Pasang Surut

1. Definisi Pasang Surut

Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil.

Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atmosfer (atmospheric tide), pasang surut laut (oceanic tide) dan pasang surut bumi padat (tide of the solid earth).Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari.

Definisi pasang surut Pasang surut laut adalah gelombang yang dibangkitkan oleh adanya interaksi antara laut, matahari dan bulan. Puncak gelombang disebut pasang tinggi dan lembah gelombang disebut pasang rendah. Perbedaan vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang surut. Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Panjang periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. (www.wikipedia.org)

Puncak gelombang disebut pasang tinggi dan lembah gelombang disebut pasang rendah. Perbedaan vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang surut (tidal range). Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. Pasang purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama.

Pasang Surut Laut

Jika kita mengamati air laut di pantai maka kita akan mendapatkan fenomena bahwa air laut tidak pernah diam pada suatu ketinggian yang tetap, akan tetapi air laut akan selalu bergerak naik turun secara dinamis dan berkala berdasarkan siklus tertentu. Jika kita teliti mengamati, akan kita dapatkan bahwa permukaan air laut perlahan-lahan naik sampai pada ketinggian maksimum kemudian akan turun perlahan-lahan sapai pada ketinggian minimum. Fenomena ini dinamakan pasang surut air laut.

DefinisiPasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya grafitasi dan gaya tarik-menarik antara benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil (Dronkers, 1964). Pasang surut laut adalah gelombang Gelombang yang dibangkitkan oleh adanya interaksi antara laut, matahari dan bulan . Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi.Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahariPasang laut menyebabkan perubahan kedalaman perairan dan mengakibatkan arus pusaran yang dikenal sebagai arus pasang, sehingga perkiraan kejadian pasang sangat diperlukan dalam navigasi pantai. Wilayah pantai yang terbenam sewaktu pasang naik dan terpapar sewaktu pasang surut, disebut mintakat pasang, dikenal sebagai wilayah ekologi laut yang khas.

2. Teori Pasang Surut2.1 Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory)Teori kesetimbangan pertama kali diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton (1642-1727). Teori ini menerangkan sifat-sifat pasut secara kualitatif. Teori terjadi pada bumi ideal yang seluruh permukaannya ditutupi oleh air dan pengaruh kelembaman (Inertia) diabaikan. Teori ini menyatakan bahwa naik-turunnya permukaan laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut (King, 1966). Untuk memahami gaya pembangkit passng surut dilakukan dengan memisahkan pergerakan sistem bumi-bulan-matahari menjadi 2 yaitu, sistem bumi-bulan dan sistem bumi matahari.Pada teori kesetimbangan bumi diasumsikan tertutup air dengan kedalaman dan densitas yang sama dan naik turun muka laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut atau GPP (Tide Generating Force) yaitu Resultante gaya tarik bulan dan gaya sentrifugal, teori ini berkaitan dengan hubungan antara laut, massa air yang naik, bulan, dan matahari. Gaya pembangkit pasut ini akan menimbulkan air tinggi pada dua lokasi dan air rendah pada dua lokasi (Gross, 1987).

2.2 Teori Pasut Dinamik (Dynamical Theory)Pond dan Pickard (1978) menyatakan bahwa dalam teori ini lautan yang homogen masih diasumsikan menutupi seluruh bumi pada kedalaman yang konstan, tetapi gaya-gaya tarik periodik dapat membangkitkan gelombang dengan periode sesuai dengan konstitue-konstituennya. Gelombang pasut yang terbentuk dipengaruhi oleh GPP, kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi, dan pengaruh gesekan dasar. Teori ini pertama kali dikembangkan oleh Laplace (1796-1825). Teori ini melengkapi teori kesetimbangan sehingga sifat-sifat pasut dapat diketahui secara kuantitatif. Menurut teori dinamis, gaya pembangkit pasut menghasilkan gelombang pasut (tide wive) yang periodenya sebanding dengan gaya pembangkit pasut. Karena terbentuknya gelombang, maka terdapat faktor lain yang perlu diperhitungkan selain GPP. Menurut Defant (1958), faktor-faktor tersebut adalah :• Kedalaman perairan dan luas perairan• Pengaruh rotasi bumi (gaya Coriolis)• Gesekan dasarRotasi bumi menyebabkan semua benda yang bergerak di permukaan bumi akan berubah arah (Coriolis Effect). Di belahan bumi utara benda membelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan benda membelok ke kiri. Pengaruh ini tidak terjadi di equator, tetapi semakin meningkat sejalan dengan garis lintang dan mencapai maksimum pada kedua kutub. Besarnya juga bervariasi tergantung pada kecepatan pergerakan benda tersebut. Menurut Mac Millan (1966) berkaitan dengan dengan fenomeana pasut, gaya Coriolis mempengaruhi arus pasut. Faktor gesekan dasar dapat mengurangi tunggang pasut dan menyebabkan keterlambatan fase (Phase lag) serta mengakibatkan persamaan gelombang pasut menjadi non linier semakin dangkal perairan maka semaikin besar pengaruh gesekannya.

