అధ్యాయం 13 సముద్ర జలాల చలనాలు
సముద్రపు నీరు చలనశీలమైనది. దాని భౌతిక లక్షణాలు ఉష్ణోగ్రత, లవణాంశం, సాంద్రత మరియు బాహ్య శక్తులు సూర్యుడు, చంద్రుడు మరియు గాలులు వంటివి సముద్ర జలాల చలనాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి. సముద్ర జలాలలో అడ్డు మరియు నిలువు చలనాలు సాధారణం. అడ్డు చలనం సముద్ర ప్రవాహాలు మరియు అలలను సూచిస్తుంది. నిలువు చలనం వేలాలు (ఓడరేవులు)ను సూచిస్తుంది. సముద్ర ప్రవాహాలు ఒక నిర్దిష్ట దిశలో భారీ మొత్తంలో నీటి నిరంతర ప్రవాహం అయితే అలలు నీటి అడ్డు చలనం. సముద్ర ప్రవాహాల ద్వారా నీరు ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి ముందుకు కదులుతుంది, అయితే అలలలోని నీరు కదలదు, కానీ అలల సమూహాలు ముందుకు కదులుతాయి. నిలువు చలనం మహాసముద్రాలు మరియు సముద్రాలలో నీటి పెరుగుదల మరియు పతనాన్ని సూచిస్తుంది. సూర్యుడి మరియు చంద్రుని ఆకర్షణ వలన, సముద్రపు నీరు రోజుకు రెండుసార్లు పైకి లేస్తుంది మరియు క్రింద పడుతుంది. ఉపరితలం క్రింది నుండి చల్లని నీటి పైకి లేచుట (అప్వెల్లింగ్) మరియు ఉపరితల నీటి మునిగిపోవడం కూడా సముద్ర జలాల నిలువు చలనం యొక్క రూపాలు.
అలలు
అలలు వాస్తవానికి శక్తి, నీరు కాదు, ఇది సముద్ర ఉపరితలంపై కదులుతుంది. ఒక అల గుండా వెళ్ళినప్పుడు నీటి కణాలు ఒక చిన్న వృత్తంలో మాత్రమే ప్రయాణిస్తాయి. గాలి అలలకు శక్తినిస్తుంది. గాలి అలలను సముద్రంలో ప్రయాణించేలా చేస్తుంది మరియు శక్తి తీర ప్రాంతాలలో విడుదల అవుతుంది. ఉపరితల నీటి చలనం అరుదుగా మహాసముద్రాల నిశ్చలమైన లోతైన అడుగు నీటిని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఒక అల బీచ్ వైపు వచ్చేటప్పుడు, అది నెమ్మదిస్తుంది. ఇది చలనశీల నీరు మరియు సముద్ర అడుగు మధ్య సంభవించే ఘర్షణ కారణంగా ఉంటుంది. మరియు, నీటి లోతు అల యొక్క తరంగదైర్ఘ్యంలో సగం కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అల విరిగిపోతుంది. అతిపెద్ద అలలు బహిరంగ మహాసముద్రాలలో కనిపిస్తాయి. అలలు కదులుతూ మరియు గాలి నుండి శక్తిని గ్రహిస్తూ పెద్దవిగా పెరుగుతాయి.
చాలా అలలు నీటిపై గాలి వీచడం వలన సంభవిస్తాయి. రెండు నాట్ల లేదా అంతకంటే తక్కువ గాలి ప్రశాంతమైన నీటిపై వీచినప్పుడు, చిన్న చిన్న అలలు ఏర్పడతాయి మరియు గాలి వేగం పెరిగేకొద్దీ విరిగే అలలలో తెల్లటి శిఖరాలు కనిపించే వరకు పెరుగుతాయి. అలలు వేలాది $\mathrm{km}$ ప్రయాణించి, తీరానికి చేరుకుని, విరిగి సర్ఫ్గా కరిగిపోవచ్చు.
ఒక అల యొక్క పరిమాణం మరియు ఆకారం దాని మూలాన్ని వెల్లడి చేస్తాయి. నిటారుగా ఉండే అలలు చాలా యువత మరియు స్థానిక గాలి ద్వారా ఏర్పడతాయి. నెమ్మదిగా మరియు స్థిరమైన అలలు దూర ప్రదేశాల నుండి, బహుశా మరొక అర్ధగోళం నుండి ఉద్భవిస్తాయి. గరిష్ట అల ఎత్తు గాలి బలం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, అనగా అది ఎంత సమయం వీస్తుంది మరియు అది ఒకే దిశలో వీచే ప్రాంతం.
