地球与空间科学 · 第 1 册 · 1–9 年级

प्राथमिक और माध्यमिक विद्यालय पृथ्वी और अंतरिक्ष विज्ञान

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प्राथमिक और माध्यमिक विद्यालय पृथ्वी और अंतरिक्ष विज्ञान · 1–9 年级

26महासागर

दिसंबर 1872 में ब्रिटिश नौसेना का एक जहाज़, HMS चैलेंजर, दुनिया भर की साढ़े तीन वर्ष की यात्रा पर इंग्लैंड से निकला। उसका काम नया था: यह पता करना कि महासागरों की तली में क्या है। बार-बार जहाज़ खुले समुद्र में रुकता, और नाविक एक लंबी रस्सी पर एक भारी वज़न तब तक नीचे उतारते जब तक वह तली को न छू ले; छोड़ी गई रस्सी की लंबाई गहराई देती थी। जब मई 1876 में जहाज़ घर लौटा, तो उसकी गहराई-मापों ने दिखा दिया था कि महासागर की तली में गहरे मैदान और बड़ी पर्वत शृंखलाएँ हैं।

महासागर की गहराई मापने की तैयारी करता HMS चैलेंजर, 1872। अभियान की रिपोर्टों से एक उत्कीर्ण चित्र, जो हर्डमैन की पुस्तक फ़ाउंडर्स ऑफ़ ओशनोग्राफ़ी (1923) में पुनर्मुद्रित है; सार्वजनिक डोमेन, विकिमीडिया कॉमन्स के ज़रिए।
महासागर की गहराई मापने की तैयारी करता HMS चैलेंजर, 1872। अभियान की रिपोर्टों से एक उत्कीर्ण चित्र, जो हर्डमैन की पुस्तक फ़ाउंडर्स ऑफ़ ओशनोग्राफ़ी (1923) में पुनर्मुद्रित है; सार्वजनिक डोमेन, विकिमीडिया कॉमन्स के ज़रिए।

आज एक जहाज़ ध्वनि से समुद्र की तली का मानचित्र बनाता है। उसके पेंदे के नीचे लगा एक उपकरण ध्वनि का एक छोटा स्पंद नीचे भेजता है; ध्वनि तली से टकराकर लौटती है और प्रतिध्वनि के रूप में वापस आती है। प्रतिध्वनि को लगने वाला समय गहराई देता है, बार-बार, जबकि जहाज़ चलता रहता है। यह सोनार है।

पहले से ज्ञात

खारा पानी पृथ्वी के ज़्यादातर हिस्से को ढकता है, एक ही विश्व महासागर में जो महासागरों और समुद्रों में बँटा है (अध्याय 3)। महासागरीय कटकों पर प्लेटें एक-दूसरे से दूर जाती हैं और खाइयों पर एक प्लेट दूसरी के नीचे धँसती है (अध्याय 18)। महासागरों के ऊपर पवनें बड़ी पेटियों में बहती हैं: व्यापारिक पवनें, पछुआ पवनें और ध्रुवीय पुरवा पवनें, जिन्हें पृथ्वी का घूमना एक ओर मोड़ देता है (अध्याय 24)।

26.1 महासागर की तली

अगर महासागरों का पानी निकाला जा सकता, तो एक पूरा छिपा हुआ भूदृश्य दिखाई देता। तटों के साथ-साथ ज़मीन समुद्र के नीचे एक हल्की ढलान वाले, उथले चबूतरे के रूप में आगे जाती है। फिर तली एक खड़ी ढलान से नीचे किलोमीटरों गहरे विशाल, समतल मैदानों तक गिरती है। इन मैदानों से पर्वत शृंखलाएँ उठती हैं, और जहाँ-तहाँ संकरी खाइयाँ पृथ्वी पर किसी भी दूसरी चीज़ से ज़्यादा गहरी नीचे जाती हैं।

महासागर की तली के हिस्से, एक तट से खुले महासागर तक और दूसरे तट तक (एक रेखाचित्र: गहराइयाँ और चौड़ाइयाँ पैमाने पर नहीं हैं)।
महासागर की तली के हिस्से, एक तट से खुले महासागर तक और दूसरे तट तक (एक रेखाचित्र: गहराइयाँ और चौड़ाइयाँ पैमाने पर नहीं हैं)।

परिभाषा 26.1 (महासागर की तली के हिस्से)

