Pembangkitan Gelombang di Laut Dalam

Fitrianto 2010 telah menganalisis data arah dan kecepatan angin bulanan ECMWF pada stasiun pengambilan data angin yang sama tahun 1993-2008. Hasil sebaran arah angin dominan berasal dari tenggara 42,71, kemudian dari arah barat 29,17 dan timur 16,67. Sebaran kecepatan angin sebagian besar pada kisaran 3,4-5,5 mdet 51,56 dan 1,6-3,4 mdet 29,17. Perbedaan ini diperkirakan karena beda waktu dan data angin bulanan yang digunakan. Pola sebaran angin menunjukkan bahwa pada musim barat Desember - Pebruari angin bertiup dari arah barat, pada musim timur Juni - Agustus angin bertiup dari arah timur, pada musim peralihan I Maret – April angin bertiup dari arah barat laut dan pada musim peralihan II September – Nopember angin bertiup dari arah timur laut dan tenggara. Kondisi demikian menunjukkan bahwa perairan Pekalongan dan Batang dipengaruhi oleh pola angin muson yang berbalik arah dua kali dalam setahun. Mawar angin dan tabel persentase kejadian angin bulanan rata-rata selama tahun 1989-2002 dapat dilihat pada Lampiran 6 dan 7.

4.2 Pembangkitan Gelombang di Laut Dalam

Perhitungan gelombang di laut dalam dilakukan menggunakan data angin harian selama tahun 1989 hingga 2002. Data angin yang digunakan untuk membangkitkan gelombang di laut dalam hanya angin yang bertiup dari arah laut menuju ke pantai daratan. Berdasarkan posisi pantai Pekalongan dan Batang yang menghadap ke arah timur laut, angin yang dapat membangkitkan gelombang di laut dalam adalah angin yang bertiup dari arah utara, timur, dan timur laut. Angin yang bertiup dari arah tenggara, selatan, barat, barat daya dan barat laut tidak diperhitungkan karena berasal dari arah daratan sehingga gelombang yang dibangkitkannya meninggalkan pantai tidak memberikan pengaruh pada pantai. Kecepatan angin yang digunakan untuk membangkitkan gelombang di laut dalam yaitu pada kisaran 0,3-1,6 mdet, 1,6-3,4 mdet, 3,4-5,5 mdet, 5,5-8,0 mdet dan lebih dari 8 mdet dari arah utara, timur laut dan timur laut yang berdasarkan skala angin Beaufort 1809 dalam Huler 2004 adalah kecepatan angin yang dapat membangkitkan gelombang di laut dalam. Hasil analisis panjang fetch yang dapat membangkitkan gelombang di lokasi penelitian ditunjukkan pada Tabel 4. Fetch di lokasi penelitian dapat dilihat pada Lampiran 8. Tabel 4. Hasil analisis panjang fetch di lokasi penelitian No Arah Fetch km 1 Utara 200,00 2 Timur Laut 200,00 3 Timur 93,06 4 Tenggara 27,45 5 Selatan 13,95 6 Barat Daya 14,78 7 Barat 124,43 8 Barat Laut 200,00 Fetch terpanjang pada arah utara, timur laut, timur, barat dan barat laut. Hal tersebut dikarenakan pada arah utara, timur laut, timur, barat dan barat laut berhadapan langsung dengan laut terbuka. Panjang fetch angin yang lebih besar dari 200 km utara, timur laut dan barat laut digenapkan nilainya menjadi 200 km. Hal tersebut bertujuan untuk mereduksi hasil prediksi gelombang yang terlalu besar Saville et al. 1962 dalam CERC, 1984. Panjang fetch pada arah lainnya kurang dari 200 km, sehingga angin yang bertiup membangkitkan gelombang dari arah tersebut dianggap