ज्वार-भाटा: वसंत और लघु ज्वार, ज्वारीय उभार, ज्वारीय छिद्र (Tides: Spring & Neap Tide, Tidal Bulge, Tidal Bore)

ज्वार-भाटा (Tides)

• समुद्र के स्तर में समय-समय पर होने वाली अल्पकालिक वृद्धि और गिरावट को ज्वार के नाम से जाना जाता है । इसका निर्माण पृथ्वी, सूर्य और चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण संपर्क के कारण होता है ।
• यह निम्न के संयुक्त प्रभाव के कारण होता है:
  • सूर्य द्वारा पृथ्वी पर लगाया गया गुरुत्वाकर्षण बल
  • चंद्रमा द्वारा पृथ्वी पर लगाया गया गुरुत्वाकर्षण बल
  • पृथ्वी का घूमना
• इन सभी बलों के बीच संतुलन के कारण ज्वार-भाटा आता है।
• ज्वार की ऊर्जा दुष्ट लहरों या तूफ़ान तोड़ने वालों से कहीं अधिक होती है।
• दुष्ट लहरें बहुत ऊँची और सीमित क्षेत्र की होती हैं; ज्वार अपेक्षाकृत कम लहरें हैं लेकिन पूरे महासागर में फैली हुई हैं।
• जब लहर का उच्चतम भाग, या शिखर, किसी विशेष स्थान पर पहुँचता है, तो उच्च ज्वार होता है; निम्न ज्वार लहर के सबसे निचले हिस्से या उसके गर्त से मेल खाता है। उच्च ज्वार और निम्न ज्वार के बीच की ऊंचाई के अंतर को ज्वारीय सीमा कहा जाता है।
  • विश्व में सबसे ऊँचा ज्वार फनडे की खाड़ी (कनाडा) में आता है ।
  • भारत में सबसे ऊँचा ज्वार ओखा, गुजरात में दर्ज किया जाता है।
  • विश्व की सबसे बड़ी ज्वारीय श्रृंखला पूर्वी कनाडा में फंडी की खाड़ी के ऊपरी छोर पर पाई जाती है ।
• ज्वार द्वारा उत्पन्न दोलन धाराओं को ज्वारीय धाराएँ कहा जाता है । जिस क्षण ज्वारीय धारा समाप्त हो जाती है उसे सुस्त जल या सुस्त ज्वार कहा जाता है । इसके बाद ज्वार की दिशा उलट जाती है और कहा जाता है कि यह घूम रहा है। ढीला पानी आमतौर पर उच्च पानी और कम पानी के पास होता है ।
• ज्वार आमतौर पर अर्ध-दैनिक (प्रति दिन दो उच्च जल और दो निम्न जल) या दैनिक (प्रति दिन एक ज्वारीय चक्र) होते हैं। किसी दिए गए दिन में दो उच्च जल आम तौर पर समान ऊंचाई (दैनिक असमानता) नहीं होते हैं; ये ज्वार तालिकाओं में उच्च उच्च जल और निम्न उच्च जल हैं। इसी प्रकार, प्रत्येक दिन दो निम्न जल उच्च निम्न जल और निम्न निम्न जल होते हैं। दैनिक असमानता सुसंगत नहीं है और आम तौर पर छोटी होती है जब चंद्रमा भूमध्य रेखा पर होता है।

ज्वार परिवर्तन निम्नलिखित चरणों से होकर गुजरता है:

• समुद्र का स्तर कई घंटों में बढ़ जाता है, जो अंतर्ज्वारीय क्षेत्र को कवर करता है; ज्वार।
• पानी अपने उच्चतम स्तर तक बढ़ जाता है और उच्च ज्वार तक पहुँच जाता है।
• समुद्र का स्तर कई घंटों में गिरता है, जिससे अंतर्ज्वारीय क्षेत्र का पता चलता है; घटती हुई लहर।
• पानी गिरना बंद कर देता है, निम्न ज्वार तक पहुँच जाता है।

ज्वार-भाटा के प्रकार (Types of Tides)

ज्वार-भाटा की आवृत्ति, दिशा और गति एक स्थान से दूसरे स्थान पर और समय-समय पर भिन्न-भिन्न होती है।

ज्वारों को एक दिन या 24 घंटों में घटित होने की आवृत्ति या उनकी ऊंचाई के आधार पर विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

आवृत्ति के आधार पर ज्वार-भाटा (Tides based on Frequency)

1. अर्ध-दैनिक ज्वार
2. दैनिक ज्वार
3. मिश्रित ज्वार

अर्ध-दैनिक ज्वार (Semi-diurnal tide)

