कौन सा खगोलीय पिंड ज्वार-भाटा के उतार-चढ़ाव का कारण बनता है? चंद्रमा किस प्रकार पृथ्वी के समुद्रों और महासागरों में ज्वार-भाटा उत्पन्न करता है। न्यूटन के सिद्धांत द्वारा ज्वार-भाटा की व्याख्या

ब्रिटिश फ़ोटोग्राफ़र माइकल मार्टन ने ब्रिटिश समुद्र तट को समान कोणों से कैप्चर करते हुए मूल तस्वीरों की एक श्रृंखला बनाई, लेकिन अंदर अलग समय. एक गोली उच्च ज्वार पर और एक गोली कम ज्वार पर।

यह काफी असामान्य निकला, और परियोजना की सकारात्मक समीक्षाओं ने सचमुच लेखक को पुस्तक प्रकाशित करना शुरू करने के लिए मजबूर कर दिया। "सी चेंज" नामक पुस्तक इस वर्ष अगस्त में प्रकाशित हुई थी और दो भाषाओं में जारी की गई थी। माइकल मार्टन को तस्वीरों की अपनी प्रभावशाली श्रृंखला बनाने में लगभग आठ साल लग गए। उच्च और निम्न जल के बीच का समय औसतन छह घंटे से अधिक होता है। इसलिए, माइकल को केवल कुछ शटर क्लिक के समय से अधिक समय तक प्रत्येक स्थान पर रुकना पड़ता है। लेखक लंबे समय से ऐसे कार्यों की एक श्रृंखला बनाने के विचार का पोषण कर रहा था। वह इस बात की खोज में थे कि मानवीय प्रभाव के बिना, फिल्म में प्रकृति में होने वाले परिवर्तनों को कैसे महसूस किया जाए। और यह मुझे संयोग से, तटीय स्कॉटिश गांवों में से एक में मिला, जहां मैंने पूरा दिन बिताया और उच्च और निम्न ज्वार का समय देखा।

पृथ्वी पर जल क्षेत्रों में जल स्तर में आवधिक उतार-चढ़ाव (वृद्धि और गिरावट) को ज्वार कहा जाता है।

उच्च ज्वार के दौरान एक दिन या आधे दिन में देखे गए उच्चतम जल स्तर को उच्च जल कहा जाता है, निम्न ज्वार के दौरान सबसे निचले स्तर को निम्न जल कहा जाता है, और इन अधिकतम स्तर के निशानों तक पहुंचने के क्षण को उच्च स्तर की स्थिति (या चरण) कहा जाता है। क्रमशः ज्वार या निम्न ज्वार। औसत समुद्र स्तर एक सशर्त मूल्य है, जिसके ऊपर उच्च ज्वार के दौरान स्तर के निशान स्थित होते हैं, और निम्न ज्वार के दौरान इसके नीचे स्तर के निशान स्थित होते हैं। यह अत्यावश्यक टिप्पणियों की औसत बड़ी श्रृंखला का परिणाम है।

उच्च और निम्न ज्वार के दौरान जल स्तर में ऊर्ध्वाधर उतार-चढ़ाव तट के संबंध में जल द्रव्यमान के क्षैतिज आंदोलनों से जुड़े होते हैं। ये प्रक्रियाएँ हवा के झोंके, नदी के बहाव और अन्य कारकों से जटिल हो जाती हैं। तटीय क्षेत्र में जल द्रव्यमान की क्षैतिज गतिविधियों को ज्वारीय (या ज्वारीय) धाराएँ कहा जाता है, जबकि जल स्तर में ऊर्ध्वाधर उतार-चढ़ाव को उतार और प्रवाह कहा जाता है। उतार-चढ़ाव से जुड़ी सभी घटनाएं आवधिकता की विशेषता रखती हैं। ज्वारीय धाराएँ समय-समय पर विपरीत दिशा में बदलती रहती हैं, इसके विपरीत, समुद्री धाराएँ, लगातार और एकतरफ़ा रूप से चलती हुई, वायुमंडल के सामान्य परिसंचरण के कारण होती हैं और खुले महासागर के बड़े क्षेत्रों को कवर करती हैं।

उच्च और निम्न ज्वार बदलती खगोलीय, जलविज्ञानीय और मौसम संबंधी स्थितियों के अनुसार चक्रीय रूप से बदलते रहते हैं। ज्वारीय चरणों का क्रम दैनिक चक्र में दो मैक्सिमा और दो मिनिमा द्वारा निर्धारित होता है।

यद्यपि सूर्य ज्वारीय प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उनके विकास में निर्णायक कारक चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव है। पानी के प्रत्येक कण पर ज्वारीय बलों के प्रभाव की डिग्री, पृथ्वी की सतह पर उसके स्थान की परवाह किए बिना, कानून द्वारा निर्धारित की जाती है सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षणन्यूटन.

यह नियम कहता है कि दो भौतिक कण एक-दूसरे को उस बल से आकर्षित करते हैं जो दोनों कणों के द्रव्यमान के गुणनफल के सीधे आनुपातिक और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यह समझा जाता है कि पिंडों का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, उनके बीच पारस्परिक आकर्षण का बल उतना ही अधिक होगा (समान घनत्व के साथ, एक छोटा पिंड बड़े पिंड की तुलना में कम आकर्षण पैदा करेगा)।

नियम का यह भी अर्थ है कि दो पिंडों के बीच जितनी अधिक दूरी होगी, उनके बीच आकर्षण उतना ही कम होगा। चूँकि यह बल दो पिंडों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है, दूरी कारक पिंडों के द्रव्यमान की तुलना में ज्वारीय बल के परिमाण को निर्धारित करने में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है।

पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण आकर्षण, जो चंद्रमा पर कार्य करता है और उसे पृथ्वी के निकट की कक्षा में रखता है, चंद्रमा द्वारा पृथ्वी के आकर्षण बल के विपरीत है, जो पृथ्वी को चंद्रमा की ओर ले जाता है और स्थित सभी वस्तुओं को "उठा" देता है। पृथ्वी पर चंद्रमा की दिशा में.

पृथ्वी की सतह पर चंद्रमा के ठीक नीचे स्थित बिंदु पृथ्वी के केंद्र से केवल 6,400 किमी और चंद्रमा के केंद्र से औसतन 386,063 किमी दूर है। इसके अलावा, पृथ्वी का द्रव्यमान चंद्रमा के द्रव्यमान का 81.3 गुना है। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह पर इस बिंदु पर, किसी भी वस्तु पर कार्य करने वाला पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण से लगभग 300 हजार गुना अधिक है।

यह एक सामान्य विचार है कि चंद्रमा के ठीक नीचे पृथ्वी पर पानी चंद्रमा की दिशा में बढ़ता है, जिससे पानी पृथ्वी की सतह पर अन्य स्थानों से दूर चला जाता है, लेकिन चूंकि चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी की तुलना में बहुत छोटा है, इसलिए ऐसा नहीं होगा इतना भारी वजन उठाने के लिए पर्याप्त हो।
हालाँकि, पृथ्वी पर महासागर, समुद्र और बड़ी झीलें, बड़े तरल पिंड होने के कारण, पार्श्व विस्थापन बलों के प्रभाव में चलने के लिए स्वतंत्र हैं, और क्षैतिज रूप से चलने की कोई भी थोड़ी सी प्रवृत्ति उन्हें गति में डाल देती है। वे सभी जल जो सीधे चंद्रमा के नीचे नहीं हैं, वे पृथ्वी की सतह पर स्पर्शरेखा (स्पर्शरेखीय) रूप से निर्देशित चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण बल के घटक की कार्रवाई के अधीन हैं, साथ ही इसके घटक बाहर की ओर निर्देशित हैं, और ठोस के सापेक्ष क्षैतिज विस्थापन के अधीन हैं। भूपर्पटी.

