Gelombang internal, berbeda dari gelombang permukaan bebas, muncul di dalam
badan laut dengan densitas tak konstan. Selat Lombok merupakan lokasi yang
ideal untuk pembentukan gelombang internal karena topografi dan geometrinya
yang kompleks, stratifikasi fluida, dan arus pasang surut yang kuat. Gelombang
internal di selat telah dilaporkan dalam literatur, beberapa di antaranya dipicu
oleh gelombang pasang surut. Gelombang pasang surut ini akan menghasilkan
aliran pertukaran yang terkait erat dengan gelombang internal. Aliran pertukaran
ini mendeformasi antarmuka, yang selanjutnya berpropagasi menjadi paket-paket
gelombang internal. Kehadiran gelombang internal disertai dengan riak gelombang
permukaan yang terdeteksi melalui gambar SAR sebagai pola gelap dan terang
yang teratur. Perambatan gelombang internal mengangkut sejumlah besar energi
dan volume air sehingga dapat membahayakan infrastruktur lepas pantai, serta
kapal selam. Sampai saat ini, penelitian tentang aliran pertukaran arus di Selat
Lombok sangat terbatas jumlahnya pada literatur. Oleh karena itu, sangat penting
untuk menyelidiki antarmuka kondisi tunak yang disebabkan oleh pertukaran arus
di daerah Selat Lombok terlebih dahulu.
Kontribusi utama dari penelitian ini adalah pengembangan model numerik untuk
pemodelan dan simulasi aliran pertukaran di Selat Lombok. Di sini, Selat Lombok
dimodelkan sebagai saluran satu dimensi dengan penampang persegi panjang
dengan kedalaman dan lebar yang bervariasi. Saluran yang dipertimbangkan
memiliki gundukan, kontraksi, atau kombinasi keduanya. Fluida diasumsikan
hanya memiliki dua lapisan dengan densitas konstan, dan deformasi permukaan
bebas diperhitungkan; persamaan Saint-Venant untuk aliran dangkal 2 lapis
digunakan di sini, menyiratkan bahwa pendekatan yang digunakan pada disertasi
ini adalah hidrostatik. Implementasi numerik model Saint-Venant dilakukan dengan
menggunakan skema MCS (momentum-conserving staggered grid), yang mempertahankan
prinsip keseimbangan momentum dan diterapkan pada grid bertingkat.
Skema MCS divalidasi di sini dengan mensimulasikan berbagai solusi kondisi
tunak, termasuk arus pertukaran maksimal dan submaksimal, menggunakan kondisi batas yang tepat. Hasil simulasi sangat sesuai dengan solusi analitik, yang menunjukkan
kekokohan (robustness) skema. Skema tersebut dimodifikasi untuk memperhitungkan
gaya luar berupa fungsi harmonik dengan dua parameter, yaitu amplitudo
dan periode gelombang pasang surut. Gaya eksternal barotropik diimplementasikan
secara langsung melalui kondisi batas dalam model aliran dua lapis. Pada saluran
hipotetis, berbagai simulasi kondisi tunak di bawah pengaruh gaya barotropik
dilakukan. Hasil simulasi kami konsisten dengan teori kuasi tunak dan teori
time-dependent, dan perbandingan dengan model numerik rigid-lid menunjukkan
kesesuaian secara kuantitatif. Kajian selanjutnya akan mengkaji fenomena kondisi
tunak antarmuka dari aliran pertukaran maksimal di Selat Lombok. Data batimetri
dari Selat Lombok digunakan untuk mengkonstruksi model saluran 1 dimensi
(Model Selat Lombok). Selanjutnya disimulasikan antarmuka tunak arus pertukaran
maksimal, dan kondisi tunak ini digunakan sebagai kondisi awal untuk simulasi efek
gelombang pasang surut semi-diurnal di Selat Lombok. Lebih jauh, sebagai akibat
dari gelombang pasang yang mengalir di atas gundukan dan melalui kontraksi,
proses pembentukan gelombang internal di daerah selat disimulasikan. Berdasarkan
perhitungan ini, kita dapat memperkirakan volume transport di Selat Lombok.