OSEANOGRAFI FISIKA
Program Studi Ilmu Kelautan
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Universitas Brawijaya
Malang
2
TATA TERTIB PRAKTIKUM
OSEANOGRAFI FISIKA
1. Praktikum dilaksanakan pada Sabtu, tanggal 30 November, 7 dan 14 Desember
2. Shift 1 (kelompok 1 - 10) pukul 07.00 – 09.00
Shift 2 (kelompok 11 - 20) pukul 10.00 – 12.00
Shift 3 (kelompok 21 - 30) pukul 13.00 – 15.00
3. Tidak boleh pindah shift
4. Datang minimal 10 menit sebelum praktikum dimulai
5. Membawa buku panduan yang sudah dijilid terusan biru dan mengerjakan tiket
masuk yaitu soal-soal pada buku panduan sesuai materi praktikum hari itu
(Praktikum 1: Pasang surut, Praktikum 2: Gelombang, Praktikum 3: Arus)
6. Soal tiket masuk dikerjakan di buku panduan dengan menggunakan bolpoin biru
7. Literatur hanya boleh dari buku dan jurnal (1 soal 2 literatur)
8. Membawa laptop, minimal 2 orang 1 laptop
9. Tidak boleh meng-install software saat praktikum berlangsung (software harus
3
1. PASANG SURUT
Pasang-surut (pasut) merupakan salah satu gejala alam yang tampak nyata di
laut, yakni suatu gerakan vertikal (naik turunnya air laut secara teratur dan
berulang-ulang) dari seluruh partikel massa air laut dari permukaan sampai bagian terdalam dari
dasar laut. Gerakan tersebut disebabkan oleh pengaruh gravitasi (gaya tarik menarik)
antara bumi dan bulan, bumi dan matahari, atau bumi dengan bulan dan matahari.
Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh dan
ukurannya lebih kecil. Faktor non astronomi yang mempengaruhi pasang surut
terutama di perairan semi tertutup seperti teluk adalah bentuk garis pantai dan
topografi dasar perairan.
Tipe pasang surut ditentukan oleh frekuensi air pasang dengan surut setiap
harinya. Suatu perairan mengalami satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu
hari, kawasan tersebut dikatakan bertipe pasang surut harian tunggal (diurnal tides),
namun jika terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari, maka tipe pasang
surutnya disebut tipe harian ganda (semi diurnal tides). Tipe pasang surut lainnya
merupakan peralihan antara tipe tunggal dan ganda disebut dengan tipe campuran
(mixed tides) dan tipe pasang surut ini digolongkan menjadi dua bagian yaitu tipe
campuran dominasi ganda dan tipe campuran dominasi tunggal.
Pasang-surut (pasut) di suatu tempat tidak hanya bergantung pada posisi bulan
dan matahari saja, tetapi dipengaruhi juga oleh keadaan geografi, arah angin, gesekan
dengan dasar laut, kedalaman, relief dasar laut dan viskositas air di lokasi tersebut.
Semua faktor ini dapat mempercepat atau memperlambat datangnya air pasang.
Pasang 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
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 pada saat bulan 1/4 dan
4 Soal:
1. Jelaskan apa saja macam pasut berdasarkan waktu terjadinya!
2. Jelaskan apa saja tipe pasut dan bagaimana ketentuan bilangan Formzahl dari
ke-empat tipe tersebut!
3. Mengapa terjadi perbedaan tipe pasang dan ketinggiannya di berbagai bagian laut?
4. Apa yang dimaksud dengan gaya sentrifugal?
5. Apa yang dimaksud dengan Apogee dan Perigee? Jelaskan hubungannya dengan
pasut!
5 Pengolahan Data Pasang Surut
a. MATLAB dan TMD
Inputan prediksi menggunakan matlab
6 Kemudian pilih TMD_toolbox
7 Add folder
8 Ketik “TMD”pada Command Window
10 Pilih semua komponen dengan cara di tandai, kemudian “Input from file” sesuai
dengan nama pada file serta mengubah nama “output” yang akan di keluarkan hasilnya
Pilih “predict tide” untuk memprediksi pasang surut kemudian akan muncul
11 Pilih “Extract tidal constants” dan tekan “GO”, maka akan muncul 9 komponen
pasut
12
Komponen pasut yang telah muncul kemudian dihitung menggunakan rumus:
F = (O1+K1)/(M2+S2)
Kemudian akan menghasilkan nilai dimana nilai tersebut akan dijadikan
sebagai perbandingan dengan data dari hasil pengamatan menggunakan
ADCP Aquadop Nortex.