3. Faktor Penyebab Terjadinya Pasang SurutFaktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori kesetimbangan adalah rotasi bumi pada sumbunya, revolusi bulan terhadap matahari, revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan luas

perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan gesekan dasar. Selain itu juga terdapat beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasut disuatu perairan seperti, topogafi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961).Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari (Priyana,1994)Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam (Priyana,1994)

Pembangkit Pasang surut terutama dihasilkan oleh adanya gaya tarik-menarik antara dua tenaga yang terjadi di lautan. Gaya-gaya tersebut adalah gaya sentrifugal bumi dan gaya gravitasi yang berasal dari bulan dan matahari. Gaya sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi bumi yang besarnya kurang lebih sama dengan tenaga yang ditarik ke permukaan bumi. Gaya sentrifugal lebih kuat pada daerah-daerah yang terletak dekat dengan bulan. Gaya gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Jadi, Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) massa air. Lintang dari bulge pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. Bulge pertama terbentuk pada bagian bumi yang terletak paling dekat dengan bulan karena gaya gravitasi bulan yang relatif kuat menarik massa air. Bulge kedua terletak paling jauh dengan bulan. Hal ini terjadi karena gaya gravitasi bulan sangat lemah dibanding dengan gaya sentrifugal bumi sehingga massa air terdorong keluar oleh gaya sentrifugal bumi. Dua tonjolan massa air ini merupakan daerah yang mengalami pasang tertinggi. Akibat dari rotasi bumi, maka tempat-tempat yang mengalami pasang tertinggi akan bergerak bergantian secara perlahan.

Gravitasi matahari juga turut mempengaruhi pasang surut, walaupun kontribusinya hanya

sekitar 47% dari tenaga gravitasi bulan. Selain itu, pasang surut juga dipengaruhi oleh revolusi bulan terhadap bumi dan revolusi bumi terhadap matahari serta faktor-faktor non astronomi seperti perairan semi tertutup, garis pantai dan topografi dasar perairan.

Berdasarkan faktor pembangkitnya, pasang surut dapat dibagi dalam dua kategori yaitu: pasang purnama (pasang besar, spring tide) dan pasang perbani (pasang kecil, neap tide).Pasang laut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang laut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama.

Gambar 1 . Pasang Purnama (saat purnama)

Pasang laut perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang naik yang rendah dan pasang surut yang tinggi. Pasang laut perbani ini terjadi pada saat bulan seperempat dan tigaperempat.

Gambar 2. Pasang perbani

4. Tipe Pasang SurutPerairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkit pasang surut,sehingga terjadi tipe pasut yang berlainan di sepanjang pesisir. Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu :1. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan satu kali surut. Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa.

2. pasang surut semi diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang hampir sama tingginya.3. pasang surut campuran. Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diurnal, dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut diurnal.

Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu :1.Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide)Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini terdapat di Selat Karimata2.Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide)Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman.3.Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal) Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.4.Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal)Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur

Type Perairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkit pasang surut,sehingga terjadi tipe pasut yang berlainan di sepanjang pesisir. Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu :1. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan satu kali surut. Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa.2. pasang surut semi diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang hampir sama tingginya.3. pasang surut campuran. Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diurnal, dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut diurnal.

