Pendangkalan gelombang

Selancar di atas gelombang pecah yang mengalami pendangkalan.

Kecepatan fase c_p (biru) dan kecepatan grup c_g (merah) sebagai fungsi kedalaman air h pada gelombang air dengan frekuensi konstan, menurut Teori gelombang Airy.^[1]

Dalam dinamika fluida, pendangkalan gelombang (bahasa Inggris: shoaling) merupakan efek perubahan tinggi gelombang air ketika ombak merambat pada perairan yang lebih dangkal. Dalam kondisi stasioner, penurunan kelajuan transpor harus disertai dengan kenaikan kerapatan energi supaya fluks energi tetap konstan.^[2] Panjang gelombang yang mengalami pendangkalan akan berkurang, sementara frekuensinya akan tetap konstan.

Pada perairan yang dangkal dan memiliki kontur paralel, gelombang yang tidak pecah akan meningkat tingginya ketika memasuki perairan yang lebih dangkal.^[3] Hal ini terjadi pada gelombang tsunami yang bertambah tinggi ketika mendekati garis pantai.

Ikhtisar

Ketika gelombang memasuki perairan dangkal, maka gelombang akan melambat. Saat kondisi stasioner, panjang gelombang berkurang. Fluks energi harus tetap konstan dan penurunan pada kelajuan grup harus disertai dengan kenaikan tinggi gelombang (dan juga kerapatan energi gelombang).

Gelombang yang mendekati wilayah pesisir mengalami perubahan tinggi melalui beberapa efek yang berbeda. Beberapa proses penting gelombang antara lain refraksi, difraksi, refleksi, gelombang pecah, interaksi gelombang–arus, gesekan, pertumbuhan gelombang akibat angin, dan pendangkalan gelombang. Pendangkalan gelombang adalah perubahan ketinggian gelombang yang hanya dipengaruhi oleh perubahan kedalaman – tanpa perubahan arah rambat gelombang dan disipasi. Tinggi gelombang ${\displaystyle H}$ pada lokasi tertentu dapat dinyatakan dengan rumus:^[4][5]

${\displaystyle H=K_{S}\;H_{0},}$

dengan ${\displaystyle K_{S}}$ adalah koefisien pendangkalan dan ${\displaystyle H_{0}}$ adalah tinggi gelombang di perairan dalam. Koefisien pendangkalan ${\displaystyle K_{S}}$ bergantung pada kedalaman air lokal ${\displaystyle h}$ dan frekuensi gelombang ${\displaystyle f}$ (dapat dicari menggunakan rumus ${\displaystyle f=1/T}$). Perairan dalam merupakan kondisi ketika dasar perairan tidak terlalu mempengaruhi gelombang. Kondisi ini terjadi ketika kedalaman ${\displaystyle h}$ lebih besar daripada sekitar setengah panjang gelombang di laut dalam ${\displaystyle L_{0}=gT^{2}/(2\pi ).}$

Lihat pula

• Gelombang pecah
• Dispersi (gelombang)

Catatan kaki

1. Wiegel, R.L. (2013). Oceanographical Engineering. Dover Publications. hlm. 17, Figure 2.4. ISBN 978-0-486-16019-1. 
2. Longuet-Higgins, M.S.; Stewart, R.W. (1964). "Radiation stresses in water waves; a physical discussion, with applications" (PDF). Deep-Sea Research and Oceanographic Abstracts. 11 (4): 529–562. Bibcode:1964DSRA...11..529L. doi:10.1016/0011-7471(64)90001-4. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2010-06-12. Diakses tanggal 2021-05-11. 
3. WMO (1998). Guide to Wave Analysis and Forecasting (PDF). 702 (edisi ke-2). World Meteorological Organization. ISBN 92-63-12702-6. 
4. Goda, Y. (2010). Random Seas and Design of Maritime Structures. Advanced Series on Ocean Engineering. 33 (edisi ke-3). Singapore: World Scientific. hlm. 10–13 & 99–102. ISBN 978-981-4282-39-0. 
5. Dean, R.G.; Dalrymple, R.A. (1991). Water wave mechanics for engineers and scientists. Advanced Series on Ocean Engineering. 2. Singapore: World Scientific. ISBN 978-981-02-0420-4. 

Pranala luar

• Transformasi gelombang di Coastal Wiki^{[pranala nonaktif permanen]}