PRAKTIKUM 6 PENGOLAHAN DATA PASANG SURUT MENGGUNAKAN METODE ADMIRALTY

(1)

PRAKTIKUM 6 PENGOLAHAN DATA PASANG SURUT MENGGUNAKAN METODE ADMIRALTY

Tujuan Instruksional Khusus:

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa mampu melakukan pengolahan data pasang surut (ocean tide) menggunakan metode admiralty.

Sub pokok bahasan

- Pengolahan data pasang surut - Menentukan tipe pasang surut

Tujuan praktikum:

- Mahasiswa dapat melakukan pengolahan data pasang surut menggunakan metode Admiralty

- Mahasiswa dapat menentukan tipe pasang surut

Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam praktek ini adalah 1. Komputer

2. Perangkat lunak Ms.Excel 3. Data pasang surut

Pendahuluan

Menurut Ongkosongo (1989) pasang surut laut (ocean tide) adalah fenomena

naik dan turunnya permukaan air laut secara periodik yang disebabkan oleh pengaruh

gravitasi benda benda langit terutama bulan dan matahari. Pengaruh gravitasi benda

benda langit terhadap bumi tidak hanya menyebabkan pasang surut laut, tetapi juga

mengakibatkan perubahan bentuk bumi dan atmosfer.

(2)

Gambar 1.Spring tide

Gambar 2.Neap tide

Sumber: http://life.bio.sunysb.edu

Pasang purnama (spring tide) (gambar 1) adalah pasang surut yang terjadi pada saat posisi matahari, bumi, dan bulan berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu, akan dihasilkan pasang maksimum yang sangat tinggi dan surut minimum yang sangat rendah, juga dikenal dengan pasang besar (Surbakti, 2007).

Pasang perbani (neap tide) (gambar 2) adalah pasang surut yang terjadi pada saat posisi bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus terhadap bumi. Pada saat itu, akan dihasilkan pasang maksimum yang rendah dan surut minimum yang tinggi, juga dikenal dengan pasang kecil (Surbakti, 2007).

Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu : 1. Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide).

Dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut secara berurutan. Periode pasang surut rata-rata 12 jam 24 menit. Pasang surut jenis ini terdapat di selat malaka sampai laut andaman.

2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide).

Dalam satu hari terjadi satu kali pasang dan satu kali surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50 menit. Pasang surut tipe ini terjadi di perairan selat karimata.

3. Pasang surut campuran condong keharian ganda (mixed tide prevailing

semidiurnal ).

(3)

Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi tinggi periodenya berbeda. Pasang surut jenis ini banyak terdapat perairan indonesia timur.

4. Pasang surut campuran condong ke harian tunggal (mixed tide prevailing diurnal ).

Pada tipe ini dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda. Pasang surut jenis in biasa terdapat di daerah selat kalimantan dan pantai utara jawa barat.

komponen pasang surut digunakan untuk menentukan pasang surut didasarkan pada bilangan pada bilangan formzahl dimana :

𝐹 = (𝑂1) + (𝐾1) (𝑀2) + (𝑆2) Keterangan:

F = bilangan formzahl

K1 = konstanta harmonik tunggal oleh deklinasi bulan dan matahari O1 = konstanta harmonik tunggal oleh deklinasi bulan

M2 = konstanta harmonik ganda oleh bulan S2 = konstanta harmonik ganda oleh matahari

Klasifikasi sifat pasang surut tersebut adalah:

F ≤ 0,25 = semi diurnal

0,25 < F ≤ 1,5 = campuran condong semi diurnal

1,5 < F ≤ 3,0 = campuran condong diurnal

F > 3,0 = diurnal

(4)

Cara kerja :

Pengolahan data pasang surut dilakukan dengan Metode Admiralty dan di kerjakan dengan menggunakan program Microsoft excel. Perhitungan pasang surut dengan metode Admiralty dapat dilihat pada skema berikut :

Gambar 3. Metode pengolahan data pasang surut Data pengamatan pasang surut selama 29

piantan

Penyusunan hasil perhitungan harga X

1

,Y

1

,X

2

,Y

2

,X

4

, dan Y

4

Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y

Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y menggunakan konstanta pengali

