Yudith Christianti. 2018. Makalah Pasang Surut Air Laut. Oseanografi-Meteorologi (hal. 7-26)
BAB II
ISI
2.1 Pengertian Pasang Surut
Pasang surut air laut merupakan salah satu dari 3 gerak air laut selain gelombang laut dan arus laut. Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) 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.
Pasang merupakan kondisi atau keadaan dimana air laut naik daripada biasanya. Sementara surut merupakan kondisi dimana permukaan air laut turun daripada biasanya. Pada intinya, pasang surut merupakan fenomena pergerakan naik ataupun turunnya posisi permukaan perairan laut secara berkala yang disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi bulan dan matahari. Ada tiga sumber gaya yang saling berinteraksi yaitu, laut, matahari, dan bulan.
Pasang laut menyebabkan perubahan kedalaman perairan dan mengakibatkan arus pusaran yang dikenal sebagai arus pasang, sehingga perkiraan kejadian pasang sangat diperlukan dalam navigasi pantai. Wilayah pantai yang terbenam sewaktu pasang naik dan terpapar sewaktu pasang surut, disebut mintakat pasang. Periode pasang laut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Panjang periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit.
Tabel pasang surut dapat digunakan untuk menemukan waktu yang diprediksi dan amplitudo (atau "rentang pasang surut") dari pasang surut di setiap lokasi tertentu. Prediksi dipengaruhi oleh banyak faktor termasuk penyelarasan Matahari dan Bulan, fase dan amplitudo pasang (pola pasang di laut dalam), sistem amphidromic lautan, dan bentuk garis pantai dan dekat pantai batimetri. Namun hal tersebut hanya prediksi, waktu aktual dan ketinggian pasang dipengaruhi oleh angin dan tekanan atmosfer. Beberapa garis pantai mengalami pasang surut semi diurnal (dua pasang tinggi dan rendah yang hampir sama setiap hari). Lokasi lain mengalami pasang surut diurnal (hanya satu pasang tinggi dan rendah setiap hari). Ada juga lokasi lain yang mengalami pasang surut campuran.
Pasang surut bervariasi pada rentang waktu mulai dari jam ke tahun karena sejumlah faktor, yang menentukan interval lunitidal. Untuk membuat catatan yang akurat, pengukur pasang surut di stasiun tetap mengukur ketinggian air dari waktu ke waktu. Pengukur mengabaikan variasi yang disebabkan oleh gelombang dengan periode yang lebih pendek dari menit. Data ini dibandingkan dengan tingkat referensi (atau datum) biasanya disebut permukaan laut rata-rata.
Gambar 1. Teluk Fundy saat pasang (kiri) dan surut (kanan).
Tidal Range (Rentang Pasut)
Rentang pasang surut adalah perbedaan vertikal antara pasang tertinggi dan surut terendah. Tidal range di setiap lokasi dapat berbeda karena:
Secondary tidal waves
Efek Shoaling (Kedalaman)
Konfigurasi dari garis pantai
Efek Meteorologi
Perubahan pasang berlangsung melalui tahapan berikut:
Permukaan laut naik selama beberapa jam, meliputi zona intertidal; air pasang.
Air naik ke tingkat tertinggi, mencapai air pasang.
Permukaan laut jatuh selama beberapa jam, mengungkapkan zona intertidal; air surut.
Air berhenti jatuh, mencapai air surut.
Zona Intertidal
Zona intertidal, juga dikenal sebagai zona pasang surut dan kadang-kadang disebut sebagai zona litoral, adalah daerah yang berada di atas air pada saat pasang surut dan di bawah air pada saat pasang naik (dengan kata lain, daerah antara tanda air pasang). Daerah ini dapat mencakup berbagai jenis habitat, dengan berbagai jenis hewan, seperti bintang laut, landak laut, dan banyak spesies karang. Daerah yang terkenal juga termasuk tebing curam berbatu, pantai berpasir, atau lahan basah (misalnya lumpur yang luas). Daerah dapat menjadi sempit, seperti di pulau-pulau Pasifik yang hanya memiliki rentang pasang surut yang sempit, atau dapat mencakup banyak meter dari garis pantai di mana dangkal lereng pantai berinteraksi dengan kunjungan pasang surut yang tinggi.
