ANALISA PASANG SURUT AIR LAUT DI PANTAI KOTA TEGAL

Oleh:

Soebyakto

ABSTRACT

Tides are the rising of Earth's ocean surface caused by the tidal forces of the

Moon and the Sun acting on the oceans. Tides cause changes in the depth of the marine

and produce oscillating currents known as tidal streams, making prediction of tides

important for coastal navigation. The strip of seashore that is submerged at high tide

and exposed at low tide, the

tides. The changing tide produced at a given location is the result of the changing

positions of the Moon and Sun relative to the Earth coup of oceans, seas and estuaries. More generally, tidal

can occur in other systems besides the ocean, whenever a gravitational field
that varies in time and space is present.
Around ce those of the Moon.

The tide's range is then maximum: this is called the spring tide, or just springs. When

the Moon is at first quarter or third quarter, the Sun and Moon are separated by 90°

when viewed from the Earth, and the forces induced by the Sun partially cancel those of

the Moon. At these points in the lunar cycle, the tide's range is minimum: this is called

the neap tide, or neaps. Spring tides result in high waters that are higher than average,

low waters that are lower than average,

and stronger tidal currents than average. Neaps result in less extreme tidal conditions.
The changing distance of the Moon from the Earth also affects tide heights.
the range
is reduced.
Keyword : Ocean Tide, Tide, Tidal streams PENDAHULUAN
Pasang surut adalah perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang dan benda angkasa lainnya yang diakibatkan aksi gravitasi benda-benda angkasa di luar materi itu berada. Pasang surut laut adalah naik turunnya permukaan air laut disertai gerakan horizontal massa air, dan gejala ini mudah dilihat secara visual. Naik turunnya muka air laut biasanya disebut vertical tide dan gerakan horizontal disebut tidal curren (arus pasang surut). Turun-naiknya permukaan air laut ini karena pengaruh gravitasi dari bulan dan matahari. Bila permukaan air laut mengalami kenaikan disebut pasang naik dan sebaliknya bila terjadi penurunan disebut pasang surut. Gaya gravitasi bulan lebih dominan pengaruhnya dibandingkan gaya gravitasi matahari terhadap terjadinya pasang air laut ini, karena posisi bulan lebih dekat ke bumi dibandingkan jarak bumi ke matahari. Pasang besar akan terjadi bila tempat-tempat di bumi mangalami bulan mati dan bulan purnama. Pasang terbesar dapat terjadi bila bulan mati atau bulan purnama tepat tegak lurus di atas permukaan bumi. Sedangkan surut terjadi pada tempat-tempat sebaliknya, yaitu pada permukaan bumi dibalik terjadinya bulan mati atau bulan purnama.
Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang surut berubah secara sistemntang pasang surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi . Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, namun 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 pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh , sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. Pasang surut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat . Pasang surut perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan pasang rendah yang tinggi. Pasang surut perbani ini terjadi pasa saat bulan seperempat dan tigaperempat.
Untuk mempelajari kondisi pasang surut bagi keperluan bangunan dan operasi- operasi di pantai atau di lepas pantai. Sifat pasang surut periodic dan dapat diramalkan. Untuk dapat meramalkan pasang surut, diperlukan data masing-masing komponen pembangkit pasang surut. Seperti telah disebutkan di atas, komponen-komponen utama pasang surut terdiri dari komponen tengah harian dan harian. Namun demikian, karena interaksinya dengan bentuk (morfologi) pantai, superposisi antar komponen pasang surut utama, dan faktor-faktor lainnya akan mengakibatkan terbentuknya komponen-komponen pasang surut yang baru.
