Gelombang Laut

Apa Itu Gelombang Laut ?

Gelombang adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut disebabkan oleh angin.

Angin di atas lautan mentransfer energinya ke perairan menyebabkan riak-riak, alun / bukit, dan berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang. Dalam bidang oseanografi, Ombak dikenal sebagai gelombang dalam (internal wave).

Fenomena ini juga ada dalam bidang meteorologi, dimana gelombang menjalar pada lapisan antar muka antara udara yang hangat dan dingin. Para ahli meteorologi lebih banyak berkecimpung dengan fluida dalam bentuk gas yaitu atmosfer, sedangkan para ahli oseanografi lebih banyak berkecimpung dengan fluida dalam bentuk cair yaitu air laut.

Mekanisme Terjadinya Gelombang Laut

Amati gerak pelampung di dalam gambar animasi gelombang di samping. Perhatikan bahwa sebenarnya pelampung bergerak dalam suatu lingkaran (orbital) ketika gelombang bergerak naik dan turun.

Partikel air berada dalam satu tempat, bergerak di suatu lingkaran, naik dan turun dengan suatu gerakan kecil dari sisi satu kembali ke sisi semula. Gerakan ini memberi gambaran suatu bentuk gelombang. Pelampung yang mengapung di air pindah ke pola yang sama, naik turun di suatu lingkaran yang lambat, yang dibawa oleh pergerakan air.

Di bawah permukaan, gerakan berputar gelombang itu semakin mengecil. Ada gerak orbital yang mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga kemudian di dasar hanya akan meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar dari sisi ke sisi yang disebut “surge” .

Pergerakan Perjalanan Gelombang Menuju 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.

Tipe gelombang, bila dipandang dari sisi sifat-sifatnya

1. Gelombang pembangun/pembentuk pantai (Constructive wave)

Yang termasuk gelombang pembentuk pantai, bercirikan mempunyai ketinggian kecil dan kecepatan rambatnya rendah. Sehingga saat gelombang tersebut pecah di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai).

Material pantai akan tertinggal di pantai (deposit) ketika aliran balik dari gelombang pecah meresap ke dalam pasir atau pelan-pelan mengalir kembali ke laut.

2. Gelombang perusak pantai (Destructive wave)

Sedangkan gelombang perusak pantai biasanya mempunyai ketinggian dan kecepatan rambat yang besar (sangat tinggi). Air yang kembali berputar mempunyai lebih sedikit waktu untuk meresap ke dalam pasir.

Ketika gelombang datang kembali menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul dan mengangkut material pantai menuju ke tengah laut atau ke tempat lain.

Fungsi Luar Biasa Dari Gelombang Laut

1. Menjaga Kestabilan Suhu Dari Iklim Dunia

Jelas bahwa ombak lautan tidak dapat terjadi tanpa angin. Mula-mula menyebabkan riak di permukaan laut dan kemudian gelombang, Gelombang membantu meminimalkan suhu ekstrem di planet ini, memindahkan air dingin dari kutub, sementara pada saat yang sama bergerak air hangat dari khatulistiwa ke arah yang dingin.

2. Melalui Permukaan Ombak, Terjadi Pertukaran Gas

Di permukaan gelombang laut, pertukaran gas terjadi dimana oksigen keluar dan karbon dioksida masuk ke dalam permukaan gelombang laut tersebut

3. Meningkatkan kemampuan adaptasi dan kekuatan dari Makhluk hidup

Karena gelombang pecah di pantai, makhluk yang ada di laut harus lebih kuat dan lebih beradaptasi untuk bertahan tidak terbawa oleh ombak ke pantai. Tanpa gelombang, tidak akan ada sebagian spesies yang hidup di laut.

4. Meningkatkan Adanya Keanekaragaman Hayati

Gelombang laut yang disebabkan oleh angin dan ombak memungkinkan penghuni laut agar larva/telur mereka diangkut dengan jarak yang jauh, sehingga muncul spesies baru dari hasil evolusi dan adaptasi dari makhluk laut yang terbawa gelombak laut tersebut

5. Gelombang Laut Membantu Adanya Hubungan Simbiosis Mutualisme

Sementara gelombang Laut yang mengikis karang dengan terus menerjang pada mereka, organisme laut telah beradaptasi dengan ini dan menempel ke karang-karag tersebut sehingga disini membantu adanya penundaan pengikisan batu karang tersebut dalam hal ini terjadi hubungan simbiosis sejati.

