Jenis-jenis Gelombang Menurut Penyebabnya : Seiche, Wind Generated Wave, Internal Wave, dan Storm Surge

Gelombang dapat terjadi karena berbagai sebab alamiah. Berdasarkan faktor yang menyebabkan timbulnya gelombang dan karakter gelombang yang terjadi, gelombang dapat dibedakan menjadi beberapa macam. Berikut ini akan diuraikan secara singkat mengenai macam-macam gelombang tersebut.

1. Gelombang karena tiupan angin (wind-generated wave)

Gelombang ini terjadi di permukaan laut karena angin yang bertiup di atas permukaan laut. Bila angin bertiup melintasi permukaan laut, maka akan terjadi transfer energi dari angin ke laut, dan di bidang antar-mukanya (interface, permukaan laut) terjadi gelombang. Ada hubungan antara kecepatan angin dengan energi gelombang, panjang gelombang, tinggi gelombang, dan periode gelombang. Di perairan dalam faktor lain yang berpengaruh terhadap gelombang adalah konstansi tiupan angin (wind constancy) dan lama tiupan angin (wind duration). Tabel 1 memperlihatkan hubungan antara kecepatan angin dan panjang fetch dengan berbagai parameter gelombang.

Gambar 1. Gelombang samudera karena tiupan angin badai. Pada dasarnya badai bertiup melingkar, dan gelombang sesungguhnya bergerak menjauhi pusat lingkaran angin ke segala arah. Gambar di atas hanya menggambarkan pembentukan gelombang pada satu arah. Garis putus-putus adalah batas relatif dari sistem angin. Dikutip dari Ingmanson dan Wallace (1985) dengan modifikasi.

Dari tabel tersebut terlihat bahwa angin dengan kecepatan tertentu dapat menghasilkan gelombang dengan ketinggian dan periode yang lebih tinggi bila fetch diperpanjang. Selanjutnya, bila bila angin yang bertiup di atas permukaan laut tidak memenuhi waktu minimum, maka ketinggian dan periode gelombang optimum tidak akan tercapai.

Tabel 1. Waktu minimum dan kondisi yang diperlukan untuk menghasilkan karakteristik yang optimum gelombang. Dikutip dari Swan, (1983).

Gambaran mekanisme terjadinya gelombang karena tiupan angin diberikan oleh Ingmanson dan Wallace (1985) di atas (Gambar 1). Bayangkan suatu permukaan laut yang licin tanpa angin dan tanpa gelombang sama sekali. Selanjutnya bayangkan angin secara bertahap bertiup menggerakkan permukaan air. Angin yang bertiup (breeze) dengan kecepatan 0,5 knot dapat menimbulkan riak (ripples, rippel) dipermukaan laut. Rippel terbentuk sebagai respon permukaan laut atas variasi tekanan angin yang bergerak dipermukaan laut dan respon atas gaya gesekan yang timbul dari angin terhadap permukaan laut. Rippel menyebabkan makin banyak bagian permukaan laut yang terbuka terhadap tiupan angin, dan kemudian gesekan dan tekanan secara bertahap meningkatkan ukuran rippel menjadi gelombang kecil. 

Permukan laut menjadi berombak (choppy) dengan gelombang bergerak secara garis besar dalam arah yang sesuai dengan tiupan angin. Biola kecepatan angin meningkat, maka tinggi gelombang rata-ratapun juga meningkat. Selanjutnya, lamanya angin bertiup serta panjang lintasan angin (fetch) mempengaruhi ukuran gelombang. Kemudian, bila tiupan angin berhenti atau gelombang keluar dari sistem tiupan angin (storm system), maka gelombang berubah menjadi alun (swell). Alun terus bergerak, dan bila mencapai pantai akan mengalami perubahan dan menjadi gelombang pecah seperti yang telah diuraikan sebelumnya di depan.

3. Gelombang internal (internal wave)

Gelombang ini terjadi di dalam laut, terjadi di antara dua massa air laut yang berbeda densitasnya. Kehadiran gelombang ini tidak terlihat langsung secara visual di permukaan laut. Kehadirannya dapat diketahui dari pengamatan secara sistimatis terhadap berbagai parameter air laut – seperti temperatur, salinitas dan densitas; atau gerakan perlahan dari “slick” di permukaan laut. Slick tersebut dapat tersusun oleh plankton, sedimen berbutir halus, atau air permukaan laut yang tercemar.

3. Gelombang Badai (storm surge atau storm wave)

Gelombang ini terjadi karena tiupan angin badai. Fenomena gelombang ini umum terjadi di daerah Subtropis dimana badai sering terjadi. Di daerah pesisir, gelombang ini dapat menyebabkan air laut naik ke daratan, dan menimbulkan kerusakan.

4. Seiche

Femomena seiche adalah fenomena gelombang stasioner, yaitu gelombang yang tidak memperlihatkan gerakan maju dari bentuk gelombang yang terjadi. Pada gelombang jenis ini, di tempat-tempat tertentu, permukaan air akan tetap stasioner sementara permukaan air yang lainnya bergerak naik turun (Gambar 2). Gelombang ini umumnya terjadi di perairan tertutup, seperti danau; atau perairan semi tertutup, seperti teluk. Di danau, seiche terjadi karena tiupan angin badai, atau perubahan tekanan udara (atmosfir) yang cepat. Di daerah teluk, seiche dapat terjadi karena pasang surut atau tsunami.

Di danau, periode dominan dari gelombang seiche dapat dihitung sebagai lebar danau dengan jarak L. Bila kita memandang tinggi air maksimum sebagai puncak gelombang seiche, maka gelombang harus berjalan sejauh 2L sebelum puncak berikutnya terlihat. Selanjutnya, karena sebagian besar danau lebih dimensi lebarnya lebih besar daripada dalamnya, maka seiche merupakan gelombang perairan dangkal yang merambat dengan kecepatan √(gH). Dengan demikian periode gelombang seiche adalah:

Rumus tersebut dikenal sebagai Formula Merian (Beer, 1997).

Gambar 2. Dua macam pola fenomena seiche. Dari Ingmanson dan Wallace (1973).

5. Gelombang karena longsoran (landslide surge atau landslide wave)

Gelombang jenis ini terjadi karena batuan atau es yang dalam jumlah besar longsor dan masuk ke laut.