KONTRIBUSI KONSTANTA PASANG SURUT PERAIRAN DANGKAL TERHADAP PASANG SURUT DI SEKITAR PULAU JAWA

KONTRIBUSI KONSTANTA PASANG SURUT PERAIRAN DANGKAL TERHADAP PASANG SURUT DI SEKITAR PULAU JAWA Abdul Basith a,Yudhono Prakosob aStaf

Abdul Basith

Pengajar Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM () bAlumni Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM Jln. Grafika No. 2 Yogyakarta, Telp. +062274-520226, Email: [email protected]

Abstrak

Penelitian ini dimaksudkan untuk menyelidiki kontribusi komponen pasut perairan dangkal dalam membentuk data pasut. Untuk itu diambil data pasut di perairan Utara Pulau Jawa (Kolinamil, Semarang dan Surabaya) yang mewakili perairan dangkal dan data pasut di perairan Selatan yang mewakili perairan dalam (Pangandaran, Cilacap, Prigi, dan Sadeng) selama 1 tahun. Analisis harmonik dilakukan untuk seluruh data pasut sehingga dihasilkan komponen-komponen pasut. Data prediksi pasut dibentuk dari 3 kelompok data, 1) prediksi dengan 7 komponen pasut utama saja yaitu M2, S2, O1, K1, P1, K2, N2, 2) prediksi dengan 7 komponen pasut utama ditambah selurh komponen perairan dangkal, dan 3) prediksi dengan 7 komponen pasut ditambah dengan komponen perairan dangkal yang signifikan. Hasil percobaan menunjukkan bahwa jumlah komponen pasut perairan dangkal di perairan Utara Pulau Jawa lebih banyak dibandingkan di perairan Selatan Pulau Jawa. Katakunci: pasut perairan dangkal, analisis harmonik, perairan Utara dan Selata Pulau Jawa

Abstract

This study is aimed to investigate the contribution of shallow water tides in forming tidal data. Therefore, one year of tidal data taken from tidal stations facing northern waters of Java Island (e.g. Kolinamil, Semarang, Surabaya) and from tidal station facing sourthern of Java Island (Pangandaran, Cilacap, Sadeng, Prigi) were processed to produce tidal constituents. Tidal predictions were computed using 3 groups of constitens which consist of 1) 7 main tidal constituents, 2) combination of 7 main tidal constituents and all shallow water constituents, 3) combination of 7 main tidal constituents and all significant shallow water constituents. Predicted tidal data were compared to the original ones. The results showed that the number of shallow water tides from northern waters of Java Island are higher than those from southern waters of Java Island. Keywords: tide, shallow water, harmonic analysis, northern and southern waters of Java

I. PENDAHULUAN Latar Belakang

Pasang surut air laut merupakan salah satu pertimbangan vital dan berpengaruh terhadap keberhasilan pekerjaan navigasi, survei, dan konstruksi yang berlokasi di pantai dan atau di laut (Pugh 1987). Indonesia mempunyai banyak selat sempit dan garis pantai yang panjang dengan geometri garis pantai yang tidak beraturan. Dengan adanya hal tersebut maka pola pasang surut akan terdistorsi dalam penjalarannya, sehingga akan membentuk konstanta pasang surut perairan dangkal (Ray 2005). Konstanta pasang surut perairan dangkal merupakan salah satu konstanta pembentuk pasang surut.

Konstanta pasang surut perairan dangkal dapat digunakan untuk meningkatkan ketelitian prediksi, agar prediksi pasang surut yang dihasilkan mendekati pasang surut yang sebenarnya. Dengan demikian hasil prediksi pasang surutnya dapat digunakan untuk

kepentingan pekerjaan navigasi, survei, dan konstruksi yang berlokasi di pantai dan atau di laut (Sudjono 2011). Salah satu konstanta pasang surut perairan dangkal adalah M4, konstanta ini merupakan hasil dari M2 yang telah terdistorsi sehingga konstanta ini memiliki kecepatan sudut dua kali lipat dibandingkan M2, Contoh lain adalah M8, konstanta ini merupakan hasil dari M2 yang telah terdistorsi sehingga konstanta ini memiliki kecepatan sudut empat kali lipat dibandingkan M2 (Andersen 1999). Konstanta pasang surut perairan dangkal ini akan meningkat pengaruhnya secara signifikan pada daerah pesisir yang memiliki perairan dangkal yang luas, sehingga konstanta ini perlu diikutsertakan dalam perhitungan agar dapat merepresentasikan keadaan sebenarnya secara akurat (Westerink 1989).

Penelitian ini berkonsentrasi di perairan sekitar Pulau Jawa, karena secara fisiografi Laut Jawa (Sisi Utara Pulau Jawa) merupakan bagian dari Paparan Sunda yang memiliki rata-rata kedalaman 120

Prosiding Forum Ilmiah Tahunan Ikatan Surveyor Indonesia (FIT ISI), 19-20 November 2015, Malang ISSN: 2406 – 9051 Volume 2, Edisi 1, Tahun 2015

meter yang membentuk paparan sedimen tebal dengan penyebaran yang luas (Salahuddin 2010), sedangkan untuk perairan Sisi Selatan Pulau Jawa merupakan bagian dari Lempeng Samudera Hindia yang merupakan kerak tipis yang ditutupi laut dengan kedalaman antara 1000-5000 meter (Lubis 2009).