tidak memberikan pengaruh besar terhadap pantai. Jika ditinjau dari posisi pantai Pekalongan dan Batang yang menghadap ke arah timur laut, sehingga pada pembangkitan gelombang laut dalam digunakan panjang fetch dari arah utara, timur laut 200 km dan timur 93 km yang dianggap membangkitkan gelombang yang dapat mempengaruhi bentuk pantai Pekalogan dan Batang, Jawa Tengah. Hasil perhitungan tinggi dan periode gelombang di laut dalam yang dibangkitkan oleh angin dari arah utara, timur laut dan timur selama tahun 1989 hingga 2002 ditunjukkan pada Tabel 5 dan Lampiran 9. Berdasarkan hasil perhitungan tersebut diperoleh bahwa tinggi gelombang yang terjadi selama tahun 1989 hingga 2002 berkisar antara 0,05 sampai 1,58 m, sedangkan periode gelombang yang terjadi berkisar antara 1,45 sampai 5,36 detik. Tinggi dan periode gelombang yang terjadi di lokasi penelitian selama 14 tahun sangat bervariasi. Berdasarkan Tabel 5, persentase tinggi gelombang yang dominan terjadi pada kisaran 0,6-0,8 m 30,01 dan 0,4-0,6 m 27,26. Sementara arah gelombang yang dominan terjadi berasal dari arah timur 69,04 dan timur laut 23,28, sedangkan yang terkecil dari arah utara 7,68. Tabel 5. Persentase arah dan tinggi gelombang di laut dalam selama tahun 1989-2002 Arah gelombang dari Tinggi gelombang m Total 0,0-0,2 0,2-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 0,8-1,0 1,0 Utara 0,65 2,33 2,79 1,34 0,46 0,11 7,68 Timur Laut 0,73 3,10 5,35 6,61 4,85 2,64 23,28 Timur 1,41 11,20 19,11 22,06 12,19 3,06 69,04 Total 2,79 16,63 27,26 30,01 17,51 5,81 100,00 Tinggi dan periode gelombang bulanan rata-rata dan maksimum selama tahun 1989 hingga 2002 ditunjukkan pada Tabel 6 dan 7. Kecepatan angin bulanan rata-rata menunjukkan nilai tertinggi terjadi pada bulan Pebruari yaitu 5,95 mdet dari arah barat, sedangkan yang terendah terjadi pada bulan Oktober sebesar 2,63 mdet dari arah timur. Kecepatan angin bulanan maksimum menunjukkan nilai tertinggi terjadi pada bulan Januari yaitu 13,13 mdet dari arah barat laut, sedangkan yang terendah terjadi pada bulan Mei sebesar 7,56 mdet dari arah timur. Tinggi dan periode gelombang bulanan rata-rata dan maksimum hanya dihitung pada panjang fetch arah angin yang dapat membangkitkan gelombang di lokasi penelitian. Perhitungan tinggi dan periode gelombang bulanan rata-rata dan maksimum di laut dalam dapat dilihat pada Lampiran 10. Tinggi dan periode gelombang bulanan rata-rata yang terjadi lebih tinggi pada bulan Juni – Agustus musim timur dari arah timur dibandingkan pada bulan April dan Oktober musim peralihan dari arah timur. Tinggi gelombang berkisar antara 0,38-0,58 m dengan periode antara 2,94-3,39 detik. Gelombang tertinggi terjadi pada bulan Juli yaitu 0,58 m dengan periode 3,39 detik, dan yang terendah terjadi pada bulan Oktober yaitu 0,38 m dengan periode 2,94 detik. Tinggi dan periode gelombang bulanan maksimum yang terjadi lebih tinggi pada bulan Juni – Agustus musim timur dibandingkan pada bulan Mei dan September musim peralihan. Tinggi gelombang berkisar antara 1,11-1,31 m dengan periode gelombang antara 4,19-4,43 detik. Gelombang