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IGNOU BGGCT-131 Solved Question Paper PDF
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IGNOU BGGCT-131 Previous Year Solved Question Paper in Hindi
Q1. (i) ‘पी’ और ‘एस’ भूकंपीय तरंगों के बीच कोई दो अन्तर लिखिए।
Ans. ‘पी’ (प्राथमिक) और ‘एस’ (द्वितीयक) भूकंपीय तरंगों के बीच दो मुख्य अंतर निम्नलिखित हैं:
- कणों के कंपन की दिशा: पी-तरंगें अनुदैर्ध्य (longitudinal) तरंगें होती हैं, जिसका अर्थ है कि इनमें कणों का कंपन तरंग के प्रसार की दिशा में आगे-पीछे होता है। यह ध्वनि तरंगों के समान है। इसके विपरीत, एस-तरंगें अनुप्रस्थ (transverse) तरंगें होती हैं, जिनमें कणों का कंपन तरंग के प्रसार की दिशा के समकोण (ऊपर-नीचे) पर होता है।
- माध्यम जिसमें वे यात्रा कर सकती हैं: पी-तरंगें ठोस, तरल और गैस तीनों माध्यमों से होकर गुजर सकती हैं। यही कारण है कि वे पृथ्वी के क्रोड (core) से भी गुजर जाती हैं। दूसरी ओर, एस-तरंगें केवल ठोस पदार्थों से होकर ही गुजर सकती हैं। वे तरल या गैसीय माध्यम से नहीं गुजर सकतीं, इसलिए वे पृथ्वी के बाहरी तरल क्रोड को पार नहीं कर पाती हैं।
इसके अतिरिक्त, पी-तरंगें एस-तरंगों की तुलना में तेज गति से चलती हैं और भूकंपमापी (seismograph) पर सबसे पहले पहुँचती हैं।
Q1. (ii) कायांतरित शैलों की चार विशेषताओं का उल्लेख कीजिए।
Ans. कायांतरित (Metamorphic) शैलों की चार प्रमुख विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:
- फॉर्मेशन (निर्माण): इन शैलों का निर्माण मौजूदा आग्नेय, अवसादी या अन्य कायांतरित शैलों पर अत्यधिक ताप, दाब और रासायनिक क्रियाओं के प्रभाव से होता है। यह प्रक्रिया पृथ्वी की पपड़ी के भीतर गहराई में होती है।
- पत्रण (Foliation): दाब के कारण, इन शैलों में खनिज एक विशेष दिशा में संरेखित हो जाते हैं, जिससे परतों या बैंड जैसी संरचना बनती है, जिसे पत्रण या पर्णन कहते हैं। उदाहरण के लिए, स्लेट, शिस्ट और नाइस में यह विशेषता स्पष्ट दिखती है। हालांकि, कुछ कायांतरित शैलें (जैसे संगमरमर, क्वार्टजाइट) अपत्रित (non-foliated) होती हैं।
- कठोरता और घनत्व: कायांतरण की प्रक्रिया में शैलों का पुन: क्रिस्टलीकरण (recrystallization) होता है, जिससे वे अपनी मूल शैलों की तुलना में अधिक कठोर, सघन और कम झरझरी (less porous) हो जाती हैं।
- खनिज संरचना: मूल शैल के खनिज अत्यधिक ताप और दाब के कारण नए खनिजों में परिवर्तित हो जाते हैं जो उन परिस्थितियों में स्थिर होते हैं। उदाहरण के लिए, चूना पत्थर (limestone) कायांतरण के बाद संगमरमर (marble) में और बलुआ पत्थर (sandstone) क्वार्टजाइट (quartzite) में बदल जाता है।
Q1. (iii) ‘मौसम’ और ‘जलवायु’ को परिभाषित कीजिए। उनके बीच कोई दो अन्तर बताइए।
Ans.