Selain hal diatas, pemilihan perairan sekitar Pulau Jawa sebagai fokus penelitan ini juga dikarenakan pasang surut Laut Jawa dalam penjalarannya telah mengalami modifikasi dari sisi utara yang merupakan pertemuan Samudera Hindia-Pasifik menuju ke Laut Jawa. Sedangkan pada sisi selatannya berhadapan langsung dengan Samudera Hindia.

Berdasarkan penjelasan di atas maka perlu dilakukan penelitian khusus tentang kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal terhadap pasang surut di perairan sekitar Pulau Jawa. Tujuan Penelitian 1. 2. 3.

Menghitung jumlah konstanta pasang surut perairan dangkal yang sama dan signifikan di perairan sekitar Pulau Jawa. Menghitung persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal di perairan sekitar Pulau Jawa yang diwakili oleh tujuh stasiun pasang surut (tiga stasiun di pantai utara dan empat stasiun di pantai selatan). Menentukan sisi perairan Pulau Jawa yang memiliki persentase kontribusi konstanta perairan dangkal yang terbesar.

II. METODOLOGI

Lokasi penelitian ini berkonsentrasi yaitu perairan sekitar Pulau Jawa yang diwakili oleh tujuh stasiun pasang surut, seperti pada Gambar 1. Pantai Utara Pulau Jawa diwakili oleh stasiun pasang surut Kolinamil, Semarang, dan Surabaya, sedangkan Pantai Selatan Pulau Jawa diwakili oleh stasiun pasang surut Prigi, Sadeng, Cilacap, dan Pangandaran. Data pasang surut yang digunakan adalah data pasang surut yang direkam oleh sensor pressure tide gauge (prs), dan diperoleh dari IOC (International Oceanographic Commission) dengan http://www.ioc-sealevelmonitoring.org rentang pengamatan satu tahun, terhitung sejak 1 Agustus 2013 sampai 31 Juli 2014. Aplikasi yang digunakan adalah t_tide versi 1.0. Aplikasi ini menerapkan metode Hitung Kuadrat Terkecil dalam melakukan proses analisis harmonik dan prediksi pasang surut. Pada penelitian ini tidak ada komponen lain yang mempengaruhi pasang surut selain konstanta pasang surut perairan dangkal.

Gambar 1. Lokasi 7 stasiun pasang surut

Tahapan pelaksanaan penelitian disajikan dalam diagram alir Gambar 2. Persiapan

Kegiatan yang dilakukan antara lain penentuan lokasi penelitian, pengunduhan data penelitian, dan studi pustaka yang terkait dengan penelitian. Penanganan Data Pasang Surut

Pengecekan data kosong, yaitu mengecek data pasang surut pengamatan yang telah diunduh dari IOC. Kontrol Kualitas Data

Melakukan tes global dengan kepercayaan 95% atau 2σ, dengan menggunakan cara berikut : 1.

2. 3.

Melakukan prediksi untuk tahun yang sama menggunakan data pasang surut pengamatan. Data prediksi ini merupakan data pasang surut dengan pola yang dianggap benar. Menghitung selisih antara data ke-i dari data pengamatan pasang surut dengan data ke-i dari data prediksi, selisih nilainya disebut X Menghitung nilai rata-rata kemudian menghitung standar deviasi dari selisih tersebut menggunakan Persamaan (1). ∑(𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋�)2

𝜎𝜎 = �

(𝑛𝑛−1)

Keterangan: σ Xi 𝑋𝑋� n 4.

(1)

: elevasi permukaan : kedalaman air : velositas : gesekan dasar

Menentuakan batas ± 2σ untuk data yang akan dikontrol kualitasnya menggunakan Persamaan (2) dan Persamaan (3).

Batas Atas = (𝑋𝑋�+2σ) Batas Bawah = (𝑋𝑋�+2σ)


(2) (3)

Mulai

1. 2.

Perencanaan penelitian dan persiapan alat dan bahan Pengunduhan data pasang surut dari 7 stasiun pasang surut Pulau Jawa dari tahun 2013 sampai 2014 dari IOC

digunakan untuk proses analisis harmonik. Apabila nilai X terletak diluar batas ± 2σ maka data tersebut di eleminasi dan konversi menjadi Not a Number (NaN).

Analisis Harmonik Pasang Surut Data pasang surut dari 7 stasiun pasang surut Pulau Jawa dari tahun 2013 sampai 2014

Pengecekan data pasang surut

Kontrol kualitas data pasut dengan kepercayaan 2σ

Tidak

Konversi data menjadi NaN

Pasang surut yang diamati dari variasi naik turunnya muka laut merupakan hasil superposisi dari semua konstanta harmonik pasang surut yang terjadi. Dengan demikian elevasi muka laut pada suatu saat (t) dapat ditentukan menggunakan Persamaan (4) (Soeprapto 1993).