tertinggi terjadi pada bulan Juli yaitu 1,31 m dengan periode 4,43 detik, sedangkan yang terendah terjadi pada bulan Mei yaitu 1,11 dengan periode 4,19 detik. Arief 1999 telah melakukan pengukuran gelombang di pantai Pekalongan memperoleh kisaran tinggi antara 25 cm hingga 80 cm dengan periode signifikan hingga 4,7 detik. Arah gelombang pada musim barat terutama dari arah barat dan pada musim timur dari arah timur. Tinggi gelombang di laut Jawa sangat dipengaruhi oleh sistem angin muson yang berubah tergantung pada musim disebabkan oleh posisi matahari yang melintasi ekuator dua kali setiap tahun Wyrtki, 1961. Tabel 6. Tinggi dan periode gelombang di laut dalam yang merambat menuju pantai Pekalongan dan Batang yang dibangkitkan oleh angin bulanan rata-rata selama tahun 1989-2002 Bulan Arah Arah ° Kecepatan angin mdet Fetch m Hmo m T det Januari B 289 5,47 - - - Pebruari B 290 5,95 - - - Maret BL 296 3,69 - - - April T 88 2,93 93060 0,43 3,05 Mei T 94 3,59 93060 0,52 3,26 Juni T 98 3,91 93060 0,57 3,36 Juli T 93 4,01 93060 0,58 3,39 Agustus T 85 3,78 93060 0,55 3,32 September T 76 3,18 93060 0,46 3,13 Oktober T 78 2,63 93060 0,38 2,94 Nopember BD 235 2,70 - - - Desember B 279 4,13 - - - Tabel 7. Tinggi dan periode gelombang di laut dalam yang merambat menuju pantai Pekalongan dan Batang yang dibangkitkan oleh angin bulanan maksimum selama tahun 1989-2002 Bulan Arah Arah ° Kecepatan angin mdet Fetch m Hmo m T det Januari BL 295 13,13 - - - Pebruari BL 304 13,12 - - - Maret B 282 10,38 - - - April T 92 7,79 93060 1,14 4,23 Mei T 82 7,56 93060 1,11 4,19 Juni T 101 7,76 93060 1,14 4,23 Juli T 87 8,90 93060 1,31 4,43 Agustus T 102 8,36 93060 1,22 4,33 September T 77 7,66 93060 1,12 4,21 Oktober T 92 7,85 93060 1,15 4,24 Nopember B 281 10,07 - - - Desember B 263 13,13 - - - Hubungan tinggi dan periode gelombang laut dalam bulanan rata-rata dan maksimum dapat dilihat pada Gambar 21 dan 22. Pada Gambar 21 terlihat bahwa tinggi dan periode gelombang rata-rata di setiap bulan tidak memiliki perbedaan yang cukup besar. Tinggi dan periode gelombang tertinggi terjadi pada bulan Juli dan terendah pada bulan Oktober. Pada Gambar 22 terlihat bahwa tinggi dan periode gelombang maksimum di setiap bulan nilainya lebih tinggi dan bervariasi. Tinggi dan periode gelombang tertinggi terjadi pada Juli dan sedangkan yanng terendah terjadi pada bulan Mei. Gambar 21. Grafik tinggi dan periode gelombang laut dalam dari angin bulanan rata-rata selama tahun 1989-2002 Gambar 22. Grafik tinggi dan periode gelombang laut dalam dari angin bulanan maksimum selama tahun 1989-2002 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Ja n ua ri P eb rua ri M ar et A pr il M ei Jun i Jul i A gus tus S ept em b er Okt o b er N o pe m b er De se m b er P er iod e ge lom b an g d et T in ggi ge lom b an g m Hmo m Tp det 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Ja n ua ri P eb rua ri M ar et A pr il M ei Jun i Jul i A gus tus S ept em b er Okt o b er N o pe m b er De se m b er P er iod e ge lom b an g d et T in ggi ge lom b an g m Hmo m Tp det

4.3 Transformasi Gelombang