LAPORAN RESMI PRAKTIKUM PASANG SURUT

Transkripsi

1 LAPORAN RESMI PRAKTIKUM PASANG SURUT MODUL I METODE ADMIRALTY Disusun Oleh : PRISMA GITA PUSPAPUAN TIM ASISTEN MOHAMMAD IQBAL PRIMANANDA KIRANA CANDRASARI HAFIZ ACHMAD T PULUNG PUJI WICAKSONO TRIA DEWI ANGGRAENI YULIANTO DWI L MIA JUNI PRATIWI CINTYA OKTAVIANA PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014

2 LEMBAR PENILAIAN DAN PENGESAHAN NO KETERANGAN NILAI 1. Tujuan Praktikum 2. Tinjauan Pustaka 3. Materi Metode 4. Hasil dan Pembahasan 5. Kesimpulan 6. Daftar Pustaka 7. Lampiran Total Asisten Semarang, 22 April 2014 Praktikan Tria Dewi Anggraeni Prisma Gita Puspapuan Mengetahui, Koordinator Mata Kuliah Pasang Surut Ir. Warsito Atmodjo, M.Si NIP

3 DAFTAR ISI I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan... II. TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Pasang Surut Gaya Pembangkit Pasang Surut Tipe Pasang Surut Elevasi Muka Air Rencana Formzhal Metode Admiralty... III. MATERI DAN METODE Materi Metode... IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pembahasan... V. PENUTUP... DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN...

4 I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pulau Jawa dikelilingi oleh perairan yang di sisi utara dan selatannya memiliki karakteristik yang berbeda. Perairan laut di sisi selatan pulau Jawa mempunyai karakteristik dengan topografi dasar laut yang curam, dan gelombang besar, serta berbatasan langsung dengan Samudera Hindia. Sedangkan perairan laut di sisi utara pulau Jawa memiliki karakteristik dengan kondisi topografi dasar laut landai dan bergelombang relatif kecil serta berbatasan langsung dengan laut Jawa. Salah satu parameter lautan yang menarik diamati dan diteliti adalah mengenai keadaan pasang surut. Pasang surut adalah fluktuasi (gerakan naik turunnya) muka air laut secara berirama karena adanya gaya tarik benda-benda di lagit, terutama bulan dan matahari terhadap massa air laut di bumi. Bulan dan matahari memberikan gaya gravitasi terhadap bumi yang besarnya tergantung pada besar massa benda yang saling tarikmenarik tersebut. Menurut Nontji (1987) terdapat empat jenis tipe pasang surut yang didasarkan pada periode dan keteraturannya, yaitu pasang surut harian (diurnal), tengah harian (semi diurnal), campuran condong ke harian ganda (mixed tides) dan campuran condong ke harian tunggal (prevailing diurnal). Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang surut berubah secara sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudera. Salah satu metode yang di gunakan untuk mengolah data pasang surut adalah metode admiralty yang pada prinsipnya adalah dengan menghitung dua konstanta harmonik yaitu amplitudo dan kelambatan phasa. 1.2 Tujuan Mahasiswa mampu mengaplikasikan metode admiralty dalam pengolahan data pasang surut Mahasiswa dapat menentukan karakteristik pasang surut berdasarkan data yang diolah dengan metode admiralty

5 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pengertian Pasang Surut Pasang surut adalah fluktuasi (gerakan naik turunnya) muka air laut secara berirama karena adanya gaya tarik bendabenda di lagit, terutama bulan dan matahari terhadap massa air laut di bumi. Bulan dan matahari memberikan gaya gravitasi terhadap bumi yang besarnya tergantung pada besar massa benda yang saling tarikmenarik tersebut (Rashid, 2012). Massa bulan jauh lebih kecil dari massa matahari, tetapi karena jaraknya terhadap bumi jauh lebih dekat,maka pengaruh gaya tarik bulan terhadap bumi lebih besar dari pada pengaruh gaya tarik matahari. Gaya tarik bulan yang mempengaruhi pasang surut adalah 2,2 kali lebih besar dari pada gaya tarik matahari (Triatmodjo, 1999 dalam Mahatmawati 2009). Menurut Pariwono (1989) dalam Ramdhan (2011), fenomena pasut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil. Untuk mengetahui posisi titik pasut terendah atau tertinggi di suatu wilayah pengamatan pasut yang ideal dilakukan adalah selama 18,6 tahun Gaya Pembangkit Pasang Surut Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya Tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari (Triatmodjo, 1999 dalam Mahatmawati 2009).