परिभाषाएँ:
- मौसम (Weather): मौसम किसी स्थान विशेष पर किसी निश्चित समय में वायुमंडल की अल्पकालिक दशाओं को संदर्भित करता है। इसमें तापमान, आर्द्रता, वायुदाब, पवन और वर्षा जैसी स्थितियाँ शामिल होती हैं, जो घंटे-दर-घंटे या दिन-प्रतिदिन बदल सकती हैं। उदाहरण: “आज दिल्ली में मौसम धूप वाला और गर्म है।”
- जलवायु (Climate): जलवायु किसी विस्तृत क्षेत्र में एक लंबी अवधि (आमतौर पर 30 वर्ष या अधिक) के दौरान मौसम की दशाओं के औसत पैटर्न को कहते हैं। यह किसी स्थान के मौसम का दीर्घकालिक सार होता है। उदाहरण: “भारत की जलवायु मानसूनी है।”
अंतर:
- समय-अवधि: मौसम अल्पकालिक (short-term) होता है और तेजी से बदलता है, जबकि जलवायु दीर्घकालिक (long-term) होती है और दशकों या सदियों में धीरे-धीरे बदलती है।
- क्षेत्रीय पैमाना: मौसम अक्सर एक छोटे, स्थानीय या क्षेत्रीय पैमाने पर वर्णित किया जाता है, जबकि जलवायु एक बड़े भौगोलिक क्षेत्र (जैसे एक देश या महाद्वीप) की विशेषता बताती है।
Q1. (iv) ‘औसत दैनिक तापमान’ क्या है? समताप रेखाओं को परिभाषित कीजिए।
Ans.
औसत दैनिक तापमान (Mean Daily Temperature):
औसत दैनिक तापमान किसी स्थान पर 24 घंटे की अवधि के दौरान दर्ज किए गए न्यूनतम और अधिकतम तापमान का औसत होता है। इसे आमतौर पर दिन के अधिकतम तापमान और उसी दिन के न्यूनतम तापमान को जोड़कर और फिर दो से विभाजित करके गणना की जाती है। यह किसी स्थान की दैनिक तापीय स्थिति का एक सामान्य सूचक है।
सूत्र: औसत दैनिक तापमान = (दैनिक अधिकतम तापमान + दैनिक न्यूनतम तापमान) / 2
समताप रेखाएँ (Isotherms):
समताप रेखाएँ मानचित्र पर खींची गई वे काल्पनिक रेखाएँ होती हैं जो समान औसत तापमान वाले स्थानों को जोड़ती हैं। इन रेखाओं का उपयोग विश्व या किसी क्षेत्र में तापमान के वितरण को दर्शाने के लिए किया जाता है। जहाँ समताप रेखाएँ पास-पास होती हैं, वहाँ तापमान प्रवणता (temperature gradient) तीव्र होती है, अर्थात तापमान तेजी से बदलता है। जहाँ वे दूर-दूर होती हैं, वहाँ तापमान में परिवर्तन धीमा होता है।
Q1. (v) ‘हिम टापु’ (ice shelf) और ‘हिमशैल’ (iceberg) को परिभाषित कीजिए।
Ans.
हिम टापु (Ice Shelf):
एक हिम टापु बर्फ की एक मोटी, तैरती हुई चादर होती है जो किसी भू-भाग से जुड़ी होती है और समुद्र के ऊपर फैली होती है। ये आमतौर पर अंटार्कटिका और ग्रीनलैंड के तटों पर पाए जाते हैं। इनका निर्माण हिमनदों (glaciers) से बर्फ के निरंतर प्रवाह के कारण होता है जो भूमि से समुद्र की ओर बढ़ते हैं। यद्यपि ये समुद्र पर तैरते हैं, लेकिन ये तटरेखा से जुड़े रहते हैं। रॉस आइस शेल्फ (अंटार्कटिका) दुनिया का सबसे बड़ा हिम टापु है।
हिमशैल (Iceberg):
एक हिमशैल ताजे पानी की बर्फ का एक बहुत बड़ा टुकड़ा होता है जो किसी हिमनद या हिम टापु से टूटकर अलग हो गया हो और अब समुद्र में स्वतंत्र रूप से तैर रहा हो। हिमशैल का लगभग 90% हिस्सा पानी के नीचे डूबा रहता है, जिससे यह जहाजों के लिए एक बड़ा खतरा बन जाता है। हिमशैल धाराओं और हवाओं द्वारा लंबी दूरी तक ले जाए जा सकते हैं।
Q1. (vi) ज्वालामुखीय मूल के दो प्रकार के समुद्री निक्षेपों की संक्षेप में व्याख्या कीजिए।
