Sejarah Pengukuran Pasang Surut Pasang Pasang adalah adalah geraka gerakan n period periodik ik air laut laut sehubu sehubunga ngan n dengan dengan peruba perubahan han gaya gaya atraktif antara bulan dan matahari pada rotasi bumi. Pasang dapat membantu atau menyul menyulitk itkan an seoran seorang g pelaut pelaut dalam dalam pekerj pekerjaan aannya nya.. Pasang Pasang yang yang tinggi tinggi akan akan memb memberi erika kan n keda kedala lama man n yang yang cuku cukup p bagi bagi sebu sebuah ah kapa kapall untu untuk k mema memasu suki ki pelabuhan, sebaliknya pasang yang rendah akan menghalangi sebuah kapal untuk memasuki atau meninggalkan pelabuhan. Begitu juga dengan arus pasang surut, arus pasang surut dapat membawa sebuah kapal kedalam keadaan yang berbahaya atau pun sebaliknya. (Chapter 9 Tides and Tidal Current, www.nima.go.ac) Oleh Oleh kare karena na seba sebab b di atas atas,, maka maka perl perlu u dila dilaku kuka kan n suat suatu u pene peneli liti tian an ilmu ilmu pengetahuan untuk dapat mengkaji tentang pasang dan arus pasang surut serta menciptakan suatu prediksi terhadap pasang surut dimana dapat digunakan untuk memban membantu tu kegiat kegiatan an pelaya pelayaran ran serta serta kegiat kegiatan an lain lain yang yang berhub berhubung ungan an dengan dengan lautan. Alat ukur pasang surut dinamakan dengan Tide Gauge. Pengukuran pasang surut pada awalnya dilakukan dengan suatu observasi dengan menggunakan tiang yang diberikan ukuran dan diletakkan di laut. Namun pengukuran pasang surut dengan metode ini sangatlah tidak efisien karena seorang pengamat harus berada pada tempat tersebut setiap waktu untuk dapat memperoleh data yang diinginkan. Pada awal penggunaannya, alat ini sering ditempatkan di pelabuhan. Kemudian seorang pelaut dapat melihat alat ini dengan menggunakan teropong untuk mengetahui kedalaman pada pelabuhan tersebut. (Lihat Gambar).
1
Kemudian pada tahun 1850-an alat ukur pasang surut mekanik (mechanical tide gauges) digunakan pertama kalinya di USA. Alat ini bekerja sepanjang waktu (real time) yang memberikan ketinggian pasang surut dalam visual angka dengan ukuran yang besar sehingga akan memudahkan bagi para pelaut untuk mengetahui jum jumla lah h keda kedala lama man n yang yang ada ada pada pada pela pelabu buha han n dima dimana na pela pelaut ut terse tersebu butt dapa dapatt memutuskan apakah kapal dapat memasuki pelabuhan dan dipasang pada sebuah stasiun. Stasiun kayu ini digunakan di Fort Hamilton, New York pada tahun 1897 dan merupakan salah satu real-time tide gauge terawal. Ketika memasuki atau meni mening ngga galk lkan an pela pelabu buha han n seor seoran ang g pela pelaut ut dapa dapatt meli meliha hatt stas stasiu iun n ini ini deng dengan an menggunakan teropong. Pada alat tersebut terdapat indikator penunjuk terhadap level air dan tanda panah yang menyatakan air dalam keadaan meningkat atau menurun. Masy Masyar arak akat at yang yang hidu hidup p di daer daerah ah pesi pesisi sirr pant pantai ai atau atau meng mengga gant ntun ungk gkan an penghidupannya pada laut telah mengobservasi pasang dan arus pasang surut bertahun-tahun yang lalu. Mereka telah menggunakan hasil observasi dan ilmu prakt praktek ek dalam dalam banyak banyak cara bagi bagi keuntu keuntunga ngan n mereka mereka.. Sebaga Sebagaii contoh contoh,, hasil hasil observ observasi asi tersebu tersebutt yang yang dituan dituangka gkan n dalam dalam ilmu ilmu aplika aplikasi si adalah adalah member memberika ikan n pemilihan pemilihan waktu bagi kapal untuk untuk memasuki memasuki atau meninggalk meninggalkan an pelabuhan. pelabuhan. Hal tersebut tersebut juga membantu mereka dalam melaksanakan melaksanakan aquakultur aquakultur dan mengamati mengamati aktifitas ikan di daerah zona intertidal di dekat pantai tempat tinggal mereka. Kemudian para ahli yang bereksperimen dalam bidang kelautan memikirkan suatu cara yang lebih mudah dan efisien efisien terhadap terhadap pengamatan pasang surut mengingat mengingat pengaruh pasang