6 2.3. Tipe Pasang Surut Terdapat empat jenis tipe pasang surut yang didasarkan pada periode dan keteraturannya, yaitu pasang surut harian (diurnal), tengah harian (semi diurnal), campuran condong ke harian ganda (mixed tides) dan campuran condong ke harian tunggal (prevailing diurnal). Dalam sebulan variasi harian dari rentang pasang surut berubah secara sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudera (Nontji, 1987 dalam Mahatmawati, 2009). Wyrtki (1961) dalam Ramdhan (2011) menjelaskan mengenai tipe-tipe pasang surut di Indonesia sebagai berikut: 1. Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide). Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini terdapat di Selat Karimata. Gambar 1. Pola gerak pasut harian tunggal (diurnal tide) (Ramdhan, 2011). 2. Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide). Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman. Gambar 2. Pola gerak pasut harian ganda (semi-diurnal tide) (Ramdhan, 2011). 3. Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal). Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.

7 Gambar 3. Pola gerak pasut campuran condong harian tunggal (Ramdhan, 2011). 4. Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal). Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur. Gambar 4. Pola gerak pasut campuran condong harian ganda (Ramdhan, 2011). Pola gerak muka air pasut di wilayah Indonesia didominasi oleh tipe harian ganda. Secara umum pola tersebut dapat dilihat pada gambar 5. Gambar 5. Pola tipe pasut di Indonesia (Ramdhan, 2011).

8 2.4. Elevasi Muka Air Rencana Elevasi muka air rencana merupakan parameter yang sangat penting di dalam perencanaan bangunan pantai. Elevasi tersebut merupakan penjumlahan dari beberapa parameter yaitu pasang surut, tsunami, wave setup, dan kenaikan muka air karena perubahan suhu global. Elevasi muka air laut rencana merupakan parameter sangat penting di dalam perencanaan bangunan pantai. Elevasi tersebut merupakan penjumlahan dari beberapa parameter yang telah dijelaskan di depan yaitu pasang surut, tsunami, wave setup, dan kenaikan muka air karena perubahan suhu global (Triatmodjo,1999). Pasang surut mempunyai periode 12 atau 24 jam, yang berarti dalam satu hari bisa terjadi satu atau dua kali pasang, sehingga kemungkinan terjadinya air pasang dan gelombang besar sangat besar. Dengan demikian pasang surut merupakan faktor terpenting dalam menentukan elevasi muka air rencana (Triatmodjo,1999). Menurut Triatmodjo (1999), penetapan elevasi muka air laut (MHWL, LLWL, MSL) tergantung pada kepentingan bangunan, misalnya perencanaan bangunan pantai yang ditentukan MHWL nya berdasarkan pengukuran pasang surut selama minimal 15 hari. Dengan pengamatan selama 15 hari tersebut telah tercakup satu siklus pasang surut yang meliputi pasang purnama dan pasang perbani. Pengamatan lebih lama (30 hari atau lebih) akan memberikan data yang lengkap. Dari data pengamatan selama 15 hari atau 30 hari dapat diramalkan pasang surut untuk periode berikutnya dengan menggunakan metode Admiralty Formzahl Bilangan Formzahl yakni pembagian antara amplitudo konstanta pasang surut harian utama dengan amplitudo konstanta pasang surut ganda utama. Perhitungan tipe pasang surut, menggunakan persamaan Formzahl sebagai berikut (Mahatwati (2009): F = (K1+O1)/(M2+S2) Dengan nilai F, menurut Mahatwati (2009) dapat ditentukan tipe pasang surut berdasarkan klasifikasi berikut: 1. Pasang surut harian ganda jika F 0,25

