Oleh: Muhammad Fatkhurrozi, S.T., M.T.
Dosen Program Studi Teknik Kelautan ITERA

OPINI ITERA. Gelombang laut atau ombak dihasilkan oleh berbagai peristiwa alam. Pada kondisi yang umum, gelombang dihasilkan oleh angin. Periode gelombang yang dibangkitkan angin bervariasi, umumnya antara 3 hingga 8 detik. Gelombang asli di alam bersifat acak, yang merupakan gabungan dari gelombang individual dengan masing-masing tinggi gelombang dan periode gelombang.

Di lokasi pantai, gelombang mewujud dalam bentuk swell, semacam gelombang yang terlihat reguler (tidak terlalu acak, atau “sendiri-sendiri”) dengan periode 10-20 detik. Swell terbentuk akibat perpaduan berbagai jalaran gelombang dari berbagai lokasi yang menyatu dan bergerak hampir bersama. Proses tersebut dikaitkan dengan karakter gelombang air sebagai gelombang mekanik, yang panjang gelombang dan periodenya tunduk pada hukum mekanika massa –tidak seperti gelombang cahaya atau elektromagnetik. Sebagai salah satu karakter gelombang mekanik, gelombang air mengalami dispersi, yakni pemisahan masing-masing komponennya akibat perbedaan kecepatan rambat (akibat perbedaan periode antar komponen gelombang). Beda cepat rambat (dan arah) tersebut lalu menghasilkan gelombang yang cenderung reguler di daerah yang jauh dari lokasi pembentukannya.

Pada kondisi laut yang sangat luas, seperti samudera, periode swell bisa sangat besar. Di samudera Pasifik misalnya, bisa dihasilkan swell dengan periode 20 detik yang menjalar hingga hampir satu minggu. Swell inilah yang sering disebut oleh banyak orang sebagai “ombak pantai yang cocok untuk berselancar”. Sifatnya yang cenderung reguler, cukup tinggi, dan periodenya yang relatif panjang membuat berselancar menjadi mungkin –dan membuat pantai menjadi tempat yang asyik. Di pantai, gelombang kemudian meninggi akibat kedalaman air yang semakin berkurang (secara teknis disebut shoaling). Setelahnya, terjadilah pecah (breaking), akibat kecuraman gelombang (perbandingan panjang dan tinggi gelombang) yang sudah melewati batasnya.

Gelombang pecah adalah fenomena hidrodinamik khas pantai. Pada banyak penelitian, gelombang pecah pada dasar laut miring (pantai) terjadi jika tinggi gelombangnya sama dengan 0,75 kali kedalaman. Ini berarti kedalaman air di lokasi pantai menjadi agak mudah ditebak. Pengetahuan sederhana ini bermanfaat sebagai arahan bermain di pantai dengan aman.

Mengenali pantai dan gelombang dapat meminimalisir bahaya terseret. Bersahabat dengan ombak berarti mengenal baik fisika ombak. Mekanika gelombang adalah kemewahan bagi siapapun yang ingin dekat-dekat dengan pantai

Kecelakaan bermain di pantai –seperti terseret ombak- terjadi cukup sering. Di Australia, penyelamatan kecelakaan pantai mencapai 10 ribuan kejadian per tahun pada tahun 90an. Seret-ombak tersebut dikaitkan dengan rip current (arus robekan), yang sering tidak diketahui dengan baik oleh pengunjung pantai.

Rip current adalah arus yang mengarah ke laut dengan kecepatan yang relatif lebih tinggi yang terjadi di celah yang relatif sempit. Gelombang pecah yang telah sampai garis pantai menghasilkan arus laut yang cenderung mengarah sejajar pantai (longshore current). Massa air ini akan tetap menjalar sepanjang pantai hingga gaya-gaya yang menahannya habis. Pada saat arus tersebut tidak bisa bertahan, maka massa air akan kembali ke laut. Sesuai hukum fisika, kecepatan fluida pada bagian sempit adalah cenderung lebih besar. Arus inilah yang sering menyeret perenang pantai ke tengah laut.

Dalam kondisi umum, gerakan air pada gelombang sinusoidal (monokromatik) akan menghasilkan gerak massa bersih (net mass transport) ke arah penjalaran gelombang. Ini bisa dibuktikan dengan melempar sandal pada pantai dengan kontur paralel lurus (cenderung rata pada arah memanjang). Sandal yang terombang-ambing di ombak tidak akan terseret ke arah laut. Pada pantai yang demikian, bahaya terseret menjadi kecil atau hampir tidak ada. Bahaya baru terjadi ketika kontur pantai tidak rata, yakni adanya dasara laut berbentuk kanal yang memotong pantai.

Penampakan rip current bisa dilihat di Gambar 1. Ilustrasi model arus pada kondisi rip current ada di Gambar 2.