Arus berosilasi yang dihasilkan oleh gelombang dikenal sebagai arus pasang surut. Saat bahwa arus pasang surut berhenti disebut air pasang surut. Pasang kemudian membalik arah dan dikatakan berputar. Air pasang surut biasanya terjadi di dekat air yang tinggi dan air yang rendah. Tapi ada lokasi di mana saat-saat pasang berbeda secara signifikan dari air tinggi dan rendah.
Pasang surut umumnya semi diurnal (dua perairan tinggi dan dua air rendah setiap hari), atau diurnal (satu siklus pasang surut per hari). Dua air yang tinggi pada hari tertentu biasanya tidak sama tinggi (ketidaksetaraan harian); ini adalah air yang lebih tinggi dan air yang lebih rendah di permukaan air pasang. Demikian pula, dua air rendah setiap hari adalah air rendah yang lebih tinggi dan air rendah yang lebih rendah. Ketimpangan harian tidak konsisten dan umumnya kecil ketika Bulan berada di atas garis ekuator atau khatulistiwa.
Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atmosfer (atmospheric tide), pasang surut laut (oceanic tide) dan pasang surut bumi padat (tide of the solid earth). 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.
Gravitasi bulan merupakan pembangkit utama pasut. Walaupaun massa matahari jauh lebih besar dibanding massa bulan, namun karena jarak bulan yang jauh lebih dekat ke bumi dibanding matahari, matahari hanya memberikan pengaruh yang lebih kecil terhadap pembangkit pasut di bumi. Rasio massa bulan:bumi adalah sekitar 1:85, sedangkan rasio massa bulan:matahari adalah sekitr 1:3,18x105. Jarak rata-rata pusat massa bumi dengan pusat massa matahari adalah sekitar 98.830.000 mil, sedangkan jarak rata-rata pusat massa bumi dengan pusat massa bulan adalah sekitar 238.862 mil. Akibatnya, perbandingan gravitasi bulan dan matahari (masing-masing terhadap bumi) adalah sekitar 1:0,46. Gaya sentrifugal bumi dan gravitasi bulan dan matahari pada bumi adalah gaya-gaya utama yang berpengaruh pada pasang surut air laut. Karena periode terjadinya yang begitu lama, pasang surut air laut adalah gelombang panjang yang merambat seperti gelombang air dangkal (Shallow Water Wave), meskipun pasang surut terjadi pada laut yang paling dalam. Dalam perambatannya, gelombang pasang surut dipengaruhi oleh hidrografi lepas pantai, gesekan, percapatan corriolis dan efek resonansi.
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, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari.
2.2 Teori dan Faktor Penyebab Pasang Surut
Dalam menjelaskan faktor-faktor dan proses yang mempengaruhi pasang surut air laut, ada 2 teori yang biasanya dipakai, yaitu :
1. Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory)
Teori kesetimbangan diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton. Teori ini menjelaskan sifat-sifat pasang surut air laut secara kualitatif. Teori ini terjadi pada bumi ketika seluruh permukaannya ditutupi oleh air dengan mengabaikan pengaruh kelembaban. Teori keseimbangan menyatakan bahwa naik turunnya permukaan air laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut. Oleh karena itu untuk mempelajari tentang gaya pembangkit pasang surut, perlu dilakukan pemisahan sistem pergerakan antara bumi-bulan-matahari, menjadi dua sistem yaitu bumi-matahari dan bumi-bulan. Teori ini diasumsikan tertutup air dimana kedalaman dan juga densitas sama dan naik turun muka laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut atau resultan gaya tarik bulan dan gaya sentrifugal. Teori ini menyatakan bahwa pasang surut air laut berhubungan dengan laut, massa air yang naik, bulan dan matahari dimana gaya pembangkit ini akan menimbulkan air tinggi pada dua lokasi, dan juga air rendah pada dua lokasi. Karenanya ada 3 faktor utama dalam teori kesetimbangan ini, yaitu :
a. Rotasi Bumi pada Sumbunya
Rotasi Bumi menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi terjadinya pasang surut air laut menurut teori keseimbangan. Rotasi bumi merupakan peristiwa berputarnya bumi pada porosnya atau sumbunya. Ketika Bumi berputar, maka waktu dimana posisi suatu wilayah laut menghadap bulan, dan ada waktu dimana posisi menghadap matahari. Air laut akan bertemu dengan bulan pada waktu malam hari. oleh karena sebelumnya sudah dikatakan bahwasannya gaya tarik bulan lebih besar dua kali lipat daripada gaya tarik matahari, maka tidak heran apabila banya air laut mengalami pasang ketika malam hari.
