सांगा पाहू !
- दिलेली दोन्ही छायाचित्रे एकाच ठिकाणची आहेत, की वेगवेगळ्या ठिकाणची आहेत?
- दोन्ही छायाचित्रांमधील पाण्याबद्‌दलचे तुमचे निरीक्षण नोंदवा.
- अशा प्रकारच्या नैसर्गिक घटनेला काय म्हणतात
भौगोलिक स्पष्टीकरण
वरील दोन्ही छायाचित्रे एकाच ठिकाणाहून घेतलेली आहेत. समुद्रकिनारी काही काळ राहिल्यास तुम्हांला समुद्राचेपाणी कधी किनाऱ्याच्या खूप जवळ आल्याचे (आकृती ३.१ (अ)), तर काही वेळेस किनाऱ्यापासून आत-दूरपर्यंत गेल्याचे(आकृती ३.१ (ब)) दिसते. सागरजलाच्या या हालचालींना आपण भरती-ओहोटी म्हणून ओळखतो. काही अपवाद वगळता, जगभरातील सर्वच समुद्रकिनाऱ्यांवर अशा प्रकारे भरती-ओहोटी येत असते. भरती-ओहोटी या नैसर्गिक घटना असून, त्यामागचेशास्त्र आपण समजून घेऊया. भरती-ओहोटी ही सागरजलाची दररोज आणि नियमितपणे होणारी हालचाल आहे. सागरातील पाण्याच्या पातळीत ठरावीक कालावधीने बदल होत असतो. दर १२ तास २५ मिनिटांनी भरती-ओहोटीचे एक चक्र पूर्ण होते. पृथ्वीवरील जलावरणामध्ये सातत्यानेघडणारी ही घटना वरवर पाहता सहज व स्वाभाविक वाटते; परंत ? याचा थेट संबंध सूर्य, चंद्र व पृथ्वी यांचेगुरुत्वाकर्षण बल व केंद्राेत्सारी बल यांच्याशी असतो.
करून पहा.
- तुमच्या वहीवर खडा किंवा खडू यासारखी वस्तू ठेवा व वही जोरानेडावीकडून उजवीकडेहलवा.
- कडीच्या डब्यात पाणी घ्या. कडी हातात धरून डबा गरगर फिरवल्यास काय होतेतेपहा.
- मिक्सरच्या भांड्यात पाणी घेऊन मिक्सर चालूकरा. निरीक्षण करा. (पालकांचेसाहाय्य घ्या.)
- गोफण, पंखा फिरतानाचेही निरीक्षण करा.
- अर्धा पेला पाणी घ्या. पेला हातात घेऊन एका दिशेने सावकाश गोलगोल फिरवत रहा. पाण्याच्या बाबतीत काय घडते याचे निरीक्षण करा.
- की-चेन बोटात धरून गोलगोल फिरवताना काय घडते याचे निरीक्षण करा.
भौगोलिक स्पष्टीकरण
वरील सर्व कृतींमध्ये केंद्रोत्सारी बलाचे (प्रेरणेचे) परिणाम पाहायला मिळतात. केंद्रोत्सारी बल गुरुत्वाकर्षण बलाच्या विरुद्ध दिशेने कार्य करत असते. केंद्रोत्सारी म्हणजे केंद्रातून बाहेर जाणारा. याचा अनुभव तुम्ही स्वतः ही घेतला असेल. जत्रेमध्ये चक्राकार पाळण्यात बसल्यास वेगाने फिरणाऱ्या चक्राच्या बाहेरच्या दिशेने तुमचा पाळणा झुकलेला असतो. देखील केंद्रोत्सारी बलाचा परिणाम आहे. हा वर्गातील विदयार्थ्यांचे दोन समतुल्य गट करा. पाच मिनिटांचा रस्सीखेच हा खेळ खेळवा. त्यांना मिळालेल्या अनुभवावर वर्गात चर्चा घडवा.
