Swash
स्वैश, या भूगोल में फोरवॉश, पानी की एक अशांत परत है जो आने वाली लहर के टूटने के बाद समुद्र तट पर बह जाती है। स्वैश क्रिया समुद्र तट की सामग्री को समुद्र तट के ऊपर और नीचे ले जा सकती है, जिसके परिणामस्वरूप पार-तट तलछट का आदान-प्रदान होता है। स्वैश गति का समय-पैमाना समुद्र तट के प्रकार के आधार पर सेकंड से मिनट तक भिन्न होता है (समुद्र तट के प्रकारों के लिए चित्र 1 देखें)। ग्रेटर स्वैश आमतौर पर सपाट समुद्र तटों पर होता है। स्वैश गति रूपात्मक विशेषताओं के निर्माण और स्वैश क्षेत्र में उनके परिवर्तनों में प्राथमिक भूमिका निभाती है। स्वैश क्रिया व्यापक तटीय आकृति-गतिकी में तात्कालिक प्रक्रियाओं में से एक के रूप में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। दो दृष्टिकोण हैं जो स्वैश गतियों का वर्णन करते हैंः (1) समुद्र तट पर उच्च आवृत्ति वाले छिद्रों () के ढहने के परिणामस्वरूप स्वैश; और (2) खड़े, कम आवृत्ति वाले () गतियों की विशेषता वाला स्वैश। किस प्रकार की स्वैश गति प्रचलित है, यह लहर की स्थिति और समुद्र तट की आकृति विज्ञान पर निर्भर करता है और इसका अनुमान सर्फ समानता पैरामीटर (गुज़ा और इनमैन 1975) की गणना करके लगाया जा सकता हैः जिसमें ब्रेकर की ऊंचाई है, गुरुत्वाकर्षण है, आपतित-तरंग अवधि है और समुद्र तट ढाल है। मान अपव्ययकारी स्थितियों को इंगित करते हैं जहाँ स्वैश की विशेषता स्थायी लंबी-तरंग गति होती है। मान परावर्तक स्थितियों को इंगित करते हैं जहाँ स्वैश पर तरंग छिद्रों का प्रभुत्व होता है। अप्राश और बैकवॉश स्वैश में दो चरण होते हैंः अप्राश (तटवर्ती प्रवाह) और बैकवॉश (तटवर्ती प्रवाह)। आम तौर पर, अपर्श में बैकवॉश की तुलना में अधिक वेग और कम अवधि होती है। ऊपर की ओर बढ़ने की शुरुआत में तटवर्ती वेग सबसे अधिक होते हैं और फिर कम हो जाते हैं, जबकि बैकवॉश के अंत में अपतटीय वेग बढ़ जाते हैं। ऊपर की ओर की दिशा प्रचलित हवा के साथ बदलती रहती है, जबकि बैकवॉश हमेशा तटरेखा के लंबवत होती है। स्वैश की यह असममित गति लॉन्गशोर ड्रिफ्ट के साथ-साथ क्रॉस-शोर तलछट परिवहन का कारण बन सकती है। स्वैश आकृति विज्ञान स्वैश क्षेत्र बैक बीच और सर्फ क्षेत्र के बीच समुद्र तट का ऊपरी हिस्सा है, जहां तूफानों के दौरान तीव्र कटाव होता है (चित्र 2)। स्वैश क्षेत्र बारी-बारी से गीला और सूखा होता है। दलदली प्रवाह और समुद्र तट के भूजल स्तर के बीच घुसपैठ (जल विज्ञान) (जल स्तर के ऊपर) और निकासी (जल स्तर के नीचे) होती है। बीचफेस, बर्म, बीच स्टेप और बीच कस्प स्वैश मोशन से जुड़ी विशिष्ट रूपात्मक विशेषताएं हैं। घुसपैठ (जल विज्ञान) और दलदली गति द्वारा तलछट परिवहन महत्वपूर्ण कारक हैं जो समुद्र तट के ढाल को नियंत्रित करते हैं। बीचफेस समुद्र तट प्रोफाइल का समतल, अपेक्षाकृत खड़ा खंड है जो स्वैश प्रक्रियाओं (चित्र 2) के अधीन है। समुद्र तट बर्म्स से निम्न ज्वार स्तर तक फैला हुआ है। जब अपर्श और बैकवॉश द्वारा तलछट परिवहन की मात्रा बराबर होती है तो समुद्र तट का सतह स्वैश क्रिया के साथ गतिशील संतुलन में होता है। यदि समुद्र तट का सतह संतुलन ढाल की तुलना में चपटा