Ans. ज्वालामुखीय मूल के दो मुख्य प्रकार के समुद्री निक्षेप निम्नलिखित हैं:
- ज्वालामुखीय धूल और राख (Volcanic Dust and Ash): जब ज्वालामुखियों में विस्फोट होता है, तो वे बड़ी मात्रा में महीन धूल और राख को वायुमंडल में फेंक देते हैं। हवाएँ इन कणों को हजारों किलोमीटर दूर तक ले जा सकती हैं। अंततः, ये कण धीरे-धीरे समुद्र की सतह पर बस जाते हैं और समुद्र तल पर जमा हो जाते हैं। ये निक्षेप पेलैजिक निक्षेपों (Pelagic Deposits) का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, विशेष रूप से लाल मिट्टी (Red Clay) में इनकी उपस्थिति प्रमुख होती है। ये गहरे समुद्र के मैदानों में पाए जाते हैं।
- लावा प्रवाह और बेसाल्टिक चट्टानें (Lava Flows and Basaltic Rocks): समुद्र के नीचे होने वाले ज्वालामुखीय विस्फोटों से लावा सीधे समुद्र तल पर फैलता है। यह लावा ठंडा होकर कठोर हो जाता है और बेसाल्टिक चट्टानों का निर्माण करता है, जैसे कि पिलो लावा (pillow lavas)। यह प्रक्रिया मध्य-महासागरीय कटकों (Mid-Oceanic Ridges) पर विशेष रूप से सक्रिय है, जहाँ यह नई समुद्री पपड़ी का निर्माण करती है। इसके अलावा, हॉटस्पॉट ज्वालामुखी पानी के नीचे पहाड़ों (seamounts) और ज्वालामुखीय द्वीपों का निर्माण कर सकते हैं, जो स्वयं ज्वालामुखीय निक्षेप हैं।
Q1. (vii) पटल विरूपणी बल के दो प्रकार क्या हैं? प्रत्येक का एक-एक उदाहरण देकर संक्षेप में समझाइए।
Ans. पटल विरूपणी (Diastrophic) बल वे अंतर्जात (endogenic) बल हैं जो पृथ्वी की पपड़ी को बहुत धीमी गति से विकृत, उत्थापित या संकुचित करते हैं। ये दो प्रकार के होते हैं:
- महादेशजनक बल (Epeirogenic Forces): ये बल पृथ्वी की त्रिज्या के साथ लंबवत (vertical) रूप से कार्य करते हैं और महाद्वीपों के बड़े भागों के उत्थान (uplift) या अवतलन (subsidence) का कारण बनते हैं। ये बल व्यापक क्षेत्रों पर बहुत धीमी गति से कार्य करते हैं और इनसे वलन या भ्रंशन नहीं होता।
- उदाहरण: भारतीय उपमहाद्वीप का उत्थान या स्कैंडिनेवियाई क्षेत्र का उत्थान, जो हिमयुग के बाद बर्फ के पिघलने से होने वाले समस्थितिक समायोजन (isostatic adjustment) का परिणाम है। इसी तरह, तटीय क्षेत्रों का जलमग्न होना महादेशजनक अवतलन का एक उदाहरण है।
- पर्वतनी बल (Orogenic Forces): ये बल पृथ्वी की सतह के क्षैतिज (horizontal) रूप से कार्य करते हैं। ये बल या तो एक-दूसरे की ओर (संपीडन) या एक-दूसरे से दूर (तनाव) कार्य करते हैं, जिससे पृथ्वी की पपड़ी में वलन (folding) और भ्रंशन (faulting) होता है और पर्वतों का निर्माण होता है।
- उदाहरण: वलन (Folding) – जब भारतीय प्लेट यूरेशियन प्लेट से टकराई, तो संपीडन बल के कारण टेथिस सागर के तलछटों में वलन पड़ गया, जिससे हिमालय पर्वत का निर्माण हुआ। भ्रंशन (Faulting) – तनाव बलों के कारण जब भू-भाग विपरीत दिशाओं में खिंचता है, तो भ्रंश घाटियों का निर्माण होता है, जैसे कि पूर्वी अफ्रीका की महान भ्रंश घाटी (Great Rift Valley) ।
Q1. (viii) पारिस्थितिकी तंत्र के दो घटकों को संक्षेप में समझाइए।
