Bab 2 Pola Transformasi Dan Karakteristik Gelombang [PDF]

Citation preview

BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1



Gelombang Laut Gelombang merupakan suatu fenomena pergerakan naik dan turunnya air



dengan arah tegak lurus terhadap permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal (Holthuijsen, 2007), dimana jika suatu benda atau material yang berada pada permukaan laut terdapat gelombang maka material tersebut bergerak naik turun berpindah dari titik awal kemudian kembali lagi ke posisi semula akibat dari gerakan orbital gelombang pada kolom air yang memutar. Pada umumnya fenomena gelombang air adalah kompleks dan sukar untuk dijelaskan secara matematis karena non liniaritas, karakteristik tiga dimensi, dan perilaku yang terlihat acak. Walaupun begitu telah ada dua teori klasik tentang gelombang, pertama dikembangkan oleh Airy (1845) dan lainya dikembangkan oleh Stokes (1880) yang menjelaskan gelombang sederhana. Teori Airy dan Stokes umumnya untuk memprediksi perilaku gelombang secara lebih baik dimana kedalaman air relatif terhadap panjang gelombang tidak terlalu kecil. Teori ini merupakan dasar yang penting karena disamping mudah untuk menggunakannya juga handal untuk sebagian besar daerah gelombang (Pratikto Widi A et al. 2014). Menurut Triatmodjo (2016) Karakteristik gelombang laut dapat ditinjau dari beberapa parameter yang menjelaskan gelombang laut meliputi : a.



Tinggi gelombang (H) adalah jarak vertikal antara puncak gelombang dan lembah gelombang (m).



b.



Panjang gelombang (L) adalah jarak antara dua puncak gelombang yang berurutan (m).



c.



Periode gelombang (T) adalah waktu yang ditempuh untuk mencapai satu panjang gelombang (s).



d.



Cepat rambat gelombang (C) adalah perbandingan antara panjang gelombang dan periode gelombang (L/T)



e.



Kedalaman laut (d) adalah jarak antara muka air terhadap muka air rerata dan dasar laut (m).



Gambar 2.1 Sketsa Definisi Gelombang



2.2



Pembangkitan Gelombang dari angin Angin yang berhembus di atas permukaan air yang semula tenang akan



menyebabkan gangguan pada permukaan tersebut, selanjutnya timbul riak-riak gelombang kecil di atas permukaan air. Apabila kecepatan angin bertambah, riak gelombang tersebut menjadi bertambah besar dan apabila angin berhembus terus akhirnya akan terbentuk gelombang. Semakin lama dan semakin kuat angin berhembus, maka semakin besarlah gelombang yang terbentuk hingga akhirnya membentuk puncak gelombang yang curam dan selanjutnya akan terjadi fenomena gelombang pecah (Pratikto Widi A et al. 2014). Didalam peralaman tinggi dan periode gelombang signifikan dipengaruhi oleh beberapa parameter berikut ini (Triatmodjo, 2016). a.



Arah dan kecepatan angin (U) Sering kali pengukuran angin dilakukan di daratan, sehingga perlunya konversi dari angin di daratan menjadi angin di atas laut. Hubungan ini dihitung dengan menggunakan pendekatan rumus 𝑅𝐿 = 𝑈𝑊 /𝑈𝐿 .



b.



Lama Hembus angin (D) Lama hembus angin sangat berkaitan dengan tinggi gelombang, semakin lama hembus angin suatu perairan maka tinggi gelombang akan semakin tinggi pula begitu juga sebaliknya.



c.



Fetch (F) Panjang daerah pembangkit gelombang dimana angin mempunyai kecepatan dan arah konstan.



2.3



Data angin Angin merupakan gerakan udara secara horizontal yang mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin dinyatakan dengan arah dari mana datangnya,



misalnya angin barat adalah angin yang datang dari jurusan barat dan angin timur adalah angin yang datangnya dari jurusan timur dan sebagainya. Kecepatan angin lazimnya dinyatakan dalam satuan knot (mil laut per jam) atau dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/s) 2.4



Fetch



2.5



Tranformasi Gelombang Gelombang yang bergerak dari laut dalam menuju pantai akan mengalami



perubahan bentuk (transformasi) gelombang akibat dari perubahan kedalaman perairan. Berkurangnya kealaman perairan menyebabkan berkurangnya panjang dan kecepatan gelombang serta bertambahnya tinggi gelombang (H. Ikhsanudin et al. 2017). Transformasi gelombang diperlihatkan pada gambar



Sumber: www.oseanografi.lipi.go.id



Gambar 2.2 Transformasi gelombang Perubahan kecepatan gelombang ketika memasuki daerah kedalaman kurang dari setengah panjang gelombang atau daerah pendangkalan (shoaling) mengakibatkan pembelokan dari arah penjalaran gelombang semula berubah. Refraksi ini membuat puncak gelombang sejajar dengan garis pantai. Pembelokan arah gelombang juga dapat disebabkan adanya penghalang seperti pulau atau penghalang berupa bangunan Breakwater yang disebut difraksi gelombang.



Selain refraksi dan difraksi, gelombang juga mengalami refleksi atau pemantulan seperti yang dialami gelombang yang memasuki daerah pelabuhan dan teluk. Gelombang yang datang dipantulkan kembali ke arah laut. Superposisi dari gelombang datang dan gelombang yang dipantulkan disebut gelombang berdiri (standing waves). Pada gelombang berdiri ini tidak terlihat adanya perambatan gelombang seperti gelombang laut pada umumnya (Oseana, 2006)



Refraksi Difraksi Refleksi Shoaling



Kedalaman relatif Batimetri Cintra Tipe Gelombang Pecah Spilling Plunging Surging