b. Revolusi Bulan Terhadap Matahari
Menurut teori keseimbangan, faktor selanjutnya ynag mempengaruhi terjadinya pasang surut air laut adalah adanya peristiwa revolusi bumi terhadap bulan. Revolusi merupakan peristiwa berputarnya benda langit mengelilingi benda langit lainnya yang menjadi pusatnya. Salah satu benda yang melakukan revolusi adalah planet, termasuk bumi. Planet- planet melakuka revolusi terhadap matahari yang merupakan pusat dari tata surya. Dengan adanya revolusi ini maka kita bisa mempunyai tahun. Revolusi bumi terhadap matahari menjadi salah satu faktor penyebab pasang surut air laut karena ada masanya bumi dekat dengan matahari dan adakalanya bumi jauh dari matahari. Hal ini salah satunya karena lintasan atau orbit bumi berbentuk oval.
c. Revolusi Bumi Terhadap Matahari
Faktor penyebab pasang surut yang lainnya adalah revolusi bulan terhadap matahari. Bulan yang merupakan satelit alam dari bumi, ternyata mempunyai revolusi ganda, yakni dengan bumi dan juga dengan matahari. Ketika mengalami revolusi bersama- sama dengan Bumi, maka ada satu kemungkinan dimana matahari dan bulan berada dalam satu titik yang berdekatan. Dengan demikian kekuatan gaya tarik keduanya akan bergabung dan dapat menarik permukaan air laut daripada kondisi yang biasanya.
2. Teori Dinamis (Dynamical Theory)
Teori ini diperkenalkan oleh Laplace. Teori ini dapat dikatakan merupakan teori pelengkap dari teori kesetimbangan Newton. Teori ini lebih menilai pasang surut air laut secara kuantitatif. Teori dinamis menyatakan gaya pembangkit pasang surut menghasilkan gelombang pasang surut (tide wave) yang periode gelombangnya sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut. Karena terbentuknya gelombang, maka terdapat faktor lain yang perlu diperhitungkan, faktor-faktor tersebut adalah :
a. Kedalaman dan luas perairan
Menurut teori dinamis yang merupakan lanjutan dari teori keseimbangan, pasang surut air laut terjadinya karena dipengaruhi oleh kedalaman dan juga luas perairan. Kedalaman satu wilayah laut dengan lainnya mempunyai kedalaman dan juga luas yang berbeda- beda. Tidak hanya itu saja, terkadang laut- laut tersebut mempunyai keadaan topografi dasar laut yang berbeda- beda. Kedalaman dan juga luas air laut ini ternyata cukup memberikan dampak yang mempengaruhi terjadinya pasang surut air laut, dimana laut yang kedalamannya lebih dalam akan berbeda dengan laut yang lebih dangkal. Juga laut yang ukurannya luas akan berbeda dengan laut yang lebih sempit.
