1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bulan dan matahari keduanya memberikan tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya massa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut (pasut) terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Pengembangan konstanta harmonik pada pasut merupakan dasar dari sebagian besar dilakukannya suatu pengamatan terhadap fenomena pasut. Sejak tahun 1883, penelitian yang dilakukan oleh Sir G. H. Darwin telah digunakan secara universal. Namun perbedaan yang terdapat antara prediksi dan pengamatan dapat menghasilkan konstanta harmonik yang salah. Hal tersebut telah diasumsikan sebelumnya, sehingga apabila dapat ditingkatkan, hasil prediksi yang lebih baik pun bisa didapatkan. Hal ini hanya penting dalam mempertimbangkan konstanta harmonik yang ditemukan oleh Darwin (Doodson, 1921). Sementara itu, sebuah proyek dengan jangka waktu lima tahun dilaksanakan di Alaska, dengan tujuan untuk menguji coba kegunaan dari sistem pelaksanaan pengamatan dan prediksi wilayah laut untuk aplikasi yang terjadi secara umum. Prince William Sound (PWS) terpilih untuk pelaksanaan praktek tersebut dikarenakan sejumlah penelitian telah dilakukan terkait dengan pengaruh tumpahan minyak pada 1989 akibat kapal tangki Exxon Valdez. Sejak peristiwa tersebut, sebuah model awal dari sistem pelaksanaan pengamatan dan prediksi wilayah laut telah dibuat untuk difokuskan pada perencaan lintasan tumpahan minyak dan tanggapan terhadap skenario yang berbeda-beda. Tujuan utama pelaksanaan proyek ini adalah untuk menguji coba kemampuan sistem prediksi agar dapat menyediakan informasi untuk pengambilan keputusan di saat kritis (Schoch et al., 2011). Selain itu, National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) memasang Physical Oceanography Real-time System (PORTS) di San Francisco Bay, 1
California, untuk mendapatkan data pengamatan real-time pasut, arus pasut, salinitas, dan kondisi meteorogis. Pemasangan PORTS tersebut menyediakan kesempatan untuk pengembangan sistem nowcast di wilayah laut secara menyeluruh untuk optimalisasi pengoperasian kendaraan air dan untuk meningkatkan keselamatan navigasi. Semua model nowcast tersebut dioperasikan sebanyak satu kali dalam waktu satu jam. Hasil model tersebut kemudian ditampilkan melalui website. Informasi real time pada pasut, arus pasut, dan kondisi cuaca ini kemudian dapat digunakan untuk semua aktivitas kelautan (Cheng et al., 1998). Suatu penyelenggaraan teknik nowcasting fenomena pasut yang terjadi sedang direncanakan. Rencana tersebut akan diterapkan di wilayah Kepulauan Seribu, tepatnya di Pulau Pramuka. Lokasi tersebut menjadi tempat penerapan teknik nowcasting karena alat yang dapat menerapkan teknik nowcasting telah disiapkan untuk dipasang secara permanen di lokasi tersebut. Alat penerapan teknik nowcasting ini memiliki tempat penyimpanan data yang terbatas. Namun nowcasting yang dilaksanakan dengan menggunakan alat tersebut dilakukan terus menerus secara kontinu sejak pertama kalinya alat tersebut dijalankan. Oleh karena itu, dibuatlah suatu prosedur atau langkah kerja yang dapat mengoptimalkan teknik nowcasting yang dilakukan dengan menggunakan alat tersebut. Prosedur kerja untuk pelaksanaan teknik nowcasting yang dibuat akan diterapkan dengan mempertimbangkan analisis yang dilakukan terhadap fenomena pasutnya, yaitu berdasarkan konstanta harmonik pasut. Panjang data awal pengamatan pasut yang digunakan untuk melakukan analisis fenomena pasut itu sendiri juga dijadikan salah satu aspek dalam prosedur kerja yang akan dibuat. Jadi, berdasarkan konstanta harmonik pasut dan panjang data awal pengamatan pasut yang digunakan, prosedur kerja penerapan teknik nowcasting untuk rentang waktu tertentu pun dibuat. 1.2 Pernyataan Masalah Permasalahan dari penelitian ini adalah: 1. Diperlukan model rutin yang dapat digunakan untuk penerapan teknik nowcasting dengan hasil yang optimal dan dokumentasinya. 2. Dibutuhkan suatu program yang dapat digunakan pada alat pelaksana teknik nowcasting untuk melaksanakan prediksi pasut. 3. Diperlukan prosedur kerja yang dapat berfungsi dengan baik dalam kapasitas alat pelaksana teknik nowcasting yang terbatas. 2
