Coherens Dan Aplikasinya Di Perairan Indonesia

COHERENS & Aplikasinya di Perairan Indonesia Presentasi untuk Mata Kuliah Kapita Selekta di Sekolah Tinggi Teknik Angkatan Laut (STTAL) Rabu, 21 April 2004 Oleh:

Widodo Setiyo Pranowo Pusat Riset Wilayah Laut & Sumberdaya Non-hayati Badan Riset Kelautan & Perikanan Departemen Kelautan & Perikanan - RI Gedung DKP – Lantai 1 Jalan MT Haryono Kav 52-53 Jakarta 12770 - Indonesia Email: [email protected]

Apa itu COHERENS ? COHERENS (A Coupled Hydrodynamical-Ecological Model for Regional and Shelf Seas) adalah Suatu Model 3 Dimensi Hidrodinamika Multi-fungsi yang digunakan untuk mengkaji fenomena alam yang terjadi perairan pantai (Coastal), perairan lepas pantai (offshore). Model ini di-kopel dengan Model Biological, Resuspension, dan Contaminant. Model ini dibangun oleh : Patrick J. Luyten (MUMM-Belgium), John Eric Jones & Roger Proctor (Proudman Oceanographic Laboratory-UK), Andy Tabor (British Oceanographic data Centre-UK), Paul Tett & Karen Wild-Allen (Department of Biological Sciences, Napier University-UK). Selama 8 tahun (1990 – 1998) dengan dana dari European Union. Freeware (bisa minta gratis), ada mailist diskusi yang beranggotakan llmuwan/student mancanegara

Spesifikasi COHERENS „ „ „ „ „

Source Code FORTRAN 77 Operation System : UNIX dan IBM-PC (PCs Linux (Caldera) & PCs Windows) Format data standart : netCDF Graphics Interface : netCDF interface, graphical software package FERRET. Compiler PCs Windows: Microsoft Fortran Powerstation, Compaq Visual Fortran.

Deskripsi Model Secara Umum „

Terdiri 3 Model Utama: 1. Physical Model 2. Biological & Sediment Models 3. Contaminant Transport Models

„

Metode Numerik Secara Umum: - Coordinate: Cartesian & Spherical - Deskritisasi Ruang: Horisontal (Arakawa “C” grid) & Vertikal (σ-Coordinate transformation). - Deskritisasi Waktu: Mode-Splitting technique (Blumberg & Mellor, 1987) yang terbagi menjadi Mode External (2-D/Barotrophic) & Internal (3-D/Baroclinic).

Physical Model (1) „

Persamaan Dasar Hidrodinamika: 1. Persamaan Momentum 2. Persamaan Kontinuitas 3. Persamaan Keadaan untuk Temperatur & Salinitas 4. Persamaan Adveksi-Difusi (Skalar)

„

Skema Formulasi yang terlibat didalam model: 1. Turbulence Schemes 2. Horizontal Diffusion 3. Physical Optics 4. Harmonic analysis

Physical Model (2) „

Syarat Batas dan Nilai Awal: 1. Batas Permukaan (Arus, Temperatur & Salinitas, Turbulence, Surface Fluxes) 2. Batas Dasar (Arus, Temperatur & Salinitas, Turbulence, Surface Fluxes) 3. Batas Horisontal lain untuk Open sea, River, Land

„

Variabel lain yang terkait dilibatkan: 1. Surface Drag & Echange Coefficients 2. Solar radiation 3. Interaksi Gelombang & Arus di dasar laut (perairan dangkal).

Biological & Sediment Models

Contaminant Transport Models „

Mengkaji penyebaran partikel dari suatu sumber ke perairan, seperti: Limbah, larva ikan, tumpahan minyak, transpor sedimen, dll.

„

Persamaan umum: 1. Langangian transport 2. Eularian transport

Skema Program Physical, Biological, & Sediment - COHERENS

Skema Lagrangian SPM Module COHERENS

Contoh Aplikasi di Perairan Indonesia „

„

„

„

Perairan Teluk Jakarta, Makassar, dan Kep. Riau (Nining Sari Ningsih, dkk., 2001). Perairan Pantai Utara Jawa dan Jepara (Widodo S. Pranowo, dkk., 2002). Perairan Pasifik Barat (Yutdam Mudin, dkk., 2002-2003). Perairan Indonesia (Agus Supangat, dkk., 2003-2004).

Penyebaran Polutan di Teluk Jakarta (Nining Sari Ningsih, dkk., 2001)

Penyebaran Polutan di Makassar (Nining Sari Ningsih, dkk., 2001)

Penyebaran Polutan di Kep. Riau (Nining Sari Ningsih, dkk., 2001)

Arus Pasut di Perairan Pantai Utara Jawa (Widodo S. Pranowo, dkk., 2002)

> 0,08 – 0,63 m/detik > 0,01 – 0,08 m/detik 0 – 0,01 m/detik

Sebaran Senyawa Nitrogen di Perairan Pantai Jepara (Widodo S. Pranowo, dkk., 2002)

Distribusi Arus Permukaan dan Temperatur (Rata-rata bulanan) di Perairan Pasifik Barat (Agus Supangat, dkk., 2002-2003)

0.0 – 0.5 m/ sec 0.5 – 2.0 m/ sec 0

C

Zona Konvergensi & Front Salinitas di Perairan Indonesia (Agus Supangat, dkk., 2002-2003)

U Kontur Salinitas Zona konvergensi/Front Salinitas

Derajat ( °C )

Zona Konvergensi di Perairan Indonesia pada bulan Oktober 1998

S

Verifikasi Kualitatif - 1 (Yutdam Mudin, 2002) Teori / Literatur Hasil Simulasi NEC ME HE

NECC SECC EC

(Tomczak, 1994)

Verifikasi Kualitatif - 2 (Nining Sari Ningsih, 2002)

→ Lokasi dari Kapal-kapal US purse-seine Catch per Unit Effort (CPUE), data tangkapan skipjack tuna (Cakalang) di Juni 1994. (Sumber : Lehodey, dkk, 1998)

→ Zona Konvergensi

Juni

Verifikasi Kualitatif - 3 (Agus Supangat, 2003) Hasil Simulasi

Teori / Literatur

(Wyrtki, 1961)

Verifikasi Kuantitatif - 1 (Widodo S. Pranowo, 2002)

Verifikasi Kuantitatif - 2 (Widodo S. Pranowo, 2002)

Verifikasi Kuantitatif - 3 (Widodo S. Pranowo, 2002)

Verifikasi Kuantitatif - 4 (Widodo S. Pranowo, 2002)

Sekian & Terimakasih