Ekman velocity
સમુદ્રશાસ્ત્રમાં, એકમાન વેગ-જેને અવશેષ એજોસ્ટ્રોફિક વેગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે ભૂસ્તરશાસ્ત્રથી વિચલિત થાય છે-તે ખુલ્લા મહાસાગરના પાણીના ઉપલા સ્તરમાં કુલ આડી વેગ (યુ) નો ભાગ છે. સમુદ્રની સપાટી પર ફૂંકાતા પવનને કારણે થતો આ વેગ એવો છે કે આ સ્તર પરનું કોરિઓલિસ બળ પવનના બળ દ્વારા સંતુલિત થાય છે. સામાન્ય રીતે, પવનના જમણા ખૂણા પર નિર્દેશિત થાય તે પહેલાં એકમાન વેગ વિકસાવવામાં લગભગ બે દિવસ લાગે છે. એકમાન વેગનું નામ સ્વીડિશ સમુદ્રવિજ્ઞાની વેગન વાલ્ફ્રિડ એકમાન (1874-1954) ના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. ઊભી એડી સ્નિગ્ધતા દ્વારા, પવન એકમાન સ્તર પર સીધા અને ઘર્ષણાત્મક રીતે કાર્ય કરે છે, જે સામાન્ય રીતે સમુદ્રમાં ઉપલા 50-100 m છે. ઘર્ષણ સપાટીનો પ્રવાહ (યુ) ઉત્તર ગોળાર્ધમાં પવનની જમણી બાજુના ખૂણા પર, દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં ડાબી બાજુના ખૂણા પર હોય છે (જો ઊભી ઝેડ-દિશામાં સ્નિગ્ધતા સમાન હોય તો 45 ડિગ્રી). આ સપાટીનો પ્રવાહ પછી તેની નીચેના પ્રવાહમાં થોડો ફેરફાર કરે છે, જે પછી જમણી બાજુએ થોડો વધારે હોય છે, અને છેવટે ઘાતાંકીય રીતે નબળા-ઊંડાણવાળા પ્રવાહ વાહક લગભગ 50-100 મીટર પર મૃત્યુ પામે છે, અને અંતે એક સર્પાકાર બનાવે છે, જેને એકમાન સર્પાકાર કહેવાય છે. સર્પાકારમાંથી નીચે તરફના દરેક ક્રમિક સ્તરનો કોણ ઊભી એડી સ્નિગ્ધતાની તાકાત અને ઊભી વહેંચણી પર આધાર રાખે છે. જ્યારે બધા ઊભી સ્તરોના યોગદાનને ઉમેરવામાં આવે છે-એકમાન સ્તરની નીચેથી ટોચ સુધી, ઊંડાઈ પર વેગનું એકીકરણ-કુલ "એકમાન પરિવહન" ઉત્તર ગોળાર્ધમાં પવનની દિશાની જમણી બાજુ બરાબર 90 ડિગ્રી અને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં ડાબી બાજુએ છે. ગાણિતિક રચના ધારો કે ભૂસ્તર સંતુલન એકમાન સ્તરમાં પ્રાપ્ત થાય છે, અને પવનનું દબાણ પાણીની સપાટી પર લાગુ થાય છેઃ (1) જ્યાં લાગુ થયેલ તાણને (એકમાન સ્તરમાં પાણીની સરેરાશ ઘનતા) દ્વારા વિભાજિત કરવામાં આવે છે; તે ઊભી દિશામાં એકમ વેક્ટર છે (ગુરુત્વાકર્ષણની દિશાનો વિરોધ કરે છે). એકમાન વેગની વ્યાખ્યા એ કુલ આડી વેગ () અને ભૂસ્થિર વેગ () વચ્ચેનો તફાવત છેઃ (2) જેમ ભૂસ્થિર વેગ () ને (3) તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે તેથી (4) અથવા (5) આગળ, એકમાન પરિવહન તળિયાના સ્તર () થી એકમાન વેગને એકીકૃત કરીને મેળવવામાં આવે છે-જેના પર એકમાન વેગ અદૃશ્ય થઈ જાય છે-સપાટી () પર. (6) એકમાન પરિવહનનો એસ. આઈ. એકમ છેઃ m2·s−1, જે ઊભી દિશામાં સંકલિત આડી વેગ છે. ઉપયોગ એકમાન સિદ્ધાંત અને ભૂસ્તર ગતિશીલતાના આધારે, નજીકના સપાટીના પ્રવાહોનું વિશ્લેષણ, એટલે કે. ઉષ્ણકટિબંધીય પેસિફિક નજીકની સપાટીના પ્રવાહો, પવન અને ઊંચાઈ દરિયાની સપાટીના ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન ડેટાનો ઉપયોગ કરીને પેદા કરી શકાય છે. સપાટીના વેગને પ્રમાણભૂત વિશ્વ મહાસાગર પરિભ્રમણ પ્રયોગ/ઉષ્ણકટિબંધીય મહાસાગર-વૈશ્વિક વાતાવરણ (ડબલ્યુઓસીઈ/ટીઓજીએ) 15 મીટર ડ્રોગ ડ્રિફ્ટરની ગતિ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સપાટીની નજીકના એકમાન વેગનો અંદાજ એવા ચલ સાથે લગાવી શકાય છે જે સપાટીના પવનના દબાણની તુલનામાં WOCE/TOGA 15 મીટર ડ્રોગ ડ્રિફ્ટર્સની એજોસ્ટ્રોફિક ગતિને શ્રેષ્ઠ રીતે રજૂ કરે છે. જિયોસ્ટ્રોફિક વેગની ગણતરી દરિયાની સપાટીના ઢાળ સાથે કરવામાં આવે છે જે ટોપેક્સ/પોસાઇડન દરિયાની સપાટીની ઊંચાઈના વિશ્લેષણમાંથી મેળવવામાં આવે છે (ટોપેક્સ/પોસાઇડન અલ્ટીમીટર દરિયાની સપાટીની વિસંગતતાઓનો ઉપયોગ અહીં કરવામાં આવે છે, જે ઑક્ટોબર 1992-સપ્ટેમ્બર 1998 દરમિયાન 25°N-25°S, 90°E-290°E ના ક્ષેત્રમાં ફેલાયેલી 1°X1° ગ્રીડમાં પ્રક્ષેપિત થાય છે). જીયોસ્ટ્રોફિક અને એકમેન વેગ સપાટીના વેગના સૌથી નીચા ક્રમની ગતિશીલતાને સંતોષતા હોવાનું માનવામાં આવે છે, અને તેઓ સપાટીની ઊંચાઈ અને પવનના દબાણના ડેટાથી સ્વતંત્ર રીતે મેળવી શકાય છે. પ્રમાણભૂત એફ યોજના ભૂસ્તર સંતુલનને સંતોષે છે, જે ઉચ્ચ અક્ષાંશો પર અર્ધ-સ્થિર પરિભ્રમણ માટેનું સૌથી નીચું ક્રમ સંતુલન છે. જો કે, કોરિઓલિસ પરિમાણ f વિષુવવૃત્તની નજીક શૂન્યની નજીક છે, ભૂસ્તર સંતુલન સંતુષ્ટ નથી કારણ કે વેગ કોરિઓલિસ પરિમાણ f દ્વારા વિભાજિત ઊંચાઈના ઢાળના પ્રમાણસર છે. ઘણા અભ્યાસોમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે સપાટીની ઊંચાઈના બીજા વ્યુત્પન્નને સંડોવતા બીટા પ્લેન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અંદાજ વિષુવવૃત્તીય અંતઃપ્રવાહમાં અવલોકન કરેલા વેગ સાથે સારી રીતે સુસંગત છે, પરિણામે, વિષુવવૃત્તની નજીકના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રવાહો વિષુવવૃત્તીય બીટા-પ્લેન અને પરંપરાગત