Gelombang pecah

Empasan jenis plunging
Gelombang pecah besar

Gelombang pecah atau empasan dalam dinamika fluida adalah gelombang yang amplitudonya mencapai level kritis sehingga terjadi beberapa proses tertentu yang mengakibatkan sebagian energi gelombang berubah menjadi energi kinetik turbulen.[1][2] Pada kondisi ini, model fisik sederhana yang mendeskripsikan dinamika gelombang seringkali menjadi tidak valid, terutama pada model yang mengasumsikan kondisi gelombang linear. Bentuk gelombang pecah yang umum ditemukan adalah ombak yang pecah di sepanjang garis pantai. Gelombang pecah biasanya terjadi ketika kecuraman gelombang mencapai batas maksimumnya sehingga gelombang menjadi pecah dan mendisipasi energinya.[3]

Jenis

Klasifikasi gelombang pecah
Video gelombang pecah dalam sebuah laboratorium gelombang
Animasi yang menunjukkan bagaimana kemiringan dasar perairan mempengaruhi gelombang pecah

Gelombang pecah pada ombak dapat terjadi di mana saja, bahkan di tengah laut, asalkan amplitudonya mencukupi. Meskipun demikian, ombak yang pecah lebih sering ditemui di pantai karena tinggi gelombang semakin dipengaruhi oleh berkurangnya kedalaman perairan. Peristiwa ini disebut pendangkalan gelombang, atau shoaling.

Terdapat empat bentuk dasar gelombang pecah, antara lain spilling, plunging, collapsing, dan surging.[4]

Empasan spilling

Apabila dasar perairan memiliki kemiringan yang konstan dan landai, maka gelombang yang merambat menuju pantai akan semakin curam hingga tidak lagi stabil.[5][6]:112 Air yang mengandung buih-buih putih, atau disebut whitewater, kemudian bergerak ke bawah muka gelombang. Proses ini akan terus berlanjut hingga gelombang mencapai garis pantai dan energi dari gelombang secara perlahan akan terdisipasi dalam bentuk buih-buih putih. Empasan dengan jenis ini menghasilkan gelombang yang relatif lemah dan dapat bertahan lama.[7]

Empasan plunging

Gelombang plunging dapat terbentuk apabila kemiringan dasar perairan cukup curam atau memiliki perubahan kedalaman yang besar pada titik tertentu. Karakter dasar perairan seperti ini dapat terjadi pada perairan dengan batu karang atau gosong pasir. Pada kondisi ini, puncak gelombang akan menjadi lebih curam daripada puncak gelombang spilling. Gelombang kemudian menjadi vertikal, menggulung ke depan, hingga jatuh kembali ke permukaan laut. Tumbukan kuat antara puncak gelombang yang jatuh dan permukaan laut menyebabkan gelombang melepaskan sebagian besar energinya. Empasan jenis ini melepaskan energi yang lebih besar daripada empasan jenis spilling. Udara yang terjebak di bawah ombak dapat menimbulkan suara "tumbukan" yang seingkali dikaitkan dengan suara gelombang. Angin dari arah lepas pantai dapat menyebabkan empasan jenis ini lebih sering terjadi.

Empasan collapsing

Empasan collapsing adalah gabungan antara gelombang plunging dan surging. Puncak gelombang tidak sepenuhnya pecah, tetapi bagian bawah muka gelombang menjadi lebih curam, runtuh, dan menghasilkan buih.

Empasan surging

Empasan surging berasal dari gelombang dengan periode yang besar, landai, dan/atau disertai dengan profil pantai yang landai.

Referensi

  1. ^ Tadayon, Behrooz; Dehghani, Hamid; Ershadi, Cyrus (2021-05-15). "Proposing new breaking wave height prediction formulae using gene expression programming". Ocean Engineering (dalam bahasa Inggris). 228: 108952. doi:10.1016/j.oceaneng.2021.108952. ISSN 0029-8018. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2021-06-03. Diakses tanggal 2021-05-31. 
  2. ^ Benilov, A.Yu; Ly, L.N. (2002-01-01). "Modelling of surface waves breaking effects in the ocean upper layer". Mathematical and Computer Modelling (dalam bahasa Inggris). 35 (1-2): 192. doi:10.1016/S0895-7177(01)00159-5. ISSN 0895-7177. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2021-06-03. Diakses tanggal 2021-05-31. 
  3. ^ Shore Protection Manual. 1 (edisi ke-4). Washington D.C.: Coastal Engineering Research Center Department of The Army. 1984. 
  4. ^ Sarpkaya, Turgut; Isaacson, Michael (1981). Mechanics of wave forces on offshore structures. Van Nostrand Reinhold. hlm. 277. ISBN 978-0-442-25402-5. 
  5. ^ Bell, Fred G. (2004-02-03). Engineering Geology and Construction (dalam bahasa Inggris). CRC Press. hlm. 605. ISBN 978-1-4822-6466-1. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-07-30. Diakses tanggal 2021-05-31. 
  6. ^ Dean, Robert G,; Dalrymple, Robert A. (1984). Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists. Singapore: World Scientific Publishing. 
  7. ^ Webb, Paul. Introduction to Oceanography (dalam bahasa Inggris). Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-07-19. Diakses tanggal 2021-05-31. 

Pranala luar

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Gelombang pecah.