સમુદ્રનું પાણી ગતિશીલ છે. તેની ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ જેવી કે તાપમાન, લવણતા, ઘનતા અને બાહ્ય શક્તિઓ જેવી કે સૂર્ય, ચંદ્ર અને પવનો સમુદ્રના પાણીની હલચલને પ્રભાવિત કરે છે. સમુદ્રના જળશરીરોમાં આડી અને ઊભી ગતિ સામાન્ય છે. આડી ગતિ સમુદ્રની ધારાઓ અને તરંગોનો સંદર્ભ આપે છે. ઊભી ગતિ ભરતી-ઓટનો સંદર્ભ આપે છે. સમુદ્રની ધારાઓ એ ચોક્કસ દિશામાં પ્રચંડ માત્રામાં પાણીનો સતત પ્રવાહ છે જ્યારે તરંગો એ પાણીની આડી ગતિ છે. સમુદ્રની ધારાઓ દ્વારા પાણી એક સ્થાનેથી બીજે આગળ વધે છે જ્યારે તરંગોમાં પાણી ખસતું નથી, પરંતુ તરંગોની શ્રેણીઓ આગળ વધે છે. ઊભી ગતિ એ સમુદ્રો અને સાગરોમાં પાણીના ચઢાણ અને ઉતારનો સંદર્ભ આપે છે. સૂર્ય અને ચંદ્રના આકર્ષણને કારણે, સમુદ્રનું પાણી દિવસમાં બે વખત ઉપર ચઢે છે અને નીચે ઊતરે છે. ઉપરના સ્તરમાંથી ઠંડા પાણીનું ઉપર આવવું અને સપાટીના પાણીનું નીચે બેસવું પણ સમુદ્રના પાણીની ઊભી ગતિના સ્વરૂપો છે.

તરંગો

તરંગો ખરેખર ઊર્જા છે, પાણી નહીં, જે સમુદ્રની સપાટી પર ફેલાય છે. તરંગ પસાર થતાં પાણીના કણો માત્ર એક નાના વર્તુળમાં ફરે છે. પવન તરંગોને ઊર્જા પૂરી પાડે છે. પવન સમુદ્રમાં તરંગોને ફેલાવે છે અને ઊર્જા કિનારે મુક્ત થાય છે. સપાટીના પાણીની ગતિ ભાગ્યે જ સમુદ્રોના સ્થિર ઊંડા તળિયાના પાણીને અસર કરે છે. જેમ તરંગ કિનારે પહોંચે છે, તેમ તે ધીમું પડે છે. આ ગતિશીલ પાણી અને સમુદ્રના તળિયા વચ્ચે ઘર્ષણ થવાને કારણે છે. અને, જ્યારે પાણીની ઊંડાઈ તરંગની તરંગલંબાઈથી અડધી કરતાં ઓછી હોય છે, ત્યારે તરંગ તૂટી પડે છે. સૌથી મોટા તરંગો ખુલ્લા સમુદ્રોમાં જોવા મળે છે. તરંગો આગળ વધતા અને પવનમાંથી ઊર્જા શોષતા મોટા થતા રહે છે.

મોટાભાગના તરંગો પવન દ્વારા પાણીને ધકેલવાને કારણે થાય છે. જ્યારે બે નોટ અથવા તેનાથી ઓછી હવાનો ઝપાટો શાંત પાણી પર વાય છે, ત્યારે નાના લહેરિયાઓ બને છે અને પવનની ગતિ વધતા ત્યાં સુધી વધે છે જ્યાં સુધી તૂટતા તરંગોમાં સફેદ ટોપીઓ દેખાય. તરંગો હજારો $\mathrm{km}$ સુધી મુસાફરી કરી શકે છે તે પહેલાં કિનારે લથડી પડે, તૂટી પડે અને સર્ફ તરીકે ઓગળી જાય.

તરંગનું કદ અને આકાર તેનું મૂળ જણાવે છે. ઢાળવાળા તરંગો એકદમ યુવાન છે અને સંભવતઃ સ્થાનિક પવન દ્વારા રચાયા છે. ધીમા અને સ્થિર તરંગો દૂરના સ્થાનોથી ઉદ્ભવે છે, સંભવતઃ બીજા ગોળાર્ધમાંથી. મહત્તમ તરંગ ઊંચાઈ પવનની તાકાત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, એટલે કે તે કેટલો સમય વાય છે અને કયા ક્ષેત્ર પર એક દિશામાં વાય છે.

