PRAKTIKUM 6 PENGOLAHAN DATA PASANG SURUT MENGGUNAKAN METODE ADMIRALTY

Transkripsi

1 PRAKTIKUM 6 PENGOLAHAN DATA PASANG SURUT MENGGUNAKAN METODE ADMIRALTY Tujuan Instruksional Khusus: Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa mampu melakukan pengolahan data pasang surut (ocean tide) menggunakan metode admiralty. Sub pokok bahasan - Pengolahan data pasang surut - Menentukan tipe pasang surut Tujuan praktikum: - Mahasiswa dapat melakukan pengolahan data pasang surut menggunakan metode Admiralty - Mahasiswa dapat menentukan tipe pasang surut Alat dan Bahan Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam praktek ini adalah 1. Komputer 2. Perangkat lunak Ms.Excel 3. Data pasang surut Pendahuluan Menurut Ongkosongo (1989) pasang surut laut (ocean tide) adalah fenomena naik dan turunnya permukaan air laut secara periodik yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi benda benda langit terutama bulan dan matahari. Pengaruh gravitasi benda benda langit terhadap bumi tidak hanya menyebabkan pasang surut laut, tetapi juga mengakibatkan perubahan bentuk bumi dan atmosfer.

2 Gambar 1.Spring tide Gambar 2.Neap tide Sumber: Pasang purnama (spring tide) (gambar 1) adalah pasang surut yang terjadi pada saat posisi matahari, bumi, dan bulan berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu, akan dihasilkan pasang maksimum yang sangat tinggi dan surut minimum yang sangat rendah, juga dikenal dengan pasang besar (Surbakti, 2007). Pasang perbani (neap tide) (gambar 2) adalah pasang surut yang terjadi pada saat posisi bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus terhadap bumi. Pada saat itu, akan dihasilkan pasang maksimum yang rendah dan surut minimum yang tinggi, juga dikenal dengan pasang kecil (Surbakti, 2007). Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu : 1. Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide). Dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut secara berurutan. Periode pasang surut rata-rata 12 jam 24 menit. Pasang surut jenis ini terdapat di selat malaka sampai laut andaman. 2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide). Dalam satu hari terjadi satu kali pasang dan satu kali surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50 menit. Pasang surut tipe ini terjadi di perairan selat karimata. 3. Pasang surut campuran condong keharian ganda (mixed tide prevailing semidiurnal ).

3 Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi tinggi periodenya berbeda. Pasang surut jenis ini banyak terdapat perairan indonesia timur. 4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal ). Pada tipe ini dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda. Pasang surut jenis in biasa terdapat di daerah selat kalimantan dan pantai utara jawa barat. komponen pasang surut digunakan untuk menentukan pasang surut didasarkan pada bilangan pada bilangan formzahl dimana : Keterangan: F = bilangan formzahl F = (O1) + (K1) (M2) + (S2) K1 = konstanta harmonik tunggal oleh deklinasi bulan dan matahari O1 = konstanta harmonik tunggal oleh deklinasi bulan M2 = konstanta harmonik ganda oleh bulan S2 = konstanta harmonik ganda oleh matahari Klasifikasi sifat pasang surut tersebut adalah: F 0,25 = semi diurnal 0,25 < F 1,5 = campuran condong semi diurnal 1,5 < F 3,0 = campuran condong diurnal F > 3,0 = diurnal

4 Cara kerja : Pengolahan data pasang surut dilakukan dengan Metode Admiralty dan di kerjakan dengan menggunakan program Microsoft excel. Perhitungan pasang surut dengan metode Admiralty dapat dilihat pada skema berikut : Data pengamatan pasang surut selama 29 piantan Penyusunan hasil perhitungan harga X1,Y1,X2,Y2,X4, dan Y4 Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y menggunakan konstanta pengali Penyusunan hasil perhitungan harga X dany dari konstantakonstanta pasut Penyusunan hasil perhitungan besaran besaran V,VI,PR,P,F,V,V,V,u,p,r,w,(1+W),g,A dan g 0 dari konstantakonstanta pasut Perhitungan besaran besaran w dan (1+W) Gambar 3. Metode pengolahan data pasang surut

5 a. Data pengamatan pasang surut selama 29 piantan Sebelum dilakukan pengolahan data pasut dilakukan terlebih dahulu smooting data yang diperoleh pada saat pengukuran. Hal ini di lakukan untuk menghilangkan noise kemudian data dimasukan kedalam tabel 1, kekanan menunjukan pengamatan dari pukul 00:00 sampai 23:00 dan kebawah merupakan tanggal selama 29 hari pengamatan,

