Pasang Surut Air Laut : Pendahuluan

March 16, 2017
Yuwono Wikan Driyogo
A. Definisi Pasang Surut 
Pasang surut (ocean tide) adalah sebuah fenomena naik dan turun permukaan air laut yang disebabkan oleh pengaruh gaya tarik benda-benda langit terutama bulan dan matahari, yang mana fenomena naik dan turn permukaan air laut bergerak secara periodik. (Poerbandono, 2005)  

B. Pembentukan Pasang Surut
Menurut Iskandar (2009) Pembentukan pasang surut air laut diakibatkan oleh gaya pembangkit pasang surut. Gaya pembangkit pasang surut ini disebabkan adanya Resultan dari gaya tarik bulan dan gaya centrifugal. Secara keseluruhan gaya tarik bulan diimbangi oleh gaya centrifugal. Namun disetiap titik tidak selalu gaya tarik bulan diimbangi oleh gaya centrifugal. Keseimbangan kedua gaya inilah yang membuat bumi dan bulan tetap berada posisinya masing-masing seperti gambar di bawah ini.
 Pengaruh benda langit terhadap pasang surut

Di dalam Phyical Oceanography of the South East Asian Waters karangan Wyrtki (1961), 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 disuatu perairan seperti, topogafi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan
Baca Juga : Sedimentologi

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 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 bidang 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. 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 (Priyana,1994)
 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 (Priyana,1994)
Sedangkan Menurut Ilahude (1999), pasang surut dibangkitkan oleh beberapa faktor, yaitu: 
  1. Edaran bulan (Moon Revolution), menurut orbit ekliptik sekeliling bumi dalam jangka 29 ½ hari.
  2. Edaran bumi (Earth Revolution), menurut orbit ekliptik sekeliling matahari dalam jangka 365 ¼ hari.
  3. Putaran bumi (Earth Rotation) pada sumbunya sendiri dalam jangka 24 jam (1 hari).

Ketinggian pasang air laut bervariasi dari hari-kehari mengikuti posisi relatif antara matahari dan bulan terhadap bumi. Pada saat bulan dan matahari terletak sejajar terhadap bumi maka gaya keduanya akan bergabung sehingga menyebabkan terjadinya pasang dengan kisaran terbesar baik naik maupun turun (pasang purnama). Pada saat matahari dan bulan membentuk sudut siku-siku terhadap bumi, maka gayatarik bulan dan matahari terhadap bumi saling melemahkan sehingga terjadi kisaran pasang yang minimum (pasang perbani) (Nybakken, 1992).
Edaran bumi mengelilingi matahari dan edaran bulan mengelilingi bumi (Illahude,1999)

C. Tipe Pasang Surut
Perairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkit pasang surut,sehingga terjadi tipe pasut yang berlainan di sepanjang pesisir.
Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu :
  • Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan satu kali surut.  Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa. 
  • Pasang surut semi diurnal.  Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang hampir sama tingginya.  
  • Pasang surut campuran.  Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diurnal, dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut diurnal.

Tipe pasang surut
Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu :
    • Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide) Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini terdapat di Selat Karimata 
    • 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 diSelat Malaka hingga Laut Andaman. 
    • 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 sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.  
    • Pasang surut campuran condong harian ganda (mixed tide prevailing semi diurnal). Dalam satu hari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut tetapi tinggi dan   periodenya berbeda.

      Beberapa tipe pasang surut
      D. Beberapa alat prngukuran pasang surut diantaranya sebagai berikut : 
      1.Tide 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 pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut.  Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu, alumunium atau bahan lain yang di cat anti karat.
      Syarat pemasangan papan pasut adalah :
      • Saat pasang tertinggi tidak terendam air dan pada surut terendah masih tergenang oleh air
      • Jangan dipasang pada gelombang pecah karena akan bias atau pada daerah aliran sungai (aliran debit air).
      • Jangan dipasang didaerah dekat kapal bersandar atau aktivitas yang menyebabkan air bergerak secara tidak teratur
      • Dipasang pada daerah yang terlindung dan pada tempat yang mudah untuk diamati dan dipasang tegak lurus
      • Cari tempat yang mudah untuk pemasangan misalnya  dermaga sehingga papan mudah dikaitkan
      • Dekat dengan bench mark atau titik referensi lain yang ada sehingga data pasang surut mudah untuk diikatkan terhadap titik referensi
      • Tanah dan dasar laut atau sungai tempat didirikannya papan harus stabil
      • Tempat didirikannya papan harus dibuat pengaman dari arus dan sampah

