Marine Science Department Brawijaya University

Presentasi berjudul: "Marine Science Department Brawijaya University"— Transcript presentasi:

1 Marine Science Department Brawijaya University
GELOMBANG LAUT Marine Science Department Brawijaya University

2 Definisi Gelombang Laut
Apa yang dimaksud dengan gelombang laut?

3 Definisi Gelombang Laut (lanjutan…)
Gelombang Laut: adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal.

4 Definisi Gelombang Laut
Mengapa Ilmu tentang Gelombang Laut Perlu Dipelajari?

5 UNTUK KESELAMATAN PELAYARAN
KEGUNAAN MEMPELAJARI TENTANG GELOMBANG LAUT DAN PREDIKSINYA UNTUK KESELAMATAN PELAYARAN

6

7

8 Untuk Desain Pelabuhan: a. Penentuan Tata Letak (Lay Out) Pelabuhan b
Untuk Desain Pelabuhan: a. Penentuan Tata Letak (Lay Out) Pelabuhan b. Penentuan Kedalaman Alur Pelayaran Sources: indomaritim.com

9 Perencanaan Bangunan Pelindung Pantai
Detached Breakwater Sources: sea-levels.com

10 Detached Breakwater

11 Sea Wall

12

13 MACAM GELOMBANG DI LAUT (BERDASARKAN GAYA PEMBANGKITNYA) :
Gelombang Angin Gelombang Pasang-Surut Gelombang Tsunami Gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak

14 1. GELOMBANG ANGIN Gelombang Angin = gelombang yang dibangkitkan oleh tiupan angin di permukaan laut Gelombang angin ini yang kemudian kita sebut di sini sebagai GELOMBANG LAUT

15 2. GELOMBANG PASANG SURUT
Gelombang Pasang-Surut = gelombang yang dibangkitkan oleh gaya tarik benda-benda langit terutama matahari dan bulan terhadap bumi

16 3. GELOMBANG TSUNAMI Gelombang tsunami = gelombang yang terjadi karena gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut

17 4. GELOMBANG YANG DIBANGKITKAN OLEH KAPAL YANG BERGERAK

18 GELOMBANG LAUT (GELOMBANG ANGIN)

19 Gelombang Laut Angin di atas lautan memindahkan tenaganya ke permukaan perairan menyebabkan riak-riak, berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang atau ombak. Semakin besar angin yang berhembus di permukaan laut, semakin besar pula gelombang yang dihasilkan

20 Gelombang Laut Angin yang bertiup di atas permukaan laut merupakan pembangkit utama gelombang. Hembusan angin sepoi-sepoi pada cuaca tenang sekalipun dapat menimbulkan riak gelombang. Sebaliknya badai yang besar dapat menimbulkan gelombang yang besar.

21 Gelombang dipengaruhi oleh banyak faktor :
ANGIN : 1. Kecepatan angin Makin kencang angin makin besar gelombang yang terbentuk dengan kecepatan yang tinggi dan panjang gelombang yang besar. 2. Waktu (lamanya) hembusan angin Semakin lama angin bertiup, kecepatan, panjang dan tinggi gelombang akan semakin meningkat pula. 3. Panjang/Jarak hembusan angin Jarak tanpa rintangan dimana angin sedang bertiup (fetch). Panjang fetch membatasi waktu yang diperlukan gelombang untuk terbentuk karena pengaruh angin. Fetch ini mempengaruhi periode dan tinggi gelombang yang dibangkitkan. Gelombang dengan periode panjang akan terjadi jika fetch besar/panjang GEOMETRI LAUT (topografi atau profil laut dan bentuk pantai)

22

23 Wind and Waves Wind speed and wave activity are closely related
Fetch : the distance the wind blows over the water to generate the waves Fully developed seas: the resulting waves, in the deep and open sea. Seas: waves generated locally by wind Swell : waves, generated some distance away

24 Gambar 2. Fetch dan pembangkitan gelombang oleh angin

25 Approximate distribution of ocean surface wave energy (Kinsman 1965)

26 Hubungan Kecepatan Angin dan Gelombang
Makin kencang angin  makin besar gelombang yang terbentuk dengan kecepatan yang tinggi dan panjang gelombang yang besar.