9 2. Pasang surut campuran (ganda dominan) jika 0,25 < F 1,5 3. Pasang surut campuran (tunggal dominan) jika 1,5 < F 3 4. Pasang surut harian tunggal jika F > 3 Keterangan : O 1 = unsur pasut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan K 1 = unsur pasut tunggal yang disebabkan oleh gaya tarik matahari M 2 = unsur pasut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan S 2 = unsur pasut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari 2.6. Metode Admiralty Metode admiralty merupakan metode yang digunakan menghitung konstanta pasang surut harmonik dari pengamatan ketinggian air laut tiap jam selama 29 piantan (29 hari). Metode ini digunakan untuk menentukan Muka Air Laut Rerata (MLR) harian, bulanan, tahunan atau lainya (Suyarso, 1989 dalam Mahatmawati, 2009). Metode admiralty adalah metode perhitungan pasang surut yang digunakan untuk menghitung dua konstanta harmonic yaitu amplitudo dan keterlambatan phasa.proses perhitungan metode Admiralty dihitung dengan bantuan tabel, dimana untuk waktu pengamatan yang tidak ditabelkan harus dilakukan pendekatan dan interpolasi dengan bantuan tabel. Proses perhitungan analisa harmonik metode Admiralty dilakukan pengembangan perhitungan sistem formula dengan bantuan perangkat lunak Excel, yang akan menghasilkan harga beberapa parameter yang ditabelkan sehingga perhitungan pada metode ini akan menjadi efisien dan memiliki keakuratan yang tinggi serta fleksibel untuk waktu kapanpun. Perhitungan dengan cara admiralty diperoleh konstanta harmonik yang akan dilanjutkan dengan analisa data dengan menggunakan bilangan Formzahl yakni pembagian antara amplitudo konstanta pasang surut harian utama dengan amplitudo konstanta pasang surut ganda utama (Mahatwati, 2009).

10 III. MATERI DAN METODE 3.1. Materi Hari : Senin, 16 April 2014 Waktu Tempat 3.2. Metode : WIB : Ruang E301 - Gedung E Jurusan Ilmu Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro Perhitungan (Penjelasan Skema) Pengolahan data pasang surut dengan metode Admiralty terdiri dari: 1. Skema I Data yang akan diolah dikonversikan dahulu satuannya dari meter (m) ke centimeter (cm),dimana untuk tabel kearah kanan menunjukan waktu pengamatan (jam) yaitu dari pukul sampai dan tabel kearah bawah menunjukan tanggal dilakukannya pengamatan yaitu 1-30 April Skema II Isi tiap kolom-kolom pada skema II ini dengan bantuan Tabel 2 yaitu dengan mengalikan nilai pengamatan dengan harga pengali pada Tabel 2 untuk setiap hari pengamatan. Karena pengali dalam daftar hanya berisi bilangan 1 dan -1 kecuali untuk X4 ada bilangan 0(nol) yang tidak dimasukkan dalam perkalian,maka lakukan perhitungan dengan menjumlahkan bilangan yang harus dikalikan dengan 1 dan diisikan pada kolom yang bertanda(+) dibawah kolom X1,Y1,X2,Y2,X4, dan Y4. Lakukan hal yang sama untuk pengali -1 dan isikan kedalam kolom dibawah tanda (-).