      2.Tide gauge.
      Merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan otomatis.  Alat ini memiliki sensor yang dapat mengukur ketinggian permukaan air laut yang kemudian direkam ke dalam komputer.  Tide gauge terdiri dari dua jenis yaitu : 
      • Floating tide gauge (self registering)Prinsip kerja alat ini berdasarkan naik turunnya permukaan air laut yang dapat diketahui melalui 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.
      • Pressure tide gauge (self registering)Prinsip kerja pressure tide gauge hampir sama dengan floating tide gauge, 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 pasang surut

      3. Satelit.
      Sistem satelit altimetri berkembang sejak tahun 1975 saat diluncurkannya sistem satelit Geos-3.  Pada saat ini secara umum sistem satelit altimetri mempunyai tiga objektif ilmiah jangka panjang yaitu mengamati sirkulasi lautan global, memantau volume dari lempengan es kutub, dan mengamati perubahan muka laut rata-rata (MSL) global. 
      Prinsip Dasar Satelit Altimetri adalah satelit 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 ke permukaan laut. Karena tinggi satelit di atas permukaan ellipsoid referensi diketahui maka tinggi muka laut (Sea Surface Height atau SSH) saat pengukuran dapat ditentukan sebagai selisih antara tinggi satelit dengan jarak vertikal.  
      Variasi muka laut periode pendek harus dihilangkan sehingga fenomena kenaikan muka laut dapat terlihat melalui analisis deret waktu (time series analysis).  Analisis deret waktu dilakukan karena kita akan melihat variasi temporal periode panjang dan fenomena sekularnya (http://gdl.geoph.itb.ac.id)
      E. Peramalan Pasang Surut
      Pasang surut bersifat periodik sehingga dapat diramalkan.
      Data diolah dengan menggunakan metode Admiralty. Metode Admiralty biasanya digunakan untuk menganalisa data hasil pengamatan pasang surut selama 15 hari dengan interval 30 menit. Hasil pengolahan data dengan Metode Admiralty adalah besarnya amplitudo (A) dan beda fase (g) untuk 9 komponen pasang surut M2, S2, N2, K1, O1, M4, MS4, K2, dan P1 serta S0  muka air laut rata-rata (Mean Sea Level), kemudian menentukan tipe pasang surutnya. Misalkan ada sebuah data di bawah ini.
      Pasang surut selama 15 hari per jam
      Hasil akhir pengolahan
      Grafik pengamatan pasang surut
      Data pasang surut perairan diolah menggunakan metode admiralty dan menghasilkan komponen pasang surut. Komponen pasang surut ini kemudian dianalisis dan digunakan untuk mengetahui MSL, HHWL, LLWL dan tipe pasang surut. Nilai MSL (Mean Sea Level) adalah 64 cm, HHWL (Highest High Water Level) sebesar 118 cm dan LLWL (Lowest Low Water Level) sebesar 10 cm. 
      Dengan membaca grafik diatas dan hasil nilai F =  1,70463, dapat diketahui bahwa tipe pasang surutnya pada perairan tempat penelitan adalah Pasang Surut Campuran Condong Harian Tunggal.

