Studi Variabilitas Tinggi dan Periode Gelombang Laut Signifikan di Selat Karimata
Mulyadi 1) , Muh. Ishak Jumarang 1)* , Apriansyah 2)
1) Program Studi Fisika Jurusan Fisika Universitas Tanjungpura
2) Program Studi Ilmu Kelautan Jurusan Ilmu Kelautan Universitas Tanjungpura Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi Pontianak *Email: ishakjumarang@physics.untan.ac.id

## Abstrak
Telah  dilakukan  penelitian  untuk  mengkaji  varibilitas  tinggi  dan  periode  gelombang  laut  signifikan  di Selat  Karimata.  Metode  yang  digunakan  adalah  Sverdrup  Munck  Bretschneider  (SMB)  dengan  variasi empat  musim,  yaitu  musim  barat,  musim  peralihan  I,  musim  timur,  dan  musim  peralihan  II.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa tinggi dan periode gelombang laut signifikan berkisar 0,79 s.d 1,49 meter dan  4,43  s.d  6,25  sekon  pada  musim  barat  ;  0,34  s.d  0,73  meter  dan  2,49  s.d  3,94  sekon  pada  musim peralihan I ; 0,50 s.d 1,42 meter dan 3,13 s.d 6,09 sekon untuk musim timur ; sedangkan musim peralihan II  adalah  0,51  s.d  1,05  meter  dan  3,16  s.d  5,17  sekon.  Tinggi  dan  periode  gelombang  laut  signifikan tertinggi saat musim barat.
Kata Kunci : kecepatan angin, tinggi gelombang, periode gelombang

## 1. Pendahuluan
Perairan  Selat  Karimata  merupakan  salah satu  Selat  Karimata  terbesar  di  Indonesia.  Selat ini  menghubungkan  antara  laut  Cina  Selatan dengan laut Jawa dan berada diantara dua pulau besar, yakni Kalimantan dan Jawa   Daerah Selat Karimata  secara  geografis  merupakan  daerah yang strategis sebagai jalur pelayaran internasional  yang  didukung  oleh  keberadaan Alur  Laut  Kepulauan  Indonesia  (ALKI)  I.  Jalur ALKI  I  yang  memiliki  akses  ke  wilayah  ASEAN,
Asia  Pasifik,  Australia,  dan  Perairan  Indonesia (Badan Informasi  Geospasial, 2015).
Penelitian  yang  pernah  dilakukan  dengan menggunakan data sekunder arah dan kecepatan  angin  permukaan  harian  di  perairan Selat  Karimata  diantaranya.  Ramlan  (2012), dengan    menggunakan  metode  Wilson  IV (aplikasi  windwave-05)  untuk  mendapatkan variabilitas  tinggi  gelombang  laut  di  Selat Karimata  dan  Laut  Jawa  selama  tahun  2005  s.d 2010.
Berdasarkan  hal  tersebut  di  atas,  penulis tertarik  menggunakan  metode  Sverdrup  Munck Bretschneider (SMB). Metode ini untuk mendapatkan tinggi dan periode gelombang laut signifikan  dibandingkan  dengan  metode  Wilson IV  hanya  mendapatkan  ketinggian  gelombang laut  saja.  Sehingga  penulis  mengkaji  tentang variabilitas  tinggi  dan  periode  gelombang  laut signifikan  dengan  variasi  empat  musim  di perairan  Selat  Karimata  selama  tahun  2005  s.d 2013.  Diharapkan  agar  penelitian  ini  dapat menjadi  sumber  informasi  dan  referensi  bagi masyarakat khususnya
nelayan
untuk menentukan  kondisi  gelombang  laut  di  Selat Karimata.
2. Metode Penelitian
2.1 Waktu dan Wilayah Penelitian
Penelitian  dilakukan  sejak  bulan  Maret 2014  s.d  Januari  2015.  Wilayah  penelitian  di Selat  Karimata  dibatasi  oleh  koordinat  105 0 BT s.d  110 0 BT  dan    2,5 0 LU  s.d  2,5 0 LS.  Di  dalam wilayah  tersebut  terdapat  20  titik  penelitian seperti  terlihat  pada  Gambar  1  dan    koordinat tiap titik lokasi penelitian dapat  dilihat di Tabel 1.
Gambar 1. Lokasi Penelitian (sumber: Ocean Data View)

