Muka air laut sakjane tidak datar walaupun sama tinggi

Ketika memandang ke tengah laut dari pantai tentunya kita melihat permukaan horizon yang datar. Ya datar artinya terlihat seperti garis lurus-rus mendatar.

– 😦 “Lah iya tapi kok Pakdhe nulis air laut tidak datar niku pripun, Dhe ? Lah iya wong ada ombaknya gitu kan Dhe. Makanya kalau naik kapal itu bergoyang-goyang. Ah itu ndak usah diterusin Thukul aja tau, Dhe” 😛
+ 😀 “Mengko disik tole, ini maksudte ketinggian muka air laut itu sakjane tidak datar, walaupun terlihat sama tinggi, wis ben bingung kowe”
– 😦 “Tunggu pakdhe, sama tinggi tetapi tidak datar … trus piye kuwi ? hiks Pakdhe antik “

Bumi yang kita sering liat dalam gambar foto satelit ataupun dalam peta, sebenernya merupakan sebuah model dari bumi. Bumi sendiri sebenarnya juga bukan berupa bola ataupun elips. Bumi itu ya ngga beraturan, tetapi untuk memudahkan penggambaran maka bumi digambarkan bulat.

Model bumi

Bumi dimodelkan dengan berbagai cara, salah satunya dengan model ellipsoid dengan panjang jarijarinya tidak seragam seperti bola. Jadi bumi bisa dimodelkan seperti sebuah telur gepeng, dengan panjang sumbu-sumbunya tidak sama. Secara mudah model bumi digambarkan seperti disebelah ini.

Garis hijau ini menunjukkan permukaan bumi yang “asli” dalam tanda kutip karena asli ini juga sulit dibuat, lah wong semuanya model dengan referensinya saja sebuah model. Jadi asli disini juga sekedar model asli.

– 😦 “Maksude aspal, asli tapi palsu gitu dhe ?”

Garis putus-putus ini merupakan model elipsoida dalam mempoyeksikan peta. Karena peta itu sebuah bidang datar, sedangkan permukaan bumi tidaklah datar, maka model elipsoid ini dipakai untuk memproyeksikan permukaan kedalam peta. Salah satu model elipsoid yang sering dipakai saat ini adalah WGS84 (World Geodetic system tahun 1984).

Garis warna biru, itu disebut geoid. Yaitu garis abstrak dimana di tempat itu dianggap titik-titik yang memiliki potensial gravitasi sama, disitu digambarkan garis tetapi sebenarnya geoid berupa sebuah bidang.

– 😦 “Ada rumusnya ngga, Pakdhe ?”
+ 😀 “Uwis ga usah nggaya, rumus sederhana saja”.

Secara mudah hubungan antara Geoid, Elipsoid dan Permukaan (Surface) digambarkan seperti disebelah itu. Elipsoid merupakan bidang proyeksi yang dipergunakan dalam membuat atau menampilkan data permukaan bumi kedalam sebuah peta.

Dengan demikian kita tahu bahwa ketinggian suatu tempat yang diproyeksikan kedalam peta adalah sebuah ketinggian terhadap sebuah model bukan ketinggian “yang sesungguhnya“.

– 😦 ” Kok sesungguhnya masih pakai tanda kutip to dhe ?”
+ 😀 “Lah wong ketinggian itu kan dari satu refrensi . Lah iku referensinya juga sebuah model, kan ngukur ketinggian model. Lah arep berdasarkan opo maneh ?”

Pernah tau, kan ada tulisan “ketinggian 200 m diatas permukaan air laut (100m DPAL)” ? Padahal kita ngga tahu apakah ketinggian muka air laut itu semua sama tinggi itu asumsi atau beneran ?

Muka air laut sangat tergantung dari gravitasi.

Gravitasi adalah gaya tarik menarik sebuah benda yang besarnya tergantung dari massanya. Kalau massanya besar maka daya tarik grafitasinya besar. Besarnya massa ini juga tergantung dari berat jenis atau massa jenisnya. Karena itu sebuah gunung akan lebih memiliki daya tari gravitasi besar dibanding lembah.

Maka kalau gunung dan lembah itu ditutupi air, maka ketinggian muka air laut di atas gunung akan lebih tinggi dibanding ketinggian muka air laut di atas lembah. Digambarkan seperti disebelah ini.

Air didekat gunung atau gundukan gede di dasar laut akan menyembul sedangkan air di lembah akan mengikuti pola lembahnya.

Bagaimana kalau gravitasinya tiap-tiap tempat itu berbeda. Looh kenapa gaya gravitasi masing-masing tempat berbeda di bumi ini ? Kita tahu juga kan bahwa batuan juga memiliki berat-jenis berbeda-beda, iya kan ? Batuan yang tersusun dan mengandung mineral ringan akan memiliki berat jenis rendah, dan akan memilki daya tarik grafitasi yang kecil. Sedangkan batuan yang terususun oleh mineral-mineral berat misal batuan yang mengandung logam akan memilki gaya gravitasi cukup besar.

