PEMETAAN POLA PERGERAKAN ARUS PERMUKAAN LAUT PADA MUSIM PERALIHAN TIMUR - BARAT DI PERAIRAN MADURA, JAWA TIMUR MAPPING OF SEA SURFACE CURRENT PATTERN AT TRANSITION SEASON IN MADURA WATERS, EAST JAVA
Luhur Moekti Prayogo
Magister Teknik Geomatika, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 55281, Indonesia
Corresponden author e-mail: luhur.moekti.prayogo@mail.ugm.ac.id
Submitted: 02 March 2021 / Revised: 12 June 2021 / Accepted: 22 June 2021 http://doi.org/10.21107/juvenil.v2i2.10103

## ABSTRAK
Salah satu parameter hidro-oseanografi yang mempengaruhi kondisi perairan laut adalah arus. Arus merupakan  pergerakan  massa  air  yang  dipengaruhi  oleh  angin,  masa  jenis  air  dan  perbedaan tekanan yang mengakibatkan pengangkutan material-material air dari permukaan maupun kolom air. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan  studi  pola  pergerakan  arus  permukaan  laut  pada  musim peralihan  timur-barat  di  perairan  Madura,  Jawa  Timur.  Data  multitemporal  dari  NOAA  tahun  2005 hingga 2009 digunakan untuk mengetahui karakteristik serta pola perubahan arus yang terjadi setiap tahun  pada  musim  penghujan  dan  kemarau  serta  hasilnya  disajikan  dalam  bentuk  peta.  Dari  hasil perhitungan yang telah dilakukan menunjukkan arus permukaan laut di Perairan Madura, Jawa Timur pada  setiap  tahun  memiliki  kondisi  yang  berbeda-beda.  Kecepatan  arus  permukaan  tertinggi  yaitu pada musim penghujan pada tahun 2006 bulan November dengan kisaran 0,05180 – 0,84830 m/det. Kemudian kecepatan arus permukaan terendah yang dipengaruhi oleh angin juga terjadi pada musim penghujan tepatnya pada tahun 2008 bulan November dengan kisaran kecepatan 0,00726 – 0,30209 m/det. Sehingga dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa data yang mewakili kedua musim tidak menunjukkan  perbedaan  yang  signifikan.  Perlu  adanya  elaborasi  lebih  mendalaman  mengenai pemilihan bulan untuk mewakili kedua musim dan data dengan multitemporal yang lebih banyak dan rapat (skala besar), sehingga hasil perhitungan akan lebih akurat.
Kata kunci: Hidro-oseanografi, Pemetaan Arus, NOAA, Multitemporal, Musim Peralihan, Madura

## ABSTRACT
One of the hydro-oceanographic parameters that affect the condition of marine waters is the current. Current is the movement of water masses influenced by wind, water density and pressure differences that result in the transport of water materials from the surface and the water column. This study aims to study the pattern of movement of sea surface currents during the east-west transition season in the waters of Madura, East Java. Multitemporal data from NOAA from 2005 to 2009 is used to determine the characteristics and patterns of changes in currents every year in the rainy and dry seasons. The results are presented in the form of maps. The calculations that have been carried out show that sea surface  currents  in  the  waters  of  Madura,  East  Java,  have  different  conditions  every  year.  For example, the highest surface current velocity is in the rainy season in 2006 in November, with a range of 0.05180 – 0.84830 m/s. Then the lowest surface current speed, which is influenced by wind, also occurs  in  the  rainy  season,  precisely  in  November  2008,  with  a  speed  range  of  0.00726 –  0.30209 m/s.  So  from  this  experiment,  it  can  be  concluded  that  the data representing  the  two  seasons  does not  show  a  significant  difference.  However,  there  is  a  need  for  more  in-depth  elaboration  on  the selection of months to represent the two seasons and data with more multitemporal and dense (large scale). Then, the calculation results will be more accurate.