है, तो ऊपर की ओर से अधिक तलछट का परिवहन किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध तटवर्ती तलछट परिवहन होता है। यदि समुद्र तट संतुलन ढाल की तुलना में अधिक ऊँचा है, तो तलछट परिवहन में बैकवॉश का प्रभुत्व है और इसके परिणामस्वरूप शुद्ध अपतटीय तलछट परिवहन होता है। संतुलन समुद्र तट के ढाल को तलछट के आकार, पारगम्यता और स्वैश क्षेत्र में गिरावट के वेग के साथ-साथ लहर की ऊंचाई और लहर की अवधि जैसे कारकों के एक जटिल अंतर्संबंध द्वारा नियंत्रित किया जाता है। रूपात्मक परिवर्तनों और संतुलन को समझने के लिए समुद्र तट को सर्फ क्षेत्र से अलग नहीं माना जा सकता है क्योंकि वे सर्फ क्षेत्र और शोलिंग तरंग प्रक्रियाओं के साथ-साथ स्वैश क्षेत्र प्रक्रियाओं से दृढ़ता से प्रभावित होते हैं। बर्म दलदली क्षेत्र का अपेक्षाकृत समतल भाग है जहाँ तलछट का संचय दलदली गति के सबसे दूर भूमि की ओर होता है (चित्र 2)। बेर्म बैक बीच और तटीय टीलों को लहरों से बचाता है लेकिन तूफान जैसी उच्च ऊर्जा स्थितियों में कटाव हो सकता है। बजरी समुद्र तटों पर बर्म को अधिक आसानी से परिभाषित किया जाता है और विभिन्न ऊँचाई पर कई बर्म हो सकते हैं। इसके विपरीत रेतीले समुद्र तटों पर, बैकबीच, बर्म और बीचफेस का ढाल समान हो सकता है। बरम की ऊँचाई ऊपर की ओर चढ़ने के दौरान तलछट परिवहन की अधिकतम ऊँचाई द्वारा नियंत्रित होती है। टाकेडा और सुनामुरा (1982) द्वारा समीकरण का उपयोग करके बर्म की ऊंचाई का अनुमान लगाया जा सकता है जहां ब्रेकर की ऊंचाई है, गुरुत्वाकर्षण है और तरंग अवधि है। समुद्र तट की सीढ़ी समुद्र तट के तल पर एक जलमग्न स्कार्प है (चित्र 2)। समुद्र तट की सीढ़ियों में आम तौर पर सबसे मोटी सामग्री होती है और ऊंचाई कई सेंटीमीटर से लेकर एक मीटर से अधिक हो सकती है। समुद्र तट की सीढ़ियाँ बनती हैं जहाँ बैकवॉश आने वाली घटना लहर के साथ परस्पर क्रिया करता है और भंवर उत्पन्न करता है। ह्यूजेस और कॉवेल (1987) ने कदम की ऊंचाई की भविष्यवाणी करने के लिए समीकरण का प्रस्ताव रखा जहां तलछट गिरने का वेग है। कदम की ऊंचाई बढ़ती लहर (ब्रेकर) ऊंचाई (), लहर अवधि () और तलछट के आकार के साथ बढ़ती है। समुद्र तट कस्प समुद्र तट पर एक अर्धवृत्ताकार अवसाद के आसपास रेत या बजरी का अर्धचंद्र के आकार का संचय है। वे दलदली क्रिया से बनते हैं और रेत की तुलना में बजरी के समुद्र तटों पर अधिक आम हैं। कस्प्स की दूरी स्वैश गति की क्षैतिज सीमा से संबंधित है और 10 सेमी से 50 मीटर तक हो सकती है। मोटे तलछट खड़ी-ढाल, समुद्र की ओर इशारा करने वाले 'कस्प हॉर्न' (चित्र 3) पर पाए जाते हैं। वर्तमान में दो सिद्धांत हैं जो लयबद्ध समुद्र तट कस्प्स के गठन के लिए एक पर्याप्त व्याख्या प्रदान करते हैंः स्थायी किनारे की लहरें और आत्म-संगठन। स्थायी किनारा तरंग मॉडल स्थायी किनारा तरंग सिद्धांत, जिसे गुज़ा और इनमान (1975) द्वारा पेश किया गया था, बताता है कि स्वैश तट के साथ यात्रा करने वाली स्थायी किनारा तरंगों की गति पर अधिरोपित है। यह तट के साथ घास की ऊंचाई में भिन्नता पैदा करता है और इसके परिणामस्वरूप कटाव के नियमित पैटर्न होते हैं। कस्प