b. Pengaruh rotasi Bumi (Gaya Coriolis)
Sama dengan yang dikemukakan pada teori keseimbangan, bahwa terjadinya pasang surut dipengruhi oleh rotasi Bumi. Rotasi bumi merupakan peristiwa berputarnya bumi pada porosnya atau sumbunya. Ketika Bumi berputar, maka waktu dimana posisi suatu wilayah laut menghadap bulan, dan ada waktu dimana posisi menghadap matahari. Air laut akan bertemu dengan bulan pada waktu malam hari. oleh karena sebelumnya sudah dikatakan bahwasannya gaya tarik bulan lebih besar dua kali lipat daripada gaya tarik matahari, maka tidak heran apabila banya air laut mengalami pasang ketika malam hari.
c. Gesekan dasar
Menurut teori dinamis, pasang surut air laut dipengaruhi oleh adanya gesekan yang ada di dasar laut. Gesekan ini tentu saja terjadi pada lempang-lempeng yang ada di samudera. Ketika lempeng-lempeng bumi bergesekan antara satu dengan lainnya terjadang lempeng tersebut menimbulkan semacam rongga yang dapat menyerap air laut. Ketika air laut ini terserap atau tersedot, maka di permukaan akan tampak air tersebut surut. Sebaliknya apabila air tersebut keluar lagi maka akan seperti disetakkan dan air tersebut akan meninggi jika dilihat dari permukaan.
3. Topografi Dasar Laut
Faktor lainnya diluar kedua teori tentang pasang surut (yakni teori keseimbangan dan teori dinamis) adalah topografi dasar laut. Topografi dasar laut merupakan kedaan bentang alam yang ada di dasar suatu samudera atau lautan. Keadaan bentang alam ini ternyata sangat mempengaruhi terjadinya pasang surut air laut. Topografi yang rata, intensitas dan juga besarnya pasang surut tentu tidak akan sama dengan laut yang topografinya beraneka ragam, seperti ada tonjolan maupun ada cekungan. Bukit dan palung di laut menghalangi berkembangnya pasut.
4. Lebar Selat
Faktor selanjutnya yang mempengaruhi terjadinya pasang surut air laut adalah lebar selat. Selat merupakan perairan yang memisahkan dua pulau. Selat biasanya berukuran lebih sempit daripada lautan karena diapit oleh dua pulau. Dan lebar dari selat ini dipercaya memberikan pengaruh terhadap suatu laut dalam mengalami peristiwa pasang surut
5. Kedalaman Laut
Agar tonjolan air laut dapat mengikuti gerakan bulan, haruslah dapat bergerak mengellingi bumi dalam 25 jam, namun kecepatan maksimum gelombang untuk bergerak dibatasi oleh kedalaman laut. Dibutuhkan kedalaman samudera rata-rata 22 km agar ketinggian pasut dapat orbit 25 jam, nyatanya kedalaman laut rata-rata hanya 4 km.
6. Pengaruh Gaya Cariolis
Gaya Corriolis memengaruhi aliran massa air, di mana gaya ini akan membelokkan arah mereka dari arah yang lurus. Gaya corriolis juga yang menyebabkan timbulnya perubahan–perubahan arah arus yang kompleks susunannya yang terjadi sesuai dengan semakin dalamnya kedalaman suatu perairan. Akibat putaran bumi pada porosnya, membelokkan gaya yang bekerja.
7. Resonansi
Tiap bagian air mempunyai periode osilasi alami tergantung ukuran dan kedalaman. Jika gelombang terjadi dalam bagian air yang mempunyai frekuensi sama, maka gelombang tersebut cenderung diperbesar. Untuk meramalkan pasang surut, diperlukan data amplitudo dan beda fasa dari masing-masing komponen pembangkit pasang surut. Komponen-komponen utama pasang surut terdiri dari komponen tengah harian dan harian. Namun demikian, karena interaksinya dengan bentuk (morfologi) pantai dan superposisi antar gelombang pasang surut komponen utama, akan terbentuklah komponen-komponen pasang surut yang baru.