परिणामस्वरूप, पानी पृथ्वी की सतह के निकटवर्ती क्षेत्रों से चंद्रमा के नीचे स्थित स्थान की ओर बहता है। चंद्रमा के नीचे एक बिंदु पर पानी के जमा होने से वहां ज्वार बनता है। खुले समुद्र में ज्वारीय लहर की ऊंचाई केवल 30-60 सेमी होती है, लेकिन महाद्वीपों या द्वीपों के तटों के पास पहुंचने पर यह काफी बढ़ जाती है।
चंद्रमा के नीचे एक बिंदु की ओर पड़ोसी क्षेत्रों से पानी की आवाजाही के कारण, पृथ्वी की परिधि के एक चौथाई के बराबर दूरी पर इससे दूर दो अन्य बिंदुओं पर पानी का उतार-चढ़ाव होता है। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि इन दो बिंदुओं पर समुद्र के स्तर में कमी के साथ-साथ न केवल चंद्रमा के सामने पृथ्वी के किनारे पर, बल्कि विपरीत दिशा में भी समुद्र के स्तर में वृद्धि होती है।

इस तथ्य को न्यूटन के नियम द्वारा भी समझाया गया है। गुरुत्वाकर्षण के एक ही स्रोत से अलग-अलग दूरी पर स्थित दो या दो से अधिक वस्तुएं, इसलिए, अलग-अलग परिमाण के गुरुत्वाकर्षण के त्वरण के अधीन, एक-दूसरे के सापेक्ष चलती हैं, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के निकटतम वस्तु इसकी ओर सबसे अधिक आकर्षित होती है।

उपचंद्र बिंदु पर पानी चंद्रमा की ओर पृथ्वी के नीचे की तुलना में अधिक मजबूत खिंचाव का अनुभव करता है, लेकिन बदले में पृथ्वी ग्रह के विपरीत दिशा में पानी की तुलना में चंद्रमा की ओर अधिक मजबूत खिंचाव का अनुभव करती है। इस प्रकार, एक ज्वारीय लहर उत्पन्न होती है, जिसे पृथ्वी के जिस तरफ चंद्रमा का सामना करना पड़ता है, उसे प्रत्यक्ष कहा जाता है, और विपरीत दिशा में - उल्टा कहा जाता है। उनमें से पहला दूसरे से केवल 5% अधिक है।

चंद्रमा के पृथ्वी के चारों ओर अपनी कक्षा में घूमने के कारण, किसी स्थान पर लगातार दो उच्च ज्वार या दो निम्न ज्वार के बीच लगभग 12 घंटे और 25 मिनट गुजरते हैं। क्रमिक उच्च और निम्न ज्वार के चरमोत्कर्ष के बीच का अंतराल लगभग होता है। 6 घंटे 12 मिनट दो क्रमिक ज्वारों के बीच 24 घंटे 50 मिनट की अवधि को ज्वारीय (या चंद्र) दिन कहा जाता है।

ज्वार असमानताएँ. ज्वारीय प्रक्रियाएँ बहुत जटिल होती हैं और उन्हें समझने के लिए कई कारकों को ध्यान में रखना पड़ता है। किसी भी स्थिति में, मुख्य विशेषताएं निर्धारित की जाएंगी:
1) चंद्रमा के पारित होने के सापेक्ष ज्वार के विकास का चरण;
2) ज्वारीय आयाम और
3) ज्वारीय उतार-चढ़ाव का प्रकार, या जल स्तर वक्र का आकार।
ज्वारीय बलों की दिशा और परिमाण में कई भिन्नताएं किसी दिए गए बंदरगाह में सुबह और शाम के ज्वार के परिमाण में अंतर को जन्म देती हैं, साथ ही विभिन्न बंदरगाहों में समान ज्वार के बीच भी। इन भिन्नताओं को ज्वारीय असमानताएँ कहा जाता है।

अर्ध-दैनिक प्रभाव. आमतौर पर एक दिन के भीतर, मुख्य ज्वारीय बल के कारण - अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी का घूमना - दो पूर्ण ज्वारीय चक्र बनते हैं।

जब क्रांतिवृत्त के उत्तरी ध्रुव से देखा जाता है, तो यह स्पष्ट होता है कि चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर उसी दिशा में घूमता है जिसमें पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है - वामावर्त। प्रत्येक आगामी क्रांति के साथ, पृथ्वी की सतह पर एक निश्चित बिंदु पिछली क्रांति की तुलना में कुछ देर बाद फिर से सीधे चंद्रमा के नीचे स्थित हो जाता है। इस कारण से, ज्वार के उतार और प्रवाह दोनों में हर दिन लगभग 50 मिनट की देरी होती है। इस मान को चंद्र विलंब कहा जाता है।

आधे महीने की असमानता. इस मुख्य प्रकार की भिन्नता को लगभग 143/4 दिनों की आवधिकता की विशेषता है, जो पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा के घूमने और उसके क्रमिक चरणों से गुजरने से जुड़ी है, विशेष रूप से सहजीवन (नए चंद्रमा और पूर्णिमा) में, यानी। ऐसे क्षण जब सूर्य, पृथ्वी और चंद्रमा एक ही सीधी रेखा पर स्थित होते हैं।

अभी तक हमने केवल चंद्रमा के ज्वारीय प्रभाव को ही छुआ है। सूर्य का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र भी ज्वार को प्रभावित करता है, हालाँकि, यद्यपि सूर्य का द्रव्यमान चंद्रमा के द्रव्यमान से बहुत अधिक है, पृथ्वी से सूर्य की दूरी चंद्रमा की दूरी से इतनी अधिक है कि ज्वारीय बल सूर्य का क्षेत्रफल चंद्रमा के आधे से भी कम है।

हालाँकि, जब सूर्य और चंद्रमा एक ही सीधी रेखा पर होते हैं, या तो पृथ्वी के एक ही तरफ या विपरीत दिशा में (अमावस्या या पूर्णिमा के दौरान), तो उनकी गुरुत्वाकर्षण शक्तियाँ एक ही धुरी पर कार्य करते हुए जुड़ जाती हैं, और सौर ज्वार चंद्र ज्वार के साथ ओवरलैप होता है।

इसी प्रकार, सूर्य का आकर्षण चंद्रमा के प्रभाव से उत्पन्न उतार को बढ़ाता है। परिणामस्वरूप, ज्वार ऊंचे हो जाते हैं और ज्वार निचले, यदि वे केवल चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण के कारण होते। ऐसे ज्वारों को वसंत ज्वार कहा जाता है।

जब सूर्य और चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण बल वैक्टर परस्पर लंबवत होते हैं (चतुष्कोण के दौरान, यानी जब चंद्रमा पहली या आखिरी तिमाही में होता है), तो उनकी ज्वारीय शक्तियां विरोध करती हैं, क्योंकि सूर्य के आकर्षण के कारण होने वाला ज्वार सूर्य पर आरोपित होता है। चंद्रमा के कारण उत्पन्न उतार.

ऐसी परिस्थितियों में, ज्वार उतने ऊंचे नहीं होते हैं और ज्वार इतने कम नहीं होते हैं जैसे कि वे केवल चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण थे। ऐसे मध्यवर्ती उतार और प्रवाह को चतुर्भुज कहा जाता है।

इस मामले में उच्च और निम्न जल चिह्नों की सीमा वसंत ज्वार की तुलना में लगभग तीन गुना कम हो जाती है।

चंद्र लंबन असमानता. चंद्र लंबन के कारण होने वाली ज्वारीय ऊंचाइयों में उतार-चढ़ाव की अवधि 271/2 दिन है। इस असमानता का कारण चंद्रमा के घूर्णन के दौरान पृथ्वी से चंद्रमा की दूरी में परिवर्तन है। चंद्र कक्षा के अण्डाकार आकार के कारण, उपभू पर चंद्रमा का ज्वारीय बल अपभू की तुलना में 40% अधिक होता है।

दैनिक असमानता. इस असमानता की अवधि 24 घंटे 50 मिनट है। इसकी घटना का कारण पृथ्वी का अपनी धुरी पर घूमना और चंद्रमा की गिरावट में बदलाव है। जब चंद्रमा आकाशीय भूमध्य रेखा के निकट होता है, तो एक निश्चित दिन पर दो उच्च ज्वार (साथ ही दो निम्न ज्वार) थोड़ा भिन्न होते हैं, और सुबह और शाम के उच्च और निम्न पानी की ऊंचाई बहुत करीब होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे चंद्रमा का उत्तर या दक्षिण झुकाव बढ़ता है, एक ही प्रकार के सुबह और शाम के ज्वार की ऊंचाई में अंतर होता है, और जब चंद्रमा अपने सबसे बड़े उत्तर या दक्षिण झुकाव पर पहुंचता है, तो यह अंतर सबसे बड़ा होता है।

उष्णकटिबंधीय ज्वार को भी जाना जाता है, इसे तथाकथित इसलिए कहा जाता है क्योंकि चंद्रमा लगभग उत्तरी या दक्षिणी उष्णकटिबंधीय के ऊपर होता है।

दैनिक असमानता लगातार दो निम्न ज्वार की ऊंचाइयों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करती है अटलांटिक महासागर, और यहां तक ​​कि ज्वारीय ऊंचाइयों पर इसका प्रभाव उतार-चढ़ाव के समग्र आयाम की तुलना में छोटा है। हालाँकि, में प्रशांत महासागरउच्च ज्वार स्तरों की तुलना में निम्न ज्वार स्तरों में दैनिक असमानता तीन गुना अधिक होती है।

अर्धवार्षिक असमानता. इसका कारण सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की परिक्रमा और तदनुरूप सूर्य की झुकाव में परिवर्तन है। वर्ष में दो बार विषुव के दौरान कई दिनों तक, सूर्य आकाशीय भूमध्य रेखा के निकट होता है, अर्थात। इसका झुकाव 0 के करीब है। चंद्रमा भी हर आधे महीने में लगभग एक दिन के लिए आकाशीय भूमध्य रेखा के पास स्थित होता है। इस प्रकार, विषुव के दौरान, ऐसे समय होते हैं जब सूर्य और चंद्रमा दोनों का झुकाव लगभग 0 के बराबर होता है। ऐसे क्षणों में इन दोनों पिंडों के आकर्षण का कुल ज्वारीय प्रभाव पृथ्वी के भूमध्य रेखा के पास स्थित क्षेत्रों में सबसे अधिक ध्यान देने योग्य होता है। यदि उसी समय चंद्रमा अमावस्या या पूर्णिमा चरण में हो, तो तथाकथित। विषुव वसंत ज्वार.