Gambar 1. Fenomena rip current di Monterey Bay, CA, USA. (MacMahan et. al., 2006)

Gambar 2. Model numerik rip current di Pantai Haeundae, Korea Selatan (Deguchi et. al., 2008)

Aliran rip current dipengaruhi oleh energi gelombang datang (termasuk tinggi gelombang), tinggi pasang-surut, dan bentuk dari pantai. Semakin besar energi datang, maka akan semakin besar rip current. Pada pasang yang rendah, arus rip current cenderung semakin besar. Elevasi surut juga berkorelasi dengan bahaya yang lebih besar, mengingat semakin dekatnya garis pantai pada daerah dalam. Lalu bentuk pantai yang berkontur dan berkanal pada posisi tegak lurus pantai akan cenderung membahayakan perenang di pantai.

Sebuah kompilasi kejadian rip current di lapangan ditampilkan di Tabel 1 (McMahan et. al. 2005), yang memuat Ur (arus rip-current rata-rata), Umax (kecepatan maksimal) dan tinggi gelombang siginifikan (Hmo). Dari situ, dapat dilihat ada perbedaan besar antara Ur dan Umax. Ini berarti kondisi laut secara umum lebih banyak dipersepsi aman, namun sebenarnya kondisi lokalitas ekstrim dapat sewaktu-waktu terjadi. Arus sebesar 2 m/s terjadi di Monterey, California, ketika tinggi gelombang signifikan mencapai 1,5 m.

Tabel 1. Beberapa hasil observasi kecepatan rip current dan tinggi gelombang signifikan.

Short dan Hogan (1990) telah merilis “skor kondisi pantai” (beach state): sebuah asesmen terhadap tingkat keamanan pantai berdasarkan topografinya. Walau pekerjaan tersebut mengambil tempat di pantai selatan Australia, kerangka pandang tersebut tetap valid pada kasus lain. Gambar  3 menunjukkan kondisi pantai skor 8 dan skor 6. Dapat dilihat perbedaan antara pantai yang aman dan pantai yang “agak berbahaya”. Pada kondisi pantai skor 6, kontur pantai yang cenderung berubah pada arah memanjang pantai memiliki tingkat keamanan yang rendah.

Gambar 3. Beach states skor 8 dan skor 6, (Short dan Hogan, 1990).

Pada kasus pantai Kerbang Dalam, penelitian di Pantai Mollymook, Australia, dapat dijadikan referensi. Kondisi pantai berbentuk teluk, yang menghasilkan variasi kontur pantai yang bergelombang seperti pada Gambar 4b (cusp). Pada bagian pantai yang lebih rendah, rip current dapat dimungkinkan terjadi. Kondisi pantai-skor 6 diberikan pada daerah tersebut. Di Gambar 4a, rip current dimungkinkan terjadi di daerah panah berwarna merah. Insiden seret-ombak, dari keterangan investigasi, diperkirakan terjadi di daerah panah nomor 3. Bahaya menjadi semakin nyata bila menengok perkiraan tinggi gelombang BMKG yang mencapai 4 m.

Gambar 4. (a) potensi rip current di Kerbang dalam, (b) pantai Mollymook yang analog dengan Pantai Kerbang Dalam.

Mengukur tingkat keamanan pantai terlihat tidak praktis bagi orang awam. Namun ada hal sederhana yang dapat dilakukan, yakni mengamati riak-riak gelombang air. Seperti penjelasan di atas, gelombang pecah terjadi ketika tinggi gelombang sama dengan 0,75 kedalaman air. Pada perairan dimana gelombang pecah terlihat jarang maka dapat dicurigai sebagai tempat jebakan rip current. Di situlah lokasi “kanal” atau celah sempit dengan kedalaman yang lebih dalam dibanding lokasi sekitarnya.

Di Gambar 1, rip current ditunjukkan oleh lokasi dimana riak gelombang pecah terjadi sangat sedikit. Lokasinya di bagian tengah. Arah pergerakan buih di permukaan juga bisa menjadi petunjuk.

Mengenali pantai dan gelombang dapat meminimalisir bahaya terseret. Bersahabat dengan ombak berarti mengenal baik fisika ombak. Mekanika gelombang adalah kemewahan bagi siapapun yang ingin dekat-dekat dengan pantai. []

Artikel telah diterbitkan di https://kl.itera.ac.id/bersahabat-dengan-ombak-pantai/

Referensi:

Dean, R. G., & Dalrymple, R. A. (1991). Water wave mechanics for engineers and scientists (Vol. 2). world scientific publishing company.

Deguchi, I.; Arita, M.; Yoshii, T.; Yabusaki, H. Generation of rip currents from single disturbance in bottom topography. In Proceedings of the The Eighteenth International Offshore and Polar Engineering Conference, ISOPE-I-08-093, Vancouver, BC, Canada, 6–11 July 2008

Holthuijsen, L. H. (2010). Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge university press.

MacMahan, J. H., Thornton, E. B., & Reniers, A. J. (2006). Rip current review. Coastal engineering, 53(2-3), 191-208.

Short, A. D., & Hogan, C. L. (1994). Rip currents and beach hazards: their impact on public safety and implications for coastal management. Journal of Coastal Research, 197-209.

Situs Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. https://www.bmkg.go.id/

Situs Beachsafe Australia. https://beachsafe.org.au/beach/nsw/shoalhaven/mollymook-beach/mollymook