Bagaimana peta dari gravitasi bumi ?

Disebelah ini memperlihatkan peta gravitasi dari bumi yang di plot didalam software GIS (Geographic Information System). Disitu terlihat bahwa Indonesia Timur memiliki gravitasi cukup besar dibandingkan Indonesia Barat. Samodra hindia Indonesia memiliki daya tarik gravitasi yang paling rendah. Kalau melihat gambar penampang muka air laut diatas, maka kita tahu bahwa “secara teoritis” permukaan air laut di Indonesia Timur lebih tinggi ketimbang permukaan air laut di Indonesia Barat. Samodra Indonesia tentunya lebih rendah lagi kaan ?

Kalau yang disebelah ini merupakan model peta permukaan air laut dibawah permukaan maya dengan menggunakan model elipsoid WGS84 (WGS84 elipsoid model). Artinya kalau aku punya elipsoid model maka ketinggian muka air laut akan mengikuti pola-pola gravitasi ini.

Batas kontras itu menujukkan bidang elipsoid dan bidang geoid berpotongan. Coba lihat gambar di atas bagaimana elipsoid dan geoid bisa berpotongan juga kan ?

– 😦 “Whaduuh seru dhe, wis mulai mumeth sih …tapi terusin donk ! Lantas kalau ada gravitasi bulan kemarin gimana dhe”
+ 😀 ” Weeh wis ra sabar kowe, tole. Wong semene wae wis mumeth ngono looh. Wis dibaca ulang disik 😛 “

Bagaimana dengan Pasang Naik ?

Bisa dibayangkan, apabila ada gaya tarik bulan dan matahari ? Ya tentusaja permukaan air laut yang rendah di Samodera Indonesia akan lebih terangkat ketimbang muka air laut yang tinggi. Dan sangat mungkin, perbedaan tinggi muka air laut akibat gaya tarik bumi itulah yang menyebabkan Lautan di sebelah selatan Jawa dan Sumatra meningkat lebih tinggi ketimbang di Indonesia Timur. Laut Jawa atau sebelah utara Pulau Jawa juga mengalami pasang naik beebrapa waktu lalu itu.

Tentusaja konsekuensi dari volume air di Segoro Kidul atau Laut Selatan seperti yang ditulis disini sebelumnya bahwa pasang naik beberapa waktu lalu salah satunya akibat adanya pasang laut akibat gejala astronomis (peredaran bulan dan matahari). Dari sini mungkin bisa dijelaskan mengapa di pantai – pantai Kalimantan serta pantai-pantai di Malaysia tidak mengalami banjir pasang naik yg merusak. Hal ini mungkin sekali disebabkan oleh kenaikan air Samodra Indonesia jauh lebih besar ketimbang di Laut Jawa maupun Laut Cina selatan. Tentusaja selain karena ada faktor meteorologi seperti dijelaskan disini sebelumnya.

Mari berhandai-handai.

Kalau bumi ini memiliki gravitasinya semua sama, maka dengan asumsi ini akan menyebabkan bentuk laut dan darat akan sangat berubah. Pulau Kalimantan akan lebih menjorok ke selatan, karena air diselatan Kalimantan itu menggenang karena tertarik oleh gravitasinya yang tinggi.

– 🙂 “Maksudte pripun to dhe ? (sambil ucek-ucek mata rada bingung 😛 )

Maksudnya, apabila bumi ini isinya materi yang semua sama. Tidak ada yg memiliki beratjenis yang beda-beda, maka air hanya akan menduduki tempat yang “rendah”. Karena Geoid-nya akan hampir “berimpit” dengan model elipsoidnya. Jadi sakjane daratan Indonesia bisa jadi lebih luas, kalau bumi ini seragam batunya. Coba klick di Gambar itu untuk memperbesar gambarnya.

Bagaimana kalau es di kutub mencair ?

Seandainya hal itu terjadi maka secara teoritis akan sepeti digambar sebelah ini. Penambahan volume air ini secara teori akan menyebabkan permukaan naik. Peningkatan tingginya tidak akan seragam karena juga akan dikontrol oleh gravitasi. Lautan yg “dalam” akan naik lebih tinggi ketimbang air yang sudah “tinggi”. Lihat dan bandingkan garis biru tua (sebelum es mencair) dan disebelah ini atasnya garis biru muda

Secara global maka peta dunia akan seperti peta sebelah kanan ini.

Dengan demikian apabila terjadi pencairan es seperti yang sudah diramalkan itu, maka ketinggian atau kenaikan air tidak akan merata begitu saja. Seperti yang diramalkan pada tahun 2030 sejumlah ribuan pulau di Indonesia akan tenggelam. Namun harus dimodelkan detil pula akan ada tempat yang naik hingga 3 meter, dan ada yang hanya setengah atau satu meter saja.

Referensi :
Mean Sea Level, GPS, and the Geoid by Witold Fraczek, ESRI Applications Prototype Lab, Sept, 2003, http://www.esri.com/