Ans. एक पारिस्थितिकी तंत्र (Ecosystem) जीवित जीवों और उनके भौतिक पर्यावरण के बीच अंतःक्रिया की एक प्रणाली है। इसके दो मुख्य घटक हैं:
- जैविक घटक (Biotic Components): इसमें पारिस्थितिकी तंत्र के सभी जीवित या एक समय पर जीवित रहे जीव शामिल होते हैं। इन्हें उनकी पोषण संबंधी भूमिका के आधार पर तीन श्रेणियों में बांटा गया है:
- उत्पादक (Producers): ये स्वपोषी (autotrophs) होते हैं, जैसे हरे पौधे और शैवाल, जो प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके अपना भोजन स्वयं बनाते हैं।
- उपभोक्ता (Consumers): ये परपोषी (heterotrophs) होते हैं जो अन्य जीवों को खाकर ऊर्जा प्राप्त करते हैं। इनमें शाकाहारी, मांसाहारी और सर्वाहारी शामिल हैं।
- अपघटक (Decomposers): ये कवक और बैक्टीरिया जैसे जीव हैं जो मृत कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं, पोषक तत्वों को पुनर्चक्रित करते हुए वापस पारिस्थितिकी तंत्र में छोड़ते हैं।
- अजैविक घटक (Abiotic Components): इसमें पारिस्थितिकी तंत्र का निर्जीव, भौतिक और रासायनिक वातावरण शामिल होता है जो जीवित जीवों को प्रभावित करता है। इन घटकों में शामिल हैं:
- भौतिक कारक: जैसे सूर्य का प्रकाश, तापमान, जल, वायु (हवा), और आर्द्रता।
- रासायनिक कारक: जैसे मिट्टी की संरचना, पानी की लवणता, ऑक्सीजन का स्तर, और पोषक तत्व (जैसे नाइट्रोजन, फास्फोरस)।
ये दोनों घटक ऊर्जा प्रवाह और पोषक चक्रों के माध्यम से एक दूसरे से जटिल रूप से जुड़े हुए हैं।
Q2. पृथ्वी और सौरमंडल की उत्पत्ति के संबंध में ग्रहाणु और ज्वारीय परिकल्पना का आलोचनात्मक विश्लेषण कीजिए।
Ans. पृथ्वी और सौरमंडल की उत्पत्ति के संबंध में ग्रहाणु और ज्वारीय परिकल्पनाएँ बीसवीं सदी की शुरुआत में प्रस्तावित द्वैतवादी (dualistic) सिद्धांत हैं, जो मानते हैं कि सौर मंडल का निर्माण सूर्य और एक अन्य तारे की अंतःक्रिया से हुआ।
ग्रहाणु परिकल्पना (Planetesimal Hypothesis):
टी.सी. चेम्बरलिन और एफ.आर. मौलटन द्वारा 1905 में प्रस्तावित इस परिकल्पना के अनुसार, हमारा सूर्य पहले से मौजूद था। एक विशाल तारा सूर्य के पास से गुजरा। इस तारे के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के कारण सूर्य की सतह से सिगार के आकार का पदार्थ बाहर निकल गया। यह पदार्थ सूर्य के चारों ओर घूमने लगा और ठंडा होकर छोटे-छोटे ठोस कणों में बदल गया, जिन्हें ‘ग्रहाणु’ (planetesimals) कहा गया। समय के साथ, ये ग्रहाणु आपस में टकराकर और जुड़कर बड़े पिंडों का निर्माण करने लगे, जो अंततः ग्रहों के रूप में विकसित हुए।
ज्वारीय परिकल्पना (Tidal Hypothesis):
सर जेम्स जीन्स और बाद में हेरोल्ड जेफ्रीस द्वारा संशोधित इस परिकल्पना (1919) में भी एक गुजरते हुए तारे की कल्पना की गई है। इसके अनुसार, जब एक विशाल तारा सूर्य के पास आया, तो सूर्य में ज्वारीय प्रभाव उत्पन्न हुआ। जैसे ही तारा सूर्य के सबसे करीब आया, एक विशाल फिलामेंट (तंतु) सूर्य से बाहर खिंच गया। यह फिलामेंट बीच में मोटा और किनारों पर पतला, एक सिगार के आकार का था। बाद में, यह फिलामेंट टूटकर कई टुकड़ों में बंट गया, जो संघनित होकर ग्रहों का निर्माण करने लगे। इस परिकल्पना के अनुसार, बीच के बड़े ग्रह (बृहस्पति, शनि) फिलामेंट के मोटे हिस्से से बने और छोटे ग्रह किनारों से बने।