గురుత్వాకర్షణ అలల శిఖరాలను క్రిందికి లాగుతుంది, అయితే గాలి దాని గమనంలో నీటిని నెట్టడం వలన అలలు ప్రయాణిస్తాయి. పడే నీరు మునుపటి తొట్టెలను పైకి నెట్టివేస్తుంది, మరియు
చిత్రం 13.1 : అలలు మరియు నీటి అణువుల చలనం
అల కొత్త స్థానానికి కదులుతుంది (చిత్రం 13.1). అలల క్రింద నీటి వాస్తవ చలనం వృత్తాకారంలో ఉంటుంది. అల దగ్గరగా వచ్చేటప్పుడు వస్తువులు పైకి మరియు ముందుకు మోసుకెళ్ళబడతాయి మరియు అది గుండా వెళ్ళేటప్పుడు క్రిందికి మరియు వెనుకకు తీసుకువెళ్ళబడతాయి.
అలల లక్షణాలు
అల శిఖరం మరియు తొట్టి : ఒక అల యొక్క అత్యధిక మరియు అత్యల్ప బిందువులను వరుసగా శిఖరం మరియు తొట్టి అంటారు.
అల ఎత్తు : ఇది ఒక అల యొక్క తొట్టి అడుగు నుండి శిఖరం పైకి నిలువు దూరం.
అల వ్యాప్తి : ఇది అల ఎత్తులో సగం.
అల కాలం : ఇది రెండు వరుస అల శిఖరాలు లేదా తొట్టిలు ఒక స్థిర బిందువును దాటినప్పుడు మధ్య ఉండే కాల విరామం మాత్రమే.
తరంగదైర్ఘ్యం : ఇది రెండు వరుస శిఖరాల మధ్య అడ్డు దూరం.
అల వేగం : ఇది అల నీటి గుండా కదిలే రేటు, మరియు నాట్లలో కొలుస్తారు.
అల పౌనఃపున్యం : ఇది ఒక సెకను కాల విరామంలో ఇచ్చిన బిందువును దాటే అలల సంఖ్య.
వేలాలు (ఓడరేవులు)
సముద్ర మట్టం యొక్క ఆవర్తన పెరుగుదల మరియు పతనం, రోజుకు ఒకటి లేదా రెండుసార్లు, ప్రధానంగా సూర్యుడి మరియు చంద్రుని ఆకర్షణ కారణంగా, వేలం (టైడ్) అంటారు. వాతావరణ ప్రభావాలు (గాలులు మరియు వాతావరణ పీడన మార్పులు) వలన కలిగే నీటి చలనాన్ని సర్జెస్ అంటారు. సర్జెస్ వేలాలు వలె క్రమబద్ధంగా ఉండవు. వేలాల అధ్యయనం చాలా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, ప్రాదేశికంగా మరియు కాలికంగా, ఎందుకంటే దీనికి పౌనఃపున్యం, పరిమాణం మరియు ఎత్తులో గొప్ప వైవిధ్యాలు ఉంటాయి.
చంద్రుని గురుత్వాకర్షణ శక్తి ఎక్కువ మేరకు మరియు తక్కువ మేరకు సూర్యుని గురుత్వాకర్షణ శక్తి, వేలాలు సంభవించడానికి ప్రధాన కారణాలు. మరొక కారకం అపకేంద్ర బలం, ఇది గురుత్వాకర్షణను ప్రతి సమతుల్యం చేయడానికి పనిచేసే శక్తి. కలిసి, గురుత్వాకర్షణ శక్తి మరియు అపకేంద్ర బలం భూమిపై రెండు ప్రధాన వేలా ఉబ్బెత్తులను సృష్టించడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి. చంద్రుని వైపు ఉన్న భూమి వైపు, ఒక వేలా ఉబ్బెత్తు సంభవిస్తుంది, అయితే ఎదురు వైపు చంద్రుని గురుత్వాకర్షణ ఆకర్షణ తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ ఇది దూరంగా ఉంటుంది, అపకేంద్ర బలం మరొక వైపు వేలా ఉబ్బెత్తును కలిగిస్తుంది (చిత్రం 13.2).
