Kondisi Perairan dan Kecepatan Merambatnya Gelombang Suara Pada Perairan Jepang Bagian Timur

Saya mengambil data dari stasiun yang mengambil sampel di timur negara Jepang. Suhu pada perairan tersebut menurut literatur yang saya baca memang rendah dan akan bertambah rendah pada musim dingin. Negara Jepang memiliki 4 musim yaitu musim dingin (Fuyu), musim semi (haru), musim panas (tsuyu), dan musim gugur (aki). Keempat musim ini memiliki suhu yang berbeda-beda yang berlangsung selama 3 bulan pada setiap musimnya dan bergilir selama satu tahun.

Musim barat atau yang biasa disebut musim dingin berlangsung dari bulan Desember sampai dengan Februari. Musim peralihan 1 atau yang biasanya disebut juga musim semi oleh orang sekitar, memiliki suhu di daratan yang masih dingin berkisar antara 12°-20°C. Musim ini berlangsung selama 3 bulan yaitu Maret, April, dan Mei. Musim panas di negara Jepang berlangsung dari bulan Juni, Juli, dan Agustus, tetapi suhu mulai naik sampai 30°C pada pertengahan bulan Juli. Sisanya, suhu di negara Jepang berkisar antara 18°-22°C selama beberapa bulan tersebut. Pada awal musim peralihan 2 atau musim gugur sering terjadi angin topan yang sangat kuat tepatnya pada bulan September. Hingga pertengahan bulan tersebut, pengaruh tekanan udara yang tinggi dari Pasifik sisa musim panas terasa luar biasa. Namun, setelah itu suhu mulai turun dan musim gugur semakin bisa dirasakan oleh penduduk negara tersebut. Pada bulan November barulah udara terasa lebih dingin karena sudah hampir memasuki musim dingin kembali.

MUSIM BARAT ( DESEMBER – FEBRUARI) PADA LAUT BAGIAN TIMUR JEPANG

Pada musim barat ini, di daerah Jepang sedang mengalami musim dingin. Oleh karena itu suhu yang terdata sangat dingin yaitu antara 2°-7°C dari kedalaman 0-1000 meter. Dari data tersebut dapat kita peroleh nilai kecepatan suaranya. Nilai kecepatan suara yang terlihat tinggi berada pada kedalaman sekitar 100 meter dengan suhu sekitar 6°C, yaitu dengan nilai sekitar 1475-1477,5 m/s. Kecepatan suara juga terlihat tinggi dengan nilai yang sama pada kedalaman antara 800-1000 meter dengan suhu sekitar 3°C. Jika hanya dilihat dari grafik kecepatan suara, kedalaman, dan suhu (grafik yang kiri), dapat disimpulkan bahwa dari permukaan sampai kedalaman sekitar 300 meter mengalami penurunan suhu yang sangat drastis dan hal tersebut juga mengakibatkan penurunan kecepatan suara. Pada kedalaman 300-500 meter terjadi kenaikkan suhu yang menyebabkan nilai kecepatan suaranya juga meningkat. Tetapi pada kedalaman 600-1000 meter yang mengalami penurunan suhu yaitu sekitar 3°C tersebut menjadikan nilai kecepatan suaranya juga meningkat kembali. Jika dilihat dari grafik kedalaman, salinitas, dan kecepatan suara (grafik yang kanan), salinitas tersebut menurun pada kedalaman 0-300 meter tepatnya pada mixed layer. Kemudian salinitas kembali meningkat seiring dengan semakin dalam perairan tersebut dan kecepatan suaranya juga meningkat.

Menurut saya, pada lapisan atas atau mixed layer yang masih terkena pengaruh angin dapat mempengaruhi kecepatan suara di lapisan tersebut. Ketika sudah mencapai lapisan thermocline dan deep layer, angin sudah tidak berperan dalam kecepatan suara tersebut, dengan demikian semakin dalam perairan tersebut maka semakin cepat pula gelombang suara dapat merambat. Jadi, kecepatan suara tidak berpengaruh dengan salinitas atau suhu di perairan melainkan sangat berpengaruh terhadap kedalaman dan interaksi antara permukaan dengan atmosfer.