  • महाद्वीपीय मग्नतट किसी महाद्वीप का समुद्र के नीचे का उथला, हल्की ढलान वाला किनारा है।
  • महाद्वीपीय ढाल वह खड़ी ढलान है जो मग्नतट से नीचे गहरी महासागरीय तली तक ले जाती है।
  • वितलीय मैदान महासागर की तली का एक विशाल, बहुत समतल और गहरा हिस्सा है।
  • महासागरीय कटक समुद्र के नीचे के पर्वतों की एक लंबी शृंखला है जो वितलीय मैदानों से उठती है।
  • महासागरीय खाई महासागर की तली में एक लंबा, संकरा और बहुत गहरा गर्त है, जो अक्सर पर्वतों या ज्वालामुखी द्वीपों की किसी शृंखला के बगल में होता है।

महासागर औसतन लगभग 3700 m3700\,\mathrm{m} गहरा है, जो ज़मीन के सबसे ऊँचे पर्वत की ऊँचाई का लगभग आधा है। उसका सबसे गहरा बिंदु, प्रशांत महासागर में मारियाना खाई का चैलेंजर गर्त, सतह से लगभग 11 000 m11\,000\,\mathrm{m} नीचे है।

विधि 26.2 (महासागर की तली का प्रोफ़ाइल पढ़ना)

  1. अक्ष पढ़ो: आड़े दूरी, ऊपर-नीचे ऊँचाई या गहराई, और ऊर्ध्वाधर अतिरंजन।
  2. समुद्र तल (ऊँचाई 0) ढूँढो और वे तट जहाँ प्रोफ़ाइल उसे पार करता है।
  3. किसी तट से तली के साथ चलो: उथला मग्नतट, खड़ी ढाल, फिर गहरे समतल मैदान।
  4. देखो कि मैदानों से क्या ऊपर उठता है (एक कटक) या उनसे नीचे गिरता है (एक खाई), और उसकी गहराई पढ़ो।

उदाहरण 26.3 (दक्षिण अटलांटिक के आर-पार)

ऊपर वाले प्रोफ़ाइल पर, दक्षिण अमेरिका के तट के आगे, तली 3000 m3000\,\mathrm{m} से ज़्यादा गहराई तक गिर जाती है, 300 km300\,\mathrm{km} से भी कम दूरी में। वितलीय मैदान, 3500 m3500\,\mathrm{m} और 5000 m5000\,\mathrm{m} के बीच गहरे, चौड़ाई का ज़्यादातर हिस्सा भरते हैं। आधे रास्ते पर, प्रोफ़ाइल के साथ लगभग 4400 km4400\,\mathrm{km} पर, मध्य-अटलांटिक कटक सतह से लगभग 2300 m2300\,\mathrm{m} नीचे तक उठता है: मैदानों से 2000 m2000\,\mathrm{m} से ज़्यादा ऊपर, समुद्र के नीचे छिपी एक पर्वत शृंखला। तली के अफ़्रीका की ओर चढ़ने से पहले मैदान फिर से 5000 m5000\,\mathrm{m} से ज़्यादा गहरे हो जाते हैं।

महासागर की तली के दो असली प्रोफ़ाइल, ETOPO1 उच्चावच से देशांतर के हर डिग्री पर पढ़े गए। ऊपर: दक्षिण अटलांटिक के आर-पार, दक्षिण अमेरिका से अफ़्रीका तक। नीचे: दक्षिण अमेरिका के प्रशांत किनारे के आर-पार। ऊँचाइयों को दूरियों की तुलना में 260 और 148 गुना खींचा गया है (ऊर्ध्वाधर अतिरंजन), नहीं तो महासागर काग़ज़ की एक शीट जितना पतला दिखता; और हर डिग्री पर एक बिंदु होने से संकरी खाई असल से कम गहरी दिखती है। महासागर की तली के दो असली प्रोफ़ाइल, ETOPO1 उच्चावच से देशांतर के हर डिग्री पर पढ़े गए। ऊपर: दक्षिण अटलांटिक के आर-पार, दक्षिण अमेरिका से अफ़्रीका तक। नीचे: दक्षिण अमेरिका के प्रशांत किनारे के आर-पार। ऊँचाइयों को दूरियों की तुलना में 260 और 148 गुना खींचा गया है (ऊर्ध्वाधर अतिरंजन), नहीं तो महासागर काग़ज़ की एक शीट जितना पतला दिखता; और हर डिग्री पर एक बिंदु होने से संकरी खाई असल से कम गहरी दिखती है।
महासागर की तली के दो असली प्रोफ़ाइल, ETOPO1 उच्चावच से देशांतर के हर डिग्री पर पढ़े गए। ऊपर: दक्षिण अटलांटिक के आर-पार, दक्षिण अमेरिका से अफ़्रीका तक। नीचे: दक्षिण अमेरिका के प्रशांत किनारे के आर-पार। ऊँचाइयों को दूरियों की तुलना में 260 और 148 गुना खींचा गया है (ऊर्ध्वाधर अतिरंजन), नहीं तो महासागर काग़ज़ की एक शीट जितना पतला दिखता; और हर डिग्री पर एक बिंदु होने से संकरी खाई असल से कम गहरी दिखती है।

