Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D, Guru Besar Fisika Oseanografi

Guru Besar Fisika Oseanografi – Senin pagi, tanggal 21 Desember 2020 bertepatan dengan Perayaan Dies Natalis Unesa ke-56, Prodi Fisika kembali mendapatkan tambahan Guru Besar dalam bidang bidang Fisika Oseanografi. Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D, dosen Jurusan Fisika, FMIPA, Unesa adalah arek Suroboyo asli yang lahir pada tanggal 3 Februari 1967.

Riwayat Pendidikan dan Penghargaan Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D

Prof. Tjipto Prastowo, Ph.D menyampaikan pidato Pengukuhan Guru Besar dalam Dies Natalis Unesa ke-56 (Sumber: Dokumentasi Jurusan).

Pidato Pengukuhan Guru Besar yang disampaikan oleh Prof. Tjipto Prastowo, Ph.D berjudul Fisika Oseanografi sebagai Basis untuk Memahami Propagasi Tsunami dan Arus Lintas Indonesia di Wilayah Perairan Indonesia Timur. Pidato ini memaparkan pentingnya studi mitigasi bencana bagi Indonesia, terutama bencana kebumian yang meliputi bencana geologi dan hidro-meteorologi. Sebagaimana diketahui kondisi geologi dan tektonik negara Indonesia memicu kerentanan wilayah dari barat sampai ke timur terhadap potensi bencana kebumian. Menurut data BNPB, dalam kurun waktu 1815–2015, gempa dan tsunami menyebabkan 42% properti (rumah tinggal dan bangunan) rusak dan 57% korban jiwa. Dengan demikian, sangat penting bagi Indonesia untuk melakukan upaya-upaya terstruktur dan terencana dengan baik melalui penelitian kebencanaan yang memberikan kontribusi kepada masyarakat kampus dalam hal pengembangan grup-grup penelitian yang relevan dan kepada masyarakat awam, khususnya yang tinggal di wilayah dengan kerentanan yang tinggi terhadap kemungkinan bencana kebumian dalam hal pengurangan risiko bencana. Semua upaya baik tersebut dapat terwujud apabila alokasi anggaran penelitian untuk bidang kajian mitigasi dan pengelolaan bencana kebumian tersedia dalam jumlah yang lebih besar lagi.

Kegagalan dalam melihat apa yang menjadi penyebab bencana bisa berujung pada kesalahan yang sama yang akan terus terjadi berulang kali tanpa ada telaah kritis dan logis mengapa korban bencana masih saja terjadi. Kesadaran, kesiagaan dan ketangguhan masyarakat terhadap bencana kebumian harus dilatihkan sejak dini melalui pendekatan multi disiplin dan lintas sektoral.

Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D dalam pidato pengukuhan guru besarnya menjelaskan lebih lanjut tentang gravity current sebagai model propagasi tsunami. Gravity current didefinisikan sebagai gerak fluida akibat perbedaan densitas antara fluida tersebut dan lingkungannya. Dalam konteks Fisika Oseanografi, perbedaan densitas bisa disebabkan oleh perbedaan salinitas air laut. Tsunami secara umum memiliki pola rambatan yang sama di seluruh dunia, yaitu rambatan gelombang permukaan air laut dengan kecepatan yang bergantung pada kedalaman laut. Gravity current merambat sepanjang dasar tangki percobaan di laboratorium dengan kecepatan yang ditentukan oleh kedalaman total air (lihat foto percobaan di bawah). Pemberlakuan prinsip learning with analogy (LWA) memberikan peluang penerapan konsep gravity current di laboratorium pada propagasi tsunami di permukaan laut. Oleh karena itu, propagasi tsunami bisa dipelajari dalam skala laboratorium dengan bantuan gravity current sebagai model propagasi tsunami.

Desain Penelitian Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D

Gravity current yang merambat sepanjang dasar tangki percobaan dengan garis putus-putus menunjukkan tinggi maksimum dan minimum sedangkan garis horisontal diantara keduanya menunjukkan kedalaman gravity current (sumber: Prastowo (2010)).

Menurut Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D, kedalaman gravity current sulit ditentukan secara langsung. Dengan demikian, kedalaman gravity current untuk percobaan di laboratorium didefinisikan sebagai rata-rata tinggi maksimum dan minimum dense current yang teramati. Rasio kedalaman gravity current terhadap kedalaman total selalu memenuhi h/H < 0,5 yang merupakan indikator hilangnya sebagian energi mekanik akibat friksi sepanjang dasar tangki dan proses turbulensi. Lebih lanjut, kecepatan gravity current lebih mudah ditentukan melalui pengamatan percobaan di laboratorium. Pada umumnya, parameter ini dilaporkan dalam bentuk kecepatan tak-berdimensi (non-dimensional speed) yang harganya sekitar 0,5.

Riset model propagasi tsunami berbasis aproksimasi long-wave speed atau shallow-water bersama dengan sejumlah mahasiswa dan dosen Jurusan Fisika telah dilaksanakan sejak beberapa tahun lalu dengan luaran riset yang telah dipublikasikan di jurnal nasional Sinta 2, prosiding konferensi internasional terindeks Scopus (JPCS-IOP) dan jurnal internasional bereputasi terindeks Thomson-Reuters dan Scopus.

