GELOBANG LAUT

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.

Gbr. 1. Parameter 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

b. Gelombang berdasarkan kedalaman relatif dibedakan menjadi 3 yaitu:

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