Pengertian Gelombang Laut
Gelombang laut merupakan gerakan naik turunnya air laut tanpa disertai oleh perpindahan massa airnya. Ada beberapa penyebab terjadinya gelombang laut, namun yang paling sering ialah karena adanya tiupan angin. Gelombang laut mempunyai dimensi berupa periode gelombang (T), panjang gelombang, Tinggi gelombang, serta Cepat rambat gelombang. Gelombang laut ini adalah fenomena penaikan serta penurunan air secara periodik yang bisa ditemukan di hampir semua tempat di dunia.
Gelombang laut terjadi berasal dari prinsip fisika yakni kalah ada 2 massa benda berbeda kerapatannya bergesekan satu sama lain, maka bidang geraknya pasti terbentuk gelombang.
Pengaruh Gelombang
Pada kondisi sesungguhnya di alam, pergerakan orbital di perairan dangkal (shallow water) dekat dengan kawasan pantai dapat dilihat pada gambar animasi dibawah ini. Pada gambar animasi ini, dapatlah kita bayangkan bagaimana energi gelombang mampu mempengaruhi kondisi pantai.
Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar. Angin juga mempunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar.
Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari friksi/gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.
Teori Gelombang Laut
Teori oleh Phillips
Turbulensi angin menyebabkan fluktuasi acak permukaan laut sampai menghasilkan gelombang-gelombang kecil dengan panjang gelombang beberapa cm. Gelombang-gelombang kecil tersebut lalu tumbuh semakin besar lewat proses resonansi dengan fluktuasi tekanan turbulensi.
Teori oleh Miles
Teori ini dikenal dengan teori ketidakstabilan atau teori mekanisme arus balik (feed-back mechanisme) yang menyatakan bahwa : saat ukuran gelombang-gelombang kecil yang sedang tumbuh mulai mengganggu aliran udara di atasnya, angin yang bertiup akan memberikan tekanan yang semakin kuat seiring dengan meningkatnya ukuran gelombang, sampai gelombang semakin besar. Proses pemindahan energi tersebut berlangsung secara tidak stabil, semakin besar ukuran gelombangnya, ketidakstabilan menyebabkan gelombang tumbuh dengan eksponensial.
Jenis-jenis Gelombang Laut
Berdasarkan Sifatnya
- Gelombang Laut Pembentuk Pantai (Constructive Wave)
Pembentuk Pantai adalah gelombang yang ketinggiannya kecil kecepatannya rendah, dan ketika gelombang itu pecah di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai).
- Gelombang Laut Perusak Pantai (Destructive wave)
Perusak Pantai adalah gelombang laut dengan ketinggian dan kecepatan rambat yang besar, dan saat gelombang tersebut menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul serta mengangkut material pantai ke tengah laut.
Berdasarkan Ukuran dan Penyebabnya
- Gelombang Kapiler (capillary wave)
Gelombang Kapiler ialah gelombang yang biasa kita sebut dengan riak, gelombang kapiler mempunyai panjang gelombang sekitar 1,7 meter, periode kurang dari 0,2 detik dikarenakan tegangan permukaan serta tiupan angin yang tidak terlalu kuat.
- Gelombang Angin (seas/wind wave)
Gelombang Angin adalah gelombang dengan panjang gelombang mencapai 130 meter, periode 0,2-0,9 detik, serta disebabkan oleh angin kencang.
- Gelombang Alun (Swell wave)
Gelombang Alun adalah gelombang yang panjang gelombangnya bisa mencapai ratusan meter, periodenya sekitar 0,9 – 15 detik, serta disebabkan oleh angin yang bertiup lama.
- Gelombang Pasang Surut (Tidal Wave)
Gelombang Pasang Surut adalah gelombang yang panjang gelombangnya bisa mencapai beberapa kilometer, periodenya antara 5 – 25 jam, serta disebabkan oleh fluktuasi gaya gravitasi matahari dan bulan.
Penyebab Gelombang Laut
Angin
Angin merupakan aliran udara dalam jumlah yang besar diakibatkan oleh rotasi bumi dan karena adanya perbedaan tekanan udara. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi menuju ke tempat bertekanan udara rendah. Pergerakan angin akan membuat munculnya pergerakan pada air laut. Tinggi rendahnya gelombang yang dikarenakan angin tergantung kecepatan serta kekuatan angin yang mengenai permukaan laut tersebut.