એફ-પ્લેન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સમીકરણોના ભારિત મિશ્રણ સાથે મેળવવામાં આવે છે. ઓક્ટોબરથી જાન્યુઆરી સુધી પૂર્વીય વિષુવવૃત્તીય પ્રશાંતમાં નકારાત્મક દરિયાની સપાટીનું તાપમાન (એસ. એસ. ટી.) વિસંગતતા પ્રવર્તે છે. મજબૂત પૂર્વીય એકમાન પ્રવાહનો વિસ્તાર ડિસેમ્બર-ફેબ્રુઆરી દરમિયાન તારીખ રેખા નજીક મધ્ય પ્રશાંત તટપ્રદેશમાં પશ્ચિમ તરફ પ્રસરે છે. પૂર્વમાં વેપારી પવનમાં રાહત 240 ° ઇ (ખાસ કરીને ફેબ્રુઆરીમાં) ની પૂર્વમાં ભૂસ્તર પ્રવાહના પૂર્વ તરફના પ્રસાર સાથે થઈ હતી, જ્યારે મધ્ય અને પશ્ચિમ વિષુવવૃત્તીય પ્રદેશમાં પશ્ચિમ તરફના પ્રવાહોનું પ્રભુત્વ હતું, જે પછી પૂર્વમાં નબળો સ્થાનિક વેપાર પવન અને દરિયાકાંઠાના નબળા ઉછાળા સાથે ઉલટાવી દે છે, જે ગરમ એસ. એસ. ટી. વિસંગતતાની શરૂઆત સાથે થઈ હતી. (આ વિસંગતતા સૌપ્રથમ માર્ચ અને એપ્રિલમાં દક્ષિણ અમેરિકામાં જોવા મળી હતી). ડિસેમ્બર અને એપ્રિલની વચ્ચે પૂર્વથી દક્ષિણ અમેરિકા સુધી ફેલાતા કેલ્વિન તરંગની નિશાની જેવી ભૂસ્તર પ્રવાહની વર્તમાન વિસંગતતા સરળતાથી સમજી શકાય છે, અને દક્ષિણ અમેરિકામાં આ આગમન પણ ઉપરોક્ત એસ. એસ. ટી. વિસંગતતાની શરૂઆત સાથે થયું હતું. જીયોસ્ટ્રોફિક એપ્રિલમાં સમગ્ર વિષુવવૃત્તીય પ્રશાંતમાં ફેલાયેલ એક મજબૂત પૂર્વ તરફના જેટમાં બદલાઈ ગયું. જેમ જેમ મે અને જૂન દરમિયાન અલ નીનો એસ. એસ. ટી. વિસંગતતા વિકસી, આ પૂર્વ તરફનો ભૂસ્તર પ્રવાહ ચાલુ રહ્યો. ફૂટનોટ્સ સંદર્ભો ફુ, એલ., ઇ. જે. ક્રિસ્ટેનસન, સી. એ. યમરોન, એમ. લેફેબવીફે, વાય. મેનાર્ડ, એમ. ડોરર અને પી. એસ્ક્યુડીયર, 1994: ટોપેક્સ/પોસાઇડન મિશન ઝાંખી, જે. જિયોફિઝ પણ જુઓ. રેસ., 99,24,369-24,382, ડોઈઃ 10.1029/94JC01761 પેડલોસ્કી, જે., જીઓફિઝિકલ ફ્લુઇડ ડાયનેમિક્સ, 624 પીપી., સ્પ્રિંગર-વેરલેગ, ન્યૂ યોર્ક, 1979. લુકાસ, આર., અને ઇ. ફાયરિંગ, 1984: ધ જિયોસ્ટ્રોફિક બેલેન્સ ઓફ ધ પેસિફિક ઇક્વેટોરિયલ અન્ડરકરન્ટ, ડીપ સી રેસ, ભાગ એ, 31,61-66. ડોઈઃ 10.1016/0198-0149 (84) 90072-4 પિકૌટ, જે., એસ. પી. હેયસ, અને એમ. જે. મેકફેડેન, 1989: વિષુવવૃત્ત પર સમય-બદલાતા ઝોનલ પ્રવાહોનો અંદાજ કાઢવા માટે જિયોસ્ટ્રોફિક અંદાજનો ઉપયોગ, જે. જિયોફિઝ રેસ, 94,3228-323. ડોઈઃ 10.1029/JC094iC03p03228 બાહ્ય કડીઓ એસ. આઈ. ઓ. 210: ભૌતિક સમુદ્રશાસ્ત્રનો પરિચય-ગતિશીલતા IV: પરિભ્રમણ અને પવન તણાવ (એકમેન સ્તરો) અને અન્ય મિશ્ર સ્તર