Pengetahuan tentang pasang suaka ia dapat diramalkan untuk memperkirakan tinggi muka air dan kekuatan serta arah arusnya.
Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak. seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin
Gambar 1 menampilkan aliran air dari kiri ke kanan. Gambar sebelah kiri bawah menampilkan proyek dam ketika masih dalam masa konstruksi. Gambar kanan menampilkan proses perakitan turbin dan baling-balingnya. Photo credit: Popular Mechanics, December 1997.
Gambar 1 PLTPs La Rance, Brittany, Perancis. Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas “hanya” 16 MW. Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.
TINJAUAN PUSTAKA
Dadang Kurniadi Mihardja, 1982, Oseanografi, ITB : Pasang surut (pasut) yang ditimbulkan oleh matahari lebih kecil ½ bila dibandingkan dengan pasut yang diakibatkan oleh Bulan. Walaupun massa Matahari lebih besar, tetapi karena jaraknya relatif jauh, sehingga efeknya agak kecil. Hal yang sama, gaya pembangkit pasut oleh planet lain atau bintang relatif kecil. Dengan demikian gaya pembangkit pasut yang utama adalah Bulan dan Matahari.
Christian tobing, Sinar Harapan, Senin, 16 Juli 2001 : Dengan luas perairan hampir 60% dari total luas wilayah sebesar 1.929.317 km2, Indonesia harusnya bisa merapkan teknologi alternatif pasang surut air laut. Apalagi dengan bentangan Timur ke Barat sepanjang 5.150 km dan bentangan Utara ke Selatan 1.930 km telah mendudukkan Indonesia sebagai negara dengan garis pantai terpanjang di dunia. Pada musim hujan, angin umumnya bergerak dari Utara Barat Laut dengan kandungan uap air dari Laut Cina Selatan dan Teluk Benggala. Di musim Barat, gelombang air laut naik dari biasanya di sekitar Pulau Jawa. Fenomena alamiah ini mempermudah pembuatan teknik pasang surut tersebut.
Untung Sumotarto, Jurnal Saint dan Teknologi BPPT, 2007 : Pasang surut adalah perubahan atau perbedaan permukaan air laut sepanjang waktu yang diakibatkan karena gaya gravitasi (gaya tarik) bulan dan matahari serta karena gerakan revolusi bumi. Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. 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 sedikit di atas 24 jam.
Perubahan pasang surut permukaan air laut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Sumber energi pasang surut bersifat bukan saja dapat diperbaharui ( renewable ) tetapi juga tidak menghasilkan polusi ( environmentaly friendly ) sebagaimana energi air ( hydro ). Mengingat sumberdaya energi hidrokarbon Indonesia akan terus menyurut dan bahkan habis di suatu saat, perlu sejak dini dilakukan eksplorasi dan pengkajian pemanfaatan energi pasang surut mengingat posisi negara Indonesia yang dikelilingi lautan dengan potensi energi pasang surut cukup besar.
Thicon Gunawan, Majari Magazine, 17 Januari 2008 : Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak.
Departemen Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia, Jakarta, 22/5/2007 (Kominfo-Newsroom) : Kepala Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Sri Woro B Harjiono mengemukakan, naiknya tinggi muka laut yang terjadi pada 17 dan 18 Mei 2007 lalu adalah akibat tiga fenomena alam yang memberi pengaruh secara bersamaan.
Ketiga fenomena alam itu meliputi adanya Swell (alun) yang berasal dari Samudera Hindia sebelah barat Australia, fenomena astronomi yaitu adanya gaya tarik antara matahari dan bulan terhadap bumi, serta pengaruh gelombang Kelvin.
Heron Surbakti, 2007, blog at wordpress.com : Pasang surut laut merupakan 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. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil. Faktor non astronomi yang mempengaruhi pasut terutama di perairan semi tertutup seperti teluk adalah bentuk garis pantai dan topografi dasar perairan. Puncak gelombang disebut