सौर लंबन असमानता. इस असमानता के प्रकट होने की अवधि एक वर्ष है। इसका कारण पृथ्वी की परिक्रमा के दौरान पृथ्वी से सूर्य की दूरी में परिवर्तन है। पृथ्वी के चारों ओर प्रत्येक परिक्रमण के लिए एक बार, चंद्रमा पेरिगी में उससे सबसे कम दूरी पर होता है। वर्ष में एक बार, 2 जनवरी के आसपास, पृथ्वी अपनी कक्षा में घूमते हुए, सूर्य के निकटतम बिंदु (पेरीहेलियन) पर भी पहुँच जाती है। जब निकटतम दृष्टिकोण के ये दो क्षण मेल खाते हैं, जिससे सबसे बड़ा कुल ज्वारीय बल उत्पन्न होता है, तो हम और अधिक की उम्मीद कर सकते हैं ऊंची स्तरोंउच्च ज्वार और निम्न ज्वार स्तर। इसी तरह, यदि अपसौर का मार्ग अपभू के साथ मेल खाता है, तो निचले ज्वार और उथले ज्वार आते हैं।

सबसे बड़ा ज्वारीय आयाम. विश्व का सबसे ऊँचा ज्वार फंडी की खाड़ी में मिनस खाड़ी में तेज़ धाराओं द्वारा उत्पन्न होता है। यहां ज्वारीय उतार-चढ़ाव को अर्ध-दैनिक अवधि के साथ एक सामान्य पाठ्यक्रम की विशेषता है। उच्च ज्वार पर जल स्तर अक्सर छह घंटों में 12 मीटर से अधिक बढ़ जाता है, और फिर अगले छह घंटों में उसी मात्रा में गिर जाता है। जब वसंत ज्वार का प्रभाव, उपभू पर चंद्रमा की स्थिति और चंद्रमा की अधिकतम गिरावट एक ही दिन होती है, तो ज्वार का स्तर 15 मीटर तक पहुंच सकता है। ज्वारीय उतार-चढ़ाव का यह असाधारण रूप से बड़ा आयाम आंशिक रूप से फ़नल के आकार के कारण होता है फंडी की खाड़ी का आकार, जहां गहराई कम हो जाती है और किनारे खाड़ी के शीर्ष की ओर एक दूसरे के करीब आ जाते हैं। पूर्व विषयकई सदियों से निरंतर अध्ययन, उन समस्याओं में से एक है जिसने अपेक्षाकृत हाल के दिनों में भी कई विवादास्पद सिद्धांतों को जन्म दिया है

चार्ल्स डार्विन ने 1911 में लिखा था: “देखने की कोई ज़रूरत नहीं है प्राचीन साहित्यज्वार के अजीब सिद्धांतों के लिए। हालाँकि, नाविक अपनी ऊंचाई को मापने और ज्वार की घटना के वास्तविक कारणों का पता लगाए बिना उसका लाभ उठाने का प्रबंधन करते हैं।

मुझे लगता है कि हमें ज्वार-भाटा के कारणों के बारे में ज़्यादा चिंता करने की ज़रूरत नहीं है। दीर्घकालिक अवलोकनों के आधार पर, पृथ्वी के जल क्षेत्र में किसी भी बिंदु के लिए विशेष तालिकाओं की गणना की जाती है, जो प्रत्येक दिन के लिए उच्च और निम्न पानी के समय को दर्शाती हैं। मैं अपनी यात्रा की योजना बना रहा हूं, उदाहरण के लिए, मिस्र की, जो अपने उथले लैगून के लिए प्रसिद्ध है, लेकिन पहले से योजना बनाने का प्रयास करें ताकि दिन के पहले भाग में पूरा पानी भर जाए, जिससे आप पूरी तरह से यात्रा कर सकेंगे। दिन के उजाले घंटे.
ज्वार-भाटे से जुड़ा एक और सवाल जो पतंगबाज़ों के लिए दिलचस्प है, वह है हवा और पानी के स्तर में उतार-चढ़ाव के बीच का संबंध।

एक लोक अंधविश्वास कहता है कि उच्च ज्वार पर हवा तेज़ हो जाती है, लेकिन कम ज्वार पर यह खट्टी हो जाती है।
ज्वारीय घटनाओं पर हवा का प्रभाव अधिक समझने योग्य है। समुद्र से आने वाली हवाएं पानी को तट की ओर धकेलती हैं, ज्वार की ऊंचाई सामान्य से ऊपर बढ़ जाती है और कम ज्वार पर जल स्तर भी औसत से अधिक हो जाता है। इसके विपरीत, जब ज़मीन से हवा चलती है, तो पानी तट से दूर चला जाता है और समुद्र का स्तर गिर जाता है।

दूसरा तंत्र वृद्धि से संचालित होता है वायु - दाबपानी के एक विशाल क्षेत्र में, वायुमंडल का आरोपित भार जुड़ने से जल स्तर कम हो जाता है। जब वायुमंडलीय दबाव 25 mmHg बढ़ जाता है। कला।, जल स्तर लगभग 33 सेमी गिर जाता है। एक उच्च दबाव क्षेत्र या प्रतिचक्रवात को आमतौर पर अच्छा मौसम कहा जाता है, लेकिन पतंगबाज़ों के लिए नहीं। प्रतिचक्रवात के केंद्र में शांति होती है। वायुमंडलीय दबाव में कमी से जल स्तर में तदनुरूप वृद्धि होती है। नतीजतन, तूफान-बल वाली हवाओं के साथ वायुमंडलीय दबाव में तेज गिरावट से जल स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है। ऐसी लहरें, हालांकि ज्वारीय कहलाती हैं, वास्तव में ज्वारीय शक्तियों के प्रभाव से जुड़ी नहीं होती हैं और उनमें ज्वारीय घटनाओं की आवधिकता विशेषता नहीं होती है।

लेकिन यह बहुत संभव है कि निम्न ज्वार भी हवा को प्रभावित कर सकता है, उदाहरण के लिए, तटीय लैगून में जल स्तर में कमी से पानी अधिक गर्म हो जाता है, और परिणामस्वरूप ठंडे समुद्र और समुद्र के बीच तापमान के अंतर में कमी आती है। गर्म भूमि, जो हवा के प्रभाव को कमजोर कर देती है।

फोटो माइकल मार्टन द्वारा

लंबे समय तक, ज्वार के कारण अस्पष्ट रहे। प्राचीन काल में, उन्हें समुद्र में रहने वाले महासागर देवता की सांस या ग्रह की सांस के परिणामस्वरूप समझाया गया था। ज्वार की प्रकृति के बारे में अन्य शानदार धारणाएँ बनाई गई हैं।

अब न केवल ज्वार-भाटा की प्रकृति ज्ञात हो गई है, बल्कि मानव जीवन और पर्यावरण पर उनका प्रभाव भी ज्ञात हो गया है

में सर्दी का समयज्वारीय घटनाएँ जो पानी के द्रव्यमान को मिश्रित करती हैं, एक नियम के रूप में, बर्फ के निर्माण की शुरुआत में देरी करती हैं। हालाँकि, भविष्य में, ज्वारीय घटनाएं लगातार बर्फ के आवरण को तोड़ती हैं, और साफ पानी के खुले स्थानों में गहन बर्फ का निर्माण होता है, जिसके परिणामस्वरूप बर्फ की कुल मात्रा बढ़ जाती है।

पहले, ज्वारीय घटनाएं केवल विनाश का कारण बनती थीं या कुछ असुविधाएँ पैदा करती थीं। उनकी प्रकृति का अध्ययन करने के बाद, मनुष्य ने इस लगभग बेलगाम शक्ति का उपयोग करना शुरू कर दिया। इस प्रकार अर्ध-प्रायोगिक किसलोगुबस्काया ज्वारीय विद्युत स्टेशन (टीपीपी) का निर्माण किया गया। व्हाइट सी की मेज़ेन खाड़ी और अन्य स्थानों पर एक बिजली संयंत्र के निर्माण की परियोजनाएं हैं। इस प्रकार, ज्वार के उतार और प्रवाह की शक्ति का "दोहन" करके, मानवता कई ऊर्जा समस्याओं को हल कर सकती है।

कोई व्यक्ति किसी भी तरह से ज्वार-भाटा की प्रक्रिया को प्रभावित नहीं कर सकता, क्योंकि यह प्रक्रिया चंद्रमा और सूर्य के आकर्षण से जुड़ी है। लोग केवल उनकी भविष्यवाणी कर सकते हैं और ज्वार की ऊर्जा का उपयोग अपने लाभ के लिए कर सकते हैं।

