PEMODELAN POLA ARUS LAUT PERMUKAAN DI PERAIRAN INDONESIA
MENGGUNAKAN DATA SATELIT ALTIMETRI JASON-1
RAHMA WIDYASTUTI(3506 100 005)
TEKNIK GEOMATIKA ITS - SURABAYA
Pembimbing :
Eko Yuli Handoko,ST.MT
Ir. Suntoyo, Meng,PhD
Latar Belakang
a) Dewasa ini arus laut banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan yang menunjang kehidupan manusia. Akan tetapi, penelitian tentang arus laut itu sendiri masih sedikit dilakukan terutama di wilayah perairan Indonesia yang memiliki luas perairan 6,1 km2 (BAKOSURTANAL, 2006).
b) Arus laut permukaan merupakan gerakan massa air pada kedalaman kurang dari 200 m yang berpindah dari satu tempat yang bertekanan udara tinggi ke tempat lain yang bertekanan udara rendah yang sangat luas dan terjadi pada seluruh lautan di dunia yang disebabkan oleh pengaruh angin yang berhembus di permukaan laut.
c) Satelit altimetri merupakan satelit yang didesain oleh NASA dan CNES khusus untuk mempelajari dinamika lautan. Salah satu misi dari satelit ini adalah dengan diluncurkannya satelit altimetri Jason-1 yang obyek penelitiannya antara lain adalah untuk penentuan kecepatan angin di atas permukaan laut, penentuan karakterisik arus serta pengamatan topografi muka air laut.
d) Dengan adanya misi dari sistem satelit altimetri Jason-1 di atas, sehingga dapat digunakan sebagai dasar untuk pembuatan suatu model pola arus laut permukaan yang disebabkan oleh adanya angin pada permukaan air laut. Data dari satelit Altimetri Jason-1 diolah dengan menggunakan software MATLAB 8.0. Pemodelan pola arus laut ini dilakukan setiap cycle dalam kurun waktu tahun 2002-2009.
Perumusan Masalah
Bagaimana proses pemodelan pola pergerakan arus laut permukaan di perairan Indonesia dari data satelit altimetri Jason-1 pada tahun
2002 hingga 2009.
Batasan Masalah Batasan Masalah
1. Pola Arus Laut yang dimodelkan adalah arus laut permukaan di wilayah perairan Indonesia.
2. Data yang digunakan adalah data satelit Altimetri Jason-1
periode tahun 2002-2009.
Tujuan
untuk mengetahui proses dan mendapatkan model pola arus laut di perairan Indonesia tahun 2002-2009 dari data satelit altimetri Jason-1 serta melakukan analisa dari hasil pemodelan tersebut.
Manfaat Manfaat
1) Mengetahui proses pemodelan pola arus laut permuakaan di perairan Indonesia
2) Mendapatkan model Pola Arus di perairan Indonesia dari data satelit altimetri Jason-1 tahun 2002-2009.
3) Mendapatkan hasil analisa dari pemodelan Pola Arus yang
nantinya diharapkan dapat bermanfaat untuk penelitian-
penelitian selanjutnya.
Arus Laut Permukaan
Arus Laut Permukaan merupakan gerakan massa air yang disebabkan oleh angin yang berhembus di permukaan laut pada kedalaman kurang dari 200 m yang berpindah dari satu tempat yang bertekanan udara tinggi ke tempat lain yang bertekanan udara rendah yang sangat luas dan terjadi pada seluruh lautan di dunia.
(Gross,M.G,1990)
Faktor-Faktor yang mempengaruhi pergerakan arus laut : (Gross,M.G,1990) 1. Angin
2. Topografi muka laut 3. Salinitas
4. Suhu 5. Gravitasi
6. Gerak Rotasi Bumi 7. Konfigurasi Benua
Angin
ANGIN merupakan udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya.
Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.
Faktor-Faktor yang mempengaruhi terjadinya angin:
1. Gradien Barometris
Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin.
2. Letak Tempat
Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat daripada yang berada jauh dari khatulistiwa.
3. Tinggi Tempat
Semakin tinggi tempat, semakin kencang angin yang bertiup. Hal ini dikarenakan pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara.
4. Waktu
Di siang hari, angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari.
Satelit Altimetri Jason-1
Satelit altimetri merupakan satelit yang didesain oleh NASA dan
CNES khusus untuk mempelajari dinamika lautan. Salah satu misi dari
satelit ini adalah dengan diluncurkannya satelit altimetri Jason-1 pada 7
Desember tahun 2001 yang obyek penelitiannya antara lain adalah untuk
penentuan kecepatan angin di atas permukaan laut, penentuan
karakterisik arus serta pengamatan topografi muka air laut.