Keyword: Hydro-oceanography, Current Mapping, NOAA, Multitemporal, Transition Season, Madura

## PENDAHULUAN
Pulau  Madura  merupakan  salah  satu  pulau di provinsi  Jawa  Timur  yang  memiliki  empat Kabupaten diantaranya Sumenep,
Pamekasan,  Sampang  dan  Bangkalan.  Letak geografis  pulau  ini  diantara  112 o 40’  32” sampai 114 o 37’ 17” Bujur Timur dan 6 o 52’ 42” sampai 7 o 17’ 2” Lintang Selatan dimana akses ke pulau Madura dapat menggunakan transportasi darat, laut maupun udara (Haryani &  Khomarudin,  2010).  Parameter  hidro- oseanografi  sangat  berperan  dalam  berbagai kepentingan termasuk didalamnya transportasi. Tarhadi et al., (2014) menyatakan bahwa arus merupakan pergerakan  masa  air  yang  diakibatkan  oleh angin,  panjang  gelombang,  masa  jenis  air, upwelling dan downwelling serta  perbedaan tekanan.  Arus  laut  merupakan  salah  satu faktor  oseanografi  yang  menarik  untuk  dikaji karena  menghasilkan  salah  satu  informasi hidrografi (Sudarto et al., , 2013; Yogaswara et al., ,  2016).    Efek  yang  diakibatkan  dari pergerakan  arus  meliputi  pembawa  material- material air dari permukaan maupun kolom air (Tarhadi et al. , 2014).
Studi  mengenai  karakteristik  perairan  laut khususnya arus  pernah  dilakukan  oleh Mustikasari et al., (2015) di perairan Indonesia. Dari penelitian tersebut menghasilkan  tingkat  kesalahan  atau  galat sebesar  5,8542x10 -2 m – 1,1735x10 -1 m  pada dua stasiun buoy DART yang menggambarkan  fenomena Upwelling yang terjadi  di  Indonesia  bagian  Timur. Upwelling terjadi pada musim barat dan mulai berkurang pada  musim  peralihan  I.  Selanjutnya  pasa musim  peralihan  II  meluas  sampai  pulau Simaeuleu  dan  berkurang  saat  musim  Timur. Penelitian Irawan et al., (2018) mengenai arus, pasang  surut  dan  gelombang  di  Tanjung Bemban  kota  Batam  menghasilkan  kecepatan arus  di  Tanjung  Bemban  kota  Batam  berkisar 0,26  m/s  -  0,02  m/s  dengan  interval pengamatan 30 detik. Metode yang digunakan merupakan metode Lagrangian yang mengukur  jarak  dan  perpindahan  dari  benda apung  di  laut  dimana  hasil  pengukuran disajikan dalam bentuk peta.
Leksono et al., (2013) melakukan penelitian di Perairan  Pantai  Cirebon  untuk  mngetahui kondisi  arus  yang  dipengaruhi  musim  barat dan bentuk pantai. Penelitian tersebut menunjukkan  bahwa  kecepatan  arus  berkisar 0,04 – 0,35 m/det dengan rata-rata 0,19 m/det. Arus  hasil  pemodelan  berkisar  0,34m/det dimana  arah  arus  hasil  pengukuran  lapangan sama  dengan  hasil  pemodelan.  Arus  menuju tenggara  didominasi  arus  pasang  menuju surut,  sedangkan  arus  surut  menuju  pasang mendominasi ke arah barat laut. Yogaswara et al., (2016)    juga  melakukan  studi  arus  laut permukaan  di  pulau  Tidung  pada  tahun  2015 menggunakan  metode  Lagrangian.  Data  hasil survei lapangan digunakan untuk memverifikasi  hasil  model  yang  diperoleh. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa kecepatan  arus  di  pulau  Tidung  berkisar 0,0341 –  0,277  m/det  dengan  arah  yang dominan  ke  tenggara  dan  barat  laut.  Tarhadi et  al., (2014)  melakukan  studi  di  perairan Kaliwungu  Kendal  dengan  perekaman  data arus  menggunakan Acoustic  Doppler  Current
Profiler
(ADCP). Penelitian tersebut menunjukkan  bahwa  kecepatan  arus  dalam berbagai  kedalaman  sebesar  0,057  m/dt  (0-2 meter), 0,070 m/dt (3-8 meter) dan 0,057 m/dt (8-10  meter)  dengan  kecepatan  arus  rata-rata pada musim peralihan I sebesar 0,089 m/dt.
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan studi pola  pergerakan  arus  permukaan  laut  pada musim  peralihan  timur-barat  di  perairan Madura,  Jawa  Timur.  Data  multitemporal digunakan  untuk  mengetahui  karakteristik serta  pola  perubahan  arus  yang  terjadi  setiap tahun  pada  musim  penghujan  dan  kemarau serta hasilnya disajikan dalam bentuk peta.

