pasang surut

Upload: mhd-akbar-muttaqin

Post on 17-Jul-2015

789 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

1.Pengertian pasang surut Pasang surut adalah suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yangdiakibatkanolehgayagravitasidangayatarikmenarikdaribenda-bendaastronomiterutamaoleh matahari dan bulan.Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalahdorongankearah luar pusat rotasi. Matahari mempunyai massa 27 kali lebih besar dibandingkan denganbulan,tetapijaraknyasangatjauhdaribumi(149,6jutakm)sedangkanbulansebagaisatelit bumi mempunyai jarak 381,16 km dari bumi.Dalam mekanika alam semesta jarak sangat menentukan dibandingkan dengan massa, oleh sebab itu bulanmempunyaiperanbesardibandingkandenganmataharidalammenentukanpasangsurut.Secara matematisdayatarikbulan2,25kalilebihkuatdibandingkanmataharisehinggagayatarikgravitasi bulanduakalilebihbesardaripadagayatarikmataharidalammenarikpasangsurutlautkarenajarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut kearah bulan dan mataharidanmenghasilkanduatonjolan(bulge)pasangsurutgravitasionaldilaut.Halinijuga menyebabkanpengaruhbendaangkasalainnyadapatdiabaikankarenajaraknyalebihjauhatau ukurannya lebih kecil.2.Istilah istilah MeanSeaLevel(MSL)ataududuktengahadalahmukalautrata-ratapadasuatuperiode pengamatan yang panjang, sebaiknya selama 18,7 tahun. MeanTideLevel(MTL)adalahrata-rataantaraairtinggidanairrendahpadasuatuperiode waktu. Mean High Water (MHW) adalah tinggi air rata-rata pada semua pasang tinggi. Mean Low Water (MLW) adalah tinggi air rata-rata pada semua surut terendah. MeanHigherHighWater(MHHW)adalahtinggirata-ratapasangtertinggidariduaairtinggi harianpadasuatuperiodewaktuyangpanjang.Jikahanyasatuairtinggiterjadipadasatuhari, maka air tinggi tersebut diambil sebagai air tinggi tertinggi. Mean Lower High Water (MLHW) adalah tinggi rata-rata air terendah dari dua air tinggi harian pada suatu periode waktu yang panjang. Hal ini tidak akan terdapat pada pasang surut diurnal. Mean Higher Low Water (MHLW) adalah tinggi rata-rata air tertinggi dari dua air rendah harian pada suatu periode waktu yang panjang. Hal ini tidak akan terdapat pada pasut diurnal. Mean Lower Low Water (MLLW) adalah tinggi air rata-rata terendah dari dua air rendah harian padasuatuperiodewaktu yangpanjang. Jikahanyasatuair rendahterjadipadasatu hari,maka nilai air rendah tersebut diambil sebagai air rendah terendah. MeanHighWaterSprings(MHWS)adalahtinggirata-ratadariduaairtinggiberturut-turut selama periode pasang purnama, yaitu jika tunggang (range) pasang surut itu tertinggi. MeanLowWaterSprings(MLWS)adalahtinggirata-ratayangdiperolehdariduaairrendah berturut-turut selama periode pasang purnama. Mean High Water Neaps (MHWN) adalah tinggi rata-rata dari dua air tinggi berturut-turut selama periode pasang surut perbani (neap tides), yaitu jika tunggang (range) pasang surut paling kecil. Mean Low Water Neaps (MLWN) adalah tinggi rata-rata yang dhitung dari dua air berturut-turut selama periode pasang surut perbani. Mean Range (Tunggang Rata-Rata) adalah perbedaan tinggi rata-rata antara MHW dan MLW. Mean Spring Range adalah perbedaan tinggi antara MHWS dan MLWS. Mean Neap Range adalah perbedaan tinggi antara MHWN dan MLWN. 3.Pengaruh Gerakan Bumi & Matahari Menurut Otto S.R. Ongkosongo dan Suyarso (1989) kedua benda angkasa tersebut (matahari dan bumi)mempengaruhiprosespembentukanpasangsurutairlautmelaluitigagerakanutama.Ketiga gerakan itu adalah sebagai berikut : Revolusi bulan terhadap bumi, dimana orbitnya berbentuk elips dan memerlukan waktu 29,5 hari untuk menyelesaikan revolusinya. Revolusibumiterhadapmatahari,denganorbitnyaberbentukelipsjugadanperiodeyang diperlukan untuk ini adalah 365,25 hari. Perputaranbumiterhadapsumbunyasendiridanwaktuyangdiperlukannyaadalah24jam(one solar day). 4.Rasio pengaruh pasang bulan & matahari Dengan asumsi : Keadaan kedalaman air pada muka bumi homogenMengabaikan geseranViskositas merataMaka : Dimana : mm =massa bulan= 1/80,5 = 0,0125 me ms =massa matahari= 3,28 * 105 me