केंद्रोत्सारी बल व गुरुत्वीय बल :
परिवलनामुळे पृथ्वीला एक प्रकारचे बल किंवा प्रेरणा मिळते. ही प्रेरणा पृथ्वीच्या केंद्रापासून विरुद्ध दिशेत कार्य करते. तिला केंद्रोत्सारी प्रेरणा असे म्हणतात. (आकृती ३.५ पहा.) पृथ्वीवरील कोणतीही वस्तू अशा प्रेरणेमुळे पृथ्वीभोवती असलेल्या अवकाशात फेकली जाऊ शकते; परंतु त्याच वेळी पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाची प्रेरणा पृथ्वीच्या केंद्राच्या दिशेत कार्य करत असते. हे बल केंद्रोत्सारी प्रेरणेच्या अनेक पटींनी जास्त असते. यामुळे भूतलावरील कोणतीही वस्तू आहे त्या जागी राहते.
भरती-ओहोटी :
सागरजलाला येणाऱ्या भरती-ओहोटीस पुढील घटक कारणीभूत असतात.
- चंद्र, सूर्य यांचे गुरुत्वाकर्षण बल, तसेच पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण बल.
- पृथ्वीचे सूर्याभोवती फिरणे व चंद्राचेअप्रत्यक्षपणे सूर्याभोवती फिरणे.
- परिवलनामुळे पृथ्वीवर निर्माण होणारी केंद्रोत्सारी प्रेरणा.
सूर्यापेक्षा चंद्र पृथ्वीच्या अधिक जवळ आहे, त्यामुळे पृथ्वीवर चंद्राचे गुरुत्वाकर्षण बल सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षण बलापेक्षा जास्त परिणाम करते. चंद्र, सूर्य व पृथ्वी यांच्या सापेक्ष स्थितीमुळेभरती-ओहोटी होत असते. पृथ्वीवर ज्या ठिकाणी भरती किंवा ओहोटी येते. त्याच्या विरुद्ध ठिकाणीही त्याच वेळी अनुक्रमेभरती किंवा आेहोटी येते. हा पृथ्वीच्या केंद्रोत्सारी बलाचा परिणाम आहे. आकृती ३.६ प्रमाणेपृथ्वीवरील भरती- ओहोटीच्या स्थिती लक्षात घ्या.
- ज्या वेळेस ०° रेखावृत्तावर भरती असते, त्या वेळेस त्याच्या विरुद्ध बाजूला असलेल्या १८०° रेखावृत्तावरही भरती असते.
- त्याच वेळी या रेखावृत्तांनाकाटकोन स्थितीत ओहोटी असते. जर भरती ०° व १८०° रेखावृत्तांवर असेल, तर ओहोटी कोणकोणत्या रेखावृत्तांवर असेल?
भरती-ओहोटीचे प्रकार : ज्याप्रमाणेरोजच्या रोज भरतीच्या वेळा बदलतात, त्याचप्रमाणे भरतीची कक्षादेखील कमी-अधिक होतअसते. सर्वसाधारणपणेअमावास्येला व पौर्णिमेला ती सर्वांत मोठी असते, तर अष्टमीच्या दिवशी ती नेहमीपेक्षा लहान असते. या भरती-ओहोटीचेअनुक्रमेउधाणाची व भांगाची असे दोन मुख्य प्रकार आहेत. उधाणाची
भरती-ओहोटी (Spring Tide) : चंद्र व सूर्य यांच्या भरती निर्माण करणाऱ्या प्रेरणा अमावास्या व पौर्णिमेला एकाच दिशेत कार्य करतात, त्यामुळे गुरुत्वाकर्षण बल वाढते; आणि त्या दिवशी उधाणाची भरती येते, जी सरासरीपेक्षा फारच मोठी असते. आकृती ३.७ पहा. भरतीच्या ठिकाणी पाण्याचा अधिक फुगवटा झाल्यामुळेओहोटीच्या ठिकाणी पाणी अधिकखोलपर्यंत ओसरते. ही उधाणाची ओहोटी असते.
