STUDI ARUS PASANG SURUT DAN ARUS TETAP DI SELAT LOMBOK Tugas Akhir Disusun untuk memenuhi syarat kurikuler untuk memperoleh gelar sarjana dari Program Studi Oseanografi Oleh : Dwi Amanda Utami 12903010 Pembimbing: Drs. Mohammad Ali Dr. Eng. Nining Sari Ningsih PROGRAM STUDI OSEANOGRAFI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
STUDI ARUS PASANG SURUT DAN ARUS TETAP DI SELAT LOMBOK Oleh : Dwi Amanda Utami NIM: 12903010 Program Studi Oseanografi Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Bandung, Maret 2008 Telah diperiksa dan disetujui, Pembimbing I, Pembimbing II, Drs. Mohammad Ali Dr. Eng. Nining Sari Ningsih NIP: 130 611 118 NIP: 131 933 273
ABSTRAK Pengolahan data arus di Selat Lombok selama bulan Februari, Maret, Juli, dan Agustus tahun 2004 di dua titik pengamatan dan beberapa kedalaman telah dilakukan dengan menggunakan program TAN. Program TAN adalah salah satu modul dari program TIFA (Tidal Institut Flexibel Analysis), yaitu program analisa pasang surut kuadrat terkecil yang dibangun berdasarkan kerjasama ASEAN dan Australia untuk menghitung data maksimum 6 bulan. Pengolahan ini dilakukan untuk menemukan nilai arus pasang surut, arus non pasang surut, dan arus tetap yang merupakan bagian dari arus non pasang surut. Analisa harmonik dilakukan terhadap arus komponen timur-barat (u) dan arus komponen utara-selatan (v) untuk mendapatkan komponen-komponen diurnal, semidiurnal, dan periode panjang dari arus pasang surut. Arus hasil peramalan dianggap sebagai arus pasang surut. Arus non pasang surut di peroleh dari arus total (data pengamatan) dikurangi penjumlahan dari arus pasang surut (hasil peramalan) dan arus tetap. Dari hasil studi ini diperoleh arus tetap dengan arah dominan ke selatan di Selat Lombok untuk setiap titik pengamatan, bulan, dan kedalaman yang ditinjau. Arus tetap ini memiliki kecepatan dan arah yang bervariasi. Pengolahan data lebih lanjut dilakukan untuk melihat lebih jelas sejauh mana variasi arus tetap ini terhadap kedalaman. Arus tetap dengan nilai kecepatan maksimum terdapat pada kedalaman dekat permukaan hingga kedalaman 250 m. Setelah kedalaman 250 m, rata-rata kecepatan arus tetap ini nilainya kecil dan arahnya tidak lagi ke selatan. i
ABSTRACT Current velocity data at two stations in Lombok Strait for February, March, July, and August 2004 at several depths has been proccessed using TAN program. TAN program is a part of TIFA program (Tidal Institute Flexibel Analysis), a least square tidal harmonic program made by the cooperation of ASEAN and Australia to calculate data for maximum length 6 months. This work was done to find tidal currents, non tidal currents, and constant as part of non tidal currents. Harmonic analysis was carried out for both east component (u) and north component (v) of velocity data to find the diurnal component, semidiurnal component, and long period component of tidal currents. Current prediction as result from TAN program is considered as tidal currents. Non tidal currents was calculating by substracting observational currents with tidal and constant currents. Constant currents dominantly flowing southward was found in Lombok Strait for both stations, every month and depth of observation. This constant currents have variated velocity and direction. Further data processing was done to find out depth variation of constant currents. Constant currents with maximum speed have been found at near surface up to 250 m of depth. After 250 m of depth, mean constant currents decrease and their direction are no longer south. ii