Ya Hasil data pasang surut terkoreksi

Pengambilan data pasang surut dengan interval 1 jam

Data pasang surut dengan interval 1 jam

ℎ(𝑡𝑡) = ℎ𝑚𝑚 + ∑𝑘𝑘𝑖𝑖=1 𝐴𝐴𝑖𝑖 cos(ω𝑖𝑖 𝑡𝑡 − 𝑔𝑔𝑖𝑖 )

Analisis harmonik data pasang surut dengan metode leastsquare menggunakan aplikasi t_tide

Nilai Amplitudo, MSL, & Fase Melakukan prediksi pasang surut dengan menggunakan aplikasi t_tide : 7 konst utama 7 konst utama + seluruh konst perairan dangkal 7 konst utama + konst perairan dangkal yang signifikan

Menghitung banyaknya konstanta pasang surut perairan dangkal yang sama dan signifikan di setiap stasiun pasang surut

Melakukan penjumlahan nilai amplitudo dari : 7 konst utama 7 konst utama + seluruh konst perairan dangkal 7 konst utama + konst perairan dangkal yang signifikan Hasil 3 kelompok prediksi

Hasil 3 kelompok amplitudo

Banyak konstanta perairan dangkal signifikan

Menghitung persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal di setiap stasiun pasang surut di sekitar Pulau Jawa

Menentukan sisi di perairan sekitar Pulau Jawa yang memiliki kontribusi konstanta perairan dangkal terbesar Kesimpulan Penulisan skripsi

Selesai

Gambar 2. Diagram alir penelitian 5.

Pasang surut merupakan hasil superposisi (penggabungan) dari gelombang-gelombang harmonik tunggal yang bersifat periodik. Pergerakan pasang surut laut dapat dimodelkan dengan persamaan sinusoidal karena bersifat periodik. Besar amplitudo dan beda fase dari setiap konstanta pasang surut dapat diketahui menggunakan analisis harmonik pasang surut. Aplikasi yang digunakan untuk melakukan analisis harmonik pasang surut dalam penelitian ini adalah t_tide. Aplikasi tersebut menggunakan metode hitung kuadrat terkecil dalam melakukan analisis harmonik pasang surut.

Melakukan pengecekan data pasang surut, apabila nilai X terletak antara batas ± 2σ maka data tersebut memiliki kualitas yang baik dan dapat

Keterangan:

(4)

h(t) : elevasi muka air fungsi dari waktu Ai : amplitudo konstanta ke-i ωi : kecepatan sudut konstanta ke-i gi : fase konstanta ke-i hm : elevasi muka air rerata t : waktu k : jumlah konstanta pasang surut Konstanta Harmonik Signifikan

Konstanta harmonik pasang surut signifikan merupakan konstanta harmonik pasang surut yang memiliki perbandingan nilai amplitudo yang lebih besar dari pada amplitudo errornya. Perbandingan antara amplitudo dan amplitudo error ini dinyatakan dalam SNR (Signal to Noise Ratio) (Pawlowicz, dkk 2002). Pada penelitian ini SNR yang digunakan merupakan SNR default dari t_tide yaitu SNR > 1, sehingga bila ada konstanta harmonik yang mempunyai SNR > 1 akan dinyatakan sebagai konstanta harmonik yang signifikan. Nilai SNR dapat ditentukan menggunakan Persamaan (5) (Leffler 2008). 𝑺𝑺𝑺𝑺𝑺𝑺 = �

𝑨𝑨𝒊𝒊

𝑨𝑨 𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒊𝒊

Keterangan: SNR Ai A errori

�

𝟐𝟐

(5)

: elevasi permukaan : amplitudo konstanta ke-i : amplitudo error konstanta ke-i


Konstanta Pasang Surut Perairan Dangkal Konstanta pasang surut perairan dangkal adalah konstanta pasang surut yang terbentuk karena adanya distorsi non-linear dari osilasi konstanta pasang surut utama (contohnya M2, S2, dan K1) pada saat berinteraksi dan merambat di perairan dangkal. Ada dua penyebab utama terbentuknya konstanta ini, pertama akibat gesekan dasar serta proses fisis yang bergantung pada nilai kuadrat amplitudonya, kedua akibat proses hidrodinamika, kedua penyebab tersebut merupakan komponen non-linear. Selain kedua hal diatas, penyebab lainnya adalah efek resonansi lokal dan pembentukan gelombang stasioner.

Bentuk asli dari gelombang sinusoidal akan termodifikasi akibat distorsi non-linear yang terjadi di perairan dangkal, hal inilah yang memicu terbentuknya konstanta harmonik perairan dangkal (Andersen 1999). Menurut Andersen (1999) persamaan rata-rata kedalaman perairan dangkal non-linear dapat ditentukan menggunakan Persamaan (6) dan Persamaan (7). 𝑫𝑫

(6)

𝝏𝝏𝒕𝒕 𝒖𝒖 = −(𝒖𝒖 ∙ 𝛁𝛁)𝒖𝒖 − 𝒈𝒈𝛁𝛁𝒉𝒉 − 𝒇𝒇 × 𝒖𝒖 − 𝒖𝒖|𝒖𝒖| 𝑯𝑯

𝝏𝝏𝒕𝒕 𝒉𝒉 = −𝛁𝛁 ∙ (𝑯𝑯𝑯𝑯)

(7)

Keterangan:

h H u = (u,v,0) D f t 𝛁𝛁

: elevasi permukaan : kedalaman air : velositas : gesekan dasar : parameter Coriolis : waktu : (𝝏𝝏𝝏𝝏, 𝝏𝝏𝝏𝝏, 𝟎𝟎)

Daftar konstanta pasang surut yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1.

