Internal wave breaking
অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙা এমন একটি প্রক্রিয়া যার সময় অভ্যন্তরীণ মাধ্যাকর্ষণ তরঙ্গগুলি তাদের দৈর্ঘ্যের স্কেলের তুলনায় একটি বড় প্রশস্ততা অর্জন করে, অরৈখিকভাবে অস্থির হয়ে যায় এবং অবশেষে ভেঙে যায়। এই প্রক্রিয়াটি অশান্ত অপচয় এবং মিশ্রণের সাথে থাকে। যেহেতু অভ্যন্তরীণ মাধ্যাকর্ষণ তরঙ্গগুলি তাদের সূচনার পরিবেশ থেকে শক্তি এবং গতিবেগ বহন করে, তাই ভাঙ্গা এবং পরবর্তী অশান্ত মিশ্রণ ভাঙার স্থানে তরল বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। ফলস্বরূপ, অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙা সমুদ্র এবং বায়ুমণ্ডল উভয়েরই বড় আকারের প্রবাহ এবং গঠনকে প্রভাবিত করে। বায়ুমণ্ডলে, অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙ্গন দ্বারা ভরবেগ জমা হওয়া আধা-দ্বিবার্ষিক দোলন এবং ব্রুয়ার-ডবসন সঞ্চালনের মতো বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনাগুলিতে মূল ভূমিকা পালন করে। গভীর মহাসাগরে, অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙার দ্বারা প্ররোচিত মিশ্রণ মেরিডিয়াল ওভারটারনিং সঞ্চালনের একটি গুরুত্বপূর্ণ চালক। ছোট স্কেলে, ভাঙ্গা-প্ররোচিত মিশ্রণ পলি পরিবহনের জন্য এবং ফোটিক জোনে পুষ্টি সরবরাহের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। মহাসাগরীয় অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলির বেশিরভাগ ভাঙ্গা মহাদেশীয় তাকগুলিতে ঘটে, যা সমুদ্র পৃষ্ঠের অনেক নিচে, যা পর্যবেক্ষণ করা একটি কঠিন ঘটনা করে তোলে। অনেক বায়ুমণ্ডলীয় এবং সমুদ্র প্রক্রিয়াতে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙার অবদান আবহাওয়া এবং জলবায়ু মডেলগুলিতে তাদের প্রভাবগুলিকে পরামিতি করা গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে। ব্রেকিং প্রক্রিয়া উপকূলরেখার কাছে পৃষ্ঠের মাধ্যাকর্ষণ তরঙ্গগুলির ক্ষেত্রে যা ঘটে তার অনুরূপ, যখন অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলি অগভীর জলে প্রবেশ করে এবং খাড়া ভূসংস্থানের মুখোমুখি হয়, তখন তারা শোলিং নামে পরিচিত একটি অরৈখিক প্রক্রিয়ায় প্রশস্ততায় বৃদ্ধি পায়। তরঙ্গটি ক্রমবর্ধমান উচ্চতার সাথে ভূসংস্থানের উপর দিয়ে ভ্রমণ করার সাথে সাথে, বিছানার ঘর্ষণ অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলিকে ক্রমবর্ধমান খাড়া হওয়ার সাথে অসমমিত করে তোলে। অগভীর ঢালের এই অরৈখিক অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলিকে সাধারণত অভ্যন্তরীণ ছিদ্র হিসাবে উল্লেখ করা হয়। তরঙ্গের উচ্চতা এবং শক্তি বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না একটি ক্রিটিক্যাল স্টিপনেস পৌঁছায়, যার পরে তরঙ্গ পরিবাহী, কেলভিন-হেল্মহোল্টজ বা প্যারামেট্রিক সাবহার্মোনিক অস্থিতিশীলতার দ্বারা ভেঙে যায়। সমুদ্রের গভীরতার উপর তুলনামূলকভাবে ছোট ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে (এবং এইভাবে ছোট পুনরুদ্ধার শক্তি), সমুদ্রের অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলি প্রায় 100 মিটার পর্যন্ত প্রশস্ততায় পৌঁছতে পারে। সার্ফ জোন নামে পরিচিত অঞ্চলে পৃষ্ঠের তরঙ্গ ভাঙার অনুরূপ, অভ্যন্তরীণ ভাঙ্গা তরঙ্গগুলি অভ্যন্তরীণ সার্ফ জোন হিসাবে পরিচিত শক্তি নষ্ট করে। অভ্যন্তরীণ জোয়ার ভাঙা অভ্যন্তরীণ জোয়ারের তরঙ্গ হল সমুদ্রের জোয়ারের ফ্রিকোয়েন্সিতে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ, যা সমুদ্রের ভূসংস্থানের সাথে জোয়ারের মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন হয়। অভ্যন্তরীণ জড় তরঙ্গের পাশাপাশি এগুলি সমুদ্রের অভ্যন্তরীণ তরঙ্গক্ষেত্রের বেশিরভাগ অংশ গঠন করে। অভ্যন্তরীণ জোয়ার তথাকথিত নিম্ন মোড এবং বিভিন্ন উল্লম্ব তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ উচ্চ মোড নিয়ে গঠিত। এই তরঙ্গগুলি প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে উচ্চ মোডগুলি তাদের শক্তি দ্রুত নষ্ট করে দেয়, যার ফলে নিম্ন মোডগুলি তাদের প্রজন্মের অবস্থান থেকে আরও দূরে আধিপত্য বিস্তার করে। সমুদ্রপৃষ্ঠে সক্রিয় জোয়ার বা বাতাসের দ্বারা উত্পন্ন 100 কিলোমিটারের বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ নিম্ন মোডের অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলি তাদের প্রজন্মের অঞ্চল থেকে হাজার হাজার কিলোমিটার ভ্রমণ করতে পারে, যেখানে তারা শেষ পর্যন্ত ঢালু ভূসংস্থানের মুখোমুখি হবে এবং ভেঙে যাবে। যখন এটি ঘটে, আইসোপাইকনালগুলি খাড়া এবং খাড়া হয়ে যায়, যেখানে তরঙ্গের সম্মুখভাগের পরে তীব্র তাপমাত্রা হ্রাস পায়। এরপরে এটি একটি অস্থির ঘনত্ব প্রোফাইলের দিকে পরিচালিত করে যা শেষ পর্যন্ত উল্টে যায় এবং ভেঙে যায়। ভূসংস্থানিক ঢালের মাত্রা এবং অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ রশ্মির ঢাল নির্দেশ করে যে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলি কোথায় ভেঙে যায়। একটি অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ রশ্মি ()-এর ঢালকে তার অনুভূমিক () এবং উল্লম্ব () তরঙ্গসংখ্যার মধ্যে অনুপাত হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারেঃ যেখানে প্লবতা ফ্রিকোয়েন্সি (বা ব্রান্ট-ভ্যাসালা ফ্রিকোয়েন্সি) হল কোরিওলিস ফ্রিকোয়েন্সি এবং বিচ্ছুরণ সম্পর্কের তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সি যা ক্রমাগত স্তরযুক্ত এবং ঘূর্ণায়মান মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গের বিস্তারকে নিয়ন্ত্রণ করেঃ যদি একটি নিম্নগামী আপতিত অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ রশ্মির ঢাল ভূসংস্থানিক ঢালের (সুপারক্রিটিকাল ঢাল) চেয়ে বড় হয়, তবে তরঙ্গগুলি নীচের দিকে প্রতিফলিত হবে। যদি একটি নিম্নগামী আপতিত অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ রশ্মির ঢাল ভূসংস্থানিক ঢালের (সাবক্রিটিকাল ঢাল) চেয়ে ছোট হয়, তবে তরঙ্গগুলি হ্রাসকৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং নিম্ন গ্রুপ বেগের সাথে উপরের দিকে প্রতিফলিত হবে। কারণ প্রতিফলনের সময় শক্তির প্রবাহ সংরক্ষিত থাকে, শক্তির ঘনত্ব এবং তাই প্রতিফলিত তরঙ্গে তরঙ্গের প্রশস্ততা অবশ্যই আপতিত তরঙ্গের সাপেক্ষে বৃদ্ধি করতে হবে। প্রশস্ততা এবং তরঙ্গের তীব্রতার এই বৃদ্ধির ফলে তরঙ্গগুলি ভেঙে যায়। এই প্রভাবগুলি বৃদ্ধি পায় অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ রশ্মির ঢালটি ভৌগোলিক ঢালের মাত্রার যত কাছাকাছি হয়। যখন আগত অভ্যন্তরীণ তরঙ্গের রশ্মির ঢাল ভৌগোলিক ঢালের সমান হয়, তখন ভূসংস্থানের ঢালকে সমালোচনামূলক ঢাল হিসাবে উল্লেখ করা হয়। জোয়ার-ভূসংস্থান মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে তরঙ্গ ভাঙা এবং তরঙ্গ উৎপাদন উভয়ের জন্যই গুরুত্বপূর্ণ ঢাল এবং নিকট-গুরুত্বপূর্ণ ঢাল গুরুত্বপূর্ণ স্থান। অভ্যন্তরীণ জোয়ারের তরঙ্গ দ্বারা ভ্রমণ করা সাধারণত দীর্ঘ দূরত্বের কারণে, এগুলি অভ্যন্তরীণ নির্জন তরঙ্গ বা অভ্যন্তরীণ সলিটনগুলির ট্রেন তৈরি করতে পারে। এই অভ্যন্তরীণ সলিটনগুলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য শত শত মিটারের ক্রমে অনেক কম, যা তাদের অভ্যন্তরীণ জোয়ারের তুলনায় অনেক বেশি খাড়া করে তোলে। স্থলাকৃতিক ঢাল এবং তরঙ্গের খাড়া হওয়ার অনুপাত অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যা দ্বারা চিহ্নিত করা যেতে পারেঃ যেখানে স্থলাকৃতিক ঢাল, অভ্যন্তরীণ তরঙ্গের প্রশস্ততা এবং অভ্যন্তরীণ তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য। অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যাটি অভ্যন্তরীণ ছিদ্রগুলিকে দুটি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করতে ব্যবহার করা যেতে পারেঃ ক্যানোনিকাল ছিদ্র এবং অ-ক্যানোনিকাল ছিদ্র। একটি মৃদু ঢালের জন্য, যেমন মহাদেশীয় তাক এবং নিকটবর্তী উপকূলীয় অঞ্চলের জন্য সাধারণ, অভ্যন্তরীণ ইরিবারেনের সংখ্যা কম () যাতে ক্যানোনিকাল ছিদ্র ঘটে। এই ক্ষেত্রে, একটি আগত অভ্যন্তরীণ নির্জন তরঙ্গ বিচ্ছিন্ন তরঙ্গ বা বোলাসের একটি প্যাকেটে রূপান্তরিত হতে পারে কারণ এটি একটি প্রক্রিয়ায় ঢালের উপরে ভ্রমণ করে যা বিভাজন হিসাবে পরিচিত। একে ফিশন ব্রেকারও বলা হয়। ক্যানোনিকাল ছিদ্রগুলি সাধারণত তরঙ্গের সম্মুখভাগ অতিক্রম করার সাথে সাথে তাপমাত্রায় তীব্র হ্রাসের সাথে থাকে, তারপরে সময়ের সাথে সাথে ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। বিরল ক্ষেত্রে, অ-ক্যানোনিকাল () ছিদ্র দেখা দিতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ক্রমবর্ধমান অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যার জন্য (অর্থাৎ, খাড়া তরঙ্গ বা খাড়া ভূসংস্থানিক ঢাল), তরঙ্গ ভাঙাকে ক্রমানুসারে উর্ধ্বমুখী, ধসে পড়া এবং