Modul 3 Pasut 2013 [PDF]

Citation preview

Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut



2013



MODUL III PERHITUNGAN ANALISIS HARMONIK PASANG SURUT METODE ADMIRALTY 29 HARI (TANPA TABEL)



I.



Tujuan Praktikum Tujuan praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat: 1. Mengerti analisis pasang surut (pasut) dan dasar metode Admiralty 29 hari tanpa tabel. 2. Melakukan perhitungan analisis harmonik pasut metode Admiralty 29 hari tanpa tabel.



II.



Teori Dasar



II.1



Komponen Pasut Perhitungan pasut setimbang dilakukan dengan mendefinisikan perubahan terhadap waktu, koordinat



matahari serta bulan dengan mengabaikan faktor benda langit lainnya dan diproyeksikan terhadap suatu bola langit dengan meninjau bidang edar bumi terhadap matahari yaitu ekliptika dan bidang edar bulan terhadap bumi yakni lunar orbit. Beberapa parameter yang didapatkan dari proyeksi bola langit bisa dilihat pada Tabel 3.1.



Parameter orbital s h p p’ N



Tabel 3.1 Parameter orbital Bulan dan Matahari Lama siklus (1siklus) Definisi der/hari (hari) longitude rata-rata dari bulan 13,176440 27,321492 longitude rata-rata dari matahari 0.985650 365,241211 longitude rata-rata dari perigee orbit bulan longitude rata-rata dari perihelion orbit matahari longitude rata-rata dari Ascending node



(tahun) 0 1



0,111400



3.231,597846



8



0.000047



7.659.574,468085



20985



-0,052955



-6.798,224908



-18



Pada tahun 1921, Doodson mengembangkan lagi mengenai penguraian analisis harmonik menggunakan bola langit dan menghasilkan hasil bahwa komponen pasut dapat diklasifikasikan berdasarkan periode dan kecepatan sudut setiap komponen pasut dalam tabel berikut: Tabel 3.2 Komponen-komponen pasut Jenis, nama dan simbol Kecepatan sudut komponen-komponen pasut (˚/jam) Semi Diurnal 1. Principal Lunar (M2) 28.9831 2. Principal Solar (S2) 30.000 3. Larger Lunar Ellipse (N2) 28.3307 4. Luni Solar (K2) 30.0821 Diurnal 1. Luni Solar (K1) 15.0311 2. Principal Lunar (O1) 13.9330 3. Principal Solar (P1) 13.9589



Periode (jam) 12.32 12.00 12.66 11.97 23.33 25.82 23.7 © Program StudiOseanografi ITB



Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut



Jenis, nama dan simbol komponen-komponen pasut Periode Panjang 1. Lunar Fornighty (Mf) 2. Lunar Monthly (Mm) 3. Solar Semi Annual (Ssa) Perairan Dangkal 1. 2SM2 2. MNS2 3. MK3 4. M3 5. MS3 II.2



Kecepatan sudut (˚/jam)



Periode (jam)



1.0980 0.5333 0.0821



327.82 661.30 2191.33



31.0161 27.3230 33.0250 57.9680 58.0830



11.61 13.13 8.18 6.21 6.20



2013



Analisis Harmonik Pasut Metode Admiralty Dalam metode harmonik, variasi tinggi muka laut diperlakukan sebagai superposisi dari sejumlah gelombang



komponen harmonik pasut, yang kecepatan sudut dan phasanya dapat di hitung berdasarkan parameter astronomis, seperti pada persamaan berikut: (3.1) = tinggi muka air laut pada waktu t = tinggi muka laut rata-rata = amplitudo komponen ke n = frekuensi komponen ke n = waktu = phasa komponen ke n pada saat t=0 Pada metode Admiralty tidak langsung dihitung harga sesaat dari masing-masing komponen yang diberi simbol



dan



dan



melainkan harga amplitudo dan fase



dimana : (3.2) (3.3)



adalah argumen astronomik dari komponen harmonik setimbang (equilibrium) pada saat yang bersamaan untuk parameter



, sedangkan



adalah faktor nodal untuk amplitudo, dan



adalah faktor koreksi fase dari



variasi nodal, yang besarnya bergantung pada posisi titik nodal. Untuk menghitung



dan , perlu melakukan



proses harian dan proses bulanan.



© Program StudiOseanografi ITB



Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut



2013



III.



Tata Cara Praktikum



1.



