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विज्ञान

महासागर, ज्वार-भाटा और बदलते तट

तट गतिशील जल, अवसाद और भूमि का मिलन है। तरंग, धारा और ज्वार अलग पहचानें, फिर दो कागजी रिकॉर्ड से समझें कि जलस्तर और तट का आकार अलग कारणों से क्यों बदलते हैं।

PLS फाउंडेशन द्वारा · · 6 मिनट पढ़ाई, और अभ्यास

इस पाठ के अंत तक: इन प्रक्रियाओं को समझाएँ, समान संदर्भ से ज्वारीय परास निकालें और छोटे रिकॉर्ड की सीमाएँ पहचानते हुए तटीय अवसाद का हिसाब मिलाएँ।

यह विषय सीधे पढ़ें, या शृंखला अपनाएँ: वायु, मानसून, जलवायु और तट

मुख्य विचार

तरंगें विक्षोभ पहुँचाती हैं, धाराएँ पानी का परिवहन करती हैं, और ज्वार मुख्यतः चंद्रमा तथा सूर्य से प्रेरित आवर्ती समुद्र-स्तर गति है। तट का आकार निश्चित क्षेत्र में आते, जाते और बचे अवसाद के संतुलन पर भी निर्भर है।

1. महासागरीय जल के गुण बदल सकते हैं

समुद्री जल में घुले लवण होते हैं। वाष्पीकरण पानी के अणु हटाता और अधिकांश घुले लवण छोड़ता है, इसलिए लवणता बढ़ सकती है। वर्षा तथा नदी प्रवाह सतही जल को तनु कर सकते हैं। ये प्रक्रियाएँ हैं; मापी लवणता मिश्रण और परिवहन पर भी निर्भर है। मानसूनी नदी जल पाने वाले भारतीय ज्वारनदमुख को केवल वाष्पीकरण से नहीं समझ सकते। लवणता सांद्रता है, पूरे महासागर के लवण की कुल मात्रा नहीं।

तापमान और लवणता घनत्व बदलते हैं; गहराई में दाब भी महत्त्वपूर्ण है। तुलनीय दशाओं में ठंडा समुद्री जल सामान्यतः अधिक सघन और घुला नमक बढ़ने से घनत्व अधिक होता है। घनत्व अंतर ऊर्ध्वाधर तथा क्षैतिज परिसंचरण में सहायक हैं। सतही पवन संवेग देती है, पृथ्वी का घूर्णन गति मोड़ता और महाद्वीप मार्ग सीमित करते हैं। वास्तविक परिसंचरण इन प्रभावों को मिलाता है; “गर्म जल ऊपर उठता है” का अकेला तीर हर धारा नहीं समझाता।

स्रोत: एनसीईआरटी: जल और जलीय चक्र ↗ · एनसीईआरटी: महासागरीय जल की गतियाँ ↗

2. चलती तरंग को धारा से अलग करें

पवन जलसतह को ऊर्जा देती है। तरंग का पैटर्न आगे जाता है, जबकि जलकण मुख्यतः दोलन करते हैं; गहरे पानी में उनके आदर्श मार्ग लगभग वृत्ताकार हैं। इसलिए तट पहुँचे शिखर के लिए उसी जलकण का दूर की पवन से यहाँ तक आना जरूरी नहीं। वास्तविक तरंगों से शुद्ध बहाव भी हो सकता है और साथ में धाराएँ पानी ले जा सकती हैं। “पानी कभी नहीं चलता” गलत सरलीकरण होगा।

उथले जल में तल से संपर्क तरंग की चाल और आकार बदलता है; टूटती तरंग ऊर्जा देती और अवसाद हिलाती है। इसके विपरीत धारा चुनी अवधि में किसी दिशा का शुद्ध जलप्रवाह है। ज्वारीय स्तर बदलने के साथ ज्वारीय धाराएँ होती हैं, पर उनका समय स्थानीय दशा पर निर्भर है। एक शिखर का फोटो धारा की चाल या पूरे दिन का ज्वारीय परास नहीं बता सकता।

कर्नाटक के सेंट मैरी द्वीपों पर समुद्र के किनारे स्तंभाकार चट्टानें और दरारों वाले चट्टानी धरातल।
कर्नाटक के सेंट मैरी द्वीपों के तट पर स्तंभाकार चट्टानें। · Greeshma Pathri Suresh · CC BY-SA 4.0

स्रोत: नोआ: महासागरीय तरंगें कैसे बनती हैं? ↗ · एनसीईआरटी: महासागरीय जल की गतियाँ ↗