      F. Daftar Istilah pada pasang surut

      • Mean Sea Level (MSL) atau Duduk Tengah adalah muka laut rata-rata pada suatu periode pengamatan yang panjang, sebaiknya selama 18,6 tahun.
      • Mean Tide Level (MTL) adalah rata-rata antara air tinggi dan air rendah pada suatu periode waktu.
      • Mean High Water (MHW) adalah tinggi air rata-rata pada semua pasang tinggi.
      • Mean Low Water (MLW) adalah tinggi air rata-rata pada semua surut rendah.
      • Mean Higher High Water (MHHW) adalah tinggi rata-rata pasang tertinggi dari dua air tinggi harian pada suatu periode waktu yang panjang.Jika hanya satu air tinggi terjadi pada satu hari, maka air tinggi tersebut diambil sebagai air tinggi terttinggi.
      • Mean Lower High Water (MLHW) adalah tinggi rata-rata air terendah dari dua air tinggi harian pada suatu periode waktu yang panjang.Hal ini tidak akan terjadi untuk pasut harian (diurnal).
      • Mean Higher Low Water (MHLW) adalah tinggi rata-rata air tertinggi dari dua air rendah harian pada suatu periode waktu yang panjang.Hal ini tidak akan terdapat pada pasut diurnal.
      • Mean Lower Low Water (MLLW) adalah tinggi rata-rata air terendah dari dua air rendah harian pada suatu periode waktu yang panjang.Jika hanya satu air rendah terjadi pada satu hari, maka harga air rendah tersebut diambil sebagai air rendah terendah.
      • Mean High Water Springs (MHWS) adalah tinggi rata-rata dari dua air tinggi berturut-turut selama periode pasang purnama, yaitu jika tunggang (range) pasut itu tertinggi.
      • Mean Low Water Springs (MLWS) adalah tinggi rata-rata yang diperoleh dari dua air rendah berturut-turut selama periode pasang purnama.
      • Mean High Water Neaps (MHWN) adalah tinggi rata-rata dari dua air tinggi berturut-turut selama periode pasut perbani (neap tides), yaitu jika tunggang (range) pasut paling kecil.
      • Mean Low Water Neaps (MLWN) adalah tinggi rata-rata yang dihitung dari dua air berturut-turut selama periode pasut perbani.
      • Highest Astronomical Tide (HAT)/Lowest Astronomical Tide (LAT) adalah permukaan laut tertinggi/terendah yang dapat diramalkan terjadi di bawah pengaruh keadaan meteorologis rata-rata dan kombinasi keadaan astronomi.Permukaan ini tidak akan dicapai pada setiap tahun.HAT dan LAT bukan permukaan laut yang ekstrim yang dapat terjadi, storm surges mungkin saja dapat menyebabkan muka laut yang lebih tinggi dan lebih rendah.Secara umum permukaan (level) di atas dapat dihitung dari peramalan satu tahun.Harga HAT dan LAT dihitung dari data beberapa tahun.
      • Mean Range (Tunggang Rata-rata) adalah perbedaan tinggi rata-rata antara MHW dan MLW.
      • Mean Spring Range adalah perbedaan tinggi antara MHWS dan MLWS.
      •  Mean Neap Range adalah perbedaan tinggi antara MHWN dan MLWN.
      • Low Water Spring (LWS) adalah muka air laut surut terendah. LWS nantinya akan dikaitkan dengan data hasil survey topografi dan penggambaran peta batimetri. Peta inilah nantinya yang akan digunakan untuk merencanakan penempatan dermaga pada kedalaman tertentu (sesuai spesifikasi kapal yang bersandar).
      • High Water Spring (HWS) adalah muka air laut pasang tertinggi. Sebagai catatan bahwa perbedaan antara LWS dengan HWS disebut pasang surut rencana.
      • Mean Sea Level (MSL) adalah muka air laut rerata.

      Sumber :

      • Iskandar, T. 2009. Prediksi Pasang Surut Laut di Selat Malaka Dengan Menggunakan Model Hamsom. Tesis. Universitas Sumatera Utara, Medan
      • Poerbandono dan Djunarsjah. Survey Hidrografi.Bandung: Refika Aditama, 2005.
      • Wyrtki, 1961. Physical Oceanography of the Southeast Asian waters. La Jolla, California: The University of California, Scripp
      • Priyana, 1994. Studi pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok. Nusa Tenggara Barat. Skripsi. Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanandan Kelautan.Institut Pertanian Bogor
      • Ilahude, A.G.1999. Pengantar Ke Oseanografi Fisika. Pusat dan Pengembangan 
      • Nybakken, J.W., 1992. (Terjemahan: H.M. Eidman et al) Biologi Laut Suatu Pendekatan Ekologis. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
      • Dronkers, J. J. 1964. Tidal Computations in rivers and coastal waters. North-Holland Publishing Company. Amsterdam
      • (http://gdl.geoph.itb.ac.id)

      Leave a Reply

      Your email address will not be published. Required fields are marked *

      Copyright © Driyogo.com
      Designed & Optimized by AriefSEO 2022
      Kontak WA