surut sangat besar terhadap bidang kelautan yang menyokong bidang ekonomi masyarakat. Disini para ahli tersebut memikirkan bagaimana cara untuk melakukan suatu prediksi pasang surut dengan mengikutsertakan factorfaktor faktor yang yang mempen mempengar garuhi uhi suatu suatu pasang pasang surut surut sepert sepertii gaya gaya grafit grafitasi asi bulan, bulan, grafit grafitasi asi mataha matahari, ri, inklin inklinasi asi mataha matahari ri terhad terhadap ap bumi, bumi, dan gerak gerak rotasi rotasi bumi bumi terhadap matahari. Banyak studi teoritis dari fenomena pasang surut yang dilakukan oleh orang-orang pad padaa masa masa lalu lalu.. Hasi Hasill kerja kerja oran orangg-or oran ang g ters terseb ebut ut tela telah h meng mengha hasi silk lkan an dan dan membentuk prediksi dan analisis pasang surut yang ada pada masa ini di National Ocean Service. Sir William Thomson (Lord Kelvin) menemukan metode reduksi pasang surut dengan analisis harmonik pada pada tahun tahun 1867. 1867. Prinsi Prinsip p atas atas sistem sistem ini sangat sangatlah lah mend mendas asar, ar, dima dimana na bahw bahwaa seti setiap ap gerak gerakan an perio periodi dik k atau atau osil osilas asii sela selalu lu dapa dapatt dipecahkan ke dalam suatu penjumlahan dari seri gerak harmonik sederhana, dan dise disebu butk tkan an bahw bahwaa dite ditemu muka kan n oleh oleh Euxo Euxoda dass pada pada awal awal 356 356 SM keti ketika ka dia dia menjelaskan pendugaan terhadap gerak non regular dari planet sebagai kombinasi dari gerak melingkar yang seragam. Metode Metode predik prediksi si pasang pasang surut surut dapat dapat diklas diklasifi ifikas kasika ikan n sebaga sebagaii harmonik dan Dengan an meto metode de harm harmon onik ik komp kompon onen en peny penyus usun un pasa pasang ng suru surutt nonharmonik . Deng
2
direpr direprese esenta ntasik sikan an dengan dengan konsta konstanta nta harmon harmonik ik yang yang dikomb dikombina inasik sikan an menjad menjadii pasang surut majemuk. Mesin pengukur pasang surut yang sekaligus dapat melakukan prediksi terhadap pasang surut pada daerah tersebut adalah mesin prediksi Willian Ferrel (USA) yang digunakan pada tahun 1885 hingga tahun 1911 untuk membuat tabel data prediksi pasang surut. Kemudian pada tahun 1912 mesin prediksi ini digantikan dengan mesin prediksi Coast and Geodetic Survey No. 2. Mesin prediksi pasang surut kemudian digantikan dengan komputer elektronik digi digita tall pada pada tahu tahun n 1966 1966 dan dan teru teruss dike dikemb mban angk gkan an hing hingga ga saat saat ini ini untu untuk k mendapatkan prediksi pasang surut yang lebih baik dan akurat. (www.tidesandcurrent.com www.tidesandcurrent.com))
Perkembangan Tide Gauge Tide ide gaug auge mekan ekanik ik teru teruss mener eneru us dikem ikemb bang angkan kan seja sejak k tahu tahun n 1850. 850. Perkem Perkemban bangan gan ini terjadi terjadi akibat akibat ketida ketidakef kefisi isiens ensiny inyaa alat-al alat-alat at yang yang telah telah ada dimana para ahli pun secara kontinu melakukan modifikasi-modifikasi terhadap alat yang telah ada untuk mendapatkan data pasang surut yang memiliki ketelitian yang yang tinggi tinggi.. Beriku Berikutt adalah adalah beberap beberapaa tipe tipe tide tide gauge gauge yang yang berasa berasall dari dari masa masa dahulu hingga masa sekarang. Kelvin Types Tide Gauges (Tide Gauge Tipe Kelvin)
Dicipt Diciptaka akan n oleh oleh seoran seorang g ahli ahli fisika fisika inggri inggris, s, Lord Kelvin dan diproduksi di Inggris. Alat ini ini meru merupa paka kan n alat alat utam utamaa yang yang digu diguna naka kan n dalam observasi pasang surut yang dilakukan pertama kali dilakukan di Jepang pada tahun 1891 sampai dengan 1979. Alat menggunakan pin pinsi sill dan dan pega pegass (per (per)) dima dimana na kedu keduan anya ya digunakan pada jam pendulum yang berguna memutar pegas setiap harinya. Pada alat ini kertas diletakkan secara vertikal dan kertas ini akan ikut bergerak ketika jam pendulum pendulum telah bergerak.
