Sifat Dasar Fisik Laut_gelombang
Transcript of Sifat Dasar Fisik Laut_gelombang
SIFAT DASAR FISIK LAUTSIFAT DASAR FISIK LAUT
GELOMBANG AIR LAUTGELOMBANG AIR LAUT
Pertemuan 10Pertemuan 10
Forcep Rio Indaryanto, S.PiForcep Rio Indaryanto, S.Pi
Jurusan Perikanan - Fakultas PertanianJurusan Perikanan - Fakultas PertanianUniversitas Sultan Ageng TirtayasaUniversitas Sultan Ageng Tirtayasa
PendahuluanPendahuluan
• Gelombang laut adalah pergerakan naik turunnya muka air laut yang membentuk lembah dan bukit mengikuti gerak sinusoidal. Gambar 1. menunjukkan gerak suatu gelombang yang berada pada sistem koordinat x-y, dan menjalar searah sumbu x.
PendahuluanPendahuluan
• Gelombang laut timbul akibat adanya gangguan dari luar terhadap suatu perairan
• Gangguan tersebut dapat berasal dari angin, gerakan kapal atau gempa di bawah laut
• Perhatian manusia terhadap proses terjadinya gelombang sejak 1430. Para ahli menunjukan bahwa gelombang laut sebenarnya merupakan akumulasi (penjumlahan) dari gelombang-gelombang sederhana.
Istilah dalam GelombangIstilah dalam Gelombang• Amplitudo (A) adalah jarak antara puncak
gelombang dengan permukaan rata-rata• Panjang Gelombang ( λ dibaca “lamda”) adalah
jarak antara dua puncak gelombang yang berturutan
• Tinggi Gelombang adalah jarak antara puncak dengan lembah gelombang atau dua kali Amplitudo
• Periode atau Frekuensi Gelombang adalah waktu yang diperlukan untuk mengadakan suatu siklus gelombang atau satu panjang gelombang
• Elevasi adalah tinggi permukaan air pada suatu saat yang diukur dari permukaan air rata-rata
Salah satu gelombang yang bentuknya sederhana ialah gelombang Salah satu gelombang yang bentuknya sederhana ialah gelombang sinusoid, persamaannya dalam domain ruang dan waktu dapat sinusoid, persamaannya dalam domain ruang dan waktu dapat dinyatakan dalam fungsi matematika berikut:dinyatakan dalam fungsi matematika berikut:
Y = A sin ( Y = A sin ( ωωt – k t – k χχ ) )
Keterangan;Keterangan; Y = elevasi / tinggi permukaan airY = elevasi / tinggi permukaan airA = Amplitudo gelombangA = Amplitudo gelombangωω = frekuensi sudut = 2 = frekuensi sudut = 2 ππ f f t = waktu t = waktu k = bilangan gelombang = 2 k = bilangan gelombang = 2 ππ / / λλ x = titik gelombang x = titik gelombang
Panjang Gelombang
Am
plitudo
Tin
gg
i Gelo
mb
ang
Puncak Gelombang
Lembah Gelombang
Permukaan air rata-rata
Panjang Gelombang
Am
plitudo
Tin
gg
i Gelo
mb
ang
Puncak Gelombang
Lembah Gelombang
Permukaan air rata-rata
Gerakan Orbit GelombangGerakan Orbit Gelombang
• Jika sebuah benda berada diatas
permukaan air yang dilewati gelombang akan terlihat bahwa benda tersebut hanya bergerak pada daerah yang sangat terbatas.
• Benda tersebut menunjukan gerakan melingkar pada bidang vertikal.
• Dalam satu periode, benda tersebut mengadakan satu gerakan orbit
• Orbit (orbital velocity) dirumuskan:
u = 2 π A / t
• Partikel air yang berada di bawahnya juga mengadakan gerakan yang sama, tetapi dengan orbit yang lebih kecil seiring dengan bertambahnya kedalaman
• Hal ini dapat dirumuskan dengan
rz = A e-kz
rz = jari-jari orbit A = amplitudo
z = kedalaman k = bilangan gelombang
Gerakan permukaan gelombang Gerakan permukaan gelombang dapat dikelompokan sebagai berikut: dapat dikelompokan sebagai berikut:
• Gerak osilasi, yaitu gerak gelombang akibat molekul air bergerak melingkar. Gerak osilasi biasanya terjadi di laut lepas, yaitu pada bagian laut dalam. Adanya gelombang dibangkitkan oleh kecepatan angin, lamanya angin bertiup, luas daerah yang ditiup angin (fetch), dan kedalaman laut. Gelombang ini memiliki tinggi dan lembah gelombang. Puncak gelombang akan pecah di dekat pantai yang disebut breaker atau gelora.
• Gerak translasi, yaitu gelombang osilasi yang telah pecah lalu seperti memburu garis pantai, bergerak searah dengan gerak gelombang tanpa diimbangi gerakan mundur.
• Gerak surf, yaitu gelombang yang tidak memiliki puncak dan lembah. Gelombang ini dimanfaatkan untuk olah raga surfing.
• Gerak swash dan back swash berbentuk gelombang telah menyentuh garis pantai. Kedatangan gelombang disebut swash, sedangkan ketika kembali disebut back swash.
