Oleh: yudopotter | Mei 11, 2009

Tipe Arus Densitas dan Mekanisme Pembentukannya

Arus densitas merupakan arus yang timbul akibat adanya gradien densitas dalam arah horizontal. Gradien densitas horizontal terbentuk oleh variasi salinitas, suhu atau kandungan sedimen. Arus densitas ini umumnya terjadi didaerah pantai dan estuari dimana terdapat fluks air tawar ke arah laut. Fluks air tawar ini akan mengakibatkan adanya variasi atau gradien densitas dalam arah horizontal yang bertambah besar ke arah laut.
Gradien densitas horizontal ini mengakibatkan gradien tekanan horizonal yang akhirnya menimbulkan arus densitas. Didalam arus densitas di estuari terjadi keseimbangan antara gradien tekanan dan gesekan internal (gesekan viskos), sementara didalam arus densitas di daerah pantai terjadi keseimbangan antara gradien tekanan, gesekan internal, dan gaya coriolis atau hanya keseimbangan antara gradien tekanan dan coriolis (gesekan internal diabaikan). Terdapat 5 tipe arus densitas yang dapat dijabarkan, sebagai berikut :
1. arus densitas akibat discharge / debit sungai.
2. arus densitas akibat suplai bouyancy dari laut lepas ( open ocean).
3. arus densitas akibat input bouyancy dari sungai dan laut lepas.
4. arus densitas akibat efek akumulasi panas karena kondisi topografi perairan.
5. arus densitas akibat distribusi horizontal dari difusivitas vertikal. Penjelasan lebih lengkapnya, sebagai berikut:
1. Arus densitas akibat debit sungai terbentuk di daerah estuari (daerah muara sungai dimana terjadi pengenceran air laut oleh air sungai). Aliran air tawar dari hulu mengakibatkan terbentuknya gradien horizontal dari densitas yang bertambah besar ke arah laut. Gradien horizontal dari densitas ini mengakibatkan sirkulasi estuari di mana air tawar mengalir di lapisan permukaan kearah muara (laut) dan air asin mengalir dilapisan bawah (dalam) ke arah hulu.

Foto_1_110509

Foto_2_110509Gambar 1.  Arus Densitas di Estuari

Arus kearah hulu di lapisan bawah timbul akibat muka air yang tinggi di lepas pantai dibandingkan di muara (saat pasang).

2.  Air di perairan pantai lebih berat dari pada air di lepas pantai karena suhu air di pantai lebih rendah daripada di lepas pantai. Muka air di pantai lebih rendah daripada di lepas pantai atau terbentuk slope muka air yang naik ke arah lepas pantai.Pada kondisi normal, akibat keseimbangan gaya gradien tekanan karena adanya slope dan coriolis akan terbentuk arus yang bergerak sejajar pantai.

Foto_3_110509

Gambar 2. Arus Densitas Akibat Input Bouyancy Dari Sungai Dan Laut Lepas

Bila keseimbangan antara gradien tekanan dan coriolis ini terganggu maka timbul gerakan arus yang hangat dari arah lepas pantai ke arah pantai akibat slope muka laut yang tinggi di lepas pantai daripada di pantai. Gerakan massa air yang ringan dan hangat dari lepas pantai menuju pantai ini adalah arus densitas. Di Jepang, arus hangat yang bergerak dari lepas pantai ke arah pantai disebut “kyucho”; (kyu=kuat, cho=arus).

3. Terjadi pada musim dingin
Daerah pantai mendapat input air tawar dari sungai (input bouyancy dari sungai).
Di lepas pantai, terdapat juga input bouyancy akibat pecampuran dengan massa air yang lebih hangat dari laut lepas. Pada musim dingin di mana terjadi pendinginan yang besar di permukaan, air yang berada di daerah pertengahan (central) yang kurang asin menjadi sangat berat dan turun ke lapisan dalam.
Foto_4_110509

Gambar 3.  Arus Densitas Akibat Input Bouyancy Dari Sungai Dan Laut Lepas

Massa air di perairan pantai tidak dapat turun (sinking) akibat pendinginan karena mendapat suplai air tawar dari sungai. Jadi, ia tidak cukup berat untuk turun ke lapisan dalam. Air yang di lepas pantai juga tidak cukup dingin(berat) untuk tenggelam ke lapisan dalam karena adanya percampuran dengan air laut lepas yang hangat (input bouyancy dari laut lepas). Jadi, pada saat terjadinya pendinginan di permukaan waktu musim dingin air di daerah central menjadi cukup berat untuk turun ke lapisan dalam membentuk “front thermohaline” (Gambar 3). Di daerah central terbentuk daerah konvergensi (pertemuan massa air perairan pantai dan massa air lepas pantai) yang diikuti oleh sinking water ke lapisan dalam (Gambar 4)

Foto_5_110509

Gambar 4. Terbentuknya Daerah Konvergensi Dibagian Tengah (Central)

Turunnya (sinking ) air di daerah konvergensi diperkuat oleh efek cabeling. Proses cabeling adalah percampuran 2 massa air dengan densitas yang sama tetapi temperatur dan salinitasnya berbeda membentuk massa air yang baru dengan densitas yang lebih berat dan kemudian turun ke lapisan dalam. Dalam kasus ini dua massa air (pantai dan lepas pantai) dengan densitas yang sama tetapi temperatur dan salinitasnya berbeda, bercampur di front thermohaline membentuk massa air baru yang densitasnya lebih besar dan turun ke lapisan dalam.