6. Gelombang Laut Membantu Membuat Pantai

Pantai diciptakan oleh pasir yang dibawa naik dari dasar laut oleh ombak, yang juga mencuci pasir dan dibersihkan. Pasir diaduk dan tersuspensi dalam air yang memungkinkan untuk diangkut ke pantai oleh ombak.

sumber:  isidunia

Macam-Macam Gerak Air Laut

Ada tiga macam gerak air laut, yaitu :

1. Arus laut

Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan ke samping). Contoh-contoh gerakan itu seperti gaya coriolis, yaitu gaya yang membelok arah arus dari tenaga rotasi bumi. Pembelokan itu akan mengarah ke kanan di belahan bumi utara dan mangarah ke kiri di belahan bumi selatan. Gaya ini yang mengakibatkan adanya aliran gyre yang searah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi utara dan berlawanan dengan arah jarum jam di belahan bumi selatan. Perubahan arah arus dari pengaruh angin ke pengaruh gaya coriolis dikenal dengan spiral ekman.

Menurut letaknya arus dibedakan menjadi dua yaitu arus atas (arus yang bergerak di permukaan laut) dan arus bawah (arus yang bergerak di bawah permukaan laut).

2. Gelombang air laut

Gelombang laut atau ombak merupakan gerakan air laut yang paling umum dan mudah kita amati. Helmholts menerangkan prinsip dasar terjadinya gelombang laut sebagai berikut : “Jika ada dua massa benda yang berbeda kerapatannya (densitasnya) bergesekan satu sama lain, maka pada bidang gerakannya akan terbentuk gelombang “. Gelombang terjadi karena beberapa sebab, antara lain:

a. Karena angin. Gelombang terjadi karena adanya gesekan angin di permukaan, sehingga arah gelombang sesuai dengan arah angin.

b. Karena menabrak pantai. Gelombang yang sampai ke pantai akan terhempa dan pecah. Air yang pecah itu akan menjadi arus balik dan membentuk gelombang, oleh karena itu arahnya akan berlawanan dengan arah datangnya gelombang

c. Karena gempa bumi. Gelombang laut terjadi karena adanya gempa di dasar laut. Gempa terjadi karena adanya gunung laut yang meletus atau adanya getaran/pergeseran kulit bumi di dasar laut. Gelombang yang ditimbulkan biasanya besar dan disebut dengan gelombang “tsunami”.

3. Pasang surut air laut

Pasang naik dan pasang surut merupakan bentuk gerakan air laut yang terjadi karena pengaruh gaya tarik bulan dan matahari terhadap bumi. Hal ini didasarkan pada hukum Newton yang berbunyi : “Dua benda akan terjadi saling tarik menarik dengan kekuatan yeng berbanding terbalik dengan pangkat dua jaraknya”. Berdasarkan hukum tersebut berarti makin jauh jaraknya makin kecil daya tariknya, karena jarak dari bumi ke matahari lebih jauh dari pada jarak ke bulan, maka pasang surut permukaan air laut lebih banyak dipengaruhi oleh bulan.

Sumber: http://id.shvoong.com

Nautilus: Makhluk yang Sangat Menarik

Pasti kalian pernah melihat kapal selam di TV atau di majalah-majalah. Kapal ini, yang mampu menyelam jauh di bawah permukaan laut tanpa terlihat, digunakan untuk menjamin keamanan nasional dan melakukan penelitian ilmiah tertentu. Cara kapal selam bekerja adalah: ketika tangki-tangki selam khusus dalam sebuah kapal selam terisi dengan air, kapal itu menjadi lebih berat dibandingkan air sehingga tenggelam ke dalam laut. Jika air dalam tangki tersebut dikosongkan dan diganti dengan udara bertekanan, kapal selam akan naik ke permukaan kembali.