Lebih lanjut, Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D juga menyampaikan bahwa posisi Indonesia adalah strategis karena berada di persimpangan jalur aliran air laut dari Samudera Pasifik menuju Samudera Hindia melalui beberapa selat di wilayah timur Indonesia yang dikenal sebagai Arus Lintas Indonesia (Arlindo). Transportasi air laut tersebut bisa mempengaruhi sirkulasi laut dan dinamika iklim dalam skala lokal, regional dan global. Dalam konteks ini, konsep gravity current bisa juga dimanfaatkan sebagai model Arlindo. Sekali lagi, prinsip LWA memberikan peluang penerapan gravity current di laboratorium pada debit Arlindo di wilayah perairan Indonesia timur. Oleh karena itu, Arlindo bisa dipelajari dalam skala laboratorium dengan bantuan gravity current.

Dalam konteks tersebut di atas, gravity current digunakan untuk estimasi volume transport melewati selat penghubung antara dua laut dengan beda karakteristik, dimana proses mixing diprediksi mereduksi volume transport sebesar 13% dari maximal exchange yang mungkin. Semua hasil percobaan yang telah dilakukan dengan variasi geometri dan dimensi model selat memberikan batas atas 87% dari maximal exchange yang diijinkan oleh teori hidrolik internal.

Sampai saat ini, belum ada penelitian yang komprehensif dengan memadukan pengukuran langsung di lapangan, teori dan konfirmasi percobaan di laboratorium yang dilakukan untuk estimasi debit Arlindo berdasarkan teori hidrolik internal yang diterapkan untuk choked flow. Estimasi debit Arlindo untuk melihat level akurasi prediksi teori hidrolik internal berupa maximal volume exchange sebagai batas atas volume transport perlu diuji untuk selat-selat di wilayah perairan Indonesia timur, misalnya Selat Makasar, Selat Lifamatola, Selat Lombok, Selat Ombai, Selat Sumba, dan Laut Timor. Fokus perhatian penelitian Arlindo di wilayah perairan Indonesia timur tersebut adalah apakah reduksi volume transport mendekati 13% ataukah tidak. Tidak menutup kemungkinan, choked flow seperti itu juga bisa dijadikan basis untuk estimasi debit aliran air melewati selat-selat di wilayah perairan Indonesia barat.

Selama hampir lebih dari satu dekade terakhir, Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D menggeluti bidang Fisika Oseanografi dan secara aktif menyuarakan ide-ide penelitian terkait dinamika gravity current, studi mitigasi bencana dan pengelolaan bencana kebumian di lingkungan sivitas akademik Jurusan Fisika, FMIPA Unesa.

Pada bagian akhir pidato akademiknya, Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D menyampaikan bahwa Fisika Oseanografi dalam perspektif negara maritim Indonesia memainkan peran penting sekurangnya untuk dua aspek. Fisika Oseanografi melalui telaah dinamika gravity current sebagai model propagasi tsunami memberi solusi alternatif yang melengkapi bidang kajian studi kebencanaan di wilayah Indonesia yang rentan terhadap bencana kebumian baik bencana geologi maupun hidro-meteorologi. Selain itu, Fisika Oseanografi melalui telaah dinamika gravity current sebagai model aliran Arlindo memberi peluang mengenal lebih baik aliran air laut melalui selat-selat di wilayah perairan Indonesia timur.

Untuk capaian yang membahagiakan dan membanggakan ini, Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D mengucapkan terimakasih tulus yang sebesar-besarnya pada semua pihak, siapapun dan dimanapun, yang telah berkontribusi secara signifikan pada jenjang karir akademik beliau. Ucapan terimakasih diberikan kepada pimpinan Universitas Negeri Surabaya, Fakultas MIPA, dan Jurusan Fisika yang telah memberikan dukungan tanpa henti selama ini. Tak lupa juga ucapan terimakasih untuk seluruh kolega di Jurusan Fisika yang mengikuti perjalanan karir beliau sejak awal hingga kini. Sungguh pencapaian ini bukanlah sekedar kerja individu, melainkan kerja tim dari berbagai komponen yang sangat solid. Sebagai komponen terpenting dalam hidup beliau, Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D mempersembahkan capaian akademik ini untuk Ibu Nila Khusnul Khotimah, isteri yang selalu dengan setia dan sabar dalam memberikan dukungan lahir dan batin serta kasih sayang yang tiada habisnya.

Prof. Tjipto Prastowo, Ph.D. bersama isteri, Ibu Nila Khusnul Khotimah (Sumber: Dokumentasi Unesa).

Jurusan Fisika dengan bangga dan berbahagia menyambut Guru Besar baru dalam bidang Fisika Oseanografi untuk memperkuat lini depan pengajaran, penelitian dan publikasi ilmiah: Profesor Tjipto Prastowo, Ph.D. Jayalah Fisika, FISIKA JAYA. (ma)