Amplitudo K1 dan M2 di Perairan Kepulauan Tambelan Berdasarkan Hasil Pemodelan Dua Dimensi

Karakteristik pasang surut Komponen K1 dan M2 di Perairan Kepulauan Tambelan, Provinsi Kepulauan Riau telah dipelajari menggunakan model Princeton Ocean Model (POM) hidrodinamika Dua-Dimensi. Persamaan hidrodinamika Dua-Dimensi dengan suku non-linearnya diselesaikan secara eksplisit melalui metode beda hingga. Prosedur penelitian diawali dengan pengukuran elevasi muka air selama 30 hari. Masukan model adalah data elevasi dan arus pasang surut dari hasil Tidal Model Driver (TMD) serta data batimetri pushidorsal yang diberikan pada bagian syarat batas. Model dijalankan selama 30 hari, dalam hal ini simulasi elevasi muka air selama 3 hari pertama digunakan sebagai spin up dan hasil simulasi 27 hari terakhir dianalisis untuk mendapatkan amplitudo dan keterlambatan fase yang akan diverifikasi dengan data lapangan. Hasil simulasi model cukup baik ketika diverifikasi dengan data observasi, selisih amplitudo dan keterlambatan fase iyalah K1 (4 cm dan 273⁰), M2 (16 cm dan 101⁰). Elevasi dianalisis harmonik untuk mendapatkan arah perambatan gelombang pasang surut sehingga dapat menunjukan pola sebaran amplitudo dan fase. Amplitudo K1 berkisar dari 14 cm sampai 26 cm dan M2 berkisar antara 12 cm sampai 26 cm. Sedangkan arah penjalaran gelombang K1 masuk dari Utara yang menyebar ke Selatan dan gelombang M2 masuk dari Barat Laut yang merambat ke arah Tenggara Pulau Tambelan. Berdasarkan hasil yang didapatkan maka dapat disimpulkan bahwa gelombang pasang surut komponen K1 masuk dari Samudra Pasifik dan gelombang komponen M2 masuk dari laut Natuna Utara.

Kondisi Arus K1 dan M2 di Kepulauan Tambelan

Penelitian arus pasang surut dilakukan di Perairan Kepulauan Tambelan mulai 27 April sampai 27 Mei 2019. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan pola pergerakan arus pasang surut dan kecepatan arus menggunakan Princeton Ocean Model (POM). Masukan model yaitu elevasi dan arus yang diperoleh dari Tidal Model Driver (TMD) yang menggunakan komponen pasang surut K1, dan M2. Data kedalaman didapatkan dari hasil digitasi peta pusat hidrografi dan oseanografi TNI Angkatan laut. Untuk verifikasi, data hasil model dibandingkan dengan data pengukuran lapangan. Hasil verifikasi menunjukan bahwa selisih elevasi dan arus hasil model terhadap data lapangan masing-masing adalah -0,01 m dan 0,039 m/s. Berdasarkan hasil model, arus pasang surut pada saat surut hingga pasang menunjukan pergerakan dari timur laut ke barat daya dengan kecepatan maksimum komponen K1 0,9337 m/s, M2 0,1384 m/s. Arus pasang surut pada saat pasang menunjukan pergerakan dari timur menuju selatan dengan kecepatan maksimum komponen K1 0,5731 m/s, M2 0.1665 m/s. Arus pasang surut pada saat pasang hingga surut komponen K1 menunjukan pergerakan dari timur ke barat daya, komponen M2 menunjukan pergerakan dari barat daya ke timur laut dengan kecepatan maksimum komponen K1 1.4139, M2 0.2066 m/s. Arus pasang surut pada saat surut menunjukan pergerakan dari selatan ke utara namun arus komponen K1 berbelokan kearah timur dengan kecepatan maksimum komponen K1 1.1691, M2 0.1766 m/s.

