STUDYANALIS$ SPEKTRUM FREKUENSI KOMPONEN PASANG SURUT (Study Kasus Pasang Surut Stasiun Tanjung Priok)(STUDY SPECTRALANALYSIS OF TIDE TREQUENCIES (Case study: tide observation from Statiop of Tanjung Priok))

STUDY ANALISIS SPEKTRUM FREKUENSI KOMPONEN PASANG SURUT

(Study Kasus Pasang Surut Stasiun Tanjung Priok)

Oleh SARWIN

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2013

STUDYANALIS$ SPEKTRUM FREKUENSI KOMPONEN PASANG SURUT (Study Kasus Pasang Surut Stasiun Tanjung Priok)

OLEH SARWIN

Kejadian pasang surut yang sering disebut pasut merupakan kejadian proses naik turunnya air laut secara periodik yang ditimbulkan adarrya gayatarik-menarik dari benda-benda angkasq yang terutama sekali disebabkan oleh gaya tarik matahari dan gaya tarik bulan terhadap massa air bumi.

Gaya penggerak pasang surut yang rumit

ini

dapat diuraikan sebagai hasil gabungan sejumlah komponen harmonik pasut {harmonic constituerzfs). Doodson mengembangkan metode sederhana unfuk menenfukan komponen- komponen (constituents) utama pasang surut, Principal Lunsr (M2), Principal Solar (Sz), Large Lunar Elliptic (Nz), Lunar-Solar (K2), Luni Solar Diurnal (Kr), Principal

Lunar Diurnal (Or), Principol Lunar Diurnal (Pr), Komponen Laut Dangkal (M+), dan Komponen Laut Dangkal (MS+), dengan menggunakan panjang data pengamatan pasang surut 15 dan 29 hari dengan pengamatan jam-jaman.

Biasanya didalam menganalisis pasang surut, kebanyakan dad para peneliti menggwrakan 9 konstanta harmonik. Tetapi didalam studi ini, metode analysis spektrum dipergunakan untuk menghasilkan frekuensi pasang surut. Data pasang surut dari stasiun Tanjung Periok dipergunakan untuk mempelajari frekuensi harmonik pasang surut. Didalam analisis, panjang data 15 hari dan 30 hari dipergunakan. Dari hasil penelitian ditunjukkan bahwa komponen pasang surut dari stasiun tanjung periok mempunyai 7 komponen dominan untuk data 15 hari

(Kl,

ol,

Pl _,h42, s2, N2, K2) dan 6 komponen dominan untuk data 30 hari (K1,

01, Pl, l:&dz,S2,Y\2>.

STUDY SPECTRALANALYSIS OF TIDE TREQUENCIES

(Case study: tide observation from Statiop of Tanjung Priok)

OLEH SARWIN

The tides are the process of ups and downs of seawater periodically posed the existence style athaction of celestial bodies, which most notably caused by gravitational forces of the Sun and the Moon pull style of water masses of the Earth.

Tidal oscillations can be deseribed as

a

combined result

of

a

number of

components of the tide harmonics (harmonic constifuents). Doodson developed a simple method to determine the components (constituents), Principal Main of the Lunar tides (M2), the Principal Solar (S2), a Large Lunar Elliptic (N2), Lunar-Solar {Y.2), Luni Solar Diurnal (Kl), a Principal Lunar Diurnal (Ol), Principal

Lunar Diurnal (P1), Shallow Sea Components (M4), and Shallow Sea Components (MS4), using tidal observations data length of 15 and 29 days with

hourly observations.

Commonly,

in tide

analysis, the most

of

researchers use

I

tide harmonic constituents. But in this study, spectral analysis method is used to generate tidal frequencies. Tide data from the station of Thnjung Periok is used to study frequencies of tide harmonics. In the analysis, data length of 15 (fifteen) days and thirfy (30) days are used. From the results are presented that tidal constituents from station of Timjung Priok having 7 dominant constituents for the data of 15 days (K1,01, Pl, M2,g:2,N2, K2) and 6 dominantconstituents forthe data of 30 days (K1, Ol, Pl _,M2, 52, K2).

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

RIWAYAT HIDUP ... v

MOTTO ... vi

PERSEMBAHAN ... vii

SANWACANA ... viii

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR RUMUS ...xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xviii

I. PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Masalah ... 1

1.2Rumusan Masalah ... 3

1.3Tujuan Penelitian ... 4

1.4Manfaat Penelitian ... 4

1.5Ruang Lingkup Penelitian ... 4

II. KAJIAN PUSTAKA 2.1Penelitian yang Relevan ... 5

2.2Pasang Surut ... 7

2.2.1 Teori Pasang Surut ... 8

2.2.1.1 Teori Kesetimbangan ... 8

2.2.1.2 Teori Pasang Surut Dinamik ... 9

2.2.2 Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut ... 10

2.2.3 Tipe Pasang Surut ... 11

2.2.4 Alat Pengukur Pasang Surut ... 14

2.2.4.1 Tide Staff ... 14

2.2.4.2 Tide Guage ... 15

2.2.4.3 Satelit ... 16

2.3Komponen Pasang Surut ... 16

3.1 Wilayah Studi ... 20

3.2 Sumber Data ... 20

3.3Teknik Pengolahan Data ... 20

3.4Flow Chart ... 22

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 23

4.2 Grafik spektrum Data Pasang Surut ... 24

4.2.1 Grafik Tahun 1985 ... 26

4.2.2 Grafik Tahun 1986 ... 27

4.2.3 Grafik Tahun 1987 ... 29

4.3 Tabel Hasil Analisis Metode Spektrum dan Perbandingan Frekuensi Astronomi ... 30

4.4 Pembahasan Hasil Penelitian ... 36

4.4.1 Periode 15 (lima belas) hari ... 36

4.4.1.1 Periode Tanggal 1 s.d 15 ... 36

4.4.1.2 Periode Tanggal 16 s.d 30 ... 39

4.4.2 Periode 30 (tiga puluh) hari ... 41

V. PENUTUP 5.1 Penutup dan Saran ... 44

5.1.1 Kesimpulan ... 44

5.1.2 Saran ... 45 DAFTAR PUSTAKA

I. PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Masalah

Indonesia merupakan negara kepulauan yang dikelilingi oleh dua lautan yaitu Samudera Indonesia dan Samudera Pasifik serta posisinya yang berada di garis katulistiwa sehingga kondisi pasang surut, angin, gelombang, dan arus laut cukup besar. Hasil pengukuran tinggi pasang surut wilayah laut Indonesia menunjukkan beberapa wilayah lepas laut pesisir daerah Indonesia memiliki pasang surut cukup tinggi.

Kejadian pasang surut yang sering disebut pasut merupakan kejadian proses naik turunnya air laut secara periodik yang ditimbulkan adanya gaya tarik-menarik dari benda-benda angkasa, yang terutama sekali disebabkan oleh gaya tarik matahari dan gaya tarik bulan terhadap massa air bumi. Proses kejadian pasang surut dapat dilihat secara langsung jika kita berada di pantai. Gerakan naik turunnya permukaan air laut secara periodik juga memengaruhi aktivitas kehidupan manusia yang tinggal di daerah pantai. Seperti pelayaran, pembangunan dermaga di daerah pantai, aktivitas para nelayan, dan sebagainya (Zakaria, 2009).

Pengamatan terhadap pasang surut air laut sudah sejak lama dilakukan oleh manusia. Seperti Horodotus (450 BC) sudah sejak lama menulis mengenai fenomena pasang surut yang terjadi di Laut Merah. Juga Aristoteles (350 BC)

menyimpulkan bahwa naik turunnya permukaan air laut selalu terjadi untuk waktu yang relatif tetap, walaupun ternyata kesimpulan yang diambil tidak benar (Zakaria, 2009).

Teori pasang surut yang dikenal sekarang ini adalah berasal dari teori gravitasi Newton (1642—1727) dan persamaan gerak yang dikembangkan oleh Euler. Kemudian teori–teori ini dipelajari oleh Laplace (1749—1827) yang selanjutnya menurunkan teori mengenai pasang surut ini secara matematika (Zakaria, 2009).

Jika fenomena pasang surut posisi bulan dan matahari terhadap bumi berubah-ubah, maka resultan gaya pasut yang dihasilkan dari gaya tarik kedua benda angkasa tersebut tidak sesederhana yang dipikir. Akan tetapi, karena rotasi bumi, revolusi bumi terhadap matahari, dan revolusi bulan terhadap bumi sangat teratur, maka resultan gaya penggerak pasang surut yang rumit ini dapat diuraikan sebagai hasil gabungan sejumlah komponen harmonik pasut (harmonic constituents). Doodson mengembangkan metode sederhana untuk menentukan komponen- komponen (constituents) utama pasang surut, Principal Lunar (M2), Principal

Solar (S2), Large Lunar Elliptic (N2), Lunar-Solar (K2), LuniSolarDiurnal (K1),

Principal Lunar Diurnal (O1), Principal Lunar Diurnal (P1), Komponen Laut

Dangkal (M4), dan Komponen Laut Dangkal (MS4), dengan menggunakan

panjang data pengamatan pasang surut 15 dan 29 hari dengan pengamatan jam-jaman. Sembilan komponen tersebut dan jumlah seri data 15 harian dipergunakan dalam membuat program interaktif untuk penguraian komponen pasang surut.

Selama ini, orang menggunakan sembilan komponen untuk menguraikan komponen pasang surut, penelitian ini mencoba menggunakan metode lain untuk

menguraikan komponen pasang surut dengan Metode Spektrum. Metode Spketrum merupakan metode yang bisa menguraikan komponen pasang surut dari data pasang surut. Metode ini menggunakan program FTRANS FFT yang dikembangkan oleh Zakaria (2009). Program komputer berbasis software ini bisa mencari frekuensi, mengevaluasi nilai frekuensi, dan mengetahui jumlah frekuensi pasang surut dengan periode panjang. Dengan menggunakan metode spektrum memudahkan dalam menguraikan pasang surut, mengetahui berapa komponen yang dominan dalam penguraian komponen pasang surut, sesuai dengan yang sudah ada atau dengan penambahan dan pengurangan komponen. Apakah metode spektrum dengan program berbasis software dapat menguraikan komponen pasang surut?