आलोचनात्मक विश्लेषण:
- समानताएँ: दोनों परिकल्पनाएँ द्वैतवादी हैं और एक गुजरते हुए तारे को ग्रहों के निर्माण का कारण मानती हैं। वे ग्रहों के बीच कोणीय संवेग (angular momentum) की समस्या का समाधान करने का प्रयास करती हैं, जिसे पहले की नेबुलर परिकल्पना नहीं समझा पाई थी।
- कमजोरियाँ और आलोचना:
- संभाव्यता की कमी: ब्रह्मांड में तारों के बीच इतनी विशाल दूरियों के कारण, दो तारों के बीच इस तरह की करीबी टक्कर या मुठभेड़ की संभावना अत्यंत दुर्लभ है।
- कोणीय संवेग की समस्या: बाद के गणितीय विश्लेषणों से पता चला कि इस तरह की घटना से ग्रहों को उनकी वर्तमान कक्षाओं और कोणीय संवेग प्रदान नहीं किया जा सकता था।
- पदार्थ का संघनन: सूर्य से निकले अत्यधिक गर्म गैसीय फिलामेंट के संघनित होकर ग्रहों में बदलने के बजाय अंतरिक्ष में फैल जाने की अधिक संभावना थी।
- ग्रहों की संरचना: ये परिकल्पनाएँ स्थलीय (terrestrial) और जोवियन (Jovian) ग्रहों की संरचना में भारी अंतर को संतोषजनक ढंग से नहीं समझातीं।
इन कमजोरियों के कारण, इन दोनों परिकल्पनाओं को आधुनिक खगोलविदों द्वारा काफी हद तक अस्वीकार कर दिया गया है। वर्तमान में, संशोधित नेबुलर परिकल्पना (Nebular Hypothesis) या प्रोटोप्लैनेट सिद्धांत (Protoplanet Theory) को सौर मंडल की उत्पत्ति के लिए सबसे स्वीकृत मॉडल माना जाता है।
Q2. Or Give a detailed description and comparison of Airy’s and Pratt’s views on Isostasy with illustrations.
Ans. समस्थितिकी (Isostasy) का सिद्धांत यह बताता है कि पृथ्वी की पपड़ी (crust) के विभिन्न ऊँचे-नीचे खंड (जैसे पहाड़, पठार, मैदान) मेंटल (mantle) के ऊपर एक प्रकार के गुरुत्वाकर्षण संतुलन में हैं। इस संतुलन की व्याख्या करने के लिए एयरी और प्रैट ने दो अलग-अलग मॉडल प्रस्तुत किए।
एयरी का दृष्टिकोण (Airy’s View):
सर जॉर्ज एयरी (Sir George Airy) ने 1855 में अपना मॉडल प्रस्तुत किया। उनके अनुसार, पृथ्वी की पपड़ी का घनत्व हर जगह एक समान (uniform density) है, लेकिन इसकी मोटाई अलग-अलग है। उन्होंने इसकी तुलना पानी में तैरते हुए समान घनत्व वाले लकड़ी के टुकड़ों से की, जिनकी लंबाई अलग-अलग हो।
- मुख्य अवधारणा: जो भू-आकृतियाँ जितनी ऊँची होती हैं, वे उतनी ही गहरी जड़ों (roots) के साथ मेंटल में धँसी होती हैं। पहाड़ों की मेंटल में गहरी जड़ें होती हैं, ठीक उसी तरह जैसे एक हिमशैल (iceberg) का बड़ा हिस्सा पानी के नीचे होता है।
- सिद्धांत: “समान घनत्व, भिन्न मोटाई”। ऊँचे भू-भाग (जैसे हिमालय) की जड़ें मेंटल में बहुत गहरी होती हैं, जबकि मैदानों और महासागरीय तलों की जड़ें उथली होती हैं। यह अतिरिक्त निचली गहराई ऊँचे स्तंभ के अतिरिक्त भार को संतुलित करती है।
प्रैट का दृष्टिकोण (Pratt’s View):
जॉन हेनरी प्रैट (John Henry Pratt) ने भी लगभग उसी समय (1855) अपना मॉडल दिया। एयरी के विपरीत, प्रैट का मानना था कि पपड़ी के स्तंभों की मोटाई या मेंटल में उनकी गहराई भिन्न नहीं होती है, बल्कि उनका घनत्व भिन्न-भिन्न (varying density) होता है।