KATA PENGANTAR Alhamdulillaahirabbil aalamiin, puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang tidak pernah berhenti memberikan berkat dan rahmat-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penulisan laporan tugas akhir merupakan salah satu syarat kelulusan program sarjana di Program Studi Oseanografi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Penulis menyadari bahwa pada penulisan tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik mengenai tugas akhir ini sangat diharapkan oleh penulis. Pada kesempatan istimewa ini juga, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Dr. Eng. Hamzah Latief selaku dosen wali penulis yang selama 4,5 tahun ini telah banyak membimbing dan mengarahkan penulis dalam menjalani perkuliahan di Program Studi Oseanografi, Institut Teknologi Bandung. Drs. Mohammad Ali selaku pembimbing utama yang telah mengarahkan dan memberikan masukan-masukan dalam penyusunan tugas akhir ini. Dr. Eng Nining Sari Ningsih sebagai pembimbing II yang telah dengan sabar membimbing penulis dan memberikan dukungan moril yang tiada henti. Badan Riset Kelautan dan Perikanan, Departemen Kelautan dan Perikanan (BRKP-DKP) karena telah mengizinkan penulis menggunakan data dari program INSTANT. Dr. Susanna dan Prof. Safwan Hadi atas kesempatan yang diberikan untuk mengikuti ujian komprehensif. Staf pengajar Progam Studi Oseanografi lainnya yang telah banyak memberikan ilmunya kepada penulis selama kuliah. Muchamad Al Azhar atas bantuan-bantuan yang diberikan kepada penulis selama melakukan tugas akhir. Alm Papah, Mamah, Bulbul, Mas Pri dan De Echa atas cinta kasih, doa yang tidak putus-putusnya dan dukungan moril serta materil.
Keluarga besar Cilaki dan Keluarga besar Nasution atas doa dan dukungannya. Alin, atas kesabaran dan kesetiaannya dalam suka dan duka menemani penulis. Nida dan Inat, partner di sepanjang jalan kenangan yang tak terlupakan. Teman-teman Ose 03, Yayang, Rena, Humes, Dada, Ibeth, Ellen, Syifa, Erick, Cadut, teman-teman GM 03,dan teman-teman HMGM... 4,5 tahun ini menjadi lebih berkesan karena kehadiran kalian teman-teman. Sahabat-sahabat di Jakarta; Budi, Nendi, Ayustin, Fika, Mega, Tepy, Ari G, Toni, Pare, Eci, dan Eja, atas persaudaraan dan dukungannya. Pak Muchtar dan teman-teman di Laboratorium Oseanografi, terima kasih atas bantuannya selama ini. Seluruh karyawan TU dan Perpustakaan, terutama Pak Maman, Teh Euis, dan Pak Jojo yang telah banyak direpotkan selama saya kuliah. Terakhir, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah sangat membantu dalam penyusunan tugas akhir ini. Bandung, Maret 2008 Penulis
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL i ii iii vi viii BAB I PENDAHULUAN I-1 1.1. Latar Belakang I-1 1.2. Tujuan I-1 1.3. Ruang Lingkup dan Pembatasan Masalah I-2 1.4. Metode Penelitian I-2 1.5. Sistematika Penulisan I-2 BAB II KAJIAN PUSTAKA II-1 2.1. Pola Iklim, Arus Pasang Surut, Gelombang di Selat Lombok II-1 2.1.1. Iklim II-1 2.1.2. Arus Pasang Surut II-1 2.1.3. Gelombang II-2 2.2. Kajian Literatur Yang Berhubungan Dengan Daerah Studi II-2 2.2.1. Sinyal ENSO (El Niño Southern Oscillation) pada Arus Lintas Indonesia Sebagai Hasil Awal Mooring di Selat Makassar II-2 2.2.2. Studi Korelasi Sinyal El Niño Southern Oscillation terhadap Arus Lintas Indonesia di Selat Lombok II-3 2.2.3. Kajian Gelombang Internal di Selat Lombok II-4 2.2.4 A Studi Low Frequency Variability in Current and Sea Level in Lombok Strait and adjacent Region II-4 iii