તરંગો મુસાફરી કરે છે કારણ કે પવન તેના માર્ગમાં જળશરીરને ધકેલે છે જ્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના શિખરોને નીચે તરફ ખેંચે છે. પડતું પાણી પહેલાના ખાડાઓને ઉપર તરફ ધકેલે છે, અને

આકૃતિ 13.1 : તરંગો અને પાણીના અણુઓની ગતિ

તરંગ નવી સ્થિતિમાં આગળ વધે છે (આકૃતિ 13.1). તરંગોની નીચેના પાણીની વાસ્તવિક ગતિ વર્તુળાકાર છે. તે સૂચવે છે કે તરંગ આવતા વસ્તુઓ ઉપર અને આગળ લઈ જવામાં આવે છે, અને તે પસાર થતા નીચે અને પાછળ લઈ જવામાં આવે છે.

તરંગોની લાક્ષણિકતાઓ

તરંગ શિખર અને ખાડો : તરંગના સૌથી ઊંચા અને સૌથી નીચા બિંદુઓને અનુક્રમે શિખર અને ખાડો કહેવામાં આવે છે.
તરંગ ઊંચાઈ : તે તરંગના ખાડાના તળિયેથી શિખરના ટોચ સુધીનું ઊભું અંતર છે.
તરંગ કંપનવિસ્તાર : તે તરંગ ઊંચાઈનો અડધો ભાગ છે.
તરંગ આવર્તનકાળ : તે માત્ર બે ક્રમિક તરંગ શિખરો અથવા ખાડાઓ વચ્ચેનો સમય અંતરાલ છે કારણ કે તેઓ એક નિશ્ચિત બિંદુ પસાર કરે છે.
તરંગલંબાઈ : તે બે ક્રમિક શિખરો વચ્ચેનું આડું અંતર છે.
તરંગ ગતિ : તે દર છે જેના પર તરંગ પાણીમાંથી આગળ વધે છે, અને નોટમાં માપવામાં આવે છે.
તરંગ આવૃત્તિ : તે એક સેકંડના સમય અંતરાલ દરમિયાન આપેલ બિંદુ પસાર કરતા તરંગોની સંખ્યા છે.

ભરતી-ઓટ

સમુદ્ર સ્તરનો આવર્તક ચઢાણ અને ઉતાર, દિવસમાં એક અથવા બે વખત, મુખ્યત્વે સૂર્ય અને ચંદ્રના આકર્ષણને કારણે, ભરતી-ઓટ કહેવાય છે. હવામાનશાસ્ત્રીય અસરો (પવનો અને વાતાવરણીય દબાણમાં ફેરફાર) દ્વારા થતી પાણીની હલચલને સર્જ કહેવામાં આવે છે. સર્જ ભરતી-ઓટની જેમ નિયમિત નથી. ભરતી-ઓટનો અભ્યાસ ખૂબ જટિલ છે, અવકાશી અને સમયીન રીતે, કારણ કે તેની આવૃત્તિ, તીવ્રતા અને ઊંચાઈમાં મોટા ફેરફારો છે.

ચંદ્રનું ગુરુત્વાકર્ષણ ખેંચાણ મોટા પ્રમાણમાં અને ઓછા પ્રમાણમાં સૂર્યનું ગુરુત્વાકર્ષણ ખેંચાણ, ભરતી-ઓટની ઘટના માટેના મુખ્ય કારણો છે. બીજું પરિબળ કેન્દ્રત્યાગી બળ છે, જે ગુરુત્વાકર્ષણને સંતુલિત કરવા માટે કાર્ય કરતું બળ છે. સાથે મળીને, ગુરુત્વાકર્ષણ ખેંચાણ અને કેન્દ્રત્યાગી બળ પૃથ્વી પર બે મુખ્ય ભરતી-ઓટના ઉભરાઓ બનાવવા માટે જવાબદાર છે. ચંદ્ર તરફ દેખાતી પૃથ્વીની બાજુએ, ભરતી-ઓટનો ઉભરો થાય છે જ્યારે વિરુદ્ધ બાજુએ ચંદ્રનું ગુરુત્વાકર્ષણ આકર્ષણ ઓછું હોવા છતાં કારણ કે તે દૂર છે, કેન્દ્રત્યાગી બળ બીજી બાજુ ભરતી-ઓટનો ઉભરો કરે છે (આકૃતિ 13.2).