SN4

2MN6

3MK7

MK4

2MS6

M10

SO3

MK3

S4

Prediksi pasang surut adalah memperkirakan elevasi muka air laut di masa mendatang pada rentang waktu tertentu. Prediksi pasang surut dapat dilakukan setelah mendapatkan amplitudo dan fase konstanta pasang surut dari satu rangkaian data pasang surut di suatu stasiun pasang surut. Selain untuk memprediksi elevasi muka air laut, prediksi pasang surut juga digunakan untuk mengetahui sifat pasang surut.

Keterangan:

MSN2

MS4

Prediksi Pasang Surut

MSK6

2MK5

MO3

Setelah didapat nilai amplitudo dari ketiga kelompok tersebut kemudian dilakukan perhitungan persentase untuk mengetahui besarnya kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal disetiap stasiun pasang surut.

2SK5

MN4 M4

3.

2MK6

2N2

MKS2

2.

Kelompok pertama (Amplitudo 7 konstanta pasang surut utama) M2, S2, O1, K1, P1, K2,dan N2. Kelompok kedua (Amplitudo 7 konstanta pasang surut utama beserta seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal) M2, S2, O1, K1, P1, K2, N2, SO1, SK3, SK4, 2MK6, 2N2, MN4, 2MK5, 2SM6, MKS2, M4, 2SK5, MSK6, MSN2, SN4, 2MN6, 3MK7, MO3, MS4, M6, M8, SO3, MK4, 2MS6, M10, MK3, dan S4 Kelompok ketiga (Amplitudo 7 konstanta pasang surut utama beserta konstanta pasang surut perairan dangkal yang signifikan), dimana jumlah konstanta pasang surut perairan dangkal yang signifikan bervariasi disetiap stasiun

SK4

Shallow water constituent SK3

1.

Hasil dari prediksi pasang surut dapat disajikan dalam bentuk tabel yang berisi rentang waktu prediksi beserta elevasi muka air laut prediksi, atau dapat pula disajikan dalam bentuk co-tidal chart yang merupakan interpolasi kelambatan fase pasang surut (Poerbandono 2005). Prediksi pasang surut dapat dilakukan menggunakan persamaan (8) (Ali, dkk 1994).

Tabel 1. Paket data standar konstanta pasang surut perairan dangkal SO1

harmonik pasang surut yang telah didapat dari hasil analisis harmonik pasang surut data pengamatan. Konstanta pasang surut yang nilai amplitudonya digunakan sebagai perbandingan dalam penelitian ini dibagi menjadi tiga kelompok yaitu:

M6

2SM6

M8

Sumber: Foreman 1977

Perbandingan Amplitudo

Perbandingan nilai amplitudo dilakukan dengan cara membandingkan nilai amplitudo dari konstanta

ℎ(𝑡𝑡) = ℎ𝑚𝑚 + ℎ𝑚𝑚𝑜𝑜 + ∑𝑘𝑘𝑖𝑖=1 𝐴𝐴𝑖𝑖 cos(𝜔𝜔𝑖𝑖 𝑡𝑡 − 𝑔𝑔𝑖𝑖 )

(8)

h(t) : elevasi muka air fungsi dari waktu Ai : amplitudo konstanta ke-i ωi : kecepatan sudut konstanta ke-i gi : fase konstanta ke-i hm : elevasi muka air rerata t : waktu k : jumlah konstanta pasang surut hmo : perubahan duduk tengah akibat faktor meteorologis : faktor koreksi amplitudo konstanta pasut ke-i fi : argumen astronomi konstanta pasut ke-i xi


Pada penelitian ini tidak semua konstanta harmonik yang dihasilkan dari proses analisis harmonik pasang surut yang digunakan sebagai masukan dalam melakukan prediksi pasang surut. Konstanta pasang surut yang digunakan sebagai masukan dalam melakukan prediksi pada penelitian ini dibagi menjadi tiga kelompok yaitu: 1.

2.

3.

Kelompok pertama (7 konstanta pasang surut utama) Kelompok kedua (7 konstanta pasang surut utama beserta seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal) Kelompok ketiga (7 konstanta pasang surut utama beserta konstanta pasang surut perairan dangkal yang signifikan)

Perhitungan Nilai RMS

Perhitungan nilai RMS dilakukan pada ketiga kelompok data prediksi pasang surut terhadap data pengamatan pasang surut. Nilai RMS dapat dicari dengan menggunakan Persamaan (9). ′ 2 ∑𝑛𝑛 𝑖𝑖=0 (ℎ𝑚𝑚 − ℎ𝑚𝑚 )

𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 = �

(𝑛𝑛−1)

Keterangan :

(9)

RMS : nilai RMS (meter) hm : amplitudo konstanta ke-i hm’ : kecepatan sudut konstanta ke-i n : kecepatan sudut konstanta ke-i

Nilai RMS digunakan untuk mengetahui besar kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal. Besar kontribusi pasang surut perairan dangkal dapat diketahui setelah didapat nilai RMS dari ketiga kelompok data tersebut dengan cara mencari selisih antara RMS data prediksi kelompok pertama dengan RMS data prediksi kelompok kedua, dan selisih antara RMS data prediksi kelompok pertama dengan RMS data prediksi kelompok ketiga. Setelah selisih RMS diketahui, kemudian dilakukan perhitungan persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal. Setelah diketahui persentasenya kemudian melakukan perbandingan besar persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal yang berada di stasiun pasang surut di Pantai Utara Pulau Jawa (Kolinamil, Semarang, dan Surabaya), dengan stasiun pasang surut di Pantai Selatan Pulau Jawa (Prigi, Sadeng, Cilacap, dan Pangandaran). Analisis Hasil

Analisis hasil perhitungan dilakukan terhadap ketiga kelompok data, yaitu : 1.