26.2 खारा पानी

समुद्र का पानी खारा लगता है क्योंकि उसमें लवण घुले हैं। उनमें से ज़्यादातर महाद्वीपों की चट्टानों से आते हैं: वर्षा चट्टानों को धीरे-धीरे घिसती है और नदियाँ उनके घुले हुए लवण समुद्र तक ले जाती हैं। कुछ महासागर की तली के गरम सोतों से आते हैं।

परिभाषा 26.4 (लवणता)

समुद्री पानी की लवणता एक किलोग्राम समुद्री पानी में घुले लवणों का द्रव्यमान है। औसतन यह लगभग 35 g35\,\mathrm{g} प्रति किलोग्राम है: समुद्री पानी के द्रव्यमान का 3.5 %3.5\,\% लवण है।

लवणता हर जगह एक जैसी नहीं है। जब समुद्री पानी भाप बनकर उड़ता है, तो पानी चला जाता है पर लवण पीछे रह जाते हैं: जहाँ धूप तेज़ है और वर्षा दुर्लभ, वहाँ समुद्र ज़्यादा खारा हो जाता है। जहाँ बहुत वर्षा होती है, या जहाँ कोई बड़ी नदी आकर मिलती है, वहाँ समुद्र कम खारा होता है। जब समुद्री पानी जमकर समुद्री बर्फ़ बनता है, तो लवण आसपास के पानी में रह जाता है, जो भी ज़्यादा खारा हो जाता है। कुल मिलाकर, लवणता भूमध्य रेखा के पास, जहाँ बहुत वर्षा होती है, और ध्रुवों के पास कम है; वह मध्य अक्षांशों में, 30∘30{}^{\circ} के पास की सूखी पेटियों के नीचे, सबसे ज़्यादा है।

समुद्र की लवणता को क्या बदलता है: वाष्पीकरण और जमना लवणों को पीछे छोड़ देते हैं; वर्षा और नदियाँ मीठा पानी जोड़ती हैं।
समुद्र की लवणता को क्या बदलता है: वाष्पीकरण और जमना लवणों को पीछे छोड़ देते हैं; वर्षा और नदियाँ मीठा पानी जोड़ती हैं।
एक शोध जहाज़ नमूने की बोतलों का एक ढाँचा समुद्र में उतारता है, ताकि गहराइयों से पानी लाकर उसका खारापन और उसका तापमान मापा जा सके (एक सामान्य दृश्य का AI चित्रण)।
एक शोध जहाज़ नमूने की बोतलों का एक ढाँचा समुद्र में उतारता है, ताकि गहराइयों से पानी लाकर उसका खारापन और उसका तापमान मापा जा सके (एक सामान्य दृश्य का AI चित्रण)।

26.3 सतह की धाराएँ

महासागर कभी शांत नहीं रहता। पवनें उसकी सतह को खींचती हैं और पानी को चला देती हैं: स्थिर व्यापारिक पवनें उसे भूमध्य रेखा के पास पश्चिम की ओर धकेलती हैं, और पछुआ पवनें उसे मध्य अक्षांशों में पूर्व की ओर धकेलती हैं। पवनों की तरह, चलता पानी भी पृथ्वी के घूमने से एक ओर मुड़ जाता है: उत्तरी गोलार्ध में दाईं ओर, दक्षिणी गोलार्ध में बाईं ओर।

परिभाषा 26.5 (महासागरीय धारा और वलय)

महासागरीय धारा समुद्री पानी की एक दिशा में स्थिर गति है, महासागर में एक नदी की तरह। वलय महासागरीय धाराओं का एक बहुत बड़ा घेरा है जो किसी महासागरीय द्रोणी के चारों ओर घूमता है।

पाँच बड़े वलय हैं: उत्तर और दक्षिण अटलांटिक में, उत्तर और दक्षिण प्रशांत में, और हिंद महासागर में। उत्तरी गोलार्ध के वलय दक्षिणावर्त घूमते हैं, दक्षिणी गोलार्ध के वामावर्त। हर महासागर के पश्चिमी किनारे पर वलय की धारा संकरी और तेज़ होती है; पूर्वी किनारे पर वह चौड़ी और धीमी होती है।

प्रयोगशाला में — तश्तरी में एक वलय

घर के अंदर, एक बड़ी गोल तश्तरी में पानी भरो और सतह पर एक चुटकी काली मिर्च छिड़को। एक स्ट्रॉ से तश्तरी के आर-पार धीरे-धीरे और लगातार फूँको, हमेशा एक ही दिशा में, एक किनारे के पास। काली मिर्च देखो: सतह के पास का पानी तुम्हारी साँस के साथ चलने लगता है, और जल्दी ही पूरी सतह तश्तरी के चारों ओर एक घेरे में घूमने लगती है।