27 Tabel 1. Beaufort Scale of Wind and Sea State
Beaufort Wind Force Wind Speed (knots) Description of Wind Description of sea Approx. Hs (m) Approx. T(Sec) 0 - 1 Calm Sea is like a mirror 1 1 - 3 Light airs Ripples are formed 0.025 2 4 - 6 Gentle breeze Small wavelets. Crest short but more pronounced; crest have a glassy appearance, but do not break 0.1 3 7 - 10 Light breeze Lareg wavelets. Crest begin to break. Perhaps scattered white capping. 0.4 4 Moderate breeze Smallwaves, becoming larger. Fairly frequent white capping. 5 Fresh breeze Moderate waves, taking a more pronounced long form. Many white caps are formed (chance of some spray) 6 Strong breeze Large waves begin to form. The white foam crests are more extensive everywhere (probably some spray) 8 7 Moderate Gale Sea heaps up and white foam from breaking waves begins to be blown in streaks along the direction of the wind (spindrift) 10

28 Tabel 1. Beaufort Scale of Wind and Sea State (cont’d..)
Beaufort Wind Force Wind Speed (knots) Description of Wind Description of sea Approx. Hs (m) Approx. T(Sec) 8 Fresh Gale Moderately high waves of greater length. Edges of crests break into spindrift. The foam is blown in well-marked streaks along the direction of the wind. Spray affects visibility. 11 13 9 Strong Gale High waves. Dense streaks of foam along the direction of the wind. Sea begins to roll. Visibility is affected. 18 16 10 Whole Gale Very high waves with long overhanging crests. The resulting foam is in great patches and is blown in dense white streaks along the direction of the wind. On the whole, the surface of the sea takes a white appearance. The rolling of the sea becomes heavy and shocklike. Visibility is affected. 25 Storm Exceptionally high waves (small and medium sized ships might for a long time be lost to view behind the waves). The sea is completely covered wth long with patches of foam lying along the direction of the wind. Visibility is affected. 35 20 12 >64 Hurricane Air filled with foam and spray. Sea completely white with driving spray, visibility very seriously affected. 40 22

29

30 Macam-macam teori gelombang:
Teori Gelombang Airy, Stokes, Gerstner, Mich, Knoidal, Tunggal Pada umumnya bentuk gelombang di alam adalah sangat kompleks dan sulit digambarkan secara matematis karena ketidaklinieran. Teori gelombang yang paling sederhana adalah teori gelombang Airy, merupakan teori gelombang linier atau teori gelombang amplitudo kecil.

31 Asumsi-asumsi dalam teori gelombang Airy:
Zat cair adalah homogen dan tidak termampatkan, sehingga rapat massa adalah konstan Tegangan permukaan diabaikan Gaya coriolis (akibat perputaran bumi) diabaikan Tekanan pada permukaan air adalah seragam dan konstan Zat cair adalah ideal, sehingga berlaku aliran tak rotasi

32 Asumsi-asumsi dalam teori gelombang Airy: (lanjutan..)
Dasar Laut adalah horisontal, tetap dan impermeabel sehingga kecepatan vertikal di dasar adalah nol Amplitudo gelombang kecil terhadap panjang gelombang dan kedalaman air Gerak gelombang berentuk silinder yang tegak lurus arah penjalaran gelombang sehingga gelombang adalah dua dimensi

33 Gambar Sket Definisi Gelombang
Source: Buku Teknik Pantai oleh Bambang Triadmodjo

34 Beberapa notasi yang digunakan :
d = kedalaman laut  (Jarak antara muka air rerata dan dasar laut) a = amplitudo gelombang H = Tinggi gelombang (H=2a) L = Panjang gelombang  jarak antara dua puncak gelombang berurutan T = periode gelombang  interval waktu yang diperlukan oleh partikel air untuk kembali pada kedudukan yang sama dengan kedudukan sebelumnya C = Kecepatan rambat gelombang (C=L/T) k = angka gelombang (k=2/L)  = frekuensi gelombang (=2/T) (x,t) = fluktuasi muka air terhadap muka air diam

35 Klasifikasi Gelombang Menurut Kedalaman Relatif
Berdasarkan kedalaman relatif, yaitu perbandingan antara kedalaman air (d) dan panjang gelombang (L), gelombang dapat diklasifikasikan menjadi 3 macam yaitu: 1. Gelombang di laut dangkal jika d/L ≤ 1/20 2. Gelombang di laut transisi/intermediate 1/20 < d/L < 1/2 3. Gelombang di laut dalam jika d/L ≥ 1/2

36 Gerak Orbital Partikel Zat Cair Di Laut Dangkal, Transisi Dan Dalam

37 Ilustrasi pergerakan partikel zat cair pada gelombang

38 Summary of Linier Wave Theory (Airy) – Wave Characteristics
See Tabel 2 Below:

39

40 Contoh soal: Gelombang dengan periode 10 detik terjadi di laut dengan kedalaman 5m. Hitung panjang dan cepat rambat gelombangnya?

41 SEKIAN & TERIMA KASIH

42 Tugas (Tsunami): 1.Jelaskan apa yang dimaksud dengan tsunami? Apa saja penyebab terjadinya tsunami? 2. Sebutkan daerah-daerah di Indonesia yang rawan dan berpotensi terjadinya tsunami? 3. Berikan satu studi kasus tentang tsunami yang pernah terjadi. Berikan penjelasan mengenai terjadinya tsunami tsb dan dampak-dampak yang diakibatkannya? 4.Sebutkan langkah-langkah yang bisa diambil untuk mengurangi dampak tsunami?