BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sejak terjadinya laut di permukaan bumi ini, laut menjadi tempat
penampung dari batuan yang diangkut dari sungai dari darat, dari letusan gunung
api dan juga dari meteoroid yang jatuh/datang dari angkasa luar. Akibatnya laut
menjadi penuh dengan segala jenis senyawa yang kita kenal. Gelombang selalu
menimbulkan sebuah ayunan air yang bergerak tanpa henti-hentinya pada lapisan
permukaan laut dan jarang dalam keadaan sama sekali diam. Hembusan angin
sepoi-sepoi pada cuaca yang tenang sekalipun sudah cukup untuk dapat
menimbulakn riak gelombang. Sebaliknya dalam keadaan dimana terjadi badai yang
besar dapat menimbulkan suatu gelombang besar yang dapat mengakibatkan kerusakan
hebat pada kapal-kapal atau daerah-daerah pantai (Bambang, 2011)
Apabila kita melihat gelombang di lautan, kita mendapat suatu kesan
seolah-olah gelombang ini bergerak secara horizontal dari satu tempat ke tempat
lain, yang kenyataannya tidaklah demikian. Suatu gelombang membentuk gerakan
maju melintasi permukaan air, tetapi disana sebenarnya terjadi hanya suatu
gerakan kecil kearah depan dari massa
air itu sendiri. Hal ini akan lebih mudah dimengerti apabila kita melihat
sepotong gabus atau benda-benda mengapung lainnya di antara gelombang di lautan
bebas (Wibowo, 2010). Di dalam satu gelombang
gerakan partikel-partikel akan berkurang makin lama makin lambat sesuai makin
dalamnya suatu perairan yang mengakibatkan bentuk lingkaran juga makin lama
menjadi makin kecil. Sebagai contoh, gelombang dilapisan permukaan yang
mempunyai periode sebesar 10 detik, pengaruhnya tidak akan dijumpai lagi pada
lapisan air yang mempunyai kedalaman lebih besar dari 100 meter. Peristiwa ini
kemudian dimanfaatkan oleh para navigator kapal selam dimana mereka mengatur
dan menurunkan kapal-kapal ini dari permukaan laut sampai pada kedalaman dimana
tidak ada pengaruh gelombang permukaan lagi. Maksudnya adalah untuk menghindari
kerusakan yang lebih parah dari keganasan gelombang permukaan ini (Bambang,
2011)
Susunan gelombang di lautan baik bentuk maupun macamnya sangat bervariasi
dan kompleks, sehingga mengakibatkan mereka ini hamper tidak dapat diuraikan.
Karena itu sangatlah berguna untuk membuat sebuah model gelombang buatan yang
dapat digerakkan dan dikontrol secara hati-hati di dalam sebuah tangki
gelombang di laboratorium. Bentuk gelombang ini kemungkinan tidak pernah kita
jumpai dalam bentuk yang tepat sama seperti yang terdapat di permukaan laut.
Paling tidak bentuk gelombang ideal ini sudah memungkinkan kita untuk dapat
mengenal bentuk sebenarnya serta membantu memberikan istilah-istilah yang dapat
digunakan guna menerangkan susunan gelombang yang lebih komplek (Hutabarat,
1984)
Apabila kita melihat gelombang
di lautan, kita mendapat suatu kesan seolah-olah gelombang ini bergerak secara
horizontal dari satu tempat ke tempat lain, yang kenyataannya tidaklah
demikian. Suatu gelombang membentuk gerakan maju melintasi permukaan air,
tetapi disana sebenarnya terjadi hanya suatu gerakan kecil kearah depan dari
massa air itu sendiri. Hal ini akan lebih mudah dimengerti apabila kita melihat
sepotong gabus atau benda-benda mengapung lainnya di antara gelombang di lautan
bebas. Potongan gabus akan kelihatan timbul dan tenggelam sesuai dengan gerakan
berturut-turut dari puncak (crest)
dan lembah gelombang yang lebih atau kurang (Wibowo, 2010).