Lokasi Penelitian
L i n
t a n
Bujur n
g
Lokasi : Perairan Indonesia
Koordinat Geografis : 6°08' LU - 11°15' LS, dan 94°45' BT - 141°05' BT
Data dan Peralatan
Data-data yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Data dari satelit altimetri Jason-1 dalam format biner GDR
tahun 2002-2009.
2. Data RADS satelit Jason-1 periode 2002-2009.
Peralatan yang digunakan dalam pengolahan data dan pemodelan Peralatan yang digunakan dalam pengolahan data dan pemodelan antara lain:
1. Hardware
Laptop Accer seri 4520
Printer Canon 1980i 2. Software
Software MATLAB 8.0
Software Ms.Excel 2007, Ms.Word 2007, Ms. Powerpoint
2007, Windows Movie Maker
Tahap Penelitan
Tahap Identifikasi Awal
Tahap Pengumpulan Data
Satelit Jason-1
Pemilihan Data Sesuai KriteriaKonversi dan Kontrol Kualitas Data
Perhitungan kecepatan angin terhadap
Tahap Akhir
Perhitungan kecepatan angin terhadap vektor u dan v
Perhitungan kecepatan arus
Penentuan Arah Arus terhadap u dan v
Perhitungan SSH dan SST
Griding Griding
Tahap Pengolahan Data
Satelit Jason-1
Tahap Pengolahan Data
Penentuan Lokasi Pemilihan DataKonversi dan Kontrol Kualitas Data
Uji Validasi Data Memenuhi
Kriteria Ya
Penggabungan Data
Perhitungan Vektor Kecepatan Angin
Menghitung SSH beserta pemberian koreksi Ya
Tidak Tidak
Kecepatan Angin
Perhitungan Kecepatan Arus Laut Permukaan
Kecepatan Arus Laut Permukaan
Perhitungan Arah Pergerakan Arus Laut Permukaan terhadap vektor u dan v
Arah Pergerakan Arus Laut Permukaan
SSH Terkoreksi
SST Terkoreksi Menghitung SST beserta
pemberian koreksi pemberian koreksi
Griding
Pemodelan Pola Arus
Uji Hasil Pemodelan
Modeling Pola Arus Laut Permukaan
Sesuai
Tidak Sesuai
Data Biner Satelit Jason-1
Hasil Konversi Data Menjadi Data
ASCII
Validasi Hasil Konversi
Hasil validasi menunjukkan bahwa data hasil konversi MATLAB dan data RADS berada pada satu garis lurus, hal ini berarti konversi telah dilakukan dengan benar.
Validasi Arah Arus Laut Permukaan Di Indonesia
Pemodelan Pola Arus Laut Permukaan Cycle 003
Hasil validasi antara pola pergerakan arus laut dengan arah pergerakan angin telah menunjukkan pola yang searah. Dengan demikian maka hasil pemodelan
pola arus laut permukaan adalah benar.
Pemodelan Arah Pergerakan Angin Cycle 003
Pola pergerakan arus laut permukaan yang terjadi karena pengaruh angin terbagi menjadi 2 arah pergerakan yakni :
Analisa Pola Pergerakan Dan Kecepatan Arus Laut Permukaan Di Perairan Indonesia
1. Arus yang bergerak dari arah barat (Benua Asia) yang berbatasan dengan Samudera Hindia menuju ke arah timur (Benua Australia), dikarenakan pengaruh angin muson barat, rata-rata pola pergerakan arus ini terjadi pada kisaran bulan rata-rata pola pergerakan arus ini terjadi pada kisaran bulan Desember-Februari.
2. Arus yang bergerak dari arah timur yang berbatasan dengan
Benua Australia menuju ke arah barat (Benua Asia),
dikarenakan pengaruh angin muson timur, rata-rata pola
pergerakan arus ini terjadi pada kisaran bulan Juni-Agustus.
Di samping itu ada masa pancaroba yakni masa peralihan pergantian antara angin muson barat menuju angin muson timur ataupun sebaliknya.
Masa ini terjadi di antara bulan terjadinya angin Analisa Pola Pergerakan Dan Kecepatan Arus
Laut Permukaan Di Perairan Indonesia
Masa ini terjadi di antara bulan terjadinya angin
muson barat dan angin muson timur. Pada saat terjadi
masa peralihan ini pola pergerakan arus laut
permukaan cenderung tidak teratur dengan kecepatan
arus laut yang rata-rata adalah arus lemah.