Kelompok pertama (Amplitudo 7 konstanta pasang surut utama)

2.

3.

Kelompok kedua (Amplitudo 7 konstanta pasang surut utama beserta seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal) Kelompok ketiga (Amplitudo 7 konstanta pasang surut utama beserta konstanta pasang surut perairan dangkal yang signifikan)

Kemudian dilakukan perbandingan terhadap ketiga data tersebut, agara kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal dapat diketahui berdasarkan Amplitudo dan RMS. HASIL DAN PEMBAHASAN Identifikasi Data Kosong Hasil identifikaisi data kosong pada data pasang surut pengamatan setiap stasiun dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Rekapitulasi dan persentase data kosong Stasiun pasang surut

Data ideal

Data pasu t

Data kosong

6582

2178

Kolinamil

8760

7354

Surabaya

8760

7662

Semarang Prigi

Sadeng

Cilacap

Pangandaran

8760 8760 8760 8760 8760

8509 8677 7877 8709

Data pasut (%)

Data koson g (%)

75,14

24,86

1406

83,95

1098

87,47

251 83

883 51

97,13 99,05 89,92 99,42

16,05 12,53 2,87 0,95

10,08 0,58

Tabel 2 merupakan tabel yang menyajikan jumlah data kosong di setiap stasiun. Kolom data ideal berisi jumlah data sebanyak 8760, yang merupakan konversi dari satu tahun kedalam satu jam. Berdasarkan Tabel 2 Stasiun pasang surut Pangandaran memiliki jumlah data pasang surut pengamatan paling banyak yaitu 8709 data, dengan persentase data kosong paling kecil yaitu sebesar 0,58%, sedangkan stasiun pasang surut Semarang memiliki jumlah data pasang surut pengamatan paling sedikit yaitu 6582 data, dengan persentase data kosong paling besar yaitu sebesar 24,86%. Kontrol Kualitas Data Pasang Surut

Hasil kontrol kualitas data pasang surut pengamatan setiap stasiun dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 menampilkan data pasang surut pengamatan yang ditolak pada saat proses kontrol kualitas. Proses kontrol kualitas data pasang surut pengamatan dilakukan menggunakan standar deviasi 2σ atau dengan rentang kepercayaan 95% dengan menggunakan Persamaan (1), (2), dan (3). Data pasang surut pengamatan yang ditolak pada Tabel 3 merupakan penjumlahan antara data kosong yang terdapat pada Tabel 2 dengan data


pasang surut yang ditolak. Jumlah data pengamatan pasang surut yang paling banyak ditolak adalah data pengamatan pada stasiun pasang surut di Semarang dengan persentase sebesar 24,86%, sedangkan jumlah data pengamatan pasang surut yang paling sedikit ditolak adalah data pengamatan pada stasiun pasang surut di Sadeng dengan persentase 0,95%. Tabel 3. Kontrol kualitas data pengamatan pasut Stasiun pasang Surut

Data pasu t

Data ditolak

6582

2178

Kolinamil

7352

Surabaya

7662

Semarang Prigi

8508

Sadeng

Cilacap

8677

Pangandaran

7877 8709

Data pasut (%)

Data kosong (%)

75,14

24,86

1408

83,93

1098

87,47

252 83

883 51

97,12 99,05 89,92 98,63

16,07 12,53 2,88 0,95

10,08 1,37

Jumlah Konstanta Harmonik di Tujuh Stasiun Jumlah konstanta harmonik di setiap stasiun pasang surut dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Rekapitulasi jumlah konstanta harmonik pasang surut Stasiun pasang surut

Jumlah konstant a

Konstant a signifikan

Non signifikan

Konst. peraira n dangka l

Semarang

60

40

20

26

Kolinamil

60

Surabaya

60

Prigi

60

Sadeng

Cilacap

60

Pangandaran

60 60

38 49 40 42 45 34

22 11 20 18 15 26

26 26 26 26 26 26

Tabel 4 merupakan rekapitulasi jumlah konstanta harmonik yang dihasilkan dari proses analisis harmonik di setiap stasiun pasang surut. Berdasarkan Tabel 4 setiap stasiun pasang surut memiliki 60 konstanta harmonik, yang 26 diantaranya merupakan konstanta pasang surut perairan dangkal. Sebenarnya masih banyak konstanta pasang surut perairan dangkal yang dapat diidentifikasi, akan tetapi default dari aplikasi t_tide hanya dapat mengeluarkan konstanta perairan dangkal yang memiliki pengaruh cukup besar terhadap pembentukan pasang surut, sedangkan konstantakonstanta perairan dangkal lain yang mempunyai pengaruh kecil dalam pembentukan pasang surut tidak dikeluarkan oleh aplikasi t_tide.