1.2. Tujuan
Adapun tujuan
praktikum ini adalah :
a.
Mengetahui prinsip pengukuran pada gelombang laut.
b.
Mampu mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi gelombang.
c.
Mampu menggunakan alat pengukur itu sendiri.
1.2 Manfaat
Adapun manfaat
yang diharapkan pada praktikum ini adalah :
·
Mampu menggunakan alat-alat yang digunakan pada
pengukuran gelombang laut itu sendiri.
·
Dapat mengetahui segala aspek tentang gelombang
laut.
·
Memahami metode pengukuran gelombang laut.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Gerakan
individu partikel-partikel air di dalam gelombang sama dengan gerakan dari
potongan gabus, walaupun dari pengamatan yang lebih teliti menunjukkan bahwa
ternyata gerakan ini lebih kompleks dari gerakan yang hanya sekedar naik dan
turun saja. Gerakan ini adalah suatu gerakan yang membentuk suatu lingkaran
bulat. Gabus atau partikel-partikel lain yang diangkut ke atas akan membentuk
setengah lingkaran dan begitu sampai di tempat tertinggi ini merupakan crest (puncak gelombang) (Supangat, 2003).
Kemudian benda-benda ini akan
dibawa ke bawah membentauk lingkaran penuh, melewati tempat yang paling bawah
yang bernama trough (lembah
gelombang). Namun demikian gelombang-gelombang dilautan hanya terbatas terjadi
pada lapisan permukaan air yang letaknya paling atas. Di dalam satu gelombang
gerakan partikel-partikel akan berkurang makin lama makin lambat sesuai makin
dalamnya suatu perairan yang mengakibatkan bentuk lingkaran juga makin lama
menjadi makin kecil. Sebagai contoh, gelombang dilapisan permukaan yang
mempunyai periode sebesar 10 detik, pengaruhnya tidak akan dijumpai lagi pada
lapisan air yang mempunyai kedalaman lebih besar dari 100 meter. Peristiwa ini
kemudian dimanfaatkan oleh para navigator kapal selam dimana mereka mengatur
dan menurunkan kapal-kapal ini dari permukaan laut sampai pada kedalaman dimana
tidak ada pengaruh gelombang permukaan lagi. Maksudnya adalah untuk menghindari
kerusakan yang lebih parah dari keganasan gelombang permukaan ini (Hutabarat, 1984) Angin
yang bertiup di atas permukaan laut merupakan pembangkit utama gelombang.
Bentuk gelombang yang dihasilkan di sini cenderung tidak tertentu yang
tergantung kepada bermacam-macam sifat seperti tinggi, periode di daerah mana
mereka dibentuk. Mereka disini dikenal sebagai sea. Kenyataannya gelombang kebanyakan berjalan pada jarak yang
luas, sehingga mereka bergerak makin jauh dari tempat asalnya dan tidak lagi
dipengaruhi langsung oleh angin, maka mereka akan berbentuk lebih teratur.
Bentuk ini dikenal sebagai swell.
Sifat-sifat gelombang paling tidak dipengaruhi oleh tiga bentuk angin :
- Kecepatan angin.
Umumnya makin kencang angin yang bertiup makin besar gelombang yang
terbentuk dan gelombang ini mempunyai kecepatan yang tinggi dan panjang
gelombang yang besar. Tetapi gelombang yang terbentuk dengan cara ini
puncaknya kurang caram jika dibandingkan dengan yang dibangkitkan oleh
angin yang berkecepatan lebih lemah. Data yang disajikan dalam
memperlihatkan hubungan antara kecepatan angin dan sifat-sifat gelombang.
- Waktu di mana angin sedang bertiup. Tinggi, kecepatan dan panjang gelombang
seluruhnya cenderung untuk meningkat sesuai dengan meningkatnya waktu pada
saat angin pembangkit gelombang mulai bergerak bertiup.
