Gelombang merupakan suatu fenomena naik-turunnya permukaan laut, dimana energinya bergerak dari suatu wilayah pembentukan gelombang ke arah pantai. Kata gelombang umumnya digunakan untuk gelombang yang dibangkitkan oleh angin. Gelombang yang dibangkitkan angin terbentuk di perairan dalam kemudian bergerak ke perairan dangkal yang mengalami deformasi (refraksi, difraksi, refleksi) dan pada akhirnya pecah di dekat pantai. Parameter gelombang seperti tinggi, periode, sudut refraksi dan tipe gelombang sangat penting diketahui untuk mempelajari gelombang yang ada di laut. Aktivitas gelombang menentukan transpor sedimen yang terjadi di pantai dan perubahan garis pantai.
Bentuk dari sebuah gelombang dan rentetan diagram yang menunjukkan gerakan partikel-partikel air yang ada di dalam gelombang. Walaupun gelombang bergerak makin maju ke depan, partikel-partikel di dalam gelombang akan meninggalkan jejak yang membentuk lingkaran.
Jejak lingkaran yang dibuat oleh partikel-partikel akan menjadi lebih kecil sesuai dengan makin besarnya kedalaman di bawah permukaan gelombang.
Gelombang memiliki sifat-sifat tertentu yang dapat dipengaruhi oleh 3 bentuk angin :
- Kecepatan angin, umumnya makin kencang angin bertiup maka makin besar gelombang yang terbentuk dan gelombang ini mempuyai kecepatan yang tinggi dan panjang gelombang yang besar.
- Ketika angin sedang bertiup, tinggi, kecepatan dan panjang gelombang seluruhnya cenderung meningkat sesuai dengan meningkatnya waktu pada saat angin pembangkit gelombang mulai bertiup.
- Jarak tanpa rintangan ketika angin bertiup (fetch). Fetch di lautan lebih besar daripada fetch di danau sehingga panjang gelombang yang terbentuk di lautan lebih panjang hingga mencapai ratusan meter.
Klasifikasi gelombang berdasarkan ukuran dan penyebabnya:
- Riak (ripples) / gelombang kapiler (capillary wave) dengan panjang gelombang 1,7 m dan periode kurang dari 0,2 detik disebabkan oleh adanya tegangan permukaan dan tiupan angin yang tidak terlalu kuat pada permukaan laut.
- Gelombang angin (wind waves) dengan panjang gelombang sampai kira-kira 130 m dan periode 0,2-9 detik ditimbulkan angin
- Alun (swell) dengan panjang gelombang sampai ratusan meter dan periode 9-15 detik ditimbulkan oleh angin yang bertiup lama
- Gelombang pasang surut (tidal wave) dengan panjang gelombang ribuan kilometer dengan periode 12,5 jam, 25 jam dan seterusnya oleh fluktuasi gaya gravitasi matahari dan bulan.
Pengukuran parameter gelombang dapat dilakukan secara visual maupun dengan instrumen. Pengukuran secara visual biasanya hanya dapat dilakukan pada kondisi sesaat, biasanya alat yang digunakan adalah View Box (sudut refraksi), papan berskala (tinggi gelombang) dan stop watch untuk pengukuran periode gelombang. Pengukuran parameter gelombang dengan instrumen wave gauge yang didasarkan pada perubahan tekanan pada kolom air yang nantinya akan dikonversi menjadi parameter tinggi dan periode gelombang. Manfaat mempelajari gelombang adalah dalam perencanaan wilayah pantai (pelabuhan dan bangunan pantai lainnya), pariwisata (surfing), sumber energi alternatif, dan untuk budidaya perikanan (rumput laut) dsb.
Altimetri adalah salah satu teknik untuk mengukur ketinggian gelombang laut pada koordinat tertentu. Satelit altimetry mengambil data pada waktu tertentu dengan menggunakan radar mengelilingi angkasa dari satelit antena ke permukaan laut dan dikembalikan lagi ke satelit penerima. Pada tahun 1970 altimetri mulai melakukan pengukuran data fisik, kimia, keadaan dinamis dari daratan lautan, atmosfer dan biosphere. Beberapa satelit yang telah diluncurkan oleh altimetry dianteranya adalah ERS (1991-1996), Topex atau Poseidon (sejak 1992), ERS-2 (sejak 1995), dan Jason-1. Satelit-satelit ini menyediakan data lokasi, pengumpulan data, mengukur suhu, konsentrasi klorofil dan kecepatan angin di permukaan laut. Pengamatan secara umum untuk memahami secara lebih baik dari kejadian di lautan, iklim dalam waktu yang lampau ataupun waktu yang akan datang.
