54
a. Distribusi Kecepatan Angin
Distribusi kecepatan angin dibagi dalam tiga daerah berdasarkan elevasi di atas permukaan, antara lain daerah geostropik
yang berada di atas 1000 m, daerah Ekman yang berada pada elevasi 100 m sampai 1000 m, daerah dimana tegangan konstan yang berada
pada elevasi 10 sampai 100 m. Di daerah tegangan konstan, profil vertikal kecepatan angin dinyatakan dalam bentuk :
Uy =
⎥ ⎦
⎤ ⎢
⎣ ⎡
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
− ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ L
y y
y k
U ψ
ln 2.45
Dengan : U
: kecepatan
geser k
: koefisien Von Karman = 0,4 y
: elevasi terhadap permukaan air y0
: tinggi kekasaran permukaan L
: panjang campur yang tergantung pada perbedaan temperatur antara air dan udara
∆T
as
ψ : fungsi yang tergantung pada perbedaan temperatur antara
air dan udara. Untuk memperkirakan pengaruh kecepatan angin terhadap
pembangkitan gelombang, parameter ∆T
as
, U ,
dan y0 harus diketahui. Untuk memudahkan perhitungan dapat digunakan
persamaan yang lebih sederhana berikut ini. U
10 = U y
7 1
10 ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ y
2.46 Yang berlaku untuk y lebih kecil dari 20 m.
b. Konversi Kecepatan Angin
Data angin diperoleh dari pencatatan dipermukaan laut dengan menggunakan kapal yang sedang berlayar atau pengukuran di darat
yang biasanya di bandara. Data angin dari pengukuran dengan kapal perlu dikoreksi dengan menggunakan persamaan berikut :
U = 2,16 U
s 79
2.47
55 Dengan :
U
s
: kecepatan angin yang diukur oleh kapal knot U
: kecepatan angin terkoreksi knot Biasanya pengukuran angin dilakukan di daratan, padahal di
dalam rumus – rumus pembangkitan gelombang data angin yang digunakan adalah yang ada di atas permukaan laut. Hubungan antara
angin di atas laut dan angin di atas daratan terdekat diberikan oleh R
L
= U
W
U
L
seperti dalam gambar 2.13.
Sumber : Bambang Triatmodjo, Teknik Pantai Gambar 2.13. Hubungan Antara Kecepatan Angin Di Laut dan Darat
Rumus – rumus dan grafik – grafik pembangkitan gelombang mengandung variabel U
A
, yaitu faktor tegangan angin wind-stress factor yang dapat dihitung dari kecepatan angin. Setelah dilakukan
berbagai konversi kecepatan angin, kecepatan angin dikonversikan pada faktor tegangan angin dengan rumus berikut
U
A =
0,71 U
1,23
2.48 Dimana U adalah kecepatan angin dalam mdt.
56
c. Fetch
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 meterdetik . Di dalam tinjauan pembangkitan angin di laut, fetch dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Di daerah
pembentukan gelombang, gelombang tidak hanya dibangkitkan dalam arah yang sama dengan arah angin tetapi juga dalam berbagai
sudut terhadap arah angin. Fetch efektif diberikan oleh persamaan sebagai berikut:
... 2.49
Dimana: F
eff
= Fetch rerata efektif kilometer X
1
= Panjang segmen fetch yang diukur dari titik observasi gelombang kilometer
α = Deviasi pada kedua sisi dari arah angin dengan
menggunakan pertambahan 6° sampai sudut sebesar 42° pada kedua sisi arah angin.
F
eff =
Σx
1
cos α
Σ cos α
57 Gambar 2.14. Contoh Perhitungan Fetch
d. Peramalan Gelombang Di Laut Dalam