12 Tinggi dan perioda gelombang yang dibangkitkan dipengaruhi oleh angin
yang meliputi kecepatan angin U, lama hembus angin D, arah angin, dan fetch F. Fetch adalah daerah dimana kecepatan dan arah angin adalah konstan. Arah angin
masih bisa dianggap konstan apabila perubahan-perubahannya tidak lebih dari 15
o
. Sedangkan kecepatan angin masih dianggap konstan jika perubahannya tidak lebih dari 5 knot 2,5 md terhadap kecepatan rerata. Panjang fetch membatasi
waktu yang diperlukan gelombang untuk terbentuk karena pengaruh angin, jadi mempengaruhi waktu untuk mentransfer energi angin ke gelombang. Fetch ini
berpengaruh pada periode dan tinggi gelombang yang dibangkitkan. Gelombang dengan periode panjang akan terjadi jika fetch besar. Gelombang di lautan bias
mempunyai periode 20 detik atau lebih, tetapi pada umumnya berkisar antara 10 dan 15 detik.
2.4 Pembangkit Gelombang Oleh Angin Davidson_Arnott, 2010
Gelombang yang dibangkitkan oleh angin adalah energi yang paling penting ke zona pesisir dan bersamaan dengan arus gelombang yang dihasilkan,
gelombang yang diakibatkan oleh angin inilah yang bertanggung jawab untuk erosi pantai dan transportasi sedimen. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya
modifikasi pantai dan menciptakan erosi dan pengendapan Davidson-Arnott, 2010.
Gelombang angin hanyalah perpindahan vertikal dari permukaan air yang dihasilkan dari transfer energi dari angin ke permukaan air. Dihasilkan angin
gelombang periodik, ditandai dengan titik tinggi, atau puncak, diikuti dengan titik
13 rendah, atau palung. Mereka juga progresif dalam bentuk pergerakan gelombang
sepanjang permukaan air searah dengan angin bertiup. Energi yang ditransfer dari angin dinyatakan dalam energi potensial yang dihasilkan dari perpindahan puncak
dan palung gelombang di atas dan di bawah permukaan air awal, dan dalam energi kinetik dari gerak melingkar partikel air dalam gelombang. Selain gelombang
yang dihasilkan oleh angin, berbagai gelombang lain yang ditemukan di lautan dan danau mulai dari gelombang waktu yang sangat panjang, seperti gelombang
pasang yang dihasilkan oleh gaya gravitasi bulan dan matahari, gelombang dengan periode lebih pendek, seperti gelombang yang dihasilkan oleh refleksi
gelombang angin dari dinding laut. Tinggi, panjang, dan periode gelombang meningkat dengan meningkatnya
kecepatan angin dan dengan lamanya waktu dan jarak di atas air yang ditiup angin. Meskipun mekanisme yang tepat dari transfer energi masih belum
sepenuhnya dipahami, sekarang ada model komputer yang memungkinkan peramalan kondisi gelombang berdasarkan pengetahuan tentang kondisi angin dan
transformasi berikutnya dari gelombang saat mereka melakukan perjalanan melintasi danau atau laut. Model ini juga memungkinkan kita untuk mengetahui
kondisi gelombang dari data cuaca masa lalu dan dengan demikian dapat memperhitungkan iklim gelombang untuk pantai tertentu. Ini menyediakan data
penting untuk masukan ke dalam pengelolaan wilayah pesisir dan pembangunan pertahanan laut dan pelabuhan.
14 2.4.1 Definisi dan Karakteristik Gelombang
Bentuk dan gerakan air yang terkait dengan gelombang individu diilustrasikan pada Gambar 2.2 dan untuk bentuk gelombang, orbit partikel air dan
arah gerakan gelombang diberikan dalam Tabel 2.1. Perhitungan dari bentuk permukaan gelombang angin semua memanfaatkan sinus atau fungsi cosinus.
Ketinggian H gelombang sama dengan jarak dari palung ke puncak dan amplitudo sebuah perpindahan dari permukaan air di atas SWL Still Water Level adalah
sama dengan yang untuk perpindahan bawahnya. Gelombang panjang L adalah jarak antara puncak gelombang berturut-turut, atau antara dua titik yang sama
seperti palung gelombang, dan periode gelombang T adalah waktu yang dibutuhkan untuk perjalanan dua poin tersebut. Ketika kita menggambarkan sifat
lebih dari satu gelombang lebih baik menggunakan frekuensi gelombang daripada periode: ini didefinisikan sebagai 1T dan dinyatakan dalam Hz . Ini deskripsi
dasar untuk dapat digunakan untuk menandai berbagai jenis gelombang di permukaan laut.
