Peramalan Pasang Surut

I. Introduction

Pengetahuan mengenai kondisi pasang surut di Indonesia sangat penting artinya bagi Indonesia yang memiliki garis pantai sepanjang 80 ribu km, untuk berbagai kegiatan yang berkaitan dengan laut atau pantai seperti pelayaran antar pulau, pencemaran laut, pengelolaan sumberdaya hayati perairan atau pertahanan nasional (Ongkosono dan Suyarso, 1989).          

Pengetahuan mengenai kondisi pasang surut di Indonesia sangat penting bagi pengukuran, analisis dan pengkajian data muka air laut untuk berbagai kegiatan yang berkaitan dengan laut atau pantai seperti pelayaran antar pulau, pencemaran laut, pengelolaan sumberdaya hayati perairan atau pertahanan nasional. Selain itu pengetahuan pasut juga akan mempengaruhi cara hidup, cara kerja dan bahkan budaya masyarakat yang hidup di wilayag tersebut (Yuwono, 1994). Selanjutnya dijelaskan bahwa pengetahuan pasut secara global juga dapat memberikan informasi yang bermacam-macam, vaik untuk kepentingan ilmiah ataupun pemanfaatan secara luas. Pengetahuan tersebut dapat berupa nilai duduk tengah, tunggang air, tipe pasut dan peramalan pasut lainnya. Dat ini juga diperlukan untuk mengetahui perubhan muka air laut bagi kepentinga pelayaran (Atmodjo, Warsito).

Luas perairan Indonesia agak terbatas untuk dapat bereaksi secara maksimal terhadap gaya penggerak pasut, sehingga pasut di perairan Indonesia merupakan cerminan reaksinya terhadap sistem pasut dari Lautan Pasifik dan Lautan Hindia. Diduga di samping keadaan tersebut, pengaruh resonansi lokal yang terbentuk pada perairan setengah terutup sebagaiana Indonesia, juga mempunyai peranaan penting dalam perambatan pasut di Indonesia. Oleh karena itu ada baiknya untuk membahas secara singkat sistem pasut di kedua lautan tersebut agar diperoleh pengertian yan lebih baik tentang sifat pasut di Indonesia (Ongkosono dan Suyarso, 1989).

II. Pengertian Peramalan Pasang Surut

Data tinggi muka air laut pada rentang waktu tertentu diperlukan untuk menentukan tinggi muka air laut rata-rata yang digunakan sebagai referensi kedalaman atau tinggi suatu titik. Selain itu data tersebut juga dapat digunakan untuk peramalan pasut, dan mengetahui karakteristik pasut di suatu daerah.

Persamaan dasar yang sering dipergunakan dalam peramalan pasang surut adalah:

 

III. Kegunaan Peramalan Pasang Surut

 Pengetahuan tentang waktu, ketinggian dan arus pasut sangat penting dalam aplikasi praktis yang begitu luas seperti navigasi, dalam pekerjaan rekayasa kelautan (pelabuhan, bangunan penahan gelombang, dok, jembatan laut, pemasangan pipa bawah laut, dan lain-lain), dalam penentuan chart datum bagi hidrografi dan untuk batas laut suatu negara, dalam keperluan militer, serta lainnya, seperti penangkapan ikan dan olahraga bahari (Ongkosono dan Suyarso, 1989). 

Peramalan pasang surut juga bermanfaat untuk informasi kelautan seperti banjir rob untuk daerah di pesisir. Dengan mengetahui kapan pasang dan surut terjadi, masyarakat bisa mempersiapkan diri dengan segala kemungkinan. Dalam melakukan pembangunan bangunan pantai, pasang surut sangat dipertimbangkan. Pada pembangunan pelabuhan/dermaga, dermaga tersebut harus memiliki elevasi lebih tinggi dari HHWL (Highest High Water Level/Air Tinggi Tertinggi) agar ketika pasang tertinggi terjadi, dermaga tersebut tidak terbenam. Pada bidang pelayaran, jalur pelayaran untuk kapal haruslah lebih rendah dari LLWL (Lowest Low Water Level/Air Rendah Terendah) agar ketika surut terendah, kapal masih bisa berlayar (dasar kapal tidak mengenai dasar perairan).

