## STUDI PARAMETER OSEANOGRAFI FISIK PERAIRAN PULAU DERAWAN
Muhamad Roem 1) , Asbar Laga 2) , Ika Listina 3) , Indrawati Rukmana 3) , Kiki Astriani 3)
1,2) Staf Pengajar Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan
3) Mahasiswa Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Borneo Tarakan,
Jl. Amal Lama No.1, Tarakan. Kalimantan Utara. 77123.
1) E-mail: muhamad.roem@gmail.com

## ABSTRACT
A  study  on  waves,  tides  and  tidal  currents  has  been  done  to  understanding  the oceanography  characters  of  Derawan  Island.  Wave  modeling  done  by  the  approach hindcasting methods. Derawan tidal was analyzed with admiralty method to determine the tidal constituent. Tidal currents has been studied with the plot stick approach. In general, our results show that the largest waves probability come from the northeast with a wave height between 1-4 m. Derawan tidal type are mixed with the meanseal level values at 224 cm.
Key words : Derawan, Oseanography, Wave, Tidal Current.

## PENDAHULUAN

## Latar belakang
Pulau Derawan  merupakan  salah  satu destinasi  wisata  bahari  yang  belakangan memiliki  trend  peningkatan  kunjungan wisatawan  dalam  beberapa  tahun  terakhir. Di  sisi  lain  kejadian  kecelakaan  yang menyebabkan  cacat  maupun  kematian  juga menunjukkan trend berbanding lurus dengan peningkatan  kunjungan  wisatawan.  Salah satu  faktor  yang  menyebabkan  sekaligus mempengaruhi  kejadian  kecelakaan  adalah faktor  kondisi  hidrooseanografi  perairan dalam hal ini gelombang, pasang surut, dan arus.  Pengetahuan  akan  kondisi  dan  pola dinamika hidrooseanografi perairan diharapkan  dapat  membantu  pengelolaan kawasan  dan  pengelolaan  wisatawan  yang lebih baik.
Gelombang  yang  umumnya  ditelaah adalah  gelombang  terbangkit  angin  dan pasang  surut.  Gelombang  terbangkit  angin mentransfer  energy  angin  melalui  partikel air  berdasarkan  arah  hembusan  angin. Mekanisme  transfer  energi  tersebut  terdiri dari  dua  bentuk  yakni  pertama:  variasi
tekanan  angin  pada  permukaan  air  yang diikuti  oleh  pergerakan  gelombang  dan kedua  transfer  momentum  dan  energi  dari gelombang  frekuensi  tinggi  ke  gelombang frekuensi rendah (periode tinggi dan panjang gelombang  besar).  Hembusan  angin  yang kontinyu  akan  membangkitkan  gelombang frekuensi  tinggi.  Karakteristik  gelombang terbangkit  angin  ditentukan  oleh  factor- faktor  berikut  yaitu  :  (1)  durasi  lama  angin bertiup  dengan  kecepatan  konstan,  (2) kecepatan angin dan (3) fetch (panjang jarak tanpa  penghalang  dilaut  yang  menjadi medan pembangkitan gelombang). Sehingga semakin  lama angin  bertiup,  semakin  besar jumlah  energi  yang  dapat  dihasilkan  dalam pembangkitan gelombang. Demikian halnya dengan  panjang  fetch,  gelombang  yang bergerak  keluar  dari  medan  pembangkitan gelombang  hanya  memperoleh  sedikit tambahan energi.
Gelombang  yang  merambat  dari perairan dalam menuju ke perairan dangkal (pantai)  akan  mengalami  transformasi  dari sifat  dan  parameter  gelombang  seperti proses  refraksi,  shoaling,  refleksi  maupun difraksi  akibat  pengaruh  karakteristik  dan
bentuk  pantai.  Menurut  Triatmodjo  (1999) pantai selalu menyesuaikan bentuk profilnya sehingga mampu mereduksi energi gelombang yang  datang.  Penyesuaian bentuk  tersebut  merupakan  respon  dinamis alami  pantai  terhadap  laut.  Ada  dua  tipe respon  dinamis  pantai  terhadap  gerak gelombang,  yaitu  respon  terhadap  kondisi gelombang  normal  dan  respon  terhadap kondisi gelombang badai.
Pasang  surut  merupakan  fenomena fluktuasi  muka  laut  yang  diakibatkan  oleh perubahan  kedudukan  bulan  dan  matahari terhadap  bumi  menurut  fungsi  waktu. Pengetahuan  tentang  pasang  surut  suatu perairan  sangat  diperlukan  untuk  berbagai keperluan semisal aktifitas transportasi laut, pembangunan  struktur  bangunan  pantai, kegiatan pelabuhan, maupun aktifitas penangkapan ikan oleh nelayan.
Perubahan tinggi muka air pada suatu perairan menyebabkan pergeseran massa air. Hal  inilah  yang  kemudian  dikenal  sebagi arus pasang surut atau pergerakan massa air yang  dipicu  oleh  pergeseran  fase  pasang surut.  Oleh  karena  pasang  surut  memiliki pola  perulangan  yang  harmonis,  maka  pola arus  pasang  surut  yang  mengikuti  pola
pembangkitnya  pun  juga  dapat  dipelajari. Hal ini akan membantu dalam mengkaji pola distribusi materi-materi  yang terkandung di dalam kolom air.

## Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk
1. Mengetahui tinggi gelombang signnifikan pada perairan Pulau Derawan
2. Mengetahui  konstanta  harmonis  pasang surut pada perairan Pulau Derawan
3. Mengetahui  tipe  pasang  surut  pada perairan Pulau Derawan
4. Mengetahui pola pergerakan arus pasang surut pada perairan Pulau Derawan

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan tempat
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  Januari sampai  dengan  Februari  2016  di  Pulau Derawan.  Pengambilan  data  pasang  surut berlangsung selama 15 hari 15 malam untuk mendapatkan data pasang surut. Bersamaan dengan pengambilan data pasang surut juga dilakukan  pengamatan  arus  setiap  jam selama 10 hari.
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian
Adapun pengambilan data arus pasang dan arus surut diambil dari 4 titik berbeda di perairan  Pulau  Derawan  pada  waktu  yang bersamaan.  Pengambilan  data  gelombang representatif  untuk  perhitungan  tinggi gelombang  signifikan  dilakukan  pada  pagi dan  sore  hari  selama  5  hari.  Sementara  itu model  data  gelombang  terbangkit  angin  di analisa berdasarkan data distribusi arah dan kecepatan angin  yang terekam pada stasiun meteorologi  Bandar  Udara  Kalimarau Kabupaten Berau.

## Prosedur Penelitian

## Gelombang
Pada penelitian ini terdapat dua model analisa gelombang berbeda yang digunakan yakni;  (1)  metode hindcasting ,  dan  (2)
metode  perhitungan  tinggi  gelombang signifikan. Hindcasting ,  merupakan  sebuah metode dimana gelombang terbangkit angin merupakan  hasil  model  yang  dianalisa berdasarkan  data  distribusi  arah  dan kecepatan  angin  dari  tahun  2010  hingga 2015  yang  tercatat  di  stasiun  meteorologi Bandar Udara Kalimarau Kabupaten Berau. Sedangkan  perhitungan  tinggi  gelombang signifikan  dihasilkan  dari  data  pengamatan di  lapangan  yang  berupa  gelombang  pagi dan gelombang sore. Pengamatan gelombang pagi dan sore dilakukan dengan bantuan tiang skala. Secara  konseptual  diagram  proses perhitungan beserta persamaan yang digunakan  dalam  proses  pegnolahan  data gelombang dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. diagram alir proses pengolahan data gelombang berdasarkan  data angina

## Perhitungan fetch efektif
Untuk melakukan perhitungan fetch di suatu  perairan  diperlukan  peta  perairan lokasi  dan  sekitarnya.  Fetch  adalah  daerah pembentukan gelombang yang diasumsikan memiliki  kecepatan  dan  arah  angin  yang relatif  konstan.  Adanya  kenyataan  bahwa angin  bertiup  dalam  arah  yang  bervariasi atau sembarang, maka panjang fetch diukur dari titik pengamatan dengan interval 5°.
Panjang fetch efektif dihitung berdasarkan  prosedur  sebagai  berikut;  (1) Menarik  garis  fetch  dengan  penyimpangan
sebesar  5 ° dan  -5 ° dari  suatu  arah sampai pada suatu batas areal yang lain. Pengambilan nilai 5 ° ini dilakukan mengingat  adanya  kenyataan  bahwa  angin bertiup  dalam  arah  yang  bervariasi  atau sembarang, maka panjang fetch diukur dari titik  pengamatan  dengan  interval  5 ° . Mengukur  panjang fetch tersebut  sampai menyentuh  daratan  terdekat.  Panjang fetch efektif dihitung untuk 8 (delapan) arah mata angin  dan  ditentukan  berdasarkan  rumus berikut:
dimana; Lfi : Panjang fetch ke i αi
: Sudut fetch ke i
I : Jumlah fetch
Perhitungan windstress factor Wind  stress  factor merupakan  data kecepatan angin yang dimodifikasi. Sebelum merubah kecepatan angin menjadi wind  stress  factor ,  koreksi  dan  konversi terdahap  data  kecepatan  angin  perlu dilakukan.  Berikut  ini  merupakan  koreksi dan konversi yang perlu dilakukan pada data kecepatan  angin  untuk  mendapatkan  nilai wind stress factor . 1. Koreksi ketinggian
Wind  stress  factor dihitung  dari  kecepatan angin  yang  diukur  dari  ketinggian  10  m  di atas  permukaan.  Bila  data  angin  yang diperolah  nantinya  tidak  diukur  pada ketinggian ini, maka koreksi perlu dilakukan guna  memperoleh wind  stress  factor yang tepat.
2. Koreksi durasi Data  angin  yang  tersedia  biasanya  tidak disebutkan  durasinya  atau  merupakan  data hasil pengamatan sesaat. Kondisi sebenarnya  kecepatan  angin  adalah  selalu berubah-  ubah  meskipun  pada  arah  yang sama. Untuk melakukan peramalan gelombang  diperlukan  juga  durasi  angin bertiup,  dimana  selama  dalam  durasi tersebut  dianggap  kecepatan  angin  adalah konstan. Oleh karena itu, koreksi durasi ini dilakukan  untuk  nmendapatkan  kecepatan angin  rata-rata  selama  durasi  angin  bertiup diinginkan.
3. Koreksi stabilitas
Koreksi  stabilitas  ini  berkaitan  dengan perbedaan temperatur udara tempat bertiupnya angin dan air tempat terbentuknya gelombang.
4. Koreksi efek lokasi Koreksi ini diperlukan bila data angin yang diperoleh  berasal  dari  stasiun  darat,  bukan diukur  langsung  di  atas  permukaan  laut, ataupun  di  tepi  pantai.  Untuk  merubah kecepatan angin yang bertiup di atas daratan menjadi kecepatan angin yang bertiup di atas air, digunakan grafik berikut:
Gambar 3. Grafik bantu untuk koreksi efek lokasi
5. Konversi ke wind stress factor Setelah  koreksi  dan  konversi  kecepatan di  atas  dilakukan,  tahap  selanjutnya adalah  mengkonversi  kecepatan  angin
tersebut  menjadi  wind  stress  factor, dengan menggunakan persamaan berikut ini.
U = 0.71U 1.23
ket:
UA : Wind stress factor (m/s) U
: Kecepatan angin (m/s)