भांगाची भरती-ओहोटी (Neap Tide) : चंद्र पृथ्वीभोवती फिरताना महिन्यातून दोन वेळा तो पृथ्वी व सूर्याच्या संदर्भात काटकोन स्थितीत येतो. ही स्थिती प्रत्येक महिन्याच्या शुक्ल व कृष्ण पक्षातील अष्टमीला येते. या दोन दिवशी भरती निर्माण करणाऱ्या चंद्र आणि सूर्य यांच्या प्रेरणापृथ्वीवरकाटकोनदिशेतकार्य करतात. (आकृती ३.८ पहा.) सूर्यामुळेज्या ठिकाणी भरती निर्माण होतेतेथील पाण्यावर काटकोनात असलेल्या चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षण बलाचाही परिणाम दिसून येतो. त्यामुळे निर्माण झालेल्या भरतीच्या पाण्याची पातळी नेहमीपेक्षा कमी चढते व नेहमीच्या ओहोटीपेक्षा कमी उतरते; कारण चंद्र व सूर्य यांचेआकर्षण एक-दुसऱ्यास पूरक न होता परस्पर काटकोनात असते. ही भांगाची भरती-ओहोटी होय. भांगाची भरती सरासरीपेक्षा लहान असतेतर ओहोटी सरासरी ओहोटीपेक्षा मोठी असते.
भरती-ओहोटीचे परिणाम :
- भरतीच्या पाण्याबरोबर मासेखाडीत येतात. त्याचा फायदा मासेमारीसाठी होतो. भरती-ओहोटीमुळे पाण्यातील कचऱ्याचा निचरा होतो व समुद्रकिनारा स्वच्छ राहतो.
- बंदरेगाळानेभरत नाहीत.
- भरतीच्या वेळेस जहाजेबंदरात आणता येतात.
- भरतीचेपाणी मिठागरात साठवून त्या पाण्यापासून मीठ तयार केलेजाते.
- भरती-ओहोटीच्या क्रियेमुळे वीज निर्माण करता येते.
- भरती-ओहोटीच्या वेळेचा अंदाज नीट न आल्यास समुद्रात पोहण्यास गेलेल्या व्यक्तींना अपघात होऊ शकतो.
- भरती-ओहोटीमुळे तिवराची वने, किनारी भागांतील जैवविविधता इत्यादींचा विकास व जतन होते.
भरतीची वेळ रोजच्या रोज बदलते भरती-ओहोटीची प्रक्रिया सातत्यानेघडत असते. भरतीची कमाल मर्यादा गाठल्यानंतर ओहोटीची सुरुवात होते. तसेच पूर्ण ओहोटी झाल्यानंतर भरतीची सुरुवात होते. पुढील विवेचनात वेळ सांगताना कमाल मर्यादेची वेळ सांगितली आहे, हेलक्षात घ्या. आकृती ३.९ पहा. भरतीची वेळ दररोज का बदलते, हेतुमच्या लक्षात येईल.
आकृतीमध्ये पृथ्वीवरील ‘क’ हा बिंदूचंद्रासमोर (चं१) असल्यानेतेथेभरती येईल.
- ‘ड’ हा बिंदूपृथ्वीवर ‘क’ या बिंदूच्या प्रतिपादी स्थानावर असल्याने तेथेदेखील त्याच वेळी भरती येईल.
- ‘क’ हा बिंदू‘ड’ या ठिकाणी १२ तासानंतर येईल (१८०°) आणि तो पुन्हा मूळ जागी २४ तासानंतर येईल (३६०°)
- याच प्रकारचा बदल ‘ड’ या प्रतिपादित बिंदूबाबतही घडेल.