‘ભરતી-ઓટ પેદા કરનારું’ બળ આ બે દળો વચ્ચેનો તફાવત છે; એટલે કે ચંદ્રનું ગુરુત્વાકર્ષણ આકર્ષણ અને કેન્દ્રત્યાગી બળ. પૃથ્વીની સપાટી પર, ચંદ્રની નજીક, ખેંચાણ અથવા ચંદ્રનું આકર્ષક બળ કેન્દ્રત્યાગી બળ કરતાં વધારે છે, અને તેથી ચંદ્ર તરફ ઉભરો કરવા માટે નેટ બળ છે. પૃથ્વીની વિરુદ્ધ બાજુએ, આકર્ષક બળ ઓછું છે, કારણ કે તે ચંદ્રથી દૂર છે, કેન્દ્રત્યાગી બળ પ્રબળ છે. તેથી, ચંદ્રથી દૂર નેટ બળ છે. તે ચંદ્રથી દૂર બીજો ઉભરો બનાવે છે. પૃથ્વીની સપાટી પર, ભરતી-ઓટના ઉભરાઓ પેદા કરવામાં ઊભી શક્તિઓ કરતાં આડી ભરતી-ઓટ પેદા કરનારી શક્તિઓ વધુ મહત્વપૂર્ણ છે.

આકૃતિ 13.2 : ગુરુત્વાકર્ષણ શક્તિઓ અને ભરતી-ઓટ વચ્ચેનો સંબંધ

વિશાળ ખંડીય છાજલીઓ પરના ભરતી-ઓટના ઉભરાઓની ઊંચાઈ વધારે હોય છે. જ્યારે ભરતી-ઓટના ઉભરાઓ મધ્ય-સમુદ્રીય ટાપુઓને અથડાય છે ત્યારે તે નીચા થઈ જાય છે. કિનારાની સાથે ઉપસાગરો અને મુખત્રિકોણનો આકાર પણ ભરતી-ઓટની તીવ્રતાને વધારી શકે છે. ફનલ-આકારના ઉપસાગરો ભરતી-ઓટની તીવ્રતાને મોટા પ્રમાણમાં બદલે છે. જ્યારે ભરતી-ઓટ ટાપુઓ વચ્ચે અથવા ઉપસાગરો અને મુખત્રિકોણમાં ચેનલ કરવામાં આવે છે ત્યારે તેને ભરતી-ઓટની ધારાઓ કહેવામાં આવે છે.

ફંડીના અખાત, કેનેડાની ભરતી-ઓટ

વિશ્વમાં સૌથી ઊંચી ભરતી-ઓટ નોવા સ્કોટિયા, કેનેડાના ફંડીના અખાતમાં થાય છે. ભરતી-ઓટનો ઉભરો 15 - $16 \mathrm{~m}$ છે. કારણ કે દરરોજ બે ઊંચી ભરતી-ઓટ અને બે નીચી ભરતી-ઓટ હોય છે (લગભગ 24 કલાકનો સમયગાળો); પછી ભરતી-ઓટ લગભગ છ કલાકના સમયગાળામાં આવવી જોઈએ. એક રફ અંદાજ તરીકે, ભરતી-ઓટ લગભગ $240 \mathrm{~cm}$ કલાક દીઠ વધે છે $(1,440 \mathrm{~cm}$ 6 કલાક વડે ભાગ્યા). જો તમે ઢાળવાળી ભેખડ સાથે (જે ત્યાં સામાન્ય છે) સમુદ્ર કિનારે ચાલ્યા હોય, તો ભરતી-ઓટનું ધ્યાન રાખો. જો તમે લગભગ એક કલાક માટે ચાલો અને પછી નોંધો કે ભરતી-ઓટ આવી રહી છે, તો તમે જ્યાંથી શરૂ કર્યું હતું ત્યાં પાછા આવો તે પહેલાં પાણી તમારા માથા ઉપર હશે!

ભરતી-ઓટના પ્રકારો

ભરતી-ઓટ તેમની આવૃત્તિ, દિશા અને હલચલમાં સ્થળેથી સ્થળે અને સમયે સમયે પણ બદલાય છે. ભરતી-ઓટને એક દિવસ અથવા 24 કલાકમાં તેમની ઘટનાની આવૃત્તિ અથવા તેમની ઊંચાઈના આધારે વિવિધ પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.