एम्बेमेंट्स क्षरण बिंदुओं पर बनते हैं और कस्प हॉर्न किनारे के तरंग नोड्स पर होते हैं। उप-हार्मोनिक एज वेव मॉडल का उपयोग करके समुद्र तट कस्प अंतर की भविष्यवाणी की जा सकती है जिसमें आपतित तरंग अवधि होती है और समुद्र तट ढाल होता है। यह मॉडल केवल कस्प्स के प्रारंभिक गठन की व्याख्या करता है, लेकिन कस्प्स के निरंतर विकास की नहीं। कस्प के बढ़ने के साथ किनारे की लहर का आयाम कम हो जाता है, इसलिए यह एक आत्म-सीमित करने वाली प्रक्रिया है। स्व-संगठन मॉडल स्व-संगठन सिद्धांत वर्नर और फिंक (1993) द्वारा पेश किया गया था और यह सुझाव देता है कि समुद्र तट कस्प सकारात्मक प्रतिक्रिया के संयोजन के कारण बनता है जो समुद्र तट आकृति विज्ञान और स्वैश गति द्वारा संचालित होता है जो स्थलाकृतिक अनियमितता और नकारात्मक प्रतिक्रिया को प्रोत्साहित करता है जो अच्छी तरह से विकसित समुद्र तट कस्प पर वृद्धि या कटाव को हतोत्साहित करता है। यह अपेक्षाकृत हाल ही में है कि कम्प्यूटेशनल संसाधन और तलछट परिवहन सूत्रीकरण यह दिखाने के लिए उपलब्ध हुए कि ऐसी प्रतिक्रिया प्रणालियों द्वारा स्थिर और लयबद्ध रूपात्मक विशेषताओं का उत्पादन किया जा सकता है। स्व-संगठन मॉडल पर आधारित समुद्र तट कस्प अंतर, समीकरण का उपयोग करते हुए स्वैश गति S की क्षैतिज सीमा के समानुपाती है जहां आनुपातिकता f का स्थिरांक c. 1.5 है। तलछट परिवहन पार-तट तलछट परिवहन समुद्र तट के उप-एरियल और उप-जलीय क्षेत्रों के बीच पार-तट तलछट विनिमय मुख्य रूप से स्वैश गति द्वारा प्रदान किया जाता है। दलदली क्षेत्र में परिवहन दरें सर्फ क्षेत्र की तुलना में बहुत अधिक हैं और निलंबित तलछट की सांद्रता तल के करीब 100 किलोग्राम/घन मीटर से अधिक हो सकती है। स्वैश द्वारा तटवर्ती और अपतटीय तलछट परिवहन इस प्रकार समुद्र तट के संवर्धन और कटाव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। दलदली प्रवाह के ऊपर की ओर बढ़ने और पीछे की ओर बहने के बीच तलछट परिवहन में मौलिक अंतर हैं। ऊपर की ओर, जो मुख्य रूप से बोर अशांति से प्रभावित है, विशेष रूप से खड़े समुद्र तटों पर, आम तौर पर परिवहन के लिए तलछट को निलंबित कर देता है। प्रवाह वेग, निलंबित तलछट सांद्रता और निलंबित प्रवाह ऊपर की ओर बढ़ने की शुरुआत में सबसे अधिक होते हैं जब अशांति अधिकतम होती है। फिर उथल-पुथल तटवर्ती प्रवाह के अंत की ओर समाप्त हो जाती है, जिससे निलंबित तलछट तल पर बस जाती है। इसके विपरीत, बैकवॉश में शीट प्रवाह और बेडलोड तलछट परिवहन का प्रभुत्व है। बैकवॉश के अंत की ओर प्रवाह वेग बढ़ जाता है जिससे अधिक बिस्तर-उत्पन्न अशांति होती है, जिसके परिणामस्वरूप तलछट के पास तलछट परिवहन होता है। शुद्ध तलछट परिवहन (तटवर्ती या अपतटीय) की दिशा काफी हद तक समुद्र तट के ढाल द्वारा नियंत्रित होती है। स्वेश द्वारा लॉन्गशोर ड्रिफ्ट या तो बीच कस्प मॉर्फोलॉजी के कारण होता है या तिरछी आने वाली लहरों के कारण होता है जो मजबूत तटवर्ती स्वेश गति का कारण बनता है। लॉन्गशोर ड्रिफ्ट के प्रभाव में, जब बैकवॉश प्रवाह के दौरान कोई सुस्त-जल चरण नहीं होता है, तो तलछट निलंबित रह सकती है जिसके परिणामस्वरूप