## Peramalan tinggi dan periode gelombang
Pembentukan  gelombang  di  laut dalam  dianalisis  dengan  formula-formula empiris  yang  diturunkan  dari  model parametrik berdasarkan
spektrum gelombang  JONSWAP  ( Shore  Protection Manual , 1984). Prosedur peramalan tersebut berlaku  baik  untuk  kondisi  fetch  terbatas (fetch  limited  condition)  maupun  kondisi durasi  terbatas  (duration  limited  condition) sebagai berikut:
Dalam  persamaan  tersebut,  UA  = 0.71U101.23  adalah  faktor  tekanan  angin (wind  stress  factor),  dimana  UA  dan  U10 dalam m/detik. Hubungan antara Tp dan Ts diberikan sebagai Ts = 0.95 Tp.
Persamaan  tersebut  di  atas  hanya berlaku  hingga  kondisi  gelombang  telah terbentuk  penuh  ( fully  developed  sea condition ),  sehingga  tinggi  dan  perioda gelombang  yang  dihitung  harus  dibatasi dengan persamaan empiris berikut :
dimana:
H mo =  tinggi gelombang signifikan
menurut energi spektral.
Tp
=   perioda puncak gelombang.
Td =   durasi angin bertiup (detik) F eff = panjang fetch efektif ( m )
g =  percepatan  gravitasi  bumi  (9.81
m/s 2 ) UA = wind stress factor ( m/s) Adapun prosedur
peramalan gelombang  adalah  sebagai  berikut  Analisis perbandingan pada persamaan berikut ini :
Jika  tidak  memenuhi  persamaan tersebut  maka  gelombang  yang  terjadi merupakan  hasil  pembentukan  gelombang sempurna.  Perhitungan  tinggi  dan  perioda gelombangnya  menggunakan  persamaan berikut
Jika hasil analisa perbandingan memenuhi persamaan diatas ,maka gelombang  yang  terjadi  merupakan  hasil pembentukan gelombang yang tidak sempurna.  Pembentukan  gelombnag  tidak sempurna  ini  ada  2  (dua)  jenis  yaitu pembentukan  gelombang  terbatas  fetch ( fetch limited ) dan terbatas durasi ( duration limited ),  untuk  membedakannya  perlu dihitung  terlebih  dahulu  durasi  kritis  (tc) sebagai berikut.
Data  Arah  dan  Kecepatan  Angin diolah  dengan  menghitung  persentase kejadian angin selama 5 tahun, dan disajikan dalam bentuk table dan diagram windrose.

## Pasang Surut
Data  pasang  surut  diamati  selama  15 hari  15  malam  dengan  bantuan  tiang  skala dengan resolusi ketelitian 1 cm. Tiang skala ditempatkan  pada  lokasi  yang  berada  di bawah  muka  air  pada  saat  surut  terendah sehingga pada saat surut terendah tiang skala masih  menunjukkan  angka  pengamatan. Pencatatan  data  pasang  surut  dilakukan
setiap jam selama interval waktu pengamatan.  Data  pasang  surut  ditabulasi kedalam tabel untuk memudahkan perhitungan.  Data-data  hasil  pengamatan pasang surut disusun dalam tabel kedudukan tinggi air laut (dalam satuan sentimeter) tiap jam (24 jam) untuk 15 hari pengamatan dan sudah  terkoreksi  selanjutnya  siap  untuk dilakukan analisis.
Perhitungan dengan metode Admiralty,  yaitu  hitungan  untuk  mencari harga amplitudo (A) dan beda fase (g 0 ) dari data  pengamatan  selama  15  piantan  (hari pengamatan)  dan mean  sea  level (S 0 )  yang sudah terkoreksi. Secara skematik, perhitungan  dengan  metode  Admiralty melalui  beberapa  tahapan.  Adapun  tahapan perhitungan  tersebut  menggunakan  delapan kelompok hitungan (skema) dengan bantuan tabel-tabel dari perhitungan metode Admiralty.  Secara  garis  besar  hitungan dengan  menggunakan  metode  Admiralty adalah sebagai berikut:
1. Kelompok hitungan 1
Pada  hitungan  kelompok  ini  ditentukan pertengahan  pengamatan,  bacaan  tertinggi dan terendah. Bacaan tertinggi menunjukkan kedudukan  alat  tertinggi  dan  bacaan terendah menunjukkan alat terendah
2. Kelompok hitungan 2
Ditentukan bacaan positif (+) dan negatif (-) untuk kolom X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 , X 4 dan Y 4 dalam setiap hari pengamatan.
3. Kelompok hitungan 3
Pengisian kolom X 0 , X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 , X 4 dan Y 4 dalam setiap hari pengamatan. Kolom X 0 berisi  perhitungan  mendatar  dari  hitungan X 1 pada  kelompok  hitungan  2  tanpa memperhatikan tanda (+) dan (-). Kolom X 1 , Y 1 ,  X 2 ,  Y 2 ,  X 4 dan  Y 4 merupakan penjumlahan  mendatar  dari  X 1 ,  Y 1 ,  X 2 ,  Y 2 , X 4 dan Y 4 pada kelompok hitungan 2 dengan memperhatikan  tanda  (+)  dan  (-)  harus ditambah  dengan  besaran  B(B  kelipatan 100)

