PENENTUAN PROFIL KECEPATAN ARUS LAUT

MENGGUNAKAN ADCP

ZULFA0503111062

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNRI, 2008

Kecepatan merupakan karakteristik suatu benda yang sedang bergerak atau dengan kata lain, kecepatan adalah turunan pertama terhadap waktu dan posisi. Kecepatan gelombang akustik di dalam air laut 1450m/s, sedangkan di udara 334 m/s (No Name, 2004).

Profil adalah perubahan variable oseanografik terhadap kedalaman, meliputi profil temperature, profil tekanan, profil salinitas, dan profil kecepatan arus. Profil oseanografi memberikan gambaran lautan pada lokasi itu dari atas ke bawah (fungsi kedalaman).

Profil oseanografi menggambarkan bagaimana karakteristik laut yang berubah dari permukaan laut sampai permukaan bawah laut.

Gambar 1. ADCP mengukur kecepatan arus dengan menghadap ke atas.

Salah satu alat yang bekerja berdasarkan efek Doppler dan menggunakan gelombang akustik adalah ADCP (Acoustics Doppler Current Profiler). ADCP adalah suatu jenis alat yang menggunakan sonar untuk mengukur profil arus pada kedalaman tertentu.

TUJUAN Tujuan penulisan makalah ini dimaksudkan untuk

mengetahui bagaimana profil kecepatan arus ditentukan menggunakan ADCP dan bagaimana cara kerja ADCP sehingga bisa menentukan profil kecepatan arus.

BATASAN MASALAH Untuk mengarahkan penulisan pada makalah ini,

permasalahan yang dibahas dibatasi, yakni hanya membahas bagaimana ADCP menentukan profil kecepatan arus laut dan bagaimana cara kerja ADCP sehingga bisa menentukan profil kecepatan arus.

Gelombang Akustik Gelombang akustik merupakan getaran bolak balik (vibrasi)

yang terjadi pada molekul-molekul di dalam medium yang ada di alam baik yang bisa didengar manusia maupun yang tidak bisa didengar manusia. Gelombang akustik merambat melalui suatu medium dengan cara memindahkan energi kinetic dari satu molekul ke molekul lainnya

Efek Doppler Efek Doppler adalah perubahan jelas dalam frekuensi atau

panjang gelombang dari sebuah gelombang yang diterima oleh pengamat bergerak relatif sesuai ke sumber gelombang. Untuk gelombang, seperti gelombang suara, yang menjalar dalam medium gelombang, kecepatan pengamat dan sumber diketahui relatif ke medium di mana gelombang disalurkan. Efek Doppler total dapat merupakan hasil dari gerakan sumber atau gerakan pengamat. Tiap efek ini dianalisis secara terpisah (No Name, 2004).

Metodologi ADCP memancarkan bunyi pada

frekuensi tertentu dan menangkapnya kembali dalam bentuk echo dari bunyi yang terhambur dalam air. Penghambur bunyi adalah partikel-partikel kecil atau plankton yang dapat memantulkan bunyi kembali ke ADCP. Bunyi tersebut terhambur ke segala arah (Gambar 2). Bunyi yang terhambur ini mengalami pergeseran frekuensi yang disebut pergeseran Doppler. Dengan mengukur frekuensi dari pergeseran doppler ini dan membandingkannya dengan frekuensi asal, kecepatan partikel akan diketahui (No Name, 2007).

Gambar 2. Prinsip Kerja ADCP mengukur kecepatan arus.

Peralatan Peralatan yang digunakan adalah perangkat ADCP

(Acoustics Doppler Current Profiler) yang terdiri atas:

a. Transduser (biasanya 4 buah).  Transduser pada ADCP biasanya dilengkapi

dengan penerima, amplifier, suatu jam yang akurat, sensor temperature, kompas, pitch dan sensor roll, pengubah analog ke digital, memori, processor, dan petunjuk mulai dari mengembalikan sinyal, menentukan pergeseran Doppler sampai menentukan arah dan sensor lain (No name, 2004).

b. Kabel.

Pembahasan  ADCP adalah suatu jenis alat yang memanfaatkan

gelombang akustik untuk mengukur profil kecepatan arus pada fungsi kedalaman tertentu. ADCP yang digunakan biasanya terdiri atas empat transduser yang beroperasi pada frekuensi ultrasonic tertentu. Prinsip kerja ADCP sama dengan prinsip kerja Loud speaker di udara (No Name, 2004). 

