28 Proses simulasi model diawali dengan mensimulasikan model
hidrodinamika hingga menghasilkan daya tampil atau daya guna performance yang baik. Dalam model ini menggunakan tiga gaya pembangkit arus, yaitu
gradien tekanan mendatar perbedaan tinggi mukaelevasi air laut, angin, dan debit air sungai riverine discharge, serta memperhitungkan gaya pengusik yaitu
gesekan dasar. Simulasi model hidrodinamika akan menghasilkan kecepatan arus komponen U dan V masing-masing arah sumbu-
x
dan sumbu-
y
, kemudian simulasi model ekosistem dilakukan untuk menghitung konsentrasi komponen-
komponen ekosistem. Setelah hasil validasi model hidrodinamika menunjukkan performance yang baik, maka digabung dengan model transpor adveksi-difusi
dan model ekosistem menghasilkan pola sebaran konsentrasi komponen- komponen ekosistem. Hasil sebaran model transpor ekosistem dibandingkan
dengan data lapangan. Apabila model belum menunjukkan pola yang mirip maka dilakukan modifikasi parameter ekosistem parameterisasi yang mungkin hingga
mendekati pola sebaran pengamatan lapangan. Waktu simulasi atau lama iterasi dalam mencapai kondisi stabil steady state untuk keperluan verifikasi model
dilakukan selama 90 hari pada musim peralihan I, yaitu bulan Maret hingga Mei. Selanjutnya konsep diagram alir pemodelan ekosistem perairan di Teluk Jakarta
diilustrasikan pada Gambar 7.
3.4.1. Data Masukan Model
Dalam studi ini data pasang surut diperoleh dari ORI tide, yaitu data model pasang surut global yang dikembangkan oleh Ocean Research Institute
ORI, University of Tokyo, Jepang yang bekerja sama dengan National
29 Astronomical Observatory NAO berdasarkan data tinggi muka air laut dari
pengamatan satelit TopexPosseidon. Elevasi ORI tide adalah gabungan 8 komponen pasut utama Q
1
, P
1
, O
1
, K
1
, N
2
, M
2
, S
2
, K
2
namun dalam model ini hanya menggunakan pasut komponen K
1
sebagai komponen pasut dominan di Teluk Jakarta sesuai dengan pengamatan yang telah dilakukan oleh Koropitan dan
Ikeda 2008. Hasil prediksi elevasi pasut pada model ini adalah perata-rataan satu siklus K
1
23.93 jam maka untuk mendapatkan prediksi amplitudo dan fasa K
1
selama 90 hari menggunakan analisis harmonik kuadrat terkecil least square. Kecepatan angin diperoleh dari Koropitan et al. 2009 adalah kecepatan angin
global rata-rata bulanan yang diasumsikan merepresentasikan nilai pertengahan bulan dimana nilai di antara nilai pertengahan bulan awal dan pertengahan bulan
berikutnya merupakan hasil interpolasi di antara keduanya dan seterusnya. Data kedalaman batimetri perairan Teluk Jakarta diperoleh dari peta batimetri hasil
pemetaan Dinas Hidro-Oseanografi DISHIDROS TNI-AL tahun 1992 pada skala 1:50000.
Dengan demikian, arus yang dihasilkan dalam model ini berupa aliran residu yang dipengaruhi oleh arus residu komponen pasut K
1
dan gesekan angin. Aliran residu diperhitungkan karena dianggap memegang peranan penting dalam
pertukaran massa air dan transpor material di perairan pantai dalam jangka waktu yang panjang Ramming dan Kowalik, 1980; Yanagi, 1999.
Data komponen-komponen ekosistem yang bersumber dari daratan muara sungai sebagian besar diperoleh dari pengamatan yang telah dilakukan oleh
Damar 2003 sedangkan sumber dari perairan sekitar syarat batas terbuka menggunakan data pengamatan lapangan bulan Maret 2010. Nilai konsentrasi
30
Tidak Mirip
Mirip
Tidak Stabil Stabil
Tidak
Mirip
Gambar 7. Konsep diagram alir pemodelan ekosistem perairan di Teluk Jakarta. Penghitungan model
hidrodinamika dan model ekosistem
Validasi Konsentrasi
komponen ekosistem
U
dan V
U
dan V mirip dengan pola pengamatan lapangan
Model transpor adveksi-difusi untuk komponen ekosistem
Validasi
Pola sebaran konsentrasi komponen- komponen ekosistem mirip dengan
pola pengamatan lapangan Mulai
Pendefinisian variabel dan harga konstanta : Langkah waktu, ukuran grid, lama iterasi,
kecepatan angin, konstanta pasut, koefisien difusi, parameter biokimia ekosistem
Baca data kedalaman
Inisialisasi syarat awal t=0 :
U V
dan pemberian nilai minimum untuk komponen-komponen ekosistem
CFL
Courant- Friedrichs-Levy
Pemberian nilai inputsumber komponen-komponen ekosistem
Perlakuan syarat batas terbuka : Syarat batas radiasi untuk komponen arus
dan komponen ekosistem Utara dan Barat Pemberian nilai elevasi pasut Utara
31 klorofil-
dan zooplankton adalah nilai minimum pengamatan yang telah dilakukan oleh Damar 2003 sepanjang tahun 2001. Sementara nilai konsentrasi
detritus menggunakan nilai yang sama dengan fitoplankton dan zooplankton karena data konsentrasi detritus tidak tersedia baik dari pengamatan lapangan
maupun literatur. Intensitas cahaya solar radiation di permukaan dan debit sungai adalah nilai rata-rata bulanan tahun 2001. Selengkapnya data masukan
model ekosistem disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2.
3.4.2. Nilai Awal