• सबसे आम ज्वारीय पैटर्न, जिसमें  प्रत्येक दिन दो उच्च ज्वार और दो निम्न ज्वार शामिल हैं (वास्तव में यह 3 ज्वार से 4 ज्वार के बीच भिन्न होता है – दुर्लभ मामलों में 3 ज्वार लेकिन 4 सामान्य है) । क्रमिक उच्च या निम्न ज्वार लगभग समान ऊंचाई के होते हैं।

यद्यपि ज्वार-भाटा दिन में दो बार आते हैं, परन्तु उनका अंतराल ठीक 12 घंटे का नहीं होता। इसके बजाय, वे  12 घंटे और 25 मिनट के नियमित अंतराल पर होते हैं ।

• ऐसा इसलिए है क्योंकि चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर पश्चिम से पूर्व की ओर घूमता है, और यदि लगातार दो दिनों में एक ही समय में पृथ्वी पर एक ही स्थान से देखा जाए तो प्रत्येक दिन यह थोड़ा पूर्व की ओर चला जाता है।
• यह समय अंतराल 12 घंटे और 25 मिनट के ज्वार अंतराल की व्याख्या करता है, क्योंकि ज्वार दिन में दो बार आता है।
• इंग्लैंड में एक जगह – साउथेम्प्टन – दिन में 6-8 बार ज्वार का अनुभव करता है (उत्तरी सागर से 2 उच्च ज्वार + इंग्लिश चैनल से 2 उच्च ज्वार + उत्तरी सागर से 2 लघु ज्वार + इंग्लिश चैनल से 2 लघु ज्वार )  । ऐसा इसलिए होता है क्योंकि  उत्तरी सागर  और  इंग्लिश चैनल  अलग-अलग अंतराल पर पानी को धकेलते हैं।

दैनिक ज्वार (Diurnal tide)

• प्रत्येक दिन के दौरान केवल एक उच्च ज्वार और एक निम्न ज्वार होता है। क्रमिक उच्च और निम्न ज्वार लगभग समान ऊँचाई के होते हैं।

मिश्रित ज्वार-भाटा (Mixed tide)

• ऊंचाई में भिन्नता वाले ज्वार को मिश्रित ज्वार कहा जाता है। ये ज्वार आम तौर पर  उत्तरी अमेरिका के पश्चिमी तट  और प्रशांत महासागर के कई द्वीपों पर आते हैं।

सूर्य, चंद्रमा और पृथ्वी की स्थिति के आधार पर ज्वार-भाटा (Tides based on the Sun, Moon and the Earth Positions)

बढ़ते पानी (उच्च ज्वार) की ऊंचाई पृथ्वी के संबंध में सूर्य और चंद्रमा की स्थिति के आधार पर काफी भिन्न होती है। वसंत ज्वार  और  लघु ज्वार  इसी श्रेणी में आते हैं।

दीर्घ ज्वार-भाटा

• पृथ्वी के संबंध में सूर्य और चंद्रमा दोनों की स्थिति का ज्वार की ऊंचाई पर सीधा असर पड़ता है।
• जब सूर्य, चंद्रमा और पृथ्वी एक सीधी रेखा (एक विन्यास जिसे सहजीवन के रूप में जाना जाता है ) में होंगे, तो ज्वार की ऊंचाई अधिक होगी।
• इन्हें वसंत ज्वार कहा जाता है और ये महीने में दो बार आते हैं, एक पूर्णिमा की अवधि में  और दूसरा अमावस्या की अवधि के दौरान ।

लघु ज्वार-भाटा

• जब चंद्रमा पहली तिमाही या तीसरी तिमाही में होता है, तो पृथ्वी से देखने पर सूर्य और चंद्रमा 90 डिग्री से अलग हो जाते हैं , और सौर ज्वारीय बल चंद्रमा को आंशिक रूप से रद्द कर देता है।
• चंद्रमा का आकर्षण, यद्यपि सूर्य से दोगुने से भी अधिक प्रबल है, सूर्य के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव की प्रतिकारक शक्ति के कारण कम हो जाता है।
• चंद्र चक्र में इन बिंदुओं पर, ज्वार की सीमा न्यूनतम होती है; इसे लघु ज्वार या नीप्स कहा जाता है।
• नीप एक एंग्लो-सैक्सन शब्द है जिसका अर्थ है “शक्ति के बिना”, जैसे कि फोर्गेंजेस निप (शक्ति के बिना आगे बढ़ना)।
• सामान्यतः   वसंत ज्वार और लघु ज्वार के बीच सात दिन का अंतराल होता है।
• वसंत ज्वार की तरह ये ज्वार भी  महीने में दो बार आते हैं।