pasang tinggi dan lembah gelombang disebut pasang rendah . Perbedaan vertikal antara
pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang surut ( tidal range ). Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25
Pasang purnama (spring tide)
menit hingga 24 jam 50 menit. terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama. Pasang perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan pasang rendah yang tinggi. Pasang surut perbani ini terjadi pasa saat bulan 1/4 dan 3/4.
Karakteristik Sistem Bumi-Bulan-Matahari
Pasang surut terjadi disebabkan gaya tarik menarik antara matahari dan bumi, bumi dan bulan, serta matahari-bulan dan bumi. Gaya tarik menarik antara bumi dan palnet lainnya kecil, sehingga bisa diabaikan. Gerakan-gerakan yang penting dalam sistem matahari-bumi-bulan adalah revolusi dari bumi mengitari matahari dan revolusi bulan mengelilingi bumi. Bidang dimana bumi mengitari matahari disebut bidang ₁ _o
“ecliptic”, sumbu roasi bumi membuat sudut dengan bidang Ecliptic ini sebesar 66 . ₂ Orbit sistem bumi-bulan mengelilingi matahari adalah berbentuk Ellipse dengan eksentrisitasnya 0,017, dan matahari terletak pada salah satu fokus dari Ellipse tersebut.
Posisi bulan yang terdekat dengan bumi disebut Perigee, dan terjauh disebut Apogee. Jarak terdekat antara bumi-matahari disebut Perihelion dan terjauh disebut Aphelion.
Gambar 2 Lintasan Edar Planet-planet Kecepatan gerak planet dalam menempuh lintasan revolusinya tidak selalu tetap. Pada saat dekat titik perihelium (Perihelion) mempunyai kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan pada saat planet tersebut di dekat titik aphelium (Aphelion).
Untuk menerapkannya dalam sistem Bumi-Bulan-Matahari, kita akan meninjau sistem itu menjadi dua sistem, yaitu sistem Bumi-Bulan dan sistem Bumi-Matahari.
Sistem Bumi-Bulan
Gambar 3 Sistem Bumi-Bulan Pada sistem Bumi-Bulan, dimana Bumi dianggap tidak berotasi pada sumbunya, tetapi mengadakan putaran (revolusi) pada sumbu putaran bersama Bumi-Bulan. Sistem
Bumi-Bulan dalam keadaan setimbang, gaya-gaya yang bekerja pada sistem itu adalah gaya tarik menarik dan gaya sentrifugal pada sumbu bersama. Keseimbangan gaya yang terjadi di Bumi adalah : _{2 M . m}
M . ω . r G
(1) _e = ₂
r
Keseimbangan gaya yang terjadi di Bulan adalah : ₂ M . m ω
(2)
m . . r = G _m ₂ r (1) Gaya Pembangkit Pasang Surut
Gaya yang bekerja pada suatu massa air di permukaan Bumi adalah gaya tarik Bulan, gaya gravitasi Bumi dan gaya sentrifugal pada sumbu revolusi bersama, dilukiskan pada gambar 4.
Gambar 4 Gaya yang bekerja pada satu unit massa air di permukaan Bumi.
f = gaya sentrifugal, yang diakibatkan Bumi-Bulan berevolusi, yang arahnya _c
menjauhi Bulan dan sejajar dengan garis yang menghubungkan pusat Bumi- Bulan. ₂
f ω . r
(3) _{c e} = Dari persamaan (1) diperoleh :
m f = G _c ₂
(4)
r f = gaya tarik Bulan pada satu unit massa air di permukaan Bumi. _a m
(5)
f = G _a ₂ S S = jarak dari partikel air ke pusat massa Bulan. f = gaya tarik Bumi pada satu unit massa partikel air adalah sama dengan percepatan _g gravitasi g. f = g _g
(6) Gaya tarik gravitasi Bumi pada satu satuan massa air di permukaan Bumi (g) :
M g G
(7)
= ₂ r _a ₂ r _a G = g
(8)
M
Dari persamaan (4) dan (8) diperoleh :
2 m r
⎛ a ⎞
f = g
(9) _c ⎜ ⎟
M r
⎝ ⎠ Dari persamaan (5) dan (8) didapat : ₂
m r
⎛ ⎞ _a