11

12 3. Skema III Untuk mengisi kolom kolom pada skema-iii, setiap kolom pada kolom - kolom skema-iii merupakan penjumlahan dari perhitungan pada kolom kolom pada skema-ii Untuk Xo (+) merupakan penjumlahan antara X1 (+) dengan X1 (-) tanpa melihat tanda (+) dan (-) mulai tanggal 1 agustus sampai 31 agustus 2012 Untuk X1, Y1, X2, Y2, X4 dan Y4 merupakan penjumlahan tanda (+) dan (-), untuk mengatasi hasilnya tidak ada negative makan ditambahkan dengan Hal ini dilakukan juga untuk kolom X1, Y1, X2, Y2, X4 dan Y4 4. Skema IV Mengisi seluruh kolom pada skema IV, diisi dengan data setelah penyelesaian skema-iii dikalikan dengan daftar 2 (Table 5).Arti indeks pada skema-iv: Indeks 00 untuk X berarti Xoo, Xo pada skema-iii dan indeks 0pada daftar 2 Indeks 00 untuk y,berarti Yoo,Yo pada skema-iii dan indeks 0 pada daftar 2

13 5. Skema V dan Skema VI Mengisi kolom-kolom pada skema V dan kolom pada skema VI dengan bantuan daftar 3a skema V mempunyai 10 kolom, kolom kedua diisi pertama kali sesuai dengan perintah pada kolom satu dan angka-angkanya dilihat pada skema V. Untuk kolom 3,4,5,6,7,8,9, dan 10 dengan melihat angka pada kolom 2 dikalikan dengan faktor pengali sesuai dengan kolom yang ada pada daftar 3a. 6. Skema VII 1. Untuk V:PR cos r dan VI : PR sin r masing-masing adalah penjumlahan semua bilangan pada kolom kolom Skema V (Tabel 8) untuk masing

14 masing kolom dan penjumlahan semua bilangan pada kolom kolom Skema VI untuk masing masing kolom. 2. Untuk PR dapat dicari dengan rumus : 3. Untuk P didapat dari daftar 3a sesuai dengan masing masing komponen (apabila tidak ada dikosongkan) 4. Untuk nilai u,w,f,v,v,v,v dan p diperoleh dari table konstanta 5. Untuk nilai r diperoleh dari r arctan PR sin rpr cos r, sedangkan untuk harga nya dilihat dari tanda pada masing masing kuadran. 6. Untuk g ditentukan dari : g = V + u + w + p + r 7. Untuk nx360 ditentukan tiap komponen adalah Untuk (1+W),A,f,,w,dan g pada komponen yang masih kosong dapat dikerjakan setelah skema-viii telah diisi 7. Tabel VIII Tabel VIII dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu: Untuk menghitung (1+W) dan w untuk S2 dan MS4 Untuk menghitung (1+W) dan w untuk K1 Untuk menghitung (1+W) dan w untuk N2

15 8. Menentukan harga w dan (1+W), besaran g, kelipatan dari 3600 serta amplitudo (A) dan beda fase (g0).

16 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Tabel Hasil Perhitungan Tabel 1.Hasil Perhitungan Komponen-komponen Pasut Tabel 2. Hasil Perhitungan MSL, HHWL, LLWL, Formzahl, dan Tipe Pasut Grafik Pasang Surut Grafik Pasang Surut Pantai Tanjung Mas - Semarang bulan April 2013