IV. Metode Peramalan Pasang Surut
4.1. Metode Admiralty

Pada metode Admiralty data pasang surut yang ada yang digunakan untuk menghitung konstanta harmonik C_k dan ϕ_{k .}

η(t) = Scos(ω_o + _kt + ϕ_k) (2.2)

Dimana

S_o= tinggi muka air laut rerata

Ck = amplitudo komponen ke k

ф_k = fase komponen ke k, pada saat t=0

ω_k = frekuensi komponen ke k

     t = waktu

nilai Ck dan ф_k tidak dapat langsung ditentukan, tetapi harus dikoreksi terlebih dahulu dengan koreksi nodal karena amplitudo dan fase tersebut merupakan amplitudo dan fase sesaat dari masing-masing komponen (Wibawa, dkk).

Analisis harmonik metode Admiralty telah lama digunakan dan dikenal luas, semenjak dikembangkannya analisa harmonik oleh Doodson pada tahu 1921. Kelebihan utama metode ini yaitu dapat menganalisis data pasut jangka waktu pendek (29 hari, 15 hari, 7 hari dan data 1 hari). Adapun perhitungan yang telah dikembangkan oleh Doodson untuk jangka pendek diperlukan tabel-tabel untuk mempermudah perhitungan, karena pada saat perhitungan dilakukan dengan perhitungan tangan. Adapun kelemahan dari metode Admiralty ini adalah hanya digunakan untuk pengolahan data-data berjangka waktu pendek dan hasil perhitungan yang relatif sedikit hanya menghasilakn 9 komponen pasang surut utama. Perhitungan dengan metode Admiralty saat ini dapat dilakukan dengan bantuan komputer dimana masalah tabel yang semula terbatas untuk data sampai dengan tahun 2000 telah dapat diatasi (Kusdwihariwan, 2001 dalam Rufaida, 2008).

Parameter dalam perhitungan metode Admiralty yaitu:

1.        Parameter Tetap

Perhitungan metode Admiralty dimulai dengan serangkaian proses perhitungan parameter tetap, yaitu perhitungan proses harian, proses bulanan dan pehitungan matrix.

a.       Perhitungan Harian

Perhitungan proses harian dilakukan untuk menyusun kombinasi dari tinggi muka laut perjam dari setiap hari pengamatan, sehingga dari kombinasi ini akan dikelompokkan besarnya pasang surut berdasarkan tipenya. Dimana n=1, n=2 dan n=4 yang masing-masing mempresentasikan tipe pasut diurnal, semidiurnal dan kuarterdiurnal.

b.      Proses Bulanan

Perhitungan proses bulanan bertujuan untuk mengelompokkan kedalam beberapa grup berdasarkan osilasi periode per bulan.

c.       Proses Polinomial atau Matrik

Proses perhitungan matrik ini dilakukan dengan menyususn kombinasi sedemikian rupa sehingga oemisahan tiap komponen dapat diperbesar lagim dengan cara, menyususn kombinasi yang tepat dari pengaruh tiap komponen kedua menjadi sangat kecil terhadap komponen utamanya, sehingga secara numerik komponen sekundernya dapat diabaikan. Perhitungan matriks ini telah dikembangkan oleh Doodson berdasarkan panjang dara pengamatan

(Rufaidah, 2008).