‘వేలా-జనక’ శక్తి ఈ రెండు శక్తుల మధ్య వ్యత్యాసం; అనగా చంద్రుని గురుత్వాకర్షణ ఆకర్షణ మరియు అపకేంద్ర బలం. భూమి ఉపరితలంపై, చంద్రునికి దగ్గరగా, చంద్రుని లాగడం లేదా ఆకర్షణ శక్తి అపకేంద్ర బలం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, అందువలన చంద్రుని వైపు ఉబ్బెత్తును కలిగించే నికర శక్తి ఉంటుంది. భూమి యొక్క ఎదురు వైపు, ఆకర్షణ శక్తి తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది చంద్రుని నుండి దూరంగా ఉంటుంది, అపకేంద్ర బలం ప్రబలంగా ఉంటుంది. అందువలన, చంద్రుని నుండి దూరంగా ఉండే నికర శక్తి ఉంటుంది. ఇది చంద్రుని నుండి దూరంగా రెండవ ఉబ్బెత్తును సృష్టిస్తుంది. భూమి ఉపరితలంపై, వేలా ఉబ్బెత్తులను ఉత్పత్తి చేయడంలో నిలువు శక్తుల కంటే అడ్డు వేలా-జనక శక్తులు మరింత ముఖ్యమైనవి.
చిత్రం 13.2 : గురుత్వాకర్షణ శక్తులు మరియు వేలాల మధ్య సంబంధం
విస్తృత ఖండీయ షెల్ఫ్లపై ఉన్న వేలా ఉబ్బెత్తుల ఎత్తు ఎక్కువగా ఉంటుంది. వేలా ఉబ్బెత్తులు మధ్య-సముద్ర ద్వీపాలను తాకినప్పుడు అవి తక్కువగా మారతాయి. తీరప్రాంతం వెంబడి ఉన్న ఉపసముద్రాలు మరియు నదీముఖాల ఆకారం కూడా వేలాల తీవ్రతను పెంచుతుంది. ఫనెల్ ఆకారపు ఉపసముద్రాలు వేలా పరిమాణాలను గణనీయంగా మారుస్తాయి. వేలా ద్వీపాల మధ్య లేదా ఉపసముద్రాలు మరియు నదీముఖాలలోకి ఛానల్ చేయబడినప్పుడు వాటిని వేలా ప్రవాహాలు అంటారు.
కెనడాలోని ఫండీ ఖాతి వేలాలు
ప్రపంచంలో అత్యధిక వేలాలు కెనడాలోని నోవా స్కోటియాలోని ఫండీ ఖాతిలో సంభవిస్తాయి. వేలా ఉబ్బెత్తు 15 - $16 \mathrm{~m}$. ఎందుకంటే ప్రతి రోజు రెండు ఎత్తైన వేలాలు మరియు రెండు తక్కువ వేలాలు ఉంటాయి (సుమారు 24 గంటల కాలం); అప్పుడు ఒక వేలా సుమారు ఆరు గంటల కాలంలో వచ్చి తీరాలి. ఒక సుమారు అంచనాగా, వేలా గంటకు సుమారు $240 \mathrm{~cm}$ పెరుగుతుంది $(1,440 \mathrm{~cm}$ 6 గంటలతో భాగించబడింది). మీరు పక్కన నిటారుగా ఉన్న బండ (ఇది అక్కడ సాధారణం)తో ఒక బీచ్ దిగి నడిచినట్లయితే, వేలాలను గమనించండి. మీరు సుమారు ఒక గంట పాటు నడిచి, ఆపై వేలా వస్తున్నట్లు గమనించినట్లయితే, మీరు మీరు ప్రారంభించిన చోటుకు తిరిగి రాకముందే నీరు మీ తలపై ఉంటుంది!
వేలాల రకాలు
వేలాలు వాటి పౌనఃపున్యం, దిశ మరియు చలనంలో ప్రదేశం నుండి ప్రదేశానికి మరియు సమయం నుండి సమయానికి కూడా మారుతూ ఉంటాయి. వేలాలు ఒక రోజు లేదా 24 గంటలలో వాటి సంభవించే పౌనఃపున్యం ఆధారంగా లేదా వాటి ఎత్తు ఆధారంగా వివిధ రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి.
పౌనఃపున్యం ఆధారంగా వేలాలు
అర్ధ-దైనిక వేలం : అత్యంత సాధారణ వేలా నమూనా, ప్రతి రోజు రెండు ఎత్తైన వేలాలు మరియు రెండు తక్కువ వేలాలను కలిగి ఉంటుంది. వరుసగా ఎత్తైన లేదా తక్కువ వేలాలు సుమారు ఒకే ఎత్తులో ఉంటాయి.
దైనిక వేలం : ప్రతి రోజు ఒక ఎత్తైన వేలం మరియు ఒక తక్కువ వేలం మాత్రమే ఉంటాయి. వరుసగా ఎత్తైన మరియు తక్కువ వేలాలు సుమారు ఒకే ఎత్తులో ఉంటాయి.