3
Fues Types Tide Gauge (Tide Gauge Tipe Fues)
Tipe Tipe tide tide gaug gaugee ini ini dibu dibuat at di Jepan epang g dan dan digunakan sejak tahun 1963. Tipe ini secara berk berkala ala teru teruss-me mene neru russ dike dikemb mban angk gkan an dan dan menghasilkan tipe III, tipe IV dan tipe V. Pada tipe tipe ini ini kerta kertass perek perekam am dilet diletak akkan kan seca secara ra horiz orizon onta tall untu ntuk men menceg cegah kerus erusak akan an perekaman sehingga ketelitian yang dihasilkan lebih lebih tinggi tinggi.. Dan tidak tidak sepert sepertii Tipe Tipe Kelvin Kelvin,, tipe ini tidak membutuhkan pegas tetapi telah berkembang dengan meggunakan listrik.
GSI Types Tide Gauge (Tide Gauge Tipe GSI)
Tipe ipe tid tide gaug auge ini ini dik dikemb embangk angkan an oleh leh Geog Geogra rahp hpic ical al Surv Survei ei Inst Instit itut utee (GSI (GSI)) dan dan diguna digunakan kan sejak sejak tahun tahun 1966 1966 samapi samapi dengan dengan tahun 1991. Pada tipe tide gauges sebelumnya mengg enggun unak akan an pen pendulu dulum m dan kemud emudia ian n dimodifikasi menggunakan mekanisme tenaga listrik. Tipe Tipe ini dapat dapat mereka merekam m peruba perubahan han pasang pasang surut secara terus menerus selama 30 hari (1 bulan). Tipe ini juga disebut GSI long-term winding tides gauges .
High Accuracy Automatic Tide Gauge (Tipe Komputer Personal)
Dike Dikem mbang bang bers ersama ama oleh oleh GSI GSI den dengan gan berk berker erja ja sam sama deng dengan an sebuah perusahaan pribadi. Alat ini telah digunakan sejak tahun 1985. Ukuran level pasang surut di hitung seca secara ra digit igital al den dengan gan inte interv rval al wakt waktu u 30 deti detik k melal melalui ui puta putara ran n enco encode derr dan dan dibu dibuff ffer er di dala dalam m komputer. komputer. Kemudian Kemudian ditransmis ditransmisiikan kan ke pusat data data GSI deng engan menggunakan jaringan telepon.
4
High Resolution Automatic Tides Gauge (Tipe Data Logger)
Tipe komputer personal kemudian dimo dimodi difi fika kasi si menj menjad adii tipe tipe data data log logger ger dan dan tela telah h dig digunak unakan an di setiap setiap stasiu stasiun n pasang pasang surut surut sejak sejak tahun tahun 1997. 1997. Tipe Tipe ini mengur mengurang angii kerusakan kerusakan komputer komputer akibat garam dan kelemb kelembapa apan. n. Tipe Tipe tide tide gauge gauge ini dapat dapat berope beroperas rasii secara secara stabil stabil untuk waktu yang sangat lama.
