BAB III DATA DAN PENGOLAHAN DATA

Transkripsi

1 BAB III DATA DAN PENGOLAHAN DATA 3.1 Daerah Stud Selat Lombok merupakan selat yang memsahkan Pulau Bal dan Pulau Lombok dan menghubungkan Laut Flores bagan Barat dengan Samudera Hnda. Panjang Selat Lombok sektar 60 km dengan kedalaman lebh dar 1000 m d bagan utara dan berkurang menjad m d daerah sll. Lebar Selat Lombok sektar 30 km d bagan utara dan menyempt menjad sektar 18 km d selatan karena terdapat Pulau Nusa Penda. Data yang dperoleh pada tugas akhr n adalah data arus yang ddapatkan dar moorng yang dlakukan dengan ADCP (Accoustc Doppler Current Profler) dan VMCM (Vector Measurng Current Meter) yang dtempatkan d dua ttk. Ttk pertama terletak pada E, S dengan kedalaman 921 meter dan ttk kedua terletak pada E, S dengan kedalaman 1147 meter yang keduanya terletak d Selat Lombok (Gambar 3.1). Poss Selat Lombok yang terletak d wlayah transs antara wlayah peraran Indonesa bagan barat dan bagan tmur merupakan poss yang strategs bag proses oseanograf peraran Indonesa karena masng-masng wlayah peraran Indonesa memlk karakterstk masng-masng. Msalnya saja wlayah peraran Indonesa bagan barat merupakan bagan dar Paparan Sunda yang memlk kedalaman kurang dar 75 meter dan dpengaruh curah hujan yang tngg yatu sektar 2-4 m/tahun (Wrytk, 1961; dalam Subago, 2004). Sementara tu wlayah peraran Indonesa bagan Tmur merupakan peraran dengan kedalaman ar lebh dar 1000 meter serta curah hujan tahunan yang relatf rendah yatu kurang dar 1,5 m/tahun. III-1

2 Gambar 3.1. Lokas Moorng (bulatan kunng), SPGA (slnder merah) dan stasun CTD+XBT (cncn puth) d Selat Lombok. Angka numerk menunjukkan nomer stasun. (Sumber: Draft laporan pelayaran INSTANT Rotaton Cruse 2005, Badan Rset Kelautan dan Perkanan, Departemen Kelautan dan Perkanan) 3.2 Bentuk Geometr Selat Lombok Topograf yang pentng dar Selat Lombok adalah Pulau Nusa Penda dan sll yang terletak antara Pulau Nusa Penda dengan pulau kecl d sebelah selatan mulut Selat Lombok. Pola arus yang terbentuk terdr dar superposs alran arus utama serta arus III-2

3 pasang surut. D atas kedalaman 100 m, kecepatan arus mencapa 1,5 m/s pada bagan tengah selat dan 3 m/s d daerah sll. Kedalaman Selat Lombok antara m d bagan selatannya, dmana salurannya terbag menjad dua oleh Pulau Nusa Penda, tempat adanya sll. Saluran d bagan baratnya, yatu Selat Badung, hanya memlk luas seperempat luas salurannya. Sebelah kanan pulau n memlk bentuk yang tdak beraturan dengan kedalaman maksmum 350 m dengan panjang 20 km dar Pulau Nuda Penda ke Pulau Lombok. N Aw Ce S Gambar 3.2 Peta Selat Lombok antara Pulau Bal dan Selat Lombok. Tanda panah menunjukkan lokas sll. Gambar sebelah kanan menunjukkan profl 3D dar sll. (Sumber: Nngsh, dkk., 2004). III-3