f = g
(10) _a ⎜ ⎟
M S
⎝ ⎠ Jumlah gaya-gaya tersebut pada persamaan (9), (10) dan (2.10) pada komponen radial (normal) dan tangensial seperti pada gambar 2.5 adalah : Pada komponen normal :
. cos θ . cos( θ β ) F = − f − f f _{r g c a} + + _{2 cos( ) cos} θ β θ
m ⎛ ⎞ ⎡ ⎤
_{r ⎜ ⎟ a} = + F − g g . r − ₂ ₂
(11)
M S r ⎝ ⎠ ⎢⎣ ⎥⎦
Pada komponen tangensial :
m sin θ
sin( θ β ) ⎛ ⎞ ^{2 ⎡ ⎤} F = g . r −
(12)
⎜ ⎟ a θ ² ² M r S
⎝ ⎠ ⎢⎣ ⎥⎦
Persamaan (11) dan (12) dapat disederhanakan bentuknya dengan menguraikan suku- suku yang terakhir dalam tanda kurung dan suku-suku yang tingkat lebih tinggi dari ₂
r ⎛ a ⎞
diabaikan. Pendekatan tersebut menghasilkan berikut ini :
⎜ ⎟ r
⎝ ⎠ ₃ g m r
⎛ ⎞ ⎛ ^{a ⎞} F = − g .
1 + + 3 . cos 2 θ (13) _r ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ [ ]
2 M r ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
1 Harga suku kedua dari persamaan (13) dapat diabaikan karena ordenya dari suku 1000
pertamanya, sehingga gaya normalnya menjadi :
F = − g _r
(14) Gaya tangensialnya : ₃ 3 m r
⎛ ⎞ ⎛ a ⎞
F = − g ⎜ ⎟ . sin
2 θ (15)
θ ⎜ ⎟
2 M r ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
(2) Permukaan Pasang Surut Seimbang
Bentuk equilibrium dari permukaan air di bawah sistem gaya seperti dinyatakan dalam persamaan (14) dan (15) dapat dinyatakan sebagai resultante dari gaya lokal.
Gambar 5 Permukaan air equilibrium di bawah pengaruh gaya pembangkit Pasang surut. Dari gambar 2.6 diperoleh hubungan :
dh dh F θ
= = − (16)
dx r . d F _{a r} θ
Untuk menentukan permukaan seimbang (equilibrium surface), h, kita harus mengintergralkan persamaan (16) dan memasukkan persamaan (14) dan (15) ke persamaan (16), sehingga diperoleh : ₃
r r m ⎛ ⎞
3 cos
2 C ) (17)
= ⎜ ⎟ θ ^{a ⎛ ⎞ a} ⎜ ⎟
h (
4 M r ⎝ ⎠
⎝ ⎠ C adalah konstanta integral, dan ditentukan C = 1. Harga C = 1 diperoleh dari kenyataan bahwa jumlah air, sebelum dan sesudah perubahan adalah tetap atau hukum kekekalan volume air, sehingga persamaan (17) menjadi : ₃
r m r
⎛ ⎞ ^{a ⎛ ⎞} ^a +
h = (
3 cos
2 1 ) (18)
⎜ ⎟ ⎜ ⎟ θ
4 M r ⎝ ⎠
⎝ ⎠ Persamaan (18) menyatakan bola yang pipih dengan sumbu panjangnya mengarah ke Bulan.
Gambar 6 Permukaan air setimbang Menurut sistem Bumi-Bulan. Permukaan air setimbang di atas berdasarkan hipotesa bahwa permukaan tersebut tetap tak bergerak terhadap rotasi Bumi dan pengamat menjelajah sepanjang garis lintang yang tetap. Anggapan-anggapan lain yang dilakukan adalah bahwa Bumi ditutupi air seluruhnya yang cukup tebal, dan rapat massa bumi homogen.
(3) Perbandingan Gaya Pasang Surut Bulan dan Matahari Teori equilibrium yang dibahas dimuka adalah untuk kasus Bumi-Bulan.
Simpangan dari pasang surut (pasut) seimbang (equilibrium tide) untuk satu gaya pembangkit pasut adalah berbentuk ellipse. Teori equilibrium ini bisa diterapkan untuk sistem Bumi-Matahari, dengan mengganti besaran massa dan jarak pada persamaan (18). Kalau kita bandingkan magnitude pasut relatif yang disebabkan Bulan dan Matahari, diperoleh : ₃
h ⎛ M ⎞ ⎛ r ⎞ _{s s m}
(19)
= ⎜⎜ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ h M r _{m m s}
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ h = simpangan pasut disebabkan oleh Matahari. _s h = simpangan pasut disebabkan oleh Bulan. _m r = jarak Bumi-Bulan _m
r = jarak Bumi-Matahari _s M = massa Matahari _s M = massa Bulan _m