Foto_6_110509

Gambar 5 Proses Cabeling

Penjelasan proses cabeling (Gambar 5) :

Titik A dan titk B mewakili massa air A dan B. Kedua massa air ini memiliki densitas yang sama karena terletak pada kurva σt yang sama, tetapi temperatur dan salinitasnya berbeda. Percampuran massa air A dan B membentuk massa air C yang densitasnya lebih besar daripada densitas A dan B dan turun kelapisan dalam

Perhatikan distribusi densitas di daerah pantai dan lepas pantai (Gambar 4). Dari grafik densitas terlihat perairan pantai dan lepas pantai mempunyai densitas yang sama. Di daerah pertengahan (central) densitas menjadi tinggi karena percampuran massa air pantai dan lepas pantai dan akibat pendinginan. Perlu ditekankan kembali disini ada dua proses yang menyebabkan bertambahnya densitas di daerah central yaitu proses pendinginan dan efek cabeling.

4.  Perbedaan kapasitas panas akibat slope dasar perairan dapat menimbulkan gradien temperatur dalam arah horizontal yang kemudian memicu timbulnya arus densitas karena adanya gradien horizontal dari densitas.

Pada skala kecil diperairan pantai yang dangkal dimana efek coriolis dapat diabaikan, proses pemanasan pada musim panas dan pendinginan pada musim dingin dapat menimbulkan arus densitas yang arahya berlawanan (Gambar 6).

Foto_7_110509

Gambar 7 Arus Densitas Akibat Efek Kumulasi Panas Karena Kondisi

Topografi Perairan

Pada musim panas, air didekat pantai karena lebih dangkal, akan lebih hangat dari pada air dilepas pantai, sehingga muka air di pantai lebih tinggi dari pada muka air di lepas pantai. Akibatnya terbentuk arus densitas yang bergerak ke lepas pantai di lapisan permukaan, dan kekosongan massa di dekat pantai akan diisi oleh air dingin dari lapisan dalam.

Sebaliknya, pada musim dingin, air di dekat pantai lebih dingin daripada di lepas pantai, sehingga muka air di pantai lebih rendah daripada di lepas pantai. Akibatnya, terbentuk arus densitas yang bergerak dari lepas pantai ke arah pantai dan kemudian turun (sinking) ke lapisan dalam.

Di kedua kasus diatas arus densitas terbentuk akibat akumulasi atau pelepasan panas didekat pantai (karena kondisi topografi di pantai). Bila pengaruh coriolis tidak dapat diabaikan, maka arus densitas yang terbentuk di suatu teluk yang cukup lebar misalnya, membentuk suatu sirkulasi arus yang berlawanan dengan arah putaran jarum jam (pada musim panas). Efek pemanasan yang kuat pada musim panas membentuk slope muka air di sisi kiri (barat) dan sisi kanan (timur) teluk yang menurun kebagian pusat (central). Akibat keseimbangan gaya gradien tekanan dan gaya coriols terbentuk sirkulasi arus permukaan yang arahnya berlawanan dengan arah putaran jarum jam (lihat Gambar 8).

Foto_8_110509

Gambar 8. Sirkulasi Arus Densitas Disuatu Teluk Yang Lebar

Catatan tambahan :

Untuk kasus tanpa coriolis di musim dingin, sirkulasi arus yang terbentuk polanya berlawanan dengan pola sirkulasi arus di estuari (lihat Gambar 9).

Foto_9_110509

Gambar 9. Sirkulasi Arus Densitas Di Perairan Pantai Yang Dangkal Pada Musim Dingin Dan Sirkulasi Di Estuari

 

5.  Magnitudo difusifitas vertikal bergantung pada magnitudo atau kekuatan arus pasut. Kekuatan arus pasut berperan dalam percampuran vertikal, sehingga difusifitas vertikal bergantung pada kekuatan arus pasut. Kekuatan arus pasut bervariasi secara horizontal. Arus pasut akan kuat di daerah yang sempit dan dangkal. Karena kekuatan arus pasut bervariasi dalam arah horizontal maka difusivitas vertikal juga bervariasi secara horizontal. Difusivitas vertikal akan menentukan stratifikasi kolom air. Pada musim panas stratifikasi yang kuat terjadi pada daerah dimana arus pasutnya lemah (percampuran kecil). Sebaliknya pada daerah dimana arus pasutnya kuat seperti di selat terjadi percampuran secara vertikal sehingga stratifikasinya lemah dan bisa menjadi homogen (Gambar 9). Densitas lapisan permukaan di daerah yang terstratifikasi kuat akan lebih rendah dari pada densitas lapisan permukaan didaerah dengan stratifikasi yang lemah (terjadi percampuran vertikal).

Foto_10_110509

Gambar 10. Kolom air yang terstratifikasi kuat dan terstratifikasi lemah

Karena terdapat gradien densitas horizontal diantara daerah dengan stratifikasi yang lemah dan daerah dengan stratifikasi yang kuat, maka kondisi ini mengakibatkan terbentuknya arus densitas yang bergerak dari daerah dengan stratifikasi kuat  (muka air tinggi) ke daerah dengan stratifikasi lemah (muka air rendah). Front pasut (tidal front) terbentuk didaerah transisi diantara daerah yang terstratifikasi kuat dan daerah yang tercampur sempuran secara vertikal.

(Sumber referensi: Prof.Dr. Indra Budi Prasetyawan.M.Phil, Msc, Phd, DEA, Ces dan Catatan Kuliah Prof. Dr. Safwan Hadi-Guru Besar Oseanografi ITB)

Iklan

Penurunan tanah alami terjadi secara regional yaitu meliputi daerah yang luas atau terjadi secara lokal yaitu hanya sebagian kecil permukaan tanah. Hal ini biasanya disebabkan oleh adanya rongga di bawah permukaan tanah, biasanya terjadi didaerah yang berkapur (Whittaker and Reddish, 1989). Berbagai penyebab terjadinya penurunan tanah alami bisa digolongkan menjadi:

  1. Siklus geologi.
  2. Sedimentasi daerah cekungan (sedimentary basin).
  3. Adanya rongga diabawah permukaan tanah sehingga atap rongga runtuh dan hasil runtuhan atap rongga membentuk lubang yang disebut sink hole.
  4. Adanya aktifitas vulkanik dan tektonik.

