BAB II PEMBAHASAN
2.5 Alat Pendeteksi Tsunami
Dikelilingi tiga lempeng tektonik dan berada di jalur cincin api membuat Indonesia memiliki kerentanan tinggi terhadap bencana tsunami. Mengantisipasi hadirnya tsunami, sejumlah lembaga negara menyiapkan dan mengoperasikan berbagai alat deteksi dini tsunami. Mengoptimalkan kinerja alat itu dibarengi dengan peningkatan kesadaran
28
masyarakat akan kebencanaan menjadi kunci mengurangi risiko tsunami di kemudian hari.
Kerentanan Indonesia terhadap tsunami juga ditegaskan dengan data. Lembaga administrasi kelautan dan atmosfer Amerika Serikat atau National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA) mencatat ada 246 kejadian tsunami sejak tahun 416 hingga 2018 di Indonesia. Puncaknya, kedahsyatan sekaligus kengerian tsunami tak lain adalah tsunami Aceh di pengujung 2004 yang merenggut lebih dari 200.000 korban jiwa tak hanya di Indonesia, tetapi juga di 13 negara lainnya. Tahun 2018, Indonesia bahkan dihajar tiga tsunami besar, yakni di Pulau Lombok (NTB), Kota Palu serta sekitarnya (Sulawesi Tengah), dan Selat Sunda. Bencana itu menewaskan 564 orang di Lombok. Gempa, likuefaksi, dan tsunami di Sulawesi Tengah menyebabkan 3.475 orang tewas dan hilang. Tsunami di Selat Sunda menewaskan 437 orang.
Alat-alat deteksi dini tsunami yang dimiliki Indonesia
Pemantauan tsunami di Ina-TOC dilakukan lewat pengumpulan data yang dikirim alat pendeteksi tsunami di tengah laut yakni alat apung (Ina-Buoy), kabel optik (Ina-CBT), dan rambatan gelombang suara (Ina-Cat).
a. Agung Ina Buoy
29
Agung Ina Buoy adalah alat yang digunakan untuk mengukur gelombang laut dan parameternya di perairan dalam. Hukum fisika yang berperan dalam operasi alat ini melibatkan prinsip-prinsip berikut:
• Hukum Archimedes: Prinsip Archimedes menyatakan bahwa benda yang tenggelam dalam cairan akan mengalami gaya apung yang sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh benda tersebut. Agung Ina Buoy biasanya menggunakan struktur apung yang dirancang agar tetap mengambang di permukaan laut. Prinsip Archimedes membantu menjaga buoy agar tetap mengapung.
• Hukum Gerak Newton: Saat gelombang laut mendorong buoy naik dan turun, hukum gerak Newton digunakan untuk mengukur perubahan posisi buoy dan gerakan gelombang. Ini melibatkan prinsip bahwa gaya yang diberikan kepada benda akan menghasilkan percepatan pada benda tersebut.
• Hukum Hooke: Agung Ina Buoy biasanya dilengkapi dengan sensor-sensor untuk mengukur perubahan tekanan dan pergerakan. Prinsip Hooke berperan dalam mengukur deformasi elastis dalam sensor-sensor ini sebagai respons terhadap tekanan dan pergerakan gelombang.
• Hukum Snell: Ketika gelombang laut melewati perbatasan antara air laut dan udara (atau sensor), hukum Snell digunakan untuk menghitung sudut datang dan sudut pantul gelombang. Ini membantu dalam memahami karakteristik gelombang laut.
• Hukum Boyle-Charles: Agung Ina Buoy juga mungkin memiliki sistem pneumatik atau sensor tekanan untuk mengukur perubahan volume udara dalam buoy. Hukum Boyle-Charles dapat digunakan untuk menghitung perubahan tekanan dan volume ini dengan perubahan suhu dan tekanan.
b. Kabel optik Ina CBT
30
Kabel optik Ina CBT adalah kabel serat optik yang digunakan untuk mentransmisikan data dalam bentuk sinyal cahaya melalui serat optik. Prinsip-prinsip fisika yang berperan dalam operasi kabel optik ini termasuk:
• Hukum Pemantulan Cahaya: Cahaya yang masuk ke dalam serat optik akan mengalami pemantulan internal total pada batas antara inti serat dan lapisan penutupnya. Hukum pemantulan cahaya ini memastikan bahwa cahaya tetap terperangkap di dalam serat optik dan tidak bocor ke luar.