Keterangan :a = Gerakan osilasi b = Gerakan (surf atau breaker) c = Gerakan translasi d = Gerakan Swashe = Gerakan back swashf = Gerakan arus dasar
• Semakin mendekati pantai, maka kecepatan dan panjang gelombangnya semakin kecil, tetapi tinggi dan keterjalannya semakin besar
• Pada daerah dimana tinggi gelombang sama dengan kedalaman perairan, maka gelombang yang berbentuk sinusioidal berubah bentuk menjadi gelombang dengan puncak-puncak yang menyempit dan lembah yang memanjang, disebut gelombang pecah (breaking waves).
• Pecahnya gelombang dibedakan menjadi :• Plunging, terjadi jika puncak gelombang melebihi
kecepatan gelombang• Spilling, terjadi jika muka gelombang pecah
sebelum tiba di pantai• Surging, terjadi jika gelombang belum pecah ketika
mendekati pantai dan sempat mendaki lereng pantai
Gelombang Pendek dan Gelombang PanjangGelombang Pendek dan Gelombang Panjang
• Faktor yang mempengaruhi perambatan gelombang laut adalah kedalaman perairan
• Dilihat dari perbandingan antara panjang gelombang dan kedalaman, perairan dibedakan menjadi :• Gelombang perairan dangkal (shallow water wave)
atau gelombang panjang (long wave), adalah perairan yang panjang gelombang lebih besar dari kedalaman perairannya
z = kedalamanλ = panjang gelombang
Kecepatan merambat gelombang panjang hanya tergantung pada kedalaman perairan
Zλ
> 40
C = √gz
Gelombang Pendek dan Gelombang PanjangGelombang Pendek dan Gelombang Panjang
• Gelombang perairan dalam (deep water wave) atau gelombang pendek (short wave), perairan yang kedalaman perairan lebih besar dari panjang gelombangnya
z = kedalaman
λ = panjang gelombang
Kecepatan merambat gelombang pendek tidak lagi tergantung pada kedalaman perairan tetapi pada frekuensi.
Zλ
< 2
C = √ g w
Refraksi GelombangRefraksi Gelombang
• Gelombang yang datang mendekati pantai umumnya cenderung untuk sejajar dengan garis pantai, hal ini disebabkan oleh adanya refraksi gelombang oleh pantai
• Gelombang yang merambat di daerah pantai akan membentuk sudut tertentu dengan pantai dan mengalami perubahan kecepatan gelombang yang berbeda-beda pada tiap titik muka gelombang, hal ini dipengaruhi oleh kedalaman perairan
• Dengan adanya refraksi gelombang maka sepanjang pantai bisa terjadi arus pantai (long shore current)
Isodepth Z1
Isodepth Z2
Isodepth Z3
Muka Gelombang
Arah Gelombang
Arus Pantai
Pantai
Isodepth Z1
Isodepth Z2
Isodepth Z3
Muka Gelombang
Arah Gelombang
TsunamiTsunami• Tsunami merupakan gelombang destruktif dan umumnya
dikaitkan dengan pergeseran tanah di dasar laut yang langsung menimbulkan gelombang transversal
• Nama Tsunami berasal dari bahasa Jepang yaitu Tsu = Pelabuhan dan Nami = gelombang
• Menjadi bahasa dunia setelah gempa besar 15 Juni 1896 yang melanda kota pelabuhan Sanriku (JEPANG) dan menewaskan 22.000 orang serta merusak pantai timur Honshu sepanjang 280 km
• Gelombang tsunami bergerak dengan kecepatan ratusan kilometer per jam di lautan dalam dan dapat melanda daratan dengan ketinggian gelombang mencapai 30 m atau lebih. Tinggi gelombang Tsunami maksimum yang mencapai pantai berkisar antara 4 – 24 meter dan jangkauan gelombang ke daratan berkisar antara 50 sampai 200 meter dari garis pantai.
Tanda-tanda akan datangnya tsunami Tanda-tanda akan datangnya tsunami di daerah pinggir pantai adalah : di daerah pinggir pantai adalah :
• Air laut yang surut secara tiba-tiba. • Bau asin yang sangat menyengat. • Dari kejauhan tampak gelombang putih
dan suara gemuruh yang sangat keras
Tsunami terjadi jika : Tsunami terjadi jika :
• Gempa besar dengan kekuatan gempa > 6.3 SR
• Lokasi pusat gempa di laut • Kedalaman dangkal < 40 Km • Terjadi deformasi vertikal dasar laut
Potensi Tsunami di Indonesia : Potensi Tsunami di Indonesia :
• Indonesia merupakan negara yang rawan terhadap tsunami, terutama kepulauan yang berhadapan langsung dengan pertemuan lempeng, antara lain Barat Sumatera, Selatan Jawa, Nusa Tenggara, Utara Papua, Sulawesi dan Maluku, serta Timur Kalimantan.
• Tsunami di Indonesia pada umumnya adalah tsunami lokal, dimana waktu antara terjadinya gempabumi dan datangnya gelombang tsunami antara 20 s/d 30 menit