নিমজ্জিত ব্রেকার হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে (ব্রেকিং ওয়েভ দেখুন)। ক্যানোনিকাল ছিদ্রের বিপরীতে, তরঙ্গের সম্মুখভাগ অতিক্রম করার সাথে সাথে তাপমাত্রা ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, তারপরে তাপমাত্রায় তীব্র বৃদ্ধি ঘটে। অ-ক্যানোনিকাল ছিদ্রের সাথে যুক্ত খাড়া ভূসংস্থানিক ঢালের কারণে, তরঙ্গ শক্তির একটি বড় অংশ প্রতিফলিত হয়, যার অর্থ কম অশান্ত শক্তি রয়েছে যা মিশ্রণের দিকে পরিচালিত করে। গবেষণাগারের পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং রিমোট সেন্সিংয়ের উপর ভিত্তি করে সমুদ্রের মিশ্রণে ব্রেকিং অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়। মিশ্রণে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গের প্রভাব সরাসরি সংখ্যাসূচক সিমুলেশনেও ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়। যদিও গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙা স্থানীয় অশান্তির জন্য গুরুত্বপূর্ণ, তবুও বিশ্বব্যাপী অনুমানগুলিতে অনিশ্চয়তা রয়ে গেছে। অভ্যন্তরীণ জোয়ারের ঢেউ ভাঙার ফলে কয়েকশ মিটার উঁচু অশান্ত জলের স্তম্ভ তৈরি হতে পারে এবং অশান্ত গতিশক্তি খোলা সমুদ্রের তুলনায় 10.000 গুণ বেশি মাত্রায় পৌঁছতে পারে। মিশ্রণের দক্ষতার পরিমাণ নির্ধারণ অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙার ফলে সৃষ্ট অশান্তির তীব্রতা মূলত ভূসংস্থানিক খাড়া এবং তরঙ্গের খাড়া অনুপাতের উপর নির্ভর করে, যা অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যা হিসাবে পরিচিত। একটি ছোট অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যা অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙার কারণে উদ্ভূত অশান্তির বৃহত্তর তীব্রতার সাথে সম্পর্কযুক্ত। এর মানে হল যে একটি ছোট অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যা ভবিষ্যদ্বাণী করে যে তরঙ্গ শক্তির একটি বড় অংশ মিশ্রণ এবং অশান্তিতে স্থানান্তরিত হবে, অন্যদিকে একটি বড় অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যা ভবিষ্যদ্বাণী করে যে তরঙ্গ শক্তি সমুদ্র উপকূলে প্রতিফলিত হবে। গবেষণায় মিশ্রণের মোট পরিমাণ এবং মোট অপরিবর্তনীয় শক্তি হ্রাসের মধ্যে অনুপাত হিসাবে মিশ্রণের দক্ষতাকে প্রকাশ করা হয়েছে। অন্য কথায়, মিশ্রণ দক্ষতাকে সাধারণত নিম্নলিখিত অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারেঃ, যেখানে মিশ্রণ দক্ষতা, মিশ্রণের কারণে পটভূমি সম্ভাব্য শক্তির পরিবর্তন এবং মোট শক্তি ব্যয় করা হয়। কারণ এবং সরাসরি পর্যবেক্ষণযোগ্য নয়, গবেষণায় মিশ্রণ দক্ষতা নির্ধারণের জন্য বিভিন্ন সংজ্ঞা ব্যবহার করা হয়। সমুদ্রের গতিবিদ্যা পরিমাপের ক্ষেত্রে ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতার কারণে সমুদ্রের মিশ্রণ দক্ষতা অনুমান করা কুখ্যাতভাবে কঠিন। সমুদ্রের গতিবিদ্যার পরিমাপ ছাড়াও, মিশ্রণ দক্ষতা ল্যাব পরীক্ষা এবং সংখ্যাসূচক সিমুলেশন থেকেও পাওয়া যেতে পারে, তবে তাদের সীমাবদ্ধতাও রয়েছে। অতএব, এই তিনটি ভিন্ন পদ্ধতির মিশ্রণ দক্ষতার সামান্য ভিন্ন সংজ্ঞা রয়েছে। তত্ত্বগতভাবে এই তিনটি পদ্ধতির মিশ্রণ দক্ষতার জন্য একই অনুমান দেওয়া উচিত, তবে তাদের মধ্যে অসামঞ্জস্য রয়ে গেছে। অতএব, মিশ্রণ দক্ষতার বিষয়ে বিভিন্ন অনুমান এবং মতবিরোধ রয়েছে এবং বিভিন্ন সংজ্ঞার কারণে তুলনা করা কঠিন। পরীক্ষাগার পরীক্ষার জন্য 5 থেকে 25 শতাংশ এবং অভ্যন্তরীণ ইরিবারেন সংখ্যার উপর নির্ভর করে সংখ্যাসূচক সিমুলেশনের জন্য 13 থেকে 21 শতাংশের মধ্যে মান সহ অভ্যন্তরীণ নির্জন তরঙ্গ ভাঙার মিশ্রণ বৈশিষ্ট্যগুলির পরিমাণ নির্ধারণ করে এমন গবেষণায় মিশ্রণ দক্ষতার পরিসীমার বিভক্ত অনুমান রয়েছে। ভর এবং পলল পরিবহণ অভ্যন্তরীণ তরঙ্গগুলির ভাঙ্গা এবং ভাঙ্গা পলল এবং তাপের আকারে ভর এবং শক্তির পরিবহনের কারণ হিসাবে দেখানো হয়েছে, তবে পুষ্টি, প্লাঙ্কটন এবং অন্যান্য সামুদ্রিক জীবনেরও। পলল পরিবহন তরঙ্গ ভাঙা ভর এবং পলল পরিবহনের কারণ হয় যা সমুদ্র জীববিজ্ঞান এবং ক্ষয়ের কারণে মহাদেশীয় তাক গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙার ফলে সৃষ্ট ক্ষয়ের ফলে পলল ঝুলিয়ে রাখা যেতে পারে এবং উপকূলে পরিবহন করা যেতে পারে। এই উপকূলীয় পলি পরিবহন নেফেলয়েড স্তরগুলির উত্থানের জন্ম দিতে পারে, যা সমুদ্র জীববিজ্ঞানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। সরাসরি সংখ্যাসূচক সিমুলেশনগুলি দেখায় যে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙা উপকূলীয় পলল পরিবহনের জন্যও দায়ী, যার পরে পলল জমা করা বা অন্য কোথাও পরিবহন করা যেতে পারে। যদিও অনেক গবেষণায় দেখা গেছে যে অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙা পলি পরিবহনের দিকে পরিচালিত করে, তবে ভূতাত্ত্বিক নথিতে তাদের চিহ্নগুলি অনিশ্চিত রয়ে গেছে। তাদের পাললিক কাঠামো মহাদেশীয় ঢাল এবং গিরিখাতের টার্বিডাইটগুলিতে সহাবস্থান করতে পারে। পুষ্টির পরিবহন সমুদ্রে পুষ্টির মিশ্রণ ও পরিবহন মূলত অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙার দ্বারা প্রভাবিত হয়। অভ্যন্তরীণ জোয়ারের গর্তের আগমনের ফলে শঙ্খপ্রাচীরে পুষ্টির পরিমাণ 10 থেকে 40 গুণ বৃদ্ধি পায়। এখানে দেখা গেছে যে অভ্যন্তরীণ ছিদ্রগুলির উপস্থিতি পরিবহনের একটি অনুমানযোগ্য এবং পর্যায়ক্রমিক উৎস প্রদান করে যা সামুদ্রিক জীবনের বৈচিত্র্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। বড় আয়তনের জোয়ারের অভ্যন্তরীণ জোয়ারের তরঙ্গগুলি প্রতিটি জোয়ারের তরঙ্গ এবং অভ্যন্তরীণ ছিদ্রগুলি প্লাঙ্কটনিক লার্ভা উপকূলে পরিবহনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে 5 ঘন্টা পর্যন্ত পলল পুনরায় স্থগিত করতে পারে। অভ্যন্তরীণ তরঙ্গ ভাঙা পরিবেশগত বিপদের কারণ হতে পারে, যেমন লাল জোয়ার এবং কম দ্রবীভূত অক্সিজেনের মাত্রা। তথ্যসূত্র জল তরঙ্গ