पाँच बड़े वलय, सरल रूप में: उत्तरी गोलार्ध में दक्षिणावर्त, दक्षिणी में वामावर्त। लाल: गरम धाराएँ, जो उष्णकटिबंध से आती हैं; नीला: ठंडी धाराएँ, जो ऊँचे अक्षांशों से आती हैं। उत्तर अटलांटिक वलय के पश्चिम में गल्फ़ स्ट्रीम और पूर्व में कैनरी धारा है।
पाँच बड़े वलय, सरल रूप में: उत्तरी गोलार्ध में दक्षिणावर्त, दक्षिणी में वामावर्त। लाल: गरम धाराएँ, जो उष्णकटिबंध से आती हैं; नीला: ठंडी धाराएँ, जो ऊँचे अक्षांशों से आती हैं। उत्तर अटलांटिक वलय के पश्चिम में गल्फ़ स्ट्रीम और पूर्व में कैनरी धारा है।

इन धाराओं में सबसे प्रसिद्ध गल्फ़ स्ट्रीम है। वह मैक्सिको की खाड़ी से निकलती है, फ़्लोरिडा के तट के साथ-साथ उत्तर की ओर बहती है, उत्तरी कैरोलिना के सामने पूर्व की ओर मुड़ती है और उत्तर-पूर्व की ओर अटलांटिक पार करती है। उसका गरम पानी औसतन लगभग 6.4 km6.4\,\mathrm{km} प्रति घंटा, सतह पर लगभग 9 km9\,\mathrm{km} प्रति घंटा तक, चलता है, और वह दुनिया की सारी नदियों से मिलाकर भी ज़्यादा पानी ले जाती है। वह फ़्लोरिडा के पूर्वी तट को जाड़े में गरम रखती है और पश्चिमी यूरोप तक हल्की गरम हवा लाती है।

उत्तर अमेरिका के पूर्वी तट के सामने समुद्र की सतह का तापमान, जिसे NASA के उपग्रह एक्वा ने 18 अप्रैल 2005 को मापा। गल्फ़ स्ट्रीम गरम पानी की वह पट्टी है (हल्के रंग, लगभग 23 C तक) जो नीचे बाईं ओर से दाईं ओर बल खाती जाती है, ठंडे पानी (गहरे रंग, लगभग -1 C तक) के बीच; ज़मीन धूसर है। NASA (सार्वजनिक डोमेन, विकिमीडिया कॉमन्स के ज़रिए)।
उत्तर अमेरिका के पूर्वी तट के सामने समुद्र की सतह का तापमान, जिसे NASA के उपग्रह एक्वा ने 18 अप्रैल 2005 को मापा। गल्फ़ स्ट्रीम गरम पानी की वह पट्टी है (हल्के रंग, लगभग 23∘C23{}^{\circ}\mathrm{C} तक) जो नीचे बाईं ओर से दाईं ओर बल खाती जाती है, ठंडे पानी (गहरे रंग, लगभग −1∘C-1{}^{\circ}\mathrm{C} तक) के बीच; ज़मीन धूसर है। NASA (सार्वजनिक डोमेन, विकिमीडिया कॉमन्स के ज़रिए)।

26.4 गहरी धाराएँ और महासागर की ऊष्मा

पवनें सतह की धाराओं को चलाती हैं। बहुत नीचे, गहरे महासागर के ठंडे अँधेरे में, पानी भी चलता है, कहीं ज़्यादा धीरे। सुदूर उत्तर अटलांटिक में गल्फ़ स्ट्रीम का लाया गरम पानी अपनी ऊष्मा ठंडी हवा को दे देता है; ठंडा होकर, और समुद्री बर्फ़ बनने पर ज़्यादा खारा होकर, वह ज़्यादा घना हो जाता है और तली तक डूब जाता है। यह ठंडा, खारा पानी महासागर की तली के साथ-साथ दक्षिण की ओर, अंटार्कटिका तक, फिर हिंद और प्रशांत महासागरों में रेंगता है, जहाँ वह धीरे-धीरे ऊपर उठता है और सतह पर लौटता है। पानी की एक बूँद को इस बड़े चक्कर, वैश्विक महासागरीय वाहक पट्टी, का एक पूरा चक्कर लगाने में लगभग 10001000 वर्ष लग सकते हैं।