Konstanta harmonik yang signifikan disetiap stasiun pasang surut memiliki jumlah yang bervariasi, jumlah konstanta pasang surut signifikan yang paling banyak terdapat pada stasiun pasang surut Surabaya dengan jumlah 49 konstanta signifikan, sedangkan jumlah konstanta pasang surut signifikan yang paling sedikit terdapat pada stasiun pasang surut Pangandaran dengan jumlah 34 konstanta signifikan. Konstanta Perairan Dangkal Signifikan

Jumlah konstanta perairan dangkal signifikan di setiap stasiun pasang surut dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Konstanta pasut perairan dangkal signifikan tiap stasiun Stasiun pasang surut

Konstanta perairan dangkal signifikan

Semarang

19

Kolinamil

18

Lanjutan Tabel 5.

Surabaya

23

Sadeng

15

Prigi

Cilacap

Pangandaran

17 19 9

Berdasarkan Tabel 5 diketahui bahwa Pantai Utara Pulau Jawa memiliki konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan yang relatif lebih banyak dibandingkan Pantai Selatan Pulau Jawa, pantai utara yang diwakili oleh Kolinamil, Semarang, dan Surabaya memiliki konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan sebanyak 18, 19, dan 23, sedangkan pantai selatan yang diwakili oleh Prigi, Sadeng, Cilacap, dan Pangandaran memiliki konstanta pasang surut perairan dangkal sebanyak 17, 15, 19, dan 9. Hal ini disebabkan Pantai Utara Pulau Jawa berhadapan langsung dengan Laut Jawa yang merupakan perairan dangkal yang luas sehingga pola pasang surutnya lebih banyak terdistorsi dan menghasilkan konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan yang relatif lebih banyak dibandingkan Pantai Selatan Pulau Jawa yang berhadapan langsung dengan Samudera Hindia. Perbandingan Nilai Amplitudo

Jumlah amplitudo tiap kelompok data di setiap stasiun pasang surut dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6 menampilkan jumlah amplitudo tiap kelompok data yaitu, 7 konstanta pasang surut utama pada kolom B, seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal pada kolom C, dan konstanta pasang surut perairan dangkal yang signifikan pada kolom D.


Pengelompokan jumlah amplitudo tiap kelompok data digunakan untuk menghitung kontribusi dari seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal pada kolom C terhadap semua konstanta pasang surut pada kolom A, dan konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan pada kolom D terhadap semua konstanta pasang surut pada kolom A. Tabel 6. Jumlah amplitudo tiap kelompok data Stasiun Pasang Surut

Semua Konst. (meter) (A)

Kolinamil

2,206

Surabaya

0,928

Semarang Prigi

Sadeng

Cilacap

Pangandara n

0,955 1,634 1,651 1,833 1,940

7 Konst. Utama (meter ) (B)

Semua Konst. Peraira n Dangka l (meter) (C)

Konst. Perairan Dangkal Signifika n (meter) (D)

0,641

0,081

0,075

1,628 0,614 1,227 1,238 1,424 1,506

0,225 0,075 0,063 0,063 0,050 0,047

0,218 0,071 0,041 0,060 0,042 0,039

Berdasarkan Tabel 6 didapatkan hasil bahwa jumlah amplitudo pada setiap kelompok data mempunyai nilai yang bervariasi. Stasiun pasang surut Surabaya memiliki nilai amplitudo terbesar disetiap kelompok data, nilai amplitudo pada kelompok A adalah 2,206 meter, pada kelompok B adalah 1,628 meter, pada kelompok C adalah 0,225 meter, dan pada kelompok D adalah 0,218 meter. Stasiun pasang surut Prigi memiliki nilai amplitudo terkecil disetiap kelompok data, nilai amplitudo pada kelompok A adalah 1,940 meter, pada kelompok B adalah 1,506 meter, pada kelompok C adalah 0,047 meter, dan pada kelompok D adalah 0,039 meter. Perbandingan persentase kontribusi nilai amplitudo konstanta pasang surut perairan dangkal di setiap stasiun pasang surut dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Perbandingan persentase kontribusi nilai amplitudo Stasiun Pasang Surut

Kontribusi Semua Konst. Perairan Dangkal (%) (C)

Konst. Perairan Dangkal Signifikan (%) (D)

Semarang

8,54

7,90

Kolinamil Surabaya Prigi

Sadeng

Cilacap

Pangandaran

10,23 8,08 3,87 3,85 2,75 2,46

9,89 7,72 2,52 3,63 2,32 2,05

Tabel 7 menampilkan perbandingan persentase kontribusi nilai amplitudo seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal terhadap semua konstanta pasang surut pada kolom C, dan persentase kontribusi nilai amplitudo konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan terhadap semua konstanta pasang surut pada kolom D.