विभिन्न प्रकार के उपकरणों का उपयोग करके ज्वारीय स्तर को मापा जाता है।

फुट रॉड एक नियमित रॉड होती है, जिस पर सेंटीमीटर में एक स्केल छपा होता है, जो किसी घाट या पानी में डूबे किसी सहारे से लंबवत जुड़ा होता है, ताकि शून्य का निशान निम्नतम ज्वार स्तर से नीचे हो। स्तर परिवर्तन सीधे इस पैमाने से पढ़े जाते हैं।

फ्लोट रॉड. ऐसी फुट रॉड्स का उपयोग वहां किया जाता है जहां निरंतर तरंगें या उथली सूजन एक निश्चित पैमाने पर स्तर निर्धारित करना मुश्किल बनाती है। एक सुरक्षात्मक कुएं के अंदर (खोखला कक्ष या पाइप) लंबवत रूप से स्थापित किया गया है समुद्र तल, एक फ्लोट रखा जाता है, जो एक निश्चित पैमाने पर लगे पॉइंटर से या एक रिकॉर्डर पेन से जुड़ा होता है। न्यूनतम समुद्र तल से काफी नीचे स्थित एक छोटे छेद के माध्यम से पानी कुएं में प्रवेश करता है। इसके ज्वारीय परिवर्तन फ्लोट के माध्यम से मापने वाले उपकरणों तक प्रेषित होते हैं।

हाइड्रोस्टैटिक समुद्र स्तर रिकॉर्डर। रबर की थैलियों का एक ब्लॉक एक निश्चित गहराई पर रखा जाता है। जैसे ही ज्वार की ऊंचाई (पानी की परत) बदलती है हीड्रास्टाटिक दबाव, जिसे माप उपकरणों द्वारा दर्ज किया जाता है। किसी भी बिंदु पर ज्वारीय उतार-चढ़ाव का निरंतर रिकॉर्ड प्राप्त करने के लिए स्वचालित रिकॉर्डिंग डिवाइस (ज्वार गेज) का भी उपयोग किया जा सकता है।

ज्वार तालिकाएँ. ज्वार तालिकाओं को संकलित करने में दो मुख्य विधियाँ उपयोग की जाती हैं: हार्मोनिक और गैर-हार्मोनिक। गैर-हार्मोनिक विधि पूरी तरह से अवलोकन परिणामों पर आधारित है। इसके अलावा, बंदरगाह के पानी की विशेषताएं और कुछ बुनियादी खगोलीय डेटा शामिल हैं (चंद्रमा का घंटा कोण, आकाशीय मेरिडियन के माध्यम से इसके पारित होने का समय, चरण, गिरावट और लंबन)। सूचीबद्ध कारकों के लिए समायोजन करने के बाद, किसी भी बंदरगाह के लिए शुरुआत के क्षण और ज्वार के स्तर की गणना करना पूरी तरह से गणितीय प्रक्रिया है।

हार्मोनिक विधि आंशिक रूप से विश्लेषणात्मक है और आंशिक रूप से कम से कम एक चंद्र माह में किए गए ज्वारीय ऊंचाइयों के अवलोकन पर आधारित है। प्रत्येक बंदरगाह के लिए इस प्रकार के पूर्वानुमान की पुष्टि करने के लिए, अवलोकनों की लंबी श्रृंखला की आवश्यकता होती है, क्योंकि जड़ता और घर्षण जैसी भौतिक घटनाओं के साथ-साथ जल क्षेत्र के तटों की जटिल विन्यास और नीचे की स्थलाकृति की विशेषताओं के कारण विकृतियां उत्पन्न होती हैं। . चूँकि ज्वारीय प्रक्रियाएँ आवधिकता की विशेषता रखती हैं, इसलिए उन पर विश्लेषण लागू किया जाता है हार्मोनिक कंपन. देखे गए ज्वार को सरल घटक ज्वारीय तरंगों की एक श्रृंखला के जुड़ने का परिणाम माना जाता है, जिनमें से प्रत्येक ज्वारीय बलों या कारकों में से एक के कारण होता है। पूर्ण समाधान के लिए, 37 ऐसे सरल घटकों का उपयोग किया जाता है, हालांकि कुछ मामलों में मूल 20 से परे अतिरिक्त घटक नगण्य हैं। समीकरण में 37 स्थिरांकों का एक साथ प्रतिस्थापन और इसका वास्तविक समाधान कंप्यूटर पर किया जाता है।

ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग करना. ज्वारीय ऊर्जा का दोहन करने के लिए चार तरीके विकसित किए गए हैं, लेकिन सबसे व्यावहारिक तरीका ज्वारीय पूल प्रणाली बनाना है। साथ ही, ज्वारीय घटनाओं से जुड़े जल स्तर में उतार-चढ़ाव का उपयोग लॉक सिस्टम में किया जाता है ताकि स्तर का अंतर लगातार बना रहे, जिससे ऊर्जा उत्पन्न हो सके। ज्वारीय ऊर्जा संयंत्रों की शक्ति सीधे जाल पूल के क्षेत्र और संभावित स्तर के अंतर पर निर्भर करती है। बाद वाला कारक, बदले में, ज्वारीय उतार-चढ़ाव के आयाम का एक कार्य है। बिजली उत्पादन के लिए प्राप्य स्तर का अंतर अब तक सबसे महत्वपूर्ण है, हालांकि संरचनाओं की लागत बेसिन के क्षेत्र पर निर्भर करती है। वर्तमान में, बड़े ज्वारीय बिजली संयंत्र रूस में कोला प्रायद्वीप और प्राइमरी में, फ्रांस में रेंस नदी के मुहाने पर, चीन में शंघाई के पास, साथ ही दुनिया के अन्य क्षेत्रों में संचालित होते हैं।

ज्वारीय विद्युत संयंत्र (टीपीपी)। एक किफायती ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र बनाने के लिए, उच्च और निम्न ज्वार (6 मीटर या अधिक) के बीच के स्तर में असामान्य रूप से बड़े अंतर को समुद्र तट की विशेषताओं के साथ जोड़ना आवश्यक है जो बांध और जल बेसिन बनाना संभव बनाता है। उचित आकार. पृथ्वी पर ऐसे बहुत से स्थान नहीं हैं जहाँ ये स्थितियाँ पूरी होती हैं: मेन (यूएसए) के तट और न्यू ब्रंसविक (कनाडा) प्रांत, पीले सागर की कुछ खाड़ियाँ, फारस की खाड़ी, अलास्का, अर्जेंटीना के कुछ स्थान, दक्षिणी इंग्लैंड , उत्तरी फ़्रांस, उत्तरी यूरोपीय रूस और कई ऑस्ट्रेलियाई खाड़ियाँ। लेकिन मेन और न्यू ब्रंसविक की सीमा पर पासामाक्वाडी खाड़ी जैसे उपयुक्त स्थानों में भी, सौर ऊर्जा संयंत्र वर्तमान में उत्पन्न बिजली की लागत के मामले में आधुनिक थर्मल पावर संयंत्रों के साथ प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम होने की संभावना नहीं है।

पीईएस परियोजनाएं आमतौर पर पुलियों और द्वारों के साथ दो बेसिन - अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम - के निर्माण का प्रावधान करती हैं। अपस्ट्रीम पूल उच्च ज्वार पर भर जाता है और फिर डाउनस्ट्रीम पूल में खाली हो जाता है, जो कम ज्वार पर खाली हो जाता है।

इसलिए, कोई व्यक्ति ज्वार को नियंत्रित नहीं कर सकता, लेकिन इन प्रक्रियाओं से ऊर्जा का उपयोग करता है। जलविद्युत विकास का स्तर विभिन्न देशऔर विभिन्न महाद्वीपों पर समान नहीं है। संयुक्त राज्य अमेरिका सबसे अधिक जलविद्युत ऊर्जा का उत्पादन करता है, इसके बाद रूस, यूक्रेन, कनाडा, जापान, ब्राजील, चीन और नॉर्वे का स्थान आता है।

हमारे ग्रह के समुद्रों और महासागरों में पानी की सतह का स्तर समय-समय पर बदलता रहता है और कुछ अंतरालों में उतार-चढ़ाव होता रहता है। ये आवधिक दोलन हैं समुद्री ज्वार.