3. ज्वार में खगोलीय बल और स्थानीय प्रतिक्रिया जुड़ते हैं

चंद्रमा का गुरुत्व पृथ्वी के अलग हिस्सों पर अलग है: निकट भाग पर केंद्र से अधिक और दूर भाग पर कम खिंचाव है। पूरे ग्रह पर समान खिंचाव के बजाय यह अंतर दो उभार वाले ज्वार मॉडल को समझाता है। सूर्य भी ज्वार उत्पन्न करता है। अमावस्या और पूर्णिमा के पास दोनों प्रभाव सामान्यतः जुड़कर अधिक परास वाले वृहत ज्वार बनाते हैं; अंग्रेजी “spring” का अर्थ यहाँ वसंत ऋतु नहीं है।

चंद्रमा के अर्धचंद्र चरणों के पास संयुक्त प्रभाव सामान्यतः कम परास वाला लघु ज्वार देता है। पूरे जल से ढका आदर्श गोला शुरुआती मॉडल भर है; असली बेसिन में महाद्वीप, बदलती गहराई और अपनी प्रतिक्रिया होती है। स्थान पर चंद्र दिवस में, जिसे सूर्य के बजाय चंद्रमा के सापेक्ष मापते हैं, एक मुख्य उच्च ज्वार, दो लगभग समान या दो असमान उच्च ज्वार हो सकते हैं। इसलिए एक ज्वार सारणी हर भारतीय तटीय नगर पर लागू नहीं होती।

स्रोत: नोआ: ज्वार-भाटे के कारण ↗ · नोआ: वृहत और लघु ज्वार ↗ · नोआ: ज्वार के प्रकार ↗

4. हल उदाहरण: परास और अवशेष अलग हैं

काल्पनिक जलस्तर रिकॉर्ड में निम्न जल 0.6 मीटर और अगला उच्च जल 3.4 मीटर हो, दोनों एक ही स्थिर संदर्भ तल से ऊपर। इस जोड़ी का ज्वारीय परास 3.4 − 0.6 = 2.8 मीटर है। केवल उच्च जल की ऊँचाई परास नहीं। संदर्भ एक मीटर नीचे करने पर मान 1.6 और 4.4 मीटर होंगे; अंतर फिर भी 2.8 मीटर रहेगा।

दूसरे काल्पनिक क्षण में उसी संदर्भ पर खगोलीय पूर्वानुमान 2.5 और अवलोकित स्तर 3.0 मीटर है। अवलोकन से पूर्वानुमान घटाने पर +0.5 मीटर अवशेष मिलता है। पवन और वायुदाब स्तर बदलते हैं, लेकिन घटाव अकेला पूरा कारण नहीं बताता; पूर्वानुमान, समय और मापन की त्रुटियाँ भी जाँचनी होंगी। ये काल्पनिक मान तुलना सिखाते हैं, ज्वार पूर्वानुमान या नौवहन सूचना नहीं हैं।

स्रोत: नोआ: ज्वार पर स्थानीय प्रभाव ↗ · नोआ: ज्वार के प्रकार ↗

5. तट पड़ोसी स्थानों से जुड़ा है

तट पर तिरछी आने वाली तरंगें तट के समानांतर अवसाद ले जाने वाली धाराएँ उत्पन्न कर सकती हैं। दूसरी गतियाँ तट और दूर की बालू पट्टियों में आदान-प्रदान करती हैं। नदियाँ, कटते कगार और पड़ोसी तट सामग्री दे सकते हैं। दिखने वाला तट जुड़े तंत्र का एक भंडार है। सूखे तट से गई रेत पूरे तंत्र से स्थायी रूप से नहीं गई हो सकती; वह समुद्र की ओर जमा होकर दूसरी दशाओं में लौट सकती है।

परिवहन रोकने वाली संरचना दूसरे स्थान की आपूर्ति बदल सकती है; स्थानीय जमाव पूरे तट में अवसाद बढ़ने का प्रमाण नहीं। तटरेखा की स्थिति जलस्तर और मानचित्र की परिभाषा पर भी निर्भर है। अलग ज्वार के फोटो में तटरेखा बदली दिख सकती है, पर उतनी तटीय सामग्री की हानि सिद्ध नहीं होती। अच्छे प्रमाण में दोहराए माप, स्पष्ट सीमा, संदर्भ तल और अवलोकन अवधि मिलते हैं।