Gambar 3. Pasang surut diurnal

Gambar 4. Pasang surut semi diurnal

Gambar 5. Pasang surut campuran

Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu :1.Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide)Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini terdapat di Selat Karimata2.Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide)Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman.3.Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal) Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.4.Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal)Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur

5. Arus PasutGerakan air vertikal yang berhubungan dengan naik dan turunnya pasang surut, diiringi oleh gerakan air horizontal yang disebut dengan arus pasang surut. Permukaan air laut senantiasa berubah-ubah setiap saat karena gerakan pasut, keadaan ini juga terjadi pada tempat-tempat sempit seperti teluk dan selat, sehingga menimbulkan arus pasut(Tidal current). Gerakan arus pasut dari laut lepas yang merambat ke perairan pantai akan

mengalami perubahan, faktor yang mempengaruhinya antara lain adalah berkurangnya kedalaman (Mihardja et,. al 1994). Menurut King (1962), arus yang terjadi di laut teluk dan laguna adalah akibat massa air mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah yang disebabkan oleh pasut. Arus pasang surut adalah arus yang cukup dominan pada perairan teluk yang memiliki karakteristik pasang (Flood) dan surut atau ebb. Pada waktu gelombang pasut merambat memasuki perairan dangkal, seperti muara sungai atau teluk, maka badan air kawasan ini akan bereaksi terhadap aksi dari perairan lepas.Pada daerah-daerah di mana arus pasang surut cukup kuat, tarikan gesekan pada dasar laut menghasilkan potongan arus vertikal, dan resultan turbulensi menyebabkan bercampurnya lapisan air bawah secara vertikal. Pada daerah lain, di mana arus pasang surut lebih lemah, pencampuran sedikit terjadi, dengan demikian stratifikasi (lapisan-lapisan air dengan kepadatan berbeda) dapat terjadi. Perbatasan antar daerah-daerah kontras dari perairan yang bercampur dan terstratifikasi seringkali secara jelas didefinisikan, sehingga terdapat perbedaan lateral yang ditandai dalam kepadatan air pada setiap sisi batas.

Arus pasang surut Pasut merupakan salah satu faktor dasar dalam pengkajian arus di laut. Gerakan arus pasut dari laut lepas yang merambat ke perairan pantai akan mengalami perubahan, faktor yang mempengaruhinya antara lain adalah berkurangnya kedalaman (Mihardja et,. al 1994). Permukaan air laut senantiasa berubah-ubah setiap saat karena gerakan pasut, keadaan ini juga terjadi pada tempat-tempat sempit seperti teluk dan selat, sehingga menimbulkan arus pasut (Tidal current). Pada waktu gelombang pasut merambat memasuki perairan dangkal, seperti muara sungai atau teluk, maka badan air kawasan ini akan bereaksi terhadap aksi dari perairan lepas. Menurut King (1962) arus yang terjadi di laut teluk dan laguna adalah akibat massa air mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah yang disebabkan oleh pasut. Arus pasang surut adalah arus yang cukup dominan pada perairan teluk yang memiliki karakteristik pasang (Flood) dan surut atau ebb. Arus pasang surut yang terjadi di perairan teluk adalah gerakan massa air yang dipengaruhi oleh gerakan pasang surut yang merambat secara horizontal yang menyebabkan massa air kelaur masuk perairan tekuk. Kecepatan maksimum arus terjadi pada saat bulan mati (new moon) atau bulan penuh (Full moon), sedangkan kecepatan harian arus pasut dihubungkan dengan fluktuasi pasut.

6. Alat-alat Pengukuran Pasang SurutBeberapa alat prngukuran pasang surut diantaranya adalah sebagai berikut :1.Tide Staff. Alat ini berupa papan yang telah diberi skala dalam meter atau centi meter. Biasanya digunakan pada pengukuran pasang surut di lapangan.Tide Staff (papan Pasut) merupakan alat pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut. Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu, alumunium atau bahan lain yang di cat anti karat.Syarat pemasangan papan pasut adalah :1.Saat pasang tertinggi tidak terendam air dan pada surut terendah masih tergenang oleh

air2.Jangan dipasang pada gelombang pecah karena akan bias atau pada daerah aliran sungai (aliran debit air).3.Jangan dipasang didaerah dekat kapal bersandar atau aktivitas yang menyebabkan air bergerak secara tidak teratur4.Dipasang pada daerah yang terlindung dan pada tempat yang mudah untuk diamati dan dipasang tegak lurus5.Cari tempat yang mudah untuk pemasangan misalnya dermaga sehingga papan mudah dikaitkan6.Dekat dengan bench mark atau titik referensi lain yang ada sehingga data pasang surut mudah untuk diikatkan terhadap titik referensi7.Tanah dan dasar laut atau sungai tempat didirikannya papan harus stabil8.Tempat didirikannya papan harus dibuat pengaman dari arus dan sampah