- Jarak tanpa rintangan di mana angin sedang bertiup. (dikenal sebagai fetch). Pentingnya fetch dapat digambarkan dengan
membandingkan gelombang yang terbentuk pada kolom air yang relative kecil
seperti danau di daratan dengan yang terbentuk di lautan bebas. Gelombang
yang terbentuk di danau dimana fetch-nya
kecil, biasanya mempunyai panjang gelombang hanya beberapa centimeter,
sedangkan yang di lautan bebas dimana fetch-nya kemungkinan lebih besar,
sering mempunyai panjang gelombang sampai beberapa ratus meter. menyajikan
beberapa data dimana terlihat bahwa fetch
dapat juga mempengaruhi tinggi gelombang.
Kompleksnya gelombang-gelombang ini membuat mereka
sulit untuk dapat dijelaskan tanpa membuat pengukuran yang teliti terlebih
dahulu dimana hal ini kurang berguna bagi para pelaut atau nelayan. Sebagai
gantinya,mereka menggunakan satu cara yang mudah untuk mengetahui gelombang
yaitu dengan mempergunakan satu daftar skala gelombang yang dikenal sebagai Beaufort scale yang memberikan
keterangan mengenai kondisi gelombang di lautan Bentuk gelombang akan
berubah dan akhirnya pecah begitu mereka sampai di pantai. Hal ini disebabkan
oleh karena gerakan melingkar dari partikel-partikel yang terletak di bagian
paling bawah gelombang dipengaruhi oleh gesekan dari dasar laut di perairan
yang dangkal. Bekas jalan kecil yang
ditinggalkan oleh mereka kemudian berubah menjadi bentuk elips. Hal ini
mengakibatkan perubahan yang besar terhadap sifat gelombang. Gelombang sekarang
bergerak ke depan dan tinggi gelombang naik sampai mereka mencapai kira-kira
80% dari kedalaman perairan. Bentuk ini kemudian menjadi titik stabil dan
akhirnya pecah, yang sering disertai dengan gerakan maju ke depan yang
berkekuatan sangat besar (Hutabarat, 1984) Ada
dua bentuk utama pecahnya gelombang. Pertama spilling breaker yang berhubungan dengan gelombang yang curam yang
dihasilkan oleh lautan ketika timbul badai. Begitu bagian atas gelombang
tertumpah ke bawah di depan puncak gelombang, dan proses ini merupakan suatu
proses yang terjadi secara perlahan-lahan dan kekuatan gelombang yang tidak
teratur terjadi untuk periode yang relative lama. Kedua, plunging breakers yang berhubungan dengan gelombang besar (swell) dan karena itu mereka cenderung
untuk terjadi beberapa hari setelah berlalunya badai atau tidak seberapa jauh
dari pusat badai itu sendiri. Pecahnya gelombang disini mempunyai bentuk
cembung ke belakang tetapi puncak gelombang melengkung ke depan berbentuk
cekung ke arah muka. Proses tertumpahnya gelombang jenis ini ke bawah disertai
dengan tenaga yang sangat besar,walaupun mereka kemungkinan tampaknya kurang
dasyat jika dibandingkan dengan spilling breakers. Tenaga yang dihamburkan
mereka meliputi daerah yang kecil dan jenis gelombang ini mampu menimbulkan
kehancuran yang hebat (Bambang, 2011).