5. Bentuk Teluk
Selain lebar selat dan bentuk topografi dasar laut, faktor lainnya yang dipercaya dapat mempengaruhi terjadinya pasang surut air laut adalah bentuk teluk. Teluk merupakan bagian dari daratan dimana air laut lebih menjorok ke dalam daratan. sehingga apabila kita lihat, teluk ini seperti kue yang sudah digigit dan ada bagian yang lebih menjorok ke daratan. bentuk dari teluk ternyata juga mempengaruhi terjadinya pasang surut. Teluk yang berupa pantai landai akan berbeda dengan teluk yang berupa tebing curang. Terlebih ketika pasang terjadi. Pantai yang landai akan lebih terlihat pasang apabila dibadingkan dengan dinding jurang yang curam karena ditahan oleh dinding jurang tersebut.
Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang laut berubah secara sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang laut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudera.
Pasang laut merupakan hasil dari gaya gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi (bumi). Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, namun gaya 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 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 deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari.
Pasang laut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan Matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang naik yang sangat tinggi dan pasang surut yang sangat rendah. Pasang laut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama.
Pasang laut perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan Matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang naik yang rendah dan pasang surut yang tinggi. Pasang laut perbani ini terjadi pada saat bulan kuarter pertama dan kuarter ketiga.
Konstituen pasang surut
Konstituen pasang surut adalah hasil bersih dari beberapa pengaruh yang mempengaruhi perubahan pasang surut selama periode waktu tertentu. Konstituen primer termasuk rotasi Bumi, posisi Bulan dan Matahari relatif terhadap Bumi, ketinggian Bulan (elevasi) di atas khatulistiwa Bumi, dan batimetri. Variasi dengan periode kurang dari setengah hari disebut konstituen harmonik. Sebaliknya, siklus hari, bulan, atau tahun disebut sebagai konstituen periode panjang.
Gaya pasang surut mempengaruhi seluruh bumi, tetapi pergerakan Bumi padat terjadi hanya dengan sentimeter. Sebaliknya, atmosfer jauh lebih cair dan bisa dimampatkan sehingga permukaannya bergerak sejauh beberapa kilometer, dalam arti tingkat kontur dari tekanan rendah tertentu di atmosfer luar.
2.3 Tipe Pasang Surut
Bentuk pasang surut di berbagai daerah tidak sama. Disuatu daerah pada dalam satu hari dapat terjadi satu kali atau dua kali pasang surut. Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu :
2.3.1 Pasang Surut Harian Ganda (Semi Diurnal Tide)
Terjadinya dua kali pasang dan dua kali air surut dengan tinggi yang hamper sama dalam satu hari secara berurutan dan teratur. Periode pasang surut biasanya 24 jam 50 menit. Pada jenis harian ganda misalnya terdapat di perairan Selat Malaka sampai ke Laut Andaman.
Gambar 2. Sketsa Semi Diurnal Tides (Sumber: Abd. Malik, ST, M.Si)
2.3.2 Pasang Surut Harian Tunggal (Diurnal Tide)
Terjadinya satu kali air pasang dan satu kali air surut dengan periode rata-rata 12 jam 24 menit. Jenis harian tunggal misalnya terdapat di perairan sekitar selat Karimata, antara Sumatera dan Kalimantan.
Gambar 3. Sketsa Diurnal Tide (Sumber: Abd. Malik, ST, M.Si)
2.3.3 Pasang Surut Campuran Condong ke Harian Ganda (Mixed Tide Prevailing Semi Diurnal)
Terjadinya dua kali air pasang dan dua kali air surut tetapi dengan tinggi permukaan laut dan periode yang berbeda-beda. Pada pasang surut campuran condong ke harian ganda (mixed tide, prevailing semi diurnal) misalnya terjadi di sebagian besar perairan Indonesia bagian timur.