2.Tide gauge. Merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan otomatis. Alat ini memiliki sensor yang dapat mengukur ketinggian permukaan air laut yang kemudian direkam ke dalam komputer. Tide gauge terdiri dari dua jenis yaitu : •Floating tide gauge (self registering)Prinsip kerja alat ini berdasarkan naik turunnya permukaan air laut yang dapat diketahui melalui pelampung yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Pengamatan pasut dengan alat ini banyak dilakukan, namun yang lebih banyak dipakai adalah dengan cara rambu pasut.

•Pressure tide gauge (self registering)Prinsip kerja pressure tide gauge hampir sama dengan floating tide gauge, namun perubahan naik-turunnya air laut direkam melalui perubahan tekanan pada dasar laut yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Alat ini dipasang sedemikian rupa sehingga selalu berada di bawah permukaan air laut tersurut, namun alat ini jarang sekali dipakai untuk pengamatan pasang surut.

3.Satelit. Sistem satelit altimetri berkembang sejak tahun 1975 saat diluncurkannya sistem satelit Geos-3. Pada saat ini secara umum sistem satelit altimetri mempunyai tiga objektif ilmiah jangka panjang yaitu mengamati sirkulasi lautan global, memantau volume dari lempengan es kutub, dan mengamati perubahan muka laut rata-rata (MSL) global. Prinsip Dasar Satelit Altimetri adalah satelit altimetri dilengkapi dengan pemancar pulsa radar (transmiter), penerima pulsa radar yang sensitif (receiver), serta jam berakurasi tinggi. Pada sistem ini, altimeter radar yang dibawa oleh satelit memancarkan pulsa-pulsa gelombang elektromagnetik (radar) kepermukaan laut. Pulsa-pulsa tersebut dipantulkan balik oleh permukaan laut dan diterima kembali oleh satelit.Prinsip penentuan perubahan kedudukan muka laut dengan teknik altimetri yaitu pada dasarnya satelit altimetri bertugas mengukur jarak vertikal dari satelit ke permukaan laut. Karena tinggi satelit di atas permukaan ellipsoid referensi diketahui maka tinggi muka laut (Sea Surface Height atau SSH) saat pengukuran dapat ditentukan sebagai selisih antara tinggi satelit dengan jarak vertikal. Variasi muka laut periode pendek harus dihilangkan sehingga fenomena kenaikan muka laut dapat terlihat melalui analisis deret waktu (time

series analysis). Analisis deret waktu dilakukan karena kita akan melihat variasi temporal periode panjang dan fenomena sekularnya (http://gdl.geoph.itb.ac.id)

7. Pasang Surut di Perairan IndonesiaIndonesia merupakan negara kepulauan yang dikelilingi oleh dua lautan yaitu Samudera Indonesia dan Samudera Pasifik serta posisinya yang berada di garis katulistiwa sehingga kondisi pasang surut, angin, gelombang, dan arus laut cukup besar. Hasil pengukuran tinggi pasang surut di wilayah laut Indonesia menunjukkan beberapa wilayah lepas laut pesisir daerah Indonesia memiliki pasang surut cukup tinggi. Gambar 15 memperlihatkan peta pasang surut wilayah lautan Indonesia. Dari gambar tersebut tampak beberapa wilayah lepas laut pesisir Indonesia yang memiliki pasang surut cukup tinggi antara lain wilayah laut di timur Riau, laut dan muara sungai antara Sumatera Selatan dan Bangka, laut dan selat di sekitar pulau Madura, pesisir Kalimantan Timur, dan muara sungai di selatan pulau Papua (muara sungai Digul) (Sumotarto, 2003).