ज्वार का परिमाण चंद्रमा की उपभू और अपभू पर आधारित है

• महीने में एक बार, जब चंद्रमा की कक्षा पृथ्वी के सबसे करीब  (पेरीगी) होती है , असामान्य रूप से उच्च और निम्न ज्वार आते हैं। इस दौरान ज्वारीय सीमा सामान्य से अधिक होती है।
• दो सप्ताह बाद, जब चंद्रमा पृथ्वी से सबसे दूर  (अपोजी) होता है , चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण बल सीमित होता है और ज्वारीय सीमा उनकी औसत ऊंचाई से कम होती है।

पृथ्वी के उपभू और अपभू पर आधारित ज्वार-भाटा का परिमाण (Magnitude of tides based on Perigee and Apogee of earth)

• जब पृथ्वी  प्रत्येक वर्ष 3 जनवरी के आसपास  सूर्य (उपभू) के सबसे निकट  होती है, तो ज्वारीय सीमा भी बहुत अधिक होती है, असामान्य रूप से उच्च और असामान्य रूप से निम्न ज्वार के साथ।
• जब पृथ्वी सूर्य से सबसे दूर  (अपभू) होती है, हर साल 4 जुलाई के आसपास   , ज्वारीय सीमा औसत से बहुत कम होती है।

ज्वार का महत्व (Importance of Tides)

चूंकि ज्वार-भाटा पृथ्वी-चंद्रमा-सूर्य की स्थिति के कारण होता है, जो सटीक रूप से ज्ञात होता है, ज्वार की  भविष्यवाणी पहले से ही की जा सकती है । इससे नाविकों और मछुआरों को अपनी गतिविधियों की योजना बनाने में मदद मिलती है।

मार्गदर्शन (Navigation)

• ज्वार की ऊँचाई बहुत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से नदियों के पास और मुहाने के भीतर के बंदरगाहों में प्रवेश द्वार पर उथली  ‘बार’ [समुद्री भू-आकृतियाँ] होती  हैं, जो जहाजों और नावों को बंदरगाह में प्रवेश करने से रोकती हैं।
• उच्च ज्वार नौवहन में सहायता करते हैं। वे तटों के निकट जल स्तर को बढ़ाते हैं। इससे जहाजों को बंदरगाह तक आसानी से पहुंचने में मदद मिलती है।
• ज्वार आम तौर पर कुछ नदियों को समुद्र में जाने वाले जहाजों के लिए नौगम्य बनाने में मदद करता है। लंदन और कलकत्ता  [ज्वारीय बंदरगाह]  क्रमशः टेम्स और हुगली के मुहाने की ज्वारीय प्रकृति के कारण महत्वपूर्ण बंदरगाह बन गए हैं।

मछली पकड़ने (Fishing)

• उच्च ज्वार मछली पकड़ने में भी मदद करते हैं। उच्च ज्वार के दौरान कई मछलियाँ किनारे के करीब आ जाती हैं। इससे मछुआरों को भरपूर मात्रा में मछली पकड़ने में मदद मिलती है।

गाद निकालना (Desilting)

• ज्वार तलछट से गाद निकालने और नदी मुहाने से प्रदूषित पानी निकालने में भी सहायक होते हैं।

अन्य

• ज्वार का उपयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है (कनाडा, फ्रांस, रूस और चीन में)।
• पश्चिम बंगाल के सुंदरबन में दुर्गादुआनी में 3 मेगावाट की ज्वारीय बिजली परियोजना का निर्माण किया गया था  ।

ज्वार-भाटा की विशेषताएँ (Characteristics of Tides)

• विस्तृत महाद्वीपीय शेल्फों पर ज्वारीय उभारों की ऊँचाई अधिक होती है ।
• खुले महासागर में ज्वारीय धाराएँ अपेक्षाकृत कमज़ोर होती हैं।
• जब ज्वारीय उभार मध्य महासागरीय द्वीपों से टकराते हैं तो वे निचले हो जाते हैं।
• समुद्र तट के किनारे खाड़ियों और मुहल्लों का आकार भी ज्वार की तीव्रता को बढ़ा सकता है ।
• फ़नल के आकार की खाड़ियाँ ज्वारीय परिमाण को बहुत हद तक बदल देती हैं ।
  • उदाहरण: फंडी की खाड़ी – उच्चतम ज्वारीय श्रेणी।
• हालाँकि, ग्रह पर बड़े महाद्वीप पृथ्वी के घूमने पर ज्वारीय उभारों के पश्चिम की ओर जाने वाले मार्ग को अवरुद्ध कर देते हैं।
• ज्वारीय पैटर्न एक महासागर से दूसरे महासागर और एक स्थान से दूसरे स्थान पर बहुत भिन्न होते हैं।