Untuk menjawab pertanyaan yang dipaparkan penulis, maka dibutuhkan sebuah studi analisis yang berkaitan dengan spektrum frekuensi komponen pasang surut. Oleh karena itu, penelitian ini mengambil judul Studi Analisis Spektrum Frekuensi Komponen Pasang Surut.

1.2Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut. ”Bagaimanakah hasil frekuensi pasang surut dengan menggunakan metode spektrum?”

1.3Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1) mencari frekuensi komponen pasang surut dengan menggunakan metode spektrum.

2) membandingkan frekuensi yang didapat dengan frekuensi dari astronomi.

1.4Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu.

1. Dapat mengetahui nilai frekuensi pasang surut yang didapat dengan metode spektrum.

2. Dapat memperkirakan akurasi/ketelitian frekuensi pasang surut yang didapat dengan metode spektrum.

1.5Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data pasang surut dari Stasiun Tanjung Priok.

2. Menggunakan program komputer berbasis software Metode Spektrum Transformasi Fourier.

II. KAJIAN PUSTAKA

2.1Penelitian yang Relevan

Untuk menghindari pengulangan topik atau kajian penelitian, seorang peneliti ha-rus mengkaji penelitian/skripsi sebelumnya yang sama dengan kajian penelitian ini. Data yang diperoleh dapat digunakan untuk memahami, memperkecil, dan dapat memecahkan masalah, serta melakukan antisipasi guna mencegah timbul-nya masalah baru. Oleh karena itu, dalam penelitian ini semaksimal mungkin untuk memahami, memecahkan, dan mengantisipasi masalah yang ada dalam proses penelitian yang berkaitan dengan pemrograman komputer berbasis software.

Berkaitan dengan hal tersebut, ada beberapa orang yang melakukan penelitian sejenis dengan penelitian ini yaitu penelitian tentang pemrograman komputer. Adapun judul penelitian yang telah dilakukan antara lain:

1. Penelitian yang dilakukan oleh Rio Bhakti (2010) dengan judul Analisis Periode Dominan Curah Hujan Rerata di Kabupaten Tanggamus tahun 2010. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mempelajari data curah hujan di Tanggamus dalam rangka untuk menentukan periode dominan curah hujan rata-rata dan standar deviasi yang sesuai dengan menggunakan program komputer Metode Transformasi Fourier. Periode dominan ditentukan dari

grafik spektrum menyajikan korelasi antara periode (hari) curah hujan dan amplitudo (mm) yang sesuai. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak semua periode dominan yang berasal dari periode 10 tahun muncul sebagai periode dominan untuk periode tahunan. Sepuluh periode yang muncul sebagai periode dominan selama sepuluh tahun direkomendasikan digunakan untuk menghasilkan curah hujan buatan.

2. Penelitian yang dilakuman oleh M. Angga Wirly Putra (2011) dengan judul Analisis Periode Dominan Data Curah Hujan Harian di Kota Bandar Lampung tahun 2011. Tujuan penelitian ini adalah mengolah data statistik curah hujan dan mencari frekuensi dominan dari data curah hujan menggunakan metode spektrum Transformasi Fourier. Dalam penelitian ini, data diperoleh dari data curah hujan harian sekunder di wilayah Bandar Lampung berdasarkan laporan dari beberapa stasiun pemantauan; stasiun Pahoman, stasiun Sumur Putri, dan Stasiun Sumber Rejo dalam kurun waktu 14 tahun. Frekuensi periode dominan tahunan ditentukan dengan cara menggabungkan semua data curah hujan tahunan disetiap tahunnya dan diaplikasikan kedalam metode spektral, metode transformasi yang dipresentasikan sebagai Transformasi Fourier. Hasilnya adalah spektrum curah hujan harian dari tahun 1987—2000. Pada penelitiaan ini didapat 11 frekuensi periode dominan, dari tiap-tiap periode dominan didapat nilai standar deviasi yang terjadi.

Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dipaparkan, kedua peneliti tersebut semuanya membahas dan menganalisis metode spektrum Transformasi Fourier,

dengan data yang digunakan adalah data curah hujan. Berbeda dengan judul penelitian ini yang menggunakan data pasang surut.

2.2Pasang Surut

Fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka air laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi (Pariwono, 1989). Pendapat sama diungkapkan oleh pakar lain, yaitu pasang surut adalah suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan (Dronkers, 1964). Sedangkan menurut Poerbandono dan Djunarsjah, (2005), pasang surut (ocean tide) adalah sebuah fenomena naik dan turunnya permukaan air laut yang disebabkan oleh pengaruh gaya tarik benda-benda langit terutama bulan dan matahari, yang mana fenomena naik dan turunnya permukaan air laut bergerak secara periodik.