## 4. Kelompok hitungan 4
Untuk pengamatan 15 piantan, besaran yang telah  ditambah  B  dapat  ditentukan  dan
selanjutnya  menghitung  X 00 ,  Y 00 sampai dengan X 4d , Y 4d dimana:
Indeks 00 untuk X berarti X 00 Indeks 00 untuk Y berarti Y 00 Indeks 4d untuk X berarti X 4d Indeks 4d untuk Y berarti Y 4d 5. Kelompok hitungan 5
Perhitungan  pada  kelompok  ini  sudah memperhatikan  sembilan  unsur  utama pembangkit pasang surut (M 2 , S 2 , K 2 , N 2 , K 1 , O 1 ,  P 1 ,  M 4 dan  MS 4 ).  Untuk  perhitungan kelompok hitungan 5 mencari nilai X 00 , X 10 , selisih X 12 dan Y 1b , selisih X 13 dan Y 1c , X 20 , selisih  X 22 dan  Y 2b ,  selisih  X 23 dan  Y 2c , selisih X 42 dan Y 4b dan selisih X 44 dan Y 4d . Untuk  perhitungan  kelompok  hitungan  6 mencari  nilai  Y 10 ,  jumlah  Y 12 dan  X 1b , jumlah Y 13 dan X 1c Y 20 , jumlah Y 22 dan X 2b , jumlah Y 23 dan X 2c , jumlah Y 42 dan X 4d dan jumlah Y 44 dan X 4d .
6. Kelompok hitungan 7 dan 8
Menentukan  besarnya  P.R  cos  r,  P.R  sin  r, menentukan besaran p, besaran f, menentukan harga V’, V’’, V’’’ dan V untuk tiap  unsur  utama  pembangkit  pasang  surut (M 2 ,  S 2 ,  K 2 ,  N 2 ,  K 1 ,  O 1 ,  P 1 ,  M 4 dan  MS 4 ), menentukan harga u dan harga p serta harga
r.
Dari  besaran  amplitudo  (A)  dan  beda  fase (g 0 ) konstanta harmonik pasang surut air laut yang diperoleh, dapat dianalisis tipe pasang surutnya  dengan  menghitung  nilai  F (Bilangan  Formzal),  dengan  persamaan berikut :
𝐹 = 𝐴𝐾 1 + 𝐴𝑂 1 𝐴𝑀 2 + 𝐴𝑆 2