మిశ్రిత వేలం : ఎత్తులో వైవిధ్యాలు కలిగిన వేలాలను మిశ్రిత వేలాలు అంటారు. ఈ వేలాలు సాధారణంగా ఉత్తర అమెరికా పశ్చిమ తీరం మరియు పసిఫిక్ మహాసముద్రంలోని అనేక ద్వీపాలలో సంభవిస్తాయి.
సూర్యుడు, చంద్రుడు మరియు భూమి స్థానాలు ఆధారంగా వేలాలు
పెరిగే నీటి ఎత్తు (ఎత్తైన వేలం) భూమికి సంబంధించి సూర్యుడు మరియు చంద్రుని స్థానంపై గణనీయంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. వసంత ఋతువు వేలాలు మరియు నీప్ వేలాలు ఈ వర్గంలోకి వస్తాయి.
వసంత ఋతువు వేలాలు : సూర్యుడు మరియు చంద్రుడు రెండింటి స్థానం భూమికి సంబంధించి వేలా ఎత్తుపై ప్రత్యక్ష ప్రభావం కలిగి ఉంటుంది. సూర్యుడు, చంద్రుడు మరియు భూమి ఒక సరళ రేఖలో ఉన్నప్పుడు, వేలా ఎత్తు ఎక్కువగా ఉంటుంది. వీటిని వసంత ఋతువు వేలాలు అంటారు మరియు అవి నెలకు రెండుసార్లు, ఒకటి పూర్ణిమ సమయంలో మరియు మరొకటి అమావాస్య సమయంలో సంభవిస్తాయి.
నీప్ వేలాలు : సాధారణంగా, వసంత ఋతువు వేలాలు మరియు నీప్ వేలాల మధ్య ఏడు రోజుల విరామం ఉంటుంది. ఈ సమయంలో సూర్యుడు మరియు చంద్రుడు ఒకదానికొకటి లంబ కోణాలలో ఉంటాయి మరియు సూర్యుడి మరియు చంద్రుని శక్తులు ఒకదానికొకటి వ్యతిరేకించేలా ప్రవర్తిస్తాయి. చంద్రుని ఆకర్షణ, సూర్యుని కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ అయినప్పటికీ, సూర్యుని గురుత్వాకర్షణ లాగడం యొక్క వ్యతిరేక శక్తి ద్వారా తగ్గించబడుతుంది.
నెలకు ఒకసారి, చంద్రుని కక్ష్య భూమికి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు (పెరిజీ), అసాధారణంగా ఎత్తైన మరియు తక్కువ వేలాలు సంభవిస్తాయి. ఈ సమయంలో వేలా పరిధి సాధారణం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. రెండు వారాల తరువాత, చంద్రుడు భూమి నుండి చాలా దూరంగా ఉన్నప్పుడు (అపోజీ), చంద్రుని గురుత్వాకర్షణ శక్తి పరిమితం మరియు వేలా పరిధులు వాటి సగటు ఎత్తుల కంటే తక్కువగా ఉంటాయి.
భూమి సూర్యునికి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు (పెరిహీలియన్), ప్రతి సంవత్సరం జనవరి 3వ తేదీ చుట్టూ, వేలా పరిధులు కూడా చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి, అసాధారణంగా ఎత్తైన మరియు అసాధారణంగా తక్కువ వేలాలతో ఉంటాయి. భూమి సూర్యుని నుండి చాలా దూరంగా ఉన్నప్పుడు (అఫీలియన్), ప్రతి సంవత్సరం జూలై 4వ తేదీ చుట్టూ, వేలా పరిధులు సగటు కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటాయి.
ఎత్తైన వేలం మరియు తక్కువ వేలం మధ్య సమయం, నీటి మట్టం పడిపోతున్నప్పుడు, దానిని $e b b$ అంటారు. తక్కువ వేలం మరియు ఎత్తైన వేలం మధ్య సమయం, వేలం పెరుగుతున్నప్పుడు, దానిని ప్రవాహం లేదా వరద అంటారు.