Tabel Nilai Kecepatan Arus Laut Tahun 2002
No Cycle-
Lintang Bujur SST(m) Kec. Rata-rata
Tanggal Arus Laut(cm/s) Kec.Arus Laut (cm/s)
1 cycle003 0,25 105,50 0,91 3.133
04-Feb -11,00 102,50 1,51 9 634
2 cycle004 0,25 107,00 0,72 5.963
14-Feb -8,75 113,75 0,82 58 623
3 cycle005 0,25 134,00 0,70 3.508
23-Feb -6,50 103,25 1,08 11 398
4 cycle007 -1,25 99,50 1,08 1.002
15-Mar -5,75 117,50 1,11 29 270
5 cycle010 0,25 97,25 0,71 3.467
14-Apr 5,50 96,50 1,47 30 283
6 cycle011 0,25 132,50 0,97 1.916
24-Apr 5,50 96,50 1,64 15 354
7 cycle012 0,25 97,25 0,99 5.286
04-Mei -4,25 118,25 1,68 13 497
8 cycle013 0,25 140,00 1,17 2.585
14-Mei -11,00 102,50 1,59 26 404
9 cycle014 0,25 129,50 0,47 2.294
24-Mei -1,25 99,50 1,53 10 496
10 cycle015 0,25 134,00 0,85 3.752
03-Jun 5,50 96,50 1,80 28 560
11 cycle016 0,25 132,50 1,03 4.380
12-Jun 3,25 140,75 1,16 25 427
12 cycle017 0,25 125,75 -0,11 4.285
22-Jun 5,50 96,50 1,87 26 726
13 cycle018 0,25 95,75 1,16 3.690
02-Jul -4,25 118,25 1,45 55 752
14 cycle019 0,25 129,50 0,49 4.967
12-Jul -5,75 95,00 1,07 43 610
14 610
12-Jul -5,75 95,00 1,07 43
15 cycle020 0,25 129,50 0,52 3.736
22-Jul 5,50 96,50 1,76 18 567
16 cycle021 0,25 129,50 0,56 3.372
01-Agust 4,75 98,75 0,71 52 648
17 cycle022 0,25 124,25 0,40 3.850
11-Agust 4,75 98,75 0,67 40 783
18 cycle023 0,25 129,50 0,46 3.819
21-Agust -11,00 128,00 1,04 23 583
19 cycle024 0,25 129,50 0,40 3.136
31-Agust 1,00 140,00 1,12 21 547
20 cycle025 0,25 129,50 0,44 2.642
10-Sep 5,50 96,50 1,62 21 520
21 cycle026 0,25 107,00 0,55 2.153 501
20-Sep 2,50 123,50 1,02 13
22 cycle027 0,25 132,50 0,93 3.832
30-Sep 4,75 98,75 0,62 17 536
23 cycle028 0,25 95,75 1,08 1.869
09-Okt -9,50 122,00 1,62 13 473
24 cycle029 0,25 134,00 0,61 2.114
19-Okt 5,50 96,50 1,80 6 260
25 cycle030 0,25 132,50 0,85 1.566
29-Okt -4,25 118,25 1,63 19 289
26 cycle031 -6,50 103,25 1,04 1.100 290
08-Nop 4,75 113,00 1,78 10
27 cycle032 0,25 132,50 0,89 3.320
18-Nop -8,75 113,00 1,20 19 425
28 cycle033 0,25 135,50 0,77 3.453 263
28-Nop -8,75 113,00 1,35 17
29 cycle034 0,25 139,25 1,03 1.829
08-Des -5,75 131,75 0,66 4 299
30 cycle035 -0,50 108,50 0,73 2.128 308
18-Des -8,75 113,00 1,41 10
31 cycle036 0,25 95,75 1,22 3.729
28-Des -1,03 96,50 1,24 24 406
Tabel kecepatan arus laut hasil perhitungan
N o
Tahu n
Kecepatan maksimal Arus
Laut Rata-rata Kecepatan Minimal Arus Laut Rata-rata Kec. Rata-rata Lintang
(0) Bujur(0) Kec.
Arus(cm/s)
Kec. maks arus(cm/s)
Lintang
(0) Bujur(0) Kec.
Arus(cm/s)
Kec. min arus(cm/s)
Arus Laut(cm/s)
1 2002 0.25 107,000 5963,14 3157,23 -5,75 131,75 4,18 22,86 475,19
2 2003 0.25 132,500 7523,52 3219,65 4,75 128,00 3,25 23,04 496,27
3 2004 0.25 95,750 12148,85 3388,35 -9,50 122,00 3,16 21,70 481,35
4 2005 0.25 129,500 6538,14 3642,90 -8,75 113,00 4,55 24,46 468,48
5 2006 0.25 95,750 6735,81 3781,71 1,00 126,50 4,53 44,93 553,17
6 2007 0.25 137,000 7684,44 3346,49 -11,00 102,50 3,10 24,39 513,40
7 2008 0.25 95,750 5657,30 3284,20 -7,25 137,00 4,98 28,18 482,49
8 2009 0.25 97,250 7167,48 3734,47 -7,25 98,75 4,70 27,21 465,32