Keadaan pasang surut di perairan Nusantara ditentukan oleh penjalaran pasang surut dari Samudra Pasifik dan Hindia serta morfologi pantai dan batimeri perairan yang kompleks dimana terdapat banyak selat, palung dan laut yang dangkal dan laut dalam. Keadaan perairan tersebut membentuk pola pasang surut yang beragam. Di Selat Malaka pasang surut setengah harian (semidiurnal) mendominasi tipe pasut di daerah tersebut. Berdasarkan pengamatan pasang surut di Kabil, Pulau Batam diperoleh bilangan Formzhal sebesar 0,69 sehingga pasang surut di Pulau Batam dan Selat Malaka pada umumnya adalah pasut bertipe campuran dengan tipe ganda yang menonjol. Pasang surut harian (diurnal) terdapat di Selat Karimata dan Laut Jawa. Berdasarkan pengamatan pasut di Tanjung Priok diperoleh bilangan Formzhal sebesar 3,80. Jadi tipe pasut di Teluk Jakarta dan laut Jawa pada umumnya adalah pasut bertipe tunggal. Tunggang pasang surut di perairan Indonesia bervariasi antara 1 sampai dengan 6 meter. Di Laut Jawa umumnya tunggang pasang surut antara 1 – 1,5 m kecuali di Selat madura yang mencapai 3 meter. Tunggang pasang surut 6 meter di jumpai di Papua (Diposaptono, 2007).

Pasang surut di perairan Indonesia Keadaan pasang surut (pasut) di wilayah perairan Nusantara ditentukan oleh penjalaran pasang surut dari Samudra Pasifik dan India serta morfologi pantai dan Batimeri perairan

yang kompleks, dimana terdapat banyak selat, palung dan laut yang dangkal sampai sangat dalam. Keadaan perairan yang disebut diatas membentuk pola pasang surut yang sangat beragam. Di Selat Malaka pasang surut setengah harian (semidiurnal) mendominasi tipe pasut di daerah tersebut. Berdasarkan pengamatan pasang surut di Kabil, Pulau Batam di peroleh bilangan Formzahl sebesar 0,69. Jadi tipe pasang surut di Pulau Batam dan Selat Malaka pada umumnya adalah pasut bertipe campuran dengan tipe ganda yang menonjol. Pasang surut harian (diurnal) terdapat di Selat Karimata dan Laut Jawa. Berdasarkan pengamatan pasut di Tanjung Priok diperoleh bilangan Formzhl sebesar 3,80. Jadi tipe pasut di Teluk Jakarta dan laut Jawa pada umumnya adalah pasut bertipe tunggal. Berdasarkan peramalan pasut di Ujung Pandang yang dilakukan oleh DISHIDROS, diperoleh bilangan Formzahl sebesar 2,40. Sehingga pasut di Ujung Pandang bertipe campuran dengan tipe tunggal yang menonjol. Sedangkan kawasan Indonesia di bagian timur dipengaruhi oleh pasang surut setengah harian kecuali laut Arafura yang menunjukkan pasang surut campuran yang didominasi pasang surut harian/tunggal. Tunggang pasang surut di perairan Indonesia bervariasi antara 1 sampai dengan 6 meter. Di Laut Jawa umumnya tunggang pasang surut antara 1 – 1,5 m kecuali di Selat madura yang mencapai 3 meter. Tunggang pasang surut 6 meter di jumpai di Papua (Diposaptono, 2007).

Pasang surut di stasiun pengukuran Waktu Tolok : GMT ± 05.40, Sifat Pasut : Campuran condong keharian ganda karakteristik dari pasang surut di Pelabuhan Bengkalis adalah campuran dengan condong ke harian ganda. Muka surutan (Zo) berada 170 cm dibawah DT. Tinggi air rata-rata pada pasang purnama adalah 288 cm, sedangkan pada pasang mati adalah 72 cm.

Dishidros TNI-AL Janhidros (nama baru dari Dinas Hidro-oseanografi sejak 2006) yang memiliki peran sangat penting dan strategis. Pada masa damai Janhidros merupakan satu-satunya institusi yang bertanggungjawab terhadap penyiapan peta navigasi laut Indonesia. Sesuai dengan ketentuan International Hidrography Organization (IHO) sebagai wadah induknya dan juga kewajiban yang dimiliki Indonesia sebagai negara kepulauan. Data yang diperoleh dari hasil survei antara lain kondisi laut yang menyangkut cuaca, kelembaban udara, gelombang, angin, dan arus sangat diperlukan bagi dunia pelayaran. Data tersebut sangat dibutuhkan oleh para Komandan KRI dalam menentukan taktik dan senjata yang digunakan (geografiana.com).