Tidak terdapat perbedaan antara fosil nautilus yang hidup jauh di masa lalu (bawah) dan nautilus di masa kita sekarang ini. Apakah kalian memperhatikannya?

Kini kita akan meneliti nautilus, suatu makhluk yang sangat menarik, yang melakukan cara yang persis sama dengan kapal selam. Nautilus memiliki cangkang spiral (berbentuk garis memutar) bergaris keperakan, dan menyelam seperti kapal selam. Nautilus memiliki anggota tubuh yang berbentuk seperti cangkang keong berdiameter 19 cm (7,5 inci), seperti terlihat pada foto. Di dalam organ ini terdapat dua puluh delapan kamar selam yang saling berhubungan. Kamar-kamar selam ini bekerja dengan cara yang sama seperti tangki-tangki kapal selam; dengan kata lain, nautilus membutuhkan udara bertekanan. Dalam kapal selam, kebutuhan ini dipenuhi melalui sistem khusus yang dibangun oleh para insinyur di tempat-tempat tertentu dalam kapal selam. Namun, bagaimana nautilus dapat menemukan udara bertekanan yang diperlukan untuk memompa air keluar?

Navigasi pada Lumba-Lumba

Terlepas dari kesadaran manusia, ternyata beberapa hewan juga mampu berinteraksi dengan ilmu fisika, misalnya lumba-lumba. Lumba-lumba menggunakan suara untuk “melihat”. Mereka mengeluarkan suara dan mendengarkan pantulannya untuk mencari makanan dan navigasi sebagai pendeteksi kejadian seperti gempa.

Gempa, getaran, dan bunyi saling berkaitan dalam hal yang satu membangkitkan yang lain. Gempa menyebabkan getaran, getaran menyebabkan bunyi. Jumlah getaran per detik adalah frekuensi. Getaran dan bunyi merambat melalui gerak gelombang. Maka dari satu titik asal gempa, efek getaran, bunyi, dan kerusakan yang disebabkannya bisa dirasakan dalam kawasan yang luas. 

Pada saat hendak terjadi gempa Kobe 1995 banyak orang melaporkan merasakan getaran dan mendengar bunyi berfrekuensi rendah dari bawah tanah. Fenomena ini telah menginspirasi para ahli gempa memasang seismograf dan hidrofon di bawah permukaan tanah atau di dasar laut. Lumba-lumba, memang bermain di kisaran bunyi berfrekuensi tinggi (ultrasonik) di antara 40.000 - 100.000 Hz (Ridgeway, 1990). Frekuensi bunyi setinggi itu sudah tak bisa ditangkap manusia sebab telinga manusia peka di frekuensi rendah (infrasonik) 20 - 17.000 Hz. Lumba-lumba moncong botol bisa mendengar frekuensi rendah 1000 Hz, asal cukup keras.
Gempa menghasilkan sinyal akustik (bunyi) gelombang-T dengan periode fase-T dan amplitudenya berhubungan dengan magnitude gempa. Gempa menghasilkan energi akustik berfrekuensi 5-100 Hz. Frekuensi serendah itu tidak akan bisa diindrai lumba-lumba. Maka, lumba-lumba bernavigasi kacau sebelum gempa Talaud kemarin mungkin tak ada hubungannya dengan getaran dan bunyi gempa.

Gambar. Bagian tubuh ikan lumba-lumba

Gelombang EM diduga akan dibentuk oleh perubahan-perubahan stress (tekanan) yang dialami wilayah hiposentrum sebelum gempa terjadi. Gelombang EM ini naik ke atas ke permukaan Bumi juga menuju atmosfer dengan berbagai nilai konduktivitas listriknya. Gelombang EM dan konduktivitas listrik yang disebabkannya akan menyebabkan polarisasi awan terlihat tegak lurus di atmosfer.

Lumba-lumba punya sensor biomagnetit yang memberikannya electromagnetic sense yang dapat menghubungkan respon otaknya dengan berbagai fenomena elektromagnetik. Apakah semburan gelombang elektromagnetik dari gempa besar telah mengacaukan respon otak lumba-lumba sehingga kehilangan daya navigasinya.

sumber: asyharry