Penyusunan hasil perhitungan harga X danY dari konstanta- konstanta pasut

Penyusunan hasil perhitungan besaran besaran

V,VI,PR,P,F,V’,V’’,V’’’,u,p,r,w,(1+W),g,A dan g

⁰

dari konstanta- konstanta pasut

Perhitungan besaran besaran w dan (1+W)

(5)

a. Data pengamatan pasang surut selama 29 piantan

Sebelum dilakukan pengolahan data pasut dilakukan terlebih dahulu smooting data

yang diperoleh pada saat pengukuran. Hal ini di lakukan untuk menghilangkan noise

kemudian data dimasukan kedalam tabel 1, kekanan menunjukan pengamatan dari

pukul 00:00 sampai 23:00 dan kebawah merupakan tanggal selama 29 hari pengamatan,

(6)

b. Penyusunan hasil perhitungan harga X

1

,Y

1

,X

2

,Y

2

,X

4

, dan Y

4

Pengisian data pada tabel 2 dilakukan dengan bantuan tabel 1 yaitu dengan mengalikan nilai pengamatan dengan harga pengali pada daftar 1 untuk setiap hari pengamatan.

Daftar 1

Tabel 2

(7)

c. Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y (Tabel 3).

Proses ini merupakan penjumlahan dari perhitungan pada langkah b.

1. Untuk X0 (+) merupakan penjumlahan semua data pada tanggal 1 mei 2015 sampai dengan 29 mei 2015.

2. Untuk X

1

,Y

1

,X

2

,Y

2

,X

4

, dan Y

4

merupakan penjumlahan tanda (+) dan (-), untuk mengatasi hasilnya tidak ada negatif maka ditambah dengan bilangan tertentu.

Hal ini dilakukan juga untuk kolom X

1

,Y

1

,X

2

,Y

2

,X

4

, dan Y

4.

(8)

d. Penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y menggunakan konstanta pengali (Tabel 4).

Mengisi seluruh kolom penyusunan hasil perhitungan harga X dan Y menggunakan konstanta pengali,diisi dengan data setelah penyelesaian hasil perhitungan harga X dan Y dengan bantuan konstanta pengali untuk menghitung harga X

00

, X10, Y10.

Index Tanda X Y X Y

Tambahan Jumlah

00 + 99733 99733

10 + 34395 65301

- 58000 58000 -23605 7301

12 + 19347 28187

- 15048 37114

(29) (-) 2000 2000 2299 -10927

1b + 9732 26338

- 18570 28236 -8838 -1898

13 + 18005 32907

- 16390 32394

(29) (-) 2000 2000 -385 -1487

1c + 16583 31397

- 16479 32229 104 -832

20 + 57525 56919

- 58000 58000 -475 -1081

22 + 30281 30775

- 27244 26144

(29) (-) 2000 2000 1037 2631

2b + 24696 23044

- 22836 23944 1860 -900

23 + 29719 29751

- 27806 27168

(29) (-) 2000 2000 -87 583

2c + 27773 27567

- 27717 27227 56 340

42 + 30039 30137

- 27962 27878

(29) (-) 2000 2000 77 259

4b + 23958 23942

- 24074 23954 -116 -12

44 + 29929 30209

- 28072 27806

(29) (-) 2000 2000 -143 403

4d + 24167 24024

IV - 23865 23872 302 152

(9)

e. Penyusunan hasil perhitungan harga X danY dari konstanta-konstanta pasut menggunakan bantuan daftar 1a (Tabel 5 dan 6).

Mengisi kolom kolom pada Tabel 5 dan kolom kolom pada tabel 6 dengan bantuan daftar 1a Tabel 5 dan Tabel 6 yang mempunyai 10 kolom, kolom kedua diisi pertama kali sesuai dengan perintah pada kolom 1 dan angka angkanya dilihat pada Tabel 6.

Untuk kolom 3,4,5,6,7,8,9 dan 10 dengan melihat angka angka pada kolom 2 dikalikan

dengan faktor pengali sesuai dengan kolom yang ada pada daftar 1a.

(10)

Tabel 5 dan 6

f. Penyusunan hasil perhitungan besaran besaran V,VI,PR,P,F,V’,V’’,V’’’,u,p,r,w,(1+W),g,A dan g0 dari konstanta- konstanta pasut (Tabel 7).