Secara garis besar penurunan tanah bisa disebabkan oleh beberapa hal antara lain (Whittaker and Reddish, 1989), sebagai berikut:

  1. Penurunan muka tanah alami (natural subsidence) yang disebabkan oleh proses-proses geologi seperti aktifitas vulkanik dan tektonik, siklus geologi, adanya rongga di bawah permukaan tanah dan sebagainya.
  2. Penurunan muka tanah yang disebabkan oleh pengambilan bahan cair dari dalam tanah seperti air tanah atau minyak bumi.
  3. Penurunan muka tanah yang disebabkan oleh adanya beban-beban berat diatasnya seperti struktur bangunan sehingga lapisan-lapisan tanah dibawahnya mengalami kompaksi/konsolidasi. Penurunan muka tanah ini sering juga disebut dengan settlement.
  4. Penurunan muka tanah akibat pengambilan bahan padat dari tanah (aktifitas penambangan).

Berdasarkan tinjauan berbagai macam pustaka, faktor-faktor penyebab terjadinya penurunan muka tanah dapat didefnisikan, sebagai berikut:

  1. Pengambilan air tanah yang berlebihan (Burbey J.T., 2005).
  2. Penurunan karena beban bangunan (Quaxiang, 2001).
  3. Konsolidasi alamiah lapisan tanah (Wei,Q., 2006).
  4. Gaya-gaya tektonik (Chang, C.P., 2005).
  5. Ekstraksi gas dan minyak bumi (Odijk, D., 2005).
  6. Penambangan bawah tanah (Rizos, C., 2007).
  7. Ekstraksi lumpur (Deguchi, T., 2007).
  8. Patahan kerak bumi (Rahtje et al., 2003)
  9. Konstraksi panas bumi di lapisan litosfer (Hamdani et al., 1994)
Oleh: yudopotter | Mei 5, 2009

Teori Dasar Deformasi

Pada prinsipnya beban terhadap benda terdeformasi (Deformable Body) adalah suatu gaya yang melakukan aksi terhadap benda padat sehingga menyebabkan Causative Influences yang menyebabkan terjadinya deformasi.

      Apabila suatu benda mengalami deformasi maka dapat dilakukan analisis dengan 2 macam cara, yaitu: Intrepretasi Fisik dan Analisis Geometri. Intrepretasi Fisik adalah proses penerjemahan secara fisis terhadap sifat materi yang mengalami deformasi tegangan (stress) yang terjadi pada materi, hubungan fungsional antara beban dan deformasi yang terjadi dimana sifat materi yang terdeformasi terdiri atas 2 macam, yaitu:

1.      Rigid (Kaku) = Patah = Plastik.

2.      Non-Rigid = Lentur = Elastik.

Untuk analisis geometri lebih menekankan penentuan parameter deformasi dengan jalan mentransformasikan perubahan posisi ke dalam bentuk parameter-parameter deformasi meliputi translasi, rotasi dan dilatasi. Interpretasi Fisik dapat dilakukan dengan 2 macam metode, yaitu: Penentuan Metode dan Metode Statistika. Penentuan metode pada umumnya adalah metode deterministik; metode deterministik adalah metode operasional yang menggunakan informasi yang berkaitan dengan beban, sifat-sifat materi, geometri benda dan hukum fisis yang berlaku untuk tegangan-regangan (Stress-Strain). Sedangkan metode statistika dinamakan juga metode analisis regresi yang menitikberatkan pembahasannya pada analisis korelasi antara besaran deformasi antara besaran deformasi (displacement) dan besaran beban (load) penyebab terjadinya deformasi.  Terkait dengan pergeseran titik maka deformasi deformasi merupakan pergerakan suatu titik pada suatu benda dimana titik terletak pada benda artinya titik tersebut memiliki posisi dalam sistem koordinat tertentu. Induk dari deformasi adalah dinamika Bumi yang mengalami banyak perubahan yang diakibatkan kondisi yang tidak stabil disebabkan geometri Bumi yang tidak solid dan rigid (kaku).

Dinamika Bumi terbagi menjadi 3 skala, yaitu: skala global, skala regional dan skala lokal. Skala global mencakup gerakan antar benua, skala regional mencakup gerakan antar pulau dan skala lokal mencakup gerakan tanah pada tempat tertentu (Wahyuningtias, D., 1996). Pada skala lokal inilah terdapat studi analisis deformasi terpadu. Untuk dapat memahami pengertian analisis deformasi terpadu diperlukan pemahaman makna kata dari analisis, deformasi dan terpadu. Hal ini dikarenakan pengertian analisis deformasi berbeda dengan pengertian analisis pengkajian suatu obyek. Analisis adalah penarikan suatu kesimpulan tentang karakteristik dari struktur fenomena secara keseluruhan dari unsur-unsur atau komponen-komponen pembentuk struktur tersebut. Deformasi adalah perubahan bentuk, posisi dan dimensi dari suatu benda (Kuang, 1996). Sehingga berdasarkan definisi tersebut, deformasi dapat diartikan sebagai perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara absolut maupun relatif (Ma’ruf, B., 2001). Sehingga analisis deformasi adalah metodologi (hal-hal yang berkaitan metode) untuk menentukan parameter-parameter deformasi.  Ada 2 macam metode pendekatan yaitu pendekatan geodetik dan pendekatan fisis. Ciri khas pendekatan geodetik adalah penerapan konsep, sebagai berikut:

1.      Pendekatan stokastik.

2.      Penentuan posisi.

3.      Kerangka referensi, sistem referensi, kerangka koordinat dan sistem koordinat.

4.      Kerangka dasar horisontal dan vertikal dan bentuk geometri beserta ukuran lebih.

Sedangkan penerapan kata terpadu dalam analisis deformasi ditekankan bahwasannya analisis deformasi masih dapat dikembangkan lagi untuk menjadi terperinci termasuk dalam kemungkinannya untuk lintas bidang keilmuan. Adapun parameter-parameter deformasi , antara lain:

1.      Tegangan (Stress)

Tegangan adalah gaya (F) per luas permukaan (A) yang diteruskan ke seluruh material melalui medan-medan gaya antar atom. Pada umumnya arah tegangan miring terhadap luas A tempatnya bekerja dan dapat diuraikan menjadi dua komponen, yaitu:

a)      Tegangan Normal (Normal Stress), tegak lurus terhadap luas A.

b)      Tegangan Geser (Shear Stress), bekerja pada bidang luas A atau yang sejajar dengan luas A.

 

stress

Gambar 1. Komponen Tegangan

Keterangan:

: tegangan normal searah sumbu Y.

: tegangan geser tegak lurus sumbu Y sejajar sumbu Z.

: tegangan geser tegak lurus sumbu Y sejajar sumbu X.

 

2.      Regangan (Strain)

Perpindahan partikel suatu benda elastis selalu menimbulkan terjadinya perubahan bentuk benda tersebut. Perubahan bentuk suatu benda elastik dikaitkan dengan regangan, maka perubahan bentuk tersebut dipandang sebagai perubahan bentuk yang kecil. Dalam sistem koordinat kartesian tiga dimensi, perpindahan kecil partikel yang berubah bentuk diuraikan dalam komponen uX, uY dan uZ yang masing-masing sejajar terhadap sumbu koordinat kartesian X, Y dan Z.

 

tranlasi 

Gambar 2. Elemen Kecil Benda Plastik dan Komponen Regangan

(a) Komponen Regangan; (b) Elemen Kecil Benda Elastik

 

3.      Rotasi

Rotasi merupakan perubahan posisi materi tanpa mengalami perubahan bentuk yang membentuk perubahan sudut terhadap koordinat acuan. Sebagai gambaran bentuk rotasi dapat dilihat pada gambar 3.1., sebagai berikut:

 