- मुख्य अवधारणा: पृथ्वी की पपड़ी में एक “क्षतिपूर्ति तल” (Level of Compensation) होता है, जिसके ऊपर सभी स्तंभों का भार समान होता है। जो स्तंभ जितने ऊँचे होते हैं, उनका घनत्व उतना ही कम होता है, और जो स्तंभ जितने नीचे होते हैं, उनका घनत्व उतना ही अधिक होता है।
- सिद्धांत: “भिन्न घनत्व, समान गहराई”। उनके अनुसार, पहाड़ कम घनत्व वाली चट्टानों से बने होते हैं, जबकि महासागरीय तल अधिक घनत्व वाली चट्टानों से बने होते हैं, ताकि क्षतिपूर्ति तल पर सभी का दबाव बराबर हो जाए।
तुलना और चित्र:
आधार एयरी का मॉडल प्रैट का मॉडल घनत्व एकसमान (Uniform) भिन्न-भिन्न (Variable) मोटाई/गहराई भिन्न-भिन्न (Variable) एकसमान (Uniform) क्षतिपूर्ति तल तक मुख्य विचार जड़ों का सिद्धांत (Law of Roots) क्षतिपूर्ति का सिद्धांत (Law of Compensation) सादृश्य पानी में तैरते हुए विभिन्न आकार के हिमशैल। पारे में तैरते विभिन्न धातुओं (जैसे लोहा, सीसा) के बराबर वजन के टुकड़े।
चित्र:
(यहां एक चित्र बनाया जा सकता है जिसमें बाईं ओर एयरी का मॉडल दिखाया गया हो, जिसमें अलग-अलग ऊंचाई और गहराई वाले समान घनत्व के ब्लॉक हों। दाईं ओर प्रैट का मॉडल दिखाया गया हो, जिसमें अलग-अलग घनत्व और ऊंचाई वाले ब्लॉक हों जो एक समान क्षतिपूर्ति तल पर समाप्त होते हैं।)
निष्कर्ष: वास्तविकता में, पृथ्वी की पपड़ी में दोनों मॉडलों के तत्व मौजूद हैं। महाद्वीपीय स्तर पर, एयरी का “जड़” सिद्धांत अधिक प्रासंगिक लगता है, खासकर बड़े पर्वत श्रृंखलाओं के लिए। वहीं, महासागरीय और महाद्वीपीय पपड़ी के बीच के अंतर जैसी कुछ विशेषताओं को प्रैट का मॉडल बेहतर ढंग से समझाता है। आधुनिक भू-भौतिकी अध्ययन बताते हैं कि समस्थितिकी एक जटिल प्रक्रिया है और किसी एक मॉडल से इसे पूरी तरह नहीं समझाया जा सकता।
Q3. उपयुक्त चित्रों के साथ पर्वत निर्माण के संवहन धारा सिद्धांत की व्याख्या कीजिए।
Ans.
परिचय: पर्वत निर्माण का संवहन धारा सिद्धांत (Convection Current Theory) 1928-29 में आर्थर होम्स (Arthur Holmes) द्वारा प्रतिपादित किया गया था। यह सिद्धांत पृथ्वी के मेंटल (Mantle) में चलने वाली संवहन धाराओं को पर्वत निर्माण (Orogenesis) के पीछे मुख्य बल मानता है। यह सिद्धांत प्लेट विवर्तनिकी (Plate Tectonics) के विकास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर था।
सिद्धांत की प्रक्रिया: होम्स के अनुसार, पृथ्वी के कोर (Core) की अत्यधिक गर्मी और मेंटल में रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय के कारण मेंटल की चट्टानें (एस्थेनोस्फीयर में) गर्म होकर पिघलने लगती हैं।
- धाराओं का उठना (Rising Limbs): जब मेंटल का पदार्थ गर्म होता है, तो वह हल्का होकर ऊपर उठता है। इन उठती हुई धाराओं को ‘उठता हुआ स्तंभ’ (Rising Limb) कहते हैं। जब ये धाराएँ पपड़ी (Crust) के नीचे पहुँचती हैं, तो वे दो विपरीत दिशाओं में फैल जाती हैं, जिससे पपड़ी पर तनाव बल (tensional force) लगता है। इस तनाव के कारण पपड़ी टूट जाती है और प्लेटें एक-दूसरे से दूर जाने लगती हैं (अपसारी किनारा)। यह प्रक्रिया मध्य-महासागरीय कटकों (Mid-Oceanic Ridges) पर होती है।
