BAB II TEORI DASAR 2.1 Pngrtian Pasang Surut Pasang surut air laut (pasut) adalah pristiwa naik turunnya muka air scara priodik dngan rata-rata priodnya 12,4 jam (di bbrapa tmpat 24,8 jam) (Pond dan Pickard, 1983). Pasut trjadi disbabkan olh adanya gaya tarik dari bnda-bnda angkasa, trutama bulan dan matahari, trhadap massa air yang ada di bumi. Pada kadaan dimana bumi, matahari dan bulan brada dalam satu garis (yakni pada saat bulan purnama dan bulan baru), maka pasut stimbang yang dihasilkan olh bulan dan matahari akan saling brimpit, shingga tinggi pasang surutnya mncapai maksimum. Dalam kondisi sprti inilah maka pasut mncapai pasang purnama, atau spring tid. Sbaliknya pada saat garis pusat bumi-bulan tgak lurus trhadap bumi-matahari, maka kdua pasut stimbang dari bulan akan diganggu olh pasut stimbang matahari, shingga tinggi pasutnya mncapai minimum. Dalam kondisi dmikian, trjadilah pasang prbani (nap tid). Gambar 2.1. Ilustrasi gaya yang dihasilkan olh bumi, bulan dan matahari. (Sumbr:http://tidsandcurrnts.noaa.gov/ publications/tidal_datums_and_thir_applications.pdf) 3
2.2 Gaya Pmbangkit Pasut Massa matahari jauh lbih bsar daripada massa bulan, ttapi gaya pmbangkit pasut olh matahari jauh lbih kcil dibandingkan dngan yang dihasilkan olh bulan. Karna mkanism dari gaya yang dihasilkan olh kdua bnda langit itu sama, maka kita dapat mngmbangkan tori pmbangkit pasut dngan hanya mmprhitungkan gaya tarik bulan saja, dan slanjutnya mnrapkan tori yang sama pada gaya tarik matahari (Ali, 1994). Ada dua jnis gaya yang bkrja pada sistm bumi bulan, yaitu : Gaya Sntrifugal Gaya sntrifugal, F s, akibat mngorbitnya bumi dan bulan pada sumbu brsama. Brarah Slalu mnjauhi bulan dan sjajar dngan garis yang mnghubungkan pusat bulan dan bumi. Bsarnya adalah : F s dimana : M 2 = M ω r (2.1) : massa bumi (kg) ω r : kcpatan sudut bumi bulan mnglilingi sumbu brsama (rad/dt) : jarak pusat bumi k sumbu brsama (m) Gaya Tarik Bulan Stiap titik di prmukaan bumi mngalami gaya tarik bulan yang bsarnya brbanding trbalik dngan jarak titik di prmukaan bumi k pusat bulan., yaitu : M M m F = G (2.2.) 2 r dimana : G : konstanta gravitasi (yaitu sbsar 6.65 x 10-8 dyn) M m : massa bumi (kg) r : jarak titik di prmukaan bumi k pusat bulan (m) Rsultan dari kdua gaya trsbut mnghasilkan gaya pmbangkit pasut (tid gnrating forc). Gaya pmbangkit pasut inilah yang brtanggung jawab trhadap pmbuntukan pasut (Ningsih, 2002 dalam Putri, 2005). 4
2.3 Komponn Pasang Surut Fnomna pasang surut yang kita amati di laut, pada hakkatnya mrupakan suprposisi dari komponn-komponn pasang surut yang disbabkan gaya tarik bulan dan matahari, pngaruh batimtri, srta gomtri pantai. Komponn-komponn pasang surut trsbut mmpunyai amplitudo dan frkunsi yang brbda satu dngan yang lainnya. Brdasarkan hal trsbut maka ada tiga komponn pasang surut utama, yaitu: Komponn pasang surut priod panjang, contohnya Mf, dan Mm. Komponn pasang surut diurnal, yaitu 1 kali pasang dan 1 kali surut dalam 1 hari. Contohnya yaitu K1, O1 dan P1. Komponn pasang surut smidiurnal, yaitu 2 kali pasang dan 2 kali surut dalam 1 hari. Contohnya yaitu M2, S2, N2 dan K2. Slain tiga komponn utama trsbut, trdapat juga komponn pasang surut prairan dangkal yang timbul akibat pngaruh gomtri dan batimtri pantai. Komponn prairan dangkal ini trbntuk akibat intraksi komponn-komponn diurnal dan smidiurnal. Komponn pasut yang sudah diktahui skarang sudah lbih dari 100 buah komponn (Dronkrs, 1964, dalam Putri, 2005) Tabl 2.1. komponn-komponn pasut utama dan pasut prairan dangkal (shallow watr tids) Jnis, nama dan simbol Kcpatan sudut Priod (jam) komponn-komponn pasut (drajat/jam) Smi Diurnal 1. principal Lunar (M2) 28,9841 12,42 2. Principal Solar (S2) 30,000 12,00 3. Largr Lunar Elliptic (N2) 28,4397 12,66 4. Luni Solar (K2) 30,0821 11,97 Diurnal 1. Luni Solar (K1) 15,0411 23,33 2. Principal Lunar (O1) 13,9430 25,82 3. Principal Solar (P1) 14,9589 24,07 Long Priod 1. Diurnal Fortnightly (Mf) 1,0980 327,82 5