1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk menemukan prosedur kerja yang efisien untuk nowcasting terbaik, yaitu yang memiliki tingkat kesalahan terkecil, dalam rangka penyelamatan akan bahaya yang terjadi, dengan menggunakan program T_TIDE. Hal tersebut dilakukan dengan cara: 1. Mengetahui seberapa banyak konstanta harmonik pasut yang mempengaruhi elevasi muka air laut berdasarkan data pengamatan pasut dengan panjang yang minimum. 2. Mengetahui selang waktu maksimum terbaik untuk penerapan teknik nowcasting. 3. Mengetahui panjang data awal pengamatan minimum dengan tingkat kesalahan terkecil. 1.4 Ruang Lingkup Kajian Ruang lingkup pekerjaan yang dilakukan pada tugas akhir ini, yaitu: 1. Penelitian bersifat simulasi dengan asumsi data pengamatan pasut yang digunakan sudah terhindar dari faktor non-pasutnya. 2. Prediksi pasut dilakukan dengan menggunakan program T_TIDE. 3. Data penelitian yang digunakan merupakan data sampel pengamatan pasut dengan panjang pengamatan minimal sepanjang 15 hari dan maksimum sepanjang satu tahun. 1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah simulasi pelaksanaan teknik nowcasting fenomena pasut dengan mempertimbangkan penggunaan konstanta harmonik pasutnya. Suatu data pengamatan pasut dianalisis dan dilakukan prediksinya dengan menggunakan program T_TIDE. Konstanta harmonik pasut yang diperoleh dari analisis data pengamatan pasut kemudian digunakan untuk mengelompokkan data hasil prediksi. Data hasil prediksi tersebut akan dibandingkan tingkat kesalahannya untuk mendapatkan data hasil prediksi dengan tingkat kesalahan terkecil. Selain itu, perbandingan tingkat kesalahan data hasil prediksi pasut juga dilakukan selang waktu penerapan teknik nowcasting dan panjang data awal pengamatan pasut yang digunakan. Perbandingan tingkat kesalahan dilakukan dengan menggunakan nilai variansi, RMS, dan rata-rata kesalahan relative. Secara sistematis, metode dalam penelitian ini kemudian diilustrasikan dalam diagram alir yang terdapat pada Gambar 1.1. 3
Mulai Data Pengamatan Pasut Analisis dengan T_TIDE Konstanta Harmonik Pasut Pemilihan Konstanta Harmonik Berdasarkan Nilai SNR dan Prediksi dengan T_TIDE Beberapa Data Hasil Prediksi dengan Kelompok Penggunaan Konstanta Harmonik Data Hasil Prediksi dengan Kelompok Penggunaan Konstanta Harmonik yang memiliki Tingkat Kesalahan Terkecil Uji Coba Penerapan Teknik Nowcasting menggunakan T_TIDE dengan Beberapa Selang Waktu yang Berbeda Beberapa Data Hasil Prediksi dengan Selang Waktu Penerapan Teknik Nowcasting yang Berbeda Data Hasil Prediksi dengan Selang Waktu Penerapan Teknik Nowcasting yang memiliki Tingkat Kesalahan Terkecil Uji Coba Prediksi menggunakan T_TIDE dengan Beberapa Panjang Data Awal Pengamatan Pasut yang Berbeda Beberapa Data Hasil Prediksi dengan Panjang Data Awal Pengamatan Pasut Berbeda Data Hasil Prediksi dengan Panjang Data Awal Pengamatan Pasut yang memiliki Tingkat Kesalahan Terkecil Selesai Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian 4
1.6 Sistematika Penulisan Laporan penelitian ini terstruktur menjadi bab per bab, masing-masing diuraikan sebagai berikut: Bab 1 Pendahuluan Bab ini akan menjelaskan latar belakang, pernyataan masalah, tujuan penelitian, ruang lingkup kajian, ringkasan metodologi, dan sistematika penulisan. Bab 2 Teori Dasar Bab ini akan menjelaskan teori mengenai pasang surut muka air laut, hal-hal yang mempengaruhinya, pelaksanaan pengamatannya, dan penerapan prediksinya. Pada bab ini juga akan dijelaskan tentang pengertian mengenai nowcasting, T_TIDE sebagai alat yang digunakan untuk memrediksi pasut pada penelitian ini, dan juga ulasan mengenai data yang digunakan pada penelitian ini. Bab 3 Hasil dan Pembahasan Bab ini akan menyajikan hasil pengolahan data pengamatan pasut dengan menggunakan alat T_TIDE. Bab ini juga akan menyajikan analisa hasil pengolahan tersebut dan argumen-argumen yang terkait. Bab 4 Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan dari keseluruhan penelitian yang telah dilakukan dan saran untuk penelitian lain selanjutnya. 5