వేలాల ప్రాముఖ్యత
వేలాలు భూమి-చంద్రుడు-సూర్యుడు స్థానాల వలన సంభవిస్తాయి కాబట్టి, అవి ఖచ్చితంగా తెలుసు, వేలాలను ముందుగానే అంచనా వేయవచ్చు. ఇది నావికులు మరియు మత్స్యకారులు వారి కార్యకలాపాలను ప్రణాళిక చేయడంలో సహాయపడుతుంది. నావిగేషన్లో వేలా ప్రవాహాలు చాలా ముఖ్యమైనవి. వేలా ఎత్తులు చాలా ముఖ్యమైనవి, ముఖ్యంగా నదుల దగ్గర మరియు నదీముఖాలలో ఉన్న ఓడరేవులు, ప్రవేశ ద్వారంలో నీటి మట్టం తక్కువగా ఉండే ‘బార్లు’ ఉంటాయి, ఇవి ఓడలు మరియు పడవలను ఓడరేవులోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధిస్తాయి. వేలాలు కూడా సహాయకారిగా ఉంటాయి నదీముఖాల నుండి అవక్షేపాలు మరియు కలుషితమైన నీటిని తొలగించడంలో. వేలాలు విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి (కెనడా, ఫ్రాన్స్, రష్యా మరియు చైనాలో). పశ్చిమ బెంగాల్లోని సుందర్బన్లలో దుర్గాదువానిలో 3 MW వేలా విద్యుత్ ప్రాజెక్ట్ చేపట్టబడింది.
సముద్ర ప్రవాహాలు
సముద్ర ప్రవాహాలు సముద్రాలలో నది ప్రవాహం వలె ఉంటాయి. అవి ఒక నిర్దిష్ట మార్గం మరియు దిశలో నీటి నియమిత పరిమాణాన్ని సూచిస్తాయి. సముద్ర ప్రవాహాలు రెండు రకాల శక్తులచే ప్రభావితమవుతాయి: (i) నీటి చలనాన్ని ప్రారంభించే ప్రాథమిక శక్తులు; (ii) ప్రవాహాలు ప్రవహించేలా ప్రభావితం చేసే ద్వితీయ శక్తులు.
ప్రవాహాలను ప్రభావితం చేసే ప్రాథమిక శక్తులు: (i) సౌర శక్తి ద్వారా వేడి చేయడం; (ii) గాలి; (iii) గురుత్వాకర్షణ; (iv) కోరియోలిస్ బలం. సౌర శక్తి ద్వారా వేడి చేయడం వలన నీరు విస్తరిస్తుంది. అందుకే, భూమధ్యరేఖ దగ్గర సముద్రపు నీరు మధ్య అక్షాంశాల కంటే సుమారు $8 \mathrm{~cm}$ ఎత్తులో ఉంటుంది. ఇది చాలా స్వల్ప శ్రేణిని కలిగిస్తుంది మరియు నీరు వాలు దిగువకు ప్రవహించేలా చేస్తుంది. సముద్ర ఉపరితలంపై వీచే గాలి నీటిని కదిలేలా నెట్టివేస్తుంది. గాలి మరియు నీటి ఉపరితలం మధ్య ఘర్షణ దాని గమనంలో నీటి శరీరం యొక్క చలనాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. గురుత్వాకర్షణ నీటిని కుప్ప దిగువకు లాగడం మరియు శ్రేణి వైవిధ్యాన్ని సృష్టించడం. కోరియోలిస్ బలం జోక్యం చేసుకుంటుంది మరియు నీరు ఉత్తర అర్ధగోళంలో కుడి వైపుకు మరియు దక్షిణ అర్ధగోళంలో ఎడమ వైపుకు కదిలేలా చేస్తుంది. నీటి ఈ పెద్ద సంచయాలు మరియు వాటి చుట్టూ ఉన్న ప్రవాహాన్ని గైర్స్ అంటారు. ఇవి అన్ని సముద్ర బేసిన్లలో పెద్ద వృత్తాకార ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
సముద్ర ప్రవాహాల లక్షణాలు
ప్రవాహాలు వాటి “డ్రిఫ్ట్” ద్వారా సూచించబడతాయి. సాధారణంగా, ప్రవాహాలు ఉపరితలం దగ్గర బలంగా ఉంటాయి మరియు ఐదు నాట్ల కంటే ఎక్కువ వేగాలను పొందవచ్చు. లోతులలో, ప్రవాహాలు సాధారణంగా నెమ్మదిగా ఉంటాయి, వేగం 0.5 నాట్ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. మేము ఒక ప్రవాహం వేగాన్ని దాని “డ్రిఫ్ట్"గా సూచిస్తాము. డ్రిఫ్ట్ నాట్ల పరంగా కొలుస్తారు. ఒక ప్రవాహం యొక్క బలం ప్రవాహం వేగాన్ని సూచిస్తుంది. వేగవంతమైన ప్రవాహం బ