Dari beberapa pendapat yang dikemukakan oleh para ahli di atas, definisi pasang surut mengacu pada pendapat Poerbandono dan Djunarsjah (2005) karena secara jelas mengemukakan bahwa pasang surut adalah fenomena naik turunnya permukaan air laut yang disebabkan oleh pengaruh gaya tarik benda-benda langit terutama bulan dan matahari, yang mana fenomena naik dan turunnya permukaan air laut bergerak secara periodik.

Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya labih kecil. Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atsmosfer (atmospheri tide), pasang surut laut (oceanic tide) dan

pasang surut bumi padat (tide of the solid earth). Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan masssa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar dari pada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari yang menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari.

Gambar 2.1 Gaya Pembangkit Pasang Surut

2.2.1 Teori Pasang Surut

2.2.1.1 Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory)

Teori kesetimbangan pertama kali diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton (1642— 1727). Teori ini menerangkan sifat-sifat pasang surut secara kualitatif. Teori terjadi pada bumi ideal yang seluruh permukaannya ditutupi oleh air dan pengaruh

kelembaban (Inertia) diabaikan. Teori ini menyatakan bahwa naik turunnya permukaan laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut (King, 1966). Untuk memahami gaya pembangkit pasang surut dilakukan dengan memisahkan pergerakan sistem bumi-bulan-matahari menjadi 2 (dua) yaitu, sistem bumi-bulan dan sistem bumi matahari. Pada teori kesetimbangan bumi diasumsikan tertutup air dengan kedalaman dan densitas yang sama dan naik turun muka laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut atau GPP (Tide Generating Force) yaitu Resultante gaya tarik bulan dan gaya sentrifugal, teori ini berkaitan dengan hubungan antara laut, massa air yang naik, bulan, dan matahari. Gaya pembangkit pasut ini akan menimbulkan air tinggi pada dua lokasi dan air rendah pada dua lokasi (Gross, 1990).

2.2.1.2 Teori Pasang Surut Dinamik (Dynamical Theory)

Dalam teori ini lautan yang homogen masih diasumsikan menutupi bumi pada kedalaman yang konstan, tetapi gaya-gaya tarik periodik dapat membangkitkan gelombang dengan periode sesuai dengan konstitue-konstituennya (Pond dan Pickard, 1978). Gelombang pasut yang terbentuk dipengaruhi oleh GPP, kedalaman dan luas perairan , pengaruh rotasi bumi, dan pengaruh gesekan dasar. Teori ini pertama kali dikembangkan oleh Laplace (1749—1827). Teori ini melengkapi teori kesetimbangan sehingga sifat-sifat pasut dapat diketahui secara kuantitatif. Menurut teori dinamis, gaya pembangkit pasut menghasilkan gelombang pasut (tide wive) yang periodenya sebanding dengan gaya pembangkit pasut. Karena terbentuknya gelombang, maka terdapat faktor lain yang perlu diperhitungkan selain GPP. Menurut Defant (1958), faktor-faktor tersebut adalah :

Kedalaman perairan dan luas perairan Pengaruh rotasi bumi (gaya Coriolis)

Gesekan dasar rotasi bumi menyebabkan semua benda begerak di permukaan bumi akan berubah arah (CoriolosEffeck).

Menurut Mac Millan (1966) berkaitan dengan fenomena pasut, gaya Coriolis mempengaruhi arus pasut. Faktor gesekan dasar dapat mengurangi tunggang pasut dan menyebabkan keterlambatan fase (Phase lag) serta mengakibatkan persamaan gelombang pasut menjadi non linier semakin dangkal perairan maka semakin besar pengaruh gesekannya.

2.2.2 Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut

Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori kesetimbangan adalah rotasi bumi pada sumbunya, revolusi bulan terhadap matahari, revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan gesekan dasar. Selain itu juga terdapat beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasut suatu perairan seperti, topografi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961).

Pasang surut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut

karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bisang orbital bulan dan matahari (Priyana, 1994).

Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikitnya di atas 24 jam (Priyana, 1994).

2.2.3 Tipe Pasang Surut

Perairan laut memberikan respon yang berada terhadap gaya pembangkit pasang surut, sehingga terjadi tipe pasang surut yang berlainan di sepanjang pesisir. Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu :

a. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu kali pasang dan satu kali surut. Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa.

b. Pasang surut semi diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang hampir sama tingginya.

c. Pasang surut campuran. Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi katulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diunal, dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut diunal.

Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 (empat) yaitu: a. Pasang surut harian tunggal (Diunal Tide)

Merupakan pasut yang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari ini terdapat di Selat Karimata.

Gambar 2.2 Pasang surut harian tunggal (diurnal tide) b. Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide)

Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman.

Gambar 2.3 Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide)

c. Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal)

Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang berbeda

dalam tinggi dan waktunya, ini terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.

Gambar 2.4 Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal)

d. Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, prevaling Semi Diurnal)

Merupakan pasang surut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia bagian Timur.

Gambar 2.5 Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, prevaling Semi Diurnal)

2.2.4 Alat Pengukur Pasang Surut

Beberapa alat pengukuran pasasng surut diantaranya adalah sebagai berikut :

2.2.4.1Tide Staff.