Jika harga-harga dari massa dan jarak tersebut dimasukkan ke dalam persamaan (19), didapat :
h _s
,
46 =
(20)
h _m
Persamaan (20) menyatakan bahwa pasut yang ditimbulkan oleh matahari lebih kecil ½ bila dibandingkan dengan pasut yang diakibatkan oleh Bulan. Walaupun massa Matahari lebih besar, tetapi karena jaraknya relatif jauh, sehingga efeknya agak kecil. Hal yang sama, gaya pembangkit pasut oleh planet lain atau bintang relatif kecil. Dengan demikian gaya pembangkit pasut yang utama adalah Bulan dan Matahari.
METODE PENELITIAN
A. Metode Gaya Gravitasi
Metode penelitian yang digunakan adalah metode gaya gravitasi dari hukum Newton tentang gravitasi yaitu gaya tarik-menarik antara dua benda yang bermassa, dalam hal ini antara massa Bumi dan massa Bulan serta massa Bumi dan massa Matahari.
Secara teori berdasarkan gaya pembangkit pasang surut antara massa Bumi dan massa Bulan, diperoleh ketinggian pasut adalah sebagai berikut : ₃
r m r ^{a ⎛ ⎞ ⎛} ^{a ⎞} + h ( 3 cos 2 θ 1 ) = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
4 M r ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ r
= jarak pusat Bumi – pusat Bulan Jarak rata-rata bumi-bulan :
r
= 238.862 mil = 1,609 x 238862 = 384.328,958 km =384.328.958 m Jarak rata-rata dari inti Bumi ke permukaan Bumi :
r _a
= 6370 km = 6.370.000 m Bumi mempunyai massa ( M ) : ₂₃ ₂₃ ₂₃ M = 4 x ,
1 10 slug = 14 , 59 x 4 , 1 x 10 = 59 , 819 x 10 kg Ratio massa bulan (m) dan massa bumi ( M ) :
m
1 = M
85 Secara teori berdasarkan gaya pembangkit pasang surut antara massa Bumi dan
massa Matahari, diperoleh ketinggian pasut :
h = , _{s m} 46 . h h = ketinggian pasang surut laut akibat tarikan dari Matahari. _s h = ketinggian pasang surut akibat tarikan Bulan. _m
B. Pengamatan Pasang Surut Air Laut di Pantai Pelabuhan
Tahapanan selanjutnya pengamatan pasut, yaitu memperhatikan naik atau turunnya perubahan massa air yang mengenai tiang pancang berskala satuan meter yang ditempatkan di pantai Tegal dengan titik acuan mean sea level (permukaan laut rata- rata) sebagai titik nol. Dari kedua pengamatan ketinggian pasut secara perhitungan gaya gravitasi dengan hasil pengamatan ketinggian pasut secara visual pada bulan purnama (full moon) dan bulan baru (new moon), kita bandingkan hasilnya seberapa besar penyimpangannya.
Gambar 7 Pengamatan Pasang Surut Air Laut di Pantai Pelabuhan
HASIL PENELITIAN A Ketinggian Pasut Bumi-Bulan
Penelitian pasang surut di pantai Kota Tegal, data sample (contoh) posisi lintang, diambil di sebelah utara kampus UPS, Jl. Halmahera Km. 1 Kota Tegal, dengan
o
posisi Lintang Selatan (Latitute): 6 50’ 50,35” dan posisi Bujur Timur (Longitute) :
o
109 8’ 47,86”. Data posisi lokasi penelitian ini diambil dari internet dengan program
o
Google Earth pada hari Senin, 19 Mei 2008. Posisi Lintang Selatan ( Latitute ): 6 50’ 50,35” _o 6 , 28 x 6371 40009,88 1 = = = 111,14 km
360 360 o
Y = 6,847 = 6,847 x 111,13856 km = 760,9656899 km
o
Posisi Bujur Timur ( Longitute ) : 109 8’ 47,86”
o
X = 109,14663 = 12130,399 km
Y 760 , 9656899
tg θ = = = 0.06273
X 12130 , 399 _{1 o} − θ = tg ( , 06273 ) = 3,6 .
Posisi data sample (contoh) adalah pada titik koordinat [X, Y] = [(12130,399);
o
(760,966)] dengan nilai θ = 3,6 , maka didapat ketinggian pasang surut air laut secara teori, berdasarkan gaya pembangkit pasut Bumi – Bulan,
= . 085358446 ( 3 cos 2 θ + 1 ) h x