6 b. Penyusunan hasil perhitungan harga X1,Y1,X2,Y2,X4, dan Y4 Pengisian data pada tabel 2 dilakukan dengan bantuan tabel 1 yaitu dengan mengalikan nilai pengamatan dengan harga pengali pada daftar 1 untuk setiap hari pengamatan. Daftar 1 Tabel 2

7 c. Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y (Tabel 3). Proses ini merupakan penjumlahan dari perhitungan pada langkah b. 1. Untuk X0 (+) merupakan penjumlahan semua data pada tanggal 1 mei 2015 sampai dengan 29 mei Untuk X1,Y1,X2,Y2,X4, dan Y4 merupakan penjumlahan tanda (+) dan (-), untuk mengatasi hasilnya tidak ada negatif maka ditambah dengan bilangan tertentu. Hal ini dilakukan juga untuk kolom X1,Y1,X2,Y2,X4, dan Y4.

8 d. Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y menggunakan konstanta pengali (Tabel 4). Mengisi seluruh kolom penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y menggunakan konstanta pengali,diisi dengan data setelah penyelesaian hasil perhitungan harga X dan Y dengan bantuan konstanta pengali untuk menghitung harga X00, X10, Y10. Index Tanda X Y X Y Tambahan Jumlah (29) (-) b (29) (-) c (29) (-) b (29) (-) c (29) (-) b (29) (-) d IV

9 e. Penyusunan hasil perhitungan harga X dany dari konstanta-konstanta pasut menggunakan bantuan daftar 1a (Tabel 5 dan 6). Mengisi kolom kolom pada Tabel 5 dan kolom kolom pada tabel 6 dengan bantuan daftar 1a Tabel 5 dan Tabel 6 yang mempunyai 10 kolom, kolom kedua diisi pertama kali sesuai dengan perintah pada kolom 1 dan angka angkanya dilihat pada Tabel 6. Untuk kolom 3,4,5,6,7,8,9 dan 10 dengan melihat angka angka pada kolom 2 dikalikan dengan faktor pengali sesuai dengan kolom yang ada pada daftar 1a.

10 Tabel 5 dan 6 f. Penyusunan hasil perhitungan besaran besaran V,VI,PR,P,F,V,V,V,u,p,r,w,(1+W),g,A dan g0 dari konstanta- konstanta pasut (Tabel 7). Format isian tabel 7 V : Pr R Cos r VI: Pr Sin r So M2 S2 N2 K1 O1 M4 MS4 Daftar 3a : P Hasil hitung : f Hasil Hitung : 1+w Hasil Hitung : V Hasil Hitung : u Hasil Hitung : w Daftar 3a (3b) : p Hasil Hitung : r Jumlah : s g PR / [P X f X (1 + W)] = A

11 Pengisian kolom kolom pada Tabel 7 dilakukan dengan bantuan Tabel 5,6,7, dan Baris 1 untuk V : PR cos r, merupakan penjumlahan semua bilangan pada kolom kolom V untuk masing masing kolom. 2. Baris 2 untuk VI : PR sin r, merupakan penjumlahan semua bilangan pada kolom kolom V untuk masing masing kolom. 3. Baris 3 untuk PR dicari dengan rumus PR 2 = (PR sin r) 2 + (PR cos r) 2 4. Baris 4 untuk P didapat dari perhitungan harga X dan Y untuk masing masing S0, M2, S2, N2,K1, 01, M4, dan MS4. 5. Baris 5 untuk f didapatkan dari daftar (table node factor f) atau dengan menggunakan perhitungan berikut ini. Dapatkan nilai s, h, p dan N dari persamaan berikut : S = ( * T )+(0.0011* T * T ) H = ( * T ) + (0.0003* T * T) P = ( * T )+(0.0103* T ^2) N = ( * T ) + (0.0021* T * T) Y = tahun dari tanggal tengah pengamatan D = jumlah hari yang berlalu dari jam pada tanggal 1 januari tahun tersebut sampai jam tanggal pertengahan pengamatan. l = bagian integral tahun = ¼ ( Y 1901 ) T = ( 365 * (Y ) + (D 1) + l ) contoh : Y = 2015 D = (januari = 31) + (februari = 28) + (maret = 31) + (april = 30) +(mei (tanggal tengah waktu pengamatan = 17) = 137 l = ¼ ( Y 1901 ) = ¼ ( ) = 28.5 T = ( 365 * (Y ) + (D 1) + l) = ( 365 * ( ) + (137-1) ) / = 1.15

