1. Pengertian
Gelombang adalah pergerakan naik dan turunnya air
dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik
sinusoidal. Gelombang selalu menimbulkan sebuah ayunan air yang bergerak tanpa
henti-hentinya pada lapisan permukaan laut dan jarang dalam keadaan sama sekali
diam. Hembusan angin sepoi-sepoi pada cuaca yang tenang sekalipun sudah
cukup menimbulkan riak gelombang. Sebaiknya dalam keadaan dimana terjadi badai
yang besar dapat menimbulkan suatu gelombang besar yang dapat mengakibatkan
suatu kerusakan hebat pada kapal-kapal atau daerah-daerah pantai.
Gelombang/ombak yang terjadi di lautan dapat
diklasifikasikan menjadi beberapa macam tergantung kepada gaya
pembangkitnya. Pembangkit gelombang laut dapat disebabkan oleh: angin
(gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang
pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang
tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal.
2.
Susunan/Parameter
Susunan
gelombang di lautan baik bentuk maupun macamnya sangat bervariasi dan
kompleks. Untuk itu para ahli mendesain sebuah model gelombang buatan
untuk memudahkan dalam mempelajarinya, walaupun bentuk gelombang ini
kemungkinan tidak akan dijumpai sama seperti gelombang laut yang sebenarnya.
Bagian-bagian gelombang yang ideal adalah:
· Crest, merupakan titik tertinggi atau puncak sebuah
gelombang.
· Trough, merupakan titik terendah atau lembah sebuah
gelombang.
· Wave height, merupakan jarak vertikal antara crest
dan trough atau disebut juga tinggi gelombang.
· Wave length, merupakan jarak berturut-turut antara dua
buah crest atau dua buah trough, disebut juga satu panjang
gelombang.
· Wave period, waktu yang dibutuhkan crest untuk
kembali pada titik semula secara berturut-turut, disebut juga periode
gelombang.
· Wave steepnees, perbandingan antara panjang gelombang
dengan tinggi gelombang, disebut juga kemiringan gelombang.
3.
Faktor Pembangkit
Gelombang di laut umumnya gelombang yang dibangkitkan
oleh angin (adanya transfer energi dari angin ke laut). Muka air laut tenang
dan datar tanpa adanya angin. Ketika angin bertiup, mula-mula terbentuk
gelombang-gelombang kecil yang berupa riak (ripple). Riak ini berperan
membentuk kekasaran muka laut yang dapat membantu transfer energi dari angin ke
laut. Angin terus berhembus, transfer energi semakin besar dari angin ke muka
air, sehingga terbentuk gelombang yang lebih panjang (besar) dan memiliki
tinggi gelombang semakin besar. Angin terus berhembus, akan tercapai kondisi fully
developed sea.
Sifat-sifat
gelombang dipengaruhi faktor angin dengan kriteria sebagai berikut:
a. Kecepatan angin. Umumnya makin kencang angin
bertiup, makin besar gelombang yang terbentuk dan gelombang ini mempunyai
kecepatan yang tinggi dan panjang gelombang yang besar.
b. Lamanya angin bertiup. Tinggi kecepatan dan
panjang gelombang seluruhnya cenderung untuk meningkat sesuai dengan lamanya
angin bertiup.
c. Jarak tanpa rintangan dimana angin sedang
bertiup (fetch). Gelombang dengan fetch kecil biasanya
mempunyai panjang gelombang kecil (contoh di danau, panjang gelombang hanya
beberapa sentimeter). Sedangkan fetch yang lebih besar (seperti di
laut) memiliki panjang gelombang bahkan mencapai ratusan meter.
Gbr. 2. Pembangkitan Gelombang krn Alam |
Gelombang yang disebabkan oleh gaya periodik,
seperti efek matahari dan bulan menyebabkan pasang surut, yang mempunyai
perioda sama dengan gaya-gaya penyebabnya. Kebanyakan gelombang yang lain merupakan hasil dari gangguan tak periodik. Partikel air dipindahkan dari
posisi seimbang dan untuk mempertahankan ke posisi tersebut memerlukan gaya
pemulih. Dalam kasus gelombang air, gerakan partikel hasil dari gaya pemulih
bekerja pada suatu siklus gelombang memberikan gaya perpindahan bekerja
untuk siklus berikutnya.
