স্থির জলতরঙ্গ

জলগতিবিজ্ঞানের আলোচনায় স্থির জলতরঙ্গ বা ক্লাপোতি তরঙ্গ (ফরাসি: Clapotis) বলতে পানিতে উদ্ভূত অবিচ্ছিন্ন স্থির তরঙ্গের বিন্যাসকে বোঝায়। সাধারণত কোনও ভ্রাম্যমাণ জলপৃষ্ঠ-তরঙ্গের সারি যখন কোনও প্রায়-উল্লম্ব উপকূলের (যেমন সমুদ্রপ্রাচীর, বা পাহাড়ের খাড়া ঢাল বা তরঙ্গনিরোধক প্রাচীর) বিপরীতে বাধা পেয়ে প্রতিফলিত হয়, তখন আপতিত তরঙ্গ ও প্রতিফলিত তরঙ্গের মধ্যে উপরিপাতনের মাধ্যমে স্থির জলতরঙ্গের ঘটনাটি সৃষ্টি হয়। এই স্থির জলতরঙ্গগুলি অনুভূমিকভাবে ভ্রমণ করে না, বরং একই জায়গায় থেকে নিস্পন্দ বিন্দু ও প্রতিনিস্পন্দ বিন্দুসমূহের একটি স্থিতিশীল বিন্যাস প্রদর্শন করে। এই তরঙ্গগুলি প্রাচীরের পাদদেশের ক্ষয় তরান্বিত করে এবং উপকূলবর্তী স্থাপনাগুলির ভীষণ ক্ষতি করতে পারে। ১৮৭৭ সালে ফরাসি গণিতবিদ এবং পদার্থবিজ্ঞানী জোযেফ ভালঁতাঁ বুসিনেস্ক সর্বপ্রথম এই তরঙ্গগুলির একটি নাম দেন। তিনি এগুলির ফরাসি নামকরণ করেন "ল্য ক্লাপোতি" (le clapotis), ফরাসিতে যার অর্থ "ছলছল জলতরঙ্গ"। "পূর্ণ স্থির জলতরঙ্গ" একটি আদর্শায়িত ক্ষেত্র, যেখানে একটি বিশুদ্ধ একস্বরবিশিষ্ট তরঙ্গ একটি কঠিন উল্লম্ব দেওয়ালে আপতিত হয় এবং ঠিক বিপরীত দিকে সম্পূর্ণ প্রতিফলিত হয়। স্থির জলতরঙ্গের উচ্চতা আপতিত জলতরঙ্গের উচ্চতার দ্বিগুণ হয় এবং দেওয়াল থেকে অর্ধ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য দূরত্বে গঠিত হয়। এক্ষেত্রে গভীর জলের তরঙ্গের জলকণাগুলির বৃত্তাকার কক্ষপথগুলি বিশুদ্ধ রৈখিক গতিতে রূপান্তরিত হয়, যেখানে প্রতিনিস্পন্দ বিন্দুগুলিতে উল্লম্ব গতিবেগ এবং নিস্পন্দ বিন্দুগুলিতে আনুভূমিক গতিবেগ পরিলক্ষিত হয়। স্থির তরঙ্গগুলি ক্রমান্বয়ে ওঠানামা করে বিপরীত প্রতিবিম্বের মতো বিন্যাস সৃষ্টি করে, যেখানে গতিশক্তি স্থিতিশক্তিতে ও বিপরীতভাবে স্থিতিশক্তি গতিশক্তিতে পরিবর্তিত হতে থাকে। সেসিল পিবডি তার ১৯০৭ সালের রচনা নেভাল আর্কিটেকচার-এ ("নৌচালনা স্থাপত্য") নিচের মতো করে এই ঘটনার বিবরণ দেন:  যে কোন মুহূর্তের জন্য পানির উপরিপৃষ্ঠের আচরণ ট্রকয়ডাল তরঙ্গের মতো হতে পারে, তবে এই স্রোত ডান থেকে বামে না গিয়ে আনুভূমিক এক তলে উৎপন্ন হয়, ক্রমবৃদ্ধি পেয়ে সর্বোচ্চ চূড়াতে পৌঁছে, তারপর ধীরে ধীরে আবারও সমতল হয়ে পুনরায় গঠন করে আনুভূমিক এক তল। সাথে সাথে আরেকটি স্রোতমালা উৎপন্ন হয়, এর চূড়োগুলো থাকে আগের স্রোতের শুন্যস্থান বরাবর, অর্থাৎ ঠিক তার বিপরীতে উৎপন্ন হয়ে ধীরে ধীরে সমতল হয়ে আসে এরা। একটি নির্দিষ্ট শীর্ষের দিকে মনোযোগ দিলে দেখা যায় এটি তার সর্বোচ্চ উচ্চতা অর্জন করে নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়, এবং নির্দিষ্ট এক সময় পর্যন্ত সেখানে শুন্যস্থান বিরাজ করে। এই সময়ের পার্থক্যটি স্রোতমালার যে কোন তরঙ্গের জন্য সমান। " প্রকৃত স্থির জলতরঙ্গ অত্যন্ত দুর্লভ একটি ঘটনা, কারণ পানির গভীরতা অথবা উপকূলের তীরের লম্বত্ব খুব কম সময়েই আদর্শ স্থির জলতরঙ্গ গঠনের শর্ত পূরণ করে। বাস্তব ঘটনায়, আপতিত তরঙ্গ   তীরে আছড়ে পড়ার সময় শক্তির বেশ অপচয় হয়। আপতিত তরঙ্গ শতভাগ প্রতিফলিত হয় না  বরং যেসব স্থানে পানির কণাগুলো উপবৃত্তাকার, সেখানেই আংশিকভাবে স্থির তরঙ্গের উৎপত্তি ঘটে। এটা সাগরের দুটো কাছাকাছি সমান তরঙ্গদৈর্ঘ্য অথচ ভিন্ন বিস্তারের তরঙ্গমালার সংঘর্ষের সময়েও ঘটে থাকে। আংশিক স্থির জলতরঙ্গের ঘটনায় তরঙ্গশীর্ষে উল্লম্ব বেগ কাজ করে। তরঙ্গমালা লম্বতলে তির্যকভাবে আছড়ে পড়লে প্রতিফলিত তরঙ্গমালা সম্পূরক কোণে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। ফলে