2. Lunar Monthly (Mm) 0,5444 661,30 3. Solar Smi Annual (Ssa) 0,0821 2191,43 Shallow Watr 1. 2SM2 31,0161 11,61 2. MNS2 27,4240 13,13 3. MK3 44,0250 8,18 4. M4 57,9680 6,21 5. MS4 58,0840 6,20 (Sumbr: Ali, 2004) 2.4 Tip Pasang Surut Btuk (tip) dari pasang surut yang timbul brbda-bda trgantung pada tmpat dimana pasut trsbut trjadi. P. Vandr Stock (1897) mngadakan klasifikasi dari bntukbntuk pasut ini brdasarkan prbandingan antara jumlah amplitud komponn-komponn diurnal K1 dan O1 dngan jumlah amplitudo komponn-komponn smi diurnal M2 dan S2. prbandingan ini dinyatakan dalam hubungan: F K1 + O1 = (2.3) M 2 + S2 Brdasarkan harga F ini ia mmbagi bntuk pasut yang trjadi dalam tiga tip, dan olh Courtir (1938) ditambah mnjadi mpat tip, yaitu: 1. 0 < F < 0,25: Pasang smi diurnal murni. Dua kali pasang shari dngan tinggi yang sama (scara pndkatan). Intrval waktu antara transit bulan dan pasang naik untuk suatu tmpat hampir sama. 2. 0,25 < F < 1,5: Pasang campuran brganda (mixd prdominantly smidiurnal). Trdapat dua kali pasang sharittapi tinggi dan intrval waktu antara transit bulan dan pasang naik tidak sama. Prbdaan ini mncapai maksimum ktika dklinasi bulan tlah mncapai maksimumnya. 3. 1,5 < F < 3,0 : Pasang campuran tunggal (mixd tid prdominantly diurnal). Kadang-kadang hanya satu kali pasang shari yang mngikuti dklinasi maksimum ari bulan, dan kadang-kadang trjadi dua kali pasang shari ttapi tinggi dan intrval waktu antara transit bulan 6
dan pasang naik sangat brbda skali, trutama bila bulan tlah mlwati kuator. 4. F > 3,0 : Pasang tunggal murni. Satu kali pasang shari. Pada saat pasang prbani ktika bulan tlah mlwati bidang kuator dapat juga trjadi dua klai pasang shari. Gambar 2.2.Tip-tip pasang surut. A. Tip pasut diurnal. B. Tip pasut Smidiurnal. C. Tip pasut campuran cndrung smidiurnal. (Sumbr : http://ocansrvic.noaa.gov/ducation/kits/tids/mdia/supp_tid07a.html) 2.5 Priod Sinodik Dalam mlakukan analisis dngan data jangka pndk tidak smua komponn dapat dihitung dalam analisis. Kritria raylight digunakan dalam mnntukan komponn apa saja yang bisa dihitung, kritria ini mnyatakan bahwa dua komponn pasang surut A dan B hanya dapat dipisahkan satu sama lainnya bila panjang data lbih dari satu priod trtntu. Priod ini diknal dngan priod sinodik (PS) yang didfinisikan sbagai : PS = (2.4) 360 /( σ a σ b ) dimana : PS : Priod Sinodik σ a dan σ b : kcpatan sudut dari komponn a dan b (dr/jam) 7
Dngan kata lain priod sinodik adalah panjang data yang diprlukan untuk mmisahkan dua buah komponn. Pada analisis komponn pasang surut data jangka pndk blum dapat dipisahkan bbrapa komponn pnting, sbagai contoh adalah komponn K2 dan S2. Untuk dapat mmisahkan kdua komponn ini maka data yang harus dimiliki minimal harus sama dngan priod sinodik dari komponn ini yakni 182,6 hari (R. Thabt, 1980 dalam Hadi, 2000). Dari hasil prhitungan priod sinodik untuk data satu tahun, pada data 15 hari komponn yang dapat dipisahkan sbanyak 30 komponn, pada data 29 hari komponn yang dapat dipisahkan sbanyak 41 komponn, pada data 30 hari komponn yang dapat dipisahkan sbanyak 52 komponn, pada data 90 hari komponn yang dapat dipisahkan sbanyak 66 komponn, pada data 185 hari komponn yang dapat dipisahkan sbanyak 82 komponn, pada data satu tahun komponn yang dapat dipisahkan sbanyak 109 komponn (Hadi, 2000). Hal trsbut dapat trlihat jlas pada Tabl 2.2. Tabl 2.2. Komponn yang Diprolh dari Hasil Prhitungan Priod Sinodik Nama Pasut 15 hari 29 hari 30 hari 3 bulan 6 bulan 1 tahun Diurnal OO1 J1 Q1 PH1 SO1 THETA1 O1 M1 CHI1 K1 SIGMA1 P1 S1 PI1 PSI1 MP1 RHO1 2Q1 Smidiurnal M2 2SM2 MNS2 MKS2 SNK2 MSV2 S2 3M(SK)2 N2 T2 MNK2S2 R2 MEU2 L2 2SK2 K2 NA2 2MN2S2 MSN2 KJ2 OP2 NEU2 OQ2 MA2 2N2 Ma2 SKM2 Na2 2MS2N2 LAMDA2 3M2S2 Trdiurnal SK3 MO3 SO3 2MP3 S3 M3 MK3 2MQ3 SP3 MQ3 Quartrdiurnal S4 MN4 2MSN4 MK4 SK4 3MN4 M4 SN4 2MSK4 MV4 2MNS4 3MS4 3MK4 8
MS4 Pntadiurnal 3MK5 M5 MSO5 3MO5 MSK5 Hksadiurnal M6 2MN6 MSN6 MKL6 4MK6 4MN6 4MS6 3MNS6 3MSK6 2MK6 2MNU6 2MS6 3MSN6 2MSNK6 MSK6 2SM6 2(MN)S6 Oktadiurnal M8 3MN8 2MSN8 2MS8 3MK8 MSNK8 3MS8 2MN8 2MSK8 Dkadiurnal 4MS10 3M2S10 Smidkadiurnal 4MSN12 5MS12 4M2S12 (Sumbr : Hadi, 2000) 9