Gambar 4. Sketsa Mixed Tide Prevailing Semi Diurnal (Sumber: Abd. Malik, ST, M.Si)
2.3.4 Pasang Surut Campuran Condong ke Harian Tunggal (Mixed Tide Prevailing Diurnal)
Terjadinya satu kali air pasang dan satu kali air surut dalam satu hari, tetapi terkadang hanya untuk sementara waktu (sebentar) terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut. Jenis campuran condong ke harian tunggal (mixed tide, prevailing diurnal) contohnya terdapat di pantai selatan Kalimantan dan pantai utara Jawa Barat.
Gambar 5. Sketsa Mixed Tide Prevailing Diurnal (Sumber: Abd. Malik, ST, M.Si)
Pasang Surut Purnama dan Perbani
Selain keempat pasang surut di atas, pasang surut yang terjadi dalam satu bulan juga dapat dikategorikan menjadi dua macam, yakni dua pasang purnama dan dua pasang perbani.
2.3.5 Dua Pasang Purnama (Spring Tides)
Pasang Purnama 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 purnama ini terjadi pada saat bulan purnama atau bulan baru, maka dari itu dinamakan sebagai dua pasang purnama.
2.3.6 Dua Pasang Perbani (Neap Tides)
Pasang Perbani 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 14dan 34 revolusi bulan terhadap bumi.
Gambar 6. Posisi Bumi, Bulan dan Matahari Saat Terjadi Pasang Purnama (Spring Tide) dan Pasang Perbani (Neap Tide).
Beberapa Istilah Elevasi Muka Air :
Muka air tinggi (high water level) adalah muka air tertinggi yang dicapai pada saat pasang dalam satu siklus pasang surut.
Muka air rendah (low water level) adalah kedudukan air terendah yang dicapai pada saat surut dalam satu siklus pasangan waktu.
Muka air tinggi merata (mean high water level, MHWL) adalah rerata dari muk air tinggi selama periode 19 tahun.
Muka air rerata rendah (mean low water level, MLWL) adalah rerata muka air rendah selama 19 tahun.
Muka air laut rerata (mean sea level, MSL) adalah muka air rerata antara muka air rerata antara muka air tinggi rerata dan muka air rendah rerata. Elevasi ini digunakan sebagai referensi untuk elevasi dataran.
Muka air tinggi (highest high water level, HHWL) adalah air tertinggi pada saat pasang surut bulan purnama atau bulan mati
Air rendah terendah (lowest low water level, LLWL) adalah air terendah pada saat pasang surut purnama atau bulan mati.
Higher high water level, adalah air tertinggi dari dua air tinggi dalam satu hari, seperti dalam pasang surut tipe campuran.
Lower low water level, adalah air terendah dari dua air rendah dalam satu hari.
Beberapa definisi muka air tersebut banyak digunakan dalam perencanaan bangunan–bangunan pelabuhan, misal MHWL digunakan untuk menetukan elevasi puncak pemecahan gelombang (break water), dermaga, panjang pantai pelampung penambat, dan sebagainya. Sedangkan LLWL diperlukan untuk menentukan kedalaman alur pelayaran dan kolam pelabuhan.
2.4 Alat Pengukur Pasang Surut
Berikut adalah beberapa alat pengukuran pasang surut :
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
Tide Gauge
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 pasang surut 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.
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.
2.5 Energi Pasang Surut
2.5.1 Definisi dan Sejarah
Energi pasang surut adalah energi yang dihasilkan dari pasang surut air laut dan menjadikannya energi dalam bentuk lain, terutama listrik. Energi pasang surut merupakan salah satu jenis energi terbarukan yang relatif lebih mudah diprediksi jumlahnya dibandingkan energi angin dan energi surya. Pemanfaatannya saat ini belum luas karena tingginya biaya awal dan terbatasnya lokasi yang memiliki pasang surut yang mencukupi. Penelitian dan pengembangan lebih lanjut terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan batas kritis energi yang dihasilkannya sehingga didapatkan berbagai metode untuk mengekstraksi energi jenis ini.