উৎপন্ন হয় জালিকা (ক্রস-হ্যাচ) ব্যতিচার। এগুলিকে বলা হয় গোফ্‌র বা ওয়াফল-সদৃশ স্থির জলতরঙ্গ নাম দেওয়া হয়। এমতাবস্থায়, আপতিত ও প্রতিফলিত তরঙ্গের ছেদবিন্দুতে স্বতন্ত্র চূড়ো উৎপন্ন হয়। তরঙ্গের গতি লব্ধি ঘূর্ণির সঙ্গে মিলে গিয়ে উপকূলবর্তী পাড়ের ক্ষতিগ্রস্ত করে। পাড় ভাঙ্গার আগ পর্যন্ত চলতে থাকে এই প্রক্রিয়া। সমুদ্রপৃষ্ঠের স্থির জলতরঙ্গগুলি সমুদ্রতল থেকে আবহমণ্ডলে অবশ্রাব্য মাইক্রোব্যারোম তরঙ্গ এবং সমুদ্র তলদেশের ভেতর দিয়ে কঠিন পৃথিবীর দিকে অণুভূমিকম্প বা মাইক্রোসেইজম তরঙ্গ নামক ভূকম্পন সঙ্কেত প্রেরণ করে। "clapotis"। Glossary of Meteorology। American Meteorological Society। ২০০৭-১০-৩১ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১১-২৭।  "clapotis"। Glossary of Scientific Terms। University of Alberta। ২০০৭-১০-২৭ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১১-২৭।  Eid, B. M.; Zemell, S. H. (১৯৮৩)। "Dynamic analysis of a suspended pump in a vertical well connected to the ocean"। Canadian Journal of Civil Engineering। 10 (3): 481–491। ডিওআই:10.1139/l83-075। The standing wave system resulting from the reflection of a progressive wave train from a vertical wall (clapotis)…  prepared by the Task Committee on Hydrology Handbook of Management Group D of the American Society of Civil Engineers. (১৯৯৬)। Hydrology handbook। New York: ASCE। আইএসবিএন 0-7844-0138-1। This simplification assumes that a standing wave pattern, called clapotis, forms in front of a wall where incident and reflected waves combine.  Carter, Bill (১৯৮৯)। Coastal environments: an introduction to the physical, ecological, and cultural systems of coastlines। Boston: Academic Press। পৃষ্ঠা 50। আইএসবিএন 978-0-12-161856-8। …if the wave travels in exactly the opposite direction then a standing, or clapotic, wave can develop. উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Matzner, Richard A. (২০০১)। Dictionary of geophysics, astrophysics, and astronomy (পিডিএফ)। Dictionary of Geophysics। পৃষ্ঠা 81। আইএসবিএন 978-0-8493-2891-6। বিবকোড:2001dgaa.book.....M। ২০০৭-০৭-২২ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১১-২৮। clapotis…denotes a complete standing wave — a wave which does not travel horizontally but instead has distinct nodes and antinodes. উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Beer, Tom (১৯৯৭)। Environmental oceanography। Boca Raton: CRC Press। পৃষ্ঠা 44। আইএসবিএন 978-0-8493-8425-7। ... the reflected wave energy interacted with the incoming waves to produce standing waves known as clapotis, which promote erosion at the toe of the wall. উদ্ধৃতি টেমপ্লেট ইংরেজি প্যারামিটার ব্যবহার করেছে (link) Fleming, Christopher; Reeve, Dominic; Chadwick, Andrew (২০০৪)। Coastal engineering: processes, theory and design practice। London: Spon Press। পৃষ্ঠা 47। আইএসবিএন 0-415-26841-9। Clapotis Gaufre When the incident wave is at an angle α to the normal from a vertical boundary, then the reflected wave will be in a direction α on the opposite side of the normal. উদ্ধৃতি শৈলী রক্ষণাবেক্ষণ: একাধিক নাম: লেখকগণের তালিকা (link) Iooss, G. (২০০৭)। "J. Boussinesq and the standing water waves problem" (পিডিএফ)। C. R. Mecanique। 