rotasi

Gambar 3. Komponen Rotasi

Oleh: yudopotter | Maret 10, 2009

Perjuangan Anak Berumur 6 Tahun

Cerita kehidupan yang dijalani Tse Tse, seorang bocah berusia 6 tahun yang terpaksa memikul tanggung jawab rumah tangga yang belum seharusnya menjadi tanggung jawab dia. Selain setiap hari mencuci muka ayahnya, memijat dan memberi makan, dia masih bersama ibunya mengambil botol air mineral bekas sebagai tambahan pendapatan keluarga. Cerita Tse Tse ini banyak menyentuh hati teman di internet, hanya beberapa jam, sudah puluhan ribu orang yang mengkliknya. Begitu sampai di rumah, Tse Tse langsung sibuk menyiapkan seember air, lantas dengan tangannya yang mungil ia memeras selembar handuk yang besar, karena handuk terlalu besar buat dia, Tse Tse membutuhkan 3 sampai 4 menit baru bisa mengeringkannya, kemudian dengan handuk itu dia menyeka wajah ayahnya dengan lap itu. Dia sangat teliti melapnya, sepertinya khawatir kurang bersih. Setelah selesai, Tse Tse kemudian berjingkat melap punggung ayahnya, di belakang, selesai semua, dengan puas dia tersenyum ke ayahnya. Tse Tse tahun ini berumur 6 tahun, baru kelas 1 SD, tinggal di jalan Baoan, desa Nantong, papanya Xiong Chun pada 5 tahun lalu tiba-tiba menderita otot menyusut, di bawah leher semua lumpuh, untuk mengobati penyakitnya dia telah menghabiskan semua tabungannya. Sekarang, keluarga yang beranggotakan 3 orang ini hanya mengandalkan ibunya yang bekerja di pabrik, dengan penghasilan kecil itulah mereka bertahan hidup. Di sekolah Houde, anak yang seumur dengannya dengan ceria bergandeng tangan dengan orang tuanya sambil berjalan, namun Tse Tse malah harus sekuat tenaga mendorong ayahnya pulang. Ketika mau menyeberang jalan, dia akan berhenti sejenak, menoleh kendaraan yang lalu lalang, setelah aman dia baru menyeberang. Setiap ketemu tempat yang tidak rata, Tse Tse harus mengeluarkan tenaga ekstra menaikkan roda depan, menarik kursi roda itu dari belakang, wajahnya yang mungil sampai terlihat kemerahan. Dari sekolah sampai rumah jaraknya sekitar 1.500 meter, harus ditempuh selama 20 menit. Satu keluarga 3 orang menempati rumah 8 m2 Rumah Tse Tse adalah sebuah rumah dengan kamar kecil seukuran 8m2, hanya besi seng menutupi atap yang menghalangi cahaya masuk ke kamar, di atap tergantung sebuah lampu energi kecil. Dalam rumah penuh debu, yang paling mencolok adalah penghargaan Tse Tse yang tergantung di dinding. Terhadap sekeluarga yang pendapatan bulanannya hanya sekitar 1.000 RMB (Rp. 1,5 juta) bisa dikatakan, sebuah TV 21? sudah merupakan barang mewah. Sebuah ranjang atas dan bawah sudah memenuhi seluruh kamar, di atasnya penuh dengan barang pecah belah, hanya tersisa sedikit ruang kecil. Xiong Chun berkata, itu adalah ranjang Tse Tse. Sebuah meja lipat tergantung di dinding, itu adalah meja belajar Tse Tse, juga adalah meja makan keluarga. Di samping pintu yang luasnya tidak sampai 1 m2, ada “dapur” yang dibuatnya sendiri, di samping kompor masih tersisa sebatang kubis. “Makanan dan minyak di rumah semua diberikan oleh teman mamanya, satu hari tiga kali makan, Cuma makan malam yang agak lumayan, di rumah jarang makan daging, namun setiap minggu mereka akan mengeluarkan sedikit biaya untuk mengubah kehidupan anaknya, namun setiap kali makan, Tse Tse akan membiarkan saya makan dulu, baru dia makan.” Kata Xiong Chun. Mama Tse Tse bekerja di pabrik, setiap siang hari dia akan menyisakan sedikit waktu pulang ke rumah menanak nasi untuk suaminya, setelah menyuapi dia segera balik ke pabrik bekerja, tanggung jawab merawat suaminya semua di bebankan ke pundak Tse Tse. Xiong Chun memberitahu wartawan, setiap pagi jam 6.30 begitu jam alarm berbunyi, Tse Tse akan bangun, cuci muka dan sikat gigi, dia juga membantu papanya mencuci muka, selesai itu dia akan memijat tangan dan kaki papanya, kira-kira 10 menit. Pulang sekolah sore, dia akan memijat papanya lagi, malam setelah memandikan papanya, dia akan memijat papanya lagi, baru tidur. “Agar bisa lebih banyak membantu mamanya, Tse Tse kadang-kadang ikut mamanya memungut barang bekas untuk menambah penghasilan keluarga. “Xiong Chun sangat sayang anaknya. Tetangga di sekeliling sangat terharu dan mengatakan: “Tse Tse sangat mengerti. Kita semua merasa bangga ada anak seperti ini.” Boneka 5 Yuan yang paling disukainya Mama membawa dia memungut botol air bekas untuk menambah penghasilan. Suatu ketika, Tse Tse memungut satu mainan mobil plastik bekas di tempat sampah, dia bagaikan mendapat barang pusaka, setiap hari akan main sebentar dengan mobil plastiknya itu. Yang Xianfui berkata, kemarin mama dan anak pergi memungut besi bekas, bisa dijual 20 Yuan. Tse Tse punya satu boneka kecil yang lucu, itu yang paling disayanginya. Malam hari juga mengendongnya tidur. “Dia melihat boneka itu di toko, beberapa kali dia memintanya, 5 Yuan, saya tidak tega terus, akhirnya saya nekat membelikannya,” Kata Xiong Chun. Begitu Tidak Boleh Sekolah, Langsung Menangis Untuk mengirit biaya listrik,setiap hari begitu pulang sekolah Tse Tse akan memindahkan “Meja kecilnya” keluar, mengejar siang hari menyelesaikan PR-nya. “Uang sekolahnya setahun sekitar 3.000 sampai 4.000, kami tidak sanggup. Karena tidak ada uang, tahun ini saya juga melepaskan berobat lagi,” kata Xiong Chun. Beberapa waktu yang lalu, dia berbicara dengan istrinya agar Tse Tse berhenti sekolah saja, Tse Tse begitu tahu langsung menangis. Xiong Chun berteriak, “Hidup normal saja bermasalah, masih harus kasih dia sekolah, sungguh susah, bila sudah tidak mungkin, biar dia berhenti saja.” Tse Tse yang sedang bermain boneka, begitu mendengar kata papanya, langsung menangis. Xiong Chun menarik Tse Tse ke sisinya, membujuk: “Papa akan usahakan kamu sekolah, biar kamu bisa sekolah!” Setelah dibujuk beberapa kali, Tse Tse baru berhenti menangis, dengan tangan mungilnya dia menyeka air matanya.

Oleh: yudopotter | Februari 17, 2009

Sistem Tinggi Ellipsoid (Geometris)

Sistem tinggi ellipsoid didefiniskan secara geometrik dan independen (bebas) terhadap medan gravitasi. Dimana bidang ellipsoid didefinisikan sebagai ellipsoid rotasi dengan massa M dan kecepatan sudut ω (Torge, 1989).  Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.2.1., sebagai berikut:

 ellipsoid1

 

Gambar 2.2.1. Kedudukan Lintang, Bujur dan Tinggi Ellipsoid

 

Berdasarkan teori Stokes-Poincare: Bidang ellipsoid ditentukan oleh 4 parameter a,f,M,ω yang dideskripsikan sebagai potensial gravitasi normal U(r) (spheropotential surfaces), dirumuskan sebagai berikut:

 rumus1 

Secara umum, tinggi ellipsoid yang diperoleh dengan metode satelit memiliki akurasi minimal ±1 m. Perbedaan tinggi dapat diperoleh melalui pengukuran hingga fraksi akurasi cm-dm untuk jarak sekitar 100 km (Bossler,1983; Seeber, 1986). Tinggi ellipsoid diperoleh dari medan gravitasi normal dengan aplikasi analog dari perbedaan nilai potensial gravitasi normal pada bidang ellipsoid terhadap titik dipermukaan bumi (P) (Torge W, 1989), sebagai berikut:

rumus21

 