## MATERI DAN METODE Bahan dan Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  sekitar  perairan pulau Madura, Jawa Timur yang  terletak pada koordinat  112 o 40’  32”  sampai  114 o 37’17”  BT dan  6 o 52’ 42” sampai 7 o 17’ 2” LS. Data arus yang digunakan pada penelitian ini adalah dari National
Oceanic
and Atmospheric
Administration (NOAA)  pada  tahun  2005 hingga  2009. Gambar  1 merupakan  peta lokasi penelitian di pulau Madura, Jawa Timur.
Gambar 1 . Lokasi penelitian di perairan Pulau Madura, Jawa Timur

## Perhitungan Arus
Poerbandono &
Djunarsjah (2005)
menyatakan  bahwa  arus  merupakan  gerakan badan  air  dimana  pada  perairan  dangkal dibangkitkan  oleh  gelombang,  pasang  surut dan  dibangkitkan  oleh  angin  pada  tingkat tertentu.  Metode  pengukuran  arus  dapat dilakukan  dengan  metode  Eulerian  dan Lagrangian. Menurut Poerbandono & Djunarsjah  (2005),  metode  Eulerian  dilakukan dengan  pengamatan  arus  pada  wilayah  atau posisi  tertentu  di  kolom  air.  Sedangkan metode Lagrangian dilakukan dengan pengamatan  gerakan  massa  air  dengan menggunakan  sebuah  alat  berbentuk  seperti pelampung (Poerbandono & Djunarsjah, 2005).  Alat  ukur  akustik  menentukan  gerakan pada  badan  air  (Poerbandono  &  Djunarsjah, 2005).  Persamaan  1  merupakan  perhitungan untuk mendeteksi gerakan badan air (Poerbandono & Djunarsjah, 2005).
𝑢 =   √ū 𝑈 2 + ū 𝑇 2 …………………………..……..(1) Dimana :
ū 𝑈 2 : kecepatan arus representatif pada sumbu utara (m/det) ū 𝑇 2 : kecepatan arus representatif pada sumbu timur (m/det)
Arah gerak arus ( α) pada kuadran I hingga IV dapat dihitung sebagai fungsi ū 𝑈 dan ū 𝑇

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data  arus  yang  diperoleh  dari  laman National Oceanic  and  Atmospheric  Administration (NOAA) dimulai pada tahun 2005 hingga 2009 yang  mewakili  dua  musim  di  Indonesia  yaitu penghujan  (angin  muson  barat)  dan  kemarau (angin muson timur). Tabel 1 merupakan tabel waktu  perolehan  data  arus  yang  mewakili setiap tahun dari tahun 2005 hingga 2009.
Tabel 1 . Waktu perolehan data arus tahun 2005 hingga 2009
No Tahun Bulan Musim Jumlah Data 1 2005 Agustus Kemarau 59 2 2006 November Penghujan 63 3 2007 September Kemarau 63 4 2008 November Penghujan 63 5 2009 Juni Kemarau 63
Data  arus  yang  diperoleh  merupaka  data mentah  yang  perlu  dilakukan  analisis  lebih lanjut untuk perolehan nilai kecepatan. Seleksi data  dilakukan  jika  ditemukan  data error yang ditunjukkan  dengan  nilai NaN  (missing  value) . Data  yang  mewakili  setiap  tahunnya  memiliki jumlah error yang  tidak  sama.  Pada  tahun 2006  hingga  2009  data  yang  digunakan berjumlah  63  data,  sedangkan  pada  tahun 2005 menggunakan data sebanyak 59 data.
Poerbandono
& Djunarsjah (2005) menyatakan bahwa distribusi kekuatan arus U diperairan  dangkal  pada  kedalaman  total h akan  membentuk  profil  logaritmik  karena gesekan massa air pada dasar perairan. Pada
lapisan  kedalaman d dikonversi  ke  logaritmik normal,  maka  kekuatan  arus  pada  dasar perairan akan membentuk garis lurus (Poerbandono & Djunarsjah, 2005). Data arus laut  terdiri  dan  arah  dan  besaran  kecepatan yang  ditunjukkan  dengan  vektor  (Leksono et al., 2013). Mustikasari et al., (2015)
berpendapat  bahwa  pasang  surut  dan  angin mempengaruhi keadaan arus secara horizontal dan kondisi topografi mempengaruhi  arus  secara  vertikal.  Berikut merupakan  hasil  pengolahan  data  arus  tahun 2005  yang  ditampilkan  dalam  bentuk  peta  di wilayah perairan Madura, Jawa Timur.