આવૃત્તિના આધારે ભરતી-ઓટ

અર્ધ-દૈનિક ભરતી-ઓટ : સૌથી સામાન્ય ભરતી-ઓટનો નમૂનો, દરરોજ બે ઊંચી ભરતી-ઓટ અને બે નીચી ભરતી-ઓટની વિશેષતા. ક્રમિક ઊંચી અથવા નીચી ભરતી-ઓટ લગભગ સમાન ઊંચાઈની હોય છે.

દૈનિક ભરતી-ઓટ : દરરોજ માત્ર એક ઊંચી ભરતી-ઓટ અને એક નીચી ભરતી-ઓટ હોય છે. ક્રમિક ઊંચી અને નીચી ભરતી-ઓટ લગભગ સમાન ઊંચાઈની હોય છે.

મિશ્ર ભરતી-ઓટ : ઊંચાઈમાં ફેરફાર ધરાવતી ભરતી-ઓટને મિશ્ર ભરતી-ઓટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ભરતી-ઓટ સામાન્ય રીતે ઉત્તર અમેરિકાના પશ્ચિમ કિનારે અને પેસિફિક મહાસાગરના ઘણા ટાપુઓ પર થાય છે.

સૂર્ય, ચંદ્ર અને પૃથ્વીની સ્થિતિના આધારે ભરતી-ઓટ

ઉભરતા પાણી (ઊંચી ભરતી-ઓટ)ની ઊંચાઈ પૃથ્વીની સાપેક્ષ સૂર્ય અને ચંદ્રની સ્થિતિ પર નોંધપાત્ર રીતે આધાર રાખે છે. વસંત ભરતી-ઓટ અને નિપ ભરતી-ઓટ આ શ્રેણીમાં આવે છે.

વસંત ભરતી-ઓટ : સૂર્ય અને ચંદ્ર બંનેની સ્થિતિ પૃથ્વીની સાપેક્ષ ભરતી-ઓટની ઊંચાઈ પર સીધી અસર કરે છે. જ્યારે સૂર્ય, ચંદ્ર અને પૃથ્વી એક સીધી રેખામાં હોય, ત્યારે ભરતી-ઓટની ઊંચાઈ વધારે હશે. તેને વસંત ભરતી-ઓટ કહેવામાં આવે છે અને તે મહિનામાં બે વાર થાય છે, એક પૂર્ણિમા સમયગાળા દરમિયાન અને બીજી અમાવસ્યા સમયગાળા દરમિયાન.

નિપ ભરતી-ઓટ : સામાન્ય રીતે, વસંત ભરતી-ઓટ અને નિપ ભરતી-ઓટ વચ્ચે સાત દિવસનો અંતરાલ હોય છે. આ સમયે સૂર્ય અને ચંદ્ર એકબીજાને કાટખૂણે હોય છે અને સૂર્ય અને ચંદ્રની શક્તિઓ એકબીજાને પ્રતિકાર કરવાની વૃત્તિ ધરાવે છે. ચંદ્રનું આકર્ષણ, સૂર્ય કરતાં બમણાથી વધુ મજબૂત હોવા છતાં, સૂર્યના ગુરુત્વાકર્ષણ ખેંચાણના પ્રતિકારક બળ દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે.

મહિનામાં એક વાર, જ્યારે ચંદ્રની કક્ષા પૃથ્વીની નજીક હોય છે (પેરિજી), અસામાન્ય રીતે ઊંચી અને નીચી ભરતી-ઓટ થાય છે. આ સમય દરમિયાન ભરતી-ઓટની રેંજ સામાન્ય કરતાં વધારે હોય છે. બે અઠવાડિયા પછી, જ્યારે ચંદ્ર પૃથ્વીથી સૌથી દૂર હોય છે (એપોજી), ચંદ્રનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ મર્યાદિત હોય છે અને ભરતી-ઓટની રેંજ તેમની સરેરાશ ઊંચાઈ કરતાં ઓછી હોય છે.

જ્યારે પૃથ્વી સૂર્યની નજીક હોય છે (પેરિહેલિયન), દર વર્ષે 3 જાન્યુઆરી આસપાસ, ભરતી-ઓટની રેંજ પણ ઘણી વધારે હોય છે, અસામાન્ય રીતે ઊંચી અને અસામાન્ય રીતે નીચી ભરતી-ઓટ સાથે. જ્યારે પૃથ્વી સૂર્યથી સૌથી દૂર હોય છે (એફેલિયન), દર વર્ષે 4 જુલાઈ આસપાસ, ભરતી-ઓટની રેંજ સરેરાશ કરતાં ઘણી ઓછી હોય છે.