SIMBOL NAMA
KETERANGAN Puncak
puncak tertinggi atau bagian dari gelombang
Palung bagian terendah dari gelombang
Swl Still water level
permukaan air tanpa adanya gelombang H
Height Tinggi jarak vertikal antara puncak dan palung
ɑ Amplitude Amplitudo
jarak vertikal dari puncak atau palung untuk SWL
L Length Panjang
jarak antara dua puncak T
Period waktu antara dua puncak
F Frequency Frekuensi
1T Σ
Frekuensi radian 2πT
C Celerity Kecepatan
kecepatan pergerakan bentuk gelombang individual
C
G
Kecepatan grup gelombang
kecepatan gerakan dari sekelompok gelombang
15 K
Jumlah sudut gelombang 2πL
Ƞ Elevasi permukaan air
Elevasi permukaan airwater yang ditentukan terhadap waktu t dan jarak x
H Kedalaman air
Jarak vertical dari swl ke dasar Z
Jarak bawah swl z = - h at the bed
O Kedalaman air
h 0.5 L
o
S Air dangkal
H 0.05 L
o
B Titik gelombang pecah
Kondisi pecah Tabel 2.1 Notasi untuk gelombang
Gambar 2.2 Karakteristik gelombang: A sketsa definisi dari karakteristik pergerakan sederhana gelombang angin di perairan dalam; B gerakan gelombang
orbit, di perairan dalam, menengah dan dangkal.
16 Gelombang angin adalah pergerakan gelombang di mana bentuk
pergerakan gelombang di permukaan air dan kecepatan di mana adalah kecepatan gelombang C. Bentuk kemajuan gelombang dari suatu panjang gelombang dalam
periode T dan dengan demikian kecepatan dapat didefinisikan sebagai: C = L T
2.1 Persamaan 2.1 sangat berguna karena salah satu dari sifat dapat diperoleh
jika dua lainnya diketahui. Untuk tujuan praktis T tidak berubah terhadap gelombang yang mendekati pantai, perubahan C langsung mengontrol perubahan
L. 2.4.2 Gelombang Prediksi
Istilah prediksi Gelombang dapat digunakan untuk memasukkan berbagai teknik yang digunakan untuk meramalkan kondisi gelombang di lokasi tertentu
selama beberapa periode waktu . Peramalan gelombang mengacu pada prediksi kondisi gelombang di daerah untuk jangka waktu jam atau satu atau dua hari ke
depan, dan pada dasarnya mirip dengan peramalan data meteorologi seperti kecepatan dan arah angin, suhu, dan curah hujan. Memang, peramalan dari
kondisi gelombang memanfaatkan kecepatan angin dan arah dan perkiraan menggunakan gradien yang berasal dari grafik meteorologi. Kemampuan untuk
melakukannya sekarang telah sangat meningkat dengan ketersediaan data satelit yang tidak hanya meningkatkan cakupan ruang data meteorologi tetapi juga
menyediakan data tentang kondisi gelombang yang diamati yang dapat membantu keakuratan prediksi pertumbuhan gelombang. Peramalan gelombang digunakan
untuk berbagai tujuan, terutama yang berkaitan dengan pengiriman , memancing
17 dan berkapal; memang upaya besar pertama di peramalan gelombang muncul dari
kebutuhan oleh pasukan Amerika dan Inggris dan sekutu mereka untuk perkiraan yang akurat dari kondisi gelombang di lokasi pendaratan di Pasifik dan
di Normandia selama Perang Dunia Kedua.
2.4.3 Model Prediksi Gelombang Telah dilihat sebelumnya bahwa gelombang yang dihasilkan oleh transfer
energi dari angin ke permukaan air karena tiupan angin, dan bahwa karakteristik gelombang sederhana seperti tinggi gelombang dan periode dikendalikan oleh
kecepatan angin, durasi, dan pengambilan panjang. Karena teori pembangkitan gelombang masih belum sepenuhnya dikembangkan, model untuk memprediksi
karakteristik gelombang sangat bergantung pada beberapa bentuk korelasi data empiris, pencocokan karakteristik gelombang diukur dengan pengukuran
kecepatan angin, arah dan durasi, seperti yang terlihat pada Gambar 2.3.
18 Gambar 2.3 Nomogram untuk peramalan A periode puncak gelombang Tp dan
B awal pengotakan tinggi gelombang H
rms
di daerah yang dibatasi fetch Donelan 1980. Grafik dimasukkan sejajar horizontal dari kiri pada tingkat
kecepatan angin yang tepat. Titik persimpangan dari tingkat horizontal dan garis tepat fetch vertikal atau durasi garis putus-putus, mana yang lebih dahulu,
mendefinisikan Tp A atau H
rms
B - ini ditunjukkan oleh garis padat. Daerah di sebelah kanan yang diagonal adalah zona penuh pengembangan gelombang, untuk
itu kombinasi dari mengambil panjang dan kecepatan angin yang tinggi dan jangka waktu tidak lagi dapat meningkat. Perhatikan bahwa H
1 3
≈ 4 H
rms
.
2.5 Data Angin