12 Setelah nilai Y,D, dan L didapatkan maka dilanjutkan dengan mencari nilai S,H,P,N S = ( * T )+(0.0011* T * T ) = ( * 1.15 )+(0.0011* 1.15 * 1.15 ) = H = ( * T ) + (0.0003* T * T) = ( * 1.15 ) + (0.0003* 1.15 * 1.15 ) = P = ( * T )+(0.0103* T ^2) = ( * 1.15 )+(0.0103* 1.15 ^2) = N = ( * T ) + (0.0021* T * T) = ( * 1.15 ) + (0.0021* 1.15 * 1.15 ) = Kemudian buat tabel pembantu seperti dibawah ini : trunc(h) h (deg) h (rad) s= ,8 1543,030 10,850 0,189 h= 41812,41 116,146 52,413 0,915 p= 5028,644 13, ,644 6,085 N= -1972,154-5, ,846 3,279 p'= 283,2049 0, ,205 4,943 trunc (h) = nilai s * 360 h (deg) = (trunc (h) -INT(trunc (h)))*360 h (rad) = ((trunc (h) -INT(trunc (h)))*360)/(180/pi()) Nilai f : fm2 = 1,0004 0,0373 cos N + 0,0002 cos 2N = 1,0004 0,0373 cos 3, ,0002 cos 2 (3,279) = 1,038 fk2 = 1, ,2863 cos N + 0,0083 cos 2N 0,0015 cos 3N = 1, ,2863 cos 3, ,0083 cos 2(3,279 ) 0,0015 cos 3,279 = 0,750

13 fo1 = 1, ,1871 cos N + - 0,0147 cos 2N + 0,0014 cos 3N = 1, ,1871 cos 3, ,0147 cos 2(3,279 ) + 0,0014 cos 3(3,279) = 0,808 fk1 fs2 fp1 fn2 fm4 fms4 = 1, ,1150 cos N 0,0088 cos 2N + 0,0006 cos 3N = 1, ,1150 cos 3,279 0,0088 cos 2(3,279 ) + 0,0006 cos 3(3,279) = 0,883 = 1,0 (Tetap) = 1,0 (Tetap) = fm2 = (fm2)2 = fm2 6. Baris 6 untuk (1+W) ditunggu dulu karena pengisiannya merupakan hasil dari kolom kolom. 7. Baris 7 untuk V diperoleh dari persamaan berikut : Nilai V : V M2 = -2s +2h = 83,127 V K1 = h + 90 = -2(10,850) + 2(52,413) = 52, = 142,413 V O1 = -2s + h V K2 V S2 = -2(10,850) + 52, = 300,714 = 2h = 2 (52,413) = 104,827 = 0 (Tetap) V M4 = 2(V M2) V MS4 = VM2 = -2s +2h 8. Baris 8 untuk nilai u diperoleh dari daftar atau berdasarkan persamaan berikut.

14 Pertama dapatkan nilai s, h, p dan N dari persamaan yang telah dijelaskan sebelumnya pada langkah ke-5. Setelah nilai s, h, p dan N diperoleh maka nilai u pada masingmasing komponen dapat dihitung dengan persamaan berikut: Nilai u : u M2 u K2 u K1 = -2,14 sin N = -2,14 sin 3,279 = 0,293 = -17,74 sin N + 0,68 sin N 0,04 sin 3N = -17,74 sin 3, ,68 sin 3,279 0,04 sin 3(3,279) = 2,622 = -8,86 sin N + 0,68 sin 2N 0,07 sin 3N = -8,86 sin 3, ,68 sin 2(3,279 ) 0,07 sin 3(3,279) = 1,421 u O1 = 10,80 sin N 1,34 sin 2N + 0,19 sin 3N = 10,80 sin 3,279 1,34 sin 2(3,279 ) + 0,19 sin 3(3,279 ) = -1,912 u S2 = 0 (Tetap) u P1 = 0 (Tetap) u M4 = 2 (um2) u MS4 = u M2 u N2 = u M2 9. Baris 9 untuk w diperoleh dari skema-viii. 10. Baris 10 untuk p diisi dengan harga p yang ada di daftar 1a sesuai dengan masing masing 11. Baris 11 untuk r ditentukan dari : r arctan PR sin r PR cos r 12. Baris 12 untuk g ditentukan dari : s = V + u + w + p + r 13. Baris 13 untuk g = s x 360 0, maksudnya untuk mencari harga kelipatan terhadap g, besaran tersebut diisikan pada baris ke Baris ke 14 untuk A ditentukan dengan rumus A = PR Pf(1+w)