4 (A) (B) Gambar 3.3 Profl 3D batmetr Selat Lombok. (A) Dtnjau dar laut Flores. (B) Dtnjau dar Samudra Hnda. (Sumber : Nngsh, dkk., 2004) 3.3 Data Data pada tugas akhr n adalah data arus hasl pengamatan yang dlakukan dengan menggunakan moorng ADCP (Accoustc Doppler Current Profler) dan VMCM (Vector Measurng Current Meter) yang dmlk oleh Badan Rset Kelautan dan Perkanan, Departemen Kelautan dan Perkanan melalu program INSTANT ADCP (Accoustc Doppler Current Profler) merupakan teknolog pengukuran arus yang dapat mengukur kecepatan arus dalam 3 dmens (utara-selatan, tmur-barat, dan vertkal) serta menghtung besarnya volume alran per detk dengan sstem real tme processng. INSTANT 2005 Rotaton Cruse merupakan bagan dar rangkaan program rset INSTANT Program INSTANT (Internatonal Nusantara Stratfcaton and Transport) merupakan kerja sama rset antara Badan Rset Kelautan dan Perkanan Departemen Kelautan dan Perkanan (BRKP-DKP) dengan 4 nsttus asng yatu CSIRO- Australa, Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) Unversty of Columba Amerka Serkat, NIOZ Royal Netherlands Insttute for Sea Research Belanda dan LODYC Unverstas Pars VI-Perancs. Program INSTANT n drancang untuk mempelajar dan memaham lebh mendalam varabltas transport dan karakterstk massa ar dar Samudera Pasfk ke Samudera Hnda melalu pengukuran yang berkesnambungan (contnous) dan bersamaan (coherent) pada jalur masuk dan keluar dar lntasan massa ar tersebut. III-4

5 Moorng d lakukan d Selat Lombok pada dua lokas yang berbeda, dan kedalaman yang bervaras. Panjang data (tme seres) dar setap kedalaman bervaras, mula dar tga bulan hngga satu setengah tahun. Konfguras nstrumen untuk masng-masng lokas dapat dlhat pada Gambar 3.4. (A) (B) Gambar 3.4 Konfguras nstrumen pada masng-masng lokas moorng d Selat Lombok. (A) Susunan nstrumen pada Stasun Barat. (B) Susunan nstrumen pada Stasun Tmur. III-5

6 Tabel 3.1. Lokas Moorng. Lokas Moorng Bujur Lntang Stasun Barat E S Stasun Tmur E S Tabel 3.2. Data Moorng Stasun Barat Alat yang Kedalaman Tanggal Tanggal Interval data Waktu Waktu dgunakan (m) mula berakhr mula berakhr ADCP Jan Jun ment 00:00 14:30 ADCP Jan Jun ment 00:00 14:30 ADCP Jan Jun ment 00:00 14:30 ADCP Jan Jun ment 00:00 14:30 ADCP Jan Jun ment 00:00 14:30 ADCP Jan Jun ment 00:00 14:30 VMCM Jan Me ment 04:00 01:45 VMCM Jan Jun ment 04:00 00:00 VMCM Jan Jun ment 04:00 05:30 Tabel 3.3. Data Moorng Stasun Tmur Alat yang Kedalaman Tanggal Tanggal Interval data Waktu Waktu Dgunakan (m) mula berakhr mula berakhr ADCP Jan Jun ment 04:00 04:00 ADCP Jan Jun ment 04:00 04:00 ADCP Jan Jun ment 04:00 04:00 ADCP Jan Jun ment 04:00 04:00 ADCP Jan Jun ment 04:00 04:00 ADCP Jan Jun ment 04:00 04:00 VMCM Jan Des ment 04:00 06:30 Aanderaa Jan Jun 05 2 jam 06:00 04:00 Dar semua data moorng yang terseda, hanya dplh beberapa data saja untuk dlakukan peneltan. Beberapa dar data-data n keadaannya tdak bak, yatu banyak terdapat data kosong. Data yang dpaka dalam peneltan n adalah: III-6