## 2.2 Data
Data  yang  digunakan  adalah  data  sekunder kecepatan  angin  permukaan  harian  komponen zonal  (u)  dan  komponen  meridional  (v)  tahun 2005 s,d 2013. Data tersebut  dapat didownload dari  website  tersebut  http;//www.esrl.noaa. gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.sur face.htm.

## 2.3 Koreksi data angin
Koreksi  data  angin  dilakukan  dengan  tiga tahap sebagai berikut ;
1. Filter arah dan kecepatan angin Arah angin yang digunakan adalah arah angin dominan di tiap titik lokasi penelitian yang  diperoleh  dengan  bantuan  aplikasi Wind  Rose  Plot  View  (WRPLOT  view). Sedangkan  kecepatan  angin  permukaan yang  digunakan  adalah  kecepatan  angin yang  dapat membangkitkan gelombang laut yakni  lebih  besar  dari  5  m/s  (Baharudin, 2009).
2. Menghitung durasi angin dengan rumus ;
data t P x 86400  (1)
dengan; t data = durasi angin (s)
P      = persentase kejadian perbulan (CERC, 1984)
3. Menghitung tegangan angin dengan rumus ;
1 ,23 A U 0,71xU  (2)
dengan;
U A = tegangan angin (m/s)
U  = kecepatan angin (m/s)
(Triatmodjo, 1999)

## 2.4 Perhitungan Fetch Efektif
Fetch  efektif  adalah  area  dalam  radius perairan  yang  melingkupi  titik  lokasi  dimana dalam  area  tersebut  angin  bertiup  dengan konstan  dari  arah  manapun  menuju  titik tersebut.
Daerah  yang  diwakili  satu  arah  utama adalah  luas  daerah  yang  membentang  -22.5 0 samping kiri arah utama sampai +22.5 0 samping
kanan  arah  utama.  Besar  interval  pada  tiap panjang fetch yang diukur adalah sebesar 5 0 . Perhitungan panjang fetch efektif dilakukan  dengan  bantuan  aplikasi  google earth (Ratna. 2012). Rumus fetch efektif dapat ditulis  sebagai berikut;
k i i i 1 eff k i i 1 F cos F cos       
(3)
dengan; F i = panjang fetch ke-i (m) α i = sudut pengukuran fetch ke-i ( o ) i = nomor pengukuran fetch
k = jumlah pengukuran fetch (Triatmodjo, 1999)

