Analisis Harmonik Gelombang Pasang Surut dan Gelombang Permukaan di Teluk Palabuhanratu

ANALISIS HARMONIK GELOMBANG PASANG SURUT DAN
GELOMBANG PERMUKAAN DI TELUK PALABUHANRATU

DENNY SAHALA SERI

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Harmonik
Gelombang Pasang Surut dan Gelombang Permukaan di Teluk Palabuhanratu
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada

Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2014
Denny Sahala Seri
NIM C54090037

ABSTRAK
DENNY SAHALA SERI. Analisis Harmonik Gelombang Pasang Surut dan
Gelombang Permukaan di Teluk Palabuhanratu. Dibimbing oleh AGUS S
ATMADIPOERA dan YULI NAULITA.
Gelombang laut seperti pasang surut dan gelombang permukaan
mempengaruhi banyak kegiatan di laut dan pesisir pantai. Tujuan penelitian ini
adalah untuk menganalisis komponen pasang surut dan energi densitas gelombang
permukaan serta kaitannya terhadap pola musiman. Perekaman pasang surut dan
gelombang permukaan dilakukan di perairan sekitar Sangrawayang,
Palabuhanratu dengan menggunakan RBR TWR-2050. Data hasil perekaman
diolah dengan menggunakan metode analisis harmonik kuadrat terkecil untuk data
pasut dan analisis distribusi dan variabilitas musiman data gelombang permukaan.
Hasil analisis harmonik pasang surut didapatkan jenis pasang surut di Teluk
Palabuhanratu adalah pasang surut campuran dominan ganda dengan nilai
Formzahl 0.89. Analisis gelombang permukaan menunjukkan tinggi gelombang

berkisar antara 0.17 - 0.77 meter dengan periode gelombang dominan antara 10 15 detik yang dikategorikan sebagai alun. Perbandingan dengan data gelombang
dari Jason-2 menunjukkan adanya keterkaitan dengan pola musiman, dimana pada
musim timur trend tinggi gelombang lebih tinggi dibandingkan dengan musim
barat.
Kata kunci: Palabuhanratu,
harmonik, pola musiman.

pasang surut, gelombang permukaan, analisis

ABSTRACT
DENNY SAHALA SERI. Tidal Harmonic Analysis and Surface Wave in
Palabuhanratu Bay. Supervised by AGUS S ATMADIPOERA and YULI NAULITA.
Ocean waves such as tides and surface waves affect many activities in
marine and coastal area. The purposes of study are to analyze tidal harmonic
constituents and wave energy density along with it association with seasonal
pattern. Tidal and surface waves measurement held around Sangrawayang,
Palabuhanratu using RBR TWR-2050. Recorded data processed utilizing
harmonic analysis least square method for tidal wave and distribution and
seasonal variability of surface wave. Tidal harmonic analysis show a mixed tides
prevailing semidiurnal with Formzahl number is 0.89. Analysis of surface waves

shows the wave height ranged between 0.17 - 0.77 meter with dominant period
between 10 -15 second categorized as swell. Comparison with Jason-2’s sea
surface wave shows there is an association with a seasonal pattern in which the
east monsoon wave height trend is higher than the west monsoon.
Keywords: Palabuhanratu, tidal, surface waves, harmonic analysis, seasonal

pattern.

ANALISIS HARMONIK GELOMBANG PASANG SURUT DAN
GELOMBANG PERMUKAAN DI TELUK PALABUHANRATU

DENNY SAHALA SERI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Kelautan
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi: Analisis Harmonik Gelombang Pasang Surut dan Gelombang
Permukaan di Teluk Palabuhanratu.
Nama
: Denny Sahala Seri
NIM
: C54090037

Disetujui oleh

Dr. Ir. Agus S. Atmadipoera, DESS
Pembimbing I

Dr. Ir. Yuli Naulita, MSi
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, MSc
Ketua Departemen

Tanggal Lulus: 19 Februari 2014

Judul Skripsi : Analisis Hannonik Gelombang Pasang Surut dan Gelombang
Pennukaan di Teluk Palabuhanratu .
Nama
: Denny Sahala Seri
NIM
: C54090037

Disetujui oleh

Jti1:-

Dr. I . A us S. Atmadi oera DESS
Pembimbing I

Tanggal Lulus: 19 Februari 2014

Dr. Ir.

yut4ulita, MSi
Pembimbing II

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan YME atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian ini adalah gelombang, dengan judul Analisis Harmonik Gelombang
Pasang Surut dan Gelombang Permukaan di Teluk Palabuhanratu.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Agus S. Atmadipoera,
DESS dan Ibu Dr. Ir. Yuli Naulita, M.Si selaku pembimbing yang telah banyak
membimbing dalam penulisan karya ilmiah ini. Terima kasih juga penulis ucapkan
kepada Ibu Nur Azmi R. Setyawidati dan tim dari PRPT yang telah banyak
membantu dalam proses pengambilan data di lapangan. Ungkapan terima kasih
juga tidak lupa disampaikan kepada orangtua dan seluruh rekan di Laboratorium
Oseanografi Fisika dan Departemen ITK yang telah memberikan banyak saran
dalam pengolahan data, doa dan dukungannya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Maret 2014
Denny Sahala Seri