Gempa Bumi
Gempa bumi merupakan getaran yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam bumi secara tiba-tiba. Biasanya gempa bumi dikarenakan pergerakan kerak bumi. Bayangkan bila anda mempunyai mangkuk yang berisi air, jika mangkuk tersebut digoyangkan maka air dalam mangkuk pun akan bergerak. Hal inilah merupakan hubungan antara gelombang air laut dengan gempa bumi. Pergerakan dari dalam bumi bisa membuat terbentuknya gelombang laut.
Aktivitas Gravitasi Bulan dan Matahari
Ativitas matahari dan bulan akan menghasilkan gelombang laut yaitu pasang surut air laut.
Kedalaman Dasar Laut
Gelombang akan sangat terlihat saat ada di pantai. Hal tersebut terjadi karena volume dasar laut dan permukaan air menyempit, sehingga massa air yang sudah mempunyai gaya gerak akan terdorong ke atas permukaan serta menciptakan gelombang.
Sifat-Sifat Gelombang
Jika gelombang bertemu dengan benda-benda yang tak bergerak, aliran air yang curam, jurang vertikal, atau pemecah gelombang, gelombang mungkin akan dipantulkan, dibiaskan atau dibelokkan. Jika deretan gelombang dipantulkan, bentuk energi ang pindah didorong juga olehnya sampai tambahan puncak dengan lembah bertemu, sehingga contoh jika gelombnag bertabrakan dengan pembelah ombak akan dipantulkan kembali.
Refleksi
Refleksi yaitu gelombang akan dipantulkan apabila menemui bentuk pantai yang memiliki topografi cliff ataupun suatu barier/penghalang, karena memiliki bidang pantul yang relatif tegak lurus terhadap arah gelombang datang. Gelombang yang datang akan dipantulkan kembali menuju ke arah dimana gelombang itu tadi berasal, hanya pada saat puncak geombang menyentuh dinding pantai cliff, maka pantulan yang terjadi dimulai dalam bentuk lembah gelombang.
Refraksi
Refraksi yaitu gelombang akan dibelokkan menuju suatu pusat sehingga tampak gelombang yang datang akan menuju pada suatu titik. Terjadi pada pantai yang memiliki suatu tanjung ataupun headlands tersebut, karena arah gelombang akan mengikuti garis contour yang bentuknya mirip dengan kenampakan topografi pantai tersebut.
Difraksi
Difraksi yaitu gelombang akan dibelokkan menuju kesegala arah sehingga tampak gelombang akan menyebar pada seluruh garis pantai. Hal ini biasanya terjadi apabila gelombang air memasuki pantai yang memiliki teluk (masa lautan masuk ke arah dartan) sehingga gelombang akan didistribusikan secara merata dan menyebar ke segala garis pantai.
Faktor-Faktor Pembentuk Gelombang
Angin
Angin yang bertiup di atas permukaan laut merupakan pembangkit utama gelombang. Bentuk gelombang yang dihasilkan cenderung tidak menentu dan bergantung pada beberapa sifat gelombang periode dan tinggi dimana gelombang dibentuk. Gelombang seperti ini disebut Sea. Bentuk gelombang lain yang disebabkan oleh angin adalah gelombang yang bergerak dengan jarak yang sangat jauh sehingga semakin jauh meninggalkan daerah pembangkitnya gelombang ini tidak lagi dipengaruhi oleh angin. Gelombang ini akan lebih teratur dan jarak yang ditempuh selama pergerakannya dapat mencapai ribuan mil. Jenis gelombang ini disebut Swell.
Pasang Surut
Gelombang pasang surut yang terjadi di suatu perairan yang diamati adalah merupakan penjumlahan dari komponen-komponen pasang yang disebabkan oleh gravitasi bulan, matahari, dan benda-benda angkasa lainnya yang mempunyai periode sendiri. Tipe pasang berbeda-beda dan sangat tergantung dari tempat dimana pasang itu terjadi (Cappenberg, 1992).
Badai
Bentuk gelombang yang dihasilkan oleh badai yang terjadi di laut merupakan hasil dari cuaca yang tiba-tiba berubah menjadi buruk terhadap kondisi perairan. Kecepatan gelombang tinggi dengan puncak gelombang dapat mencapai 7 – 10 meter. Bentuk gelombang ini dapat menghancurkan pantai dengan vegetasinya maupun wilayah pantai secara keseluruhan (Pond and Picard, 1978).