## 2.5 Proses Perhitungan SMB
Penentuan  tinggi  dan  periode  gelombang signifikan  menggunakan  peramalan  gelombang (hindcasting) dengan metode  SMB. Metode SMB dikemukakan  oleh  Sverdrup  Munck  tahun  1947 dan bretchsneider tahun 1985. Perhitungan SMB meliputi ;
1. Kondisi  pertumbuhan  gelombang  tidak penuh  beberapa  parameter  gelombang dapat  ditulis  dengan  persamaan  sebagai berikut ;
Tinggi gelombang signifikan (Hs)
        1 2 3 s 2 2 A A gH gF 1,6x10 U U
(4)
Periode gelombang signifikan (Ts)
        1 3 1 m 2 A A gT gF 2,857x10 U U (5)
s m T 0,95  T  (6)
Durasi angin (t)
2/3 2 A A gt gF 68,8 U U        (7)
2. Kondisi  pertumbuhan  gelombang  penuh beberapa  parameter  gelombang  dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut ;
Tinggi gelombang signifikan (Hs)
1 2 A gHs 2,433x10 U   (8)
Periode gelombang signifikan (Ts)
m A gT 8,134 U 
(9)
s m
T 0,95  T  (10) Tabel 1. Titik Lokasi Penelitian No.  Koordinat No.  Koordinat 1 (2,5 0 LU ; 105 0 BT) 11 (0 0 LS ; 106,25 0 BT) 2 (2,5 0 LU ; 106,25 0 BT) 12 (0 0 LS ; 107,5 0 BT) 3 (2,5 0 LU ; 107,5 0 BT) 13 (0 0 LS ; 108,75 0 BT) 4 (2,5 0 LU ; 108,75 BT) 14 (1,25 0 LS ; 105 0 BT) 5 (2,5 0 LU ; 110 0 BT) 15 (1,25 0 LS ; 106,25 0 BT) 6 (1,25 0 LU ; 105 0 BT) 16 (1,25 0 LS ; 107,5 0 BT) 7 (1,25 0 LU  ;  106,25 0 BT) 17 (1,25 0 LS ; 108,75 0 BT) 8 (1,25 0 LU ; 107,5 0 BT) 18 (2,5 0 LS ; 107,5 0 BT) 9 (1,25 0 LU  ;  108,75 0 BT) 19 (2,5 0 LS ; 108,75 0 BT) 10 (0 0 LS ; 105 0 BT) 20 (2,5 0 LS ; 110 0 BT)
Mulai Studi Literatur Koreksi data angin Analisis Data Kesimpulan Selesai Perhitungan fetch efektif (google earth) Pengolahan Data Angin H s , T s (metode SMB) Mulai t > t data
Ya (Durasi terbatas) Tidak
(Fetch terbatas)
Menggunakan pers. (8), (9), dan (10). Menggunakan pers. (4), (5), dan (6). Dimana F diganti
dengan F min Menggunakan pers(4), (5), dan (6). Dimana F diganti dengan F eff ya tidak Selesai Fetch efektif Pertumbuhan gelombang tidak penuh Pertumbuhan gelombang penuh Fetch efektif F minimum Fetch efektif/Fetch minimum Durasi angin 4 A gt 7,15x10 U 
(11)
Dengan ; H s = tinggi gelombang signifikan (m)
T m = periode gelombang (s)
F = panjang fetch ke-i (m)
U A = faktor tegangan angin (m/s)
U = kecepatan angin (m/s)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s 2 ) T s = periode gelombang signifikan (s)
t = durasi angin (s)