अपतटीय तलछट परिवहन हो सकता है। दलदली प्रक्रिया द्वारा समुद्र तट का कटाव बहुत आम नहीं है, लेकिन कटाव हो सकता है जहां दलदली का एक महत्वपूर्ण तटीय घटक होता है। प्रबंधन स्वैश क्षेत्र अत्यधिक गतिशील, सुलभ और मानव गतिविधियों के लिए अतिसंवेदनशील है। यह क्षेत्र विकसित संपत्तियों के बहुत करीब हो सकता है। ऐसा कहा जाता है कि दुनिया में कम से कम 10 करोड़ लोग औसत समुद्र तल के एक मीटर के भीतर रहते हैं। तटीय समुदायों के लिए दलदली क्षेत्र की प्रक्रियाओं और बुद्धिमान प्रबंधन को समझना महत्वपूर्ण है जो कटाव और तूफान जैसे तटीय खतरों से प्रभावित हो सकते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि स्वैश ज़ोन प्रक्रियाओं को अलग से नहीं माना जा सकता है क्योंकि यह सर्फ़ ज़ोन प्रक्रियाओं के साथ दृढ़ता से जुड़ा हुआ है। मानव गतिविधियों और जलवायु परिवर्तन सहित कई अन्य कारक भी स्वैश क्षेत्र में आकृति-गतिकी को प्रभावित कर सकते हैं। सफल तटीय प्रबंधन में व्यापक रूपात्मकता को समझना आवश्यक है। तटीय कटाव और मंदी से सड़कों और इमारतों जैसी विकसित संपत्तियों की रक्षा के लिए समुद्री दीवारों का निर्माण एक सामान्य उपकरण रहा है। हालांकि, अक्सर, समुद्री दीवार बनाकर संपत्ति की रक्षा करने से समुद्र तट को बनाए रखने में सफलता नहीं मिलती है। स्वैश क्षेत्र के भीतर समुद्री दीवार जैसी अभेद्य संरचना का निर्माण स्वैश क्षेत्र में रूपगतिकी प्रणाली में हस्तक्षेप कर सकता है। एक समुद्री दीवार का निर्माण जल स्तर को बढ़ा सकता है, तरंग प्रतिबिंब को बढ़ा सकता है और दीवार के खिलाफ अशांति को तेज कर सकता है। इसके परिणामस्वरूप अंततः निकटवर्ती समुद्र तट का क्षरण या संरचना की विफलता होती है। बोल्डर रैंपार्ट्स (जिसे रीटमेंट्स या रिप्रैप के रूप में भी जाना जाता है) और टेट्रापॉड अभेद्य समुद्री दीवारों की तुलना में कम परावर्तक होते हैं, क्योंकि लहरों से स्वैश और बैकवॉश का उत्पादन करने के लिए सामग्री के पार टूटने की उम्मीद की जाती है जो कटाव का कारण नहीं बनती है। लहर के प्रभाव को कम करने के साथ-साथ क्षरण वाले समुद्र तट को ठीक करने के प्रयास में कभी-कभी चट्टानी मलबे को समुद्र की दीवार के सामने रखा जाता है। समुद्र तट पोषण परियोजनाओं के लिए दलदल क्षेत्र में तलछट परिवहन प्रणाली को समझना भी महत्वपूर्ण है। समुद्र तट पर जोड़ी जाने वाली रेत के परिवहन और वितरण में स्वैश एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। अपर्याप्त समझ के कारण अतीत में विफलताएं हुई हैं। पोषण परियोजना के सफल होने के लिए दलदली और सर्फ क्षेत्र दोनों में तलछट की गतिविधियों की समझ और भविष्यवाणी महत्वपूर्ण है। उदाहरण ऑस्ट्रेलिया के फिलिप खाड़ी के उत्तर-पूर्वी तट पर ब्लैक रॉक में तटीय प्रबंधन समुद्र तट के कटाव के लिए संरचनात्मक प्रतिक्रिया का एक अच्छा उदाहरण प्रदान करता है जिसके परिणामस्वरूप दलदल क्षेत्र में आकृति विज्ञान संबंधी परिवर्तन हुए हैं। 1930 के दशक में, ब्लैक रॉक में चट्टान को मंदी से बचाने के लिए एक समुद्री दीवार बनाई गई थी। इसके परिणामस्वरूप समुद्र की दीवार के सामने समुद्र तट कम हो गया, जो सर्दियों के समय में बार-बार तूफान से क्षतिग्रस्त हो गया था। 