• Hukum Brek Refraksi: Hukum ini digunakan untuk menghitung sudut pemantulan internal total yang diperlukan agar cahaya tetap terperangkap di dalam serat optik. Ini berhubungan dengan perbedaan indeks bias antara inti serat dan lapisan penutupnya.
• Hukum Snell: Hukum Snell berperan dalam menghitung sudut pemantulan dan pembiasan cahaya ketika cahaya memasuki atau meninggalkan serat optik. Ini memengaruhi bagaimana sinyal cahaya melewati serat optik.
• Difraksi Cahaya : Difraksi adalah fenomena di mana cahaya melengkung saat melewati celah atau batasan. Dalam serat optik, difraksi bisa mempengaruhi seberapa baik sinyal cahaya tetap terfokus saat bergerak melalui serat, dan desain serat harus meminimalkan efek ini.
• Hukum Dispersi: Hukum fisika ini mencakup cara cahaya berbeda frekuensi merambat dengan kecepatan yang berbeda dalam medium yang berbeda. Dalam serat optik, efek dispersi dapat memengaruhi kualitas sinyal dan jarak yang dapat dicapai sebelum dispersi menyebabkan degradasi sinyal.
• Hukum Hamburan: Hukum ini berhubungan dengan cara cahaya dapat tersebar ketika bertemu dengan partikel atau ketidaksempurnaan dalam serat optik.
Pengelolaan hamburan adalah penting untuk menjaga kualitas sinyal dalam serat optik.
Kabel optik Ina CBT dirancang dengan mempertimbangkan prinsip-prinsip ini untuk mengoptimalkan transmisi data dalam bentuk cahaya melalui serat optik dengan efisiensi tinggi dan minimnya gangguan. Hal ini memungkinkan transmisi data yang cepat dan andal melalui jarak yang jauh.
31
c. Coastal Acoustic Tomography (CAT)
Adalah sebuah teknik yang digunakan untuk memonitor kondisi oseanografi di perairan pesisir dengan mengukur kecepatan suara dalam air. Prinsip-prinsip fisika yang mendasari operasi CAT meliputi:
• Hukum Snell: Ketika gelombang suara merambat antara dua media dengan kecepatan suara yang berbeda, hukum Snell digunakan untuk menghitung sudut kemiringan gelombang. Dalam CAT, ini penting karena gelombang suara merambat melalui lapisan air dengan kecepatan yang berbeda.
• Hukum Fermat: Prinsip Fermat menyatakan bahwa cahaya atau suara akan mengikuti jalur terpendek antara dua titik. Dalam CAT, perangkat akan mengukur waktu tempuh gelombang suara yang dipancarkan dari satu titik ke titik lain. Dengan data ini, informasi tentang perubahan kecepatan suara dalam air dapat diekstraksi.
• Hukum Doppler: Gelombang suara yang dipancarkan dari sumber yang bergerak atau diterima dari objek yang bergerak akan mengalami pergeseran frekuensi Doppler.
Dalam CAT, ini digunakan untuk mengukur kecepatan aliran air laut dengan mengukur pergeseran frekuensi gelombang suara yang dipancarkan.
• Hukum Propagasi Gelombang: Propagasi gelombang suara dalam air dipengaruhi oleh suhu, salinitas, tekanan, dan kedalaman air. Prinsip-prinsip fisika ini digunakan untuk mengkoreksi data CAT agar memberikan informasi yang akurat tentang kondisi oseanografi.
• Hukum Hamburan Suara: Ketika gelombang suara bertemu dengan objek atau perubahan dalam sifat fisik air, seperti garaman atau suhu yang berubah, hamburan suara terjadi. CAT dapat memanfaatkan hamburan suara untuk mengumpulkan data tambahan tentang lingkungan laut.
32
Dengan menggunakan prinsip-prinsip ini, CAT memungkinkan pengukuran yang akurat tentang kecepatan arus laut, suhu, salinitas, dan struktur akustik lainnya di perairan pesisir.
Ini sangat berguna dalam pemantauan dan pemahaman lingkungan laut dan perubahan iklim
33