## 2.6 Bagan Alir
Adapun susunan bagan alir penelitian sebagai berikut ;
Gambar 2. Bagan Alir Penelitian
Adapun  Langkah  –  langkah  perhitungan tinggi  dan  periode  gelombang  laut  signifikan metode  SMB  dapat  dilihat    pada  gambar  3 sebagai berikut ; Gambar 3. Bagan Alir Proses Perhitungan Metode SMB 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Arah dan Kecepatan Angin
Hasil  pengolahan  data  arah  dan  kecepatan angin  pada  penelitian  berbentuk  peta  kontur. Nilai kecepatan angin dan  arah kecepatan angin digambarkan  dengan  kontur  warna  dan  tanda panah.
Musim  barat  terjadi  di  bulan  Desember, Januari,  Februari  (DJF)  yang  ditandai  dengan angin  dominan  dari  barat  laut  sampai  utara dengan  kecepatan  angin  rata  –  rata  berkisar antara  5,51  s.d  7,59  m/s  (Gambar  A1).  Pola angin tersebut  terjadi  karena  posisi  matahari berada  di  Bagian  Bumi Selatan  (BBS) khatulistiwa, yang menyebabkan Benua
Australia musim panas (bertekanan rendah) dan Benua  Asia  lebih  dingin  (bertekanan  tinggi), sehingga  angin  bergerak  dari    Benua  Asia  ke Benua Australia
Pada  musim  peralihan  I  terjadi  pada  bulan Maret,  April,  Mei  (MAM)  yang  mengalami perubahan  arah  angin  bervariasi  dengan kecepatan angin rata – rata berkisar antara 5,09 s.d  7,18  m/s  (Gambar  A2).  Pola  angin  yang bervariasi  disebabkan  dua  kemungkinan  yaitu pertama.  musim  peralihan  I  berada  diantara musim  barat  dan  musim  timur  sehingga  angin yang  berhembus  masih  dipengaruhi  oleh  dua musim  tersebut.  Kedua.  posisi  matahari  berada di  sekitar  khatulistiwa.  sehingga  perbedaan suhu antara Benua Asia dengan Benua Australia tidak begitu besar.
Pada  musim timur    bulan Juni, Juli,  Agustus (JJA)  menunjukkan  angin  dominan  terjadi  dari arah  tenggara  dengan  sebaran  nilai  kecepatan angin  cenderung  hampir  sama  kekuatannya kecuali  di  dekat    pulau  Bangka.  Pada  musim timur. nilai kecepatan angin berkisar antara 5,38 s.d  6,54  m/s  (Gambar  A3).  pola  angin  tersebut terjadi  karena  posisi matahari berada di Bagian Bumi  Utara  (BBU)  khatulistiwa.  Sehingga  suhu di  Benua  Australia  lebih  rendah  dibandingkan Benua  Asia,  dan  sebaliknya  tekanan  udara  di Benua  Asia  lebih  rendah  dibandingkan  Benua Australia.  Sehingga  angin  bergerak  dari  Benua Australia ke Benua Asia.
Pada  musim  peralihan  II  bulan  September, Oktober,  November  (SON)  dapat  dilihat    pada Gambar  A4.  Nilai  kecepatan  angin  rata  –  rata yang  terjadi  di  musim  peralihan  II  berkisar antara  5,38  s.d  6,62  m/s.  Pola  angin  di  musim peralihan  II  memperlihatkan  arah  angin dominan  terjadi  dari  tenggara  sampai  barat daya.  Pada  musim  ini,  kecepatan  angin  rata  – rata  yang  terjadi  berkisar  antara  5,38  s.d  6,62 m/s.  musim  peralihan  II    disebut  juga  musim pancaroba. dimana musim ini masih dipengaruhi oleh musim barat dan musim timur. Oleh  karena  itu  terjadinya  hujan  dan  kemarau selalu  berubah  –  ubah  atau  tidak  menentu  di daerah Indonesia khususnya di Selat Karimata.