समुद्री ज्वार का चित्र

कल्पना करना समुद्र के उतार-चढ़ाव की तस्वीर, कल्पना कीजिए कि आप पानी से 200-300 मीटर दूर किसी खाड़ी में समुद्र के ढलान वाले किनारे पर खड़े हैं। रेत पर कई अलग-अलग वस्तुएं हैं - एक पुराना लंगर, थोड़ा करीब सफेद पत्थर का एक बड़ा ढेर। अब, ज्यादा दूर नहीं, एक छोटी सी नाव का लोहे का पतवार किनारे पर गिरा हुआ है। धनुष में इसके पतवार का निचला भाग बुरी तरह क्षतिग्रस्त है। जाहिर है, एक बार यह जहाज किनारे से ज्यादा दूर न होने के कारण एक लंगर से टकरा गया। यह दुर्घटना, पूरी संभावना है, कम ज्वार के दौरान हुई, और, जाहिर है, जहाज कई वर्षों से इसी स्थान पर पड़ा हुआ था, क्योंकि इसका लगभग पूरा पतवार भूरे जंग से ढका हुआ था। आप लापरवाह कप्तान को जहाज़ की दुर्घटना का दोषी मानने पर आमादा हैं. जाहिर है, लंगर वह धारदार हथियार था जिससे किनारे पर गिरे जहाज पर वार किया गया था। आप इस एंकर की तलाश कर रहे हैं और यह नहीं मिल रहा है। वह कहाँ जा सकता था? तब आप देखते हैं कि पानी पहले से ही सफेद पत्थरों के ढेर के पास आ रहा है, और तब आपको पता चलता है कि आपने जो लंगर देखा था वह लंबे समय से ज्वार की लहर से भर गया है। पानी किनारे पर "कदम" रखता है, यह आगे और ऊपर की ओर बढ़ता रहता है। अब सफेद पत्थरों का ढेर लगभग सारा पानी के नीचे छिपा हुआ निकला।

समुद्री ज्वार की घटना

समुद्री ज्वार की घटनालोग लंबे समय से चंद्रमा की गति से जुड़े हुए हैं, लेकिन यह संबंध प्रतिभाशाली गणितज्ञ तक एक रहस्य बना रहा आइजैक न्यूटनउन्होंने अपने द्वारा खोजे गए गुरुत्वाकर्षण के नियम के आधार पर व्याख्या नहीं की। इन घटनाओं का कारण पृथ्वी के जल स्तर पर चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव है। अभी भी मशहूर हैं गैलीलियो गैलीलीपृथ्वी के घूर्णन के साथ ज्वार के उतार और प्रवाह को जोड़ा और इसमें निकोलस कोपरनिकस की शिक्षाओं की वैधता का सबसे प्रमाणित और सच्चा प्रमाण देखा (अधिक विवरण:)। 1738 में पेरिस एकेडमी ऑफ साइंसेज ने ज्वार के सिद्धांत की सबसे प्रमाणित प्रस्तुति देने वाले को पुरस्कार देने की घोषणा की। फिर पुरस्कार मिला यूलर, मैकलॉरिन, डी. बर्नौली और कैवलियरी. पहले तीन ने न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम को अपने काम के आधार के रूप में लिया, और जेसुइट कैवेलियरी ने डेसकार्टेस की भंवर परिकल्पना के आधार पर ज्वार की व्याख्या की। हालाँकि, इस क्षेत्र में सबसे उत्कृष्ट कार्य इसी के हैं न्यूटन और लाप्लास, और उसके बाद के सभी शोध इन महान वैज्ञानिकों के निष्कर्षों पर आधारित हैं।

उतार-चढ़ाव की घटना की व्याख्या कैसे करें?

कितना स्पष्ट रूप से उतार और प्रवाह की घटना की व्याख्या करें. यदि सरलता के लिए हम ऐसा मान लेते हैं पृथ्वी की सतहसब कुछ पूरी तरह से पानी के गोले से ढका हुआ है, और अगर हम ग्लोब को उसके एक ध्रुव से देखें, तो समुद्री उतार-चढ़ाव की तस्वीर की कल्पना इस प्रकार की जा सकती है।

चंद्र आकर्षण

हमारे ग्रह की सतह का वह भाग जो चंद्रमा के सामने है, उसके सबसे निकट है; परिणामस्वरूप, यह अधिक बल के संपर्क में आता है चंद्र गुरुत्वाकर्षणउदाहरण के लिए, की तुलना में मध्य भागइसलिए, हमारा ग्रह पृथ्वी के बाकी हिस्सों की तुलना में चंद्रमा की ओर अधिक खींचा जाता है। इसके कारण चंद्रमा के सामने वाले भाग पर एक ज्वारीय कूबड़ बनता है। उसी समय, पृथ्वी के विपरीत दिशा में, जो चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण के अधीन सबसे कम है, वही ज्वारीय कूबड़ दिखाई देता है। इसलिए पृथ्वी हमारे ग्रह और चंद्रमा के केंद्रों को जोड़ने वाली एक सीधी रेखा पर कुछ हद तक लम्बी आकृति का रूप ले लेती है। इस प्रकार, पृथ्वी के दो विपरीत किनारों पर, एक ही सीधी रेखा पर स्थित, जो पृथ्वी और चंद्रमा के केंद्रों से होकर गुजरती है, दो बड़े कूबड़ बनते हैं, दो विशाल जल उभार. इसी समय, हमारे ग्रह के अन्य दो किनारों पर, अधिकतम ज्वार के उपरोक्त बिंदुओं से नब्बे डिग्री के कोण पर स्थित, सबसे बड़ा निम्न ज्वार होता है। यहां विश्व की सतह पर किसी भी अन्य स्थान की तुलना में पानी सबसे अधिक गिरता है। निम्न ज्वार पर इन बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखा कुछ हद तक छोटी हो जाती है, और इस प्रकार अधिकतम उच्च ज्वार बिंदुओं की दिशा में पृथ्वी के बढ़ाव में वृद्धि का आभास कराती है। चंद्र गुरुत्वाकर्षण के कारण, अधिकतम ज्वार के ये बिंदु लगातार चंद्रमा के सापेक्ष अपनी स्थिति बनाए रखते हैं, लेकिन चूंकि पृथ्वी अपनी धुरी के चारों ओर घूमती है, दिन के दौरान वे दुनिया की पूरी सतह पर घूमते प्रतीत होते हैं। इसीलिए प्रत्येक क्षेत्र में दिन के दौरान दो उच्च और दो निम्न ज्वार आते हैं.

सौर उतार-चढ़ाव

सूर्य, चंद्रमा की तरह, अपने गुरुत्वाकर्षण बल से ज्वार-भाटा उत्पन्न करता है। लेकिन यह चंद्रमा की तुलना में हमारे ग्रह से बहुत अधिक दूरी पर स्थित है, और पृथ्वी पर होने वाले सौर ज्वार चंद्र की तुलना में लगभग ढाई गुना कम हैं। इसीलिए सौर ज्वार, अलग से नहीं देखे जाते, बल्कि केवल चंद्र ज्वार के परिमाण पर उनके प्रभाव पर विचार किया जाता है। उदाहरण के लिए, पूर्णिमा और अमावस्या के दौरान सबसे ऊंचे समुद्री ज्वार आते हैंचूँकि इस समय पृथ्वी, चंद्रमा और सूर्य एक ही सीधी रेखा पर होते हैं, और हमारी दिन की रोशनी चंद्रमा के आकर्षण को बढ़ा देती है। इसके विपरीत, जब हम चंद्रमा को पहली या आखिरी तिमाही (चरण) में देखते हैं, तो होते हैं सबसे कम समुद्री ज्वार. यह इस तथ्य से समझाया गया है कि इस मामले में चंद्र ज्वार मेल खाता है सौर ज्वार. चंद्र गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव सूर्य के गुरुत्वाकर्षण की मात्रा से कम हो जाता है।

ज्वारीय घर्षण

« ज्वारीय घर्षण", हमारे ग्रह पर मौजूद, बदले में चंद्र कक्षा को प्रभावित करता है, क्योंकि चंद्र गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाली ज्वारीय लहर चंद्रमा पर विपरीत प्रभाव डालती है, जिससे इसकी गति में तेजी लाने की प्रवृत्ति पैदा होती है। परिणामस्वरूप, चंद्रमा धीरे-धीरे पृथ्वी से दूर चला जाता है, उसकी परिक्रमण अवधि बढ़ जाती है, और पूरी संभावना है कि वह अपनी गति में थोड़ा पीछे रह जाता है।

समुद्री ज्वार की भयावहता

सूर्य, पृथ्वी और चंद्रमा की अंतरिक्ष में सापेक्ष स्थिति के अलावा, पर समुद्री ज्वार की भयावहताप्रत्येक व्यक्तिगत क्षेत्र में, समुद्र तल का आकार और तटरेखा की प्रकृति प्रभावित होती है। यह भी ज्ञात है कि बंद समुद्रों, जैसे कि अरल, कैस्पियन, आज़ोव और काले समुद्रों में, उतार और प्रवाह लगभग कभी नहीं देखे जाते हैं। खुले महासागरों में इनका पता लगाना कठिन है; यहाँ ज्वार बमुश्किल एक मीटर तक पहुँचता है, जल स्तर बहुत कम बढ़ता है। लेकिन कुछ खाड़ियों में इतने विशाल परिमाण के ज्वार आते हैं पानी दस मीटर से अधिक की ऊँचाई तक बढ़ जाता है और कुछ स्थानों पर विशाल स्थानों में बाढ़ आ जाती है.