17 4.2. Pembahasan Metode Admiralty dalam penentuan data ketinggian muka air pasang-surut dilakukan dengan mencari nilai komponen-komponen pasut hingga diketahui besarnya nilai Mean Sea Level (MSL)/ muka air laut rerata, Highest High Water Level (HHWL)/ muka air laut tertinggi, Lowest Low Water Level (LLWL)/ muka air laut terendah, dan bilangan Formzahl-nya untuk menentukan jenis pasang surut dari perairan yang sedang diteliti. Perhitungan Formzahl yang dihasilkan dari praktikum ini adalah 2.99, yang berada pada klasifikasi 1,5 < F 3. Dari nilai tersebut dapat dikatakan bahwa perairan Pantai Tanjung Mas Semarang memiliki tipe pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide Prevalling Diurnal), dimana pada tipe ini dalam periode satu hari dapat 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 nilai periode yang berbeda. Grafik pasang surut yang dibuat dari data nilai ketinggian muka air selama 1 bulan juga dapat digunakan untuk menentukan tipe pasut. Dari grafik bulan April 2013, Pantai Tanjung Mas Semarang terlihat memiliki satu kali surut namun kadang terjadi dua kali pasang satu kali surut atau satu kali pasang dua kali surut. Pada grafik terlihat jelas fase neap tide dan spring tide dimana pada fase neap tide terjadi pasang perbani artinya terdapat selisih elevasi muka air pada saat pasang dan surut yang kecil. Hal tersebut dikarenakan gaya tarik menarik antara bumi dengan benda-benda astronomi rendah dimana posisi bulan, bumi, dan matahari berada pada satu garis lurus. Dari grafik terlihat fase neap tide terjadi 2x pada bulan April. Selain itu juga terdapat fase spring tide yaitu terjadi pasang purnama artinya terdapat elevasi pada saat pasang dan surut yang besar hal tersebut dikarenakan gaya tarik menarik antara bumi dan benda-benda astronomi tinggi dimana posisi bulan, bumi, dan matahari tegak lurus. Dari grafik terlihat fase spring tide terjadi 2x pada bulan April. Pada grafik didapat nilai MSL sebesar 60 cm, hampir persis sama dengan hasil perhitungan sebesar 59,89 cm namun untuk nilai HHWL dan LLWL terdapat perbedaan nilai antara grafik dan hasil perhitungan dimana untuk nilai HHWL pada grafik bernilai 110 cm namun untuk hasil perhitungan didapatkan nilai 120 cm dan untuk nilai LLWL pada grafik didapatkan nilai 20 cm namun untuk hasil perhitungan didapatkan nilai sebesar 32,8 cm. Perbedaan tersebut disebabkan oleh kesalahan manusia karena kurangnya ketelitian dalam memasukkan dan mengolah data pasutnya.

18 V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan 1. Metode Admiralty dapat digunakan untuk mencari nilai muka air rerata, muka air tertinggi, muka air terendah, dan tipe pasang surut berdasarkan perhitungan komponen-komponen pasang surut. 2. Berdasarkan nilai Formzahl dan kenampakan grafik pasang surutnya, Pantai Tanjung Mas Semarang memiliki tipe pasut campuran condong ke harian tunggal Saran 1. Ketelitian dalam menentukan nilai kedudukan muka air dari data pasang surut menggunakan metode Formzahl ini sangat dibutuhkan karena banyaknya data yang harus diolah.

19 DAFTAR PUSTAKA Dronkers, J. J Tidal Computations in Rivers and Coastal Waters. Amsterdam: North-Holland Publishing Company. Mahatmawati, Anugrah Dewi, dkk Perbandingan Fluktuasi Muka Air Laut Rerata (Mlr) Di Perairan Pantai Utara Jawa Timur Dengan Perairan Pantai Selatan Jawa Timur. Jurnal Kelautan. ISSN : Vol II (1): Nontji, Anugerah Laut Nusantara. Jakarta: Penerbit Djambatan. Ramdhan, Muhammad Komparasi Hasil Pengamatan Pasang Surut di Perairan Pulau Pramuka dan Kabupaten Pati dengan Prediksi Pasang Surut Tide Model River. Jurnal Segara. ISSN: Vol. VII (1):1-10. Rashid, Farhan Lafta., Mohamad, Ashwaq Hilal., Hashim, Ahmed Power Production using Tidal Energy. British Journal of Science. ISSN: Vol. III (2): ). Triatmodjo, Bambang Teknik Pantai. Yogyakarta: Beta Offset

20 L A M P I R A N

21 Lampiran 1. Skema a. Skema-I

22 b. Skema-II

23 c. Skema-III

24 d. Skema-IV

25

26 e. Skema V,VI dan VII

27 f. Skema VII Lampiran 2. Grafik Pasang Surut