Pada kasus
gelombang permukaan ada dua gaya pemulih yang mempertahankan gelombang
berjalan. yakni: (1) Gaya gravitasional bumi dan (2) Tegangan permukaan, dimana
kecenderungan dari molekul air untuk menempel bersama dan menghadirkan
permukaan paling terkecil ke udara.
Dalam kasus pada gelombang air, jika kulit
elastik yang lembut direntangkan/ditarik melalui permukaan air. Gelombang air
yang diakibatkan oleh gaya-gaya ini dalam kasus gelombang dengan panjang
gelombang kurang dari 1,7 cm, gaya yang utama adalah tegangan permukaan, yang
dikenal sebagai gelombang kapiler. Gaya kapiler adalah penting dalam
konteks remote sensing di laut. Namun perhatian utama para ahli oseanografi
adalah gelombang permukaan dengan panjang gelombang lebih besar dari 1,7 cm,
dan gaya utamanya adalah gravitasi, karena itu disebut gelombang
gravitasi.
Gelombang yang berjalan melalui material disebut
Gelombang Badan, contoh gelombang badan adalah gelombang seismik P & S dan
gelombang suara. Tetapi perhatian kita dalam bab ini adalah gelombang
permukaan. Gelombang permukaan yang paling familiar adalah yang terjadi di
batas antara dua badan fluida, contohnya gelombang dapat terjadi pada batas
antara dua lapisan di perairan laut yang berbeda densitasnya. Karena batas
tersebut adalah suatu permukaan sehingga disebut gelombang permukaan, tetapi
para ahli oseanografi biasanya menyebutnya gelombang internal/dalam.
Osilasi lebih mudah terbentuk pada batas dalam dari
pada permukaan laut, karena perbedaan densitas antara dua lapis air lebih kecil
daripada batas air dan udara. Karena itu hanya diperlukan sedikit energi untuk
membangkitkan gelombang internal daripada gelombang permukaan dengan amplitudo
yang sama.
Gelombang internal berjalan lebih lambat daripada
gelombang permukaan. Dan gelombang internal ini penting dalam proses
percampuran vertikal dalam laut. Gelombang permukaan disebabkan oleh gaya-gaya
dari gerakan relatif antara dua lapisan, sebagai contoh tiupan angin di laut,
atau oleh gaya eksternal yang mengganggu fluida. Contoh dari gaya-gaya internal
adalah tetesan hujan di kolam, gempa bumi, gaya gravitasional dari matahari dan
bulan.
Selain itu,
gelombang di laut pada umumnya terjadi apabila lautan mengalami gangguan
(mendapat gaya lain). Gempa di dasar laut (tektonik, vulkanik) juga bisa
menyebabkan terbentuk gelombang, yang kita kenal sebagai gelombang tsunami.
Kemudian longsoran tebing di bawah laut juga bisa menyebabkan terbentuknya
gelombang. Bahkan kapal yang berlayar juga bisa membangkitkan gelombang
meskipun tinggi dan panjang gelombangnya kecil.
4.
Klasifikasi
a. Gelombang di
permukaan laut dapat diklasifikasikan berdasarkan periodenya seperti tabel
berikut:
Tabel:
Klasifikasi gelombang berdasarkan periode
Periode (T)
|
Tipe Gekombang
|
Kenampakan Umum
|
˂ 1 detik
|
Capillary Waves
|
Ripple, riak
|
̴1 detik
|
Wind waves (chop)
|
Gelombang
|
̴10 Detik
|
Swell
|
Breaker, Alun
|
Menit
|
Seiches
|
Gelombang
Pelabuhan
|
Jam
|
Tidal Waves
|
Pasang
Surut
|
1. Gelombang Perairan dangkal, apabila
d/L ≤ 1/20
2. Gelombang Perairan Transisi, apabila
1/20 ˂ d/L ˂ ½
3. Gelombang Perairan dalam, apabila
d/L ˃ ½
Dimana: d= Kedalaman perairan (m)
L= Panjang gelombang (m)
Secara umum,
gerak gelombang laut terbentuk karena adanya pengaruh angin, terutama
berhubungan dengan beberapa hal, yaitu: (1) Kecepatan Angin, (2) Jarak Hembusan
Angin (fetch), dan (3) Waktu Hembusan Angin.
Pengamatan
gelombang dapat dilakukan secara visual dan dengan alat.
Sumber: Bahan
materi Sekolah Lapang Iklim Nelayan, Stasiun Meteorologi Maritim Tanjung Mas,
Semarang, 2017