2.2.5 Sistem Mitigasi Bencana di Selat Lombok II-6 2.3. Teori Dasar II-7 2.3.1 Arus Laut II-7 2.3.1.1. Arus Pasang Surut II-8 2.3.1.2. Pengertian Arus Pasang Surut II-8 2.3.1.3. Fenomena Arus Pasang Surut II-8 2.3.1.4. Tipe dan Periode Arus Pasang Surut II-11 2.3.2 Arus Non Pasang Surut II-12 2.3.3 Arus Lintas Indonesia II-14 BAB III DATA DAN PENGOLAHAN DATA III-1 3.1. Daerah Studi III-1 3.2. Bentuk Geometri Selat Lombok III-2 3.3 Data III-4 3.4 Pengolahan Data III-7 3.4.1 Pengolahan Data Arus III-7 3.4.2 Analisis Harmonik Arus Pasang Surut III-8 3.4.3 Program TIFA III-9 3.4.4 Perhitungan Arus Non Pasang Surut III-10 3.5 Tampilan Data III-11 3.5.1 Plot Vektor Arus III-11 3.5.2 Hasil Perhitungan Konstanta Harmonik Arus Pasang Surut III-11 3.5.3 Plot Arus Tetap Terhadap Kedalaman III-12 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV-1 4.1. Arus Total (Arus Pengamatan) IV-1 4.2. Arus Pasang Surut IV-1 4.2.1. Arus Pasang Surut Stasiun Barat Bulan Februari IV-2 4.2.2. Arus Pasang Surut Stasiun Barat Bulan Maret IV-3 4.2.3. Arus Pasang Surut Stasiun Barat Bulan Juli IV-4 iv
4.2.4. Arus Pasang Surut Stasiun Barat Bulan Agustus IV-4 4.2.5. Arus Pasang Surut Stasiun Timur Bulan Februari IV-5 4.2.6. Arus Pasang Surut Stasiun Timur Bulan Maret IV-6 4.2.7. Arus Pasang Surut Stasiun Timur Bulan Juli IV-7 4.2.8. Arus Pasang Surut Stasiun Timur Bulan Agustus IV-7 4.3. Arus Tetap IV-8 4.3.1. Arus Tetap Bulan Februari di Stasiun Barat IV-9 4.3.2. Arus Tetap Bulan Maret di Stasiun Barat IV-10 4.3.3. Arus Tetap Bulan Juli di Stasiun Barat IV-11 4.3.4. Arus Tetap Bulan Agustus di Stasiun Barat IV-12 4.3.5. Arus Tetap Bulan Februari di Stasiun Timur IV-13 4.3.6. Arus Tetap Bulan Maret di Stasiun Timur IV-14 4.3.7. Arus Tetap Bulan Juli di Stasiun Timur IV-15 4.3.8. Arus Tetap Bulan Agustus di Stasiun Timur IV-16 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V-1 5.1 Kesimpulan V-1 5.2 Saran V-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D LAMPIRAN E v
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Histogram kembang arus di Selat Lombok II-5 Gambar 2.2 Perubahan arah arus pasang surut dalam satu periode pasut II-9 Gambar 2.3 Pola bolak balik arus pasang surut II-10 Gambar 2.4 Perbedaan phasa antara pasut vertikal dan horizontal II-10 Gambar 2.5 Perbedaan phasa arus pasut dekat permukaan dan dekat dasar II-11 Gambar 2.6. Jalur Utama Arlindo II-14 Gambar 3.1. Lokasi Mooring (bulatan kuning), SPGA (silinder merah) dan stasiun CTD+XBT (cincin putih) di Selat Lombok III-2 Gambar 3.2 Peta Selat Lombok antara Pulau Bali dan Selat Lombok. Tanda panah menunjukkan lokasi sill III-3 Gambar 3.3 Profil 3D batimetri Selat Lombok III-4 Gambar 3.4 Konfigurasi instrumen pada masing-masing lokasi mooring di Selat Lombok. III-5 Gambar 3.5 Contoh penggambaran vektor plot arus pasang surut III-11 Gambar 3.6 Contoh penggambaran plot arus tetap terhadap kedalaman III-13 