335 (9–10): 584–589। ডিওআই:10.1016/j.crme.2006.11.007। বিবকোড:2007CRMec.335..584I। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১১-২৮। In this short Note we present the original Boussinesq's contribution to the nonlinear theory of the two dimensional standing gravity water wave problem, which he defined as ‘le clapotis’.  Iooss, G.; Plotnikov, P. I.; Toland, J. F. (২০০৫)। "Standing Waves on an Infinitely Deep Perfect Fluid Under Gravity" (পিডিএফ)। Archive for Rational Mechanics and Analysis। 177 (3): 367–478। ডিওআই:10.1007/s00205-005-0381-6। বিবকোড:2005ArRMA.177..367I। ২০০৭-০২-২২ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১১-২৯। It was, we believe, Boussinesq in 1877 who was the first to deal with nonlinear standing waves. On pages 332-335 and 348-353 of[7]he refers to ‘le clapotis’, meaning standing waves, and his treatment, which includes the cases of finite and infinite depth, is a nonlinear theory taken to second order in the amplitude.  "D.4.14 Glossary"। Guidelines and Specifications for Flood Hazard Mapping Partners (pdf)। Federal Emergency Management Agency। নভেম্বর ২০০৪। CLAPOTIS The French equivalent for a type of STANDING WAVE. In American usage it is usually associated with the standing wave phenomenon caused by the reflection of a nonbreaking wave train from a structure with a face that is vertical or nearly vertical. Full clapotis is one with 100 percent reflection of the incident wave; partial clapotis is one with less than 100 percent reflection.  Mai, S.; Paesler, C. and Zimmermann, C. (২০০৪)। "Wellen und Seegang an Küsten und Küstenbauwerken mit Seegangsatlas der Deutschen Nordseeküste : 2. Seegangstransformation (Waves and Sea State on Coasts and Coastal Structures with Sea State Atlas of the German North Sea Coast : 2. Sea State Transformation)" (PDF)। Universität Hannover। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১২-০২। Ein typischer extremer Fall von Reflektion tritt an einer starren senkrechten Wand auf. (A typical case of extreme reflection occurs on a rigid vertical wall.) উদ্ধৃতি শৈলী রক্ষণাবেক্ষণ: একাধিক নাম: লেখকগণের তালিকা (link) Jr, Ben H. Nunnally (২০০৭)। Construction of Marine and Offshore Structures, Third Edition। Boca Raton, FL: CRC Press। পৃষ্ঠা 31। আইএসবিএন 0-8493-3052-1। Waves impacting against the vertical wall of a caisson or against the side of a barge are fully reflected, forming a standing wave or clapotis, almost twice the significant wave height, at a distance from the wall of one-half wavelength.  van Os, Magchiel (২০০২)। "4.2 Pressures due to Non-Breaking Waves"। Breaker Model for Coastal Structures : Probability of Wave Impacts on Vertical Walls। Technische Universiteit Delft, Hydraulic and Offshore Engineering division। পৃষ্ঠা 4–33। ২০০৭-১২-০৫ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১১-২৮। This phenomenon is also called "Clapotis" and the circular orbits of the particle movements have degenerated into straight lines. This results in only vertical velocities at the antinodes and horizontal velocities at the nodes.  