MUSIM PERALIHAN 1 (MARET – MEI) PADA LAUT BAGIAN TIMUR JEPANG

Tidak berbeda jauh dengan musim barat, pada musim peralihan 1 ini suhunya masih sangat dingin yaitu berkisar antara 1°-6.5°C dengan salinitas antara 33-35 psu. Pada grafik di atas, data tersebut menunjukkan kedalaman sampai lebih dari 2000 meter yang dilengkapi dengan nilai suhu yang turun drastis pada mixed layer dan kembali naik dari kedalaman sekitar 200-500 meter pada lapisan thermocline dan kembali mengalami penurunan suhu sampai kedalaman 2000 meter dari 3.5°C sampai dengan 1.8°C. Nilai kecepatan suara dari grafik kedalaman, suhu, dan kecepatan suara (grafik kiri), memiliki nilai yang lebih kurang sama dengan grafik pada musim barat, hanya saja pada grafik musim barat kedalaman yang terdata hanya sampai 1000 meter.  Jika dilihat grafik kedalaman, salinitas, dan kecepatan suara juga didapat bahwa salinitas bertambah seiring dengan bertambahnya kedalaman perairan tersebut. Nilai kecepatan suara yang terdata dari grafik tersebut juga mengalami peningkatan pada kedalaman 500-2000 meter tanpa dipengaruhi oleh nilai salinitasnya.

Sama seperti analisis pada grafik musim barat, saya masih berpendapat bahwa nilai kecepatan suara tidak bergantung dengan suhu dan salinitas pada suatu perairan melainkan sangat berpengaruh dengan kedalaman dan interaksi perairan dengan atmosfer pada mixed layer.

MUSIM TIMUR (JUNI – AGUSTUS) PADA LAUT BAGIAN TIMUR JEPANG

Pada musim timur di negara Jepang sedang mengalami musim panas yaitu pada bulan Juni-Agustus. Nilai kecepatan suara pada permukaan dengan suhu hampir mencapai 20°C sangat tinggi yaitu mencapai 1520m/s dan mengalami penurunan sampai kedalaman hampir 500 meter dan suhu pada perairan tersebut juga turun. Penurunan suhu kembali terjadi sampai kedalaman 2000 meter tetapi gelombang suara makin cepat merambat dari 1470m/s sampai dengan sekitar 1490m/s. Dari grafik salinitas (kanan), terlihat juga bahwa salinitas menurun pada kedalaman 0-300 meter dan kecepatan suara menurun pula. Ketika kedalaman 500-2000 meter dimana salinitas meningkat, kecepatan suara juga kembali meningkat hingga 1490m/s pada kedalaman 2000 meter.

Kali ini suhu dan salinitas terlihat berpengaruh terhadap perubahan nilai kecepatan gelombang suara merambat pada perairan ini. Tetapi seperti sebelumnya, dengan bertambah dalamnya suatu perairan juga masih berpengaruh pada kecepatan gelombang suara tersembut merambat.

MUSIM PERALIHAN 2 (SEPTEMBER – NOVEMBER) PADA LAUT BAGIAN TIMUR JEPANG

Pada musim peralihan 2 di mana pada musim ini merupakan musim peralihan dari musim timur ke musim barat yang berarti sedikit demi sedikit akan mengalami kenaikan suhu. Terlihat jelas pada grafik kiri dari kedalaman sekitar 100 meter sampai ke kedalaman 2000 meter terjadi peningkatan kecepatan gelombang suara merambat dengan suhu yang terdata tidak lebih dari 2°-3°C. Terlihat juga pada grafik kanan, terjadi peningkatan salinitas dari kedalaman antara 250 meter yaitu sekitar 33.3 psu sampai dengan 2000 meter dengan salinitas sekitar 34.6 psu. Kecepatan merambatnya gelombang suara  pada grafik kanan sudah mulai terlihat jelas dari kedalaman 250 meter yaitu 1460m/s sampai dengan 1490m/s pada kedalaman 2000 meter.

Dari analisis kedua grafik tersebut, saya berpendapat bahwa memang suhu dan salinitas tidak berpengaruh pada kecepatan suatu gelombang suara merambat karena walaupun suhu pada perairan tersebut konstan pada 2°-3°C kecepatan suaranya tetap bertambah, dan walaupun salinitasnya terus bertambah dari 33.2-34.6 psu kecepatan suaranya juga tetap bertambah seiring dengan bertambah dalamnya suatu perairan.

Maka dari itu, dari hasil analisis delapan grafik tersebut di atas, gelombang suara akan lebih cepat merambat semakin bertambahnya kedalaman di suatu perairan tidak berpengaruh terhadap suhu dan salinitasnya. Kecepatan gelombang suara merambat juga dipengaruhi oleh interaksi antara perairan tersebut dengan atmosfer yaitu angin. Karena angin berpengaruh terhadap aktivitas mixed layer maka kecepatan gelombang suara merambat juga mengalami penurunan.