वैश्विक महासागरीय वाहक पट्टी, एक अकेले चक्कर के रूप में सरल की गई (एक रेखाचित्र)। लाल: सतह पर गरम पानी; नीला, टूटी रेखा: गहरी महासागरीय तली के साथ-साथ रेंगता ठंडा, खारा पानी। पानी सुदूर उत्तर अटलांटिक में, ग्रीनलैंड और नॉर्वे के बीच, डूबता है, और प्रशांत में (और, जो नहीं बनाया गया, हिंद महासागर में) ऊपर उठता है।
वैश्विक महासागरीय वाहक पट्टी, एक अकेले चक्कर के रूप में सरल की गई (एक रेखाचित्र)। लाल: सतह पर गरम पानी; नीला, टूटी रेखा: गहरी महासागरीय तली के साथ-साथ रेंगता ठंडा, खारा पानी। पानी सुदूर उत्तर अटलांटिक में, ग्रीनलैंड और नॉर्वे के बीच, डूबता है, और प्रशांत में (और, जो नहीं बनाया गया, हिंद महासागर में) ऊपर उठता है।

उदाहरण 26.6 (गहरा पानी कितना धीमा है?)

मानचित्र पर बना चक्कर मोटे तौर पर 70 000 km70\,000\,\mathrm{km} लंबा है। अगर पानी की एक बूँद को उसका चक्कर लगाने में लगभग 10001000 वर्ष लगते हैं, तो वह औसतन लगभग 70 000÷1000=70 km70\,000 \div 1000 = 70\,\mathrm{km} प्रति वर्ष चलती है, यानी लगभग 200 m200\,\mathrm{m} प्रति दिन। गल्फ़ स्ट्रीम, 6.4 km6.4\,\mathrm{km} प्रति घंटा पर, एक दिन में लगभग 150 km150\,\mathrm{km} तय करती है: वह लगभग 11 घंटों में उतनी दूर जाती है जितना गहरा पानी एक पूरे वर्ष में।

सतह और गहरी धाराएँ मिलकर ऊष्मा ले जाती हैं: गरम पानी उष्णकटिबंध से ध्रुवों की ओर बहता है, और ठंडा पानी वापस भूमध्य रेखा की ओर बहता है। पवनों की तरह, महासागर सूर्य से पृथ्वी के असमान गरम होने को बराबर करता है।

26.5 अभ्यास

अभ्यास 26.1 ★

महासागर की तली के इन हिस्सों को उस क्रम में रखो जिसमें कोई पनडुब्बी किसी तट से अटलांटिक के बीच की ओर जाते हुए उनसे मिलती है: वितलीय मैदान; महाद्वीपीय ढाल; महासागरीय कटक; महाद्वीपीय मग्नतट।

हल

हल — अभ्यास 26.1.

महाद्वीपीय मग्नतट, महाद्वीपीय ढाल, वितलीय मैदान, महासागरीय कटक।

अभ्यास 26.2 ★

सही या ग़लत? ग़लत वाक्यों को सुधारो। (क) महासागर औसतन लगभग 37 km37\,\mathrm{km} गहरा है। (ख) उत्तरी गोलार्ध के वलय दक्षिणावर्त घूमते हैं। (ग) वाष्पीकरण समुद्री पानी को कम खारा बनाता है। (घ) गल्फ़ स्ट्रीम एक गरम धारा है।

हल

हल — अभ्यास 26.2.

(क) ग़लत: लगभग 3700 m3700\,\mathrm{m}, यानी 3.7 km3.7\,\mathrm{km}। (ख) सही। (ग) ग़लत: वाष्पीकरण पानी हटाता है और लवण छोड़ देता है, इसलिए पानी ज़्यादा खारा हो जाता है। (घ) सही।

अभ्यास 26.3 ★

हर वर्णन के लिए शब्द बताओ: (क) समुद्र के नीचे पर्वतों की एक लंबी शृंखला; (ख) एक किलोग्राम समुद्री पानी में लवण का द्रव्यमान; (ग) महासागरीय धाराओं का एक बहुत बड़ा घेरा; (घ) महासागर की तली में एक लंबा, संकरा और बहुत गहरा गर्त।

हल

हल — अभ्यास 26.3.

(क) महासागरीय कटक। (ख) लवणता। (ग) वलय। (घ) महासागरीय खाई।

अभ्यास 26.4 ★

वलयों के मानचित्र पर: (क) दक्षिण अटलांटिक का वलय किस ओर घूमता है? (ख) उत्तर अटलांटिक की एक गरम धारा और एक ठंडी धारा का नाम बताओ। (ग) कौन-सी पवनें भूमध्य रेखा के पास पानी को पश्चिम की ओर धकेलती हैं?

हल

हल — अभ्यास 26.4.