Format isian tabel 7

So M2 S2 N2 K1 O1 M4 MS4

V : Pr R Cos r

VI: Pr Sin r

Daftar 3a : P

Hasil hitung : f Hasil Hitung : 1+w

Hasil Hitung : V Hasil Hitung : u Hasil Hitung : w Daftar 3a (3b) : p Hasil Hitung : r Jumlah : s

g

PR / [P X f X (1 + W)] = A

(11)

Pengisian kolom kolom pada Tabel 7 dilakukan dengan bantuan Tabel 5,6,7, dan 8.

1. Baris 1 untuk V : PR cos r, merupakan penjumlahan semua bilangan pada kolom kolom V untuk masing masing kolom.

2. Baris 2 untuk VI : PR sin r, merupakan penjumlahan semua bilangan pada kolom kolom V untuk masing masing kolom.

3. Baris 3 untuk PR dicari dengan rumus PR

²

= (PR sin r)

²

+ (PR cos r)

²

4. Baris 4 untuk P didapat dari perhitungan harga X dan Y untuk masing masing S

0

, M

2

, S

2

, N

2

,K

1

, 0

1

, M

4

, dan MS

4

.

5. Baris 5 untuk f didapatkan dari daftar (table node factor f) atau dengan menggunakan perhitungan berikut ini.

Dapatkan nilai s, h, p dan N dari persamaan berikut : S = 277.02+(481267.89 * T )+(0.0011* T * T ) H = 280.19 + (36000.77* T ) + (0.0003* T * T) P = 334.39 + (4069.04* T )+(0.0103* T ^2) N = 259.16 - (1934.14* T ) + (0.0021* T * T) Y = tahun dari tanggal tengah pengamatan

D = jumlah hari yang berlalu dari jam 00.00 pada tanggal 1 januari tahun tersebut sampai jam 00.00 tanggal pertengahan pengamatan.

l = bagian integral tahun = ¼ ( Y – 1901 ) T = ( 365 (Y - 1900) + (D – 1) + l )* contoh :

Y = 2015

D = (januari = 31) + (februari = 28) + (maret = 31) + (april = 30) +(mei (tanggal tengah waktu pengamatan = 17) = 137

l = ¼ ( Y – 1901 )

= ¼ ( 2015 – 1901 ) = 28.5

T = ( 365 (Y - 1900) + (D – 1) + l)*

= ( 365 * (2015 – 1900) + (137 -1) + 28.5) / 36525

= 1.15

(12)

Setelah nilai Y,D, dan L didapatkan maka dilanjutkan dengan mencari nilai S,H,P,N S = 277.02+(481267.89 * T )+(0.0011* T * T )

= 277.02+(481267.89 * 1.15 )+(0.0011* 1.15 * 1.15 )

= 555490.8

H = 280.19 + (36000.77* T ) + (0.0003* T * T)

= 280.19 + (36000.77* 1.15 ) + (0.0003* 1.15 * 1.15 )

= 41812.41

P = 334.39 + (4069.04* T )+(0.0103* T ^2)

= 334.39 + (4069.04* 1.15 )+(0.0103* 1.15 ^2)

= 5028.644

N = 259.16 - (1934.14* T ) + (0.0021* T * T)

= 259.16 - (1934.14* 1.15 ) + (0.0021* 1.15 * 1.15 )

= -1972.154

Kemudian buat tabel pembantu seperti dibawah ini :

trunc(h) h (deg) h (rad)

s= 555490,8 1543,030 10,850 0,189

h= 41812,41 116,146 52,413 0,915

p= 5028,644 13,968 348,644 6,085

N= -1972,154 -5,478 187,846 3,279

p'= 283,2049 0,787 283,205 4,943

trunc (h) = nilai s * 360

h (deg) = (trunc (h) -INT(trunc (h)))*360

h (rad) = ((trunc (h) -INT(trunc (h)))*360)/(180/PI()) Nilai f :

fM2 = 1,0004 – 0,0373 cos N + 0,0002 cos 2N

= 1,0004 – 0,0373 cos 3,279 + 0,0002 cos 2 (3,279)