ઊંચી ભરતી-ઓટ અને નીચી ભરતી-ઓટ વચ્ચેનો સમય, જ્યારે પાણીનું સ્તર ઘટી રહ્યું હોય, તેને $e b b$ કહેવામાં આવે છે. નીચી ભરતી-ઓટ અને ઊંચી ભરતી-ઓટ વચ્ચેનો સમય, જ્યારે ભરતી-ઓટ વધી રહી હોય, તેને પ્રવાહ અથવા પૂર કહેવામાં આવે છે.

ભરતી-ઓટનું મહત્વ

ભરતી-ઓટ પૃથ્વી-ચંદ્ર-સૂર્યની સ્થિતિઓ દ્વારા થાય છે જે સચોટ રીતે જાણીતી છે, ભરતી-ઓટની આગાહી સારી રીતે અગાઉથી કરી શકાય છે. આ નેવિગેટરો અને માછીમારોને તેમની પ્રવૃત્તિઓની યોજના બનાવવામાં મદદ કરે છે. નેવિગેશનમાં ભરતી-ઓટના પ્રવાહોનું ઘણું મહત્વ છે. ભરતી-ઓટની ઊંચાઈ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, ખાસ કરીને નદીઓની નજીકના બંદરો અને મુખત્રિકોણમાં જેની પ્રવેશદ્વાર પર ઉથલપાથલ ‘બાર’ હોય છે, જે જહાજો અને હોડીઓને બંદરમાં પ્રવેશ કરવાથી રોકે છે. ભરતી-ઓટ પણ મદદરૂપ છે ગાદનો નિકાલ કરવામાં અને નદીના મુખત્રિકોણમાંથી પ્રદૂષિત પાણી દૂર કરવામાં. ભરતી-ઓટનો ઉપયોગ વિદ્યુત શક્તિ પેદા કરવા માટે થાય છે (કેનેડા, ફ્રાંસ, રશિયા અને ચીનમાં). પશ્ચિમ બંગાળના સુંદરવનમાં દુર્ગાદુઆનીમાં 3 MW ની ભરતી-ઓટ શક્તિ પ્રોજેક્ટ હાથ ધરવામાં આવી રહી છે.

સમુદ્રની ધારાઓ

સમુદ્રની ધારાઓ સમુદ્રોમાં નદીના પ્રવાહ જેવી છે. તેઓ ચોક્કસ માર્ગ અને દિશામાં પાણીની નિયમિત માત્રાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. સમુદ્રની ધારાઓ બે પ્રકારની શક્તિઓ દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે: (i) પ્રાથમિક શક્તિઓ જે પાણીની હલચલ શરૂ કરે છે; (ii) ગૌણ શક્તિઓ જે ધારાઓને વહેવાની પ્રેરણા આપે છે.

ધારાઓને પ્રભાવિત કરતી પ્રાથમિક શક્તિઓ છે: (i) સૌર ઊર્જા દ્વારા ગરમી; (ii) પવન; (iii) ગુરુત્વાકર્ષણ; (iv) કોરિઓલિસ બળ. સૌર ઊર્જા દ્વારા ગરમી પાણીને વિસ્તૃત કરવાનું કારણ બને છે. તેથી જ, વિષુવવૃત્તની નજીક સમુદ્રનું પાણી મધ્ય અક્ષાંશો કરતાં સ્તરમાં લગભગ $8 \mathrm{~cm}$ ઊંચું છે. આ ખૂબ જ થોડો ઢાળ પેદા કરે છે અને પાણી ઢોળાવ નીચે વહેવાની વૃત્તિ ધરાવે છે. સમુદ્રની સપાટી પર વાતા પવન પાણીને ખસેડવા માટે ધકેલે છે. પવન અને પાણીની સપાટી વચ્ચેનું ઘર્ષણ તેના માર્ગમાં જળશરીરની હલચલને અસર કરે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ ઢગલો નીચે પાણીને ખેંચવાની વૃત્તિ ધરાવે છે અને ઢાળ ફેરફાર બનાવે છે. કોરિઓલિસ બળ દખલ કરે છે અને પાણીને ઉત્તર ગોળાર્ધમાં જમણી બાજુએ અને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં ડાબી બાજુએ ખસેડ