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL................................................................................................ iv
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... iv
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ iv
PENDAHULUAN............................................................................................... 1
Latar Belakang.............................................................................................. 1
Tujuan Penelitian.......................................................................................... 1
METODE............................................................................................................. 1
Waktu dan Tempat Penelitian........................................................................ 1
Data............................................................................................................... 2
Pengolahan dan Analisis Data....................................................................... 3
HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................ 5
Gelombang Pasang Surut.............................................................................. 5
Gelombang Permukaan................................................................................. 9
SIMPULAN DAN SARAN.................................................................................13

Simpulan....................................................................................................... 13
Saran............................................................................................................. 13
DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................13
LAMPIRAN.........................................................................................................16
RIWAYAT HIDUP............................................................................................... 18

DAFTAR TABEL
Jenis pasang surut berdasarkan bilangan Formzahl............................................. 4
Amplitudo dan fase komponen harmonik di Stasiun Sangrawayang................. 7
Amplitudo dan fase komponen harmonik pasut di stasiun Loji,
TPI Palabuhanratu, dan Cibangban (Palit, 1992)................................................. 7

DAFTAR GAMBAR
Peta lokasi kegiatan penelitian............................................................................. 2
Diagram alir pengolahan dan analisis data.......................................................... 5
Kurva pola pasang surut 21 November - 5 Desember 2012................................ 6
Grafik konstanta pasang surut signifikan stasiun Sangrawayang........................ 8
Arah perambatan pasang surut di Teluk Palabuhanratu....................................... 9
Grafik distribusi tinggi dan periode gelombang 1/3............................................ 9
Grafik distribusi tinggi dan periode gelombang maksimal..................................10

Grafik tinggi dan periode gelombang 1/3 terhadap energi.................................. 10
Grafik tinggi dan periode gelombang maksimum terhadap energi......................11
Grafik distribusi tinggi gelombang satelit Jason-2.............................................. 12
Grafik tinggi gelombang bulanan 2009 - 2012.................................................. 12

DAFTAR LAMPIRAN
Langkah kerja ekstraksi data altimetri Jason-2 pada BRAT................................ 16
Syntax MATLAB t_tide....................................................................................... 16

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perairan Teluk Palabuhanratu merupakan perairan yang terletak di selatan
Jawa Barat. Perairan ini berhubungan langsung dengan Samudera Hindia sehingga
karakteristik oseanografi perairannya dipengaruhi oleh karakteristik oseanografi
perairan Samudera Hindia (Nugraha dan Surbakti 2009). Karakteristik oseanografi
yang dipengaruhi diantaranya adalah pasang surut dan gelombang permukaan
yang dikaji dalam studi ini.
Gelombang laut merupakan fenomena undulasi permukaan laut dan
umumnya diklasifikasikan berdasarkan gaya pembangkitnya. Pasang surut
merupakan fenomena gelombang laut yang dibangkitkan oleh gaya tarik menarik

antara benda-benda angkasa terhadap massa air di bumi secara periodik dengan
panjang gelombang hingga ribuan kilometer (Pariwono 1989). Gelombang pasang
surut dipengaruhi oleh batimetri dan kondisi meteolorogi selama penjalarannya
dan gelombang permukaan umumnya disebabkan oleh alih energi dari angin
menuju permukaan laut (Stewart 2008).
Analisis kedua jenis gelombang diperlukan untuk berbagai kegiatan di laut
dan pesisir pantai. Metode analisis pasang surut didasarkan pada perhitungan
gerak sistem bumi, bulan dan matahari sebagai gaya penggerak pasang surutnya.
Metode analisis yang umum digunakan adalah metode analisis harmonik yang
didasarkan pada tinggi muka laut yang dianggap sebagai superposisi dari sejumlah
gelombang komponen harmonik pasut yang kecepatan sudut serta fasenya dapat
dihitung berdasarkan parameter astronomis (Pugh 1987). Metode analisis
gelombang permukaan menggunakan analisis sebaran distribusi tinggi gelombang
untuk mengetahui keterkaitan gelombang dengan pengaruh musiman.
Tujuan Penelitian
1.
2.

Kegiatan penelitian ini bertujuan untuk:
Menganalisis komponen pasang surut menggunakan metode analisis

harmonik kuadrat terkecil dan perambatan pasang surut di Teluk
Palabuhanratu.
Menganalisis distribusi parameter tinggi, periode dan energi gelombang
permukaan, jenis gelombang dan keterkaitannya dengan pengaruh
musiman.

METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Kegiatan perekaman dan pengambilan data dilakukan selama 2 minggu
terhitung dari tanggal 21 November 2012 - 5 Desember 2012 berlokasi di Desa

2

Sangrawayang, Palabuhanratu (Gambar 1). Kegiatan pengolahan data serta
analisis dilaksanakan di Laboratorium Oseanografi Fisika, Departemen Ilmu dan
Teknologi Kelautan, FPIK, IPB dari tanggal 15 September 2013 - 5 November
2013.

Gambar 1. Peta lokasi kegiatan penelitian.
Data
Pre-processing Data
Data penelitian ini adalah data perekaman instrumen Tide and Wave
Logger RBR TWR-2050, data komponen harmonik pasang surut di tiga lokasi
berbeda di Palabuhanratu dari pengamatan selama 30 piantan (Palit 1992) dan
data satelit altimetri Jason-2 (Gambar 1). Instrumen perekaman diletakkan di
perairan Desa Sangrawayang dari tanggal 21 November 2012 - 5 Desember 2012

3

pada koordinat 7o4’49.98” LS, 106o30’54.7” BT. Interval perekaman tiap 5 menit
untuk data pasang surut dan 10 menit data gelombang dengan masing-masing
sampling rate 4 Hz dan burst length data gelombang 1024. Data kemudian
diunduh dari instrumen dan dikonversi dari format hex menjadi txt. Data keluaran
berformat txt ini menghasilkan dua file yang berbeda yakni pasang surut dan
tinggi gelombang signifikan.
Data satelit altimetri yang digunakan adalah data tinggi gelombang
signifikan dari Jason-2 lajur 229 band Ku dengan rentang waktu data dari 20092012 dengan interval tiap siklus adalah 10 hari. Data diunduh dari situs
ftp://avisoftp.cnes.fr/AVISO/pub/jason-2/gdr_d/ dengan format NetCDF (Network
Common Data Format) yang kemudian diekstraksi dan dikonversi menjadi format
txt dengan perangkat lunak Basic Radar Altimetri Toolbox (Lampiran 1). Hasil
ekstraksi kemudian disortir dan diambil data pada segmen 6o80’ LS - 7o30’ LS
sebagai contoh pembanding.
Pengolahan dan Analisis Data
Data Pasang Surut dan Analisis Harmonik Kuadrat Terkecil
Data pasang surut hasil keluaran dari instrumen pengukuran merupakan
nilai fluktuasi tekanan di kolom perairan yang kemudian dikonversi ke dalam
satuan meter dan dirata-ratakan menjadi nilai acuan yang digunakan untuk
mengurangi nilai fluktuasi tekanan. Data ini yang kemudian digunakan sebagai
masukan pada piranti lunak MATLAB t_tide (Lampiran 2) untuk pengolahan
analisis harmonik kuadrat terkecil (Pawlowicz et al. 2002).
Metode analisis harmonik menghasilkan nilai amplitudo dan fase dari
konstanta pasang surut yang diinginkan. Nilai konstanta yang didapat digunakan
untuk merekonstruksi/memprediksi pasang surut di daerah tersebut dan apabila
hasil rekonstruksi dikurangi terhadap data deret waktu hasil pengamatan maka
didapat residu (Emery dan Thomson 2004).
Secara teoritis apabila dari suatu data deret waktu dari x(tn) dengan
n=1,2,...,N dan frekuensi M akan ditentukan konstanta harmonik Aq dan Bq maka
digunakan persamaan 1.

M
x(t )  x   C q cos ( 2 πf q t n  φq ) xr (t n )
n
(1)
q 1
dimana x(t) adalah nilai rata-rata perekaman, xr adalah porsi residual dari data
deret waktu, tn = nΔt, dan Cq, fq dan Φq adalah amplitudo, frekuensi, dan fase.
Kemudian diasumsikan frekuensi memiliki bentuk fq = q/NΔt sehingga 2πfqtn =
2πqn/N sehingga persamaan 1 dapat dinyatakan sebagai berikut.
M
x(t )  x   Aq cos ( 2 πf q t n ) Bq sin ( 2 πf q t n )  xr (t n )
n
q 1





(2)

Nilai amplitudo dan fase yang dicari dapat diformulasikan kedalam bentuk
persamaan 3.