Gambar 2 . Peta pola arus di perairan Pulau Madura, Jawa Timur Tahun 2005
Khususnya di Indonesia, pola pergerakan arus sangat dipengaruhi oleh angin musim (Mustikasari et al. , 2015). Data yang digunakan  pada  tahun  2005  merupakan  data bulan Agustus yaitu bertepatan dengan musim kemarau  yang  berarti  angin  bertiup  dari Australia  melewati  Indonesia.    Peta  diatas ( Gambar  2 )  menunjukkan  bahwa  wilayah selatan,  angin  yang  mempengaruhi  arus permukaan  lebih  cepat  dibandingkan  wilayah
Utara  dan  Timur  Madura.  Pada  musim kemarau, kecepatan angin cenderung melemah  sehingga  dari  peta  diatas  intensitas arus  juga  menunjukkan  hasil  yang  sama.  Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa kecepatan  arus  pada  tahun  2005  di  perairan sekitar  pulau  Madura  berkisar  0,00858 – 0,77935  m/det.  Kemudian  analisis  arus selanjutnya  yaitu  pada  tahun  2006  yang ditunjukkan pada Gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3 . Peta pola arus di perairan Pulau Madura, Jawa Timur Tahun 2006
Data  yang  digunakan  pada  tahun  2006 merupakan  data  bulan  November  yaitu bertepatan  dengan  musim  penghujan.  Peta diatas  ( Gambar  3 )  menunjukkan  bahwa wilayah  selatan,  angin  yang  mempengaruhi arus  permukaan  lebih  cepat  dibandingkan wilayah  Utara  dan  Timur.  Pada  musim penghujan, kecepatan angin cenderung meningkat  dibandingkan  musim  kemarau
sehingga  dari  peta  diatas  intensitas  arus  juga menunjukkan  hasil  yang  sama.  Dari  hasil perhitungan  menunjukkan  bahwa  kecepatan arus pada tahun 2006 di perairan sekitar pulau Madura  berkisar  0,05180 –  0,84830  m/det. Kemudian analisis arus selanjutnya yaitu pada tahun  2007  yang  ditunjukkan  pada Gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4 . Peta pola arus di perairan Pulau Madura, Jawa Timur Tahun 2007
Data  yang  digunakan  pada  tahun  2007 merupakan  data  bulan  September  yaitu bertepatan  dengan  musim  kemarau  yang berarti  angin  bertiup  dari  Australia  melewati Indonesia. Peta diatas ( Gambar 4 ) menunjukkan  bahwa  wilayah  selatan,  angin
yang  mempengaruhi  arus  permukaan  lebih cepat  dibandingkan  wilayah  Utara  dan  Timur Madura.  Pada  musim  kemarau,  kecepatan angin cenderung melemah sehingga dari peta diatas  intensitas  arus  juga  menunjukkan  hasil yang sama. Dari hasil perhitungan
menunjukkan  bahwa  kecepatan  arus  pada tahun  2007  di  perairan  sekitar  pulau  Madura berkisar  0,02917 –  0,79930  m/det.  Kemudian
analisis  arus  selanjutnya  yaitu  pada  tahun 2008  yang  ditunjukkan  pada Gambar  5 di bawah ini.
Gambar 5. Peta pola arus di perairan Pulau Madura, Jawa Timur Tahun 2008
Data  yang  digunakan  pada  tahun  2008 merupakan  data  bulan  November  yaitu bertepatan  dengan  musim  penghujan.  Peta diatas  ( Gambar  5 )  menunjukkan  bahwa wilayah  selatan  dan  utara,  angin  yang mempengaruhi  arus  permukaan  lebih  cepat dibandingkan wilayah barat laut Madura. Pada musim penghujan, kecepatan angin
cenderung  meningkat  dibandingkan  musim
kemarau  sehingga  dari  peta  diatas  intensitas arus  juga  menunjukkan  hasil  yang  sama.  Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa kecepatan  arus  pada  tahun  2008  di  perairan sekitar  pulau  Madura  berkisar  0,00726 – 0,30209  m/det.  Kemudian  analisis  arus selanjutnya  yaitu  pada  tahun  2009  yang ditunjukkan pada Gambar 6 di bawah ini.
