Laporan Praktikum Pemodelan

LAPORAN PRAKTIKUM PEMODELAN

ANALISIS DATA ARUS DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE SMS

Dilaksanakan dan disusun sebagai syarat untuk mengikuti ujian praktikum (Responsi) pada mata kuliah Pemodelan Tahun Ajaran 2016/2017

oleh :

Nama  : Rois Ferdinansyah

NIM    : H1K014008

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO

PURWOKERTO

2016

BAB I.    PENDAHULUAN

1.1.      Definisi Arus

Arus merupakan gerakan mengalir suatu massa air yang dapat disebabkan oleh tiupan angin, atau karena perbedaan dalam densitas air laut atau pula disebabkan oleh gerakan bergelombang panjang. Arus yang disebabkan oleh pasang surut biasanya lebih banyak diamati di perairan pantai terutama pada selat-selat yang sempit dengan kisaran pasang surut yang tinggi. Di laut yang terbuka, arah dan kekuatan arus di lapisan permukaan sangat banyak ditentukan oleh angin (Nontji, 1987).

Menurut Bernawis (2000), arus merupakan gerakan horizontal atau vertikal dari massa air menuju kestabilan yang terjadi secara terus menerus. Gerakan yang terjadi merupakan hasil resultan dari berbagai macam gaya yang bekerja pada permukaan, kolom, dan dasar perairan. Hasil dari gerakan massa air adalah vector yang mempunyai besaran kecepatan dan arah. Ada dua jenis gaya yang bekerja yaitu eksternal dan internal Gaya eksternal antara lain adalah gradien densitas air laut, gradient tekanan mendatar dan gesekan lapisan air

1.2. Faktor Pembangkit Arus

Menurut Bernawis (2000), faktor pembangkit arus permukaan disebabkan oleh adanya angin yang bertiup di atasnya. Tenaga angin memberikan pengaruh terhadap arus permukaan (atas) sekitar 2% dari kecepatan angin itu sendiri. Kecepatan arus ini akan berkurang sesuai dengan makin bertambahnya kedalaman perairan sampai pada akhirnya angin tidak berpengaruh pada 8 kedalaman 200. Ketika angin berhembus di laut, energi yang ditransfer dari angin ke batas permukaan, sebagian energi ini digunakan dalam pembentukan gelombang gravitasi permukaan, yang memberikan pergerakan air dari yang kecil ke arah perambatan gelombang sehingga terbentuklah arus di laut. Semakin cepat kecepatan angin, semakin besar gaya gesekan yang bekerja pada permukaan laut, dan semakin besar arus permukaan. Dalam proses gesekan antara angin dengan permukaan laut dapat menghasilkan gerakan air yaitu pergerakan air laminar dan pergerakan air turbulen (Supangat, 2003). Sorensen (1991) menambahkan, bahwa berbagai arus di perairan pantai dapat disebabkan oleh angin, aliran dari sungai atau oleh pasang surut, tetapi kebanyakan arus perairan pantai merupakan aliran menyusur pantai. Arus sepanjang pantai (longshore current) dapat juga ditimbulkan oleh gelombang yang pecah dengan membentuk sudut terhadap garis pantai. Arus ini terjadi di daerah antara gelombang pecah dan garis pantai. Parameter terpenting dalam menentukan kecepatan arus sepanjang pantai adalah tinggi dan sudut datang gelombang pecah

1.3. Jenis-jenis Arus

Berdasarkan penyebab terjadinya arus dibagi menjadi :

1.        Arus Ekhman

Arus ekhman adalah arus yang dipengaruhi oleh angin. , arus yang ditimbulkan oleh angin mempunyai kecepatan yang berbeda menurut kedalaman. Kecepatan arus yang dibangkitkan oleh angin memiliki perubahan yang kecil seiring pertambahan kedalaman hingga tidak berpengaruh sama sekali.