- जेव्हा ‘ड’ बिंदू‘क’ च्या जागी येईल तेव्हा तेथेभरती
असणार नाही, कारण या दरम्यान (१२ तासांत) चंद्रदेखील थोडा पुढे (सुमारे ६° १५’ ) गेलेला असेल; म्हणून ‘ड’ बिंदूस चंद्रासमोर (चं२) येण्यास सुमारे२५ मिनिटेजास्त लागतील.
v १२ तास २५ मिनिटांनंतर ‘ड’ हा बिंदूचंद्रासमोर आल्यानेतेथेभरती येईल व त्याच वेळी ‘क’ या ‘ड’च्या विरुद्ध बिंदूवर भरती येईल. त्यानंतर पुन्हा सुमारे १२ तास २५ मिनिटांनी ‘क१’ बिंदूचंद्रासमोर (चं ३) येऊन दुसऱ्या वेळी भरती अनुभवेल. त्याच वेळी ‘ड१’ या ठिकाणीही भरती असेल. किनारी भागांत दिवसातून (२४ तास) साधारणत: दोन वेळा भरती व ओहोटी येते. दोन भरतीच्या वेळांतील फरक सुमारे१२ तास २५ मिनिटांचा असतो.
लाटा : गरम चहा किंवा दूध पिताना त्यावर फुंकर मारली, की तुम्हांला त्यावर लहरी येताना दिसतात. अशाच प्रकारे वाऱ्याकडून मिळणाऱ्या शक्तीने(ऊर्जा) पाणी गतिमान (प्रवाही) होते. वाऱ्यामुळेसागरजल ढकललेजाते व पाण्यावर तरंग निर्माण होतात. त्यांना लाटा म्हणतात. लाटांमुळे सागराचे पाणी वरखाली व किंचित मागे-पुढेहोते. या लाटा त्यांच्यात सामावलेली ऊर्जा किनाऱ्यापर्यंत घेऊन येतात व त्या उथळ किनारी भागात येऊन फुटतात. सागराच्या पृष्ठभागावर लहानमोठ्य लाटा सतत निर्माण होत असतात. लाटांची निर्मिती हीसुद्धा एक नैसर्गिक व नियमित होणारी घटना आहे. आकृती ३.१० पहा.
लाटेची रचना : वाऱ्यामुळेसागरी जल उचललेजाते व त्याच्या समोर खोलगट भाग तयारहोतो. लाटेच्या याउंच भागाला शीर्ष व खोलगट भागाला द्रोणी म्हणतात. वेगवान वारा एकाच दिशेने वाहत असल्यास मोठ्या लाटांची निर्मिती होते. शीर्ष आणि द्रोणी यांच्यामधील उभेअंतरही लाटेची उंची असते, तर दोन शीर्षांदरम्यानचे किंवाद्रोणींदरम्यानचे अंतर ही लाटेची लांबी असते. लाटेची लांबी, उंची व लाटेचा वेग हे वाऱ्याच्या वेगावर अवलंबून असतात. आकृती ३.११ पहा.
लाटांची गती : सागरी किनाऱ्यालगत उभेराहून पाहिल्यास लाटा किनाऱ्याकडे येताना दिसतात. एखादी तरंगणारी वस्तू जर समुद्रात लांबवर टाकली, तर ती वस्तू लाटेबरोबर तेथेच वरखाली होत राहते. ती किनाऱ्याकडे येत नाही, याचा अर्थ लाटेतील पाणी पुढे येत नाही. म्हणजेच लाटेच्या पाण्याचे वहन न होता पाण्यातील ऊर्जेचे वहन होते, हेलक्षात घ्या.
लाटेच्या निर्मितीचेमुख्य कारण वारा हेआहे; पण काही वेळा सागरतळाशी होणारेभूकंप व ज्वालामुखींमुळे देखील लाटा निर्माण होतात. उथळ किनारी भागांत अशा लाटांची उंची प्रचंड असते. त्या अत्यंत विध्वंसक असतात. त्यामुळेमोठ्या प्रमाणावर जीवित व वित्तहानी होते. अशा लाटांना त्सुनामी असेम्हणतात. २००४ साली सुमात्रा या इंडोनेशियातील बेटांजवळ झालेल्या भूकंपामुळेप्रचंड त्सुनामी लाटा निर्माण झाल्या होत्या. त्यांचा तडाखा भारताचा पूर्व किनारा व श्रीलंका या देशालाही बसला होता. लाटांमुळे समुद्रात घुसलेल्या भू-भागांची झीज होते, तर उपसागरासारख्या सुरक्षित भागात वाळूचे संचयन होऊन पुळण निर्माण होते.