(Sumber : http.//tide.gsi.go.jp) http.//tide.gsi.go.jp)
Alat Ukur Pasang Surut Sederhana Alat sederhana yang digunakan untuk mengukur pasang surut dapat dibuat dengan bahan-bahan yang mudah di dapat dimana saja. Alat ini adalah alat yang aling mudah untuk dibuat karena hanya memerlukan sebuah tiang atau kayu balok yang diberikan diberikan nilai ukur seperti penggaris. penggaris. Kemudian pengukuran pengukuran harus dilakukan dilakukan dengan seorang pengamat dimana disini pengamat harus mencatat setiap nilai ketinggian muka air dengan selang waktu yang ditentukan. Selain membutuhkan tenaga yang besar, ketelitian dari alat sederhana ini tidaklah sama dengan alat yang modern. Ketelitiannya tergantung kepada pengamat itu sendiri ketika dia melihat nilai tinggi muka air yang ada pada alat ukur. Disini seorang pengamat bias saja melakukan kesalahan yaitu salah membaca nilai yang tercantum pada alat ukur. Bahan
Ada pun bahan-bahan yang diperlukan untuk membuat sebuah alat ukur pasang surut sederhana adalah sebagai berikut : No
Bahan
Jumlah
1 2
Kaki Statif Batang Statif
4 (1-3) Buah 8 Batang
3 4 5
Mistar Stopwatch Senter
6 Batang 1 Buah 1 Buah
Desain Alat
5
Desain dari alat sederhana ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Mistar
Batang statif
Kaki statif Prinsip Kerja
6
Ada pun prinsip kerja dari alat sederhana ini adalah sebagai berikut: 1.
Alat dirangkai seperti gambar
Rangkaian alat yang digunakan untuk mengukur pasut
2.
Setelah ala alat sel selesai dir dirangkai, ala alat di pa pancang pad pada jar jarak 10 (s (sepuluh) meter dari garis pantai. 3. Peng engambilan da data pa pasang su surut mu mulai dilakukan de dengan awal wa waktu ya yang tepat misalnya dimulai jam 08.00 4. Peng engambilan da data pa pasang ang su surut se selanjut jutnya di dilakukan 1 jam se sekali. 5. Hasil pengamatan dimasukkan dalam tabel berikut ini : Jam Tanggal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
6.
Dari hasil pengukuran tersebut kemudian ditentukan MSL (mean sea level) atau air rata-rata dengan cara : H MSL MSL
=
H maks
− H min
ini merupakan cara sederhana,
2
cara lain adalah n
∑ H
n
H MSL MSL
7.
=
1
n
selanjutnya hasil pengukuran sebenarnya adalah : H pasut = Hukur - HMSL Grafik gelombang pasa asang surut rut dibuat untuk melihat kapan saatnya pasang purnama dan perbani serta surut purnama dan perbani
Referensi Alat
Modul Praktikum Oseanografi Umum, Jurusan Ilmu Kelautan FMIPA Unsyiah, 2004.
Alat Ukur Pasang Surut Modern Hydrotide Automatic Tide Gauge
Hydrotide adalah suatu desain tide gauge yang digunakan untuk memonitoring aktivitas pasang surut dalam jangka waktu yang panjang pada daerah penempatan yang berada diluar kendali (remote system). Alat ini merupakan salah satu jenis alat ukur pasang surut yang berkembang saat ini, dikembangkan oleh CLS Ltd, USA pada pada tahun tahun 2005. 2005. Pengop Pengoperas erasian iannya nya terbilan terbilang g cukup cukup mudah mudah dan dapat dapat dilaku dilakukan kan dengan dengan suatu suatu tempat tempat kendal kendalii yang yang tidak tidak berdek berdekata atan n dengan dengan tempat tempat pengukuran. Alat ini dapat mengefisienkan waktu bagi seorang pengamat pasang surut dan data yang diperoleh memiliki ketelitian yang sangat tinggi dibandingkan alat ukur pasang pasang surut sederhana yang dipaparkan dipaparkan sebelumnya, sebelumnya, dimana dimana seorang seorang pengamat pengamat harus berada pada tempat pengukuran dan mengamati langsung setiap perubahan muka air pada periodik waktu yang ditentukan. Selain dari pada jenis ini, masih banyak jenis alat ukur pasang surut (Tide Gauge) lain lainny nyaa yang yang dike dikemb mban angk gkan an oleh oleh bany banyak ak peru perusa saha haan an di duni dunia. a. Bebe Bebera rapa pa contohnya contohnya adalah Rada yang dike dikemb mban angk gkan an oleh oleh POL POL and and Radarr Tide Tide Gaug Gaugee yang Vascostrack Ltd Inggris, dan YSI 600LS Level Sonde yang dikembangkan oleh YSI Incorporated USA dan memiliki fungsi lain selain sebagai tide gauge.