4



Cq  Aq2  Bq2



1

amplitudo komponen frekuensi 
 fase komponen frekuensi 

2

φq  tan 1 Bq /Aq 

(3)

Tujuan lain dari metode analisis kuadrat terkecil adalah untuk meminimalisir
varians (e2) data residual deret waktu xr(tn) pada persamaan 2 sehingga
M


 
e   x (tn )    x(tn )   x   M(tn ) 
n 1
n 1 
q 1

 

N

2

N

2
r

2

dan ΣM didefinisikan sebagai berikut

 M (t )   A
M

M

n

q 1

M



q 1

q

cos(2f q t n )  Bq sin( 2f q t n )

  Aq cos(2qn / N )  Bq sin( 2qn / N )

(4)





(5)

q 1

Jenis Pasang Surut
Jenis pasang surut dilihat dari nilai bilangan Formzahl (Tabel 1) yang
dihitung berdasarkan amplitudo konstanta harmonik pasang surut K1, O1, M2 dan
S2 dengan menggunakan persamaan 6 (Wyrtki 1961).
K  O1
F 1
(6)
M 2  S2
Tabel 1. Jenis pasang surut berdasarkan bilangan Formzahl
Nilai Formzahl

Jenis Pasang Surut

F ≤ 0.25
0.25 < F ≤ 1.5

Harian ganda (semidiurnal tide)
Campuran condong harian ganda (mixed tide,
prevailing semi diurnal)
Campuran condong harian tunggal (mixed tide,
prevailing diurnal)
Harian tunggal (diurnal tide)

1.5 < F ≤ 3
F>3

Perhitungan Gelombang Signifikan
Tinggi gelombang signifikan (Hmo) dihitung dari variasi tinggi gelombang
yang juga merupakan momen awal (mo) dari spektrum gelombang tak berarah
menggunakan persamaan 7 (Longuet-Higgins 1980 dalam Earle 1996)
H mo  4.0 mo
(7)
Tinggi gelombang signifikan (H1/3), yang digunakan dalam penelitian ini, secara
teoritis merupakan asumsi perkiraan nilai Hmo yang representatif. H1/3 adalah nilai
rata-rata dari sepertiga tinggi gelombang tertinggi (persamaan 7) dalam data dan
umumnya nilainya 5-10% lebih kecil dibandingkankan Hmo (Longuet-Higgins
1980 dalam Earle 1996).

5

H1/ 3 

1 N /3
Hj
N / 3 j 1

(8)

Perhitungan Energi Gelombang
Energi gelombang dihitung dengan menggunakan persamaan
gA 2
E
(9)
2
Simbol ρ adalah densitas air laut dengan nilai densitas 1.0281 g/cm3, g adalah
gaya gravitasi dan A adalah amplitudo gelombang atau setengah tinggi gelombang
(Longuet-Higgins 1980 dalam Earle 1996).
Kerangka Penelitian
Kerangka penelitian disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram alir pengolahan dan analisis data.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Gelombang Pasang Surut
Pola pasang surut pada stasiun pengamatan Desa Sangrawayang,
Palabuhanratu ditampilkan pada Gambar 3.

6

Gambar 3. Kurva pola pasang surut 21 November - 5 Desember 2012
Gambar tersebut menggambarkan pola pasang surut hasil pengukuran, prediksi
dan residu dalam hari Julian. Perbedaan elevasi hasil pengukuran dan prediksi
berkisar < 0.1 m. Pada kurva pasang surut hasil pengukuran nampak terlihat
terjadi pasang surut perbani (neap tides)pada hari ke-326 sampai hari ke-331 dan
pasang surut purnama (spring tide) mulai hari selanjutnya. Pasang surut perbani
adalah fenomena yang terjadi saat bulan dan matahari membentuk sudut tegak
lurus terhadap bumi dan pasang surut bulan dan matahari tidak saling menguatkan
sedangkan pasang surut purnama terjadi saat bumi, bulan dan matahari berada
pada satu garis lurus sehingga pasang surut bulan dan matahari saling menguatkan
yang berakibat pada pasang yang tinggi (Talley et al. 2011). Nilai tunggang
pasang surut (tidal range) sebesar 1.54 meter, tunggang rata-rata pasang surut
purnama (mean spring range) sebesar 1.1 meter dan tunggang rata-rata pasang
surut perbani (mean neap range) sebesar 0.59 meter. Periode pasang surut selama
pasang surut perbani sekitar 13.5 jam dan selama pasang surut purnama sekitar 11
jam.
Hasil analisis harmonik pasang surut pada dengan menggunakan metode
least square menghasilkan konstanta pasut seperti pada Tabel 2. Pada kolom
konstanta pasut terdapat tanda * pada beberapa konstanta yang menandakan
konstanta tersebut merupakan hasil inferensi dari konstanta lain. Konstanta P1
merupakan hasil inferensi dari K1 lalu N2 dan S2 dari M2. Hal ini dilakukan
karena panjang data yang tidak mencukupi. Konstanta S2 membutuhkan minimal
355 jam data pengukuran , 662 jam untuk N2 dan 4383 jam untuk P1 (Emery &
Thomson 2004). Konstanta S2 dan N2 memiliki nilai amplitudo dan fase yang
sama, hal ini karena keduanya menggunakan M2 sebagai referensi inferensi. Nilai
SNR pada tabel merupakan kuadrat hasil perbandingan amplitude terhadap
amplitude error. Nilai SNR lebih dari 10 dikatakan memenuhi kriteria yang baik

