
yang coherent hanya
terbentuk jika cahaya
langsung dari objek ke
mata atau kamera (b).
5. Iluminasi dan penglihatan bawah air. Semakin keruh air maka
semakin besar atenuasi cahaya akibat penyerapan dan sebaran
dan semakin kurang iluminasi pada kedalaman tertentu, semakin
pendek jarak objek yang dapat dilihat. (The Open University,
1995).
6. Visibilitas Bawah Air: Melihat dan
Dilihat
• Visibilitas adalah mengenai kontras. Suatu objek
dapat terlihat karena mempunyai warna yang
berbeda dengan latar belakangnya atau berbeda
kecerahan (atau keduanya).
• Di tingkat sinar yang lebih rendah beberapa dunia
bawah air, mata hewan yang dapat membedakan
warna dalam keadaan normal harus
menggunakan sel penglihatan malam yang lebih
sensitif karena semuanya terlihat abu-abu.
7. Pengukuran
• Alat yang digunakan untuk pengukuran cahaya
bawah air terbagi dalam 3 kategori:
1. Beam transmissometer mengukur atenuasi
cahaya paralel (eollimated) dari sumber
intensitas yang diketahui dalam jarak tetap.
2. Irradiance meter menerima cahaya datang
dari semua arah.
3. Turbiditas meter atau nephelometer
mengukur langsung penyebaran dalam air.
8. Warna di Laut
• Hewan merah terlihat merah karena merefleksikan
sinar merah dan satu-satunya sinar yang ada dari
downwelling irradiance di zona ‘twilight’ adalah biru-
hijau.
• Pigmen karotenoid yang memberikan warna merah
mempunyai penyerapan maksimum dalam panjang
gelombang yang diemisi oleh kebanyakan organ-organ
bioluminescent (fotofors). Ini berarti bahwa ikan merah
tidak akan terlihat dalam ‘headlamp’ yang
menggunakan organ sinar untuk mengiluminasikan
mangsa seperti Diaphus.
9. • Air laut yang tidak produktif membawa sedikit
atau tidak ada alga atau substan kuning.
Karena itu ‘air tawar berwarna biru’. Warna
biru kadang- kadang disebut ‘warna padang
pasir’ lautan dan merupakan ciri khas
kebanyakan air tropis.
• Pada air yang produktif, warna merahdiserap
oleh air dan warna biru diserap oleh substan
kuning. Akibatnya ‘laut-hijau’, yaitu warna
khas air produktif lintang tengah.
10. Radiasi Elektromagnetik dan Remote
Sensing Lautan
• Remote sensing pasif menggunakan panjang
gelombang visibel dan dekat infra merah yang
direfleksikan dan juga radiasi panjang gelombang infra
merah yang lebih panjang dan radiasi gelombang micro
untuk memperoleh informasi tentang warna (dan
produksi biologi dan kekeruhan), temperatur dan
tutupan es di permukaan lautan.
• Remote sensing aktif melibatkan transmisi pulsa
microwave (radar) dari pesawat terbang atau satelit
pada panjang gelombang beberapa cm, yang kemudian
diikuti dengan pengukuran dan analisis sinyal yang
direfleksikan oleh permukaan.
11. • Seperti diketahui bahwa radiasi
elektromagnetik hanya mampu melewati air
dalam jarak yang pendek sehingga remote
sensing dan fotografi aerial memberikan
informasi langsung hanya mengenai air di
permukaan dan dekat permukaan tergantung
panjang gelombang. ditambah lagi gelombang
dan pola ripple dapat bervariasi berdasarkan
batimetri yang kadang-kadang diperoleh dari
citra radar.
12. BUNYI BAWAH AIR
• bunyi adalah bentuk tekanan gelombang dan
terbentuk oleh vibrasi yang menghasilkan zona-
zona alternatif kompresi (molekul- molekul saling
merapat) dan rarefaksi (molekul-molekul saling
menjauh). Semua bunyi hasil vibrasi (contohnya :
vibrasi membran pembesar suara atau vibrasi
bunyi hewan laut-dalam). Gelombang-
gelombang bunyi tidak sinusoidal seperti yang
kita ketahui sebagai gelombang normal, tetapi
tekanan akustik naik dan turun secara sinusoidal.
13. Karakteristik Utama Gelombang Bunyi
di Lautan
• Panjang gelombang energi akustik di laut
berkisar antara 50 m dan 1 mm. Ambil
kecepatan bunyi dalam air laut sebesar 1500
ms-1, ini berhubungan terhadap frekuensi dari
30 Hz hingga 1,5 MHz. (sebagai perbandingan,
frekuensi bunyi di atas 20kHz tidak dapat
didengar oleh telinga manusia normal.)
14. Laju Bunyi: Refraksi dan Jalur Bunyi
• Laju, c, gelombang kompresional diberikan
oleh:
• Axial modulus materi adalah pengukuran
elastisitas dalam konteks kemampuan untuk
memperoleh bentuk asli mengikuti kompresi
dan resistan terhadap kompresi tersebut; jadi,
axial modulus air lebih besar dari udara.
15. • Axial modulus dan densitas air laut tergantung
pada temperatur, salinitas dan tekanan
sehingga c menjadi fungsi yang agak kompleks
dari tiga variabel dalam lautan.
• Penambahan pada kedalaman 100 m akan
menghasilkan penambahan tekanan sebesar
10 atmosfer (106 N m-2), dan pengaruhnya
adalah penambahan c sebesar 1,8 ms-1.
16. • Rumus empiris untuk laju bunyi dalam air laut
dengan kisaran temperatur 60C-170C adalah:
c = 1410 + 4,21T – 0,037T2 + 1,14S + 0,018d
dimana T dan S adalah temperatur dan
salinitas dan d adalah kedalaman (meter)
dengan tekanan yang sesuai.
17. Penggunaan Energi Akustik dalam
Lautan
• Kerugian utama dalam menggunakan
gelombang bunyi dibandingkan gelombang
cahaya adalah gelombangnya lebih besar
(frekuensi rendah) yang berarti resolusinya
kurang; yaitu objek yang kecil yang dapat
dibedakan (kira-kira tiga panjang gelombang)
terlihat sangat besar.
18. Aplikasi Energi Akustik di Lautan
1. Sistem akustik pasif: Melibatkan penggunaan
alat-alat penerimaan, hidropon, untuk
mendengar bunyi yang ada seperti yang
diemisikan oleh ikan-ikan paus, ikan, atau kapal
selam.
2. Sonar (Sound Navigation And Ranging): Berupa
sinyal akustik yang diemisikan dan refleksi yang
diterima dari objek dalam air (seperti ikan atau
kapal selam) atau dari dasar laut.
19. 3. Telemetry dan Tracking: Lokasi dapat dikenali
dan objek dilacak di laut jika dilengkapi
dengan peralatan transmisi akustik.
4. Pengukuran arus: Bunyi dapat digunakan
untuk mengukur kecepatan arus dengan
mengeksploitasi Doppler effect dimana
frekuensi bunyi yang diukur dipengaruhi oleh
gerakan relatif antara sumber akustik dan titik
pengukuran.