हवा में उतार-चढ़ाव और पृथ्वी की ठोस परतें

समुद्र का ज्वारभी होता है पृथ्वी की हवा और ठोस गोले में. हम वायुमंडल की निचली परतों में इन घटनाओं को शायद ही नोटिस करते हैं। तुलना के लिए, हम बताते हैं कि महासागरों के तल पर उतार और प्रवाह नहीं देखे जाते हैं। इस परिस्थिति को इस तथ्य से समझाया गया है कि मुख्य रूप से पानी के खोल की ऊपरी परतें ज्वारीय प्रक्रियाओं में शामिल होती हैं। वायु आवरण में उतार-चढ़ाव और प्रवाह का पता केवल वायुमंडलीय दबाव में परिवर्तन के दीर्घकालिक अवलोकन से ही लगाया जा सकता है। जहाँ तक पृथ्वी की पपड़ी का प्रश्न है, इसका प्रत्येक भाग, चंद्रमा की ज्वारीय क्रिया के कारण, दिन में दो बार ऊपर उठता है और दो बार लगभग कई डेसीमीटर तक गिरता है। दूसरे शब्दों में, हमारे ग्रह के ठोस खोल में उतार-चढ़ाव महासागरों की सतह के स्तर में उतार-चढ़ाव की तुलना में परिमाण में लगभग तीन गुना छोटा है। इस प्रकार, हमारा ग्रह हर समय सांस ले रहा है, गहरी सांसें ले रहा है और छोड़ रहा है, और इसका बाहरी आवरण, एक महान चमत्कार नायक की छाती की तरह, या तो थोड़ा ऊपर उठता है या गिरता है। पृथ्वी के ठोस आवरण में होने वाली इन प्रक्रियाओं का पता केवल भूकंपों को रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों की मदद से ही लगाया जा सकता है। इस बात पे ध्यान दिया जाना चाहिए कि अन्य विश्व निकायों पर उतार-चढ़ाव होते हैंऔर उनके विकास पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। यदि चंद्रमा पृथ्वी के संबंध में गतिहीन होता, तो ज्वारीय लहर की देरी को प्रभावित करने वाले अन्य कारकों की अनुपस्थिति में, दुनिया के किसी भी स्थान पर हर 6 घंटे में दो उच्च ज्वार और दो निम्न ज्वार आते। लेकिन चूंकि चंद्रमा लगातार पृथ्वी के चारों ओर घूमता है और, इसके अलावा, उसी दिशा में जिसमें हमारा ग्रह अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है, कुछ देरी होती है: पृथ्वी 24 घंटों के भीतर नहीं, बल्कि प्रत्येक भाग के साथ चंद्रमा की ओर मुड़ने का प्रबंधन करती है। 24 घंटे और 50 मिनट. इसलिए, प्रत्येक क्षेत्र में, ज्वार का उतार या प्रवाह ठीक 6 घंटे नहीं, बल्कि लगभग 6 घंटे और 12.5 मिनट तक रहता है।

बारी-बारी से ज्वार आना

इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शुद्धता प्रत्यावर्ती ज्वारहमारे ग्रह पर महाद्वीपों के स्थान की प्रकृति और पृथ्वी की सतह पर पानी के निरंतर घर्षण के आधार पर उल्लंघन किया जाता है। प्रत्यावर्तन में ये अनियमितताएँ कभी-कभी कई घंटों तक पहुँच जाती हैं। इस प्रकार, "उच्चतम" पानी चंद्रमा की समाप्ति के समय नहीं होता है, जैसा कि सिद्धांत के अनुसार होना चाहिए, लेकिन चंद्रमा के मेरिडियन से गुजरने के कई घंटे बाद होता है; इस विलंब को पोर्ट एप्लाइड क्लॉक कहा जाता है और कभी-कभी यह 12 घंटे तक पहुंच जाता है। पहले, यह व्यापक रूप से माना जाता था कि समुद्री ज्वार का उतार और प्रवाह समुद्री धाराओं से संबंधित था। अब हर कोई जानता है कि ये एक अलग क्रम की घटनाएं हैं। ज्वार एक प्रकार की तरंग गति है, जो हवा के कारण होने वाली गति के समान है। जब एक ज्वारीय लहर आती है, तो एक तैरती हुई वस्तु हवा से उठने वाली लहर की तरह दोलन करती है - आगे और पीछे, नीचे और ऊपर, लेकिन प्रवाह की तरह, इसके द्वारा दूर नहीं जाती है। ज्वारीय लहर की अवधि लगभग 12 घंटे और 25 मिनट होती है, और इस अवधि के बाद वस्तु आमतौर पर अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाती है। ज्वार-भाटा उत्पन्न करने वाला बल गुरुत्वाकर्षण बल से कई गुना कम होता है. जबकि गुरुत्वाकर्षण बल आकर्षित करने वाले पिंडों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है, ज्वार उत्पन्न करने वाला बल लगभग होता है इस दूरी के घन के व्युत्क्रमानुपाती होता है, और बिल्कुल भी इसका वर्गाकार नहीं।

© व्लादिमीर कलानोव,
"ज्ञान शक्ति है"।

समुद्री ज्वार की घटना प्राचीन काल से ही देखी जाती रही है। हेरोडोटस ने 5वीं शताब्दी ईसा पूर्व में ज्वार के बारे में लिखा था। बहुत समय तक लोग ज्वार-भाटा की प्रकृति को समझ नहीं पाये। विभिन्न शानदार धारणाएँ बनाई गई हैं, जैसे कि पृथ्वी साँस लेती है। यहां तक ​​कि प्रसिद्ध वैज्ञानिक (1571-1630), जिन्होंने ग्रहों की गति के नियमों की खोज की, ने ज्वार के उतार और प्रवाह को... ग्रह पृथ्वी की सांस लेने का परिणाम माना।

फ्रांसीसी गणितज्ञ और दार्शनिक (1596-1650) यूरोपीय वैज्ञानिकों में से पहले थे जिन्होंने ज्वार और ज्वार के बीच संबंध बताया, लेकिन यह समझ में नहीं आया कि यह संबंध क्या था। इसलिए, उन्होंने ज्वार की घटना के लिए ऐसी व्याख्या दी जो सच्चाई से बहुत दूर है: चंद्रमा, पृथ्वी के चारों ओर घूमते हुए, पानी पर दबाव डालता है, जिससे वह नीचे चला जाता है।

धीरे-धीरे, वैज्ञानिकों ने इसका पता लगा लिया, यह कहा जाना चाहिए, कठिन समस्या, और यह पाया गया कि ज्वार समुद्र की सतह पर चंद्रमा और (कुछ हद तक) सूर्य के गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव का परिणाम है।

समुद्रशास्त्र में निम्नलिखित परिभाषा दी गई है: पानी के लयबद्ध उत्थान और पतन, साथ ही साथ आने वाली धाराओं को ज्वार कहा जाता है.

ज्वार न केवल समुद्र में, बल्कि वायुमंडल और पृथ्वी की पपड़ी में भी आते हैं। पृथ्वी की पपड़ी का उत्थान बहुत महत्वहीन है, इसलिए उन्हें केवल विशेष उपकरणों से ही निर्धारित किया जा सकता है। दूसरी चीज है पानी की सतह. पानी के कण गति करते हैं, और, चंद्रमा से त्वरण प्राप्त करते हुए, पृथ्वी के आकाश की तुलना में अतुलनीय रूप से उसके करीब पहुंचते हैं। इसलिए, चंद्रमा के सामने की तरफ, पानी ऊपर उठता है, जिससे एक मोड़ बनता है, जो समुद्र की सतह पर एक प्रकार का पानी का टीला है। जैसे-जैसे पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है, पानी का यह टीला समुद्र की सतह के साथ-साथ चलता रहता है।

सैद्धांतिक रूप से, दूर के तारे भी ज्वार के निर्माण में भाग लेते हैं। लेकिन यह पूरी तरह से सैद्धांतिक प्रस्ताव है, क्योंकि तारों का प्रभाव नगण्य है और इसे उपेक्षित किया जा सकता है। अधिक सटीक रूप से, इसकी उपेक्षा करना असंभव है, क्योंकि उपेक्षा करने के लिए कुछ भी नहीं है। तारे की अत्यधिक दूरी के कारण समुद्र की सतह पर सूर्य का प्रभाव चंद्रमा के प्रभाव से 3-4 गुना कमजोर होता है। शक्तिशाली चंद्र ज्वार सूर्य के आकर्षण को ढक देते हैं और इसलिए सौर ज्वार नहीं देखे जाते हैं।

ज्वार के अंत में जल स्तर की चरम स्थिति कहलाती है पानी से भरा हुआ, और निम्न ज्वार के अंत में - निचला पानी.