Alat ini berupa papan yang telah diberi skala dalam meter atau centi meter. Biasanya digunakan pada pengukuran pasang surut di lapangan. Tide staff (papan pasut) merupakan alat pengukuran pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut. Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu, aluminium atau bahan lain yang di cat anti karat.

2.2.4.2 Tide guage

Merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan otomatis. Alat ini memiliki sensor yang dapat mengukur ketinggian permukaan air laut yang kemudian direkan ke dalam komputer. Tide guage terdiri dari dua jenis : a. Floating tide guage (self regestering)

Prinsip kerja alat ini berdasarkan naik turunnya permukaan air laut yang dapat diketahui pelampung yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Pengamatan pasut dengan alat ini banyak dilakukan, namun yang lebih banyak dipakai adalah dengan cara rambu pasut.

b. Pressure tide guage (self registering)

Prinsip keja presure tide guage hampir sama dengan floating tide guage, namun perubahan naik-turunnya air laut direkam melalui perubahan tekanan pada dasar laut yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Alat ini dipasang sedemikian rupa sehingga selalu berada di bawah permukaan air laut tersurut, namun alat ini jarang sekali dipakai untuk pengamatan.

2.2.4.3 Satelit

Prinsip dasar Satelit Altimetri adalah satelite altimetri dilengkapi dengan pemancar pulsa radar (transmiter), penerima pulsa radar yang sensitif (receiver), serta jam berakurasi tinggi. Pada sistem ini, altimeter radar yang dibawa oleh satelit memancarkan pulsa-pulsa gelombang elektromagnetik (radar) kepermukaan laut. Pulsa-pulsa tersebut dipantulkan balik oleh permukaan laut dan diterima kembali oleh satelit. Prinsip penentuan perubahan kedudukan muka laut dengan teknik altimetri yaitu pada dasarnya satelit altimetri bertugas mengukur jarak vertikal dari satelit kepermukaan laut. Karena tinggi satelit di atas pemukaan elipsoid refrensi diketahui maka tinggi muka laut (Sea Surface Height atau SSH) saat pengukuran dapat ditentukan sebagai selisih antara tinggi satelit dengan jarak vertikal.

2.3Komponen Pasang Surut

Pasang surut bersifat periodik sehingga dapat diramalkan. Untuk meramalkan pasang surut dibutuhkan besaran amplitudo dan face dari tiap komponen pembangkit pasang surut. Komponen-komponen utama pasang surut terdiri dari komponen tengah harian, pasang surut harian dan pasang surut periode panjang. Namun demikian, karena interaksinya dengan bentuk marfologi pantai dan superposisi antar gelombang pasang surut komponen utama, terbentuk komponen-komponen pasang surut yang baru. Komponen-komponen-komponen utama ini disebut juga frekuensi astronomi yang digunakan dalam pembuatan program interaktif untuk penguraian komponen pasang surut.

Tabel 2.1: 13 Komponen harmonik pasut yang penting

Nama Komponen Simbol Frekuensi

(deg/jam) Periode(jam) Tengah harian

(Semi-diurnal):

- Principal lunar - Principal solar - Large lunar elliptic - Lunar-solar

semi diurnal Harian (diurnal) - Luni-solar diurnal - Principal lunar diurnal - Principal solar diurnal - Large lunar elliptic

Periode Panjang (long-period)

- Lunar fortnightly - Lunar monthly - Solar semi-diurnal

Komponen laut dangkal

M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 Q1 Mf Mm Ssa M4 MS4 28,98 30,00 28,44 30,08 15,04 13,94 14,96 13,40 1,1 0,54 0,08 57,97 58,98 12,42 12,00 12,66 11,97 23,94 25,82 24,06 26,87 327,86 661,31 4382,80 6,21 6,10

Doodson dalam (Zakaria, 2009) mengembangkan metode sederhana untuk menetukan komponen-komponen(contituents) utama pasang surut, dengan menggunakan panjang data pengamatan pasang surut 15 dan 29 harian dengan pengamatan jam-jaman. Metode yang dikembangkan oleh Doodson ini dinamakan metode Admiralty. Dalam metode Admiraly tidak menjelaskan secara rinci dalam pengambilan tanggal dalam memulai pengamatan 15 hari, tetapi dalam penelitian ini menggunakan tanggal 1 dan tanggal 16 tiap bulan. Dan pengamatan 29 hari dimulai tanggal 1 tiap bulannya. Ke 9 komponen yang digunakan doodson tersebut adalah seperti dalam Tabel 2.2 berikut,

Tabel 2.2 Tabel frekuensi 9 komponen gelombang pasut

No. Jenis Komponen Frekuensi

(deg/jam) Periode (jam)

1 K1 15,05 23,94

2 O1 13,94 25,82

3 P1 14,96 24,06

4 M2 28,96 12,42

5 S2 30,00 12,00

6 K2 30,08 11,97

7 N2 28,44 12,66

8 M4 57,97 6,21

2.4 Metode Spektral

Dalam penelitian ini metode pengolahan data menggunakan metode Spektrel. Metode Spektral merupakan metode transformasi yang dipresentasikan sebagai Fourier Transform (Zakaria, 1998; Zakaria, 2003)

... (2.1)

Dimana P(tn) merupakan data pasang surut dominan waktu (time series) dan P(fm)

merupakan data pasang surut dalam dominan frekuensi (frequency domai). tn

merupakan seri waktu yang menunjukan jumlah data sampai ke N, fmmerupakan

seri frekuensi (frekuency domain).