Sm =jarak bumi-bulan= 2,39 * 105 miles Ss =jarak bumi-matahari= 928 * 105 miles Maka: Williamson(2004)membahasbahwaperistiwameningginyaairlautdisebutdenganpasang (flood)danpadasaatpermukaanmencapaikedudukanyangpalingtinggidisebutdenganspringtide. Sebaliknya permukaan air menurun disebut dengan surut (ebb) dan pada saat air mengalami surut paling rendah disebut dengan low tide. 3||.|

\|=mssmsmSSmmnn34 , 210 * 92810 * 39 , 210 * 28 , 30125 , 03555=||.|

\|=smnnPosisi bumi terhadap bulan atau matahari yang mengakibat kan terjadinya pasang surut ditunjukkan : Pasangpurnama(springtide)terjadiketikabumi,bulandanmatahariberadadalamsuatugaris lurus.Padasaatituakandihasilkanpasangtinggiyangsangattinggidanpasangrendahyang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama. Pasang perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Padasaat itu akandihasilkanpasang tinggi yangrendah danpasang rendah yangtinggi. Pasang surut perbani ini terjadi pada saat bulan dan . Skema posisi moon-sun Skema spring tides (pasang purnama) Skema posisi bulan 5.Karakteristik pasang surut Tipe pasang surut ditentukan oleh frekuensi air pasang dengan surut setipa hari nya.hal ini disebabkan karenaperbedaanresponsetiaplokasiterhadapgayapembangkitpasangsurut.Ada4tipepasangsurut yang sering terjadi, yaitu : a.Semi diurnal Dalamsatuhariterjadiduakaliairpasangdanduakaliairsurutdengantinggiyang hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan dan teratur. Periode pasang surut rata-rata 12 jam 24 menit Sumber : Bambang Triatmodjo, 1996 0 50 100 150 200 250 300 12345678910111213141516171819202122232425262728293031 Tanggal Elevasi muka air (cm) (cm)(cm) pasangpurnama/ spring tide bulan purnama pasangperbani/ neap tide seperempat akhir pasangpurnama/ spring tide bulan mati pasangperbani/ neap tide seperempat pertama -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0123456789101112131415 Waktu (hari) Elevasi muka air (m) Posisi bulan terhadap bumi pada saat terjadi pasang surut harian ganda dapat dilihat pada Gambar berikut b.Diurnal tide Dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50 menit -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0123456789101112131415 Waktu (hari) Elevasi muka air (m) c.Mixed tide prevailing semi diurnal tide Dalamsatuhariterjadiduakaliairpasangdanduakaliairsurut,tetapitinggidanperiodenya berbeda. Grafik pasang surut campuran condong ke harian ganda dapat dilihat pada Gambar berikut d.Mixed tide prevailing diurnal tide Padatipeinidalamsatuhariterjadisatukaliairpasangdansatukaliairsurut,tetapikadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda. Grafik pasang surut campuran condong ke harian tunggal -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0123456789101112131415 Waktu (hari) Elevasi muka air (m) -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0123456789101112131415 Waktu (hari) Elevasi muka air (m) Selaindenganmelihat data pasang surut yang di plot dalam bentuk grafis, tipe pasang surut jugadapat ditentukan berdasarkan bilangan Formzal (F) yang dinyatakan dalam persamaaan dibawah : Persamaan Bilangan Formhazl Dimana : F= Bilangan