(क) वामावर्त। (ख) गरम: गल्फ़ स्ट्रीम; ठंडी: कैनरी धारा। (ग) व्यापारिक पवनें।

अभ्यास 26.5 ★★

1 kg1\,\mathrm{kg} समुद्री पानी के एक नमूने में 35 g35\,\mathrm{g} लवण हैं। (क) उसके द्रव्यमान का कितना प्रतिशत लवण है? (ख) इस पानी के 20 kg20\,\mathrm{kg} में कितने ग्राम लवण हैं? (ग) कितने किलोग्राम समुद्री पानी में 1 kg1\,\mathrm{kg} लवण होते हैं?

हल

हल — अभ्यास 26.5.

(क) 35÷1000×100=3.5 %35 \div 1000 \times 100 = 3.5~\%। (ख) 20×35=700 g20 \times 35 = 700\,\mathrm{g}। (ग) 1000÷35≈28.61000 \div 35 \approx 28.6: लगभग 29 kg29\,\mathrm{kg}।

अभ्यास 26.6 ★★

एक जहाज़ का सोनार ध्वनि का एक स्पंद सीधे नीचे भेजता है। प्रतिध्वनि 6 s6\,\mathrm{s} बाद लौटती है। समुद्री पानी में ध्वनि हर सेकंड लगभग 1500 m1500\,\mathrm{m} चलती है। (क) 6 s6\,\mathrm{s} में ध्वनि कितनी दूर जाती है? (ख) गहराई इस दूरी की केवल आधी क्यों है? (ग) गहराई क्या है? (घ) जहाज़ महासागर की तली के किस हिस्से के ऊपर हो सकता है?

हल

हल — अभ्यास 26.6.

(क) 1500×6=9000 m1500 \times 6 = 9000\,\mathrm{m}। (ख) ध्वनि तली तक नीचे जाती है और वापस ऊपर आती है: वह गहराई को दो बार तय करती है। (ग) 9000÷2=4500 m9000 \div 2 = 4500\,\mathrm{m}। (घ) एक वितलीय मैदान (खाई ज़्यादा गहरी होती, कटक या मग्नतट कम गहरा)।

अभ्यास 26.7 ★★

दक्षिण अटलांटिक के आर-पार वाले प्रोफ़ाइल का उपयोग करो। (क) वितलीय मैदान मोटे तौर पर कितने गहरे हैं? (ख) प्रोफ़ाइल के साथ किस दूरी पर मध्य-अटलांटिक कटक का शिखर है, और वह कितना गहरा है? (ग) कटक मैदानों से कितने मीटर ऊपर उठता है? (घ) प्रोफ़ाइल को ऊर्ध्वाधर अतिरंजन की ज़रूरत क्यों है?

हल

हल — अभ्यास 26.7.

(क) लगभग 3500 m3500\,\mathrm{m} और 5000 m5000\,\mathrm{m} के बीच। (ख) प्रोफ़ाइल के साथ लगभग 4400 km4400\,\mathrm{km} पर, लगभग 2300 m2300\,\mathrm{m} गहरा। (ग) लगभग 4500−2300=2200 m4500 - 2300 = 2200\,\mathrm{m} (1200 और 2700 m2700\,\mathrm{m} के बीच, इस पर निर्भर कि कौन-सा मैदान चुना गया)। (घ) महासागर कुछ किलोमीटर गहरा पर हज़ारों किलोमीटर चौड़ा है: एक ही पैमाने पर बनाने से पूरा प्रोफ़ाइल एक रेखा से भी पतला होता।

अभ्यास 26.8 ★★

समुद्र A दो मरुस्थलों के बीच है: वहाँ लगभग कभी वर्षा नहीं होती और कोई बड़ी नदी उसमें नहीं गिरती। समुद्र B, एक वर्षा वाले क्षेत्र में, बहुत-सी बड़ी नदियाँ पाता है। समझाओ कि दोनों में से कौन खुले महासागर से ज़्यादा खारा है, और कौन कम खारा। ये शब्द इस्तेमाल करो: वाष्पीकरण, मीठा पानी, लवण पीछे रह जाते हैं।

हल

हल — अभ्यास 26.8.

समुद्र A ज़्यादा खारा है: सूर्य और सूखी हवा तेज़ वाष्पीकरण करते हैं, पानी चला जाता है, लवण पीछे रह जाते हैं, और लगभग कोई वर्षा या नदी मीठा पानी वापस नहीं लाती। समुद्र B कम खारा है: उसकी नदियाँ और उसकी वर्षा बहुत मीठा पानी लाती हैं, जो लवणों को पतला कर देता है।

अभ्यास 26.9 ★★

फ़्लोरिडा के तट के सामने समुद्र में एक बोतल में बंद संदेश फेंका जाता है। (क) पहले कौन-सी धारा उसे ले जाती है, और किस दिशा में? (ख) फिर वह अटलांटिक को किस ओर पार करती है? (ग) अगर वह वलय के चारों ओर चलती रहती, तो किस तट के साथ-साथ दक्षिण की ओर जाती? (घ) यह धारा गरम है या ठंडी?