Gambar 6 . Peta pola arus di perairan Pulau Madura, Jawa Timur Tahun 2009
Data  yang  digunakan  pada  tahun  2009 merupakan  data  bulan  Juni  yaitu  bertepatan dengan  musim  kemarau  yang  berarti  angin bertiup dari Australia melewati Indonesia. Peta diatas  ( Gambar  6 )  menunjukkan  bahwa wilayah  selatan,  angin  yang  mempengaruhi arus  permukaan  lebih  cepat  dibandingkan wilayah Utara dan Timur Madura. Pada musim kemarau, kecepatan angin cenderung melemah  sehingga  dari  peta  diatas  intensitas arus  juga  menunjukkan  hasil  yang  sama.  Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa kecepatan  arus  pada  tahun  2009  di  perairan sekitar  pulau  Madura  berkisar  0,00567 – 0,51065 m/det.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dari  hasil  perhitungan  yang  telah  dilakukan menunjukkan arus permukaan laut di Perairan Madura,  Jawa  Timur  pada  setiap  tahun memiliki kondisi yang berbeda-beda.
Kecepatan  arus  permukaan  tertinggi  yaitu pada  musim  penghujan  pada  tahun  2006 bulan  November  dengan  kisaran  0,05180 – 0,84830  m/det.  Kemudian  kecepatan  arus permukaan  terendah  yang  dipengaruhi  oleh angin  juga  terjadi  pada  musim  penghujan tepatnya  pada  tahun  2008  bulan  November dengan kisaran kecepatan  0,00726 – 0,30209
m/det.  Sehingga  dari  percobaan  ini  dapat disimpulkan  bahwa  data  yang  mewakili  kedua musim  tidak  menunjukkan  perbedaan  yang signifikan.  Perlu  adanya  elaborasi  lebih mendalaman  mengenai pemilihan bulan untuk mewakili  kedua  musim  dan  data  dengan multitemporal  yang  lebih  banyak  dan  rapat (skala besar), sehingga hasil perhitungan akan lebih akurat.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  banyak  terima  kasih kepada National  Oceanic  and  Atmospheric Administration (NOAA) yang telah menyediakan  data  arus,  sehingga  dapat digunakan  dalam  penelitian  ini.  Tidak  lupa, penulis  juga  mengucapkan  banyak  terima kasih  kepada  Lembaga  Pengelola  Dana Pendidikan  (LPDP)  yang  telah  membiayai penulis  dalam  melakukan  studi  pada  jenjang master (S2).

## DAFTAR PUSTAKA
Haryani,  N.  S.,  &  Khomarudin,  R.  (2010). Perubahan kerusakan lahan pulau
madura
menggunakan
data
penginderaan  jauh  dan  sig. Jurnal
Penginderaan  Jauh  Dan  Pengolahan
Data Citra Digital , 3 (1).
Irawan,  S.,  Fahmi,  R.,  &  Roziqin,  A.  (2018).
Kondisi Hidro-Oseanografi (Pasang Surut,  Arus  Laut,  Dan  Gelombang) Perairan Nongsa Batam. Jurnal
Kelautan:  Indonesian  Journal  of  Marine Science and Technology , 11 (1), 56 –68. Leksono,  A.,  Atmodjo,  W.,  &  Maslukah,  L. (2013).  Studi  Arus  Laut  Pada  Musim Barat  di  Perairan  Pantai  Kota  Cirebon. Journal of Oceanography , 2 (3), 206 –213. Mustikasari,  E.,  Dewi,  L.  C.,  Heriati,  A.,  & Pranowo, W.  S. (2015).  Pemodelan  pola arus  barotropik  musiman  3  dimensi  (3D)
untuk mensimulasikan fenomena upwelling  di  Perairan  Indonesia. Jurnal
Segara , 11 (1), 25 –35.
Poerbandono,  D.  E.,  &  Djunarsjah,  E.  (2005).
Survei hidrografi. Refika Aditama. Bandung , 166.
Sudarto, S., Patty, W., & Tarumingkeng, A. A.
(2013).  Kondisi  arus  permukaan  di perairan  pantai:  pengamatan  dengan metode  Lagrangian. Jurnal  Ilmu  Dan Teknologi Perikanan Tangkap , 1 (3).
Tarhadi, T., Indrayanti, E., & DS, A. A. (2014).
Studi  Pola  dan  Karateristik  Arus  Laut  di Perairan Kaliwungu Kendal Jawa Tengah pada  Musim  Peralihan  I. Journal  of Oceanography , 3 (1), 16 –25.
Yogaswara,  G.  M.,  Indrayanti,  E.,  &  Setiyono, H.  (2016).  Pola  arus  permukaan  di Perairan Pulau Tidung, Kepulauan Seribu, Provinsi DKI Jakarta pada Musim Peralihan (Maret-Mei). Journal of Oceanography , 5 (2), 227 –233.