Berdasarkan data frekuensi pasang surut yang didapat menggunakan metode spektrum, dihasilkan frekuensi yang mempunyai amplitudo dominan. Dan membandingkan frekuensi yang didapat dari metode spektrum dengan frekuensi astronomi.

III. METODE PENELITIAN

3.1 Wilayah Studi

Wilayah studi dari penelitian ini terletak di Stasiun Tanjung Priok dengan menggunakan Metode Spektrum Transformasi Fuorier. Stasiun Tanjung Priok merupakan salah satu dari stasiun pasang surut yang ada di Indonesia, yang menjadi stasiun pasut di perairan Nusantara.

3.2 Sumber Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini berupa data pasang surut jam-jaman, dan panjang data pasang surut yang digunakan selama 3 tahun. Data pasang surut berupa data hasil pengukuran pasang surut yang kemudian diolah menjadi data yang siap untuk dijalankan menggunakan program komputer.

3.3 Teknik Pengolahan Data

Untuk menguraikan frekuensi pasang surut, dari data pasang surut jam-jaman digunakan metode Spektrum Transformasi Fourir. Panjang data 3 tahun (1096 hari). Dalam permodelan data pasang surut terukur setiap tahunnya sebanyak 3 tahun dengan panjang data 15 dan 30 hari. Algoritma yang dipergunakan untuk menghitung

data dengan panjang data 512 dan 1024 jam adalah menggunakan algoritma dari subroutine yang dikembangkan oleh Cooley dan Tukey ( 1965), sehingga jumlah data yang digunakan harus mengikuti 2n atau mengikuti deret 4, 8, 14, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, dan seterusnya. Untuk menghitung data curah hujan 15 dan 30 hari didapat perhitungan 360 dan 720, tetapi peneliti mengacu pada perhitungan deret algoritma. Sehingga didapat data yang lebih banyak yaitu 512 dan 1024.

Tahapan dalam penggunaan program Metode Spektrum Transformasi Fourier adalah : 1. Data hasil pengukuran dipisahkan dengan sesuai dengan panjang hari 15 dan 30

hari.

2. Data disimpan dengan menggunakan nama “signal.inp” yang berisi data hasil pengukuran jumlah data dipergunakan fungsi 2n .

3. Program FTRANS akan membaca data nama “signal.inp” sebagai data input. 4. Hasil program berupa data “fourier.inp”, data spektrum berupa data text

“spektrum.out” dan “spektrum.eps”.

5. Dari data “spektrum.out” berupa kecepatan sudut ( ) dan amplitudo. Untuk mendapatkan periode 3600 dibagi dengan nilai kecepatan sudut ( ).

6. Dari periode dan amplitudo digambarkan grafik frekuensi pasang surut.

7. Dari gambar grafik ditentukan periode komponen dominan (amplitudo maksimum) periode diambil 15 dan 30 hari.

8. Dari komponen yang dominan didapat analisis perbandingan frekuensi dominan dengan frekuensi astronomi.

3.4 Flow Chart

MULAI

MENYIAPKAN DATA PASANG SURUT JAM-JAMAN SELAMA

15 DAN 30 HARI

SIGNALS.INP

GRAFIK 15 DAN 30 HARI

ANALISIS PERBANDINGAN FREKUENSI DOMINAN

DENGAN FREKUENSI ASTRONOMI PROGRAM FTRANS

SELESAI KESIMPULAN SPEKTRUM.OUT

KOMPONEN DOMINAN DOMINAN

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan dan saran

5.1.1 Kesimpulan

1. Dalam perhitungan periode 15 (lima belas) hari panjang data 512 jam, rata-rata dalam 3 (tiga) tahun terdapat 7 (tujuh) komponen yang muncul. Jenis komponennya adalah K1 (luni-solar diurnal), O1 (principal lunar diurnal), P1 (principal solar diurnal), M2 (principal lunar), S2 (principal solar), N2 (large-solar elliptic), K2 (lunar solar).

2. Untuk perhitungan dengan periode 30 (tiga puluh) hari, dalam 3 (tiga) tahun terdapat 6 (enam) komponen yang muncul. Komponen-komponen yang muncul adalah K1 (luni-solar diurnal), O1 (principal lunar diurnal), P1 (principal solar diurnal), M2 (principal lunar), S2 (principal solar), K2 (lunar solar).

3. Komponen pasang surut laut dangkal M4 dan MS4 tidak muncul dalam analisis metode spektrum, dalam periode 15 (lima belas) hari maupun 30 (tiga puluh) hari.

4. Akurasi atau ketelitian frekuensi pasang surut yang didapat dengan metode spektrum periode 15 (lima belas) hari adalah 98,11% dan periode

30 (tiga puluh) hari adalah 98,32 %.

5. Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya bahwa komponen K1 (luni-solar diurnal) sangat dominan di wilayah Laut Jawa (termasuk wilayah Stasiun Tanjung Priok), Laut Flores, Laut Maluku dan Teluk Tomini.

5.1.2 Saran

1. Penelitian ini menggunakan data yang overlaping/lebih panjang, disarankan untuk penelitian kedepannya dapat dicoba dengan data menerus.

2. Diharapkan dari hasil penelitian ini dapat dilanjutkan penelitian berikutnya dalam menentukan tipe pasang surut dan membuat simulasi gelombang pasang surut yang terjadi di Stasiun Tanjung Periok.

3. Menggunakan Jumlah data yang lebih panjang dari penelitian ini, sehingga dapat mengetahui lebih mendalam lagi dalam menganalisis data pengukuran pasang surut.

DAFTAR PUSTAKA

Bhakti, Rio. 2010. Analisis Periode Dominan Curah Hujan Rerata di Kabupaten Tanggamus. (Skripsi) Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Cooley, James W. And Tukey, Jhon W. 1965. An Algorithm For The Machine Calculation of Complex Fourier Series. Mathematics of Computation. Pp. 199-215.

Defant, A. 1958. The Tide of Earth, Air and Water. The University of Michigan Press, Michigan.

Gross, M. G. 1990. Oceanography ; A View of Earth Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New Jersey

Dronkers, J.J. 1964. Tidal Computation in Rivers and Coastal Water., North-Holland Publishing Company: Amsterdam.

King C.A.M. 1966. An Introduction to Oceanography. McGraw Hill Book Company, Inc: New York, San Franscisco.

Mac Millan. 1966. Tide. American Elsevier Publishing Company, Inc.: New York.

Pariwono, J.I.. 1989. Kondisi Pasang Surut di Indonesia. Kursus Pasang Surut. P3O-LIPI: Jakarta.

Poerbandono dan Djunarsjah, Eka. 2005 Survey Hidrografi. Bandung : PT Refika Aditama.

Priyana, Toto. 1994. Studi Pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok – Lombok Nusa Tenggara Barat. Institut Pertanian Bogor: Bogor. Putra , A.W. 2011. Analisis Periode Dominan Data Curah Hujan Harian di Kota

Bandar Lampung. (Skripsi). Universitas Lampung:Bandar Lampung. Surbakti, Heron. 2000. Pemetaan Pasang Surut Serta Analisis Komponen Pasang

Surut di Seluruh Perairan Indonesia. (Skripsi). Institut Pertanian Bogor: Bogor.

Wyrtki, K. 1961, Phyical Oceanography of the South East Asian Water, Institute Oceanography: California.

Zakaria, A. 1998. Preliminary Study of Tidal Prediction Using Least Squares Method, Thesis (Master). Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia.

Zakaria, A. 2003. Numerical Modelling of Wafe Propagation Using Higher Order Finite Difference Formulas. Thesis (Doktor). Curtin University of

Technology. 247 hlm.

Zakaria, A. 2008. The Generation of Synthetic Sequences of Monthly Cumulative Rainfall Using FFT Adn Least Squares Method. Prosiding Seminar Hasil Penelitian & Pengabdian kepada masyarakat Universitas Lampung, Vol.1:1-15.

Zakaria, A. 2009. Studi Pengembangan Program Aplikasi Berbasis Web untuk Analisis Komponen Gelombang Pasang Surut Menggunakan PHP Scripts, Bandar Lampung: Universitas Lampung.

data dengan panjang data 512 dan 1024 jam adalah menggunakan algoritma dari subroutine yang dikembangkan oleh Cooley dan Tukey ( 1965), sehingga jumlah data yang digunakan harus mengikuti 2n atau mengikuti deret 4, 8, 14, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, dan seterusnya. Untuk menghitung data curah hujan 15 dan 30 hari didapat perhitungan 360 dan 720, tetapi peneliti mengacu pada perhitungan deret algoritma. Sehingga didapat data yang lebih banyak yaitu 512 dan 1024.

Tahapan dalam penggunaan program Metode Spektrum Transformasi Fourier adalah : 1. Data hasil pengukuran dipisahkan dengan sesuai dengan panjang hari 15 dan 30

hari.

2. Data disimpan dengan menggunakan nama “signal.inp” yang berisi data hasil pengukuran jumlah data dipergunakan fungsi 2n .

3. Program FTRANS akan membaca data nama “signal.inp” sebagai data input. 4. Hasil program berupa data “fourier.inp”, data spektrum berupa data text

“spektrum.out” dan “spektrum.eps”.

5. Dari data “spektrum.out” berupa kecepatan sudut ( ) dan amplitudo. Untuk mendapatkan periode 3600 dibagi dengan nilai kecepatan sudut ( ).

