Latar belakang Prediksi Kesepatan Phase Gelombang Soliter Terganggu

I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Gelombang internal merupakan gelombang yang terjadi di bawah permukaan laut. Gelombang internal terjadi karena adanya perbedaan rapat massa pada setiap lapisan air laut. Perbedaan rapat massa ini disebabkan antara lain oleh adanya perbedaan kadar garam ataupun perbedaan temperatur. Akibat perbedaan rapat massa menjadikan air laut berlapis-lapis, dimana air dengan rapat massa yang lebih besar akan berada di bawah dan air dengan rapat massa yang lebih kecil berada di atas. Berdasarkan perbedaan rapat massa di setiap lapisan, kemudian muncul aliran partikel dari suatu tempat ke tempat yang lain di setiap lapisan air laut. Garis arus dari gerak partikel inilah yang merupakan gelombang internal. Salah satu jenis gelombang internal yang menarik untuk diamati adalah gelombang yang hanya memiliki satu puncak yang disebut gelombang soliter. Gelombang soliter internal adalah suatu gelombang berjalan yang dalam perambatannya mempertahankan bentuk dan kecepatannya. Gelombang soliter internal dapat menjadi masalah bagi lingkungan, seperti robohnya tiang pancang penyangga bangunan yang dibangun di lepas pantai, atau naiknya polutan dari dasar laut ke permukaan yang dapat mempengaruhi kehidupan habitat laut. Masalah tersebut dapat diantisipasi apabila diketahui sifat dan kekuatan gelombang tersebut. Pengetahuan mengenai sifat gelombang internal tersebut akan bermanfaat antara lain sebagai bahan pertimbangan dalam merencanakan bangunan lepas pantai atau menentukan lokasi pembuangan limbah bagi perusahaan tambang yang biasanya dibuang di dasar laut. Manfaat lainnya adalah pada navigasi bawah laut, dimana gelombang internal berpengaruh terhadap keselamatan pelayaran kapal selam. Banyak model persamaan yang diturunkan dari pengamatan terhadap gelombang internal ini. Salah satunya adalah persamaan Korteweg–de Vries KdV. Persamaan ini dipandang sebagai salah satu persamaan yang dapat menggambarkan perilaku gerak gelombang internal. Salah satu sifat yang menarik dari persamaan KdV adalah berlakunya hukum konservasi massa dan energi, serta memiliki penyelesaian dalam bentuk gelombang soliter. Salah satu penelitian mengenai perilaku penyelesaian persamaan KdV yang melibatkan parameter perturbasi dengan menggunakan pendekatan metode perturbasi multiskala multiscale perturbation expansion dilakukan oleh Johnson [1]. Kemudian dikembangkan oleh Ko dan Koehl [2] dan Grimshaw [5]. Kapman dan Maslov [3], Kaup dan Newell [4], melakukan hal yang sama yakni untuk mengetahui perilaku penyelesaian persamaan KdV, tetapi dengan metode yang berbeda, yaitu dengan menggunakan teknik transformasi hamburan terbalik the techniques of the inverse scattering transform. Berdasarkan kedua pendekatan yang dilakukan di atas diperoleh hasil yang sama untuk perubahan amplitudo gelombang soliter terhadap besaran yang sama. Keduanya konsisten dengan hukum konservasi massa dan energi. Tetapi prediksi terhadap kecepatan phase gelombang soliternya belum disajikan. Penelitian ini akan mencakup prediksi terhadap kecepatan phase gelombang soliter, khususnya gelombang soliter terganggu pada persamaan KdV yang melibatkan parameter perturbasi.

1.2 Tujuan Penelitian