7 Tabel 3.4. Data arus yang dgunakan dalam peneltan tugas akhr Nama Moorng Kedalaman (m) Data (tahun 2004) Stasun barat Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) 250 Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) 350 Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) 450 Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Stasun tmur Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Jul dan Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) Februar dan Maret (seluruhnya satu bulan penuh) 350 Februar, Maret, Jul, Agustus (seluruhnya satu bulan penuh) 3.4 Pengolahan Data Pengolahan Data Arus Data observas arus dperoleh dalam bentuk deret waktu dar komponen arus tmur (u) dan utara (v) untuk masng-masng data arus. Data arus basanya dasumskan sebaga arus total yang merupakan penjumlahan dar arus pasang surut dan arus non pasang surut. Untuk mendapatkan arus pasang surut maka dterapkan analsa harmonk arus pasang surut (pasut) pada masng-masng komponen data arus observas. Analsa arus pasut dterapkan pada data deret waktu tap jam. Data arus dhaluskan dengan low passed flter dan memotong semua snyal yang memlk perode 2 jam atau lebh dar tu, kemudan d lakukan pencuplkan. Msalkan untuk data perlma belas ment, dlakukan pencuplkan satu tap empat data dan data pertga puluh ment d lakukan pencuplkan satu tap dua data untuk mendapatkan data deret waktu perjam. Data deret waktu perjam kemudan d analss lebh lanjut. III-7

8 Hasl pengolahan data arus total, arus pasang surut, arus tetap dan arus non pasang surut kemudan dtamplkan dalam bentuk: 1. Plot vektor arus pasang surut. 2. Plot vektor arus non pasang surut. Dalam hal n arus non pasang surut adalah: Arus non pasang surut = arus total arus pasang surut arus tetap. 3. Profl dagram vertkal arus tetap Analss Harmonk Arus Pasang Surut Tujuan utama dar analsa harmonk arus pasang surut adalah untuk mendapatkan nformas mengena parameter pasang surut (ampltudo dan beda phasa) d suatu tempat dar data pengamatan kecepatan arus yang dambl selama jangka waktu tertentu. Untuk analss harmonk n beberapa metode analss pasang surut yang cukup bak dan telah banyak dgunakan dantaranya adalah metode Admralty dan metode Least Square, pada tugas akhr n untuk analss pasang surut tersebut dgunakan metode Least Square dengan menggunakan program TIFA. Karena gejala arus pasut adalah perodk, maka kecepatannya dapat dnyatakan sebaga fungs dar waktu dan merupakan suatu deret harmonk dar M (jumlah) komponen arus pasut. Perhtungan analss harmonk arus pasang surut dlakukan untuk dua komponen arah, yatu arah tmur barat dan arah utara selatan (Al, 2004). Pada metode analss harmonk dengan cara Least Square besarnya kecepatan arus pasang surut d suatu tempat pada waktu tertentu, dapat dtulskan sebaga berkut: M ( σ t + V + u g ) u( t) = u 0 + f U 'cos 3.1 Dengan u 0 = komponen arus rata-rata arah tmur barat t = waktu pengamatan u (t) = kecepatan arus pasang surut komponen arah tmur barat σ t = kecepatan sudut dar komponen ke - (derajat/jam) V = phasa dar equlbrum tde d Greenwch pada jam har tengah III-8

9 f u = faktor koreks nodal untuk ampltudo = faktor koreks nodal untuk phasa U ' = ampltudo arus pasang surut komponen arah tmur barat untuk komponen ke -. f U ' = ampltudo sebenarnya arus pasang surut komponen arah tmur barat untuk komponen ke -. g = ketertnggalan phasa antara real tde d lokas pengamatan dengan equlbrum tde d Greenwch Program TIFA Salah satu metode yang dapat dgunakan untuk mendapatkan konstanta harmonk pasang surut dan arus pasang surut yang tepat dalam analss pasang surut adalah program TIFA (Tdal Insttute Flexble Analyss). Program TIFA adalah suatu program analss pasang surut yang dkembangkan oleh para ahl pasang surut dar Tde Insttute d Lverpool, England sejak akhr tahun 1970-an (Al, dkk., 1994). Pada dasarnya metode yang dgunakan dalam program TIFA adalah metode Least Square. Tdak sepert metode Least Square umumnya, dmana koreks nodal dlakukan setelah harga ampltudo dan phasa dar hasl perhtungan matrksnya dperoleh. Dalam program TIFA koreks nodal dlakukan terlebh dahulu sebelum dbentuk matrksnya. Keuntungan dar program TIFA adalah jumlah komponen bsa kta tentukan sendr dengan membuat fle komponen masukan, kemudan panjang data yang dpaka bsa berapa saja karena pada program TIFA terdapat dua program yatu program TAN untuk panjang data maksmum 6 bulan dan program TANS untuk panjang data 1 tahun atau lebh. Keuntungan lan dar progran TIFA adalah bsa mengatas masalah kekosongan (gap) data pada analss komponen harmonk pasang surut. Langkah kerja dar program TIFA adalah sebaga berkut (Had, 2000): Program blocks III-9