= = 0,085358446 x 3,9763 = 0,33941 m
h . 085358446 x ( 3 x . 992 1 )
. 33941 meter = 33,94 cm
h = _m h = ketinggian pasut sistem bumi-bulan. _m B.
Ketinggian Pasut Bumi-Matahari
Perbandingan ketinggian pasut yang ditimbulkan oleh matahari (h s ) dengan ketinggian pasut yang terjadi oleh bulan ( h m ) adalah :
h _s
= ,
46
h _m
Berdasarkan persamaan tersebut, ketinggian pasut yang ditimbulkan oleh matahari yaitu:
h = , _{s m} 46 xh = , 46 x 33 , 94 = 15,61 cm h = ketinggian pasut sistem bumi- matahari. _s C.
Ketinggian Pasut Sistem Bumi-Bulan-Matahari
Jika kedudukan permukaan bumi dimana Kota Tegal berada pada satu garis lurus dengan bulan dan matahari, maka didapat ketinggian pasut pada saat itu adalah : _{s m} + h = h h = 33,94 + 15,61 = 49,55 cm.
D. Hasil Pengamatan Pasut
Penelitian pasang surut air laut di Pantai Kota Tegal, dilakukan pada bulan Maret, April, Mei, dan Juni 2009. Ketinggian pasang surut pantai Kota Tegal akibat gaya tarik Bumi-Bulan, secara teori pada bulan-bulan tersebut adalah
h = 33,94 cm _bb
Sedangkan berdasarkan penelitian pasut di pelabuhan Dermaga 2 pantai Kota Tegal, bervariasi nilai ketinggian pasutnya dari 2 cm (bulan Maret) sampai dengan 87 cm (bulan Juni). Selama pengamatan ketinggian pasang surut air laut di Pelabuhan Dermaga 2 Pantai Kota Tegal, bulan Maret, April, Mei dan Juni 2009, ketinggian maksimum yang pernah dicapai adalah 87 cm pada tanggal 1 Juni 2009.
Gambar 8 Grafik Pasut Pantai Kota Tegal pada bulan Maret 2009 Gambar 9 Grafik Pasut Pantai Kota Tegal pada bulan April 2009
Gambar 10 Grafik Pasut Pantai Kota Tegal pada bulan Mei 2009 Gambar 11 Grafik Pasut Pantai Kota Tegal pada bulan Juni 2009
ANALISA HASIL PERHITUNGAN DAN PENGAMATAN
Superposisi pasut matahari dan pasut bulan, diperlihatkan pada gambar 13, ada empat keadaan yang digambarkan. Bulan baru (New Moon) dan bulan purnama (Full Moon) terjadi pasut maksimum yang disebut “pasut purnama” atau “spring tide”. Pada posisi ini pasut bulan dan pasut matahari saling menguatkan. Kebalikannya pada atau menjelang seperempat pertama (First quarter) dan seperempat terakhir (Last quarter), efek matahari dan bulan akan berlawanan, sehingga terjadi pasang kecil atau minimum yang disebut ”neap tide”.
Gambar 12 Peramalan Pasut di dua lintang yang bebeda Jika empat keadaan tersebut pada gambar 12 diterapkan pada keadaan pasut di pantai Kota Tegal, maka kenaikan pasut pada tanggal 1 Juni 2009 sebesar 87 cm adalah hasil superposisi pasut matahari dan bulan. Secara teori perhitungan superposisi pasut matahari dan pasut bulan adalah
h h h = 15,61 + 33,94 = 49,55 cm. _{t s m} = +
Harga h diperoleh dari jumlah perhitungan pasut dimana gaya pembangkit _t pasut matahari menggunakan jarak rata-rata bumi-matahari dan jarak rata-rata bumi bulan. Hal ini menyebabkan terjadinya penyimpangan hasil pengamatan dengan hasil dari teori perhitungan pasut. Lain halnya jika hasil pengamatan pasut, kita rata-ratakan ketinggian pasutnya, maka hasilnya akan mendekati, tidak jauh berbeda.
Tabel 1 Ketinggian Pasut Rata-rata
KETINGGIAN RATA- NO BULAN RATA (cm)
1. Maret 20,000
2. April 32,091
3. Mei 48,957
4. Juni 50,690 37,935
Ketinggian pasut rata-rata, berdasarkan pengamatan selama empat bulan adalah 37,935 cm. Ketinggian rata-rata hasil perhitungan pasang surut air laut secara teori adalah 33,94 cm.