- धाराओं का गिरना (Falling Limbs): क्षैतिज रूप से बहने के बाद, ये धाराएँ ठंडी और भारी हो जाती हैं और वापस मेंटल में नीचे की ओर डूबने लगती हैं। इन गिरती हुई धाराओं को ‘गिरता हुआ स्तंभ’ (Falling Limb) कहते हैं। जहाँ दो धाराएँ नीचे की ओर मुड़ती हैं, वहाँ वे महाद्वीपीय या महासागरीय प्लेटों को एक-दूसरे की ओर खींचती हैं, जिससे अभिसरण (convergence) होता है।
- पर्वत निर्माण (Orogenesis): इस अभिसरण के कारण, प्लेटों के किनारों पर अत्यधिक संपीडन बल (compressional force) लगता है। यदि दो महाद्वीपीय प्लेटें टकराती हैं, तो उनके बीच स्थित भूसन्नति (geosyncline) के तलछटों में वलन पड़ जाता है, जिससे वलित पर्वतों (Fold Mountains) का निर्माण होता है। यदि एक महासागरीय प्लेट एक महाद्वीपीय प्लेट से टकराती है, तो भारी महासागरीय प्लेट का क्षेपण (subduction) होता है, जिससे ज्वालामुखी और वलित पर्वत दोनों बनते हैं।
उपयुक्त चित्र:
(यहाँ एक चित्र बनाया जाना चाहिए जो पृथ्वी की पपड़ी और ऊपरी मेंटल को दर्शाता हो। चित्र में निम्नलिखित को लेबल किया जाना चाहिए:)
- मेंटल में संवहन कोशिकाएँ (Convection Cells): वृत्ताकार या अंडाकार पथ में गतिमान धाराएँ।
- उठता हुआ स्तंभ: मध्य-महासागरीय कटक के नीचे, जहाँ प्लेटें अलग हो रही हैं (अपसारी किनारा)।
- गिरता हुआ स्तंभ: उस स्थान पर जहाँ प्लेटें टकरा रही हैं (अभिसारी किनारा)।
- अभिसारी किनारा (Convergent Boundary): जहाँ संपीडन बल के कारण ‘वलित पर्वत’ (Fold Mountain) और ‘गर्त’ (Trench) का निर्माण दिखाया गया हो।
- अपसारी किनारा (Divergent Boundary): जहाँ ‘मध्य-महासागरीय कटक’ (Mid-Oceanic Ridge) का निर्माण दिखाया गया हो।
मूल्यांकन: हालांकि होम्स का मूल सिद्धांत सरल था, इसने पहली बार एक तार्किक तंत्र प्रदान किया जो महाद्वीपीय विस्थापन और पर्वत निर्माण दोनों की व्याख्या कर सकता था। यह प्लेट विवर्तनिकी के आधुनिक सिद्धांत का अग्रदूत बना, जो आज पर्वत निर्माण, भूकंप और ज्वालामुखी की घटनाओं को समझाने के लिए सर्वमान्य है।
Q3. Or Critically explain Davisian Model of Cycle of Erosion in detail. Give suitable illustration to support your answer.
Ans.
परिचय: अपरदन चक्र का डेविसियन मॉडल, जिसे ‘भौगोलिक चक्र’ (Geographical Cycle) के रूप में भी जाना जाता है, 1899 में अमेरिकी भूगोलवेत्ता विलियम मॉरिस डेविस (William Morris Davis) द्वारा प्रस्तावित किया गया था। यह मॉडल बताता है कि किसी भी भू-दृश्य (landscape) का विकास समय के साथ एक व्यवस्थित और पूर्वानुमेय क्रम में होता है, जिसे युवावस्था, प्रौढ़ावस्था और वृद्धावस्था नामक तीन अवस्थाओं से गुजरना पड़ता है। डेविस का प्रसिद्ध कथन था: “भू-दृश्य संरचना, प्रक्रम और अवस्था का प्रतिफल है” (Landscape is a function of structure, process, and stage) ।
मॉडल की अवस्थाएँ: डेविस ने माना कि चक्र की शुरुआत किसी भू-भाग के तीव्र उत्थान (rapid uplift) से होती है, जिसके बाद एक लंबी अवधि तक विवर्तनिक स्थिरता (tectonic stability) रहती है, जिस दौरान केवल अपरदन कार्य करता है।