Perangkat lunak analisa pasang surut (BPPT) Software BPPT merupakan software peramalan pasang surut atau sebuah program analisis harmonik pasang surut. Peramalan pasang surut dapat dilakukan dengan membuat file baru atau membuka file yang sudah ada. File baru berisi stasiun, amplitudo, lokasi, dan fasa. Adapun membuka file yang sudah tersimpan berarti hanya memasukkan ramalan pasang surut yang diinginkan pada lokasi yang telah ditentukan. Tampilan dapat berupa grafik, tabel data dan komponen pasang surut.

Perangkat lunak analisa pasang surut NAOTIDE Sebuah program analisis pasang surut yang digunakan dengan software Fortran. Peramalan pasang surut dilakukan dengan mengganti lon/lat, tahun dan waktu prediksi pasang surut,

serta mengganti nama keluaran data. Program ini telah dibuat sebagai program peramalan pasang surut.</f≤3.0></f≤1.

Manfaat Pengetahuan tentang pasang surut sangat diperlukan dalam transportasi laut, kegiatan di pelabuhan, pembangunan di daerah pesisir pantai, dan lain-lain. Karena sifat pasang surut yang periodik, maka ia dapat diramalkan.Pasang surut juga sangat mempengaruhi kehidupan organisme laut, terutama pada daerah intertidal dandaerah litoral. Dengan adanya pasang surut, organisme-organisme memiliki strategi ekologi sendiri – sendiri untuk bisa bertahan hidup. Disamping itu, pasang surut sangat mempengaruhi ekosistem mangrove yang merupakan pilar pertahanan alam utama pada daerah pesisir dari ancaman badai, erosi dan lain-lain.

Energi Pasang Surut

Gambar 3. Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut.

Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak. Namun demikian, menurut situs darvill.clara.net, hanya terdapat sekitar 20 tempat di dunia yang telah diidentifikasi sebagai tempat yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik bertenaga pasang surut ombak.

Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut:

Gambar 4. Ketika surut, air mengalir keluar dari dam menuju laut sambil memutar turbin.

1. Dam pasang surut (tidal barrages)Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan

siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin (Lihat gambar 3 dan 4).

Gambar 5. PLTPs La Rance, Brittany, Perancis.Gambar atas menampilkan aliran air dari kiri ke kanan. Gambar sebelah kiri bawah menampilkan proyek dam ketika masih dalam masa konstruksi. Gambar kanan menampilkan proses perakitan turbin dan baling-balingnya. Photo credit: Popular Mechanics, December 1997.

Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas “hanya” 16 MW.

Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.

2. Turbin lepas pantai (offshore turbines)Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat.

Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai adalah: Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari

Inggris. Gambar hasil rekaan tiga dimensi dari ketiga jenis turbin tersebut ditampilkan dalam Gambar 6.

Gambar 6. Bermacam-macam jenis turbin lepas pantai yang digerakkan oleh arus pasang surut.Gambar sebelah kiri (1): Seagen Tidal Turbines buatan MCT. Gambar tengah (2): Tidal Stream Turbines buatan Swan Turbines. Gambar kanan atas (3): Davis Hydro Turbines dari Blue Energy. Gambar kanan bawah (4): skema komponen Davis Hydro Turbines milik Blue Energy. Picture credit: (1) marineturbines.com, (2) swanturbines.co.uk, (3) & (4) bluenergy.com.

Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang dibenamkan di bawah laut. Dua buah baling dengan diameter 15-20 meter memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Turbin tersebut akan mampu menghasilkan 750-1500 kW per unitnya, dan dapat disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan rotor diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya).

Dibandingkan dengan MCT dan jenis turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa perbedaan, yaitu: baling-balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Ini lebih efisien dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan teknis pada alat. Perbedaan kedua yaitu, daripada melakukan pemboran turbin ke dasar laut ST menggunakan pemberat secara gravitasi (berupa balok beton) untuk menahan turbin tetap di dasar laut.