स्रोत: यूएसजीएस: तरंगें, ज्वार और तटीय बदलाव ↗ · यूएसजीएस: तटीय अवसाद बजट ↗

6. हल उदाहरण: हर अवसाद मार्ग का हिसाब

काल्पनिक तटीय खंड में एक वर्ष में तट के साथ 1,000 और नदी से 100 घन मीटर अवसाद आए। उसी वर्ष तट के साथ 800 और अन्य मापे मार्ग से 200 घन मीटर निकलें। तुलनीय स्थूल आयतन और कोई अनमापा हस्तांतरण न मानें तो भंडारण बदलाव 1,000 + 100 − 800 − 200 = +100 घन मीटर है। धनात्मक का अर्थ सीमा के भीतर अधिक अवसाद बचना है, हर बिंदु पर समान वृद्धि नहीं।

यह अवसाद बजट है, इसलिए आते-जाते ज्वारीय पानी को रेत की तरह नहीं जोड़ना चाहिए। ऋणात्मक संतुलन निश्चित खंड से शुद्ध हानि बताएगा। बड़े आगमन-निर्गमन की अनिश्चितता छोटे गणितीय शेष से अधिक हो सकती है। वास्तविक तट समझाने से पहले जाँचें कि अवधि मौसमी बदलाव दर्शाती है और समुद्र की ओर की सीमा कोई महत्त्वपूर्ण आदान-प्रदान छोड़ तो नहीं रही।

अवसाद का बजट जल-स्तर से अलग रखें

एक वर्ष का मार्गअवसाद का आयतन
तट के साथ आगमन +1,000 घन मी
नदी से आगमन +100 घन मी
तट के साथ निर्गमन −800 घन मी
अन्य मापा निर्गमन −200 घन मी
भंडार में बदलाव एक वर्ष में +100 घन मी
काल्पनिक सीमित क्षेत्र: कोई अमापा हस्तांतरण नहीं और स्थूल आयतन तुलनीय हैं। अलग ज्वारीय परास उदाहरण 3.4 − 0.6 = 2.8 मी है; जल की ऊँचाई अवसाद का आयतन नहीं।

स्रोत: यूएसजीएस: तटीय अवसाद बजट ↗ · यूएसजीएस: तरंगें, ज्वार और तटीय बदलाव ↗

अभ्यास करें

अभ्यास: तर्क, गणना और जाँच

  1. कागज पर चलती तरंग, शुद्ध धारा और बदलता ज्वारीय स्तर दिखाएँ; हर एक में क्या चलता या बदलता है लिखें।
  2. एक संदर्भ से काल्पनिक 2.8 m और 0.4 m ऊँचाइयों का परास निकालें।
  3. समान अवधि के काल्पनिक अवसाद आगमन 500 और 80 m³ तथा निर्गमन 650 m³ का हिसाब मिलाएँ।
  4. जाँच: तरंग विक्षोभ पहुँचाती, धारा पानी ले जाती और ज्वारीय स्तर उठता-गिरता है। परास 2.4 m; भंडारण बदलाव −70 m³। भावी तट स्थिति बाद के परिवहन, जलस्तर और सीमा के भीतर अवसाद वितरण पर भी निर्भर है।

अपनी समझ जाँचें

क्या वाष्पीकरण अधिकांश घुला समुद्री नमक भी हटाता है?

नहीं। अधिकांश लवण बचते हैं, इसलिए घोल अधिक सांद्र हो सकता है। मिश्रण और मीठे पानी का आगमन भी महत्त्वपूर्ण हैं।

क्या जलकण को तरंग शिखर के साथ तूफान से तट तक आना होगा?

नहीं। चलता पैटर्न ऊर्जा देता और पानी मुख्यतः दोलन करता है; धाराएँ तथा तरंग-संबंधी बहाव भी पानी ले जा सकते हैं।

क्या वृहत ज्वार एक ऋतु तक सीमित हैं?

नहीं। नाम अमावस्या तथा पूर्णिमा के पास चंद्र-सूर्य के संयुक्त प्रभाव से अधिक ज्वारीय परास बताता है।

क्या संदर्भ तल बदलने से ज्वारीय परास बदलता है?

नहीं, यदि दोनों ऊँचाइयों में एक ही नया संदर्भ हो। समान राशि जोड़ने पर अंतर नहीं बदलता।

क्या +0.5 m अवशेष एक निश्चित कारण सिद्ध करता है?

नहीं। यह पूर्वानुमान से अंतर है; भौतिक प्रभाव और मापन या मॉडल की सीमाएँ जाँचनी होंगी।

क्या एक तट बढ़े और पड़ोसी रेत खोए?

हाँ। जुड़ा परिवहन सामग्री पुनर्वितरित कर सकता है। पुनर्वितरण और शुद्ध आगमन अलग करने के लिए व्यापक बजट चाहिए।

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