Perpustakaan Digital ITB

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.