2.        Arus Thermohaline

Adalah arus yang dipengaruhi oleh densitas. Perubahan densitas timbul karena adanya perubahan suhu dan salinitas anatara 2 massa air yang densitasnya tinggi akan tenggelam dan menyebar dibawah permukaan air sebagai arus dalam dan sirkulasinya disebut arus termohalin (thermohaline circulation)

3.        Arus Pasut

Yaitu arus yang dipengaruhi oleh pasang dan surutnya air laut. Arus yang disebabkan oleh gaya tarik menarik antara bumi dan benda benda angkasa. Arus pasut ini merupakan arus yang gerakannya horizontal.

4.        Arus Geostropik

Yaitu arus yang dipengaruhi oleh gradien tek anan mendatar dan gaya coriolis.

Berdasarkan kedalaman arus dibagi menjadi :

1.        Arus permukaan

Adalah arus di permukaan air dan bergerak secara horizontal yang disebabkan oleh pola sebaran angin.

2.        Arus dalam

Adalah arus yang terjadi jauh didasar kolom perairan. Arah arus tidak jelas karena terjadi akibat perubahan densitas air laut.

Berdasarkan suhu arus dibagi menjadi :

1.        Arus panas

Adalah arus yang suhunya lebih panas dari wilayah yang dilaluinya.

2.        Arus dingin

Adalah arus yang suhunya lebih dingin dari wilayah yang dilaluinya.

BAB II.    TUTORIAL MODEL ARUS

            Tutorial pemodelan arus menggunakan software SMS 8.1. Berikut adalah langkah langkah dalam pemodelan arus menggunakan software SMS 8.1

Digitasi

1. Instal sofware SMS 8.1 kemudian setelah selesai buka aplikasi SMS 8.1

2. Buka file peta yang berformat JPEG melalui toolbar File kemudian pilih Open kemudian pilih peta yang akan dimodelkan, pada kali ini file peta bernama “Peta Digitasi” maka pilih peta sesuai direktori file tersebut

3. Registerkan peta dengan memilih Toolbar image kemudian pilih Manage dan selanjutnya pilih Register.

4. Atur Koordinat berdasarkan posisi pasti yang terdapat pada Google Earth  baik paa titik 1, 2 maupun 3. Selaraskan juga pin yang ada pada peta pada toolbox register sesuai tanda pada peta.

5. Tahap selanjutnya adalah digitasi peta. Digitasi pada peta dilakukan menggunakan Toolbox yang ada pada samping kanan peta

6. Untuk memulai digitasi pada peta gunakan Map Module yang berlogo arah mata angin kemudian lanjut ke bagian bawah modul yaitu pilih Create Feature Arts kemudian pilih pada area peta yang digunakan pada pemodelan

7. Mulai digitasi dengan melingkari area yang akan dibuat model arusnya (Area Laut)

8. klik pada keempat sudut pada area lautnya kemudian pilih Toolbar Feature Object kemudian Convert tipe titik yaitu dengan memilih node to vertices. Kemudian lanjutkan pada keempat sudutnya.

9. Klik menu Feature Object, pilih Coverage, ganti Typenya menjadi ADCIRC

10. Ganti domain

11. Kemudian pilih Select Feature Art yaitu digunakan untuk memilih garis kemudian convert menjadi ocean melalui Toolbar Feature Object kemudian pilih coverage dan pilih Boundary type Ocean pada Feature art/garis yang berada di laut. Untuk garis yang ada di darat/pesisir pantai pilih Island Barrier sebagai Boundary tipenya.

12. Pada peta kecil sebelum boundary dilakukan maka harus menjadikan peta menjadi Feature Polygon yaitu dengan memilih select feature polygon

13. Pilih pada area laut kemudian masuk ke Toolbar Feature Objects kemudian pilih build Polygon. Lalu pilih pulai yang kecil kemudian masuk ke Toolbar Feature Objects kemudian pilih Clean untuk menghapus Area pulau kecil karena pulau yang kecil tidak termasuk dalam area yang akan dimodelkan arusnya.