Berdasarkan Tabel 7 didapatkan hasil bahwa persentase kontribusi nilai amplitudo pada setiap kelompok bervariasi. Stasiun pasang surut Surabaya memiliki persentase kontribusi nilai amplitudo terbesar disetiap kelompok data, persentase kontribusi nilai amplitudo pada kelompok C adalah 10,23%, dan persentase kontribusi nilai amplitudo pada kelompok D adalah 9,89%. Stasiun pasang surut Prigi memiliki persentase kontribusi nilai amplitudo terkecil disetiap kelompok data, persentase kontribusi nilai amplitudo pada kelompok C adalah 2,46%, dan persentase kontribusi nilai amplitudo pada kelompok D adalah 2,05%. Perhitungan RMS

Hasil perhitungan RMS tiap kelompok data prediksi terhadap data pengamatan di setiap stasiun pasang surut dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. RMS dari tiap kelompok prediksi

Stasiun Pasang Surut

7 Konst. Utama (meter) (A)

Kolinamil

0,058

Surabaya

0,059

Semarang Prigi

Sadeng

Cilacap

Pangandaran

0,051 0,085 0,074 0,078 0,104

7 Konst. Utama + Semua Konst. Perairan Dangkal (meter) (B)

7 Konst. Utama + Konst. Perairan Dangkal Signifikan (meter) (C)

0,050

0,050

0,054 0,059 0,085 0,074 0,078 0,103

0,054 0,059 0,085 0,074 0,078 0,103

Tabel 8 menampilkan nilai RMS tiap kelompok data terhadap data pasang surut pengamatan, yaitu 7 konstanta pasang surut utama pada kolom A, 7 konstanta pasang surut utama beserta seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal pada kolom B, dan 7 konstanta pasang surut utama beserta konstanta pasang surut perairan dangkal yang signifikan pada kolom C. Pengelompokan nilai RMS tiap kelompok data digunakan untuk menghitung kontribusi dengan cara menyelisihkan 7 konstanta pasang surut utama beserta seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal pada


kolom B terhadap 7 konstanta pasang surut utama pada kolom A, dan 7 konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan pada kolom C terhadap 7 konstanta pasang surut utama pada kolom A.

Berdasarkan Tabel 8 didapatkan hasil bahwa nilai RMS pada setiap kelompok data bervariasi. Stasiun pasang surut Prigi memiliki nilai RMS terbesar disetiap kelompok data, nilai RMS pada kelompok A adalah 0,104 meter, pada kelompok B adalah 0,103 meter, dan pada kelompok C adalah 0,103 meter. Stasiun pasang surut Semarang memiliki nilai RMS terkecil disetiap kelompok data, nilai RMS pada kelompok A adalah 0,051 meter, pada kelompok B adalah 0,050 meter, dan pada kelompok C adalah 0,050 meter.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan uraian analisa hasil dan pembahasan, maka dari penelitian ini dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1.

2.

Perbandingan persentase kontribusi nilai RMS konstanta pasang surut perairan dangkal di setiap stasiun pasang surut dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9. Perbandingan persentase kontribusi RMS Stasiun Pasang Surut

Selisih A dan B (meter)

Selisih A dan C (meter)

Kontribusi (B)

Kontribusi (C)

Semarang

0,0008

0,0008

1,65

1,64

Kolinamil Surabaya Prigi

0,0005 0,0005 0,0004

Sadeng

Cilacap

0,0037

Pangandaran

0,0003 0,0002

0,0036 0,0004 0,0004 0,0004 0,0002 0,0003

6,35 0,88 0,63 0,57 0,39 0,27

6,26

3.

0,79 0,57 0,56 0,37 0,29

Tabel 9 menampilkan perbandingan persentase kontribusi nilai RMS seluruh konstanta pasang surut perairan dangkal pada kolom B yang didapat dengan cara menyelisihkan kolom A dan kolom B pada Tabel 8 dengan konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan pada kolom C yang didapat dengan cara menyelisihkan kolom A dan kolom C pada Tabel 8.

Berdasarkan Tabel 9 didapatkan hasil bahwa persentase kontribusi nilai RMS pada setiap kelompok bervariasi. Stasiun pasang surut Surabaya memiliki persentase kontribusi nilai RMS terbesar disetiap kelompok data, persentase kontribusi nilai RMS pada kelompok B adalah 6,35%, dan persentase kontribusi nilai RMS pada kelompok C adalah 6,26%. Stasiun pasang surut Prigi memiliki persentase kontribusi nilai RMS terkecil disetiap kelompok data, persentase kontribusi nilai RMS pada kelompok B adalah 6,35%, dan persentase kontribusi nilai RMS pada kelompok C adalah 6,26%.

Jumlah konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan di setiap stasiun bervariasi. Sisi Utara Pulau Jawa memiliki jumlah konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan yang lebih banyak dari pada sisi selatan. Persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal di perairan sekitar Pulau Jawa (yang diwakili tujuh stasiun pasang surut) bervariasi. Berdasarkan nilai RMS, persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal berturut-turut dari yang terbesar adalah Surabaya, Semarang, Kolinamil, Cilacap, Sadeng, Pangandaran, dan Prigi. Berdasarkan nilai amplitudo, persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal berturut-turut dari yang terbesar adalah Surabaya, Kolinamil, Semarang, Pangandaran, Cilacap, Sadeng, dan Prigi. Sisi Utara Pulau Jawa memiliki persentase kontribusi konstanta pasang surut perairan dangkal terbesar. Hal ini terjadi karena perairan Sisi Utara Pulau Jawa merupakan perairan dangkal yang sangat luas. Pasang surut di perairan sisi utara lebih banyak terdistorsi sehingga menghasilkan konstanta pasang surut perairan dangkal signifikan lebih banyak dan kontribusi yang lebih besar terhadap pembentukan pasang surutnya.