Bila sebuah gelombang pecah,
airnya akan dilemparkan jauh ke depan sampai mencapai daerah pantai. Beberapa
di antaranya akan kembali lagi ke laut, mengalir sebagai sebuah arus yang ada
dibawah permukaan. Air juga diangkut sebagai sebuah arus yang sejajar dengan
pantai. Air yang demikian ini akan diteruskan sampai mereka bertemu dengan
daerah yang dibatasi oleh aliran-aliran yang dikenal sebagai rip-currents, yang mengalir kembali ke
lautan melalui daerah yang bergelombang besar. Daerah yang aliran airnya paling
cepat di sebuah rip-currents
kemungkinan bisa mencapai kecepatan sampai 1
di dasar laut (Supangat, 2003). Gelombang
laut timbul sebagai akibat adanya gangguan dari luar terhadap suatu perairan
(angin, gerakan kapal, gempa bumi). Dari tempat gangguan, gelombang merambat
secara mendatar di permukaan air ke segala arah. Bentuk gelombang sebenarnya
sangat kompleks, namun dalam usaha mempelajarinya banyak diadakan
anggapan-anggapan. Gelombang laut sering dianggap sebagai penjumlahannya/super
posisi beberapa gelombang sederhana (Suardi. 2010). Walaupun gelombang
itu nampaknya merambat, massa air sendiri dapat dikatakan tidak berpindah.
Kalau sebuah penumpang ditempatkan di permukaan air yang dilewati gelombang ,
akan terlihat pelampung hanya bergerak pada daerah yang sangat terbatas. Pelampung
menunjukkan gerak melingkar pada bidang vertical dengan arah perambatan
gelombang. Dalam satu periode gelombang pelampung melakukan satu gerakan orbit.
Partikel air yang berada di bawah permukaan juga melakukan gerakan orbit dengan
orbit lebih kecil. Gelombang panjang dan gelombang pendek. Dilihat dari perbandingan antara
panjang gelombang dan kedalaman perairan, gelombang perairan dapat dibedakan
antara gelombang Perairan dangkal dan
gelombang dalam (Pond, S dan G.L Pickard. 1983)
Gelombang perairan dangkal
bila panjang gelombang jauh lebih besar daripada kedalaman perairan umumnya :
h/L
< l/20 h = kedalaman perairan
Gelombang yang merambat disebut gelombang perairan
dangkal (shallow water wave) atau gelombang panjang ( long wave). Gelombang yang
datang mendekati pantai/ daerah dangkal, kecepatan dan panjang gelombang
mengecil, sedang evelasi dan keterjalannya bertambah. Pada daerah dimana tinggi
gelombang sama dengan kedalaman perairan, gelombang pecah/collaps. Keterjalanan gelombang, kemiringan dasar,
dan angin adalah factor-faktor penting dalam mempelajari sifatnya gelombang. Gelombang besar yang
ditimbulkan oleh tenaga yang tiba-tiba dilepaskan oleh gempa bumi atau gunung
meletus dinamakan tsunamis, yang kadang-kadang mengakibatkan kerusakan yang
hebat. Gelombang jenis ini mempunyai panjang gelombang yang sangat panjang
mencapai sampai 200 kilometer, periodenya mencapai sampai 20 menit, tinggi 0,5
meter dan mempunyai kecepatan sampai 800 kilometer setiap jam (Nontji,Anugerah,
2002).
Tinggi gelombang meningkat
secara dramatis bila mereka mencapai daerah pantai yang membuat kekuatan
merusak mereka menjadi sangat menakutkan . pada tahun 1883, tsunamis yang
ditimbulkan oleh ledakan Gunung Krakatau yang terletak di Pulau Krakatau antara
Pulau Jawa dan Sumatera mempunyai tinggi gelombang 40 meter dan menyapu masuk
sampai ke pedalaman pulau Jawa sejauh 10 mil. Dalam peristiwa ini diperkirakan
telah meminta korban sejumlah 36000 penduduk yang meninggal (Gross,M.G, 1990).