कम और अधिक पानी के क्षणों में एक ही बिंदु से ली गई दो तस्वीरें,
ज्वारीय स्तर के उतार-चढ़ाव का अंदाजा दें।

यदि हम उच्च पानी के क्षण में ज्वार का निरीक्षण करना शुरू करें, तो हम देखेंगे कि 6 घंटे के बाद सबसे कम पानी का स्तर होगा। इसके बाद ज्वार फिर से शुरू हो जाएगा, जो अपने उच्चतम स्तर तक पहुंचने तक 6 घंटे तक जारी रहेगा। अगला उच्च ज्वार हमारे अवलोकन शुरू होने के 24 घंटे बाद आएगा।

लेकिन यह केवल आदर्श, सैद्धांतिक परिस्थितियों में ही होगा। वास्तव में, दिन के दौरान एक उच्च और एक निम्न ज्वार होता है - और तब ज्वार को दैनिक कहा जाता है। या यह दो ज्वारीय चक्रों में हो सकता है। इस मामले में हम अर्धदैनिक ज्वार के बारे में बात कर रहे हैं।

दैनिक ज्वार की अवधि 24 घंटे नहीं, बल्कि 50 मिनट अधिक होती है। तदनुसार, अर्ध-दैनिक ज्वार 12 घंटे और 25 मिनट तक रहता है।

विश्व महासागर मुख्यतः अर्धदैनिक ज्वार का अनुभव करता है। यह पृथ्वी के अपनी धुरी पर घूमने से घोषित होता है। ज्वार, एक विशाल कोमल लहर की तरह, जिसकी लंबाई कई सैकड़ों किलोमीटर है, विश्व महासागर की पूरी सतह पर फैलती है। ऐसी तरंगों के उत्पन्न होने की अवधि समुद्र के प्रत्येक स्थान पर आधे दिन से लेकर एक दिन तक भिन्न-भिन्न होती है। ज्वार की शुरुआत की आवृत्ति के आधार पर, उन्हें दैनिक और अर्धदैनिक के रूप में प्रतिष्ठित किया जाता है।

अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी की पूर्ण परिक्रमा के दौरान, चंद्रमा आकाश में लगभग 13 डिग्री घूम जाता है। ज्वार की लहर को चंद्रमा से "पकड़ने" में केवल 50 मिनट लगते हैं। इसका मतलब यह है कि समुद्र में एक ही स्थान पर पूरे पानी के पहुंचने का समय दिन के समय के सापेक्ष लगातार बदलता रहता है। तो, अगर आज दोपहर में पानी अधिक था, तो कल यह 12 घंटे 50 मिनट पर होगा, और परसों 13 घंटे 40 मिनट पर होगा।

खुले समुद्र में, जहां ज्वार की लहर को महाद्वीपों, द्वीपों, नीचे की अनियमितताओं और समुद्र तट से प्रतिरोध का सामना नहीं करना पड़ता है, ज्यादातर नियमित अर्धदैनिक ज्वार होते हैं। खुले समुद्र में ज्वारीय लहरें अदृश्य होती हैं, जहाँ उनकी ऊँचाई एक मीटर से अधिक नहीं होती।

ज्वार खुले समुद्री तट पर पूरी ताकत से प्रकट होता है, जहां दसियों और सैकड़ों मील तक न तो द्वीप दिखाई देते हैं और न ही समुद्र तट के तीखे मोड़ दिखाई देते हैं।

जब सूर्य और चंद्रमा पृथ्वी के एक तरफ एक ही रेखा पर स्थित होते हैं, तो दोनों प्रकाशकों का गुरुत्वाकर्षण बल जुड़ता हुआ प्रतीत होता है। ऐसा चंद्र मास के दौरान दो बार होता है - अमावस्या या पूर्णिमा पर। प्रकाशमानों की इस स्थिति को सहजीवन तथा इन दिनों होने वाले ज्वार को कहा जाता है। वसंत ज्वार सबसे ऊंचे और सबसे शक्तिशाली ज्वार हैं। इसके विपरीत, निम्नतम ज्वार कहलाते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक ही स्थान पर वसंत ज्वार का स्तर हमेशा समान नहीं होता है। कारण अभी भी वही है: पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति और सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की गति। हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की कक्षा एक वृत्त नहीं है, बल्कि एक दीर्घवृत्त है, जो चंद्रमा की उपभू और अपभू के बीच काफी ध्यान देने योग्य अंतर पैदा करता है - 42 हजार किमी। यदि सहजीवन के दौरान चंद्रमा पेरिजी में है, अर्थात पृथ्वी से सबसे कम दूरी पर है, तो इससे उच्च ज्वारीय लहर उत्पन्न होगी। खैर, यदि इसी अवधि के दौरान पृथ्वी, सूर्य के चारों ओर अपनी अण्डाकार कक्षा में घूमती हुई, खुद को उससे सबसे छोटी दूरी पर पाती है (और संयोग भी कभी-कभी होते हैं), तो ज्वार का उतार और प्रवाह अपने अधिकतम परिमाण तक पहुंच जाएगा।

यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं जो दुनिया भर में कुछ स्थानों पर समुद्री ज्वार की अधिकतम ऊंचाई तक पहुंचते हैं (मीटर में):

नाम	जगह	ज्वार की ऊंचाई (एम)
श्वेत सागर की मेज़ेन खाड़ी
कोलोराडो नदी का मुहाना
ओखोटस्क सागर की पेनज़िन्स्काया खाड़ी
सियोल नदी का मुहाना	दक्षिण कोरिया
फिट्ज़रॉय नदी मुहाना	ऑस्ट्रेलिया
ग्रेन्विल
कोकसोक नदी का मुहाना
पोर्ट गैलेगास	अर्जेंटीना
फंडी की खाड़ी

उच्च ज्वार के दौरान पानी अलग-अलग गति से बढ़ता है। ज्वार की प्रकृति काफी हद तक समुद्र तल के झुकाव के कोण पर निर्भर करती है। खड़ी तटों पर, पानी पहले धीरे-धीरे बढ़ता है - 8-10 मिलीमीटर प्रति मिनट। फिर ज्वार की गति बढ़ जाती है, जो "आधे पानी" की स्थिति में सबसे अधिक हो जाती है। फिर यह ज्वार की ऊपरी सीमा की स्थिति तक धीमा हो जाता है। निम्न ज्वार की गतिशीलता उच्च ज्वार की गतिशीलता के समान है। लेकिन चौड़े समुद्र तटों पर ज्वार बिल्कुल अलग दिखता है। यहां जल स्तर बहुत तेजी से बढ़ता है और कभी-कभी उथले क्षेत्र में तेजी से चलने वाली उच्च ज्वार की लहर के साथ आता है। ऐसे समुद्र तटों पर तैराकी के शौकीन लोग इन मामलों में कुछ भी अच्छा होने की उम्मीद नहीं कर सकते हैं। समुद्री तत्व मजाक करना नहीं जानता।

अंतर्देशीय समुद्रों में, जो संकीर्ण और उथले घुमावदार जलडमरूमध्य या छोटे द्वीपों के समूहों द्वारा समुद्र के बाकी हिस्सों से घिरे हुए हैं, ज्वार बमुश्किल ध्यान देने योग्य आयामों के साथ आते हैं। हम इसे बाल्टिक सागर के उदाहरण में देखते हैं, जो उथले डेनिश जलडमरूमध्य द्वारा ज्वार से विश्वसनीय रूप से बंद है। सैद्धांतिक रूप से, बाल्टिक सागर में ज्वार की ऊँचाई 10 सेंटीमीटर है। लेकिन ये ज्वार आंखों के लिए अदृश्य होते हैं, ये हवा के कारण जल स्तर में उतार-चढ़ाव या वायुमंडलीय दबाव में परिवर्तन से छिपे होते हैं।

यह ज्ञात है कि सेंट पीटर्सबर्ग में अक्सर बाढ़ आती है, कभी-कभी बहुत तेज़। आइए हम याद करें कि उन्होंने 1824 की भीषण बाढ़ के नाटक को कितनी सजीवता और सच्चाई से कविता में व्यक्त किया था। कांस्य घुड़सवार» महान रूसी कवि ए.एस. पुश्किन। सौभाग्य से, सेंट पीटर्सबर्ग में इतनी तीव्रता की बाढ़ का ज्वार से कोई लेना-देना नहीं है। ये बाढ़ें चक्रवाती हवाओं के कारण होती हैं, जो फिनलैंड की खाड़ी के पूर्वी भाग और नेवा में जल स्तर को 4-5 मीटर तक बढ़ा देती हैं।

समुद्री ज्वार का काले और आज़ोव के अंतर्देशीय समुद्रों के साथ-साथ एजियन और भूमध्य सागर पर भी कम प्रभाव पड़ता है। संकीर्ण केर्च जलडमरूमध्य द्वारा काला सागर से जुड़े आज़ोव सागर में, ज्वारीय आयाम शून्य के करीब है। काला सागर में ज्वार के प्रभाव में जल स्तर में उतार-चढ़ाव 10 सेंटीमीटर तक भी नहीं पहुंचता है।