Saran 1.

2.

3.

Diperlukan analisis harmonik pasang surut menggunakan aplikasi lain yang dapat menghitung secara teliti dan mengidentifikasi konstanta pasang surut perairan dangkal secara lengkap tanpa adanya pembatasan konstanta pasang surut perairan dangkal seperti aplikasi t_tide. Identifikasi konstanta pasang surut perairan dangkal secara lengkap dapat memperjelas kontribusi dari konstanta pasang surut perairan dangkal dalam pembentukan pasang surut. Diperlukan data pasang surut dengan periode pengamatan yang lebih panjang dengan kualitas yang baik agar dalam analisis pasang surutnya dapat diketahui lebih banyak konstanta pasang surut perairan dangkal yang berkontribusi dalam pembentukan pasang surutnya. Diperlukan data pengamatan pasang surut dari berbagai stasiun yang tersebar di Pulau Jawa untuk dapat mengetahui dengan lebih detil perbandingan kontribusi pasang surut perairan dangkal di perairan sekitar Pulau Jawa.


UCAPAN TERIMAKASIH Dalam kesempatan kali ini penulis mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah berkontribusi hingga penelitian ini selesai. BIOGRAFI SINGKAT

Abdul Basith, S.T., M.Si., Ph.D. Penulis mendapatkan Sarjana S1 Teknik Geodesi UGM pada Tahun 1996, kemudian mendapatkan gelar Magister S2 Oseanografi dan Sains Atmosfer ITB pada tahun 2000, terakhir mendapatkan gelar Doktor S3 Teknik Sipil UTP pada tahun 2011. Penulis tercatat aktif sebagai Kepala Laboratorium Hidrografi dan Oseanografi, Jurusan Teknik Geodesi dan Geomatika UGM, Penulis juga merupakan pengajar dan peneliti yang terkait dengan oseanografi fisis,pasang surut, survei hidrografi, survei rekayasa laut, dan penginderaan jauh dibidang kelautan.

Yudhono Prakoso, S.T. Alumni Teknik Geodesi UGM angkatan 2011 yang sedang menempuh pendidikan S2 Teknik Geomatika UGM fasttrack program.

DAFTAR PUSTAKA

Ali, M., Mihardja D.K., dan Hadi, S., 1994, Pasang Surut Laut, Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Andersen, O. B., 1999, “Shallow water tides in the northwest European shelf region from TOPEX/POSEIDON altimetry”, Geophysical Research, Vol. 104, No. Ca, Hal. 7729-7741.

in MATLAB using T_TIDE”, Computers & Geosciences, Vol. 28(8), Hal. 929-937.

Pugh, D., 1996, Tides, Surges and Mean Sea Level, John Wiley & Sons, Singapore.

Ray, R., 2005, “A Brief Overview of Tides in The Indonesian Seas”, Oceanography, Vol . 18 (4), hal 74-79.

Sudjono, Evie H., 2011, “Studi Konstanta Pasang Surut Perairan Dangkal (Over And Compound Tides) Model Kanal 1 Dimensi dengan Menggunakan Metoda Asimilasi Data Variasional”, Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis, Vol. 3 (1), Hal. 1-12.

Salahuddin, M., 2010, “Morfologi Dasar Laut Indonesia”, http://www.mgi.esdm.go.id/content/morfologidasar-laut-indonesia, (akses tgl. 7 Desember 2014).

Soeprapto, 1993, Pasang Surut Laut dan Chart Datum, Diktat Kuliah, Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Westerink, J.J., 1989, “General Spectral Computatuins of The Nonlinear Shallow Water Tidal Interactions within the Bight of Abaco”, Physical Oceanography, Vol.19, Hal 1348 – 1371.

Foreman, M. G. G., 1977, Manual for Tidal Heights Analysis and Prediction, Unpublished manuscript, Pacific Marine Science Report 77-10, Institute of Ocean Sciences, Patricia Bay, Victoria.

Google, Inc. Google Earth software. http://earth.google.com/. 17 Januari 2015.

Leffler , Keith E., Jay, David A., 2008, “ Enhancing tidal harmonic analysis: Robust (hybrid L1=L2) solutions”, Continental Shelf Research.

Lubis, S., 2009, “Bentuk Geomorfologi Dasar Laut Pada Tepian Lempeng Aktif Di Lepas Pantai Barat Sumatera Dan Selatan Jawa”, http://www.mgi.esdm.go.id/content/bentukgeomorfologi-dasar-laut-pada-tepian-lempengaktif-di-lepas-pantai-barat-sumatera-dan- (akses tgl. 7 Desember 2014).

Poerbandono, 2005, Survei Hidrografi, PT. Refika Aditama, Bandung.

Pawlowicz, R., Beardsley, B., & Lentz, S., 2002, “Classical tidal harmonic analysis including error estimates


KONTRIBUSI KONSTANTA PASANG SURUT PERAIRAN DANGKAL TERHADAP PASANG SURUT DI SEKITAR PULAU JAWA

Recommend Documents