Oleh: yudopotter | Februari 17, 2009

Konsep Sistem Tinggi Geodesi

Konsep tinggi diperlukan dalam pendefinisian kerangka referensi sistem tinggi (konsep deformasi vertikal). Terutama studi penurunan muka tanah yang memiliki variabel utama tinggi (koordinat Z) sebagai elemen terpenting dalam pemodelan data. Penyatuan sistem referensi hitungan tinggi sangat dibutuhkan apabila data tinggi yang diperoleh berasal dari metode pengamatan tinggi yang menggunakan datum yang berbeda-beda pula. Didalam bidang geodesi terdapat 3 jenis kerangka referensi sistem tinggi yang dapat didefinisikan secara rinci seperti pada tabel 2.1.1., sebagai berikut:

tabel_tinggi1

Tabel 2.1.1. Kerangka Referensi Geodesi

 

Pada prinsipnya, pengukuran tinggi secara fisis menggunakan datum geoid sehingga memiliki arti riil dalam perhitungan tinggi. Penelitian yang terkait penentuan tinggi berdasarkan konsep sistem tinggi geodesi dapat dilihat pada tabel 2.1.2., sebagai berikut:

 

sistem-tinggi2

Tabel 2.1.2. Sistem Tinggi dan Teknologinya

 

Hubungan antara ketiga sistem tinggi (Orthometris, Geodetis dan Dinamik) tersebut dapat diilustrasikan, sebagai berikut:

sistem-tinggi

 

 

Gambar 2.1.1. Hubungan Tinggi Antara Model Tinggi Geoid dan Ellipsoid

Oleh: yudopotter | Februari 17, 2009

Pengantar Penurunan Muka Tanah (Land Subsidence)

Penurunan muka tanah (land subsidence) merupakan suatu proses gerakan penurunan muka tanah yang didasarkan atas suatu datum tertentu (kerangka referensi geodesi) dimana terdapat berbagai macam variabel penyebabnya (Marfai, 2006).

Proses atau gerakan turunnya permukaan tanah telah banyak terjadi diberbagai wilayah di dunia terutama dikota-kota besar yang berlokasi dikawasan pantai atau dataran aluvial (endapan lepas yang tertranspor ke tempat lain atau tidak berada disekitar batuan induk dimana berukuran butiran berupa pasir dan lempung), seperti: Bangkok-Thailand (Broms, 1992), Osaka-Jepang (Osaka City Goverment, 1995), Tianjin-China (Hu et al., 2002), Yun-Lin-Taiwan (Chu and Sung, 2004), Hongkong (Liu et al., 2001), Antartika (Jezek et al., 1999), Banglades (Rahman, 1995), California-USA (Galloway et al., 1999), Jawa Timur-Indonesia (Deguchi et al., 2008), Jakarta-Indonesia (Hasannudin et al, 2007), Mexico (Allis et al., 1998), Singapura (Aritoshi et al., 2006), Kepulauan Aleutian-Salomon (Zhong Lu, 2007), Utah-USA (Chris Ukubo, 2002) dan Semarang-Indonesia (Marfai et al, 2002). Turunnya permukaan tanah yang terakumalasi selama rentang waktu tertentu akan dapat mencapai besaran penurunan sampai beberapa meter dimana dampaknya dapat merusak stabilitas perekonomian dan kehidupan sosial di wilayah tersebut.

Studi karakteristik penurunan muka tanah diperlukan dalam penentuan pola dan laju penurunan muka tanah. Hal ini diperlukan untuk penataan dan perencanaan wilayah dimana membutuhkan stabilitas wilayah dalam penempatan lokasi pembangunan dan pusat aktivitas pembangunan. Untuk itu diperlukan suatu sistem pemantauan dan pengukuran penurunan muka tanah baik secara spasial maupun non-spasial secara berkala untuk mendapatkan pengetahuan suatu wilayah secara vertikal secara baik. Pengetahuan suatu wilayah secara vertikal sangat dibutuhkan untuk menunjang pembangunan infrastruktur seperti: pembangunan gedung-gedung, pembangunan pelabuhan, pembangunan pemukiman serta pemanfaatan ruang dibawah permukaan tanah. Pemantauan titik-titik kontrol vertikal (tinggi) secara periodik pada lokasi-lokasi yang ditentukan akan menghasilkan nilai turunnya permukaan tanah sebagai akibat pengaruh deformasi vertikal pada permukaan tanah yang direpresentasikan melalui perubahan tinggi titik-titik kontrol vertikal.

Berdasarkan penelitian penurunan muka tanah sebelumnya, faktor-faktor penyebab terjadinya penurunan muka tanah, antara lain: pengambilan air tanah yang berlebihan (Burbey J.T., 2005), penurunan karena beban bangunan (Quaxiang, 2001), konsolidasi alamiah lapisan tanah (Wei,Q., 2006), gaya-gaya tektonik (Chang, C.P., 2005), ekstraksi gas dan minyak bumi (Odijk, D., 2005), penambangan bawah tanah (Rizos, C., 2007), ekstraksi lumpur (Deguchi, T., 2007), patahan lempeng bumi (Rahtje et al.,2003). Umumnya variabel dominan penyebab turunnya muka tanah ditentukan berdasarkan hasil perhitungan besaran laju penurunan tanah sudah diketahui dan dinilai signifikan. Dari sudut pandang kegeodesian, geometri turunnya permukaan tanah ditunjukkan melalui perubahan posisi vertikal muka tanah terhitung dari bidang referensi yang telah ditetapkan sebelumnya. Untuk itu dibutuhkan suatu teknik pemetaan spasial dan temporal yang mampu mengamati penurunan muka tanah secara kontinu dengan biaya yang ekonomis dan berakurasi tinggi. Untuk itu diperlukan suatu sistem yang dapat membantu menilai tingkat kerusakan suatu wilayah yang luas dalam waktu yang cepat sehingga skala prioritas pengelolaan kawasan dapat ditentukan secara efektif dan efisien (Luoto, 2002).

