II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembangkitan Gelombang oleh Angin
Proses pembentukan gelombang oleh angin Menurut Komar 1976 bahwa angin mentransfer energi ke partikel air sesuai dengan arah hembusan angin.
Faktor yang menentukan karakteristik gelombang yang dibangkitkan oleh angin Davis 1991 ; Shahidi et al. 2009 yaitu : 1 lama angin bertiup atau durasi angin,
2 kecepatan angin dan 3 fetch jarak yang ditempuh oleh angin dari arah pembangkitan gelombang atau daerah pembangkitan gelombang. Semakin lama
angin bertiup, semakin besar jumlah energi yang dapat dipindahkan dalam pembangkitan gelombang. Demikian halnya dengan fetch, gelombang yang
bergerak keluar dari daerah pembangkitan gelombang hanya memperoleh sedikit tambahan energi.
Pada pertumbuhan gelombang laut dikenal beberapa istilah seperti USACE, 2003a :
1 Fully developed seas, kondisi dimana tinggi gelombang mencapai harga maksimum terjadi jika fetch cukup panjang.
2 Fully limited-condition, pertumbuhan gelombang dibatasi oleh fetch. Dalam hal ini panjang fetch panjang daerah pembangkit gelombang terbatas.
3 Duration limited-condition, pertumbuhan gelombang dibatasi oleh lamanya waktu dari tiupan angin.
4 Sea waves, gelombang yang tumbuh di daerah medan angin. Kondisi gelombang disini adalah curam yaitu panjang gelombang berkisar antara 10
sampai 20 kali lebih tinggi gelombang. 5 Swell waves swell atau alun, gelombang yang tumbuh menjalar di luar
medan angin. Kondisi gelombang disini adalah landai yaitu panjang gelombang berkisar antara 30 sampai 500 kali tinggi gelombang.
Observasi data angin di laut dapat diambil dari kapal, anjungan minyak, bangunan offshore dan buoy yang umumnya belum sesuai dengan standar
referensi ketinggian 10 m. Untuk itu perlu dikoreksi pada referensi 10 m yang
kemudian gunakan dalam memprediksi gelombang yang dibangkitkan oleh angin USACE, 2003a.
2.2 Transformasi Gelombang
Gelombang yang merambat menuju tepi pantai dipengaruhi beberapa proses yaitu shoaling, refraksi, difraksi, refleksi, gesekan dasar, perkolasi, gelombang
pecah, pertumbuhan gelombang oleh angin, interaksi gelombang-arus dan interaksi gelombang-gelombang USACE, 2003a ; Balas Inan, 2002 ; Browne
et al . 2007. Walaupun transformasi gelombang merupakan kombinasi dari
berbagai proses tetapi tidak semua proses tersebut sama pentingnya. Faktor yang terpenting dalam transformasi gelombang adalah refraksi dan
shoaling Carter, 1988; Maa Wang, 1995; Kazeminezhad et al. 2007. Jika
suatu muka barisan gelombang datang membentuk sudut miring terhadap tepi pantai yang mempunyai kemiringan dasar landai dengan kontur-kontur kedalaman
sejajar dengan pantai, maka muka gelombang akan berubah arah dan cenderung menjadi sejajar dengan garis pantai atau mengalami proses pembiasan refraksi.
Selanjutnya arah perambatan berangsur-angsur berubah dengan berkurangnya kedalaman shoaling, sehingga dapat diamati bahwa muka gelombang cenderung
sejajar dengan kedalaman. Hal ini disebabkan oleh variasi batimetri sehingga gelombang mengalami refraksi atau fenomena lain di laut yang menyebabkan
sebagian gelombang berjalan lebih lambat dari bagian yang lainnya Bishop Donelan 1989.
Proses refraksi gelombang pada prinsipnya adalah sama dengan refraksi cahaya yang terjadi karena cahaya melintasi dua media perantara berbeda.
Penggunaan Hukum Snell pada optik dapat digunakan karena kesamaan tersebut untuk menyelesaikan masalah refraksi gelombang yang disebabkan karena
perubahan kedalaman Sorensen, 1991. Refraksi dan shoaling akan dapat menentukan tinggi gelombang di suatu
tempat berdasarkan karakteristik gelombang datang. Refraksi mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap tinggi, arah gelombang dan distribusi energi
gelombang di sepanjang pantai. Perubahan arah gelombang karena refraksi
tersebut menghasilkan konvergensi pemusatan atau divergensi penyebaran energi gelombang yang terjadi di suatu tempat di daerah pantai Gambar 2.
Pola refraksi gelombang pada berbagai bentuk kontur kedalaman perairan dan garis pantai memperlihatkan bahwa pada garis pantai yang lurus dengan
kontur kedalaman yang sejajar terhadap garis pantai, maka arah gelombang akan tegak lurus terhadap kontur kedalaman Gambar 2a. Pantai yang mempunyai
tonjolan dengan kontur kedalaman yang lebih dekat, maka arah gelombang akan berbentuk konvergen. Pantai ini adalah daerah abrasi karena terjadi pemusatan
energi. Pantai yang mempunyai lekukan dengan kontur kedalaman yang lebih jauh arah gelombang berbentuk divergen, pantai ini adalah daerah akresi karena
terjadi penyebaran energi gelombang Gambar 2b. Pantai lurus yang mempunyai kontur kedalaman cekung Gambar 2c arah gelombang berbentuk konvergen,
sedangkan pada kontur kedalaman cembung Gambar 2d akan berbentuk divergen.
a b
c d Gambar 2 Refraksi gelombang pada berbagai bentuk tipe kontur garis pantai a
kontur lurus dan sejajar; b gabungan antara submarine ridge dan submarine canyon
; c; submarine ridge dan d submarine canyon USACE, 2003a.