14. Pilih Select Feature Art lagi kemudian pilih garis yang melingkari pulau kecil dan klik 2 kali maka akan muncul Boundary type kemudian pilih Island

15. Digitasi selesai

Merapihkan Data

1. Buka file ADCP timur liran menggunakan software Microsoft Excel

2. Jika belom rapi maka rapikan menggunakan menu Text to Column yang ada di Microsoft Excel sesuai format region yang digunakan pada PC

3. Sorting data dengan menghapus baris yang berisi nilai speed 1 lebih dari 1 dengan nilai kelebihan yang banyak

4. Copy date time, speed#1, dir#1.5m pada sheet lembar kerja baru, dengan tambahan kolom U dan V (U = arus vertical, V = arus horizontal)

5. Kolom U diisi menggunakan rumus Speed x Cos (Radians Direction), misalnya =B2*COS(RADIANS(C2))

6. Kolom V diisi menggunakan rumus Speed x Sin (Radians Direction)misalnya =B2*SIN(RADIANS(C2)). Lakukan hingga speed#7 (setiap speed beda sheet)

7. Gabungkan semua sheet pada sheet baru dengan date time dipisah pada kolom berbeda antara tanggal, bulan, tahun, jam, menit, detik. Pilih book kolom date&time, pilih menu data, klik text to columns. Centang Space dan Other, masukkan symbol / (garis miring) pada other. Lalu jam dipisahkan dengan cara yg sama, ditambah setiap kolom dijadikan Text

8. Tambah kolom baru dengan judul U1 hingga U7, lalu V1 hingga V7. Copykan nilai U dan V yang telah didapat, kemudian klik kanan dan pilih icon yang ada nomor “123”nya

Memasukkan Data Batimetri

1. Klik file, open, pilih file batimetri yg xyz

2. Start import pada row 1, pilih next, ganti scatter set, dan pilih finish

3. Pilih mesh module pada Toolbox sebelah kiri, kemudian lanjut ke scatter module, klik select feature point, pada jaring merah diluar area dari yang akan dimodelkan dihapus

4. Selanjutnya klik scatter kemudian pilih interpolate to scatter, to scatter grid, lalu area diperbesar agar semua titik merah tercakup

5. Pilih Option, kemudian klik elevation, ubah new data set name menjadi _interpolate, kemudian pilih Ok

6. Klik Feature object, klik map 2d mesh. Klik garis ocean, klik mesh module, klik select nodestring, pilih menu nodestring, kemudian renumber

7. Ubah tampilan display melalui Klik display option, kemudian pilih scatter, uncheck points (untuk menghilangkan titik merah). Klik mesh model, klik ACDIRC, model control

8. Pilih Find center, kemudian beri centang pada semua terms, kemudian option pada terms, (0,05; 12; 12; 0,02). Pilih Lateral 3, masuk time control, ganti time setup jadi 3, constituent ganti jadi global elevation, output every ganti menjadi 10

9. Ulangi langkah diatas pada konstituen velocity

10. Masuk ke tidal force, (M2, N2, S2, O1, K1), klik new pada tidal potential, klik M2, day disesuaikan dengan data yang telah diolah. Ulangi langkah tadi pada N2, S2, O1, K1

11. Klik forcing frequencies, klik copy potential kemudian save pada folder

12. Pilih File, kemudian import file dan pada file of type diganti menjadi 63, klik fort 63, open, pilih add to solution set, ok.. Ulangi pada data ke 64

13. Kemudian Klik water surface (63), dan pilih done

14. Klik display option, uncheck nodes, element, nodestrings, check conturs dan vector. Masuk ke contour option, number of contour ganti 25. Centang specify range masukkan min -0,06 max 0,10. Pindah tab vector, kemudian kolom shaftlength isi min 10 max 40. Display vector diganti menjadi on a grid, kemudian hilangkan legend

15. Langkah selanjutnya klik pada Display option, contour option, ganti kolom contour method menjadi color fil.

Pemfilman Model

1. Untuk memfilmkan model arus yang telah dibuat maka langkah awal adalah Klik data, kemudian pilih film loop, pilih skalar dan vektor kemudian klik finish. Panah menunjukkan arah arus, warna menunjukkan volume air

2. Klik feature objects, klik coverage, klik new, ganti nama jadi observation, ganti type jadi Observation, ok

Melihat keakurasian model

1. Buka feature objects, pilih attributes, ganti nama menjadi velocity, module 2d mesh, dataset diganti dengan velocity (64)