इसके विपरीत, खाड़ियों और संकीर्ण खाड़ियों में जिनका समुद्र के साथ मुक्त संचार होता है, ज्वार महत्वपूर्ण स्तर तक पहुंच जाते हैं। खाड़ी में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करते हुए, ज्वारीय द्रव्यमान आगे बढ़ता है, और, संकीर्ण तटों के बीच से बाहर निकलने का रास्ता नहीं मिलने पर, ऊपर उठता है और एक बड़े क्षेत्र में भूमि को बाढ़ कर देता है।

समुद्री ज्वार के दौरान एक खतरनाक घटना कहलाती है बोरान. समुद्र के पानी का प्रवाह, नदी तल में प्रवेश करके और नदी के प्रवाह से मिलकर, एक शक्तिशाली झागदार शाफ्ट बनाता है, जो दीवार की तरह उठता है और तेजी से नदी के प्रवाह के विपरीत चलता है। अपने रास्ते में, बोरॉन किनारों को नष्ट कर देता है और यदि यह नदी के चैनल में समा जाता है तो यह किसी भी जहाज को नष्ट कर सकता है और डुबो सकता है।

सबसे बड़ी नदी पर दक्षिण अमेरिकाअमेज़ॅन में, 5-6 मीटर ऊंची एक शक्तिशाली ज्वारीय लहर मुंह से डेढ़ हजार किलोमीटर की दूरी पर 40-45 किमी / घंटा की गति से गुजरती है।

कभी-कभी ज्वारीय लहरें नदियों के प्रवाह को रोक देती हैं और उन्हें विपरीत दिशा में भी मोड़ देती हैं।

रूस के क्षेत्र में, व्हाइट सी की मेज़ेन खाड़ी में बहने वाली नदियाँ एक छोटे बोरान का अनुभव करती हैं।

ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग करने के लिए, रूस सहित कुछ देशों में ज्वारीय बिजली स्टेशन बनाए गए हैं। श्वेत सागर की किस्लोगुबस्काया खाड़ी में बने पहले ज्वारीय बिजली संयंत्र की क्षमता केवल 800 किलोवाट थी। इसके बाद, पीईएस को दसियों और सैकड़ों हजारों किलोवाट की क्षमता के साथ डिजाइन किया गया। इसका मतलब यह है कि ज्वार किसी व्यक्ति के लाभ के लिए काम करना शुरू कर देता है।

और अंत में, लेकिन विश्व स्तर पर महत्वपूर्ण, ज्वार के बारे में। ज्वार के कारण उत्पन्न धाराओं को महाद्वीपों, द्वीपों और समुद्र तल से प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि इन बाधाओं के खिलाफ पानी के द्रव्यमान के घर्षण के परिणामस्वरूप, पृथ्वी का अपनी धुरी के चारों ओर घूमना धीमा हो जाता है। पहली नजर में यह मंदी काफी मामूली है. गणनाओं से पता चला है कि हमारे युग की पूरी अवधि में, यानी 2000 वर्षों में, पृथ्वी पर दिन 0.035 सेकंड लंबे हो गए हैं। लेकिन गणना किस पर आधारित थी?

यह पता चला है कि इस बात के सबूत हैं, भले ही अप्रत्यक्ष रूप से, कि हमारे ग्रह का घूर्णन धीमा हो रहा है। डेवोनियन काल के विलुप्त मूंगों का अध्ययन करते समय, अंग्रेजी वैज्ञानिक डी. वेल्स ने पाया कि दैनिक वृद्धि वलय की संख्या वार्षिक की तुलना में 400 गुना अधिक है। खगोल विज्ञान में ग्रहों की गति की स्थिरता के सिद्धांत को मान्यता दी गई है, जिसके अनुसार वर्ष की लंबाई व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहती है।

इससे पता चलता है कि डेवोनियन काल में, यानी 380 मिलियन वर्ष पहले, वर्ष 400 दिनों का होता था। नतीजतन, उस दिन की अवधि 21 घंटे और 42 मिनट की थी।

यदि प्राचीन मूंगों के दैनिक छल्लों की गणना करते समय डी. वेल्स से गलती नहीं हुई, और यदि बाकी गणनाएँ सही हैं, तो सब कुछ इस बिंदु पर पहुँच जाता है कि 12-13 अरब वर्षों से भी कम समय में पृथ्वी का दिन लंबाई में बराबर हो जाएगा चंद्र मास. और फिर क्या? तब हमारी पृथ्वी लगातार चंद्रमा की ओर एक तरफ का सामना करेगी, जैसा कि वर्तमान में पृथ्वी के संबंध में चंद्रमा के मामले में है। बढ़ता पानी पृथ्वी के एक तरफ स्थिर हो जाएगा, ज्वार का अस्तित्व समाप्त हो जाएगा, और सौर ज्वार इतने कमजोर हैं कि उन्हें महसूस नहीं किया जा सकता है।

हम अपने पाठकों को इस विदेशी परिकल्पना का स्वतंत्र रूप से मूल्यांकन करने का अवसर प्रदान करते हैं।

© व्लादिमीर कलानोव,
"ज्ञान शक्ति है"

महासागरों और समुद्रों की सतह का स्तर समय-समय पर बदलता रहता है, दिन में लगभग दो बार। इन उतार-चढ़ावों को उतार-चढ़ाव कहा जाता है। उच्च ज्वार के दौरान समुद्र का स्तर धीरे-धीरे बढ़ता है और अपनी उच्चतम स्थिति तक पहुँच जाता है। निम्न ज्वार पर स्तर धीरे-धीरे अपने निम्नतम स्तर तक गिर जाता है। उच्च ज्वार में, पानी तटों की ओर बहता है, कम ज्वार में - तटों से दूर।

ज्वार-भाटा का उतार-चढ़ाव खड़ा है। इनका निर्माण सूर्य जैसे ब्रह्मांडीय पिंडों के प्रभाव से होता है। ब्रह्मांडीय पिंडों की परस्पर क्रिया के नियमों के अनुसार, हमारा ग्रह और चंद्रमा परस्पर एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण इतना प्रबल है कि समुद्र की सतह उसकी ओर झुकती हुई प्रतीत होती है। चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर घूमता है, और उसके पीछे समुद्र में एक ज्वारीय लहर "चलती" है। जब कोई लहर किनारे तक पहुँचती है, तो वही ज्वार है। थोड़ा समय बीत जाएगा, पानी चंद्रमा का अनुसरण करेगा और किनारे से दूर चला जाएगा - यही निम्न ज्वार है। उन्हीं सार्वभौमिक ब्रह्माण्डीय नियमों के अनुसार उतार-चढ़ाव भी सूर्य के आकर्षण से बनते हैं। हालाँकि, सूर्य का ज्वारीय बल, उसकी दूरी के कारण, चंद्र की तुलना में काफी कम है, और यदि चंद्रमा नहीं होता, तो पृथ्वी पर ज्वार 2.17 गुना कम होता। ज्वारीय बलों की व्याख्या सबसे पहले न्यूटन ने दी थी।

ज्वार अवधि और परिमाण में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। अक्सर, दिन के दौरान दो उच्च ज्वार और दो निम्न ज्वार आते हैं। पूर्वी और मध्य अमेरिका के चापों और तटों पर प्रतिदिन एक उच्च ज्वार और एक निम्न ज्वार होता है।

ज्वार का परिमाण उनकी अवधि से भी अधिक विविध है। सैद्धांतिक रूप से, एक चंद्र ज्वार 0.53 मीटर के बराबर है, सौर - 0.24 मीटर। इस प्रकार, खुले समुद्र में और द्वीपों के पास सबसे बड़े ज्वार की ऊंचाई 0.77 मीटर होनी चाहिए, ज्वार का मूल्य सैद्धांतिक के काफी करीब है: हवाईयन पर द्वीप - 1 मीटर, सेंट हेलेना द्वीप पर - 1.1 मीटर; द्वीपों पर - 1.7 मीटर। महाद्वीपों पर, ज्वार का परिमाण 1.5 से 2 मीटर तक होता है। अंतर्देशीय समुद्रों में, ज्वार बहुत ही नगण्य होता है: - 13 सेमी, - 4.8 सेमी। इसे ज्वार रहित माना जाता है ज्वार 1 मीटर तक के होते हैं। सबसे बड़े ज्वार निम्नलिखित हैं:

फंडी की खाड़ी () में ज्वार 16-17 मीटर की ऊँचाई तक पहुँच गया बड़ा सूचकदुनिया भर में ज्वार.

उत्तर में, पेनज़िन्स्काया खाड़ी में, ज्वार की ऊँचाई 12-14 मीटर तक पहुँच गई। यह रूस के तट पर सबसे ऊँचा ज्वार है। हालाँकि, उपरोक्त ज्वार के आंकड़े नियम के बजाय अपवाद हैं। अधिकांश ज्वारीय स्तर माप बिंदुओं पर, वे छोटे होते हैं और शायद ही कभी 2 मीटर से अधिक होते हैं।

समुद्री नौवहन और बंदरगाहों के निर्माण के लिए ज्वार का महत्व बहुत अधिक है। प्रत्येक ज्वारीय लहर भारी मात्रा में ऊर्जा लेकर आती है।