## 3.2 Arah dan Tinggi Gelombang Laut Signifikan
Peta kontur menunjukkan bahwa nilai tinggi gelombang  laut  signifikan  digambarkan  berupa kontur  warna.  Perubahan  pola  arah  gelombang yang diasumsikan sama dengan pola arah angin, di  dalam  peta  ditunjukkan  tanda  panah  dalam peta kontur.
Arah  dan  tinggi  gelombang  laut  signifikan musim  barat  (DJF)  dapat  dilihat  pada  Gambar A5.  Pada musim ini. arah tinggi gelombang laut signifikan  terjadi  dari  barat  laut  sampai  utara
dan  tinggi  gelombang  laut  signifikan  di  musim barat berkisar antara 0,79 s.d 1,49 m. Musim ini, tinggi gelombang laut signifikan pada umumnya lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  musim lainnya. Hal  ini disebabkan oleh  faktor lamanya angin  bertiup  (durasi  angin)  yang  terjadi  di daerah  penelitian  berkisar  antara  29.376  s.d 63.072  sekon  (8,16  s.d  17,52  jam)  dari  arah angin dominan. Besarnya durasi angin disebabkan  daerah  utara  Selat  Karimata berbatasan  langsung  dengan  Laut  Cina  Selatan dan Samudra Pasifik.
Musim  peralihan  I  (MAM)  pada  Gambar  A6 menunjukkan  tinggi  gelombang  laut  signifikan saat  musim  peralihan  I  berkisar  antara  0,34  s.d 0,73  m.  Tinggi  gelombang  laut  signifikan  pada musim  peralihan  I  lebih  rendah  dibandingkan dengan  musim  barat,  musim  timur,  dan  musim peralihan II. Hal ini dipengaruhi oleh arah angin dominan  yang  terjadi  bervariasi  dan  durasi angin  lebih  singkat  dibandingkan  musim lainnya, yaitu berkisar antara 11.232 s.d  22.464 sekon (3,12 s.d 6,24 jam). Selat Karimata bagian barat  laut  mengalami  tinggi  gelombang  laut signifikan  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan daerah lainnya. Pernyataan tersebut dipengaruhi  oleh  durasi  angin.  dimana  durasi angin  di  bagian  barat  laut  lebih  lama  waktunya dibandingkan  bagian  lain  di  Selat  Karimata. Faktor  lainnya  dipengaruhi  oleh  kecepatan angin  yang  lebih  besar  dibandingkan  dengan daerah lainnya.
Musim  timur  (  JJA)  pada  umumnya  terjadi arah  gelombang    dari  tenggara.  sebaran  tinggi gelombang  laut  signifikan  cenderung  hampir sama  kekuatannya.  kecuali  di  dekat  pulau Bangka  .  Pada  musim  ini  (Gambar  A7),  tinggi gelombang laut signifikan berkisar antara 0,5 s.d 1,42  m.  Tinggi  gelombang  laut  signifikan  di musim  ini  lebih  tinggi  dibandingkan  pada musim  peralihan  I  dan  II.  Hal  ini  disebabkan oleh  faktor  lamanya  angin  bertiup  (durasi angin) yang terjadi di daerah penelitian berkisar antara  29.376  s.d  66.528  sekon  (8,16  s.d  18,48 jam)  dari  arah  angin  dominan.  Durasi  angin yang lama  disebabkan arah  angin  dominan  dari tenggara  merupakan  berasal  dari  Laut  Jawa. sehingga angin yang bertiup tidak ada rintangan dari daratan.
Musim peralihan II (  SON) pada Gambar A8 dapat  dilihat  arah  gelombang  terjadi  dari tenggara  sampai  barat  daya.  Tinggi  gelombang laut signifikan di musim ini berkisar antara 0,51 s.d  1,05  m.  Tinggi  gelombang  laut  signifikan pada  musim  ini  lebih  tinggi  dibandingkan dengan musim peralihan I dan lebih rendah dari musim  barat  dan  musim  timur.  Hal  ini disebabkan  oleh  durasi  angin  berkisar  antara 21.600  s.d  38.880  sekon  (6,00  s.d  10,80  jam)
yang  lebih  singkat  daripada  musim  barat  dan musim  timur  walaupun  perbedaan  kecepatan anginnya  tidak  begitu  jauh.  sehingga  fetch minimum yang terbentuk lebih pendek.

## 3.3 Periode Gelombang Laut Signifikan
Hasil    perhitungan  periode  gelombang  laut signifikan  dengan  metode  SMB  menunjukkan bahwa  pada  musim  barat  periode  gelombang berkisar  antara  4,4  s.d  6,3  sekon.  Musim  timur periode  gelombangnya  3,1  s.d  6,1  sekon. Sedangkan musim peralihan I periode gelombangnya berkisar antara 2,5 s.d 3,9 sekon. Sementara musim peralihan II periode gelombangnya berkisar antara 3,2 s.d 5,2 sekon. Periode gelombang pada musim peralihan I (JJA) dan  musim  peralihan  II  (SON).  Menurut  Pond dan  Pickard  (1983)  periode  gelombang  yang dihasilkan  dari  gelombang  angin  adalah  0,2  s.d 9,0  detik.  Berdasarkan  nilai  periode  gelombang laut  di  atas  menunjukkan  bahwa  nilai  periode gelombang  laut  signifikan  hasil  perhitungan berada dalam klasifikasi gelombang angin.