Masuk ke NAOtide dan pilih input
Pada input ubah koordinat dengan yang telah dikonversi pada excel, kemudian
sesuaikan tanggal (tahun, bulan, hari, jam, dan menit) sesuai pengamatan
pasut yang dilakukan. Untuk prediksi harus sehari sebelum pengambilan data
14 Hasil running akan muncul dalam bentuk “notepad”
15 Hasil inputan berupa prediksi pasang surut sesuai tanggal yang telah ditentukan
Langkan selanjutnya adalah konversi waktu dimana zona untuk wilayah
Indonesia bagian barat waktunya lebih cepat 7 jam bila dihitung dari posisi GMT
(Greenwich Mean Time) yang merupakan rujukan waktu pembagian zona waktu Bumi, serta mengubah nilai pasang surut yang satuannya centimeter
17
2. GELOMBANG
Gelombang air laut terjadi karena adanya alih energi dari angin ke permukaan
laut, atau pada saat-saat tertentu disebabkan oleh gempa di dasar laut. Gelombang
merambat ke segala arah membawa energinya yang kemudian dilepaskan ke pantai
dalam bentuk hempasan ombak. Rambatan geombang dapat mencapai rubuan
kilometer sampai mencapai pantai. Gelombang yang mencapai pantai akan mengalami
pembiasan (refraction) dan akan memusat (convergence) jika mendekati
semenanjung, atau menyebar (divergence) jika menemui cekungan. Gelombang yang
menuju perairan dangkal akan mengalami spilling, plunging, collapsing atau surging.
Semua fenomena yang terjadi pada gelombang pada dasarnya disebabkan oleh
topografi dasar laut.
Pada dasarnya gelombang adalah gerakan naik turunnya permukaan air secara
bergantian. Faktor yang dapat menimbulkan terjadinya gelombang di antaranya adalah
angin, adanya gerakan kapal, dan gempa bawah laut.
Sifat-sifat gelombang setidaknya dipengaruhi oleh 3 bentuk angin, yaitu
kecepatan angin, waktu dimana angin sedang bertiup, dan jarak tanpa rintangan
dimana angin sedang bertiup atau dikenal sebagai fetch.
Gelombang merupakan faktor penting di dalam perencanaan pelabuhan,
rekayasa pantai dan lepas pantai. Gelombang di laut bisa dibangkitkan oleh angin
(gelombang angin), gaya tarik matahari dan bulan (pasang surut) letusan gunung
berapi atau gempa di laut (tsunami), kapal bergerak dan sebagainya.
Gelombang-gelombang ini akan menimbulkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai
maupun lepas pantai. Selain itu gelombang juga akan bisa menimbulkan arus dan
transportasi sedimen di daerah pantai.
Soal:
1. Jelaskan pengertian gelombang!
2. Jelaskan mengenai macam-macam gelombang!
3. Apakah perbedaan gelombang dengan arus?
19 Pengolahan Data Gelombang (WRPLOT View)
Menyusun Data angin dengan urutan seperti gambar di bawah pada Ms.Excel.
Gambar 1. Data yang diperlukan untuk dirunning di WRPLOT View
Perlu diingat bahwa format Ms.Excel yang bisa terbaca di WRPLOT View
adalah Ms.Excel 1997-2003. Jika tidak memakai format tersebut, sistem tidak dapat
membaca file kita, sehingga perlu dilakukan pengubahan format data ke Ms.Excel
1997-2003.
Kemudian membuka program WRPLOT View yang telah terinstal di laptop.
Tampilan awal WRPLOT View seperti pada Gambar 2 di bawah ini.
Gambar 2. Tampilan awal WRPLOT View
20
Pada bagian atas kotak dialog ada 4 menu utama yaitu File, Edit, Tools dan Help
seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 3. Tampilan pertama WRPLOT View
Pilih “Tools Import from Excel” lalu masukkan data Ms.Excel yang telah diatur
seperti Gambar 1 lalu klik “Open”.
21 Lalu diatur “Excel Column Name” menyesuaikan dengan “Excel File” yang ada di
bawahnya, misalnya Year diisi B, Month diisi C dan seterusnya, diatur juga
waktunya yaitu pukul 00 sampai 23 sesuai data, pada bagian “First Row to Import” pilih “2”.
Gambar 5. Output Ms.Excel dalam WRPLOT View
Kemudian mengisi pada bagian yang lain yaitu “Station Information” seperti pada
gambar di bawah ini.
22 Pada pengaturan “Station Information” seperti pada Gambar 6 diisi sesuai koordinat lokasi kemudian klik “Import” dan muncul kotak dialog, klik “No” lalu “Close”
dan kembali lagi ke tampilan awal WRPLOT seperti pada Gambar 3.
Kemudian klik “Add File” lalu dipilih file dengan format “.sam” yang berarti
SAMSON file seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 7. Import data .sam
Kemudian gambar mawar angin akan keluar seperti Gambar 8 di bawah ini.
