भौतिक समुद्र विज्ञान
भौतिक समुद्र विज्ञान समुद्र को एक घूर्णनशील, स्तरीकृत तरल के रूप में मानता है, यह वर्णन करता है कि कैसे गर्मी, नमक और संवेग इसकी घनत्व संरचना को निर्धारित करते हैं और सेंटीमीटर से लेकर पूरे बेसिन तक के पैमाने पर धाराओं, तरंगों और मिश्रण को संचालित करते हैं।
Definition
भौतिक समुद्र विज्ञान समुद्र की भौतिक अवस्था और गति का अध्ययन है — इसका तापमान, लवणता और घनत्व क्षेत्र तथा हवा, तापन, शीतलन और पृथ्वी के घूर्णन द्वारा उत्पन्न होने वाली धाराएँ, तरंगें, ज्वार और अशांति।
Scope
यह क्षेत्र समुद्री जल के थर्मोडायनामिक गुणों और अवस्था के समीकरण, जल स्तंभ की ऊर्ध्वाधर थर्मोहेलाइन संरचना, पवन-प्रेरित और घनत्व-प्रेरित (भूस्थैतिक) परिसंचरण, घूर्णनशील प्रवाह की कोरिओलिस-प्रधान गतिशीलता, सतह और आंतरिक गुरुत्वाकर्षण तरंगों, और छोटे पैमाने की अशांति और मिश्रण को शामिल करता है जो गर्मी, नमक और ऊर्जा के बजट को पूरा करते हैं।
Sub-topics
Core questions
- समुद्री जल के घनत्व और जल स्तंभ के स्थिर स्तरीकरण को निर्धारित करने के लिए तापमान और लवणता कैसे संयुक्त होते हैं?
- बड़े पैमाने की समुद्री धाराएँ निरंतर दबाव की रेखाओं के पार बहने के बजाय लगभग उनके साथ-साथ क्यों बहती हैं?
- सतह की हवाएँ और पृथ्वी का घूर्णन बेसिन-स्केल गाइर और सीमा धाराओं को कैसे व्यवस्थित करते हैं?
- ऊर्जा बड़े पैमाने की धाराओं और तरंगों से छोटे पैमाने तक कैसे स्थानांतरित होती है जहाँ यह मिश्रण द्वारा नष्ट हो जाती है?
Key theories
- भूस्थैतिक संतुलन
- सीमाओं से दूर और बड़े पैमाने पर, क्षैतिज दबाव-प्रवणता बल कोरिओलिस बल द्वारा संतुलित होता है, इसलिए धाराएँ आइसोबार के साथ बहती हैं और घनत्व और समुद्री-सतह ऊंचाई क्षेत्रों के ढलान से अनुमानित की जा सकती हैं।
- एकमैन परिवहन और पंपिंग
- पवन तनाव से घर्षण, घूर्णनशील सीमा परत के माध्यम से कार्य करते हुए, हवा के समकोण पर एक शुद्ध द्रव्यमान परिवहन को संचालित करता है, जिसका अभिसरण और अपसरण पानी को लंबवत रूप से पंप करता है और आंतरिक परिसंचरण को मजबूर करता है।
- समुद्री जल की अवस्था का समीकरण
- तापमान, लवणता और दबाव पर घनत्व की अरेखीय निर्भरता उत्प्लावकता, स्तरीकरण और कैबलिंग और थर्मोबारिसिटी जैसी घटनाओं को नियंत्रित करती है, और समुद्री जल के लिए अंतर्राष्ट्रीय थर्मोडायनामिक मानक में संहिताबद्ध है।
Clinical relevance
भौतिक समुद्र विज्ञान समुद्र-वायुमंडल युग्मन, समुद्री नेविगेशन और परिचालन पूर्वानुमान, प्रदूषकों और लार्वा के फैलाव, और अपतटीय और तटीय इंजीनियरिंग के डिजाइन के माध्यम से मौसम और जलवायु पूर्वानुमान को आधार प्रदान करता है, जिससे समुद्री जल गति का भौतिकी समाज के लिए व्यापक रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है।
History
मात्रात्मक भौतिक समुद्र विज्ञान चैलेंजर अभियान (1872-1876) और बीजेर्कनेस, एकमैन और स्वेर्ड्रप के बीसवीं सदी की शुरुआत के गतिशील कार्य से विकसित हुआ। स्वेर्ड्रप, स्टॉमेल और मुंक द्वारा पवन-प्रेरित परिसंचरण के मध्य-शताब्दी के सिद्धांतों, जिसके बाद उपग्रह अल्टीमेट्री और आर्गो जैसे वैश्विक फ्लोट सरणियों ने इस क्षेत्र को एक मात्रात्मक, अवलोकन-समृद्ध विज्ञान में बदल दिया।
Key figures
- Vagn Walfrid Ekman
- Harald Sverdrup
- Henry Stommel
- Walter Munk
Related topics
Seminal works
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- vallis2017
Frequently asked questions
- समुद्र में लवणता तापमान जितनी ही महत्वपूर्ण क्यों है?
- तापमान और लवणता दोनों समुद्री जल के घनत्व को नियंत्रित करते हैं, और ठंडे ध्रुवीय जल में लवणता अक्सर हावी होती है; वे मिलकर यह निर्धारित करते हैं कि पानी कहाँ डूबता है, जल स्तंभ कैसे स्तरीकृत होता है, और कौन से जल द्रव्यमान बनते हैं।
- समुद्री धाराएँ सीधे नीचे की ओर बहने के बजाय क्यों मुड़ती हैं?
- पृथ्वी का घूर्णन कोरिओलिस प्रभाव उत्पन्न करता है, जो गतिमान पानी को विक्षेपित करता है और, दबाव प्रवणता के साथ संतुलन में, बड़े पैमाने की धाराओं को निरंतर दबाव की रेखाओं के पार बहने के बजाय लगभग उनके समानांतर बहने के लिए प्रेरित करता है।