## Arus Pasang Surut
Bersamaan  dengan  pengambilan  data pasang  surut  juga  dilakukan  pengamatan arus setiap jam selama 10 hari berturut-turut. Pengamatan bertujuan untuk melihat pergeseran  arah  dan  kecepatan  arus  dalam interval pengamatan yang konstan. Selain itu pemetaan  arus  secara  spasio-temporal  juga membutuhkan  prediksi  interval  waktu dimana  arus  menuju  pasang  maupun  arus menuju surut berada dalam kecepatan  yang optimal.   Adapun  pengambilan   data   arus
pasang  dan  arus  surut  diambil  dari  4  titik berbeda  di  perairan  Pulau  Derawan  pada interval waktu yang bersamaan. Pengolahan data  arus  pasang  surut  ini  dengan  bantuan perangkat lunak surfer 13.
Data  hasil  pengukuran  lapangan selanjutnya diolah untuk membuat peta pola arus dengan langkah-langkah berikut:
1. Data hasil pengukuran di tabulasikan ke dalam excel dengan sheet yang berbeda antara  kecepatan  arus  dan  arah  arus. Pada  kolom  A  berisi  titik  koordinat langitude,  pada  kolom  B  titik  kordinat latitude,  dan  kolom  C  berisi  hasil perhitungan  kecepatan  arus/arah  arus yang telah di analisa.
2. Masukan  dengan membukan data excel tersebut  kedalam  program  surfer  8. Susun  data  dalam  format  .bln  dalam worksheet dimana arus (atau
arah/sudut)  dijadikan  satu  file  .bln  dan arus    (atau  kecepatan)  dijadikan  satu file.bln pada surfer 8
3. Setelah  itu  Grid  kedua  data  kecepatan arus  dan  arah  arah  arus  data  yang selanjutnya  memilih  2-grid  vector setelah itu akan tampil hasil pengukuran arus dan dapat terlihat arus terkuat dan terlemah yang teramati pada lokasi yang telah ditentukan.
4. Kemudian  masukkan  base  map  peta Pulau  Derawan  (open  file  Pulau Derawan.shp)  yang  di  peroleh  dari googel  earth  setelah  itu  mengedit  peta arus  sesuai  dengan  syarat  pembuatan peta.
Guna mengetahui pola pergeseran arah dan  kecepatan  arus  selama  interval  waktu tertentu  pada  suatu  titik  acuan,  maka dilakukan  pengolahan  data  stick  plot  arus.
Adapun  langkah-langkah  pembuatan  Stick Plot:
1. Data hasil pengukuran di tabulasikan ke dalam excel dengan  kolom A berisi titik koordinat  langitude,  pada  kolom  B  titik kordinat  latitude,  dan  kolom  C  berisi hasil  perhitungan  kecepatan  arus  dan kolom D  berisi arah arus  yang telah di analisa
2. Masukan  dengan membukan data excel tersebut  kedalam  program  surfer  8. Susun  data  dan  simpan  dalam  bentuk .bln,  setelah  itu  grid  data  stick  plot.bln dengan  mengubah  data  C  dengan  Data Colums D dan mengubah spacing data X dan Y menjadi 1 lalu menyimpan file.
3. Setelah  itu  petakan  arusnya  seperti langkah  3  pada  pembuatan  peta  arus sebelumnya,  namun  data  yang  diinput adalah  hasil  grid  stick  plot  arah  dan kecepatan  arus.  Maka  di  hasilkan  peta stik plot arah dan kecepatan arusnya.
Kemudian  editing  stick  plot  dengan mengklik  properties  pada  vector  dan  ubah bagian  Frequency  Y  menjadi  10  (kotak hitam),  kemudiam  Apply  Ok.    Klik propetis lagi pada Map Properties dan ubah skalanya  Y  min    menjadi  4  dan  Y  max menjadi 6. Sehingga mendapatkan stick plot dimana stick plot ini mengetahui perubahan pergerakan  (arah  &  kecepatan) arus  seiring waktu.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Gelombang
Adapun  hasil  analisis  perhitungan tinggi  dan  periode  gelombang  disajikan dalam Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Tinggi dan periode No. Waktu Parameter H (meter) T (Detik) 1 Pagi Signifikansi 0.22 10.3 Rerata 0.2 10.8 Maksimum 0.24 17.5 Minimum 0.17 8.3 2 Sore Signifikansi 0.2 12.11 Rerata 0.17 10.84 Maksimum 0.23 17.48 Minimum 0.12 8.26
Berdasarkan hasil
perhitungan gelombang  diperoleh  rata  -  rata  tinggi gelombang  pagi  sebesar  0,20  dan  periode gelombang  10,8  detik,  sedangkan  pada waktu sore tinggi rata - rata gelombang 0,17 dengan  periode  10,84  detik.  Hasil  ini menunjukan bahwa semakin tinggi gelombang yang dihasilkan maka kecepatan waktu yang diperoleh semakin kecil, begitu pula  jika  tinggi  gelombang  rendah  maka kecepatan  waktu  yang  diperoleh  semakin tinggi.  Tinggi  dan  periode  gelombang signifikan pagi sebesar 0,22 meter dan 10,3 detik  sedangkan  pada  waktu  sore  sebesar 0,20  meter  dan  12,11  detik.  Hal  ini menunjukan  bahwa  gelombang  pada  waktu pagi  lebih  tinggi  dibandingkan  pada  waktu sore.
Berdasarkan  hasil  analisa  frekuensi dan  presentase  angin  dihasilkan  bentuk model  mawar  angin  (Windrose).  Adapun hasil analisis perhitungan peramalan gelombang disajikan dalam gambar berikut.
Gambar 4.  Windrose perairan
Pulau
Derawan berdasarkan data angin yang  tercatat di Stasiun  BMKG Kalimarau tahun 2010 -2015.
Berdasarkan  hasil  tersebut  diperoleh arah  angin  sebagian  besar  dari  arah  barat 12%,  kemudian  dari  barat  daya  9%,  dan terkecil  dari  arah  Tenggara  sebesar  3%. Kecepatan angin dominan berkisar 1,0 – 3,0 m/s sebesar 65%. Kecepatan angin tertinggi
yakni  pada  kisaran  7  -  11  m/s  sebesar  1%. Hasil  pengolahan  model  distribusi  angin menggunakan  data  angin  selama  10  tahun (2010  -2015)  diperoleh  model  distribusi angin yang dikelompokkan menurut musim untuk  kecepatan  angin  tenang  (,0,27  m/s), lemah  (5,27  m/s)  dan  sedang  (5,55  –  8,05 m/s).
Guna  mengetahui  kondisi  gelombang perairan  dalam  Pulau  Derawan  dilakukan analisis peramalan tinggi gelombang berdasarkan  data  angin  dan  panjang  fetch. Data  angin  menggunakan  data  arah  dan kecepatan  angin  pada  kondisi  maksimum yang telah dijabarkan pada bagian sebelumnya. Sedangkan untuk panjang fetch diketahui dengan menarik garis dari perairan daerah  rencana  ke  arah  laut  hingga  pada batas  garis  daratan/pulau  terdekat.  Model penarikan  garis fetch  length disajikan  pada gambar 5 berikut.
Gambar 5. Fetch  Length perairan  Pulau
Derawan. Fetch untuk  perairan  daerah  Pulau Derawan  setelah  melalui  analisis  diperoleh arah  berasal  dari  utara,  timur  laut,  timur, tenggara, selatan, barat daya, barat, dan barat laut. Fetch terpanjang berasal dari arah timur laut  yakni  sepanjang  782,7  km,  sedangkan fetch terpendek berasal dari arah selatan 1,9 km.  Dari  hasil  perhitungan  data  fetch  dan data distribusi angin. Maka model gelombang  dengan  hasil  model  distribusi arah  dan  diagram  gelombang  mawar gelombang ( Waverose ). Analisa gelombang bertujuan untuk memodelkan tinggi dan arah datang  gelombang  pada  perairan  Pulau Derawan.  Adapun  hasil  analisis  distribusi kejadian  gelombang  berdasarkan  arah
datang dan tinggi gelombang disajikan pada gambar 6 berikut.
Gambar 6. Waverose perairan
Pulau Derawan berdasarkan data angin yang  tercatat di Stasiun  BMKG Kalimarau tahun 2010 -2015.
Berdasarkan  hasil  analisa  waverose tersebut  dapat  diketahui  peluang  besarnya gelombang  tertinggi  mencapai  4  m  berasal dari arah timur laut sebesar 1% dan tenggara sebesar  1%.  Hasil  perhitungan  kecepatan angin  tertinggi  antara  7  –  10  m/s  dengan kisaran sedang menurut sekala beufort. Hasil ini tidak jauh berbeda dengan peneliti yang dilakukan oleh Hadi, (2012). Hasil penelitian Hadi, (2012) menunjukan kecepatan  angin  yang  diperoleh  dengan kisaran  sedang  (11-16  knot)  dengan menggunakan data BMKG selama 16 tahun (1995-2010) dan menghasilkan arah dominan  pada  musim  barat.  Hal  ini  terjadi karena  penelitian  berlangsung  pada  saat musim  barat.  Gelombang  yang  terbentuk
relatif  besar  pada  saat  musim  barat  jika dibandingkan  musim  timur  dan  musim Peralihan.  Sehingga  kecepatan  angin  agak kuat hal yang sama terjadi juga pada musim peralihan dan musim timur. Data  arah  angin  disajikan  dalam bentuk  model  mawar  angin  (Windrose). Berdasarkan  analisa  mawar  angina,  arah angin  dominan  dari  barat  (12%)  dengan kecepatan angin berkisar antara 1,0 – 3,0 m/s (65%). Dari hasil analisis tersebut dinyatakan  bahwa  arah  dominan  dari  arah barat  sesuai  dengan  waktu  pengukuran gelombang  yang  dilakukan  pada  bulan januari  hingga  februari  di  perairan  Pulau Derawan bertepatan dengan terjadinya angin musim  barat.  Sehingga  angin  bertiup dominan  dari  arah  barat  ke  arah  timur. Menurut  (Tjasyono,  dan  Mustofa,  2000) perbedaan  arah  angin  dalam  dua  musim yaitu musim barat dan musim timur, dimana musim barat terjadi pada saat musim dingin di bumi bagian utara yang umumnya terjadi pada  bulan  oktober  hingga  april  dan puncaknya  terjadi  pada  bulan  desember, januari dan februari, sebaliknya pada musim timur terjadi pada saat musim dingin di bumi bagian selatan yang terjadi antara bulan april hingga oktober.