Pola Pasang Surut Komponen Diurnal di Perairan Teluk Tambelan Provinsi Kepulauan Riau

Model hidrodinamika Princeton Ocean Model telah diaplikasikan untuk mempelajari pola pasang surut di perairan Teluk Tambelan Provinsi Kepulauan Riau. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji perambatan gelombang pasang surut dan pola arus pasang surut komponen diurnal (K1 dan O1). Data yang digunakan sebagai masukan model adalah data elevasi pasang surut dari hasil Tidal Model Driver yang diberikan pada bagian batas dan data batimetri dari hasil pengamatan di lapangan. Hasil model diverifikasi dengan pengukuran lapangan, sehingga mendapatkan hasil bahwa amplitudo pasang surut komponen K1 memiliki selisih sebesar 0,0217 m, sedangkan pada komponen O1 sebesar 0,0515 m. Pada amplitudo kecepatan arus, verifikasi hasil model untuk komponen K1 memiliki selisih resultan arus sebesar 0,0848 m/s, dan komponen O1 sebesar 0,1058 m/s. Selisih nilai amplitudo pasang surut menunjukkan hasil yang cukup baik dan sebaliknya amplitudo kecepatan arus menunjukkan hasil yang kurang baik. Pada pola amplitudo, untuk komponen K1 dan O1 menunjukkan adanya kesamaan, dimana sebaran amplitudo yang lebih tinggi berada di mulut teluk sebelah Barat dan beberapa bagian di kepala teluk. Pola arus hasil model, baik pada komponen K1 maupun O1 pada saat pasang tertinggi arus cenderung bergerak ke arah Utara masuk ke dalam teluk, sedangkan saat surut terendah arus bergerak ke arah Selatan keluar teluk. Sedangan pada kecepatan arus hasil model untuk komponen K1dan O1, kecepatan maksimum terjadi pada kondisi yang sama yaitu pasang menuju surut.

Observed Inter annual Variability of Upwelling Characteristics during 2016 2017 A Study using Princeton Ocean Model

Oceanographic observations carried out during 2016 and 2017 onboard INS Sagardhwani in the Southeastern Arabian sea are used to study the inter-annual variability of the upwelling. In 2016, the strong upwelling signatures are noticed in the observations (SST < 27°C and strong up-slopping of isotherms) as well as in the satellite derived sea level anomaly data. Whereas in 2017 the low sea level in June (-2 cm) are weakened during the mid of July (+3 cm) along the southern track (8 °N and 9 °N). This decrease in the strength in 2017 can be attributed to two major reasons. One is the presence of an anti-cyclonic eddy along the coast (8.5 °N, 76.5 °E) weakens the upwelling processes and second is the weak northerly component of the wind compared to 2016. In addition, Lakshadweep low is less prominent and situated towards the southern side (around 7°N) of its usual region of occurrence in 2017. The inter-annual variability of upwelling during July 2016 and 2017 is investigated using the 3D ocean model Princeton Ocean Model. Experiments with model in different combinations of forcing reveals that the alongshore wind component is the major parameter influencing the upwelling characteristics during these periods.

MODELACIóN NUMÉRICA DE LA CIRCULACIÓN MARINA EN LAS BAHÍAS CALLAO y MIRAFLORES

MODELACIóN NUMÉRICA DE LA CIRCULACIÓN MARINA EN LAS BAHÍAS CALLAO y MIRAFLORES NUMERICAL MODELING OF CIRCULATION IN CALLAO AND MIRAFLORES BAYS Mirian Centeno, Emanuel Guzmán y Paúl García Grupo de Estudio de la Dinámica Marina, Ingeniería Mecánica de Fluidos, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima 01, Perú DOI: https://doi.org/10.33017/RevECIPeru2010.0009/ RESUMEN El presente trabajo consiste en estudiar a nivel superficial la circulación marina en las bahías del Callao y Miraflores, mediante el uso del modelo numérico Princeton Ocean Model conocido como POM, el cual es un conjunto de ecuaciones y parámetros que gobiernan la dinámica oceánica. El modelo POM se empleó con la finalidad de caracterizar el patrón de circulación en el área de estudio, analizando la influencia de los forzantes viento y marea (propagación del Norte) en la generación de corrientes marinas, así como los efectos que se producen a causa de la morfología costera y la presencia de la Isla; estos factores influyen en los resultados indicando una complejidad en las corrientes marinas, como la presencia de vórtices dentro de la bahía del Callao, así también la propagación de mareas se manifiestan en el área del puerto del Callao generando las corrientes de flujo y reflujo. Conociendo la circulación marina en las Bahías de Callao y Miraflores, se podrá realizar estudios posteriores de dispersión de contaminante, descargas residuales, derrames accidentales de sustancias, así también estudios de transporte de sedimentos aportados por la presencia de los ríos Rímac y Chillón. Palabras clave: Circulación marina, Princeton Ocean Model, Bahías del Callao y Miraflores ABSTRACT The present work is related to study the surface circulation in Callao and Miraflores bays using Princeton Ocean Model (POM) model, which is a set of equations and parameters that govern the ocean dynamics. POM was used to caracterize the circulation pattern in the study area, analyzing the main influence of wind stress and tide in the generation of currents and the effects occur because of the coastal morphology and the presence of the Island, these factors influence the results indicating a complexity in the ocean currents and the presence of vortices inside the bay of Callao, also tidal propagation manifests in the area of the port of Callao, generating currents ebb and flow. In this way, knowing the ocean circulation in the Callao and Miraflores bays, further studies can be made pollutant dispersion, wastewater discharges, accidental spills of substances, and also sediment transport studies produced by the presence of Rimac and Chillon rivers. Keywords: Marine Circulation, Princeton Ocean Model, Callao y Miraflores bays.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ПАССИВНОЙ ПРИМЕСИ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ АЗОВСКОГО МОРЯ НА ОСНОВЕ УСВОЕНИЯ ДАННЫХ СКАНЕРА MODIS-Aqua В ГИДРОДИНАМИЧЕСКУЮ МОДЕЛЬ, "Фундаментальная и прикладная гидрофизика"