1969 में, समुद्र तट की दीवार की रक्षा के लिए समुद्र तट पर रेत की मात्रा बढ़ाने के लिए समुद्र तट को अंतर्देशीय से लगभग 5000 घन मीटर रेत से पोषित किया गया था। इससे रेत की मात्रा में लगभग 10 प्रतिशत की वृद्धि हुई, हालांकि, शरद ऋतु में समुद्र की दीवार को फिर से सर्दियों के तूफानों के प्रभावों के संपर्क में रखने के लिए उत्तर की ओर बहने से रेत को दूर ले जाया गया। यह परियोजना लॉन्गशोर ड्रिफ्ट के मौसमी पैटर्न को ध्यान में रखने में विफल रही थी और विशेष रूप से समुद्र तट के दक्षिणी भाग में पोषण के लिए रेत की मात्रा को कम करके आंका था। अनुसंधान यह कहा जाता है कि स्वैश क्षेत्र में आकृति विज्ञान अनुसंधान और क्षेत्र माप का संचालन चुनौतीपूर्ण है क्योंकि यह तेजी से और अस्थिर स्वैश प्रवाह के साथ एक उथला और वातित वातावरण है। स्वैश ज़ोन तक पहुँच और निकटवर्ती ज़ोन के अन्य हिस्सों की तुलना में उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ माप लेने की क्षमता के बावजूद, डेटा की अनियमितता विश्लेषण के साथ-साथ सिद्धांत और अवलोकन के बीच महत्वपूर्ण तुलना के लिए एक बाधा रही है। स्वैश क्षेत्र में क्षेत्र मापन के लिए विभिन्न और अनूठी विधियों का उपयोग किया गया है। लहर रन-अप माप के लिए, उदाहरण के लिए, गुज़ा और थॉर्नटन (1981,1982) ने समुद्र तट की रूपरेखा में फैले 80 मीटर लंबे दोहरे प्रतिरोध वाले तार का उपयोग किया और गैर-संवाहक समर्थन द्वारा रेत से लगभग 3 सेमी ऊपर रखा। होलमैन और सैलेंजर (1985) ने समय के साथ जलरेखा की स्थिति को डिजिटल बनाने के लिए स्वैश के वीडियो लेकर रन-अप जांच की। कई अध्ययनों में इंजीनियरिंग संरचनाएं शामिल थीं, जिनमें समुद्री दीवारें, घाट और ब्रेकवाटर शामिल थे, ताकि डिजाइन मानदंड स्थापित किए जा सकें जो संरचनाओं को अत्यधिक रन-अप से ओवरटॉपिंग से बचाते हैं। 1990 के दशक से, तटीय शोधकर्ताओं द्वारा स्वैश हाइड्रोडायनामिक्स की अधिक सक्रिय रूप से जांच की गई है, जैसे कि ह्यूजेस एम. जी., मैसेलिंक जे. और पुलियो जे. ए., जो अशांति, प्रवाह वेग, समुद्र तट के भूजल स्तर के साथ बातचीत और तलछट परिवहन सहित स्वैश क्षेत्र में रूपात्मकता की बेहतर समझ में योगदान करते हैं। हालाँकि, अशांति, चादर प्रवाह, तलछट परिवहन और अति-विघटनकारी समुद्र तटों पर हाइड्रोडायनामिक्स सहित स्वैश अनुसंधान में समझ में अंतराल अभी भी बना हुआ है। बीच कस्प बीच पोषण तटीय प्रबंधन लॉन्गशोर ड्रिफ्ट सी वॉल सेडिमेंट ट्रांसपोर्ट संदर्भ नोट्स अदर गुज़ा, आर. टी. और इनमैन, डी. 1975, "एज वेव्स एंड बीच कस्प्स" भी देखें। जर्नल ऑफ जियोफिजिकल रिसर्च, 80, पीपी। 2997-3012 ह्यूजेस, एम. जी. और कॉवेल, पी. जे. 1987, "लहरों के लिए प्रतिबिंबीत समुद्र तटों का समायोजन"। जर्नल ऑफ कोस्टल रिसर्च, 3, पीपी। 153-167 टकेडा, I. और सुनामुरा, T. 1982, "बर्म्स का गठन और ऊंचाई"। लेन-देन, जापानी भू-आकृति विज्ञान संघ, 3, पृष्ठ। 145-157 वर्नर, बी. टी. और फिंक, टी. एम. 1993 में। "समुद्र तट स्व-संगठित पैटर्न के रूप में होता है।" विज्ञान, 260, पृ. 968-971 तटीय भूगोल