= 1,038

fK2 = 1,0241 + 0,2863 cos N + 0,0083 cos 2N – 0,0015 cos 3N

= 1,0241 + 0,2863 cos 3,279 + 0,0083 cos 2(3,279 ) – 0,0015 cos 3,279

= 0,750

(13)

fO1 = 1,0089 + 0,1871 cos N + - 0,0147 cos 2N + 0,0014 cos 3N

= 1,0089 + 0,1871 cos 3,279 + - 0,0147 cos 2(3,279 ) + 0,0014 cos 3(3,279)

= 0,808

fK1 = 1,0060 + 0,1150 cos N – 0,0088 cos 2N + 0,0006 cos 3N

= 1,0060 + 0,1150 cos 3,279 – 0,0088 cos 2(3,279 ) + 0,0006 cos 3(3,279)

= 0,883 fS2 = 1,0 (Tetap) fP1 = 1,0 (Tetap) fN2 = fM2 fM4 = (fM2)2 fMS4 = fM2

6. Baris 6 untuk (1+W) ditunggu dulu karena pengisiannya merupakan hasil dari kolom – kolom.

7. Baris 7 untuk V diperoleh dari persamaan berikut : Nilai V :

V M2 = -2s +2h

= -2(10,850) + 2(52,413)

= 83,127 V K1 = h + 90

= 52,413 + 90

= 142,413 V O1 = -2s + h + 270

= -2(10,850) + 52,413 +270

= 300,714 V K2 = 2h

= 2 (52,413)

= 104,827 V S2 = 0 (Tetap) V M4 = 2(V M2) V MS4 = VM2 = -2s +2h

8. Baris 8 untuk nilai u diperoleh dari daftar atau berdasarkan persamaan berikut.

(14)

Pertama dapatkan nilai s, h, p dan N dari persamaan yang telah dijelaskan sebelumnya pada langkah ke-5. Setelah nilai s, h, p dan N diperoleh maka nilai u pada masing- masing komponen dapat dihitung dengan persamaan berikut:

Nilai u :

u M2 = -2,14 sin N

= -2,14 sin 3,279

= 0,293

u K2 = -17,74 sin N + 0,68 sin N – 0,04 sin 3N

= -17,74 sin 3,279 + 0,68 sin 3,279– 0,04 sin 3(3,279)

= 2,622

u K1 = -8,86 sin N + 0,68 sin 2N – 0,07 sin 3N

= -8,86 sin 3,279 + 0,68 sin 2(3,279 ) – 0,07 sin 3(3,279)

= 1,421

u O1 = 10,80 sin N – 1,34 sin 2N + 0,19 sin 3N

= 10,80 sin 3,279 – 1,34 sin 2(3,279 ) + 0,19 sin 3(3,279 )

= -1,912 u S2 = 0 (Tetap) u P1 = 0 (Tetap) u M4 = 2 (uM2) u MS4 = u M2 u N2 = u M2

9. Baris 9 untuk w diperoleh dari skema-VIII.

10. Baris 10 untuk p diisi dengan harga p yang ada di daftar 1a sesuai dengan masing – masing

11. Baris 11 untuk r ditentukan dari : r arctan

_{𝑃𝑅 cos 𝑟}^{𝑃𝑅 sin 𝑟}

12. Baris 12 untuk g ditentukan dari : s = V + u + w + p + r

13. Baris 13 untuk g = s x 360

⁰

, maksudnya untuk mencari harga kelipatan 360

⁰

terhadap g, besaran tersebut diisikan pada baris ke 13.

14. Baris ke 14 untuk A ditentukan dengan rumus A =

_{𝑃𝑓(1+𝑤)}^𝑃𝑅

(15)

g. Perhitungkan besaran besaran w dan (1+w)

Tabel perhitungan besaran besaran w dan (1+w) dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu : 1. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk S

2

dan MS

4.

2. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk K

1

.

3. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk N

2.

w dan (1 + W) untuk S2 , MS4 VII :

K1 V VII : K1 u

Jumlah V + u

S2 : w/f

W/f

K2

F W W 1 + W

w dan (1 + W) untuk K1 VII : K1 : 2V

VII : K1 : u Jumlah : 2V + u

K1 : wf K1 : Wf

w W 1 + W

w dan (1 + W) untuk N2 VII : M2 : 3V

VII : N2 : 2V selisih (M2 - N2)

N2 : w

N2 : 1+W

(16)

h. Interpolasi sudut untuk (1+w)

i. Tahapan Perhitungan

1. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk S

2

dan MS

4

a. Baris 1 adalah harga V untuk K

1

(Baris ke 7 Tabel ke 7).