10 - mengubah fle.lev menjad fle.dat dengan maksmum blocks data 1500, tetap jka ada gap data langsung dbuat blocks baru. - Menyusun kembal fle TIF dengan kecepatan sudut yang memenuh perode snodk. - Fle TIF n adalah fle nput program TAN Program TAN - menghtung harga konstanta arus pasang surut. - menghtung arus pasang surut peramalan. - menghtung arus non pasang surut. Analss pasang surut dengan program TIFA untuk data jangka panjang menghaslkan komponen perode panjang, komponen utama serta berbaga komponen peraran dangkalnya. Program TAN menghaslkan ampltudo dan beda fasa untuk 38 komponen utama pasang surut. Konstanta harmonk arus pasang surut untuk stasun barat dan tmur dan masngmasng kedalaman dtamplkan pada Lampran A Perhtungan Arus Non Pasang Surut Arus total hasl pengukuran danggap sebaga gabungan antara arus pasang surut dan arus non pasang surut, sehngga arus non pasang surut dapat dperoleh dengan cara mengurang arus pasang surut dan arus tetap dar arus totalnya. Arus tetap adalah bagan dar arus non pasut. Karena arus merupakan besaran vektor, maka perhtungan dlakukan pada masng-masng arah vektor, yatu sebaga berkut: U V non pasut = U observas U pasut U tetap non pasut = Vobservas V pasut Vtetap 3.2 III-10

11 3.5 Tamplan Data Plot Vektor Arus Plot vektor arus adalah gambaran kecepatan dan arah yang dwakl oleh gars-gars, dengan panjang gars mewakl kecepatan arus dan arah gars mewakl arah arus. Setap gars mewakl satu kecepatan dan arah arus pada waktu tertentu. Plot vektor arus dgambarkan untuk arus pasang surut dan arus non pasang surut untuk setap kedalaman. Masng-masng kedalaman dtamplkan plot vektor arus selama satu bulan dengan nterval penggambaran gars untuk satu jam, maka dalam satu har akan terdapat 24 gars. Dalam plot vektor arus n, arus pasang surut dan arus non pasang surut dpsahkan penggambarannya dan dtamplkan untuk masng-masng kedalaman. Gambar 3.5 Contoh penggambaran vektor plot arus pasang surut Hasl Perhtungan Konstanta Harmonk Arus Pasang Surut Konstanta harmonk arus pasang surut yang dhtung dengan menggunakan program TAN dtamplkan dalam Lampran A. Nla Zo adalah nla Arus tetap. Kolom dengan nla A adalah nla ampltudo, dan kolom dengan nla g ketertnggalan phasa. Tabel 3.5 Contoh hasl perhtungan konstanta harmons arus pasang surut No Komp arus pasut Komponen U Komponen V A (cm/s) g (derajat) A (cm/s) g (derajat) 1 Mm Msf III-11

12 No Komp arus pasut Komponen U Komponen V A (cm/s) g (derajat) A (cm/s) g (derajat) 3 SIGMA Q O M P S K J OO MNS N MEU N NEU M LAMDA L T S K MSN SM MO M MK SK MN M SN MS S MN M MSN MS SM Z Plot Arus Tetap Terhadap Kedalaman. Untuk mengamat pola arus tetap terhadap kedalaman, penggambaran arus tetap dlakukan dengan cara membuat penampang vertkal plot arus tetap yang nlanya III-12

13 ddapatkan dar hasl perhtungan dengan program TAN (dalam tabel adalah nla Zo) dan arahnya ddapatkan berdasarkan hasl perhtungan. U Gambar 3.6 Contoh penggambaran plot arus tetap terhadap kedalaman stasun barat bulan Februar. III-13