Pendekatan Matematis pada Pembangkitan Gelombang Internal di Selat Makassar

Abstract

Di selat Makassar, yang terletak di antara pulau Kalimantan dan Sulawesi, fenomena gelombang internal yang menakjubkan dapat diamati. Gelombang internal adalah gelombang gravitasi yang berosilasi di dalam, bukan di permukaan, media fluida. Gelombang internal terjadi di bagian dalam air di laut, yang terjadi karena perbedaan densitas lapisan bawah dan atas fluida. Karakteristik khas gelombang internal adalah panjang gelombang dan amplitudonya yang besar. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hubungan dispersi berdasarkan persamaan dasar fluida dua lapis, menentukan gelombang internal di Selat Makassar, dan membuat simulasi pembangkitan gelombang internal menggunakan perangkat lunak Mathematica. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme pembangkitan gelombang internal ini dapat dirumuskan berdasarkan hubungan dispersi Kelvin-Helmholtz untuk fluida dua lapis. Relasi dispersi ini juga dapat digunakan sebagai kriteria klasifikasi ketidakstabilan gelombang internal. Penekanan diberikan pada jenis ketidakstabilan, yaitu ketidakstabilan temporal dan spasial. Stabilitas temporal terjadi jika kecepatan arus di bagian atas fluida kurang dari kecepatan kritisnya. Untuk ketidakstabilan spasial, gelombang internal di Selat Makassar dapat didekati untuk kedua lapisan sebagai gelombang laut dalam. Daerah stabil spasial tercapai ketika frekuensi bagian bawah fluida lebih kecil dari frekuensi kritis, atau ketika frekuensi bagian atas fluida lebih besar dari frekuensi kritis.