Dalam sejarahnya, energi pasang surut telah digunakan di Eropa dan pantai timur Amerika Utara dalam bentuk turbin, mengubahnya menjadi energi mekanik dan digunakan untuk menggiling gandum. Baru pada abad ke 19, proses ini digunakan untuk menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga pasang surut skala besar pertama di dunia adalah Rance Tidal Power Station yang dibangun di Prancis dan mulai beroperasi sejak tahun 1966.
Air laut merupakan fluida dengan massa jenis yang lebih tinggi, hingga 800 kali udara. Selain itu, sifat fenomena pasang surut yang dapat diprediksi berdasarkan wilayah diikuti dengan pemantauan yang kontinu mampu menjaga pasokan energi listrik dari pembangkit listrik jenis ini.
2.5.2 Metode
Generator Arus Pasang Surut
Generator arus pasang surut (tidal stream) menggunakan energi kinetik dari air laut untuk menggerakan turbin, seperti halnya turbin angin yang digerakkan oleh angin. Generator jenis ini dapat dibangun di fasilitas atau infrastruktur yang telah ada, seperti jembatan. Fitur lepas pantai tertentu seperti selat atau teluk dapat mempercepat gerakan air laut. Bentuk turbin dapat berupa vertikal maupun horizontal, terbuka maupun terlindung pipa, dan umumnya diletakkan dekat dengan dasar air.
Dinding Pasang Surut
Dinding pasang surut (tidal barrage) memanfaatkan energi potensial berdasarkan perbedaan tinggi permukaan laut. Ketika pasang, air laut masuk ke dalam teluk, delta sungai, atau fitur lepas pantai lainnya dan tertampung karena adanya dinding. Ketika surut, air laut dilepaskan. Energi ini lalu diubah menjadi energi mekanik seperti halnya turbin pada bendungan pembangkit listrik tenaga air. Pada dasarnya, tidal barrage adalah bendungan yang melebar hingga menjangkau seluruh area pasang surut delta sungai.
Pasang Surut Dinamis
Pasang surut dinamis (dynamic tidal power) merupakan metode yang masih bersifat eksperimen, yang melibatkan interaksi antara energi kinetik dan energi potensial dari aliran air laut. Metode ini mengandalkan bendungan yang sangat panjang, hingga puluhan kilometer, yang dibangun menjauh dari bibir pantai. Beda tinggi air laut antara sisi sebelah kanan dan sebelah kiri bendungan dimanfaatkan untuk menghasilkan energi.
Laguna Pasang Surut
Metode ini mirip dengan metode dinding pasang surut, namun tidak melibatkan fitur alam. Bak penampung dibangun di sekitar dinding dengan turbin untuk menghasilkan energi ketika air laut dilepaskan.
2.5.3 Permasalahan
Dampak ekologi
Pembangkit listrik energi pasang surut dapat memiliki dampak negatif bagi makhluk hidup. Turbin yang berputar mampu membunuh hewan air. Kebisingan karena gerakan turbin menjadikan organisme besar sulit berkomunikasi. Selain itu, pelumas dan bahan kimia lainnya juga dapat tumpah ke laut, menyebabkan pencemaran.
Korosi
Air asin merupakan penyebab utama korosi pada logam. Sehingga biaya pembuatan dan perawatan generator energi pasang surut cenderung mahal karena membutuhkan logam tahan karat, seperti baja tahan karat, logam paduan dengan kadar nikel tinggi, paduan tembaga-nikel, dan paduan titanium.
Fouling
Fouling adalah menempelnya organisme laut pada struktur yang dapat menyebabkan penyumbatan dan berkurangnya aerodinamika. Umumnya dapat diatasi dengan menggunakan tembaga sebagai bahan utama pembuatan turbin.
Indonesia dengan luas perairan hampir 60% dari total luas wilayah sebesar 1.929.317 km2, Indonesia seharusnya bisa menerapkan teknologi alternatif ini. 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.