Woodroffe, C. D. (২০০৩)। Coasts: form, process, and evolution। Cambridge, UK: Cambridge University Press। পৃষ্ঠা 174। আইএসবিএন 0-521-01183-3। The standing wave will alternately rise and collapse as kinetic energy is converted into potential energy and back again.  Peabody, Cecil Hobart (১৯০৪)। Naval architecture। New York: J. Wiley & Sons। পৃষ্ঠা 287। This action is most clearly seen where a wave is reflected from a vertical sea-wall, and is known as the clapotis.  Hirayama, K. (২০০১)। "Numerical Simulation of Nonlinear Partial Standing Waves using the Boussinesq Model with New Reflection Boundary"। Report ff the Port and Airport Research Institute। 40 (4): 3–48। The waves in front of actual seawalls and harbor breakwaters, however, are rather partial standing waves such that some incident wave energy is dissipated…  Leo H. Holthuijsen (২০০৭)। Waves in Oceanic and Coastal Waters। Cambridge, UK: Cambridge University Press। পৃষ্ঠা 224। আইএসবিএন 0-521-86028-8। A partially standing wave due to the (partial) reflection of an incident wave against an obstacle. The ellipses are the trajectories of the water particles as they undergo their motion in one wave period.  Silvester, Richard (১৯৯৭)। Coastal Stabilization। World Scientific Publishing Company। আইএসবিএন 981-02-3154-7। Should one of the opposing progressive waves be smaller in height than the other, as in partial reflection from a wall, the resulting nodes and antinodes will be located in the same position but the water-particle orbits will not be rectilinear in character.  Tabulevich, V. N.; Ponomarev, E. A.; Sorokin, A. G.; Drennova, N. N. (২০০১)। "Standing Sea Waves, Microseisms, and Infrasound"। Izv. Akad. Nauk, Fiz. Atmos. Okeana। 37: 235–244। ২০১৬-০৩-০৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৭-১১-২৮। In this process, the interference of differently directed waves occurs, which forms standing water waves, or the so-called clapotis.…To examine and locate these waves, it is proposed to use their inherent properties to exert (“pump”) a varying pressure on the ocean bottom, which generates microseismic vibrations, and to radiate infrasound into the atmosphere.  Boussinesq, J. (১৮৭২)। "Théorie des ondes liquides périodiques"। Mémoires présentés par divers savants à l'Académie des Sciences। Paris। 20: 509–616।  Boussinesq, J. (১৮৭৭)। "Essai sur la théorie des eaux courantes"। Mémoires présentés par divers savants à l'Académie des Sciences। Paris। 23 (1): 1–660।  Hires, G. (১৯৬০)। "Étude du clapotis"। La Houille Blanche। 15: 153–63।  Leméhauté, B.; Collins, J. I. (১৯৬১)। Clapotis and Wave Reflection: With an Application to Vertical Breakwater Design। Civil Engineering Dept., Queen's University at Kingston, Ontario।