Gambar 4.1 Vektor plot arus total di Selat Lombok Stasiun Barat bulan Februari pada kedalaman 18 m IV-1 Gambar 4.2. Arus pasang surut bulan Februari di Stasiun Barat pada kedalaman 450m IV-3 Gambar 4.3 Arus pasang surut bulan Februari di Stasiun Timur pada kedalaman 248m IV-6 Gambar 4.4 Arus pasang surut bulan Februari di Stasiun Timur pada kedalaman 350 m IV-6 Gambar 4.5 Arus pasang surut bulan Juli di Stasiun Timur kedalaman 350 m IV-7 Gambar 4.6 Arus pasang surut bulan Agustus di Stasiun Timur kedalaman 350m IV-8 Gambar 4.7 Profil arus tetap terhadap kedalaman Stasiun Barat bulan Februari IV-10 Gambar 4.8 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Barat bulan Maret IV-11 Gambar 4.9 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Timur bulan Maret IV-15 Gambar B.1 Arus total bulan Februari di Stasiun Barat B-1 vi
Gambar B.2 Arus total bulan Februari di Stasiun Timur B-2 Gambar B.3 Arus total bulan Maret di Stasiun Barat B-3 Gambar B.4 Arus total bulan Maret di Stasiun Timur B-4 Gambar B.5 Arus total bulan Juli di Stasiun Barat B-5 Gambar B.6 Arus total bulan Juli di Stasiun Timur B-6 Gambar B.7 Arus total bulan Agustus di Stasiun Barat B-7 Gambar B.8 Arus total bulan Agustus di Stasiun Timur B-8 Gambar C.1 Arus pasang surut bulan Februari di Stasiun Barat C-1 Gambar C.2 Arus pasang surut bulan Februari di Stasiun Timur C-2 Gambar C.3 Arus pasang surut bulan Maret di Stasiun Barat C-3 Gambar C.4 Arus pasang surut bulan Maret di Stasiun Timur C-4 Gambar C.5 Arus pasang surut bulan Juli di Stasiun Barat C-5 Gambar C.6 Arus pasang surut bulan Juli di Stasiun Timur C-6 Gambar C.7 Arus pasang surut bulan Agustus di Stasiun Barat C-7 Gambar C.8 Arus pasang surut bulan Agustus di Stasiun Timur C-8 Gambar D.1 Arus non pasut bulan Februari di Stasiun Barat D-1 Gambar D.2 Arus non pasut bulan Februari di Stasiun Timur D-2 Gambar D.3 Arus non pasut bulan Maret di Stasiun Barat D-3 Gambar D.4 Arus non pasut bulan Maret di Stasiun Timur D-4 Gambar D.5 Arus non pasut bulan Juli di Stasiun Barat D-5 Gambar D.6 Arus non pasut bulan Juli di Stasiun Timur D-6 Gambar D.7 Arus non pasut bulan Agustus di Stasiun Barat D-7 Gambar D.8 Arus non pasut bulan Agustus di Stasiun Timur D-8 Gambar E.1 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Barat bulan Februari E-1 Gambar E.2 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Barat bulan Maret E-1 Gambar E.3 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Barat bulan Juli E-2 Gambar E.4 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Barat bulan Agustus E-2 Gambar E.5 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Timur bulan Februari E-3 Gambar E.6 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Timur bulan Maret E-3 Gambar E.7 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Timur bulan Juli E-4 Gambar E.8 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Timur bulan Agustus E-4 vii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Lokasi Mooring III-6 Tabel 3.2 Data Mooring Stasiun Barat III-6 Tabel 3.3 Data Mooring Stasiun Timur III-6 Tabel 3.4 Data arus yang digunakan dalam penelitian tugas akhir III-7 Tabel 3.5 Contoh hasil perhitungan konstanta harmonis arus pasang surut III-11 Tabel 4.1 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Barat tanggal 01-29 Februari 