Penerapannya di Indonesia bukanlah sesuatu yang mustahil. Tapi perlu ada master plan yang jelas untuk mewujudkannya. Karena ini dapat menjadi sumber energi alternatif potensial. Apalagi proses pembuatannya tidak merusak alam, melainkan ramah lingkungan. Tetapi sebelumnya, harus dilakukan sebuah riset yang berguna untuk mengukur kedalaman sepanjang garis pantai Indonesia. Sehingga dapat ditentukan di daerah mana saja yang layak. Bangsa Indonesia seharusnya menyadari bahwa alam menyediakan semua yang dibutuhkan. Hanya perlu kerja keras dan kebijakan yang memperhatikan sumber daya alam yang terbatas. Sehingga Indonesia tidak perlu risau akan cadangan energi.
Pasang surut tidak hanya mempengaruhi lapisan di bagian teratas saja, melainkan seluiruh massa air. Energinya pun sangat besar. Di perairan-perairan pantai, terutama di teluk-teluk atau selat-selat yang sempit, gerakan naik-turunnya muka air akan menimbulkan terjadinya arus pasang surut. Di tempat-tempat tertentu arus pasang surut ini cukup kuat. Berbeda dengan arus yang disebabkan oleh angin yang hanya terjadi pada air lapisan tipis di permukaan, arus pasang surut bisa mencapai lapisan yang lebih dalam.
2.6 Manfaat Pasang Surut
Dapat digunakan untuk sumber tenaga listrik
Dimanfaatkan untuk transportasi perairan
Dimanfaatkan untuk pembuatan garam
Dimanfaatkan sebagai kegiatan olahraga air
Sumber makanan dan mata pencaharian nelayan
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Pasang surut air laut merupakan salah satu dari 3 gerak air laut selain gelombang laut dan arus laut. Pasang surut merupakan fenomena pergerakan naik ataupun turunnya posisi permukaan perairan laut secara berkala yang disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi bulan dan matahari. Ada tiga sumber gaya yang saling berinteraksi yaitu, laut, matahari, dan bulan.
Dalam menjelaskan faktor-faktor dan proses yang mempengaruhi pasang surut air laut, ada 2 teori yang biasanya dipakai, yaitu: Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory), dan Teori Dinamis (Dynamical Theory). Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4, yaitu: Pasang Surut Harian Ganda (Semi Diurnal Tide), Pasang Surut Harian Tunggal (Diurnal Tide), Pasang Surut Campuran Condong ke Harian Ganda (Mixed Tide Prevailing Semi Diurnal), Pasang Surut Campuran Condong ke Harian Tunggal (Mixed Tide Prevailing Diurnal).
Pengukuran pasang surut air laut dapat diukur dengan menggunakan Tide Staff, Tide Gauge, dan Satelit. Pengetahuan tentang pasang surut sangat diperlukan dan bermanfaat dalam transportasi laut, kegiatan di pelabuhan, pembangunan di daerah pesisir pantai, sebagai sumber tenaga listrik, dimanfaatkan untuk pembuatan garam, dimanfaatkan sebagai kegiatan olahraga air, sumber makanan dan mata pencaharian nelayan, dan lain-lain.
SUMBER :
http://www.academia.edu/8539470/Makalah_Pasang_Surut_Air_Laut_Perencanaan_Pelabuhan_
http://www.maritim.co/pasang-surut-air-laut/
https://en.wikipedia.org/wiki/Tide
https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_pasang_surut
https://id.wikipedia.org/wiki/Pasang_laut
https://id.wikipedia.org/wiki/Zona_intertidal
https://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/laut/laut-pasang-surut
https://www.ilmudasar.com/2017/07/Pengertian-Proses-Jenis-dan-Manfaat-Pasang-Surut-Air-Laut-adalah.html
https://www.scribd.com/doc/35919054/Pasang-Surut-Pasut