Prinsip dasar penentuan profil kecepatan arus laut adalah pulsa bunyi di transmisikan ke dalam air dari satu atau lebih transduser. Bunyi yang dipancarkan tadi akan menumbuk partikel-partikel seperti sedimen, plankton, atau gelembung-gelembung dalam air. Sebagian bunyi tadi akan dipantulkan kembali ke transduser oleh partikel-partikel dan transduser akan menerima pulsa-pulsa bunyi tersebut. Gerakan-gerakan partikel menyebabkan pergeseran pada beberapa karakteristik pulsa-pulsa bunyi yang dipantulkan. pergeseran ini dikenal dengan pergeseran Doppler

Besarnya pergeseran Doppler ini sebanding dengan kecepatan partikel. karena partikel-partikel bergerak dengan kecepatan yang sama dan dalam arah yang sama, maka kecepatan air sama dengan kecepatan partikel. Dan dengan mengetahui kecepatan ini, maka dapat ditentukan profil kecepatan arus untuk fungsi kedalaman (No Name, 2007).

ACDP dapat digunakan untuk mengetahui profil kecepatan arus dengan memanfaatkan efek Doppler sebagai pembanding untuk menentukan kecepatan arus yakni dengan cara memancarkan bunyi pada frekuensi tertentu dan menangkapnya kembali dalam bentuk echo dari bunyi yang terhambur dalam air. Penghambur bunyi adalah partikel-partikel kecil atau plankton yang dapat memantulkan bunyi kembali ke ADCP. Bunyi ini terhambur ke segala arah. Ketika bunyi yang terhambur bergerak ke arah ADCP, bunyi yang terdengar mengalami pergeseran Doppler dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi awal, dimana frekuensi rendah ini sebanding dengan kecepatan relative antara penghambur dengan ADCP. Dengan mengukur bunyi dari pergeseran Doppler ini dan membandingkannya dengan frekuensi asal (frekuensi awal), maka kecepatan partikel akan dapat ditentukan. Karena arah arus sama dengan partikel, maka kecepatan arus sama dengan kecepatan partikel.

No Name (2002), No Name (2002), Cahaya Dan Bunyi Dalam Air LautCahaya Dan Bunyi Dalam Air Laut, , http://tblog.com./templates/index.php?bid=gomes0512&static=374225. . 

No Name (2004), No Name (2004), Acoustics Doppler Current ProfilerAcoustics Doppler Current Profiler, , http://en.wikipedia.org/wiki/ACDP..

No Name (2004), No Name (2004), ADCP – Acoustics Doppler Current ADCP – Acoustics Doppler Current ProfileProfile, , http://www.sontek.com/adcp.htm..

  No Name (2004), No Name (2004), Arus Laut Dan Pemecah OmbakArus Laut Dan Pemecah Ombak, , http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/1104/11/cakrawala/http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/1104/11/cakrawala/lainnya2.htm. lainnya2.htm. 

No Name (2004), No Name (2004), Karakteristik Air LautKarakteristik Air Laut,,

http://www.suarakarya-online.com/news.html?http://www.suarakarya-online.com/news.html?id=90501id=90501. . 

No Name (2005), No Name (2005), Efek DopplerEfek Doppler,,

http://id.wikipedia.org/wiki/Efek_Dopplerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Efek_Doppler..

No Name (2006), No Name (2006), What is ADCP and why do we use What is ADCP and why do we use it?it?, , http://www.whoi.edu/instruments/viewInstrument.do?http://www.whoi.edu/instruments/viewInstrument.do?id=819id=819..

No Name (2007), No Name (2007), Synopsis of ADCP’s and Their Use Synopsis of ADCP’s and Their Use by the USGS Indiana District Officeby the USGS Indiana District Office, , http://in.water.usgs.gov/hydroacoustics/adcpuses.shthttp://in.water.usgs.gov/hydroacoustics/adcpuses.shtmlml..

Viridi, S., K. Basar, J. S. Kosasih, Novitrian, A. Purqon Viridi, S., K. Basar, J. S. Kosasih, Novitrian, A. Purqon (2003), (2003), Efek DoppleEfek Doppler, r, http://209.85.175.104/search?q=cache:UYjO2C7index2.php%3Foption%3Dcontent%26do_pdf%3D1%26id%3D15+efek+doppler&hl=id&ct=clnk&cd=5&gl=id.

TERIMA KASIH