Isi informasi data ( lokasi pengambilan data pasang surut, hari tengah data, zona waktu, satuan data)



2.



Isi Skema 1 dengan cara menyusun data pengamatan elevasi pasang surut sepanjang 29 hari dengan interval data 1 jam sesuai tabel dibawah ini:



3.



Isi Skema II dengan proses harian, yaitu menghitung kontribusi + dan – dari tiap hari pengamatan untuk X1, Y1, X2, Y2, X4, dan Y4. Proses harian ini dilakukan dengan cara mengalikan Skema I dengan tabel multiple factor berikut



Contoh perhitungan komponen pada pengamatan tanggal 1 Januari.



Perhitungan ini dilakukan untuk seluruh hari pengamatan (29 hari). Hasilnya diisikan ke Skema II: © Program StudiOseanografi ITB



Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut



4.



2013



Isi Skema III dengan rumus dibawah ini: Xo=Σelevasi pasang surut dalam 1 hari Xn = Xn (+) – Xn (-) + 2000 Yn = Yn (+) – Yn (-) + 2000 Pertambahan nilai 2000 (nilai datum yang sebenarnya bisa berapa saja, asal konsisten untuk langkah selanjutnya) dimaksudkan agar tidak diperoleh nilai negatif.



© Program StudiOseanografi ITB



Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut



5.



2013



Isi Skema IV dengan proses bulanan 



Kolom 3 dan 4 diisi dengan penjumlahan baris-baris dalam tiap kolom sesuai dengan instruksi indeks. Indeks terdiri dari dua karakter: o karakter pertama menunjukan indeks X dan Y pada Skema III yang akan dijumlahkan o karakter kedua adalah distribusi nilai + dan –, yang ditunjukan pada tabel:



Sedangkan indeks yang bernilai (29) artinya kalikan multiplier pada tabel indeks kedua dengan datum pada kolom/indeks X dan Y pada Skema III.



Contoh perhitungan :







Kolom 5 dan 6 diisi dengan menjumlahkan masing-masing komponen pada tiap nilai X00, X10, Y10, X12, Y12, X1b, Y1b, X2c, …, dst, dengan rumus: Xn = Xn (+) – Xn (-) Yn = Yn (+) – Yn (-) Dan jika ada indeks [29], maka rumusnya menjadi: Xn = Xn (+) – Xn (-) – X29 Yn = Yn (+) – Yn (-) - Y29



© Program StudiOseanografi ITB



Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut



2013



6. Isi skema V dan VI 



Kolom 1: dengan cara menambahkan atau mengurangkan hasil dari langkah sebelumnya sesuai dengan instruksi yang tertera pada tabel:







Kolom selanjutnya: mengalikan hasil dari kolom 1 dengan faktor perkalian yang diperlihatkan pada tabel dibawah (kiri) sehingga hasilnya ditunjukkan pada Skema V&VI:



7.



Isi Skema VII



© Program StudiOseanografi ITB



Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut







Hitung:







Isi p dan P dengan nilai berikut:







Hitung r







Hitung f, V, u, w, W+1



2013



Pertama menghitung T



Y adalah tahun data, D adalah jumlah hari dari 1 Januari sampai hari tengah, dan i adalah total tahun kabisat dari tahun 1900 



hitung s, h, p, p’, N







Hitung f dan u dengan rumus



© Program StudiOseanografi ITB



Praktikum Dasar dan Analisis Pasang Surut







Hitung V







Hitung w dan W+1



2013



W+1 untuk komponen yang lain M2, O1, dan M4 adalah 1, sedangkan nilai w adalah 0. Untuk komponen MS4, nilai w dan W+1 sama dengan S2 



Hitung s, g, A dengan formula berikut:



kecuali untuk So, A menjadi: 8.



Untuk hasil akhir hitung amplitudo dan fase untuk K2 dan P1 dengam formula berikut: AP1=AK1*0.333 gP1=gK1 AK2=AS2*0.23 gK2=gS2



9.



IV.



Hitung bilangan Formzahl untuk mengetahui tipe pasut di perairan tersebut



Tugas Praktikum Hitung amplitudo dan keterlambatan fasa komponen-komponen gelombang pasut (So, M2, S2, N2, K2, K1,



O1, P1, M4, MS4) di suatu daerah dengan metode Admiralty 29 hari tanpa tabel. Selanjutnya cari tipe pasang surutnya berdasarkan bilangan Formzahl yang didapatkan.



© Program StudiOseanografi ITB