Выполнено гидродинамическое моделирование акватории Азовского моря на основе Princeton Ocean Model при задании атмосферного воздействия по модели SKIRON для периода 2013-2014 гг. На основе совместного анализа результатов численного моделирования и космического мониторинга по данным спутника Aqua (MODIS) исследованы особенности пространственно-временной динамики оптически активной взвеси в Азовском море. Взвешенные вещества различного происхождения проявляется в суммарном индексе поглощения света, или обратного рассеяния света морской водой. Новые алгоритмы применены для определения согласованности данных, полученных методами дистанционного зондирования морской поверхности из космоса, модельных решений и их сочетанием. Комплекс программ реализует алгоритм усвоения данных наблюдений и позволяет выполнять моделирование процесса распространения взвешенных и растворенных веществ основанный на интегрировании уравнения переноса и диффузии. Обсуждаются методы совместного использования информации, дана оценка качества модельного прогноза в зависимости от интервалов усвоения спутниковой информации. Показано, что последовательная схема усвоения данных наблюдений улучшает прогноз распространения взвешенных веществ по модели даже при неинформативных спутниковых изображениях. Численные эксперименты по оценке многоспектральных изображений показали эффективность предложенных в работе алгоритмов.

Influence of Bathymetry on the Performance of Regional Scale Model

<p class="p1"><span class="Apple-converted-space"> </span>A three dimensional ocean circulation model (Princeton Ocean Model) is utilised to study the thermohaline variability of the eastern Arabian Sea associated with changes in the three input bathymetry data sets, viz. ETOPO5 (E5), Modified ETOPO5 (ME5) and ME5 further modified based on actual fine resolution data collected using Multibeam echo-sounder (MEN5). The temperature and salinity measurements made onboard INS Sagardhwani for the period July 2000 is utilised to validate the model. Simulations of temperature using Princeton Ocean Model show good improvement in the coastal region with MEN5 bathymetry data (RMS error of 0.71 °C and correlation coefficient of 0.98). The study highlights the choice of fine resolution bathymetry data in the simulation of nearshore processes, where bathymetry is very complex.</p>

Numerical simulation on Bay of Bengal's response to cyclones using the Princeton ocean model