हल

हल — अभ्यास 26.9.

(क) गल्फ़ स्ट्रीम, तट के साथ-साथ उत्तर की ओर, फिर उत्तर-पूर्व की ओर। (ख) पूर्व की ओर (उत्तर-पूर्व की ओर), उत्तर अटलांटिक धारा के साथ। (ग) उत्तर-पश्चिमी अफ़्रीका (और स्पेन और पुर्तगाल) के तट के साथ-साथ, कैनरी धारा के साथ। (घ) ठंडी।

अभ्यास 26.10 ★★

गल्फ़ स्ट्रीम औसतन लगभग 6.4 km6.4\,\mathrm{km} प्रति घंटा चलती है। (क) एक दिन में उसका पानी कितनी दूर जाता है? (ख) एक सप्ताह में? (ग) 5 km5\,\mathrm{km} प्रति घंटा चलते एक व्यक्ति से तुलना करो।

हल

हल — अभ्यास 26.10.

(क) 6.4×24=153.66.4 \times 24 = 153.6: लगभग 154 km154\,\mathrm{km}। (ख) 153.6×7≈1075 km153.6 \times 7 \approx 1075\,\mathrm{km}। (ग) गल्फ़ स्ट्रीम पैदल चलने वाले से थोड़ी तेज़ है, पर वह दिन-रात कभी नहीं रुकती।

अभ्यास 26.11 ★★★

महासागर औसतन लगभग 3700 m3700\,\mathrm{m} गहरा है, और उसका सबसे गहरा बिंदु लगभग 11 000 m11\,000\,\mathrm{m} गहरा है। (क) दोनों गहराइयाँ किलोमीटर में लिखो। (ख) सबसे गहरा बिंदु औसत से कितने गुना गहरा है? एक दशमलव स्थान तक पूर्णांकित करो। (ग) सबसे गहरे बिंदु से एक सोनार प्रतिध्वनि: 1500 m1500\,\mathrm{m} प्रति सेकंड पर, लौटने में कितने सेकंड लगते हैं? (घ) वाहक पट्टी के पानी की एक बूँद उत्तर अटलांटिक में डूबती है। अगर उसे चक्कर लगाने में लगभग 10001000 वर्ष लगते हैं, तो दस की घातों में यह कितने वर्ष है?

हल

हल — अभ्यास 26.11.

(क) 3.7 km3.7\,\mathrm{km} और 11 km11\,\mathrm{km}। (ख) 11000÷3700≈3.011000 \div 3700 \approx 3.0 गुना। (ग) ध्वनि 2×11000=22 000 m2 \times 11000 = 22\,000\,\mathrm{m} चलती है; 22000÷1500≈14.722000 \div 1500 \approx 14.7: लगभग 15 s15\,\mathrm{s}। (घ) 1000=1031000 = 10^3 वर्ष।

अभ्यास 26.12 ★★★

गहरे महासागर की बड़ी वाहक पट्टी नॉर्वेजियन सागर में, नॉर्वे के तट के सामने, शुरू होती है, जहाँ गल्फ़ स्ट्रीम का लाया गरम पानी अपनी ऊष्मा ठंडी हवा को देता है। (क) वलयों के मानचित्र और अध्याय का उपयोग करके क़दम-दर-क़दम समझाओ कि यह गरम पानी उष्णकटिबंध से वहाँ कैसे पहुँचा, और किन पवनों ने उसे धकेला। (ख) समझाओ कि फिर पानी क्यों डूबता है। (ग) वह आगे कहाँ जाता है?

हल

हल — अभ्यास 26.12.

(क) भूमध्य रेखा के पास व्यापारिक पवनें गरम उष्णकटिबंधीय पानी को पश्चिम की ओर धकेलती हैं। अटलांटिक के पश्चिमी किनारे पर वह गल्फ़ स्ट्रीम के साथ, जो एक गरम धारा है, फ़्लोरिडा और उत्तर अमेरिका के साथ-साथ उत्तर की ओर मुड़ता है। फिर पछुआ पवनें उसे उत्तर-पूर्व की ओर अटलांटिक के पार, नॉर्वे के सामने के समुद्रों तक, धकेलती हैं। (ख) वहाँ वह अपनी ऊष्मा ठंडी हवा को देता है: वह ठंडा होता है, और समुद्री बर्फ़ बनने पर ज़्यादा खारा हो जाता है, क्योंकि लवण पानी में रह जाता है। ठंडा, खारा पानी घना होता है, इसलिए वह तली तक डूब जाता है। (ग) वह महासागर की तली के साथ-साथ दक्षिण की ओर, अंटार्कटिका की ओर, फिर हिंद और प्रशांत महासागरों में रेंगता है, जहाँ वह धीरे-धीरे फिर ऊपर उठता है।

