periode dan tinggi gelombang yang dibangkitkan. Gelombang dengan periode panjang akan terjadi jika fetch besar.
2.2.2.1 Distribusi Kecepatan Angin
Distribusi kecepatan angin diatas permukaan laut terbagi dalam tiga daerah sesuai dengan elevasi diatas permukaan, yaitu daerah geostropik, berada
diatas 1000 m, kecepatan angin adalah konstan. Dibawah elevasi tersebut terdapat dua daerah yaitu daerah Ekman yang berada pada elevasi 100 sampai 1000 m dan
daerah dimana tegangan konstan yang berada pada elevasi 10 sampai 100 m. Dikedua daerah tersebut kecepatan dan arah angin berubah sesuai dengan elevasi,
karena adanya gesekkan dengan permukaan laut dan perbedaan temperatur antara air dan udara.
2.2.2.2 Data Angin
Data angin yang digunakan untuk peramalan gelombang adalah data di permukaan laut pada lokasi pembangkitan.Data tersebut dapat diperoleh dari
pengukuran langsung di atas permukaan laut atau pengukuran di darat di dekat lokasi peramalan yang kemudian di konversi menjadi data angin di laut.
Penentuan tinggi gelombang dapat dilakukan dengan pengukuran langsung dilapangan atau dengan menganalisa data angin yang ada.Pegukuran langsung di
lapangan biasanya kurang representatif karena dilakukan dalam jangka waktu yang singkat. Jadi, analisa gelombang menggunakan data angin dinilai paling
baik, tetapi jangka waktu data angin harus tersedia minimal selama lima tahun.
Pengukuran data angin di permukaan laut adalah yang paling sesuai untuk peramalan gelombang.
Jumlah data angin diolah dan disajikan dalam bentuk ringkasan atau diagram yang disebut mawar angin wind rose. Data tersebut dapat disajikan
dalam bentuk bulanan, tahunan atau untuk beberapa tahun pencatatan.Dengan mawar angin tersebut maka karakteristik angin dapat dibaca dengan cepat.
Gambar 2.4. Mawar Angin Wind Rose Triatmodjo, 1999
2.2.2.3 Konversi Kecepatan Angin
Untuk mencari tinggi gelombang H dan periode gelombang T disuatu tempat di laut, maka kita harus menghitung kecepatan angin di laut U
W
. Nilai kecepatan angin di darat U
L
harus ditransformasikan menjadi kecepatan angin di laut dengan hubungan yang ada pada persamaan :
�
�
= �
�
�
�
� 2.1
dimanaR
L
adalah faktor korelasi akibat perbedaan ketinggian.
Gambar 2.5. Grafik hubungan antara kecepatan angin di laut dan di darat
Peramalan gelombang berdasarkan pada kecepatan angin, lama hembus angin, dan fetch serta hubungan fetch F dan faktor tegangan angin U
A
�
�
= 0,71 �
� 1,23
2.2 Untuk meramalkan tinggi dan periode gelombang harus dihubungkan
dengan nilai �
�
dan fetch yang dapat diplotkan pada grafik peramalan gelombang seperti pada Gambar 2.5.
Grafik tersebut adalah grafik peramalan gelombang, dengan absis x adalah besarnya panjang fetch dalam kilometer km dan ordinat y merupakan nilai faktor
tegangan angin wind stress factor �
�
dalam mdt. Dengan menggunakan grafik tersebut maka diperoleh :
• Nilai tinggi gelombang significant H
Ditunjukkan oleh garis tegas yang tebal. Untuk mengetahui nilai tinggi gelombang maka nilai panjang fetch dan faktor tegangan angin diplotkan
hingga bertemu pada satu titik. Kemudian dibuat garis sejajar dari titik
tersebut dengan garis tegas yang tebal yang menyatakan nilai tinggi gelombang. Perhitungan interpolasi perlu dilakukan jika garis sejajar yang
dibuat dari titik pertemuan nilai fetch dan faktor tegangan angin tidak berada tepat pada garis yang menunjukkan nilai tinggi gelombang.
• Periode gelombang Peak spectral Period
Ditunjukkan oleh garis tegas yang tipis. Ditentukan dengan cara memplotkan nilai fetch dan faktor tegangan angin pada grafik hingga
bertemu pada satu titik. Kemudian dibuat garis sejajar dari titik tersebut dengan garis tegas yang tipis yang menyatakan nilai periode
gelombang.Perhitungan interpolasi juga dilakukan jika garis sejajar yang dibuat tidak berada tepat pada garis yang menunjukkan nilai periode
gelombang. •
Durasi gelombang Minimum Duration, ditunjukkan oleh garis putus- putus
Cara analitis juga dapat digunakan untuk peramalan gelombang dengan menggunakan metode SMB.Metode SMB dikemukakan oleh Svedrup, Munk dan
Bretchsneider pada tahun 1958.Hasil peramalan gelombang ini berupa tinggi gelombang signifikan dan periode gelombang. Formulasi metode SMB adalah
sebagai berikut : •
Untuk kondisi fetch limited
��
� 0
�
� 2
= 1,6 �10
−3
�
�� �
� 2
�
1 2
�
2.3
��
�
�
�
= 2,857 �10
−1
�
�� �
� 2
�
1 3
�
2.4
�� �
� 2
= 6,88 � �
�� �
� 2
�
1 3
�
2.5
• Untuk kondisi fully developed
��
� 0
�
� 2
= 2,433 �10
−1
2.6
��
�
�
�
= 8,134 2.7
�� �
� 2
= 7,15 �10
4
2.8 •
Untuk kondisi shallow water wave
� = 0,283����ℎ �0,53 �
�� �
� 2
��
3 4
�
� tanh �
0,00565 �
�� ��
2
� ��� ℎ�0,53�
�� ��
2
��
3 4
�
�
1 2
�
�
�
� 2
�
2.9
� = 7,54����ℎ �0,833 �
�� �
� 2
��
3 8
�
� tanh �
0,00379 �
�� ��
2
�
1 3
�
��� ℎ�0,833�
�� ��
2
��
3 8
�
� �
�
� 2
�
2.10
dimana F adalah panjang fetch efektif; g adalah percepatan grafitasi g=9,81 mdet
2
; H
m0
adalah tinggi gelombang hasil peramalan m; T
m
adalah periode gelombang puncak det; U
A
adalah kecepatan angin yang sudah dikoreksi mdet ; T adalah lama angin berhembus det.
Selain tinggi dan periode gelombang, parameter gelombang yang penting lainnya adalah tinggi gelombang pecah H
b
yang dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
�
�
= �
�
. ℎ
�
2.11 dimana
�
�
adalah indeks gelombang pecah; ℎ
�
adalah kedalaman air pada saat gelombang pecah m.
Untuk laut akan didapat perbandingan antara tinggi gelombang dan kedalaman air breaker indeks
�
�
sekitar 0,78 sehingga Persamaan 2.11 dapat ditullis menjadi :
ℎ
�
=
�
�
0,78
2.12 Terdapat parameter
�
�
yang belum diketahui nilainya, maka untuk mencari nilai �
�
digunakan persamaan lain seperti berikut ini : �
�
= �. �
�
. �
�
= �. �
�
��
�
��
. �
cos �
cos �
�
= �. �
�.� 2
� �
�
�� 0,78
. �
cos �
cos �
�
2.13
dimana H adalah tinggi gelombang m; g adalah percepatan grafitasi g=9,81 mdet
2
; �
sudut awal gelombang datang; �
�
adalah sudut datang gelombang pecah.
2.3 Fetch