Teknologi penginderaan jauh (inderaja) memiliki kemampuan untuk melakukan penilaian terhadap kawasan yang luas dengan waktu yang cepat (McDermid, 2005) serta terkait dengan tipikal negara Indonesia yang merupakan negara tropis (memiliki intensitas dan luas liputan awan yang tinggi). Maka pemilihan teknologi radar merupakan salah satu solusi pemetaan spasial yang tepat untuk studi penurunan muka tanah. Tentu saja, pemanfaatan teknologi radar tidak bisa terlepas dari integrasi metode-metode pengamatan penurunan muka tanah lainnya (GPS, Sipat Datar, Gravimetri dan lain sebagainya) dalam rangka meningkatkan kualitas penggunaan dan pemanfaatan citra radar.

Oleh: yudopotter | Februari 12, 2009

Badai Siklon Tropis (Hurricane)

Hurricane merupakan badai siklon tropis yang umumnya terjadi di samudera Atlantik dan samudera Pasifik dengan kecepatan angin > 75 mph. Siklon ini adalah pusat tekanan rendah dan membawa cuaca berbadai dan curah hujan lebat. Dimana angin bertiup dengan kencang ke arah pusat dengan arah melingkar.

Siklon terbentuk dan menjadi besar diatas lautan yang kemudian bergerak ke darat. Umumnya suhu tinggi yang berkembang di atas samudera Pasifik yang hangat, mulai bulan Mei dan seterusnya. Karena suhu terus naik maka suatu daerah bertekanan rendah terbentuk diatas samudera sebelah timur Filipina. Bersamaan dengan itu, udara hangat dari selatan bertemu dengan udara dingin dari utara. Angin mulai berhembus ke pusat tekanan rendah. Dimana angin mulai bergerak membentuk spiral dengan arah melawan jarum jam. Sekali terbentuk, taufan itu bergerak ke barat menuju Filipina. Dengan angin yang bergerak secepat 120-200 km per jam, taufan ini menyebabkan kerusakan besar pada harta benda manusia. Badai ini dapat berbentuk angin tornado yang memiliki kecepatan sangat tinggi. Untuk dapat terbentuk badai siklon tropis ini, diperlukan beberapa syarat-syarat yang harus terpenuhi sebagai berikut:

  1. Temperatur kehangatan lautan (>800F) dengan kedalaman minimal 60 m.
  2. Sangat kecil atau tidak ada angin melintang.
  3. Tekanan udara yang sangat kecil terutama pada 50Lintang Utara dan Selatan.
  4. Adanya rotasi yang disebabkan oleh angin.

Umumnya angin ribut mempunyai pusat tekanan rendah dimana angin bertiup sangat kencang ke pusat dengan arah melawan arah jarum jam. Kecepatannya ada yang mencapai 50 m/detik. Pada waktu angin bertiup ke atas dan keluar dari daerah pusat, terbentuklah awan hujan raksasa. Awan kumulonimbus yang menjulang sangat tinggi dimana akan menimbulkan hujan yang sangat lebat. Di pusat angin ribut ada daerah angin lemah dan awan pecah-pecah. Dimana udara mengalir turun dan sisi depan hurricane tertutup awan tebal dan sisi belakangnya awan lebih terpecah-pecah. Jika hurricane ini telah selesai maka cuaca akan kembali menjadi cerah.

Tetap untuk beberapa hari angin tetap akan bertiup kencang. Yang paling membahayakan pada saat terjadi hurricane adalah terjadinya pada saat waktu pasang gelombang air laut naik. Maka akan berpotensi menimbulkan banjir besar yang masuk menuju daratan. Kombinasi bencana ini akan sangat berbahaya bagi kehidupan manusia.

Oleh: yudopotter | Februari 9, 2009

El Nino dan La Nina

Secara alamiah dalam kondisi normal, angin bertiup dari timur sepanjang garis equator membawa udara hangat ke lautan pasifik. Namun dikarenakan terjadinya perubahan tekanan udara sepanjang garis equator menyebabkan fenomena ENSO (El Nino Souhtern Oscillation) dan SO (Southern Oscillation).

            El Nino merupakan suatu fase ketidakteraturan fluktuasi temperatur muka laut pasififik sehingga siklus El Nino dan La Nina bersifat tidak periodik (teratur) tetapi membentuk pola per 3 atau 4 tahunan. ENSO merupakan asosiasi dari SO di atmosfir dengan EL Nino dan La Nina di lautan pasifik. Untuk mengukur anomali perubahan ini digunakan SO Indeks dimana perubahan tekanan udara di kota Darwin akan berlawanan dengan di kota Tahiti. Besarnya perbedaan tekanan udara antara Darwin dan Tahiti disebut sebagai SO Indeks (digunakan sebagai indikator pemantauan El Nino dan La Nina). Dampak dari terjadinya ENSO akan terasa di beberapa area di seluruh dunia, sebagai contoh menghangatnya ENSO secara ekstrim akan mengakibatkan terjadinya kekeringan dibeberapa bagian daratan Afrika, Asia Tenggara, Australia dan Brasil serta banjir di bagian timur daerah Amerika Selatan dan Utara serta kawasan Florida, Amerika Serikat. ENSO memiliki karakteristik antara lain : tekanan udara turun di wilayah luas di tengah lautan Pasifik dan air hangat terbawa oleh arus equatorial current yang kemudian terkumpul di pantai Peru dan Ecuador.