Gambar 13 Gerak Semu Matahari Gambar 14 Kombinasi efek bulan dan matahari terhadap pasut di bumi
Gambar 15 Grafik Efek Bumi, Bulan dan Matahari dalam Pasut Maksimum (spring tide).
Gambar 16 Grafik Efek Bumi, Bulan dan Matahari dalam Pasut Minimum (neap tide).
KESIMPULAN Pasang surut
tentukan berdasarkan hukum Newton tentang gravitasi dengan memperhatikan gaya sentrifugal pada sumbu bersama sistem bumi-bulan dan sistem bumi-matahari. Jarak yang digunakan dalam perhitungan pasut sistem bumi-bulan dan sistem bumi-matahari adalah jarak rata-rata. Ketinggian pasang surut air laut secara teori, berdasarkan gaya pembangkit pasut Bumi–Bulan adalah 33,94 cm. Ketinggian pasang surut sistem Bumi – Matahari = 15,61 cm. Jika kedudukan permukaan bumi dimana Kota Tegal berada pada satu garis lurus dengan bulan dan matahari, maka didapat ketinggian pasut maksimum (gambar 15) pada saat itu adalah :
h = h h _{m s}
= 33,94 + 15,61 = 49,55 cm
Kebalikannya pada atau menjelang seperempat pertama (First quarter) dan seperempat terakhir (Last quarter), efek matahari dan bulan akan berlawanan, sehingga terjadi pasang kecil atau minimum (gambar 16), ketinggian pasutnya adalah :
= 33,94 – 15,61 = 18,33 cm Penelitian pasang surut air laut di Pantai Kota Tegal, dilakukan pada bulan
Maret, April, Mei, dan Juni 2009. Ketinggian pasang surut air laut berdasarkan penelitian pasut di Pelabuhan Dermaga 2 Pantai Kota Tegal, bervariasi nilai ketinggian pasutnya dari 2 cm (bulan Maret) sampai dengan 87 cm (bulan Juni). Selama pengamatan ketinggian pasang surut air laut di Pelabuhan Dermaga 2 Pantai Kota Tegal, bulan Maret, April, Mei dan Juni 2009, ketinggian maksimum yang pernah dicapai adalah 87 cm pada tanggal 1 Juni 2009. Ketinggian pasut rata-rata, berdasarkan pengamatan selama empat bulan adalah 37,935 cm. Ketinggian rata-rata hasil perhitungan pasang surut air laut secara teori adalah 33,94 cm. Perbedaan hasil pengamatan ini disebabkan perhitungan teori yang dilakukan dengan tidak memandang lintasan bumi-bulan dan bumi-matahari berupa elips, tetapi berupa lingkaran. Lintasan Bulan dalam revolusinya terhadap Matahari bukan berupa lintasan yang lurus. Sekali waktu Bulan berada lebih dekat ke Matahari, dibandingkan dengan Bumi. Dalam waktu lain Bulan mempunyai jarak lebih jauh ke Matahari dibandingkan dengan jarak Bumi ke Matahari.
DAFTAR PUSTAKA
Dadang Kurniadi, Soenaryo, Mohammad Ali. 1982. OSEANOGRAFI. Jurusan Geofisika & Meteorologi – Institut Teknologi Bandung. Kamajaya. 1995. FISIKA 2. Ganeca Exact Bandung. Christian tobing.2001. Menggagas Energi Alternatif, Memanfaatkan Pasang Surut
Air Laut. Surat Kabar dari Internet “Sinar Harapan, Senin, 16 Juli 2001”
Untung Sumotarto. 2007. Pemanfaatan Energi Pasang Surut. Jurnal Saint dan Teknologi BPPT, Jakarta. Thicon Gunawan. 2008. Pemanfaatan Energi Laut 2 : Pasang Surut, Majari Magazine.
Sri Woro B Harjiono. 2007. Kenaikan Tinggi Muka Laut Akibat Fenomena Alam.
Departemen Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia, Jakarta, Kominfo- Newsroom. Heron Surbakti. 2007. Pasang Surut. Blog At WordPress.com. Wikipedia Indonesia, ensiklopedia. 2008. Pasang Surut. Wikimedia Foundation, Inc. Bayong Tjasyono HK. 1980. Diktat METEOROLOGI. Departemen Geofisika & Meteorologi – Institut Teknologi Bandung.

ANALISA PASANG SURUT AIR LAUT DI PANTAI KOTA TEGAL