ABSTRACT This study used the Princeton ocean model (POM) which includes second-order turbulent closure scheme to investigate the fluid dynamics of the Bay of Bengal (BoB) in the upper ocean's response to a cyclone. The model uses an orthogonal curvilinear grid and 26 sigma levels in conformity with realistic bottom topography. The model is forced with wind and heat plus salinity fluxes as surface forcing to simulate the BoB's response during a cyclone. In order to provide the realistic cyclonic vortex the model as input, the synthetic cyclonic vortex is generated and superimposed on the QSCAT/NCEP blended ocean wind fields. Analyses of results show significant sea surface temperature (SST) cooling on both sides of the storm track. This cooling could be attributed to the strong cyclonic winds, surface divergence and upwelling. However, less commonly observed features such as a leftward bias in SST cooling due to the relatively slower motion of TC and southward moving coastal boundary currents are also reported in this study. Model SST is compared with the observed Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Microwave Imager (TMI) filled up SST for the evaluation of the model's performance. Moreover, not only sea surface cooling but subsurface warming due to intense downwelling and coastal jet parallel to the coast were also observed in the model's simulation. The mixed layer depth (MLD) variation is revealed by the model. MLD deepening due to the convergence of near surface flow at the periphery of the cyclone is observed; however, beneath the cyclone centre, in the direction of the track the upsloping of isotherms due to the surface divergence and upwelling causes the shoaling of the MLD. Modeled surface currents are compared with 5-day interval OSCAR (Ocean Surface Current Analyses - Real time) surface currents, which are not very coherent, though some of the important features like higher values of boundary layer currents are captured. However, strong near surface, asymmetrical responses such as divergent currents in the open oceanic region are reflected by the model but when the cyclone approaches the coast the current patterns do not show the right bias due to interaction with the coast.

Prediksi Perubahan Arus Akibat Reklamasi pada Pangkal Breakwater Barat Pelabuhan Tanjung Emas Semarang dengan Pendekatan Model Matematik

Kebutuhan lahan dan dermaga, Pelindo III Tanjung Emas Semarang berencana melakukan reklamasi seluas 22,02 Ha menempel di sebelah barat pangkal break water barat pelabuhan. Daratan baru hasil reklamasi akan merubah bentuk garis pantai, maka dipastikan akan merubah pola arus yang selanjutnya berakibat pada pola transport sedimen dan sedimentasinya. Penelitian ini bertujuan untuk mempredikasikan pengaruh reklamasi tersebut di atas terhadap pola arus di perairan sekitar Pelabuhan Tanjung Emas Semarang, sehingga dapat dilakukan antisipasi dampak lanjutan yang mungkin terjadi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kuantitatif denganpendekatan pemodelan matematis. Data arus diperoleh melalui pengukuran menggunakan ADCP dan data pasut diperoleh dari pengamatan palem pasut. Sedangkan data batimetri diambil dari data hasil pengukuran yang dilakukan oleh Pelindo III sebelumnya.Model hidrodinamika yang digunakan dalam penelitian ini adalah model POM (the Princeton Ocean Model) untuk kasus model 2D. Hasil penelitian menunjukan pola arus di perairan pelabuhan Tanjung Emas dan sekitarnya dipredikasikan tidak mengalamai perubahan yang signifikan dengan adanya reklamasi seluas 22 Ha di pangkal break water barat pelabuhan tersebut. Namun demikian arus menjadi sangat lambat hingga kurang dari 0,1 m/det tepat disisi barat lahan reklamasi sehingga berpotensi terjadinya sedimentasi di lokasi tersebut. Demikian juga tepat di sebelah timur lahan reklamasi, arus saat pasang masuk ke kolam labuh dengan kecepatan 0,2 m/det dan keluar saat surut dengan kecepatan 0,06 m/det sehingga berpotensi terjadi sedimentasi di sisi barat kolam labuhKata Kunci: Pelabuhan, Pelindo, Arus, Reklamasi, Tanjung MasPelindo III Tanjung Emas Semarang planned reclamation area of 22.02 ha on the west base of the west break water to Tmeet the needs of the land and pier. The new land reclamation will change the coastline, then it certainly will change the current pattern which in turn resulted in sediment transport and sedimentation patterns. The research was conducted to determinethe reclamation effect to the current in the waters around the Tanjung Emas Port Semarang, so it can be anticipatted the continued impact that may occur. The method used in this research is quantitative method with a mathematical modeling approach. Current was measured using ADCP and the tide was observed by tide gauge While the bathymetric taken from data which measured by Pelindo III earlier. Hydrodynamic model used in this study is a model POM (the Princeton Ocean Model) for the case of 2D models. The results showed that the current in the waters of Tanjung Emas harbor and surrounding predicated not experiencing a significant change in the reclamation area of 22 hectares at the base of the break water west of the port. However, the current becomes very slow to less than 0.1 m / s in the west side of reclaimed land, so it potential occurrence of sedimentation in these locations. Likewise, just east of land reclamation, the current flows into the pond at a speed of 0.2 m / s and out with a speed of 0.06 m / s, so it potential occurrence of sedimentation.Keywords: Port, Pelindo, Currents, Reclamation, Tanjung Mas