15 g. Perhitungkan besaran besaran w dan (1+w) Tabel perhitungan besaran besaran w dan (1+w) dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu : 1. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk S2 dan MS4. w dan (1 + W) untuk S2, MS4 VII : K1 V VII : K1 u Jumlah V + u w/f S2 : W/f F W K2 W 1 + W 2. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk K1 w dan (1 + W) untuk K1 VII : K1 : 2V VII : K1 : u Jumlah : 2V + u K1 : wf K1 : Wf w W 1 + W. 3. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk N2. w dan (1 + W) untuk N2 VII : M2 : 3V VII : N2 : 2V selisih (M2 - N2) N2 : w N2 : 1+W

16 h. Interpolasi sudut untuk (1+w) Komponen S2: A = (1+W) cos w = 1 + 0,272 cos (2h + uk2) + 0,059 cos (h - 282) B = (1+W) sin w = 0,272 sin (2h + uk2) - 0,059 sin (h - 282) W/f S2 = (B/sin(atan(B/A)))-1 w/f S2 = atan(b/a) Komponen K1: A = (1+W) cos w = 1-0,331 cos (2h + uk1) B = (1+W) sin w = 0,331sin (2huK1) WfS2 = (B/sin(atan(B/A)))-1 wfk1 = atan (B/A) Komponen N2: A = (1+W) cos w = 1+ 0,189 cos (2h - 2p) B = (1+W) sin w = 0,189 sin (2h - 2p) (1+WN2) = sqrt(a*a+b*b) wn2 = atan (B/A) w/f s2 *PI w/f K1 *PI w/f N2 *PI i. Tahapan Perhitungan 1. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk S2 dan MS4 a. Baris 1 adalah harga V untuk K1 (Baris ke 7 Tabel ke 7). V = 142 b. Baris 2 adalah harga u untuk K1 (Baris ke 8 Tabel ke 7). u = 1 c. baris 3 adalah penjumlahan V dan u atau (V+u) merupakan sudut. V + u = = 143 d. Baris 4 adalah w/f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan (1+w). e. Baris 5 adalah w/f diperoleh dengan cara interpolasi, didapatkan dari nilai w/f S2 *PI

17 f. Baris 6 adalah f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai f, didapatkan dari nilai pada tabel interpolasi W/f S2 g. Baris 7 adalah w diperoleh dengan cara : w = w/f (baris 4/baris 6) h. Baris 8 adalah W diperoleh dengan cara : W = W/f (baris 5) x f(baris 6). i. Baris 9 adalah (1+w) diperoleh dengan cara : 1 +W (baris 8). 2. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk K1: a. Baris 1 adalah harga 2V untuk K1(Baris ke 7 Tabel ke 7). b. Baris 2 adalah harga u untuk K1(Baris ke 8 Tabel ke 7). c. Baris 3 adalah penjumlahan 2V dan u atau (2V + u) merupakan sudut. d. Baris 4 adalah w/f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan 1+ w. e. Baris 5 adalah W/f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan 1+ w. f. Baris 6 adalah f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai f. g. Baris 7 adalah w diperoleh dengan cara : w = h. Baris 8 adalah W diperoleh dengan cara : W = w (baris 4) f f (baris 6) W (baris 4) f f (baris 6) i. Baris dalah (1+w) diperoleh dengan cara : 1+ W (baris 8) 3. Untuk menghitung (1+W) dan w untuk N2 : a. Baris 1 adalah harga 3V untuk M2 (Baris ke 7 Tabel ke 7).. b. Baris 2 adalah harga 2V untuk N2 (Baris ke 8 Tabel ke 7). c. Baris 3 adalah selisih 3V dan 2V atau (3V-2V) merupakan sudut. d. Baris 4 adalah w diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan (1+w). e. Baris 5 adalah 1 +W diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan (1+w).

18 Tabel akhir KONSTANTA HARMONIK So M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 M4 MS4 A cm g Daftar Pustaka Surbakti H Pasang Surut. pasang-surut/ [27 April 2015]. Ongkosongo, O., S, R Asean- Australia Cooperative Program on marine science ProjectI : tides and tidal phenomena: Pasang surut. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Pusat Penelitian Dan Pengembangan Oseanologi. Jakarta Wyrtki K Phyical Oceanography of the South East Asian Waters, Institute Oceanography: California.