7

untuk prosedur proses data tersebut. Walaupun demikian nilai SNR rendah dengan
kisaran 2-3 juga masih dapat dikategorikan cukup baik (Pawlowicz et al. 2002).
Referensi untuk inferensi ini menggunakan data konstanta harmonik hasil
pengukuran lapang di Loji yang tersaji pada Tabel 3 oleh Palit (1992). Loji dipilih
karena merupakan lokasi yang paling dekat dengan stasiun pengamatan di
Sangrawayang.
Tabel 2. Amplitudo dan fase komponen harmonik di Stasiun Sangrawayang
Konstanta
Pasut
O1
P1*
K1
N2*
M2
S2*
M3
M4
MS4
2MK5
2SK5
M6
3MK7
M8

Frekuensi
0.0387
0.0416
0.0418
0.0790
0.0805
0.0833
0.1208
0.1610
0.1638
0.2028
0.2084
0.2415
0.2833
0.3220

Amp
(m)
0.1095
0.0388
0.2510
0.0921
0.2571
0.0921
0.0037
0.0051
0.0055
0.0025
0.0036
0.0030
0.0031
0.0009

Amp
Error
0.013
0.013
0.013
0.041
0.041
0.041
0.007
0.003
0.003
0.003
0.003
0.004
0.002
0.002

Pha (o)
260.89
20.64
245.31
352.96
226.14
352.96
321.72
34.20
137.15
130.85
125.32
145.17
299.10
354.82

Pha
Error
7.29
18.88
3.11
25.10
8.97
25.61
103.73
30.87
29.04
62.12
44.49
66.25
44.28
128.64

SNR
72
9.1
3.8e+002
5
39
5
0.29
3.2
3.7
0.87
1.9
0.66
1.6
0.17

Tabel 3. Nilai fase dan amplitudo komponen harmonik pasut di stasiun Loji, TPI
Palabuhanratu, dan Cibangban (Palit 1992)
Tide
M2
S2
N2
K2
K1
O1
P1
M4
MS4

Loji
TPI
Fase
Amp
Fase
Amp
(o)
(m)
(o)
(m)
233.175 0.358 228.469 0.319
273.069 0.139 319.783 0.223
17.785 0.066 352.056 0.081
233.829 0.064 349.197 0.096
224.676 0.154 227.372 0.239
268.098 0.093 275.174 0.121
324.936 0.177 359.635 0.204
174.602 0.009 189.458 0.026
92.922 0.003
2.362
0.014

Cibangban
Fase
Amp
(o)
(m)
235.616 0.308
350.781 0.192
14.348 0.086
51.705 0.075
149.924 0.154
272.661 0.086
291.409 0.287
82.954 0.011
270.118 0.006

Perbandingan fase dari konstanta O1 dan M2 di keempat lokasi menunjukkan
fase di lokasi pengamatan Cibangban yang berada di barat laut Teluk
Palabuhanratu lebih besar dan semakin mengecil ke tenggara yakni di TPI, Loji
dan Sangrawayang yang berarti perambatannya dari arah utara menuju ke selatan.
Adapun penelitian yang dilakukan oleh Fatoni (2011) pada dua stasiun
pengamatan di Ujung Genteng dan Cilacap yang berada di selatan Teluk

8

Palabuhanratu menunjukan trend serupa yakni nilai O1 dan M2 pada Ujung
Genteng adalah 254 dan 207 lalu pada Cilacap adalah 244 dan 214.
Terdapat 146 konstanta pasang surut yang dapat dianalisis, 45 diantaranya
merupakan konstanta astronomis dan 101 sisanya merupakan konstanta perairan
dangkal yang merupakan hasil distorsi dari osilasi komponen pasang surut utama
di perairan dangkal (Foreman 1977). Walaupun saat ini banyak konstanta
harmonik yang dihitung hubungannya dalam pasang surut namun konstanta
harmonik M2, S2, K1 dan O1 merupakan komponen utama pembangkit pasang
surut perairan (Rampengan 2013). Tabel 1 terlihat bahwa konstanta M2 dan K1
memiliki amplitudo tertinggi yaitu 0.2571 meter dan 0.2510 meter serta fase
masing-masing 226.14o dan 245.31o. Menurut Pinet (1992), amplitudo konstanta
pasang surut M2 merupakan yang terbesar dibandingkan dengan konstanta pasang
surut yang lain dan secara umum amplitudo dari komponen pasang surut
semidiurnal (M2 dan S2) memiliki nilai terbesar dibandingkan dengan konstanta
pasang surut lain (Kowalik 1993). M2 merupakan principal lunar semidiurnal
yang merupakan komponen pasang surut utama dari bulan sedangkan K1
merupakan lunisolar diurnal yang merupakan hasil perubahan deklinasi bulan dan
matahari. Konstanta M2 dan K1 juga merupakan konstanta pembangkit pasang
surut yang signifikan selain P1, O1, N2, S2, M4, MS4, 2SK5 dan 3MK7 (Gambar 4).