Gelombang/ombak yang
terjadi di lautan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam tergantung
kepada gaya pembangkitnya. Pembangkit gelombang laut dapat disebabkan oleh:
angin (gelombang angin),
gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di
dasar laut (gelombang tsunami),
ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Gelombang yang
sehari-hari terjadi dan diperhitungkan dalam bidang teknik pantai adalah
gelombang angin dan pasang-surut (pasut). Gelombang dapat membentuk dan merusak
pantai dan berpengaruh pada bangunan-bangunan pantai. Energi gelombang akan
membangkitkan arus dan mempengaruhi pergerakan sedimen dalam arah tegak lurus
pantai (cross-shore) dan sejajar pantai (longshore). Pada
perencanaan teknis bidang teknik pantai, gelombang merupakan faktor utama yang
diperhitungkan karena akan menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan
pantai (Bambang, 2011).
Gelombang adalah
pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut
yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut disebabkan oleh angin.
Angin di atas lautan mentransfer energinya ke perairan, menyebabkan riak-riak,
alun/bukit, dan berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang. Amati gerak
pelampung di dalam gambar animasi gelombang di atas. Perhatikan bahwa
sebenarnya pelampung bergerak dalam suatu lingkaran (orbital) ketika
gelombang bergerak naik dan turun. Partikel air berada dalam satu tempat,
bergerak di suatu lingkaran, naik dan turun dengan suatu gerakan kecil dari
sisi satu kembali ke sisi semula. Gerakan ini memberi gambaran suatu bentuk
gelombang. Pelampung yang mengapung di air pindah ke pola yang sama, naik turun
di suatu lingkaran yang lambat, yang dibawa oleh pergerakan air (Nontji,Anugerah,
2002).
Di bawah permukaan,
gerakan berputar gelombang itu semakin mengecil. Ada gerak orbital yang
mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga kemudian di dasar hanya akan
meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar dari sisi ke sisi yang disebut “surge”
Pada kondisi sesungguhnya di alam, pergerakan orbital di perairan dangkal (shallow
water) dekat dengan kawasan pantai dapat dilihat pada gambar animasi
dibawah ini. Pada gambar animasi ini, dapatlah kita bayangkan bagaimana energi
gelombang mampu mempengaruhi kondisi pantai. Ketinggian dan periode gelombang
tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan
tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk
daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian
gelombangnya akan semakin besar. Angin juga mempunyai pengaruh yang penting
pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang
yang lebih besar (Bambang, 2011).
Gelombang yang menjalar
dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan
bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang bergerak
mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan
dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari friksi/gesekan antara air dan
dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus
melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan
lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut
kemudian pecah.
Ada dua tipe gelombang, bila
dipandang dari sisi sifat-sifatnya. Yaitu:
- Gelombang pembangun/pembentuk pantai (Constructive wave).
- Gelombang perusak pantai (Destructive wave).
Yang termasuk gelombang pembentuk
pantai, bercirikan mempunyai ketinggian kecil dan kecepatan rambatnya rendah.
Sehingga saat gelombang tersebut pecah di pantai akan mengangkut sedimen
(material pantai). Material pantai akan tertinggal di pantai (deposit)
ketika aliran balik dari gelombang pecah meresap ke dalam pasir atau
pelan-pelan mengalir kembali ke laut (Nontji,Anugerah, 2002).
Sedangkan gelombang perusak pantai biasanya
mempunyai ketinggian dan kecepatan rambat yang besar (sangat tinggi). Air yang
kembali berputar mempunyai lebih sedikit waktu untuk meresap ke dalam pasir.
Ketika gelombang datang kembali menghantam pantai akan ada banyak volume air
yang terkumpul dan mengangkut material pantai menuju ke tengah laut atau ke
tempat lain. Secara ekologi, gelombang merupakan faktor yang penting
dalam zona intertidal. Pada lapisan yang lebih dalam, pengaruhnya dirasakan
pada seluruh daerah sampai kedasar laut. Sedangkan laut lepas, gelombang
mempengaruhi aerasi dan masuknya
cahaya di permukaan serta proses pencampuran ke kedalaman menengah. Sayangnya,
gerakan gelombang sulit ditentukan atau diukur sebagai factor ekologi. Pada
laut dalam, tinggi dan periode gelombang adalah fungsi dan kecepatan dari angin
yang membuatnya, dari lamanya angin bertiup dan perolehan atau jarak dimana
angin bertiup. Gelombang laut pada umumnya terbentuk
karena adanya tekanan udara pada permukaan air laut, disamping itu dapat juga
disebabkan oleh terjadinya gempa di dasar laut. Faktor yang mempengaruhi kuat
lemahnya gelombang adalah kecepatan dan lamanya angin bertiup. Gelombang ini
merambat ke segala arah dan membawa energi yang kemudian dilepaskan ke pantai
yang biasa disebut dengan ombak
(Bambang, 2011).
