karena semakin besarnya gaya yang bekerja pada lapisan yang lebih dalam. Satuan dari tekanan dalam cgs adalah dynes/cm2, sedangkan dalam mks adalah Newton/m2. Satu Pascal sama dengan satu Newton/m2. Dalam oseanografi, satuan tekanan yang digunakan adalah desibar (disingkat dbar), dimana 1 dbar = 10-1 bar = 105 dynes/cm2 = 104 Pascal.
Bagaimana dengan tekanan di laut? Di laut, gaya gravitasi yang bekerja (ke arah bawah) akan diimbangi oleh gaya akibat adanya perbedaan tekanan tersebut (ke arah atas), sehingga air yang bergerak ke bawah tidak akan mengalami percepatan. karena Gaya tekanan bekerja dari tekanan yang berbeda pada satu titik ke titik lainnya. Gaya ini bekerja dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah.
Alat-Alat yang berhubungan dengan pengukuran tekanan dalam laut.
1. CTD (Conductivity Temperature Depth).
Secara umum, sistem CTD terdiri dari unit masukan data, sistem pengolahan, dan unit luaran. CTD digunakan untuk mengukur karakteristik air seperti suhu, salinitas, tekanan, kedalaman, dan densitas.
Unit pengolah terdiri dari sebuah unit pengontrol CTDS (CTD Sensor) dan komputer yang dilengkapi perangkat lunak. Unit pengontrol berfungsi sebagai pengolah sinyal CTD, penampil hasil pengukuran serta pengubah sinyal analog ke digital. CTD mengontrol setiap kegiatan akusisi dan pengambilan sampel serta kalibrasi. Setiap penekanan tombol fungsi sesuai pada menu, maka printer akan mencetak posisi, kedalaman, salinitas, konduktifitas dan temperatur sehingga kronologis kegiatan pengoprasian CTD dapat terekam.
Sensor adalah sebuah piranti yang mengubah fenomena fisika menjadi sinyal elektrik. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas).
a. Sensor Tekanan.
Sensor tekanan merupakan sensor yang memanfaatkan hubungan langsung antara tekanan dan kedalaman. Sensor ini terdirai dari tahanan yang berbentuk seperti jembatan wheatsrone kemudian dinamakan strain gauge. Strain gauge merupakan alat resistansi yang berubah ketika mendapat tekanan, Tahanan ini akanmemegang peranan ketika mendapat gaya dalam bentuk fisika seperti tekanan, beban (berat), arus dll. (Herunadi, 1998).
Cara kerja:
CTD diturunkan ke kolom perairan dengan menggunakan winch disertai seperangkat kabel elektrik secara perlahan hingga ke lapisan dekat dasar kemudian ditarik kembali ke permukaan. CTD memiliki tiga sensor utama, yakni sensor tekanan, sensor temperatur, dan sensor untuk mengetahui daya hantar listrik air laut (konduktivitas). Pengukuran tekanan pada CTD menggunakan strain gauge pressure monitor atauquartz crystal.
Tekanan akan dicatat dalam desibar kemudian tekanan dikonversi menjadi kedalaman dalam meter. Sensor temperatur yang terdapat pada CTD menggunakan thermistor, termometer platinum atau kombinasi keduanya. Sel induktif yang terdapat dalam CTD digunakan sebagai sensor salinitas. Pengukuran data tercatat dalam bentuk data digital. Data tersebut tersimpan dalam CTD dan ditransfer ke komputer setelah CTD diangkat dari perairan atau transfer data dapat dilakukan secara kontinu selama perangkat perantara (interface) dari CTD ke komputer tersambung.
2. Ocean bottom Seismometer
Seismometer mengukur gerakan dalam kerak bumi. Sekitar 90 persen dari seluruh alam terjadi gempa bawah laut, di mana tekanan yang besar dan dingin membuat pengukuran sulit. Seismometer laut-bawah (OBS) dikembangkan untuk tugas ini.
Para ilmuwan menggunakan data seismometer untuk menghitung energi yang dilepaskan oleh gempa bumi, seperti yang besar pada bulan Desember 2004 yang menyebabkan tsunami Samudera Hindia. Dengan menggunakan seismometer sensitif untuk mempelajari gempa bumi kecil, para peneliti sedang bekerja untuk memprediksi gempa bumi besar atau letusan gunung berapi.
ilmuwan lain menggunakan seismometer untuk mengintip di dalam Bumi itu sendiri.Gelombang yang menghasilkan gempa bumi mendapatkan cacat atau melambat ketika mereka melalui bahan yang berbeda dalam bumi. Seismometer dilengkapi dengan jam tepat merekam bentuk dan kecepatan gelombang ini ketika mereka tiba. Setelah gempa bumi, data dari seismometer luas banyak membantu ahli geologi untuk menghitung struktur Bumi mantel dan kerak.
Seismometer dan tekanan
karena seismometer digunakan sebagai indikator terjadinya gempa bumi di bawah laut, maka alat ini juga dapat mengukur tekanan air dibawah laut karena seismometer dapat bertahan di dalam keadaan tekanan laut yang besar dan dingin dibandingkan dengan alat lainnya yang tidak bisa menjangkau daerah bertekanan besar tersebut
Cara kerja :
Seismometer bekerja dengan menggunakan prinsip inersia. Tubuh seismometer terletak aman di dasar laut. Di dalam, massa berat tergantung pada musim semi antara dua magnet. Ketika bergerak bumi, begitu juga seismometer dan magnet, tetapi sebentar massa tetap di tempat itu. Sebagai massa berosilasi melalui medan magnet menghasilkan arus listrik yang langkah-langkah instrumen.
seismometer itu sendiri adalah silinder logam kecil, sisa timbunan footlocker berukuran terdiri dari peralatan untuk menjalankan seismometer (logger data dan baterai), perlahan seismometer tenggelam ke dasar laut, kemudian dengan menggunakan rilis akustik remote control dan flotasi untuk membawa alat kembali ke permukaan.
3. Manometer digital
Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Alat ukur ini sangat sederhana, pengamatan dapat dilakukan langsung dan cukup teliti pada beberapa daerah pengukuran. Manometer kolom cairan biasanya digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan atmosfir). Manometer digital dapat mengukur tekanan air hingga kedalam 25 meter. walaupun tidak memiliki kapasitas kedalam yang dalam, alat ini dapat digunakan dalam pengukuran dalam kehidupan sehari-hari.
4. output pemancar tekanan air
Satu lagi alat yang merupakan output dari pemancar untuk pengukur tekanan air. Alat ini dapat mengukur tekanan yang berkisar dari 100 mbar sampai dengan 1000 bar dari kedalaman laut. Selain itu, alat ini juga dapat menhitung temperatur di kedalaman laut yang berkisar -25C hingga 100C.
3.Densitas Air Laut
Densitas,ρ didefinisikan sebagai massa per satuan volume (g cm-3). Densitas air laut tergantung pada suhu t dan salinitas s sampel dan juga tekanan air laut p sebagai hasil dari kompresibilitas air. Densitas air laut lebih besar dari pada densitas air murni karena adanya kandungan garam (Neuman dan Pierson, 1966). Di permukaan laut, rata-rata densitas sekitar 1.025 g cm-3. Di dalam oseanografi fisik dibutuhkan akurasi penulisan densitas air laut sekitar lima tempat desimal. Sebagai contoh, suhu air laut adalah t=20 oC dan salinitas S=35‰, densitas air laut pada tekanan atmosfer ρ=0 adalah 1.02478 g cm-3. Karena penulisan angka dari densitas air laut selalu dimulai dari 1.0... (dengan pengecualian pada suhu tinggi dan salinitas < 5 ‰) maka untuk menyederhanakan angka tersebut dikenalkan besaran.
blog sebelumnya dapat dilihat
blog selanjutnya dapat di lihat
Tidak ada komentar:
Posting Komentar