Tsunami
Gelombang tsunami merupakan bentuk gelombang yang dibangkitkan dari dalam laut yang disebabkan oleh adanya aktivitas vulkanis seperti letusan gunung api bawah laut, maupun adanya peristiwa patahan atau pergeseran lempengan samudera (aktivitas tektonik). Panjang gelombang tipe ini dapat mencapai 160 Km dengan kecepatan 600-700 Km/jam. Pada laut terbuka dapat mencapai 10-12 meter dan saat menjelang atau mendekati pantai tingginya dapat bertambah bahkan dapat mencapai 20 meter serta dapat menghancurkan wilayah pantai dan membahayakan kehidupan manusia, seperti yang terjadi di Kupang tahun 1993 dan di Biak tahun 1995 yang menewaskan banyak orang serta menghancurkan ekosistem laut (Dahuri,1996).
Seiche
Gelombang seiche merupakan standing wave yang sering juga disebut sebagai gelombang diam atau lebih dikenal dengan jenis gelombang stasioner. Gelombang ini merupakan standing wave dari periode yang relatif panjang dan umumnya dapat terjadi di kanal, danau dan sepanjang pantai laut terbuka. Seiche merupakan hasil perubahan secara mendadak atau seri periode yang berlangsung secara berkala dalam tekanan atmosfir dan kecepatan angin (Pond and Picard, 1978).
Karakteristik Gelombang
Gelombang merupakan fenomena alam penaikan dan penurunan air secara periodik dan dapat dijumpai di semua tempat di seluruh dunia. Gross (1993) mendefenisikan gelombang sebagai gangguan yang terjadi di permukaan air. Sedangkan Sverdrup at al, (1946) mendefenisikan gelombang sebagai sesuatu yang terjadi secara periodik terutama gelombang yang disebabkan oleh adanya peristiwa pasang surut.
Massa air permukaan selalu dalam keadaan bergerak, gerakan ini terutama ditimbulkan oleh kekuatan angin yang bertiup melintasi permukaan air dan menghasilkan energi gelombang dan arus. Bentuk gelombang yang dihasilkan cenderung tidak menentu dan tergantung pada beberapa sifat gelombang, periode dan tinggi dimana gelombang dibentuk, gelombang jenis ini disebut “Sea”. Gelombang yang terbentuk akan bergerak ke luar menjauhi pusat asal gelombang dan merambat ke segala arah, serta melepaskan energinya ke pantai dalam bentuk empasan gelombang. Rambatan gelombang ini dapat menempuh jarak ribuan kilometer sebelum mencapai suatu pantai, jenis gelombang ini disebut “Swell”.
Gelombang mempunyai ukuran yang bervariasi mulai dari riak dengan ketinggian beberapa centimeter sampai pada gelombang badai yang dapat mencapai ketinggian 30 m. Selain oleh angin, gelombang dapat juga ditimbulkan oleh adanya gempa bumi, letusan gunung berapi, dan longsor bawah air yang menimbulkan gelombang yang bersifat merusak (Tsunami) serta oleh daya tarik bulan dan bumi yang menghasilkan gelombang tetap yang dikenal sebagai gelombang pasang surut.
Sebuah gelombang terdiri dari beberapa bagian antara lain:
- Puncak gelombang (Crest) adalah titik tertinggi dari sebuah gelombang.
- Lembah gelombang (Trough) adalah titik terendah gelombang, diantara dua puncak gelombang.
- Panjang gelombang (Wave length) adalah jarak mendatar antara dua puncak gelombang atau antara dua lembah gelombang.
- Tinggi gelombang (Wave height) adalah jarak tegak antara puncak dan lembah gelombang.
- Periode gelombang (Wave period) adalah waktu yang diperlukan oleh dua puncak gelombang yang berurutan untuk melalui satu titik.
demikianlah artikel dari duniapendidikan.co.id tentang Apa Itu Gelombang Laut : Pengeritan, Pengaruh, Teori, Jenis, Penyebab, Sifat, Faktor Pembentuk dan Karakteristiknya, semoga bermanfaat
Sumber jk.com
EmoticonEmoticon