Ombak
merupakan salah satu penyebab yang berperan besar dalam pembentukan pantai.
Ombak dapat dibagi menjadi dua jenis yakni ombak terjun dan ombak landai. Ombak
terjun kadangkala terlihat di pantai yang dasar lautnya terjal/curam, ombak
semacam ini berbentuk gulungan air yang tinggi lalu jatuh dengan hempasan hebat
disertai bunyi gemuruh. Sedangkan ombak landai terbentuk di pantai yang
dasar lautnya landai, sewaktu ombak mengarah ke pantai, pada bagian depannya
terdapat buih. Gelombang
Tsunami, gelombang tsunami digambarkan sebagai gelombang yang menjalar
sedangkan gelombang laut biasa adalah gelombang naik-turun biasa,.Gelombang
laut tidak akan bergerak kesamping seperti gelombang tsunami. Sehingga daya
rusak gelombang tsunami akan maksimum pada pinggir pantai. Di laut gelombang
tsunami tidak akan dirasakan oleh kapal laut. Gelombang dipengaruhi oleh banyak
faktor :
- Angin :
Ø
Kecepatan angin
Ø
Panjang/jarak hembusan angina
Ø
Waktu (lamanya) hembusan angina
- Geometri laut (topografi atau profil laut dan bentuk pantai)
- Gempa (apabila terjadi tsunami) - sangat kecil/minor.
Gelombang laut lebih banyak dipengaruhi oleh faktor kondisi atmosfer.
Kondisi angin in tentusaja salah satu-nya cuaca yaitu kondisi sesaat dari
atmosfer meliputi : suhu, tekanan (angin), uap air (awan) dan hujan (Wibowo,
2010).
BAB III
METODOLOGI
3.1. Waktu dan Tempat
Praktikum
ini dilaksanakan pada hari senin, 12 Desember 2011 pukul 13.30 WIB. Bertempat
diruang laboratorium Oseanografi, jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sriwijaya, Inderalaya.
3.2. Alat dan Bahan
Adapun alat
yang digunakan dalam praktikum ini adalah :
1. kertas
milimeter blok
2. Alat
mengukur gelombang
3.
penggaris
4. pensil
5.
penghapus
6. pena
3.3. Cara Kerja
DAFTAR PUSTAKA
Bambang.
2011. Arus Air Laut. Www.wikipedia.com. Diakses pada tanggal
11 Desember 2011 pukul 16.11 WIB.
Gross,M.G.1990.Oceanography
: A View of Earth. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New Jersey. Diakses
pada tanggal 11 Desember 2011pukul 16.25 WIB.
Hutabarat dan Evan. 1984. Pengantar Oseanografi.
Universitas Indonesia: Jakarta.
Nontji,Anugerah.2002. Laut Nusantara. Jakarata :
Djambatan
Pond, S dan
G.L Pickard. 1983. Introductory dynamical Oceanography. Second edition.
Pergamon Press. New York.
Suardi. 2010.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Arus.
Www.crayonpedia.com. Diakses pada
tanggal 11 Desember 2011pukul 16.48 WIB.
Wibowo. 2010.
Arus Laut. Www.oseanografi.blogspot.com.
Diakses pada tanggal 11 Desember 2011pukul 16.25 WIB.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar