Gelombang Laut

GELOMBANG LAUT (OCEAN WAVES) Gelombang/ombak yang terjadi di lautan dapat diklasifikasikan kepada beberapa jenis bergantung kepada daya pencetusnya. Pencetus gelombang laut dapat disebabkan oleh: angin (gelombang angin), daya tarikan bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Gelombang yang biasanya terjadi dan dikaji dalam bidang teknik pantai adalah gelombang angin dan pasang-surut. Gelombang dapat membentuk dan merosakan pantai dan menbawa kesan kepada struktur pantai. Tenaga dari gelombang akan membangkitkan arus dan mempengaruhi pergerakan sedimen dalam arah tegak lurus pantai (cross-shore) dan sejajar pantai (longshore). Dalam pengkajian bidang teknik pantai, gelombang merupakan faktor utama yang dikenalpasti dalam proses pembentukan struktur pantai. DEFINISI GELOMBANG OMBAK Gelombang ombak adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut biasanya disebabkan oleh angin. Angin di atas lautan memindahkan tenaganya ke permukaan perairan, menyebabkan riak-riak, alunan/bukit, dan berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang atau ombak.

Ilustrasi pergerakan partikel zat cair pada gelombang Amati gerakan pelampung di dalam gambar gelombang di atas. Perhatikan bahwa sebenarnya pelampung bergerak dalam suatu lingkaran (orbital) ketika gelombang bergerak naik dan turun.

Partikel air berada dalam satu tempat, bergerak di suatu lingkaran, naik dan turun dengan suatu gerakan kecil dari sisi satu kembali ke sisi semula. Gerakan ini memberi gambaran suatu bentuk gelombang. Pelampung yang mengapung di air pindah ke pola yang sama, naik turun di suatu lingkaran yang lambat, yang dibawa oleh pergerakan air. Di bawah permukaan, gerakan putaran gelombang itu semakin mengecil. Pergerakan orbital yang mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga kemudian di dasarnya hanya akan meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar dari sisi ke sisi yang disebut “surge” . PENGARUH GELOMBANG Pada kondisi sesungguhnya di alam, pergerakan orbital di perairan dangkal (shallow water) dekat dengan kawasan pantai dapat dilihat pada gambar animasi dibawah ini. Pada gambar animasi ini, dapatlah kita bayangkan bagaimana energi gelombang mampu mempengaruhi kondisi pantai. Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar. Angin juga mempunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar. Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari friksi/gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.

Perubahan bentuk gelombang yang menjalar mendekati pantai Ada dua tipe gelombang, bila dipandang dari sisi sifat-sifatnya. Yaitu: • •

Gelombang pembangun/pembentuk pantai (Constructive wave). Gelombang perusak pantai (Destructive wave).

Yang termasuk gelombang pembentuk pantai, bercirikan mempunyai ketinggian kecil dan kecepatan rambatnya rendah. Sehingga saat gelombang tersebut pecah di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai). Material pantai akan tertinggal di pantai (deposit) ketika aliran balik dari gelombang pecah meresap ke dalam pasir atau pelan-pelan mengalir kembali ke laut.

Gelombang pembentuk pantai Sedangkan gelombang perusak pantai biasanya mempunyai ketinggian dan kecepatan rambat yang besar (sangat tinggi). Air yang kembali berputar mempunyai lebih sedikit waktu untuk meresap ke dalam pasir. Ketika gelombang datang kembali menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul dan mengangkut material pantai menuju ke tengah laut atau ke tempat lain.

Gelombang perusak pantai

ARUS DI SEKITAR PANTAI (NEARSHORE CIRCULATION) Gelombang yang datang menuju pantai membawa massa air dan momentum, searah penjalaran gelombangnya. Hal ini menyebabkan terjadinya arus di sekitar kawasan pantai. Penjalaran gelombang menuju pantai akan melintasi daerah-daerah lepas pantai (offshore zone), daerah gelombang pecah (surf zone), dan daerah deburan ombak di pantai (swash zone). Diantara ketiga daerah tersebut, Bambang Triatmodojo (1999) menjelaskan bahwa karakteristik gelombang di daerah surf zone dan swash zone adalah yang paling penting di dalam analisis proses pantai.

Daerah penjalaran gelombang menuju pantai Menurut Dean dan Dalrymple (2002), perputaran/sirkulasi arus di sekitar pantai dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu: arus sepanjang pantai (Longshore current), arus seret (Rip current), dan aliran balik (Back flows/cross-shore flows). Sistem sirkulasi arus tersebut seringkali tidak seragam antara ketiganya bergantung kepada arah/sudut gelombang datang.

Pada kawasan pantai yang diterjang gelombang menyudut (αb > 5o) terhadap garis pantai, arus dominan yang akan terjadi adalah arus sejajar pantai (longshore current).

Sedangkan apabila garis puncak gelombang datang sejajar dengan garis pantai, maka akan terjadi 2 kemungkinan arus dominan di pantai. Yang pertama, bila di daerah surf zone terdapat banyak penghalang bukit pasir (sand bars) dan celah-celah (gaps) maka arus yang terjadi adalah berupa sirkulasi sel dengan rip current yang menuju laut. Kemungkinan kedua, bila di daerah surf zone tidak terdapat penghalang yang mengganggu maka arus dominan yang terjadi adalah aliran balik (back flows).

Terjadinya rip current Namun karena pengaruh hidrodinamik laut yang sangat kompleks, maka yang biasanya terjadi adalah kombinasi dari kondisi-kondisi di atas. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Kombinasi longshore current dan rip current.

Kombinasi longshore current & back flows.