## 4. Kesimpulan Kesimpulan
Beberapa  kesimpulan  yang  dapat  diambil dari pembahasan penelitian ini sebagai berikut;
1. Tinggi gelombang laut signifikan Pada  musim  barat  (DJF),  tinggi  gelombang laut  signifikan berkisar  antara 0,79  s.d 1,49 m.  Musim  peralihan  I  (MAM),  tinggi gelombang  laut  signifikan  berkisar  antara 0,34  s.d  0,73  m.  Musim  timur  (JJA),  tinggi gelombang  laut  signifikan  berkisar  antara 0,50  s.d  1,42  m.  Musim  peralihan  II  (SON), tinggi  gelombang  laut  signifikan  berkisar antara 0,51 s.d 1,05 m.
2. Periode gelombang laut signifikan Pada  musim barat (DJF),periode gelombang laut  signifikan  berkisar  antara  4,4  s.d  6,3 sekon.  Musim  peralihan  I  (MAM),  periode gelombang  laut  signifikan  berkisar  antara 2,5 s.d 3,9 sekon. Musim timur (JJA), periode gelombang  laut  signifikan  berkisar  antara 3,1 s.d 6,1 sekon. Musim peralihan II (SON), periode  gelombang  laut  signifikan  berkisar antara 3,2 s.d 5,2 sekon.

## DAFTAR PUSTAKA
Baharudin.  2009, Pola Transformasi Gelombang Dengan  Menggunakan  Model  RCPWave Pada  Pantai  Bau  –  Bau  Provinsi  Sulawesi Tenggara.  e-jurnal  Ilmu  dan  Teknologi Kelautan Tropis., 1;60 – 71 Badan  Informasi  Geospasial,  2015,  jalur  ALKI. http://www.bakosurtanal.go.id/artikel/sho w/peta-negara-kesatuan-republik-indonesi a (diakases 5 M Februari 2015)
Coastal  Engineering  Research  Center,  1984. Shore  Protection  Manual  Volume  I,  Fourth Edition.  Washington;  U.S.  Army  Coastal Engineering Research Center
NOAA.2014.http;//www.esrl.noaa.gov/psd/data /gridded/data.ncep.reanalysis.surface.html (diakses 5 Mei 2014)
Pond.  S.  And  G.  L.  Pickard,  1983.  Introductory dynamical  Oceanography.  2 end ed.  British Library Cataloguing in Publication
Ramlan,  2012.  Variabilitas  Gelombang  Laut  di
Laut  Jawa  dan  Selat  Karimata  ditinjau  Dari Perspektif Dinamika Meteorologi, Universitas  Indonesia.  Fakultas  Matematika dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Depok,
(Skripsi)
Ratna  D,  2012.  Pendugaan  Tinggi  Geelombang Berdasarkan  Kecepatan  Angin  pada  Zona Alur  Pelayaran  di  Perairan  Tanjungpinang, e-jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis
Triatmodjo,  B.  1999.  Teknik  Pantai.  Beta  Offset,
Yogyakarta
Lampiran A.  Peta kecepatan angin dan Gelombang Laut Signifikan di Selat Karimata Tahun 2005 s.d 2013
Gambar A1. Peta Arah dan Kecepatan angin Rata
– Rata Musim Barat Gambar A5. Peta Arah dan Tinggi Gelombang Laut Signifikan Musim Barat
Gambar A2. Peta Arah dan Kecepatan angin Rata
– Rata Peralihan I Gambar A6. Peta Arah dan Tinggi Gelombang Laut Signifikan Peralihan I
Gambar A3. Peta Arah dan Kecepatan angin Rata
– Rata Musim Timur Gambar A7. Peta Arah dan Tinggi Gelombang Laut Signifikan Musim Timur
Gambar A4. Peta Arah dan Kecepatan angin Rata
– Rata Musim Peralihan II Gambar A8. Peta Arah dan Tinggi Gelombang Laut Signifikan Musim Peralihan II