ज्वारीय छिद्र (Tidal bore)

•  ज्वारीय बोर एक बड़ी लहर या बोर है  जो वसंत ज्वार के संकुचन के कारण होता है क्योंकि यह एक लंबे, संकीर्ण, उथले प्रवेश द्वार में प्रवेश करता है। ये तरंगें कुत्तों में उत्पन्न होने वाली ताकतों और अशांति का परिणाम होती हैं जो गड़गड़ाहट का कारण बनती हैं।
• खाड़ियों में भी ज्वार-भाटा आता है। चौड़े अग्रभाग और संकीर्ण पृष्ठ भाग वाली खाड़ियाँ उच्च ज्वार का अनुभव करती हैं।
• चैनलों के माध्यम से खाड़ी में पानी के अंदर और बाहर जाने की प्रक्रिया को ज्वारीय धारा कहा जाता है ।
• जब ज्वार किसी नदी के संकीर्ण और उथले मुहाने में प्रवेश करता है, तो ज्वारीय लहर के विरुद्ध नदी के पानी के ढेर और नदी तल के घर्षण के कारण ज्वारीय लहर का अग्र भाग ऊर्ध्वाधर दिखाई देता है।
• खड़ी नाक वाली ज्वार की चोटी ऊपर की ओर बहते पानी की एक ऊर्ध्वाधर दीवार की तरह दिखती है और इसे ज्वारीय बोर के रूप में जाना जाता है।
• ज्वारीय बोर के लिए अनुकूल परिस्थितियों में आने वाली ज्वारीय लहर की ताकत, चैनल की पतली और गहराई और नदी का प्रवाह शामिल है।
• कुछ अपवाद भी हैं – अमेज़न नदी दुनिया की सबसे बड़ी नदी है। यह अटलांटिक महासागर में गिरती है। अमेज़ॅन का मुहाना संकीर्ण नहीं है, लेकिन नदी में अभी भी एक मजबूत ज्वारीय बोर है। यहाँ एक ज्वारीय बोर विकसित होता है क्योंकि नदी का मुहाना उथला है और कई निचले द्वीपों और रेत की पट्टियों से युक्त है।
• भारत में, हुगली नदी में ज्वारीय छिद्र आम हैं। सबसे शक्तिशाली ज्वारीय छिद्र  चीन में कियानतांग नदी में पाए जाते हैं।
• ‘बोर’ नाम उस ध्वनि के कारण है  जो ज्वारीय धारा संकीर्ण चैनलों से होकर गुजरती है।
• दुनिया भर में अपेक्षाकृत  कम स्थानों पर बोर होते हैं, आमतौर पर बड़े ज्वारीय क्षेत्र  वाले क्षेत्रों में  , आमतौर पर उच्च और निम्न पानी के बीच 6 मीटर (20 फीट) से अधिक।
• ज्वारीय छिद्र बाढ़ ज्वार के दौरान होता है और उतार ज्वार के दौरान कभी नहीं होता (ज्वारीय छिद्र लघु ज्वार के दौरान लगभग कभी नहीं होता है। लघु ज्वार तिमाही चंद्रमाओं के दौरान होता है जब ज्वार सबसे कमजोर होते हैं)।

ज्वारीय छिद्र का प्रभाव (Impact of Tidal Bore)

• ज्वार स्थिर हैं और उनकी भविष्यवाणी की जा सकती है। ज्वारीय छिद्रों का  पूर्वानुमान कम होता है  और इसलिए यह  खतरनाक हो सकता है।
• ज्वारीय छिद्र मुहाने क्षेत्र में नौवहन और नेविगेशन पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं।
• काफी परिमाण के ज्वारीय छिद्र काफी आकार की नावों और जहाजों को पलट सकते हैं।
• मजबूत ज्वारीय छिद्र मुहाने और खाड़ियों में मछली पकड़ने के क्षेत्रों को बाधित करते हैं।
• ज्वारीय बोरों का नदी के मुहाने की पारिस्थितिकी पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। ज्वार-भाटा से प्रभावित ज्वारनदमुख वन्यजीवों के कई रूपों के समृद्ध आहार क्षेत्र और प्रजनन स्थल हैं।
• ज्वारीय लहर के अग्रणी किनारे से पटकने वाले जानवरों को गाद वाले पानी में दफनाया जा सकता है। इस कारण से, ज्वारीय बोरों के पीछे मांसाहारी और मैला ढोने वाले आम दृश्य हैं।