V = 142

b. Baris 2 adalah harga u untuk K

1

(Baris ke 8 Tabel ke 7).

u = 1

c. baris 3 adalah penjumlahan V dan u atau (V+u) merupakan sudut.

V + u = 142 + 1 = 143

d. Baris 4 adalah w/f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan (1+w).

e. Baris 5 adalah w/f diperoleh dengan cara interpolasi, didapatkan dari nilai w/f S2 *PI

Komponen S2:

A = (1+W) cos w = 1 + 0,272 cos (2h + uK2) + 0,059 cos (h - 282) B = (1+W) sin w = 0,272 sin (2h + uK2) - 0,059 sin (h - 282)

W/f S2 = (B/sin(atan(B/A)))-1

w/f S2 = atan(B/A) w/f s2 *PI

Komponen K1:

A = (1+W) cos w = 1 - 0,331 cos (2h + uK1)

B = (1+W) sin w = 0,331sin (2h-

uK1)

WfS2 = (B/sin(atan(B/A)))-1

wfK1 = atan (B/A) w/f K1 *PI

Komponen N2:

A = (1+W) cos w = 1+ 0,189 cos (2h - 2p) B = (1+W) sin w = 0,189 sin (2h - 2p)

(1+WN2) = sqrt(AA+BB)

wN2 = atan (B/A) w/f N2 *PI

(17)

f. Baris 6 adalah f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai f, didapatkan dari nilai pada tabel interpolasi W/f S2

g. Baris 7 adalah w diperoleh dengan cara : w = w/f (baris 4/baris 6) h. Baris 8 adalah W diperoleh dengan cara : W = W/f (baris 5) x f(baris 6).

i. Baris 9 adalah (1+w) diperoleh dengan cara : 1 +W (baris 8).

2. Untuk menghitung (1+w) dan w untuk K

1

:

a. Baris 1 adalah harga 2V untuk K1(Baris ke 7 Tabel ke 7).

b. Baris 2 adalah harga u untuk K1(Baris ke 8 Tabel ke 7).

c. Baris 3 adalah penjumlahan 2V dan u atau (2V + u) merupakan sudut.

d. Baris 4 adalah w/f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan 1+ w.

e. Baris 5 adalah W/f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan 1+ w.

f. Baris 6 adalah f diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai f.

g. Baris 7 adalah w diperoleh dengan cara : w =

𝑤

𝑓(𝑏𝑎𝑟𝑖𝑠 4) 𝑓 (𝑏𝑎𝑟𝑖𝑠 6)

h. Baris 8 adalah W diperoleh dengan cara : W =

𝑊

𝑓(𝑏𝑎𝑟𝑖𝑠 4) 𝑓 (𝑏𝑎𝑟𝑖𝑠 6)

i. Baris dalah (1+w) diperoleh dengan cara : 1+ W (baris 8)

3. Untuk menghitung (1+W) dan w untuk N

2

:

a. Baris 1 adalah harga 3V untuk M

2

(Baris ke 7 Tabel ke 7).

.

b. Baris 2 adalah harga 2V untuk N

2

(Baris ke 8 Tabel ke 7).

c. Baris 3 adalah selisih 3V dan 2V atau (3V-2V) merupakan sudut.

d. Baris 4 adalah w diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan (1+w).

e. Baris 5 adalah 1 +W diperoleh dengan cara interpolasi menggunakan nilai w dan

(1+w).

(18)

Tabel akhir

Daftar Pustaka

Surbakti H. 2007. Pasang Surut. http://surbakti77.wordpress.com/2007/09/03/

pasang-surut/ [27 April 2015].

Ongkosongo, O., S, R. 1989. Asean- Australia Cooperative Program on marine science ProjectI : tides and tidal phenomena: Pasang surut. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Pusat Penelitian Dan Pengembangan Oseanologi. Jakarta

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

KONSTANTA HARMONIK

So M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 M4 MS4

A cm

143 6 2 1 0.6 54 46 18 1.4 1

g