TINJAUAN SINGKAT TEKNOLOGI PENGUKURAN PASANG SURUT

Tide gauge merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukur perubahan muka air laut secara mekanik dan otomatis. Alat ini memiliki sensor yang dapat mengukur tinggi muka air laut yang kemudian direkam dan disimpan pada sistem penyimpanan.

Teknologi terdahulu pengukuran pasang – surut menggunakan Float and Stilling Well Gauge (gambar 1). Stilling Well merupakan tabung vertikal (– dapat berupa PVC) dengan lubang di dasarnya yang dapat digunakan untuk mengalirkan air laut. Ketinggian air di dalam tabung akan sama dengan laut terbuka di luar, tetapi efek dari gelombang/ombak akan diredam (stilled). Di dalam sumur terdapat pelampung yang naik dan turun mengikuti ketinggian air, dan dipasang melalui kawat di atas katrol ke perekam grafik yang digerakkan oleh jam yang akurat. Naik turunnya permukaan air direkam sebagai garis oleh pena di atas kertas grafik yang pergerakkanya mengikuti naik-turun muka air laut, dan grafik tersebut didigitasi oleh operator.

Saat ini, terdapat beberapa mekanisme sensor pasang surut yang dikembangkan, tipe sensor yang paling populer saat ini adalah Pressure Tide gauge dan Radar Tide Gauge. Pressure Tide Gauge menggunakan sensor tekanan yang memanfaatkan prinsip tekanan hidrostatis, dan Radar Tide Gauge mengukur jarak antara sensor terhadap permukan air laut dengan memanfaatkan gelombang elektromagnetik.

Pressure Tide Gauge

Pada pembahasan kali ini akan lebih fokus menjelaskan pada sensor tekanan (pressure). Lalu bagaimana alat ini bekerja? Jawabannya menerapkan prinsip tekanan hidrostatis.

Dalam hal ini sensor yang dimasukkan kedalam air laut adalah sensor tekanan (gambar 2). Sensor yang berada di dalam air akan mengalami tekanan hidrostatis, maka hubungan antara tekanan dan kedalaman menjadi linear karena nilai massa jenis dan percepatan gravitasi bernilai tetap.

Massa jenis air tawar (fresh water) pada kondisi standar pada 15 °C adalah 994 kg/m³ dan air laut (sea water) pada kondisi standar pada 15 °C adalah 1025.97 kg/m³. Sedangkan percepatan gravitasi yaitu 9.81 m/s². Sehingga tinggi muka air laut terhadap sensor dapat diperoleh dari:

Kalibrasi Valeport Tidemaster

Metode kalibrasi valeport tidemaster dengan cara ‘user calibration’ mengharuskan operator untuk melakukan input nilai gain factor (jarak per dBar) dan offset (jarak sensor terhadap datum atau biasanya nol palem). Valeport Tidemaster mengukur tekanan dengan satuan deciBar (1 Bar = 10⁵ Pascal; 1 dBar = 10⁴ Pascal). Dimana hubungan antara kedalaman dan tekanan adalah sebagai berikut:

Gain Factor

The gain factor berarti setiap perubahan 1 dBar maka menunjukkan perubahan tinggi muka air laut sebesar sekian meter. Nilai ini berbeda untuk air tawar dan air laut.

• Air Tawar

Menggunakan massa jenis standar 994 kg/m³ (pure water pada temperature 15 °C) dan percepatan gravitasi 9.81 m/s².

Maka 1 deciBar = 1.025 meter kedalaman air. Dengan demikian gain factornya adalah 1.025.

• Air Laut

Menggunakan massa jenis standar 1025.97 kg/m³ (standar air laut pada temperature 15 °C) dan percepatan gravitasi 9.81 m/s².

Maka 1 deciBar = 0.993 meter kedalaman air. Dengan demikian gain factornya adalah 0.993.

Offset

Jarak sensor terhadap datum, umumnya menggunakan titik nol palem pasut sehingga offsetnya bernilai nol (gambar 3). Apabila terdapat offset maka nilai yang diinputkan positif apabila sensor berada di atas datum dan bernilai negatif apabila sensor di bawah datum (gambar 3).

Sumber:

• https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/tide-gauge
• http://www.bidstonobservatory.org.uk/tide-gauges/
• Valeport, Ltd. 2021. Valeport Tidemaster Operating Manual. MANUAL-1094978189-1 July 2021
• Dokumentasi Pribadi