ज्वार और ज्वारीय गतिकी
चंद्रमा और सूर्य का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव समुद्र के उठने और गिरने की एक अनुमानित लय उत्पन्न करता है, लेकिन यह समुद्री घाटियों का आकार और पृथ्वी का घूर्णन है जो उस बल को तट पर देखे गए ज्वार की समृद्ध विविधता में बदल देता है।
Definition
ज्वार समुद्र के स्तर का आवधिक उतार-चढ़ाव है जो चंद्रमा और सूर्य के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के साथ-साथ पृथ्वी के घूर्णन के कारण होता है; ज्वारीय गतिकी इस बात का अध्ययन है कि ये बल समुद्र की गति को कैसे संचालित करते हैं।
Scope
यह विषय ज्वार-उत्पादक बलों की गुरुत्वाकर्षण उत्पत्ति, ज्वार के संतुलन और गतिशील सिद्धांतों, ज्वारीय भविष्यवाणी के लिए उपयोग किए जाने वाले हार्मोनिक घटकों, समुद्री घाटियों में घूर्णनशील ज्वारीय प्रणालियों (एम्फिड्रोम) के निर्माण, उथले समुद्रों में ज्वार के प्रवर्धन, और परिणामी ज्वारीय धाराओं को शामिल करता है।
Core questions
- कौन से गुरुत्वाकर्षण बल ज्वार उत्पन्न करते हैं?
- संतुलन सिद्धांत वास्तविक ज्वार की भविष्यवाणी करने में विफल क्यों रहता है, और गतिशील सिद्धांत क्या जोड़ता है?
- हार्मोनिक घटकों से ज्वार की भविष्यवाणी कैसे की जाती है?
- ज्वारीय सीमा और समय स्थान-स्थान पर इतना भिन्न क्यों होता है?
Key theories
- ज्वार-उत्पादक बल और संतुलन ज्वार
- पृथ्वी पर चंद्रमा और सूर्य के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव और कक्षीय त्वरण के बीच का अंतर ज्वार-उत्पादक बल उत्पन्न करता है, जिनकी आदर्श प्रतिक्रिया संतुलन ज्वार है।
- गतिशील सिद्धांत और एम्फिड्रोमिक प्रणालियाँ
- चूंकि महासागर तुरंत प्रतिक्रिया नहीं दे सकता है, ज्वार तरंगों के रूप में फैलता है जो, कोरिओलिस बल द्वारा विक्षेपित और घाटियों द्वारा बाधित, लगभग शून्य सीमा के एम्फिड्रोमिक बिंदुओं के चारों ओर घूमते हैं।
Mechanisms
चंद्रमा और सूर्य गुरुत्वाकर्षण बल लगाते हैं जो पृथ्वी पर भिन्न होते हैं, जिससे ज्वारीय उभार उत्पन्न होते हैं; जैसे-जैसे पृथ्वी घूमती है और पिंड परिक्रमा करते हैं, ये बल ज्वारीय तरंगों को संचालित करते हैं जो समुद्री घाटियों से होकर यात्रा करती हैं। तटरेखाओं द्वारा बाधित और कोरिओलिस बल द्वारा मोड़ी गई, तरंगें घूर्णनशील एम्फिड्रोमिक प्रणालियाँ बनाती हैं, और उथले समुद्रों और खाड़ियों में अनुनाद नाटकीय रूप से सीमा को बढ़ा सकता है।
Clinical relevance
ज्वारीय भविष्यवाणी नेविगेशन, बंदरगाह संचालन और तटीय इंजीनियरिंग के लिए आवश्यक है; ज्वारीय धाराएँ प्रदूषकों और पोषक तत्वों को फैलाती हैं, मिश्रण को संचालित करती हैं, ऊर्जा ले जाती हैं जिसे बिजली के लिए काटा जा सकता है, और तटीय बाढ़ जोखिम को निर्धारित करने के लिए तूफान के उछाल के साथ जुड़ती हैं।
History
न्यूटन ने ज्वार-उत्पादक बल और संतुलन ज्वार की व्याख्या की; लाप्लास ने गतिशील ज्वारीय समीकरणों को प्रतिपादित किया, जॉर्ज डार्विन ने हार्मोनिक विश्लेषण विकसित किया, और केल्विन (विलियम थॉमसन) ने पहली ज्वार-भविष्यवाणी मशीनें बनाईं, जिससे आज भी उपयोग की जाने वाली सटीक ज्वारीय भविष्यवाणी स्थापित हुई।
Key figures
- Isaac Newton
- Pierre-Simon Laplace
- George Darwin
- William Thomson
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Frequently asked questions
- आमतौर पर दिन में दो बार उच्च ज्वार क्यों आते हैं?
- ज्वार-उत्पादक बल पृथ्वी के चंद्रमा की ओर वाले हिस्से और विपरीत हिस्से दोनों पर पानी के उभार पैदा करते हैं, इसलिए जैसे-जैसे ग्रह घूमता है, अधिकांश तट हर दिन दो उच्च और दो निम्न ज्वार से गुजरते हैं।
- वृहत् और लघु ज्वार का क्या कारण है?
- जब सूर्य और चंद्रमा संरेखित होते हैं, तो उनके ज्वारीय बल मिलकर बड़े वृहत् ज्वार देते हैं; जब वे समकोण पर होते हैं, तो बल आंशिक रूप से रद्द होकर छोटे लघु ज्वार देते हैं, जो लगभग हर दो सप्ताह में चक्रित होते हैं।