Adapun satu-satunya perbedaan mencolok dari Davis Hydro Turbines milik Blue Energy adalah poros baling-balingnya yang vertikal (vertical-axis turbines). Turbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat disusun dalam satu baris

bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence) untuk mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar.

Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga pasang surut:Kelebihan:

Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis. Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. Tidak membutuhkan bahan bakar. Biaya operasi rendah. Produksi listrik stabil. Pasang surut air laut dapat diprediksi. Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak

lingkungan yang besar.

Kekurangan:

Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.

Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar.

TSUNAMI

Younger siblings, Indonesia is crying. Mengapa menangis? Why cry? Pastinya adik-adik sudah sangat tahu dua provinsi yang ada di ujung utara Pulau Sumatera, yakni Nanggroe Aceh Darusalam dan Sumatera Utara mengalami bencana alam yang mahadahsyat yakni gempa bumi dan gelombang tsunami. Certainly the brothers had very idea of two provinces in the northern tip of Sumatra island, the Nanggroe Aceh Darussalam and North Sumatra suffered the natural disaster that is mahadahsyat earthquake and tsunami. Bahkan, menurut ahli, gempa bumi yang terjadi di lautan dekat Aceh ini berkekuatan 9,0 skala richter. In fact, according to experts, the earthquake that occurred in the sea near Aceh was magnitude 9.0 Richter scale.

Wah, entah bagaimana getarannya sampai sebesar itu. Well, somehow the vibration to the size of it. Karena gempanya berpusat di lautan, dampaknya menyebabkan terjadinya gelombang tsunami yang akhirnya menenggelamkan banyak kota dan menewaskan puluhan ribu nyawa manusia. Since the earthquake centered in the ocean, the impact caused tsunami waves that eventually drowned many cities and killed tens of thousands of human lives. Tapi sebelumnya, adik-adik sudah tahu belum apa yang disebut dengan Tsunami itu? But first, the brothers already knew not what is called a tsunami?

Tsunami diambil dari bahasa Jepang yang secara harfiah berarti "ombak besar di pelabuhan". The tsunami was taken from Japanese, which literally means "big waves in the

harbor". Tsunami merupakan sebuah ombak yang terjadi setelah sebuah gempa bumi, gempa laut, gunung berapi meletus, atau hantaman meteor di laut. The tsunami is a wave that occurs after an earthquake, the sea earthquake, volcanic eruption, or meteor hit the ocean.

Tsunami sendiri merupakan suatu sistem gelombang gravitasi yang terbentuk akibat tubuh air laut mengalami gangguan dalam skala besar dan dalam jangka waktu yang relatif singkat. The tsunami itself is a system of gravity waves formed by sea water body impaired on a large scale and within a relatively short time. Ketika gaya gravitasi berperan dalam proses air laut mencapai kembali kondisi ekuilibrium, suatu seri gerakan osilasi tubuh air laut terjadi, baik pada permukaan laut maupun di bawahnya, dan tsunami terbentuk dengan arah rambat ke luar dari daerah sumber gangguan. When the force of gravity plays a role in the process of sea water reaches equilibrium again, a series of movement of sea water body oscillations occur, both at sea level or below, and a tsunami is formed by the vines out of the noise source.

Kebanyakan tsunami dihasilkan oleh gempa bumi, di mana pergeseran tektonik vertikal dasar laut di sepanjang zone rekahan pada kulit bumi menyebabkan gangguan vertikal tubuh air. Most tsunamis generated by earthquakes, where the vertical tectonic shift in the seabed along the rift zone in the Earth's crust cause vertical water bodies. Sumber mekanisme lainnya adalah letusan gunung api yang berada di dekat atau di bawah laut, perpindahan sedimen dasar laut, peristiwa tanah longsor di daerah pesisir yang bergerak ke arah air laut, ledakan buatan manusia dan tumbukan benda langit/meteor yang terjadi di laut. Another mechanism is the source of volcanic eruption near or under the sea, seabed sediment displacement, landslide events in the coastal areas are moving toward the sea, man-made explosions and collisions sky objects / meteors that occur at sea.

