ANALISIS VARIASI MUKA LAUT DI PERAIRAN SABANG, SIBOLGA, PADANG, CILACAP DAN BENOA MENGGUNAKAN METODE WAVELET Oleh : Imam Pamuji C64104019 PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul: ANALISIS VARIASI MUKA LAUT DI PERAIRAN SABANG, SIBOLGA, PADANG, CILACAP DAN BENOA MENGGUNAKAN METODE WAVELET adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, November 2008 Imam Pamuji C64104019 ii
RINGKASAN IMAM PAMUJI. Analisis Variasi Muka Laut di Perairan Sabang, Sibolga, Padang, Cilacap dan Benoa Menggunakan Metode Wavelet. Dibimbing oleh JOHN ISKANDAR PARIWONO dan PARLUHUTAN MANURUNG. Adanya data muka laut dari hasil pengukuran stasiun pasang-surut yang terdapat di Sabang, Sibolga, Padang, Cilacap dan Benoa merupakan suatu modal yang sangat mendukung untuk mengetahui mengenai perubahan kondisi laut di daerah tersebut. Kemudian dilakukan analisis dan pengkajian dari data yang telah ada tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis pola variasi muka laut di stasiun yang dikaji untuk mengetahui pola rambatannya dan menganalisis periode fluktuasi muka laut pada tiap stasiun melalui spektrum densitas energi untuk mengetahui fenomena-fenomena yang terjadi serta menunjukkan hubungan fluktuasi muka laut antar stasiun melalui spektrum korelasi silang. Pola variasi muka laut yang terjadi di tiap stasiun ditampilkan dalam bentuk grafik dengan menggunakan metode wavelet І dimensi pada perangkat lunak matlab 7.1. Untuk menganalisis variasi muka laut berdasarkan periode dilakukan analisis spektrum densitas energi, sedangkan untuk mengetahui hubungan antara muka laut antar stasiun ditunjukkan dengan analisis spektrum korelasi silang. Penghitungan ini menggunakan perangkat lunak statistica 6. Secara umum tinggi muka laut di stasiun yang dikaji memperlihatkan adanya periode tengah tahunan (semi annual), tinggi muka laut mengalami dua kali maksimum dan dua kali minimum dalam setahun. Terjadinya tinggi maksimum pada periode bulan April hingga bulan Mei (musim peralihan 1) dan pada bulan November ( musim peralihan 2) di stasiun yang dikaji diperkirakan disebabkan oleh adanya gelombang Kelvin yang terbentuk di Samudera Hindia. Periode fluktuasi spektrum densitas energi muka laut yang ditemukan di tiap stasiun mengindikasikan adanya beberapa fenomena seperti fenomena musiman (seasonal), intra musiman (intraseasonal) dan dua mingguan (fortnightly). Hubungan yang erat fluktuasi muka laut terdapat pada korelasi silang antara stasiun Sabang dan Sibolga, Sabang dan Padang, Sibolga dan Padang, Padang dan Cilacap, Cilacap dan Benoa yang mengindikasikan bahwa adanya saling keterkaitan mengenai perubahan muka laut yang terjadi. Hubungan fluktuasi muka laut antara di Padang dan Sibolga sangat erat pada periode 4-6 bulan yang ditunjukkan dengan nilai koherensi sebesar 0,98 untuk periode 4 bulan dan 0,97 untuk periode 6 bulan. Nilai beda fase bernilai negatif yang berarti bahwa fluktuasi muka laut terjadi terlebih dahulu di Padang kemudian diikuti fluktuasi muka laut di Sibolga setelah 12 jam untuk periode 4 bulan dan 2 hari untuk periode 6 bulan. Secara fisik ini berarti bahwa perubahan muka laut berupa perambatan gelombang bermula dari Padang menuju ke Sibolga. iii
ANALISIS VARIASI MUKA LAUT DI PERAIRAN SABANG, SIBOLGA, PADANG, CILACAP DAN BENOA MENGGUNAKAN METODE WAVELET SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh : Imam Pamuji C64104019 PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009 iv
Hak cipta milik Imam Pamuji, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya v
Judul Skripsi Nama Mahasiswa NRP : ANALISIS VARIASI MUKA LAUT DI PERAIRAN SABANG, SIBOLGA, PADANG, CILACAP DAN BENOA MENGGUNAKAN METODE WAVELET : Imam Pamuji : C64104019 Disetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr.Ir. John Iskandar Pariwono Dr. Parluhutan Manurung NIP 130 536 686 NIP 370 000 662 Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 131 578 799 Tanggal Lulus : 10 Januari 2009 vi
KATA PENGANTAR Alhamdulilah, Puji dan syukur penulis haturkan atas nikmat dan karunia Allah SWT, karena atas hidayah-nya skripsi mengenai Analisis Variasi Muka Laut di Perairan Sabang, Sibolga, Padang, Cilacap dan Benoa Menggunakan Metode Wavelet dapat diselesaikan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, sehingga penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca untuk perbaikan di masa mendatang. Terakhir penulis mengucapakan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr Ir. John Iskandar Pariwono yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dan telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk ikut serta dalam proyek penelitian ini yang bekerja sama dengan BAKOSURTANAL. 2. Bapak Dr Parluhutan Manurung sebagai pembimbing II yang telah banyak memberikan saran dan arahan dalam skripsi ini. 3. Bapak Yadi Aryadi S.Si yang telah membantu pengolahan data dan mengajarkan teknis wavelet beserta seluruh staf Pusat Geodesi dan Geodinamika BAKOSURTANAL atas kemudahan dan kerja samanya selama pengerjaan skripsi ini. 4. Bapak Dr.Ir. Nyoman Metta N. Natih, M.Si selaku Dosen penguji tamu dan Bapak Dr.Ir. James P. Panjaitan, M.Phil selaku Komisi Pendidikan S1 ITK. 5. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan doa, dorongan, inspirasi dan motivasi. 6. Seluruh sahabat-sahabat seperjuangan ITK 41 atas rasa kekeluargaan yang telah terjalin selama ini. Bogor, November 2008 Penulis vii
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN... xiii 1. PENDAHULUAN... 1 I.I. Latar belakang... 1 I.2. Tujuan... 2 2. TINJAUAN PUSTAKA... 3 2.1. Paras laut... 3 2.2. Gelombang Kelvin... 6 2.3. Wavelet... 9 2.3.1. Pengenalan wavelet... 9 2.3.2. Analisa wavelet... 10 2.3.3. Transformasi wavelet... 12 2.3.3.1. Transformasi wavelet diskret... 14 2.3.3.2. Dekomposisi wavelet... 15 2.3.3.3. Dekomposisi paket wavelet... 17 3. BAHAN DAN METODE... 18 3.1. Lokasi dan waktu penelitian... 18 3.2. Penentuan data penelitian... 19 3.2.1. Mekanisme Tide gauge... 19 3.2.1. Data pasang surut... 20 3.3. Metode analisis data... 21 3.3.1.Analis deret waktu... 22 3.3.2.Analisa Spektrum... 23 3.3.2.1.Spektrum densitas energi... 23 3.3.2.2.Spektrum korelasi silang... 24 3.3.3.Diagram alir penelitian... 28 4.HASIL DAN PEMBAHASAN... 29 4.1.Variasi muka laut... 29 4.1.1. Variasi muka laut di Sabang... 30 4.1.2. Variasi muka laut di Sibolga... 32 4.1.3. Variasi muka laut di Padang... 33 4.1.4. Variasi muka laut di Cilacap... 34 4.1.5. Variasi muka laut di Benoa... 36 4.2.Spektrum densitas energi muka laut... 37 4.2.1. Fenomena musiman (seasonal)... 40 4.2.2. Fenomena intra musiman (intraseasonal)... 41 4.2.3. Fenomena dua mingguan (fortnightly)... 43 4.3.Spektrum korelasi silang muka laut... 43 viii
4.3.1 Fenomena musiman (seasonal)... 44 4.3.2. Fenomena intra musiman (intraseasonal)... 51 4.3.3. Fenomena dua mingguan (fortnightly)... 54 5.KESIMPULAN DAN SARAN... 58 5.1.Kesimpulan... 58 5.2.Saran... 60 DAFTAR PUSTAKA... 61 LAMPIRAN... 64 RIWAYAT HIDUP... 71 ix
DAFTAR TABEL Halaman 1. Proses penyebab terjadinya perubahan paras laut beserta periode dan amplitudonya... 5 2. Periode perekaman data pasang surut di stasiun-stasiun pasang surut yang dikaji... 21 3. Komponen analisis spektrum korelasi silang... 25 4. Periode dan spektrum densitas energi muka laut di stasiun Sabang, Sibolga, Padang, Cilacap dan Benoa... 40 5. Spektrum korelasi silang muka laut antar stasiun dalam periode musiman... 45 6. Spektrum korelasi silang muka laut antar stasiun dalam periode intra musiman... 51 7. Spektrum korelasi silang muka laut antar stasiun dalam periode fortnightly... 54 x