## Pasang Surut
Hasil analisa didapatkan bahwa pasang  surut  Pulau  Derawan  memiliki  tipe pasut  harian  ganda (semi  diurnal) dengan kejadian pasut dua kali pasang dan dua kali surut.    Selama pengukuran (15  hari)  terjadi dua  kali  pasang  tertinggi  272  cm  (pasang purnama) dan satu kali pasang rendah 33 cm (pasang perbani) dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7.  Grafik pasang surut Pulau Derawan
Frekuensi  air  pasang  dan  surut  setiap hari  menentukan  tipe  pasang  surut.  Secara teoritis pasang surut dapat dianalisa dengan perbandingan  antara  amplitudo  unsur  pasut ganda  utama  (M2  dan  S2)  dan  unsur  pasut tunggal  utama  (K1  dan  O1).  Dari  hasil pengukuran  lapangan  lokasi  penelitian  di
Pulau  Derawan  didaptkan  Sembilan  (9) komponen  konstanta  harmonik  pasut  dapat dilihat pada tebel 3. Nilai bilangan Formhzal berkisar  0.15  ≤  0.25  yang  artinya  pasut perairan  Derawan  memiliki  tipe  harian ganda ( Semi diurnal).

## Tabel 2.  Konstanta harmonik pasut Pulau Derawan
Admiralty S0 M2 S2 N2 K1 O1 M4 MS4 K2 P1 A cm 139.3  69.0 36.6 18.5 10.8 5.0 5.5 3.4 9.9 1.6 g° 312.5  46.9  -117.5  336.8 335.3 107.7 171.1 46.9  336.8 Hasil  analisis  konstanta  harmonik dapat  diturunkan  menjadi  elevasi  muka  air laut secara horizontal yang dapat
diilustrasikan    pada  Gambar    8.    Elevasi muka  air  laut  dihasilkan  dari  penjumlahan beberapa konstanta harmonik. Gambar 8.  Elevasi Pasang Surut Pulau Derawan
Komponen  utama  pasut  seperti  M2, S2, K1 dan O1 menentukan tipe pasut suatu perairan  karena  adanya  perbedaan  tipe
diberbagai  perairan.      Menurut  Wyrtki (1961),  pasut  di  Indonesia  dibagi  menjadi empat yaitu : pasut harian tunggal (Diurnal
0 50 100 150 200 250 300 1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113 121 129 137 145 153 161 169 177 185 193 201 209 217 225 233 241 249 257 265 273 281 289 297 305 313 321 329 337 345 353 E le v asi M u k a A ir L au t ( cm ) Waktu (Jam) Grafik Pasang Surut Pulau Derawan
Tide), pasut  harian  ganda (Semi  Diurnal Tide), pasut  campuran  condong  harian tunggal (Mixed  Tide,  Prevailing  Diurnal) , pasut  campuran  condong  harian  ganda (Mixed  Tide,  Prevailing  Semi  Diurnal). Berdasarkan  hasil  penelitian  di  Pulau Derawan  tipe  pasut  harian  ganda (Semi diurnal) dengan  kejadian  pasut  dua  kali pasang  dan  dua  kali  surut,  dilalukan pengamatan  selama  lima  belas  (15)  hari terdapat  dua  kali  pasang  purnama  ( spring tide) dan  satu  kali  pasang  perbani (Neep tide) .
Hasil  analisis  pasut  Pulau  Derawan menunjukan bahwa yang memberi pengaruh paling  besar adalah konstanta harmonik M2 dengan  kisaran nilai  69.0  cm dan keterlambatan  fese  312.5  cm    sedangkan konstanta  harmonic  P1  pengaruhnya    kecil dengan kisaran nilai 1.6 cm dan keterlambatan  fase  336.8  cm  (Tabel  3). Menurut    Mac  Millan,  (1966)  berkaitan dengan  fenomena  pasut  gaya  coriolis mempengaruhi  arus  pasut.    Faktor  gesekan dasar dapat mengurangi tunggang pasut dan menyebabkan  keterlambatan  fase  ( Phase lag ) serta mengakibatkan persamaan gelombang  pasut  menjadi  non  linier. Semakin  dangkal  perairan  maka  semakin besar pengaruh  gesekannya.    Hal ini sesuai dengan pendapat Wyrtki (1961) menyatakan
bahwa teori gravitasi universal, besaran gaya gravitasi berbanding terbalik terhadap jarak. Oleh  karena  itu,  meskipun  ukuran  bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan  lebih  besar  dari  pada  gaya  tarik matahari  dalam  membangkitkan  pasut  laut karena jarak bulan ke bumi lebih dekat dari pada  jarak  matahari  ke  bumi.    Sir  Isaac Newton berpendapat dengan teori kesetimbangan  ( Equilibrium  Theori) yang menyatakan  bahwa  besarnya  gaya  tarik menarik  antara  dua  titik  massa  berbanding lurus  dengan  massanya  dan  berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.  Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari  sehingga  menghasilkan  beberapa tonjolan ( bulge ) pasut gravitasional di laut.