2.        Parameter yang berubah Terhadap Waktu

Parameter yang bergantung waktu dihitung berdasarkan waktu pengamatan dan besarnya tidak dipengaruhi oleh data pasang surut seperti pada proses harian dan bulanan. Parameter ini dihitung berdasarkan teori pengembangan pasut setimbang, dimana dalam teori pengembangan pasut parameter tersebut merupakan fungsi dari paraeter orbitak bukan dan matahari yaitu s, h, p, p’, dan N. Dimana parameter orbital ini merepresentasikan posisi bulan dan matahari dalam bola langit yang mempengaruhi keadaan paang surut dan setiap parameter orbital menghasilkan komponen pasut yang berbeda-beda. Dalam prakteknya perhitungan pasang surut hanya berbagai komponen terpenting sajja yang diperhitungkan, yaitu:

s = menyatakan longitude rata-rata dari bulan semu

h = menyatakan longitude rata-rata dari matahari semu

p = menyatakan longitude rata-rata dari titik perige dari orbital bulan semu

p’ = meyatakan longitude rata-rata dari titik Ascending Node (titik nodal)

(Rufaida, 2008)

4.2 Metode Least Square

Metode least square merupakan metode perhitungan pasang surut dimana metode ini berusaha membuat garis yang mempunyai jumlah selisis (jarak vertikal) antara data dengan regresi yang terkecil. Pada prinsipnya metode least square meminimumkan persamaan elevasi pasut, sehingga diperoleh persamaan simultan. Kemudian, persamaan simultan tersebut diselesaikan dengan metode numerik sehingga diperoleh konstanta pasut. Analisa dari metode least square faung adalah menentukan apa dan berapa jumlah parameter yang ingin diketahui. Pada umumnya, jika data yang diperlukan untuk mengetahui tipe dan datum pasang surut diperlukan 9 konstanta harmonis yang biasa digunakan. Cukup aman untuk mengasumsikan bahwa konstanta yang sama mendominasi sifat pasang surut pada lokasi yang baru sama seperti pada lokasi yang sebelumnya untuk daerah geografis yang sama (Wibawa, dkk).

Secara umum persamaan numerik pasang surut:

Dimana:

η(tn A) = elevasi pasang surut sebagai fungsi waktu k dan Bk

k = jumlah konstituen yang harus ditentukan = konstanta harmonik

ωk = Tk

t = periode komponen ke k

n = waktu pengamatan tiap jam

(Wibawa, dkk).

4.3  Metode Fourier

Amplitudo dan fasa konstanta harmonik dari analisa fourier dapat dituliskan sebagai berikut:

dimana C k (x) dan k (x) adalah amplitudo dan fasa konstanta harmonik, C-k dan –k.

Dasar dari analisa harmonik adalah hukum Laplace, gelombang komponen pasut setimbang selama penjalarannya akan mendapatkan respon dari laut yang dilewatinya sehingga amplitudonya akan mengalami perubahan dan fasanya mengalami keterlambatan namun frekuensi (kecepatan sudut) masing-masing komponen senantiasa tetap. Jadi variasi tinggi muka air laut di suatu tempat dapat dinyatakan sebagai superposisi dari berbagai gelombang komponen harmonik pasang surut (Wibawa, dkk).

 

Daftar Pustaka

Atmodjo, Warsito. 2000. Analisis Pasang Surut di Pantai Karti Jepara dengan Metode Kwadrat Kecil. Laporan Penelitian. Jurusan Ilmu Kelautan. FPIK Universitas Diponegoro.

Geofana, Arga, 2012. Pengamatan dan Analisis Data Pasang Surut dan Arus di Kawasan Pesisir Kecamatan Muara Gembong, Kabupaten Bekasi, Jawa Barat. Tugas Akhir Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. Institut teknologi Bandung.

Ongkosono dan Suyarso. 1989. Asean-Australia Cooperativr Progams on Marine Science Project Tides and Tidal Phenomena: Pasang Surut. Jakarta: Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi

Rufaida, Nida H. 2008. Perbandingan Metode Least Square (Program World Tides Dan Program Tifa) dengan Metode Admiralty Dalam Analisis Pasang Surut. Tugas Akhir. Program Studi Oseanografi. Institut Teknologi Bandung.

Wibawa, dkk. Studi Naiknya Muka Air Laut di Kawasan Pesisir Semarang