23
Untuk range kecepatan angin bisa diatur dengan menggunakan menu “Wind
Classes [7]” seperti pada Gambar 9 di bawah ini. Diatur satuan kecepatan angin yaitu dalam “knots” kemudian baru mengatur range sesuai yang diinginkan, kemudian klik “OK”.
Gambar 9. Pengaturan range kecepatan angin (Wind Classes)
Warna wind classes dapat diatur sesuai keinginan juga dengan dipilih menu
“Options…” yang ada di sisi kanan gambar, hingga muncul tampilan seperti Gambar 10. Dipilih warna sesuai yang diinginkan, lalu klik “Apply” dan “OK”.
24 Proses running WRPLOT View selesai sehingga keluar hasil akhir seperti gambar
di bawah ini:
Gambar 11. Met Data Information
25 Gambar 13. Frequency distribution
27
3. ARUS
Arus laut merupakan pergerakan air laut yang dipengaruhi oleh angin. Massa
air yang berada dibawahnya akan ikut terbawa dan akan semakin melemah seiring
dengan bertambahnya kedalaman laut. Perputaran bumi pada porosnya juga
mempengaruhi pergerakan air. Bumi yang berputar pada porosnya akan menimbulkan
kekuatan untuk menggerakan air mengikuti arah putaran bumi, gaya yang diakibatkan
oleh perputaran bumi pada porosnya ini disebut dengan gaya coriolis.
Gaya coriolis akan mengakibatkan arus bagian permukaan air laut berbelok ke
kanan dari arah angin di atas permukaan pada bumi bagian utara dan sebaliknya pada
bumi bagian selatan. Pembelokkan arus air laut oleh gaya coriolis ini semakin
melemah dengan seiring kedalaman dan akan menimbulkan spiral ekman. Sehingga
arus yang mengalir di permukaan lautan merupakan hasil kerja gabungan dari
beberapa faktor yang memengaruhinya. Faktor-faktor tersebut antara lain adalah
bentuk topografi dasar lautan dan pulau yang ada di sekitarnya, gaya coriolis, dan juga
arus ekman.
Menurut letaknya, arus dibedakan menjadi dua yaitu arus atas dan arus bawah.
Arus atas adalah arus yang bergerak di permukaan laut. Sedangkan arus bawah
adalah arus yang bergerak di bawah permukaan laut. Faktor pembangkit arus
permukaan disebabkan oleh adanya angin yang bertiup di atasnya. Tenaga angin
memberikan pengaruh terhadap arus permukaan (atas) sekitar 2% dari kecepatan
angin itu sendiri. Kecepatan arus ini akan berkurang sesuai dengan makin
bertambahnya kedalaman perairan sampai pada akhirnya angin tidak berpengaruh
pada kedalaman 200 meter.
Soal:
1. Jelaskan macam-macam arus yang anda ketahui!
2. Jelaskan hubungan gaya coriolis dengan arus!
3. Faktor apa saja yang mempengaruhi arus?
4. Apakah yang dimaksud dengan upwelling dan downwelling? Jelaskan!
29 Pengolahan Data Arus (Surfer)
Download data arus di: - www.oscar.noaa.gov
- www.aoml.noaa.gov
- Erddap Pastikan mempunyai data base map
Pengolahan surfer, dengan langkah sebagai berikut:
1). Diolah data hasil download di Ms. Excel untuk menentukan kecepatan
30 3). Klik Tools Grid > Data
31 5). Dibuat grid data untuk U, V dan Kecepatan dengan U, V dan Kecepatan
32 6). Dibuat peta kontur dengan menggunakan grid Kecepatan
33 7). Dibuat Grid Vector dengan menggunakan Grid U dan V
34 8). Dimasukkan Base Map wilayah penelitian, (contoh ini menggunakan selat
Madura)
36
DAFTAR ASISTEN OSEANOGRAFI FISIKA
NO NAMA NIM NO HP
1 Ahmad Bayhaqi 105080600111002 085781146048
2 Fakhrurijal Bangkit R. (CO) 105080600111015 085745646753 3 Jefri Hadi Sastriyo 105080600111017 082225203433 4 Shabrina Oktaviani 105080601111004 081214529977
5 Wiga Alif Violando 105080601111013 08563290592 6 Trio Budi Setyawan 105080613111003 085730569948 7 Caesar M. A. Dungga 105080613111005 083834575651
8 Ma'rufah 115080600111015 081949662155
9 Fajar Lukman H. 115080600111023 085655582803
10 Titus Aristian 115080601111010 085731558847
11 Zakiyatul Farida 115080601111019 085733163799
12 Arianto Choiron 115080601111066 085730883215
13 Putri Maharani Barbara 115080601111076 085642119369
14 Suci Alisafira 115080601111085 085785659616