## Arus Pasang Surut
Tipe  arus  pasang  surut  di  perairan Derawan  memiliki  tipe    harian  ganda  yang berarti  terjadi  empat  kali  perubahan kecepatan arus secara signifikan.
Peningkatan  kecepatan  arus  tersebut  terjadi dua kali  yakni saat  menuju pasang dan dua kali menuju surut.
Berikut  disajikan  hasil  pengukuran kecepatan  pasang  surut  yang  diikat  dengan pengukuran pasang surut.
Gambar 9.  Kurva Hasil Pengukuran Arus Pasang Surut Perairan Pulau Derawan Selama 240 Jam/10 Hari (27 Januari – 6 Februari 2016)
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0 50 100 150 200 250 300 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 1 0 3 1 0 9 1 1 5 1 2 1 1 2 7 1 3 3 1 3 9 1 4 5 1 5 1 1 5 7 1 6 3 1 6 9 1 7 5 1 8 1 1 8 7 1 9 3 1 9 9 2 0 5 2 1 1 2 1 7 2 2 3 2 2 9 2 3 5 K e ce pa ta n A rus (m/ deti k) Ti nggi Muk a A ir (c m) Waktu (Jam) ARUS PASANG SURUT
Pada  saat  muka  air  sedang  naik menuju pasang maka akan terjadi peningkatan  kecepatan  arus  secara  gradual sehingga  mencapai  kecepatan  tertinggi namun mendekati puncak muka air tertinggi kecepatan arus menurun, sehingga pada saat muka  air  mencapai  elevasi  tertinggi kecepatan  menjadi  lebih  kurang  atau  sama dengan nol. Sebaliknya pada saat arus surut maka  akan  terjadi  peningkatan  kecepatan arus  secara  gradual  sehingga  mencapai kecepatan  tertinggi.  Saat  mendekati  muka air  terendah,  kecepatan  arus  menurun sampai  pada  saat  muka  air  mencapai  surut terendah. Pada saat surut terendah kecepatan menjadi lebih kurang atau sama dengan nol.
Kecepatan  arus  yang  berada  pada kondisi  minimum  (mendekati  0)  baik  pada saat  puncak  pasang  tertinggi  maupun  surut terendah tersebut dikenal dengan nama slack water .  Secara  teoritis slack  water atau  air diam  merupakan  kondisi  dimana  kecepatan arus pasang surut mendekati nol, khususnya pada saat pembalikan kondisi pasang surut. Istilah slack  water juga  digunakan  dalam bidang  navigasi  laut.  Pembacaan  tabel pasang  surut  selain  untuk  memperoleh informasi  ketinggian  muka  air  pada  waktu tertentu juga dimaksudkan untuk memprediksi arus pasag surut dan jeda slack water suatu perairan.
Kecepatan arus laut dari kedua kondisi yaitu  pada  saat  pasang  dan  pada  saat  surut
terlihat  bahwa  kecepatan  arus  maksimum saat menuju surut hampir sama dengan saat menuju pasang. Hal ini bersesuaian dengan Hadi dan Radjawane (2009) yang menyatakan  bahwa  laju  maksimum  arus terjadi  pada  saat  perubahan  pase  pasang menuju  surut  atau  sebaliknya,  dan  pada kondisi  elevasi  tertinggi  akan  membuat kecepatan relatif nol. Pada saat surut menuju pasang dan pasang menuju surut juga terlihat kecepatan  minimum  sangat  kecil,  hal  ini diduga pada saat tersebut terjadi slack water, dimana  terjadi  perubahan  arah  pasang surutnya. Kecepatan arus maksimum terjadi waktu antara  air tinggi dimana arah pasang menuju  pantai  ( flood  water )  dan air  rendah ketika  arah  arus  surut  meninggalkan  pantai ( ebb  water ).  Dengan  demikian  periode kecepatan arus pasut akan mengikuti periode pasut yang membangkitnya.
Guna  mengetahui  pola  pergerakan arus  pasang  surut,  dilakukan  pengamatan pergeseran vector arus dalam interval 1 jam selama 24 jam pada satu stasiun permanen. Pengukuran  arus  tersebut  dimaksudkan untuk  memperoleh  gerakan  massa  air  atau vector  yang  mempunyai  besaran  kecepatan dan arah  pergerakan  arus  yang  bergerak  ke berbagai arah atau pola arus bergerak secara tidak  teratur.  Hasil  pengukuran  disajikan pada gambar stick plot di bawah ini.
Gambar 10. Stick plot arah arus pasang surut selama 24 jam Stick plot merupakan model tampilan grafik yang memberikan gambaran perubahan  distribusi  arah  kecepatan  arus pada  suatu  titik  berdasarkan  data  runut waktu. Setiap anak panah merepresentasikan vector  arus,  dalam  hal  ini  arah  panah menunjuk arah arsu, panjang panah merujuk pada kecepatan arus. Model Stick plot yang
dihasilkan  memberikan  tiga  informasi terkait  arus  pasang  surut  Pulau  Derawan yaitu arah, waktu, dan besarnya (kecepatan). Dalam tampilan data diatas, arah gerak arus disimbolkan dengan panah kecil pada setiap tongkat, masing-masing panah menunjukkan  ke  arah  arus  dengan  utara kompas sebagai acuan. Waktu ini terletak di
2
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 -2 -1 0 1 2
bagian bawah garis sumbu y (sumbu waktu), masing-masing  plot  menunjukan  waktu pengukuran.  Kecepatan  menggambarkan kecepatan  arus  pada  garis  horizontal  dari ujung  tongkat  ke  dalam  dan  garis  vertikal terletak  disisi  kiri  yang  merupakan  skala yang  digunakan  untuk  memperkirakan
kecepatan  dengan  satuan  m/s.  Berdasarkan model  pola  arus  laut  di  Perairan  Pulau Derawan yang diperoleh diketahui bahwasanya  terjadi  perubahan  arah  dan kecepatan  arus  secara  dinamis.  Pada stick plot juga  tergambar  bahwa  arah  arus  pasut tersebar ke semua arah kecuali selatan.
Gambar 11. Peta Pola Arus Pasang
Pola arus pasang di Perairan Pulau Derawan menunjukkan bahwa  pada  saat pasang  arah arus  dominan  bergerak  kearah  timur  laut. Hasil  simulasi  juga  menunjukkan  bahwa pada  saat  memasuki  perairan  yang  lebih
dalam,  kecepatan  arus  meningkat  pesat. Berdasarkan hasil pengukuran arus dilapangan,  maka  diperoleh  kecepatan  arus maksimum  0.039  m/detik  pada  saat  air menuju pasang.
Sementara itu pola arus pada saat surut di  Perairan  Pulau  Derawan  menunjukkan bahwa  pada  saat  surut  arah  arus  dominan bergerak  menyebar  ke  berbagai  arah mengikuti kontur dasar perairan. Berdasarkan hasil pengukuran arus dilapangan,  maka  diperoleh  kecepatan  arus maksimum  mencapai  0.529  m/detik  pada saat air pasang menuju surut.
Susanto  (1982)  menyatakan  bahwa arus pasut adalah gerak horizontal badan air menuju dan menjauhi pantai seiring dengan naik  turunya  muka  laut  yang  disebabkan oleh gaya-gaya pembangkit pasut. Pergerakan pada saat terjadi surut, permukaan air lebih rendah dari permukaan laut  rata-rata,  sehingga  arus  mengalir menjauhi  pantai  dan  sebaliknya  pada  saat pasang, arus mengalir mendekati pantai.
Secara  umum  profil  kecepatan  arus bervariasi  menurut  kedalaman.  Hal  ini disebabkan karena berbagai factor misalnya pada  lapisan  permukaan  pengaruh  energi angin  membangkitkan  arus  permukaan,
sedangkan sebaliknya
semakin bertambahnya  kedalaman  maka  semakin berkurang  kecepatan  rata-rata  arus  karena adanya gesekan di tiap lapis kedalaman serta adanya  gesekan  di  dasar  perairan  turut mengurangi  laju  arus  seiring  bertambahnya kedalaman.  Safwan  (2006)  menyatakan bahwa arus  yang mengalir diatas dasar laut akan  mengalami  pengaruh  gesekan  dasar, seperti  halnya  lapisan  permukaan  laut dimana lapisan spiral ekman terbentuk oleh pengaruh gesekan angin. Dengan demikian, arus  pasut  seperti  ini  oleh  Pugh  (1987) digolongkan  sebagai  arus  tipe  bolak  balik atau reversing current dan terkadang disebut juga rectilinear current .
Kecepatan  arus  pasang  surut  Pulau Derawan  berubah-ubah  secara  periodik dalam  suatu  selang  waktu  tertentu,  hal  ini sebagaimana  dinyatakan  oleh  Duxbury et al., (2002).  Arus  pasang  surut  merupakan tipe  arus  yang  dominan  dalam  proses sirkulasi air laut di perairan dangkal seperti teluk, selat, maupun pulau-pulau kecil. Arus pasang surut mentransporkan massa air dari laut  dalam  menuju  perairan  yang  lebih
dangkal  di  sekitar  pantai.    Sebaliknya  pada saat surut  massa air tertransportasi perairan pantai ke laut dalam (Hatayama et al., 1996). Ketika  masaa  air  menuju  pasang atau pun  surut  memasuki  daerah  reef  flat (dangkalan  terumbu)  di  bagian  luar  dari Pulau  Derawan  maka  massa  air  yang bergerak akan mengalami transformasi baik dalam  arah  dan  kecepatannya.  Olehnya  itu, untuk memetakan secara rinci pola interaksi pergerakan  massa  air  yang  terbawa  oleh fenomena  pasang  surut  diperlukan  kajian topografi  yang  lebih  rinci.  Hal  ini  untuk meminimalisir  sumber-sumber  kesalahan dalam pembuatan model 2 dimensi dari pola pergerakan arus. Lebih jauh, dengan adanya kontur  topografi/batimetri  dalam  resolusi yang tinggi, sangat memungkinkan membuat  simulasi  gerak  arus  pasang  surut menggunakan berbagai perangkat lunak olah data oseanografi.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil kajian dapat disimpulkan beberapa hal diantaranya;
1. Tinggi  gelombang  signifikan  pada  perairan Pulau Derawan adalah sebesar 0,22 m dengan periode signifikan sebesar 10,3 detik
2. Perairan  Pulau  Derawan  memiliki  tipe pasang surut harian ganda ( Semi diurnal
3. Pola  pergerakan  arus  pasang  surut  pada perairan  Pulau  Derawan  mengikuti  gaya pasang surut pembangkitnya dimana terjadi 4 kali peningkatan kecepatan arus dalam sehari semalam dengan pergeseran arah arus secara gradual.

