Fisika di Balik Ombak Teahupo'o Layak Olimpiade

Saat Olimpiade berlangsung dengan sungguh-sungguh minggu ini, tidak semua perhatian terfokus pada kota tuan rumah, Paris. Para penggemar selancar menuju Tahiti, yang terletak setengah dunia jauhnya di Polinesia Prancis.

Mengapa? Selain pantai Prancis yang menyerupai danau pada saat ini, di pantai barat daya Tahiti-Iti terdapat ombak yang tidak ada duanya di planet ini: Teahupo'o, yang jika diterjemahkan agak menyeramkan berarti “tempat tengkorak.”

Ombak ini unik karena cara pecahnya. Bagian bawah ombak tampak turun di bawah permukaan laut, sedangkan bagian atas terlipat secara dramatis sehingga menciptakan bentuk yang hampir sempurna seperti dalam kartun.

TERKAIT: Ombak Buatan Manusia untuk Kompetisi Selancar Olimpiade yang Lebih Baik

Berat air di bibir ombak yang menukik dan risiko cedera atau kematian bagi peselancar yang berada di posisi salah menjadikan ombak ini salah satu ombak terberat di dunia (dalam kedua arti kata tersebut).

Untuk memahami mengapa gelombang pecah seperti ini, kita perlu mulai dengan batimetri: bentuk dasar laut yang memengaruhi gelombang saat mendekati pantai. Di Teahupo'o, kombinasi berbagai faktor berperan.

Gelombang yang unik

Ombak yang tiba di Teahupo'o umumnya berasal dari sistem badai “roaring forties” yang dahsyat di selatan Selandia Baru. Saat ombak mencapai Tahiti, ombak tersebut telah berubah menjadi gelombang besar yang teratur, dengan ketinggian gelombang dua hingga lima meter dan periode 14 hingga 20 detik di antara gelombang berikutnya.

Jenis gelombang berperiode panjang ini biasanya mulai berinteraksi dengan dasar laut pada kedalaman sekitar 200 meter. Di sebagian besar pantai, kedalaman ini terjadi hingga beberapa kilometer lepas pantai. Namun di Teahupo'o, kedalamannya jauh lebih dekat, hanya beberapa ratus meter.

Perubahan kedalaman yang cepat ini memaksa gelombang menjadi “bergelombang” dengan sangat cepat – kecepatan gelombang melambat, jarak antar gelombang menyempit dan tinggi gelombang meningkat.

Perubahannya begitu mendadak sehingga gelombang masih sangat linier – gelombang belum sempat mengembangkan puncak yang runcing dan palung yang datar (bagian terendah gelombang) yang merupakan ciri gelombang di perairan dangkal.

Ombak yang pecah di lereng curam seperti ini biasanya akan runtuh, pecah di tengah ombak dan menciptakan kekacauan yang tidak dapat diatasi. Namun, hal ini tidak terjadi.

Pada kedalaman sekitar sepuluh meter, paparan yang lebih datar di terumbu memungkinkan gelombang menjadi stabil dan “berdiri” dengan permukaan depan yang curam sebelum akhirnya pecah saat terumbu naik lagi.

Dan itu benar-benar pecah. Karena sifat linearnya, ada lebih banyak air di puncak (bagian di atas air) daripada kebanyakan gelombang, dan palung yang lebih dalam di depan.

Hal ini menyebabkan karakteristik ombak di bawah permukaan laut di Teahupo'o pecah, dengan bibir ombak yang terbalik hanya setengah dari tinggi ombak, dan semburan udara terkompresi yang keluar dari laras ombak setelah pecah.

Makin besar ombaknya, makin dekat ke lereng lepas pantai yang curam, dan makin ekstrem pula terjunannya.

Surga bagi peselancar profesional

Sejumlah fitur unik lainnya turut membentuk cara ombak pecah di Teahupo'o – dan apa yang membuatnya begitu menantang sebagai ombak selancar.

Saluran yang dalam membentang di sepanjang paparan terumbu yang dangkal. Ombak tidak pecah di area yang lebih dalam ini, sehingga memungkinkannya untuk terbelah – pecah ke satu arah (dalam hal ini ke arah kiri yang menghadap ke pantai) – dan memungkinkan peselancar untuk menunggangi ombak sebelum akhirnya menutup ke terumbu yang dangkal.

Bagian dari terumbu karang yang dangkal meluas ke lepas pantai, ke celah terumbu karang. Daerah dangkal ini membelok dan memfokuskan energi gelombang dari bagian gelombang yang lebih lebar dan lebih dalam kembali ke gelombang pecah. Hal ini terjadi terutama pada gelombang yang lebih mengarah ke barat, sehingga meningkatkan intensitas gelombang pecah.

Selain itu, gelombang Teahupo'o pecah dalam arah yang hampir berlawanan dengan angin pasat yang bertiup, sehingga permukaan gelombang tetap halus.

Rentang pasang surut yang rendah juga membatasi waktu terumbu karang terlalu dalam atau terlalu dangkal untuk berselancar. Ombak berada di dekat celah terumbu karang Passa Hava'e, yang membantu gelombang tersebut fokus dan pecah. Namun karena tidak berada tepat di celah tersebut, gelombang tidak terpengaruh oleh pasang surut yang tinggi atau arus yang disebabkan oleh gelombang.

Model gelombang generasi baru yang mensimulasikan gelombang individual, bukan hanya kepadatan energi rata-rata, memberikan wawasan tentang apa yang menciptakan gelombang pecah seperti Teahupo'o (lihat gambar di bawah). Model-model ini memberikan wawasan tentang apa yang terjadi saat gelombang membentuk beting dan membias (membelok dan fokus) di atas dasar laut saat mendekati titik pecah.

Mereka juga secara signifikan meningkatkan pemahaman kita tentang apa yang membuat ombak selancar tertentu menjadi unik. Ini dapat membantu dalam menilai potensi dampak modifikasi manusia atau alam terhadap lingkungan.

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan oleh Tom Shand pada Universitas Auckland, Waipapa Taumata RauBaca artikel aslinya di sini.