Tsunami bergerak ke luar dari daerah sumber sebagai suatu seri gelombang. Tsunamis move out from the source as a series of waves. Kecepatannya tergantung pada kedalaman air sehingga gelombang tersebut mengalami percepatan atau perlambatan ketika melintasi kedalaman yang berbeda-beda. Velocity depends on the depth of water so that the wave acceleration or deceleration when the depth across different. Proses ini juga menyebabkan perubahan arah rambat sehingga energi gelombang dapat menjadi fokus atau defokus. This process also causes changes in the direction of propagation of that wave energy can become the focus or defokus.

Pada laut dalam, gelombang tsunami dapat bergerak dengan kecepatan sekitar 500--1000 km/jam. In the deep ocean, tsunami waves can be moving at about 500 - 1000 km / hour. Ketika mendekati pantai, rambatan tsunami menjadi lebih lambat hingga hanya beberapa puluh km/jam. When they approached the shore, the tsunami propagation is slower until only a few hundred km / hour. Ketinggian gelombang tsunami juga tergantung pada kedalaman air. Tsunami wave height is also dependent on water depth. Gelombang tsunami yang ketinggian hanya satu meter pada laut dalam, bisa berkembang menjadi puluhan meter pada garis pantai. Tsunami wave height of only one meter in the deep ocean, can grow to be tens of meters to the coastline.

Tidak seperti gelombang laut yang umumnya digerakkan angin yang hanya mengganggu permukaan laut, energi gelombang tsunami mampu mencapai dasar laut. Unlike ocean waves are wind-driven sea surface only interfere, the tsunami wave energy can reach the sea floor. Pada daerah dekat pantai, energi tersebut terkonsentrasi pada arah vertikal akibat berkurangnya kedalaman air dan pada arah horisontal akibat pemendekan panjang gelombang karena perlambatan gerak gelombang. In areas near the coast, the energy is concentrated in the vertical direction due to decreasing water depth and the horizontal direction due to shortening the wavelength of the wave motion due to the deceleration. Tsunami memilik rentang periode (waktu untuk satu siklus gelombang) dari hanya beberapa menit hingga lebih dari satu jam. Tsunami choose a range of periods (time for one wave cycle) from just a few minutes to over an hour.

Pada daerah pesisir, tsunami dapat memiliki berbagai bentuk ekspresi, tergantung ukuran dan periode gelombang, variasi kedalaman dan bentuk garis pantai, kondisi pasang surut, dan faktor-faktor lainnya. In coastal areas, tsunamis can have various forms of expression, depending on the size and period of waves, variations in the depth and shape of the coastline, tidal conditions, and other factors.

Pada beberapa kasus, tsunami dapat berupa gelombang pasang naik yang terjadi sangat cepat yang langsung membanjiri daerah pesisir rendah. In some cases, the tsunami tidal wave could be going up so fast that the immediate coastal areas flooded low. Pada kasus lainnya, tsunami dapat datang sebagai suatu dinding vertikal air yang bersifat turbulen dengan daya rusak tinggi. In other cases, the tsunami may come as a vertical wall of water that is turbulent with high destructive force. Arus laut yang kuat dan tidak lazim biasanya juga menemani tsunami berskala kecil. Strong ocean currents and are also unusual with small-scale tsunamis.

Berdasarkan jarak sumber penyebab tsunami dan daerah yang terancam bahaya, tsunami dapat dikelompokkan menjadi dua: tsunami lokal (jarak dekat) dan tsunami distan (jarak jauh). Based on the distance of the source and cause of the tsunami danger areas, the tsunami can be grouped into two: local tsunamis (short distance) and the tsunami standardized (long distance).

Sedangkan, daya hancur tsunami tergantung pada 3 faktor: inundasi (penggenangan), kekuatan bangunan/struktur, dan erosi. Meanwhile, the tsunami destroyed the power depends on 3 factors: inundasi (flooding), the strength of the building / structure, and erosion. Tsunami dapat menyebabkan erosi pada fondasi bangunan dan menghancurkan jembatan dan seawall (struktur penahan gelombang yang sejajar garis pantai). Tsunamis may cause erosion in the foundation of the building and destroyed the bridge and seawall (retaining structure parallel wave coastline). Daya apung dan daya seret dapat memindahkan rumah dan membalik mobil-mobil. The buoyancy and drag force can move the house and flipped cars. Benda-benda yang dibawa tsunami tersebut juga menjadi "peluru" yang sangat berbahaya sebab bisa menghantam bangunan atau benda lainnya