## DAFTAR PUSTAKA
Duxbury,  A.B.,  Duxbury,  A.C.,  and Sverdrup, K.A., 2002. Fundamental of Oceanography.  McGraw-Hill  Higher Education. ISBN: 0072826789, 9780072826784.
Hadi,  Saiful.  2012.  Studi  Durasi  dan Kecepatan  Angin  untuk  Peramalan Gelombang    di  Perairan  Semarang. Skripsi  Sarjana  Fakultas  Perikanan dan Ilmu Kelautan, Semarang.
Hatayama,  T.,  Awaji,  T.,  Akitomo,  K., 1996. Tidal currents in the Indonesian
Seas and their effect on transport and mixing. Journal of Geophysical Science.
Mac Millan, C. D. H. 1966. Tides fenomena pasut.  American  Elsevier  Publishing
Company, Inc., New York.
Susanto,  D.,  1999.  El  Nino  Southern Oscilation  signal  in  the  Indonesian throughflow: Preliminary results from
Makassar straits mooring. J. Oceanica , 5:1-14.
Tjasyono,  B.H.K.,  dan  Mustofa,  A.M (2000)”  Seasonal  Rainfall  Variation
Over  Monsoonal  Areas”  Jurnal Teknologi Mineral. VII No.4 FIKTM-
ITB Bandung. Triatmodjo,  B.,  1999,  Teknik  Pantai,  Beta Offset, Yogyakarta. World Meteorological Organization (WMO).  1998.  Guide  to  Wave Analysis  And  Forecasting.  WMO, Jenewa.
Wyrtki,  K.  1961.  Phyical  Oceanography  of the  South  East  Asian  Waters.  Naga Report  Vol.  2  Scripps,  Institute Oceanography, California.