Sementara itu dalam kondisi normal tekanan udara di Australia utara dan Indonesia bernilai rendah sedangkan tekanan tinggi berada di pantai Peru. Angin diatas Pasifik membawa hujan ke Australia Utara dan Indonesia. Untuk ciri-ciri SO antara lain : angin bertiup lemah atau tidak sama sekali, angin tropis bergerak berlawanan arah dan ke arah timur bukannya ke barat, arah tekanan atmosfer terbalik (dikondisikan area yang biasa mengalami kekeringan tiba-tiba mengalami banjir begitu juga sebaliknya) serta terjadinya osilasi seperti gelombang besar dalam kurun waktu 3-5 bulan.  El Nino merupakan fasa hangat dari SO sedangkan La Nina merupakan fasa dingin dari SO. El Nino merupakan fenomena naiknya temperatur permukaan laut sepanjang pantai Ecuador dan Peru, 2 – 5o C di atas rata-rata. El Nino biasanya terjadi pada akhir Desember sampai beberapa minggu atau bulan. Namun dapat pula terjadi dalam waktu yang lama, misalnya tahun 1991 sampai 1995. Beberapa indikasi perubahan alam yang merupakan tanda-tanda awal El Nino, antara lain :

1.            Naiknya tekanan udara di atas Samudra Hindia, Indonesia dan Australia.

2.            Turunnya tekanan udara di Tahiti, bagian timur dan tengah Samudra Pasifik.

3.            Angin di selatan Pasifik melemah, bahkan berbalik arah ke timur.

4.            Munculnya air hangat di sekitar perairan Peru.

Sedangkan terjadinya La Nina memiliki karakteristik sebagai karakteristik suhu permukaan laut turun di bawah rata-rata di sekitar Amerika Selatan sampai “garis kalender” dimana angin di atas Pasifik bertiup dari timur ke barat dengan sangat kencang,  air dingin terkumpul di timur dan tengah Pasifik. Pola kemunculan El Nino dan La Nina dapat digambarkan dalam grafik sehingga prediksi kemunculan dapat dilakukan.

Oleh: yudopotter | Februari 9, 2009

Monsoon

Monsoon adalah fenomena perubahan iklim secara ekstrim yang terjadi akibat adanya perubahan tekanan udara secara ekstrim di kawasan daratan India dan Lautan Hindia. Perubahan tekanan udara ini akan menyebabkan terjadinya angin sangat kencang (jet stream effect) dari lautan lepas menuju daratan India.

            Perubahan atmosfer yang menyebabkan terjadinya monsoon ini diakibatkan oleh perubahan pola tekanan atmosfir yang disebabkan munculnya variasi rerata pemanasan dan pendinginan. Akibatnya terjadi perbedaan amplitudo yang sangat besar dalam siklus temperatur musim didaratan dengan lautan yang terdekat disekitarnya. Perbedaan tingkat pemanasan udara ini terjadi dikarena panas di dalam lautan dilepaskan secara vertikal melalui mixed layer (lapisan campuran) dengan kedalaman sekitar 50 meteran. Seiring dengan tiupan angin dan turbulensi yang terbentuk pada saat pelepasan panas dari dalam lautan, pelepasan suhu didaratan berjalan lambat bila dibandingkan dengan kecepatan pelepasan suhu dari dalam lautan. Sehingga terjadi pergerakan udara panas dari lautan menuju ke daratan akibat perbedaan tekanan atmosfer yang sangat ekstrim. Dampak terjadinya monsoon selama musim panas adalah terjadinya udara bertekanan tinggi (ditunjukkan oleh gejala angin kecang dan ribut) yang bergerak ke arah utara dan menghasilkan hujan deras diatas daratan India. Selama musim hujan, terjadi fenomena yang terbalik, monsoon menyebabkan terjadinya kekeringan di daratan India.  Namun bagi penduduk India keberadaan monsoon bukan dianggap sebagai bencana bahkan ada semacam ritual kepercayaan monsoon membawa berkah didalam kehidupan mereka. Hal ini disebabkan selama terjadinya monsoon, terjadi curah hujan yang besar dan sangat lebat. Hujan inilah yang sangat dibutuhkan penduduk India untuk memulai musim tanam di lahan-lahan pertanian mereka. Walaupun monsoon memiliki potensi untuk menyebabkan banjir dan kekeringan ditambah dengan dampak dari bencana tersebut seperti kerusakan bangunan, kematian dan wabah penyakit. 

Monsoon teridentifikasi terbagi atas 5 macam berdasarkan area kemunculannya, sebagai berikut :

       1.  Northeast Monsoon (Asia Selatan and Australia)

Monsoon ini terjadi dikawasan Asia Selatan dan Australia dengan periode waktunya antara bulan Juni hingga September.

      2.  Northern Indian Ocean Monsoon (NIAM)

Monsoon ini terjadi dikawasan India dengan periode waktunya antara bulan Juli hingga September seiring dengan monsoon yang terjadi dikawasan Meksiko dan kawasan barat daya Amerika Serikat sekitar pertengahan bulan Juli.

    3.    African Monsoon

Monsoon ini terjadi dikawasan India dengan periode waktunya antara bulan Juli hingga September seiring dengan monsoon yang terjadi dikawasan Meksiko dan kawasan barat daya Amerika Serikat sekitar pertengahan bulan Juli.

    4.   South American Monsoon

           Monsoon ini terjadi dikawasan Amerika Selatan khususnya di negara Brasil dengan periode waktunya antara bulan Juli hingga September dimana presipitasi akan terjadi maksimum sehingga sering kali menyebabkan kawasan di kota Rio De Janneiro (Brasil) mengalami banjir besar.

« Newer Posts - Older Posts »

Kategori