Gambar 4. Grafik konstanta pasang surut signifikan stasiun Sangrawayang.
Tipe pasang surut dari perhitungan Formzahl di setiap stasiun pengamatan
berturut-turut di Cibangban, TPI, Loji dan Sangrawayang adalah 0.48, 0.66, 0.49
dan 0.89. Hasil ini diketahui bahwa perairan Teluk Palabuhanratu memiliki tipe
pasang surut campuran dominan ganda. Tipe pasang surut ini mengalami dua kali
pasang dan dua kali surut dengan periode dan tinggi yang berbeda dalam satu
siklus. Perbedaan ini dikarenakan adanya kontribusi dari faktor diurnal. Secara
umum berdasarkan beda fase konstanta pasang surut di keempat lokasi, pasang
surut di Teluk Palabuhanratu merambat dari bagian utara teluk kemudian masuk

9

ke dalam teluk dan kembali ke arah Samudera Hindia melalui bagian selatan
(Gambar 5). Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Iqbal (2011)
yang menunjukan pola pergerakan yang serupa dimana pada penelitiannya drifter
yang ditempatkan di tengah teluk bergerak ke barat dan drifter yang ditempatkan
di timur laut Teluk Palabuhanratu bergerak menuju mulut teluk.

Gambar 5. Arah perambatan pasang surut di Teluk Palabuhanratu.
Gelombang Permukaan
Gelombang permukaan di stasiun pengamatan Sangrawayang memiliki
tinggi yang beragam. Distribusi tinggi gelombang permukaan dan periodenya
selama pengamatan dapat dilihat pada Gambar 6 dan 7 dan hubungan keduanya
dengan energi gelombang dapat dilihat pada scatter plot Gambar 8 dan 9 .

Gambar 6. Grafik distribusi tinggi (kiri) dan periode (kanan) gelombang
maksimum.

10

Gambar 7. Grafik distribusi tinggi (kiri) dan periode (kanan) gelombang 1/3.

Gambar 8. Scatter plot tinggi (kiri) dan periode (kanan) gelombang maksimum
terhadap energi.

11

Gambar 9. Scatter plot tinggi (kiri) dan periode (kanan) gelombang 1/3 terhadap
energi.
Tinggi gelombang yang digunakan adalah Hmax dan H1/3 yang merupakan
tinggi gelombang yang umum digunakan untuk mendeskripsikan keadaan laut.
Tinggi gelombang minimal selama pengamatan sebesar 0.17 meter dan tinggi
gelombang maksimal sebesar 0.77 meter. Scatter plot pada gambar 8 dan 9
menunjukkan bahwa energi gelombang semakin besar seiring dengan tinggi
gelombang yang semakin tinggi dengan energi minimal sebesar 15.27 J/m2 dan
energi maksimal sebesar 177.86 J/m2. Gelombang dengan tinggi antara 0.2-0.4
meter dan periode 10-15s merupakan gelombang dengan jumlah kejadian
terbanyak yang terekam. Gelombang dengan periode antara 9-15s dikelompokan
sebagai gelombang alun (swell). Alun (swell) adalah gelombang yang menjalar
keluar dari zona pembangkitan gelombang. Oleh karena itu dapat disimpulkan
bahwa gelombang yang banyak terjadi di lokasi pengamatan adalah gelombang
alun yang dibangkitkan dari luar teluk yang kemudian merambat ke dalam teluk.
Untuk melihat variasi musiman yang terjadi di Teluk Palabuhanratu
digunakan data satelit Jason-2. Data pengamatan Jason-2 mulai tahun 2009-2012.
Apabila dibandingkan dengan gelombang signifikan satelit Jason-2, tinggi
gelombang minimal sebesar 0.39 meter, tinggi gelombang maksimal sebesar 5.91
meter (Gambar 10) dan H1/3 sebesar 2.60 meter. Tinggi gelombang terpaut jauh
dikarenakan lokasi pengukuran data yang berbeda. Pada pengukuran in situ
lokasinya berada dekat pantai dalam teluk yang terlindung sedangkan pengukuran
Jason-2 berada di laut lepas (Gambar 1). Gelombang yang merambat dari perairan
dalam menuju perairan dangkal akan mengalami transformasi akibat pengaruh
karakteristik dan bentuk pantai (Baharuddin et al. 2009). Selain itu perbedaan
waktu pengukuran dan durasinya merupakan faktor lain yang berkontribusi
terhadap perbedaan nilai tinggi gelombang tersebut.