6. Dari periode dan amplitudo digambarkan grafik frekuensi pasang surut.

7. Dari gambar grafik ditentukan periode komponen dominan (amplitudo maksimum) periode diambil 15 dan 30 hari.

8. Dari komponen yang dominan didapat analisis perbandingan frekuensi dominan dengan frekuensi astronomi.

MULAI

MENYIAPKAN DATA PASANG SURUT JAM-JAMAN SELAMA

15 DAN 30 HARI

SIGNALS.INP

GRAFIK 15 DAN 30 HARI

ANALISIS PERBANDINGAN FREKUENSI DOMINAN

DENGAN FREKUENSI ASTRONOMI PROGRAM FTRANS

SELESAI KESIMPULAN SPEKTRUM.OUT

KOMPONEN DOMINAN DOMINAN

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan dan saran

5.1.1 Kesimpulan

1. Dalam perhitungan periode 15 (lima belas) hari panjang data 512 jam, rata-rata dalam 3 (tiga) tahun terdapat 7 (tujuh) komponen yang muncul. Jenis komponennya adalah K1 (luni-solar diurnal), O1 (principal lunar diurnal), P1 (principal solar diurnal), M2 (principal lunar), S2

(principal solar), N2 (large-solar elliptic), K2 (lunar solar).

2. Untuk perhitungan dengan periode 30 (tiga puluh) hari, dalam 3 (tiga) tahun terdapat 6 (enam) komponen yang muncul. Komponen-komponen yang muncul adalah K1 (luni-solar diurnal), O1 (principal lunar diurnal), P1 (principal solar diurnal), M2 (principal lunar), S2

(principal solar), K2 (lunar solar).

3. Komponen pasang surut laut dangkal M4 dan MS4 tidak muncul dalam analisis metode spektrum, dalam periode 15 (lima belas) hari maupun 30 (tiga puluh) hari.

4. Akurasi atau ketelitian frekuensi pasang surut yang didapat dengan metode spektrum periode 15 (lima belas) hari adalah 98,11% dan periode

30 (tiga puluh) hari adalah 98,32 %.

5. Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya bahwa komponen K1 (luni-solar diurnal) sangat dominan di wilayah Laut Jawa (termasuk wilayah Stasiun Tanjung Priok), Laut Flores, Laut Maluku dan Teluk Tomini.

5.1.2 Saran

1. Penelitian ini menggunakan data yang overlaping/lebih panjang, disarankan untuk penelitian kedepannya dapat dicoba dengan data menerus.

2. Diharapkan dari hasil penelitian ini dapat dilanjutkan penelitian berikutnya dalam menentukan tipe pasang surut dan membuat simulasi gelombang pasang surut yang terjadi di Stasiun Tanjung Periok.

3. Menggunakan Jumlah data yang lebih panjang dari penelitian ini, sehingga dapat mengetahui lebih mendalam lagi dalam menganalisis data pengukuran pasang surut.

DAFTAR PUSTAKA

Bhakti, Rio. 2010. Analisis Periode Dominan Curah Hujan Rerata di Kabupaten

Tanggamus. (Skripsi) Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Cooley, James W. And Tukey, Jhon W. 1965. An Algorithm For The Machine Calculation of Complex Fourier Series. Mathematics of Computation. Pp. 199-215.

Defant, A. 1958. The Tide of Earth, Air and Water. The University of Michigan Press, Michigan.

Gross, M. G. 1990. Oceanography ; A View of Earth Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New Jersey

Dronkers, J.J. 1964. Tidal Computation in Rivers and Coastal Water., North-Holland Publishing Company: Amsterdam.

King C.A.M. 1966. An Introduction to Oceanography. McGraw Hill Book Company, Inc: New York, San Franscisco.

Mac Millan. 1966. Tide. American Elsevier Publishing Company, Inc.: New York.

Pariwono, J.I.. 1989. Kondisi Pasang Surut di Indonesia. Kursus Pasang Surut.

P3O-LIPI: Jakarta.

Poerbandono dan Djunarsjah, Eka. 2005 Survey Hidrografi. Bandung : PT Refika Aditama.

Priyana, Toto. 1994. Studi Pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok – Lombok Nusa Tenggara Barat. Institut Pertanian Bogor: Bogor. Putra , A.W. 2011. Analisis Periode Dominan Data Curah Hujan Harian di Kota

Bandar Lampung. (Skripsi). Universitas Lampung:Bandar Lampung.

Surbakti, Heron. 2000. Pemetaan Pasang Surut Serta Analisis Komponen Pasang Surut di Seluruh Perairan Indonesia. (Skripsi). Institut Pertanian Bogor: Bogor.

Zakaria, A. 1998. Preliminary Study of Tidal Prediction Using Least Squares Method, Thesis (Master). Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia.

Zakaria, A. 2003. Numerical Modelling of Wafe Propagation Using Higher Order Finite Difference Formulas. Thesis (Doktor). Curtin University of

Technology. 247 hlm.

Zakaria, A. 2008. The Generation of Synthetic Sequences of Monthly Cumulative Rainfall Using FFT Adn Least Squares Method. Prosiding Seminar Hasil Penelitian & Pengabdian kepada masyarakat Universitas Lampung, Vol.1:1-15.

Zakaria, A. 2009. Studi Pengembangan Program Aplikasi Berbasis Web untuk

Analisis Komponen Gelombang Pasang Surut Menggunakan PHP Scripts,