26.6 समस्या: एक बहता हुआ प्लव

समस्या 26.1

सप्ताहांत समस्या — फ़्लोरिडा के सामने एक बहता हुआ प्लव छोड़ा जाता है और उत्तर अटलांटिक वलय के चारों ओर ले जाया जाता है; उसकी यात्रा हिस्सा-दर-हिस्सा देखी जाती है, और एक चक्कर लगाने में लगने वाला समय निकाला जाता है

वैज्ञानिक फ़्लोरिडा के तट के सामने एक बहता हुआ प्लव छोड़ते हैं। वह सतह के ठीक नीचे तैरता है, धाराओं के साथ चलता है, और अपनी स्थिति एक उपग्रह को भेजता है। उसकी बैटरियाँ लगभग एक वर्ष चलती हैं। मानचित्र उत्तर अटलांटिक वलय के चारों ओर उसकी यात्रा के चार हिस्से दिखाता है।

हिस्साधारालंबाई (km)औसत चाल (km प्रति दिन)
Aगल्फ़ स्ट्रीम3800100
Bउत्तर अटलांटिक धारा210020
Cकैनरी धारा310020
Dउत्तर विषुवतीय धारा610020

भाग I — छोड़ना।

  1. प्लव किस महासागर में, और किस गोलार्ध में, छोड़ा जाता है?
  2. वलय किस ओर घूमता है? शुरू में प्लव उत्तर की ओर ले जाया जाता है या दक्षिण की ओर?
  3. हिस्से A का पानी गरम है या ठंडा? और हिस्से C का? समझाओ।
  4. कौन-सी पवनें हिस्से B की धाराओं को चलाती हैं? हिस्से D की?

भाग II — वलय के चारों ओर।

  1. हिस्सा A कितने दिन लेता है?
  2. हिस्से B, C और D कितने दिन लेते हैं?
  3. वलय के चारों ओर की यात्रा की कुल लंबाई क्या है?
  4. हिस्सा A बाकी हिस्सों से इतना ज़्यादा तेज़ क्यों है?

भाग III — यात्रा की अवधि।

  1. वलय का एक चक्कर लगाने के लिए प्लव को कितने दिन चाहिए?
  2. एक महीने को 30 दिन मानकर, यह कितने महीने हैं? निकटतम पूरे महीने तक पूर्णांकित करो।
  3. लगभग एक वर्ष (365 दिन) बाद बैटरियाँ किस हिस्से पर ख़त्म होंगी?
  4. पूरे चक्कर तक अपनी स्थिति भेजने के लिए प्लव को बैटरी के कितने महीने और चाहिए?
हल

हल — समस्या 26.1.

1. अटलांटिक महासागर में, उत्तरी गोलार्ध में।

2. दक्षिणावर्त; शुरू में प्लव उत्तर की ओर ले जाया जाता है।

3. हिस्सा A (गल्फ़ स्ट्रीम) गरम है: वह उष्णकटिबंध से आता है। हिस्सा C (कैनरी धारा) ठंडा है: वह ऊँचे अक्षांशों से, भूमध्य रेखा की ओर, आता है।

4. हिस्सा B: पछुआ पवनें। हिस्सा D: व्यापारिक पवनें।

5. 3800÷100=383800 \div 100 = 38 दिन।

6. B: 2100÷20=1052100 \div 20 = 105 दिन। C: 3100÷20=1553100 \div 20 = 155 दिन। D: 6100÷20=3056100 \div 20 = 305 दिन।

7. 3800+2100+3100+6100=15 100 km3800 + 2100 + 3100 + 6100 = 15\,100\,\mathrm{km}।

8. गल्फ़ स्ट्रीम वलय के पश्चिमी किनारे की संकरी, तेज़ धारा है; बाकी किनारों की धाराएँ चौड़ी और धीमी हैं।

9. 38+105+155+305=60338 + 105 + 155 + 305 = 603 दिन।

10. 603÷30=20.1603 \div 30 = 20.1: लगभग 20 महीने।

11. हिस्से A, B और C के बाद 38+105+155=29838 + 105 + 155 = 298 दिन बीत चुके होते हैं; 365 दिन हिस्से D (उत्तर विषुवतीय धारा) के दौरान पूरे होते हैं, उसमें 365−298=67365 - 298 = 67 दिन बाद।

12. 603−365=238603 - 365 = 238 दिन और, यानी 238÷30≈8238 \div 30 \approx 8 महीने और।

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