8
Desain Alat
Desain dari Hydrotide Automatic Tide Gauge ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
9
Prinsip Kerja Hydrotide Automatic Tide Gauge
Perubahan tinggi muka air sehubungan dengan perubahan tekanan dideteksi oleh Semiconductor Strain Gauge Transducer. Kemudian perubahan tersebut direkam pada interfal yang telah ditentukan dalam Data Loggers Solid State Memory. Transducer tekanan (Pressure Transducer) terbuat dari stainless steel dan titanium dan telah diuji layak untuk penempatannya penempatannya dalam cairan pada waktu yang lama. Transducer tersebut terkoneksi pada Logger melalui kabel berdiameter kecil yang juga mengandung Micro Bore Pipe yang berguna untuk menggunakan tekanan atsmosfer pada Diagram Transducer. Hal ini menghasilkan keakuratan yang tinggi dan kalibrasi bebas terhadap perubahan tekanan atsmosfir. Hydrotide Data Logger tersimpan dalam Rugged yang terbuat dari alumunium dan tahan terhadap air. Sumber tenaga disediakan oleh Battery Pack yang berada di dalam Hydrotide. Battery pack ini memberikan kecukupan tenaga dengan daya tahan 5 tahun. Seorang pengamat data melihat data yang tersimpan di dalam Logger dengan menggu menggunak nakan an comput computer er dan mengg mengguna unakan kan MSDOS MSDOS softwar softwaree yang yang khusus khusus.. Koneksi antara hydrotide dan computer dapat melalui kabel koneksi atau pun sensor jarak jauh. Hydrotide data logger diprogram untuk menyimpan data sample dari dari tran transd sduc ucer er deng dengan an inte interv rval al 0.75 0.75 deti detik. k. Deng Dengan an meng menggu guna naka kan n inte interv rval al tersebut, gerak gelombang dapat difilter. Rata-rata nilai kedalaman direkam dalam mete meterr sert sertaa jam jam dan dan tang tangga gall perek perekam aman an.. Kore Koreks ksii untu untuk k dens densit itas as air air dapa dapatt dilakukan dengan kalibrasi in situ jika diperlukan. MSDO MSDOS S PC Soft Softwa ware re dapa dapatt mela melaku kuka kan n peng penges eset etan an terh terhad adap ap Logg Logger er dan dan melakukan melakukan download data (pengambila (pengambilan n data dari Logger Logger Hydrotide). Hydrotide). Setelah data tersebut di download, maka data tersebut dapat disimpan ke dalam CD atau DVD untuk diarsipkan diarsipkan,, dicetak dicetak dalam serial waktu, digrafikkan, digrafikkan, atau disusun disusun dalam suatu data base. Setelah data tersebut diarsipkan, seorang pengamat telah dapat memproses data terseb tersebut ut untuk untuk mendap mendapat at nilai nilai kompon komponen-k en-komp ompone onen n penyus penyusun un pasang pasang surut surut tersebut serta melakukan prediksi terhadap pasang surut pada daerah pengambilan data yang telah dilaksanakan. Penjualan Hydrotide ini dilengkapi dengan Transducer Tekanan 1 Bar dan Kabel Vent sepanjang 15 meter serta buku petunjuk untuk Operasi Manual.
10
Spesifikasi Hydrotide Automatic Tide Gauge
Sensor : Semiconductor Strain Gauge Sensor Range : 0 – 10 m dengan kompensasi atsmosfir otomatis sebagai standard. Resolution : 0.0015% (16 bit) Accuracy : +/- 1 detik perbulan Periode Update : interval 1 detik dari 10 detik hingga 100 jam Periode rata-rata : 0.75 detik Memory : 20.000 rekaman (nilai rata-rata) Power Supply : 9 V @ 18 Ah Ketahanan : 138 hari pada 10 menit logging Ketahanan Batere : 5 tahun Back Up Power : Independent Lithium Battery untuk back up memory Komunikasi : RS – 232 yang berhubungan ke PC Software : PC MSDOS dasar Dimensi : 148 mm × 76.5 mm × 260 mm panjang Berat : 3 kg
Referensi Alat www.ocheanographerequipment.com
11
DAFTAR PUSTAKA
Tim Oseanografi Umum, 2005, Modul Praktikum Oseanografi Umum, Jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas MIPA Unsyiah, Banda Aceh http.//tide.gsi.go.jp www.tidesandcurrent.com www.nima.go.ac/ Chapter 9/Tides and Tidal Current.Pdf www.ocheanographerequipment.com
12