12

Gambar 10. Grafik distribusi tinggi gelombang satelit Jason-2
Tinggi gelombang sebesar > 5 meter terjadi pada akhir bulan Maret 2010
yang kemungkinan besar disebabkan siklon tropis Imani di Samudera Hindia yang
(NASA, 2010). Menurut Mustika (2008), siklon tropis di lintang selatan lebih
banyak terjadi pada bulan Oktober sampai Mei dengan puncaknya pada bulan
Januari sampai Maret, dimana pada bulan ini matahari terletak diatas Samudera
Hindia hingga suhu perairan yang hangat meningkatkan aktivitas siklon. Data
tinggi gelombang dari Jason-2 dari tahun 2009-2012 dikelompokan per bulan
dengan jumlah data tiap bulan adalah 120 data (Gambar 11). Tanda persegi
merupakan nilai rata-rata dari data dan garis vertikal merupakan standar
deviasinya.

Gambar 11. Grafik tinggi gelombang rataan bulanan dari 2009 - 2012

13

Terlihat adanya fluktuasi musiman tinggi gelombang dari Gambar 11.
Apabila dibandingkan dengan data hasil pengukuran in situ maka tinggi
gelombang in situ masuk ke dalam selang bawah pada data bulan November.
Hipotesis awal adalah tinggi gelombang di dalam teluk pada Musim Barat akan
lebih tinggi dibandingkan pada Musim Timur karena konfigurasi teluk yang
tertutup di bagian timur, tenggara dan selatan namun trend musiman yang terjadi
adalah tinggi gelombang saat Musim Timur lebih tinggi dibandingkan saat Musim
Barat. Hal ini dapat disebabkan beberapa faktor seperti lokasi yang berbeda
seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, fetch yang lebih luas di area sampel
Jason-2 saat Angin Muson Timur bertiup, arah perambatan gelombang dan adanya
siklon yang terjadi pada akhir bulan Maret 2010 mengakibatkan standar deviasi
tinggi gelombang dengan rentang yang sangat besar pada bulan tersebut.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa Teluk Palabuhanratu memiliki
tipe pasang surut campuran dominan ganda dengan tunggang pasut 1.54 meter.
Adanya perbedaan fase dari komponen pasang surut di setiap stasiun pengamatan
menunjukkan adanya perambatan gelombang dari utara ke selatan. Gelombang
permukaan hasil pengamatan menunjukkan jenis gelombang adalah alun (swell)
dan terjadi variasi tinggi gelombang akibat pengaruh musiman, dimana tinggi
gelombang pada periode musim timur lebih tinggi dibandingkan musim barat.
Saran
Penelitian selanjutnya dapat dilakukan dengan membandingkan dengan
metode lain seperti Admiralty karena data pembanding yang digunakan
merupakan hasil analisis dengan metode itu dan ada perbedaan hasil antara dua
metode tersebut. Selain itu perlu analisis pola arus pasang surut untuk hasil yang
lebih komprehensif untuk mengetahui pola arusnya.

DAFTAR PUSTAKA
Baharuddin, Pariwono JI, Nurjaya IW. 2009. Pola Transformasi Gelombang
Dengan Menggunakan Model RCPWave Pada Pantai Bau-Bau, Provinsi
Sulawesi Tenggara. E-Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis, 1(2):6071.
Earle, MD. 1996. Nondirectional and Directional Wave Data Analysis
Procedures [internet]. [diacu 30 September 2013]. Tersedia dari:
http://www.ndbc.noaa.gov/wavemeas.pdf .

14

Emery WJ and Thomson RE. 2004. Data Analysis Methods in Physical
Oceanography second and Revised Edition. Boulder. Colorado (US).
Foreman, MGG. 1977. Manual for Tidal Height Analysis and Prediction. Pacific
Marine Science Report Institute of Ocean Sciences, Patricia Bay, Sidney,
B.C., 58 pp. (2004 revision).
Fatoni, KI. 2011. Pemetaan Pasang Surut dan Pola Perambatannya di Perairan
Indonesia. Thesis. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Iqbal, M. 2011. Rancang Bangun dan Uji Kinerja Drifter Buoy. Thesis. Sekolah
Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Kowalik, Z and Proshutinky, AY. 1993. Diurnal Tides in the Arctic Ocean.
Journal of Geophysical Research, 98(C9):16,449-16,468.
Mustika, A. 2008. Karakteristik Siklon Tropis Sekitar Indonesia. Skripsi. Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB Bogor.
NASA. 2010. Hurricane Season 2010: Tropical Storm Imani (Southern Indian
Ocean) [internet]. [diacu 20 November 2013]. Tersedia dari:
http://www.nasa.gov/mission_pages/hurricanes/archives/2010/h2010_Ima
ni.html
Nugraha, RBA dan Surbakti H. 2009. Simulasi Pola Arus Dua Dimensi di
Perairan Teluk Pelabuhan Ratu pada bulan September 2004. Jurnal
Kelautan Nasional, 4(1): 48-55.
Palit, ATM. 1992. Studi Tentang Keadaan Pasang Surut dengan Melakukan
Analisis Harmonik Menggunakan Metode Admiralty di Perairan Teluk
Pelabuhan Ratu Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat. Skripsi. Fakultas
Perikanan IPB Bogor.
Pariwono, JI. 1989. Pasut di Indonesia dalam Pasut. Disunting oleh: OSR
Ongkosongo dan Suyarso. LON-LIPI. Jakarta.
Pawlowicz, R, Beardsley B and Lentz S. 2002. Classical Tidal Harmonic
Analysis Including Error Estimates in MATLAB using T_TIDE.
Computers and Geosciences, 28(2002):929-937.
Pinet, PR. 1992. Oceanography, An Introduction to The Planet Oceanus. West
Publishing Comp. United States of America.
Pugh, DT. 1987. Tides, Surges and Mean Sea Level. John Wiles and Sons.
Swindon (UK).