Formhazl atau angka pasang surutAK1=amplitudokomponenpasangsuruttunggalutamayang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari (K1). AO1=amplitudokomponenpasangsuruttunggalutamayang disebabkan oleh gaya tarik bulan (O1). AM2=amplitudokomponenpasangsurutgandautamayang disebabkan oleh gaya tarik bulan (M2) AS2=amplitudokomponenpasangsurutgandautamayang disebabkan oleh gaya tarik matahari (S2). Sebaran Pasang Surut di Indonesia 2 21 1S MO KA AA AF++=Prakiraan pasang surut Prakiraan pasang surut dilakukan dengan urutan sebagai berikut:Menguraikan komponen-komponen pasang surut. Meramalkan fluktuasi muka air akibat pasang surut. Menghitung elevasi muka air penting. Komponen pasang surut M2 : komponen utama bulan (semi diurnal) S2 : komponen utama matahari (semi diurnal) N2 : komponen eliptis bulanK2 : komponen bulanK1 : komponen bulanO1 : komponen utama bulan (diurnal) P1 : komponen utama matahari (diurnal) M4 : komponen utama bulan (kuarter diurnal) MS4: komponen matahari-bulan Jenis No.SimbolPeriode (jam)Keterangan Semi diurnal tide1M212,42Mainlunarsemi-diurnal component2S212,00Mainsolarsemi-diurnal component3N212,66Lunarcomponentduemonthly variationinmoonsdistancefrom earth411,97Soli-lunarconstituentdueto changesindeclinationofsunand moonthroughouttheirorbital cycleDiurnal tide5K123,93Soli-lunar component6O125,82Main lunar diurnal component7P124,07Main solar diurnal componentShort periode8M46,2Moons weekly component9MS46,1 6.Metode untuk mendeteksi pasang surut a.AnalisisHarmonikPasangSurutdenganMetodeAdmiralty(StudiKasusPelabuhan Beras Basah) Pengamatan pasang surut di Pelabuhan Beras Basah dilakukan pada tanggal 9 23 Mei 1997.AdapunalatpencatatnyaadalahA-OTTKEMPTENR-20Strip-Chartyangdikelola olehBakosurtanal.Alattersebutmasukdalamklasifikasijenispelampung(floattypetide gauge),yaitualatpencatatpasangsurutotomatisyangbekerjaberdasarkannaikturunnya pelampung. Cara kerjanya dengan mencatat sendiri perubahan naik turunnya permukaan laut dalam skala yang lebih kecil pada kertas pencatat (recording paper) dalam bentuk grafik. Koreksi Data Grafik hasil pengamatan pada recording paper tersebut merupakan fungsi dari garis-garisskalatinggidenganwaktu.Gerakankertasmenurutwaktudilaksanakanolehsuatu mekanismejamdenganpenggerakpegasataubaterai.Daridatabentukgrafik(analog) tersebutdiubahdalambentukdatanumerik(angka)denganmengkonversipada skalayang sebenarnyasehinggahasildatanumerikakanmenggambarkankeadaansebenarnyadi lapanganpengamatan.Konversidatainilahyangmengakibatkantimbulnyakesalahan-kesalahan yang harus dilakukan koreksi. Sebagai pembanding dapat dilihat pada rambu ukur yang biasanya terpasang pada lokasi pengamatan pasang surut. Kemudian data yang digunakan untuk penelitian ini berupa data-data numerik yang disusundalamtabelkedudukantinggiairlaut(dalamsatuansentimeter)tiapjam(24jam) untuk15haripengamatandansudahterkoreksisehinggasudahsiapuntukdilakukan perhitungan selanjutnya. DATA PENGAMATAN Data pengamatan disusun menurut Skema 1 Skema 2 Skema 4 Skema 3 Skema 5 & 6 Skema 7 & 8 Tabel 2 Tabel 40, 41, 42 dan 43 Tabel 30 & 31 Tabel 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Keterangan: : hasil pekerjaan : tabel : garis kerja : garis konfirmasi dengan tabel : tahap pekerjaan ke-9 9 Perhitungan PerhitungandenganmetodeAdmiralty,yaituhitunganuntukmencarihargaamplitudo (A) dan beda fase (g0) dari data pengamatan selama 15 piantan (hari pengamatan) dan mean sea level(S0)yangsudahterkoreksi.Secaraskematik,perhitungandenganmetodeAdmiralty melalui beberapa tahapan seperti digambarkan pada Gambar 1. Adapuntahapanperhitungantersebutmenggunakandelapankelompokhitungan(skema) denganbantuantabel-tabeldariperhitunganmetodeAdmiralty.Secaragarisbesarhitungan dengan menggunakan metode Admiralty adalah sebagai berikut: 1.Kelompok hitungan 1 Padahitungankelompokiniditentukanpertengahanpengamatan,bacaantertinggidan terendah.Bacaantertinggimenunjukkankedudukanalattertinggidanbacaanterendah menunjukkan alat terendah 2.Kelompok hitungan 2 Ditentukan bacaan positif (+) dan negatif (-) untuk kolom X1, Y1, X2, Y2, X4 dan Y4 dalam setiap hari pengamatan. 3.Kelompok hitungan 3 Pengisian kolom X0, X1, Y1, X2, Y2, X4 dan Y4 dalam setiap hari pengamatan. Kolom X0 berisiperhitunganmendatardarihitunganX1padakelompokhitungan2tanpa memperhatikantanda(+)dan(-).KolomX1,Y1,X2,Y2,X4danY4merupakan penjumlahan mendatar dari X1, Y1, X2, Y2, X4danY4pada kelompok hitungan 2 dengan memperhatikan tanda (+) dan (-) harus ditambah dengan besaran B(B kelipatan 100) 4.Kelompok hitungan 4 Untukpengamatan15piantan,besaranyangtelahditambahBdapatditentukandan selanjutnya menghitung X00, Y00 sampai dengan X4d, Y4d dimana: -Indeks00 untuk X berarti X00 -Indeks 00 untuk Y berarti Y00 -Indeks 4d untuk X berarti X4d -Indeks 4d untuk Y berarti Y4d 5.Kelompok hitungan 5 Perhitunganpadakelompokinisudahmemperhatikansembilanunsurutamapembangkit pasangsurut(M2,S2,K2,N2,K1,O1,P1,M4danMS4).Untukperhitungankelompok hitungan 5 mencari nilai X00, X10, selisih X12 dan Y1b, selisih X13 dan Y1c, X20, selisih X22 dan Y2b, selisih X23 dan Y2c, selisih X42 dan Y4b dan selisih X44 dan Y4d. Untuk perhitungan kelompokhitungan6mencarinilaiY10,jumlahY12danX1b,jumlahY13danX1cY20, jumlah Y22 dan X2b, jumlah Y23 dan X2c, jumlah Y42 dan X4d dan jumlah Y44 dan X4d. 6.Kelompok hitungan 7 dan 8 Menentukan besarnya P.R cos r, P.R sin r, menentukan besaran p, besaran f, menentukan hargaV,V,VdanVuntuktiapunsurutamapembangkitpasangsurut(M2,S2,K2, N2, K1, O1, P1, M4 dan MS4), menentukan harga u dan harga p serta harga r. Akhirnya dari perhitungan ini akan menentukan harga w dan (1+W), besaran g, kelipatan dari 3600 serta amplitudo (A) dan beda fase (g0). Analisa dan Interpretasi Dari besaran amplitudo (A) dan beda fase (g0) konstanta harmonik pasang surut air lautyangdiperoleh,dapatdianalisissifat-sifatperairanPelabuhanBerasBasahmelalui tabiat pasang surutnya, yaitu: 1.Tipe pasang surutnya melalui nilai F (Formzal), pada kriteria Courtier. Nilai F pada bulan Mei 1997 di Pelabuhan Beras Basah dapat dicari melalui formula:

NilaiFpadasaatpengamatandiperoleh0.300sehinggatipepasangsurutdi perairan Pelabuhan Beras Basah adalah pasang surut campuran condong ke harian ganda. HalinidiakibatkankarenanilaiFormzalberkisarantara0.25