2004 IV-9 Tabel 4.2 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Barat tanggal 01-31 Maret 2004 IV-11 Tabel 4.3 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Barat tanggal 01-31 Juli 2004 IV-12 Tabel 4.4 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Barat tanggal 01-31 Agustus 2004 IV-13 Tabel 4.5 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Timur tanggal 01-29 Februari 2004 IV-13 Tabel 4.6 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Timur tanggal 01-31 Maret 2004 IV-14 Tabel 4.7 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Timur tanggal 01-31 Juli 2004 IV-15 Tabel 4.8 Tabel pengolahan data arus tetap Stasiun Timur tanggal 01-31 Agustus 2004 IV-16 Tabel 4.9 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Barat IV-17 Tabel 4.10 Profil arus tetap terhadap kedalaman di Stasiun Timur IV-17 Tabel A.1. bulan Februari (kedalaman 18 meter) A-1 Tabel A.2. bulan Februari (kedalaman 50 meter) A-2 Tabel A.3. bulan Februari (kedalaman 98 meter) A-3 viii
Tabel A.4. Tabel A.5. Tabel A.6. Tabel A.7. Tabel A.8. Tabel A.9. Tabel A.10. Tabel A.11. Tabel A.12. Tabel A.13. Tabel A.14. Tabel A.15. Tabel A.16. Tabel A.17. Tabel A.18. Tabel A.19. bulan Februari (kedalaman 250 meter) A-4 bulan Februari (kedalaman 350 meter) A-5 bulan Februari (kedalaman 450 meter) A-6 bulan Februari (kedalaman 20 meter) A-7 bulan Februari (kedalaman 56 meter) A-8 bulan Februari (kedalaman 92 meter) A-9 bulan Februari (kedalaman 176 meter) A-10 bulan Februari (kedalaman 248 meter) A-11 bulan Februari (kedalaman 350 meter) A-12 bulan Maret (kedalaman 18 meter) A-13 bulan Maret (kedalaman 50 meter) A-14 bulan Maret (kedalaman 98 meter) A-15 bulan Maret (kedalaman 250 meter) A-16 bulan Maret (kedalaman 350 meter) A-17 bulan Maret (kedalaman 450 meter) A-18 ix
Tabel A.20. Tabel A.21. Tabel A.22. Tabel A.23. Tabel A.24. Tabel A.25. Tabel A.26. Tabel A.27. Tabel A.28. Tabel A.29. Tabel A.30. Tabel A.31. Tabel A.32. Tabel A.33. Tabel A.34. bulan Maret (kedalaman 20 meter) A-19 bulan Maret (kedalaman 56 meter) A-20 bulan Maret (kedalaman 92 meter) A-21 bulan Maret (kedalaman 176 meter) A-22 bulan Maret (kedalaman 248 meter) A-23 bulan Maret (kedalaman 350 meter) A-24 bulan Juli (kedalaman 18 meter) A-25 bulan Juli (kedalaman 50 meter) A-26 bulan Juli (kedalaman 98 meter) A-27 bulan Juli (kedalaman 250 meter) A-28 bulan Juli (kedalaman 350 meter) A-29 bulan Juli (kedalaman 450 meter) A-30 bulan Juli (kedalaman 20 meter) A-31 bulan Juli (kedalaman 56 meter) A-32 bulan Juli (kedalaman 93 meter) A-33 bulan Juli (kedalaman 176 meter) A-34 x
Tabel A.35. Tabel A.36. Tabel A.37. Tabel A.38. Tabel A.39. Tabel A.40. Tabel A.41. Tabel A.42. Tabel A.43. Tabel A.44. Tabel A.45. Tabel A.46. Tabel A.47. Tabel A.48. bulan Juli (kedalaman 236 meter) A-35 bulan Juli (kedalaman 350 meter) A-36 bulan Agustus (kedalaman 18 meter) A-37 bulan Agustus (kedalaman 50 meter) A-38 bulan Agustus (kedalaman 98 meter) A-39 bulan Agustus (kedalaman 250 meter) A-40 bulan Agustus (kedalaman 350 meter) A-41 bulan Agustus (kedalaman 450 meter) A-42 bulan Agustus (kedalaman 20 meter) A-43 bulan Agustus (kedalaman 56 meter) A-44 bulan Agustus (kedalaman 92 meter) A-45 bulan Agustus (kedalaman 176 meter) A-46 bulan Agustus (kedalaman 236 meter) A-47 bulan Agustus (kedalaman 350 meter) A-48 xi