15

Rampengan, RM. 2013. Amplitudo Konstanta Pasang Surut M2, S2, K1, dan O1
di Perairan Sekitar Kota Bitung Sulawesi Utara. Jurnal Ilmiah Platax,
1(3):118-124.
Stewart, RH. 2008. Introduction to Physical Oceanography. Texas A&M
University. Texas (US).
Talley LD, Pickard GL, Emery WJ, Swift JH. 2011. Descriptive Physical
Oceanography: An Introduction. Academic Press. San Diego(US)
Wrytki, K. 1961. Physical Oceanography of the Southeast Asia Waters. Naga
Report Vol 2. The University of California. Scripps Institution of
Oceanography. La Jaolla. California.

16

Lampiran 1 Langkah kerja ekstraksi data altimetri Jason-2 pada BRAT
1.
2.
3.

Pada tab Datasets - Add Files - pilih data satelit Jason-2 yang akan
digunakan.
Pada tab Operations - masukkan variabel lon pada X, lat pada Y dan swh_ku
pada Data - Execute.
Tetap pada tab Operations - pilih Export - masukkan nama output file dan
format file (ASCII) - Execute

Lampiran 2 Syntax MATLAB t_tide.
load pr_tide2.mat
infername=['P1';'S2';'N2'];
inferfrom=['K1';'M2';'M2'];
infamp=[0.1544;0.3581;0.3581];
infphase=[224.676003810;233.174554820;233.174554820];
[tidestruc,pout]=t_tide(elev,...
'interval',0.0833, ...
% 5 min interval
'start',time(1),...
'inference',infername,inferfrom,infamp,infphase,...
'latitude',-(7+4.883/60),...
'shallow','MS4',...
'error','linear',...
% coloured boostrap CI
'synthesis',1);
% Use SNR=1 for synthesis.
pout=t_predic(time,tidestruc);
figure (1);
subplot(311);
hold on;
plot(time-datenum(2012,1,0),elev);
set(gca,'XLim',[326 341]);
subplot(312);
plot(time-datenum(2012,1,0),pout,'color','g');
set(gca,'XLim',[326 341]);
subplot(313);
plot(time-datenum(2012,1,0),elev-pout,'color','r');
set(gca,'XLim',[326 341]);
for k = 1:3
h(k) = subplot(3,1,k);
end
subplot(h(1));
title('Pengukuran')
xlabel('Hari');ylabel('H(m)');
subplot(h(2));

17

title('Prediksi')
xlabel('Hari');ylabel('H(m)');
subplot(h(3));
title('Residu')
xlabel('Hari');ylabel('H(m)');
figure (2);
fsig=tidestruc.tidecon(:,1)>tidestruc.tidecon(:,2); % Significant peaks
semilogy([tidestruc.freq(~fsig),tidestruc.freq(~fsig)]',[.0005*ones(sum(~fsig),1),ti
destruc.tidecon(~fsig,1)]','.-r');
line([tidestruc.freq(fsig),tidestruc.freq(fsig)]',[.0005*ones(sum(fsig),1),tidestruc.ti
decon(fsig,1)]','marker','.','color','b');
line(tidestruc.freq,tidestruc.tidecon(:,2),'linestyle',':','color',[0 .5 0]);
set(gca,'ylim',[.0005 1],'xlim',[0 .5]);
xlabel('frequency (cph)');
text(tidestruc.freq,tidestruc.tidecon(:,1),tidestruc.name,'rotation',45,'vertical','base')
;
ylabel('Amplitude (m)');
text(.27,.4,'Analyzed lines with 95% significance level');
text(.35,.2,'Significant Constituents','color','b');
text(.35,.1,'Insignificant Constituents','color','r');
text(.35,.05,'95% Significance Level','color',[0 .5 0]);

18

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 30
Agustus 1991 sebagai anak pertama dari dua bersaudara
dari pasangan Gunawan Seri dan Kurniasih Wiredjo.
Penulis merupakan lulusan dari Sekolah Menengah Atas
Kesatuan Bogor pada tahun 2009. Pendidikan Sarjana
ditempuh di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian
Bogor.