2. Pada Observation point ganti nama menjadi ADCP Liran, color ganti (bebas), observed value diganti menjadi  3,5; conf. int 0,25; conf. (%) 95; x 125.776669 y -8.01489

3. Pada Point yang sudah kebentuk diklik, kemudian masuk ke observasi, nama diganti menjadi WSE, dan dataset menjadi water surface. Pada Jendela sebelumnya, Trans diberi centang, kemudian pada active yang pertama centang, selanjutnya adalah memasukan nilai yang ada pada file excel satu per satu

4. Klik pada plot wizard, kemudian pilih next, pilih velocity, kemudian finish.

5. Pada Plot wizard, plot type diganti menjadi error summary, kemudian pilih ok. Jika nilai  lebih dari 15 maka data tidak akurat.

BAB III. ANALISA DATA

  

                Perubahan arah vektor menunjukkan perubahan arah arus perubahan arah arus terjadi secara kontinyu berdasarkan waktu. Widyastuti et al (2010) menyatakan bahwa kondisi arus perairan Maluku cukup kuat pada tahun 2005 karena adanya arus yang bergerak dari benua Asia ke Benua Australia. Dari visualisasi diatas dapat diketahui jika tanda panah meninggalkan daratan dan air berwarna merah maka berarti kondisi perairan sedang surut, sedangkan jika kondisi perairan berwarna biru dan tanda panah menunjukan wana biru maka kondisi air sedang pasang.

            Warna menunjukkan ketinggian dari permukaan air laut dimana jika warna semakin merah maka tinggi permukaan air laut kecil dan sebaliknya jika warna semakin biru menunjukkan bahwa tinggi permukaan laut tinggi. ) sirkulasi atau dinamika pada air laut selalu terjadi secara kontinu. Sirkulasi dapat terjad di permukaan maupun kedalaman (Marpaung dan Prayogo, 2014).

Perbedaan yang terjadi dari hasil simulasi dengan hasil pengukuran dan atau data hasil ramalan bisa disebabkan oleh banyak faktor, diantara yaitu input data pada saat simulasi yang tidak memperhitungkan faktor angin, input koefisien gesekan dasar yang bukan dari hasil pengukuran dan nilai kedalaman yang diinterpolasi di semua area simulasi (Mawarda, 2010).

BAB IV. KESIMPULAN

Dari pembahasan mengenai praktikum pemodelan arus menggunakan software SMS 8.1 dapat disimpulkan bahwa pemodelan arus dimulai dari tahap pensortiran data kecepatan dan arah arus kemudian dilanjutkan dengan digitasi dan pemasukan data batimetri dan terakhir adalah verifikasi yang dapat dilakukan dengan bantuan software MATLAB.

DAFTAR PUSTAKA

Bernawis, L.I. 2000. Temperature and Pressure Responses on El-Nino 1997 and. La-Nina 1998 in Lombok Strait. Proc. The JSPS-DGHE International.

Marpaung, S., dan Prayogo, T. 2014. Analisis Arus Geostropik Permukaan Laut Berdasarkan Data Satelit Altimetri. Seminar Nasional Penginderaan Jauh; Deteksi Parameter Geobiofisik dan Diseminasi Penginderaan Jauh.

Mawarda , Netty Kurniawati dan T. Zia Ulqodry. 2010. Simulasi pemodelan arus pasang surut di kolam Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta menggunakan perangkat lunak SMS 8.1 (Surface-water Modeling System 8.1). Maspari Journal 01 : 48-52.

Nontji, A. 1987. Laut Nusantara. Penerbit Djambatan. Jakarta.

Sorensen , E.M.B 1991. Metal Polsoning in Fish Volume II. CRC Press Boca Ann Arbor, Boston.

Supangat, A dan Susanna. 2003. Pengantar Oseanografi. Pusat Riset Wilayah Laut dan Sumberdaya Non Hayati Badan Riset Kelautan dan Perikanan.

Widyastuti, R. Handoko, Y. E. Suntoyo. 2010. Pemodelan Pola Arus Laut Permukaan di Perairan Indonesia Menggunakan Data Setlit Altimetri Jason-1. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Kelautan. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.

                                                              LAMPIRAN