- युवावस्था (Youth):
- यह चक्र की प्रारंभिक अवस्था है। उत्थान के तुरंत बाद नदियाँ ढाल का अनुसरण करना शुरू कर देती हैं।
- नदियाँ तीव्र गति से बहती हैं और अपनी घाटियों को गहरा करने ( लंबवत अपरदन ) पर ध्यान केंद्रित करती हैं।
- V-आकार की घाटियाँ , जलप्रपात (waterfalls), और क्षिप्रिकाएँ (rapids) इस अवस्था की प्रमुख विशेषताएँ हैं।
- उच्चावच (relief) में वृद्धि होती है और जलविभाजक चौड़े और समतल होते हैं।
- प्रौढ़ावस्था (Maturity):
- इस अवस्था में, नदियाँ अपनी घाटियों को चौड़ा करना ( पार्श्विक अपरदन ) शुरू कर देती हैं।
- घाटियों का V-आकार बदलकर चौड़ा हो जाता है, और घाटी के तल में बाढ़ के मैदान (floodplains) विकसित होने लगते हैं।
- सहायक नदियाँ मुख्य नदी में मिल जाती हैं, जिससे एक सुविकसित जल निकासी नेटवर्क बनता है।
- उच्चावच अधिकतम होता है, और जलविभाजक संकरे हो जाते हैं।
- वृद्धावस्था (Old Age):
- इस अंतिम अवस्था में, पार्श्विक अपरदन प्रमुख होता है और लंबवत अपरदन लगभग समाप्त हो जाता है।
- नदी की गति बहुत धीमी हो जाती है और वह विसर्प (meanders) बनाते हुए बहती है।
- विस्तृत बाढ़ के मैदान, गोखुर झीलें (ox-bow lakes) और प्राकृतिक तटबंध (natural levees) आम होते हैं।
- पूरा भू-दृश्य लगभग समतल हो जाता है, जिसे डेविस ने ‘पेनिप्लेन’ (Peneplain) या ‘समप्राय मैदान’ कहा। इस मैदान पर कहीं-कहीं कठोर चट्टानों के अवशेष ‘मोनाडनॉक’ (Monadnock) के रूप में दिखाई देते हैं।
आलोचनात्मक व्याख्या: डेविस का मॉडल भू-आकृति विज्ञान में एक मील का पत्थर था, लेकिन इसकी कई आधारों पर आलोचना की जाती है:
- विवर्तनिक स्थिरता की धारणा: मॉडल यह मानता है कि तीव्र उत्थान के बाद लंबी स्थिरता होती है। वास्तविकता में, उत्थान और अपरदन अक्सर एक साथ और धीमी गति से होते हैं।
- जलवायु की भूमिका की उपेक्षा: यह मॉडल मुख्य रूप से आर्द्र समशीतोष्ण क्षेत्रों पर आधारित है और विभिन्न जलवायु (जैसे शुष्क या हिमनद) में भू-दृश्य विकास को पर्याप्त रूप से संबोधित नहीं करता है।
- अति-सरलीकरण: यह एक रैखिक और अनिवार्य विकास क्रम प्रस्तुत करता है, जबकि वास्तविक भू-दृश्य विकास बहु-चक्रीय (poly-cyclic) हो सकता है और विवर्तनिक या जलवायु परिवर्तनों से बाधित हो सकता है।
- समय-निर्भरता: वाल्थर पेंक (Walther Penck) जैसे बाद के भूगोलवेत्ताओं ने तर्क दिया कि भू-दृश्य का विकास समय-निर्भर होने के बजाय उत्थान और अपरदन की दरों के बीच संबंध पर निर्भर करता है।
उपयुक्त चित्र:
(यहां एक ग्राफिकल चित्रण बनाया जाना चाहिए। एक्स-अक्ष पर ‘समय’ और वाई-अक्ष पर ‘ऊंचाई/उच्चावच’ दर्शाया जाए। एक वक्र ऊपरी सीमा (जलविभाजक) और दूसरा निचली सीमा (घाटी तल) को दिखाए। युवावस्था में दोनों के बीच की दूरी (उच्चावच) बढ़ती है, प्रौढ़ावस्था में अधिकतम होती है, और वृद्धावस्था में न्यूनतम हो जाती है। प्रत्येक अवस्था के नीचे उस अवस्था की विशिष्ट भू-आकृतियों जैसे V-आकार की घाटी, विसर्प और पेनिप्लेन के छोटे चित्र बनाए जा सकते हैं।)
इन आलोचनाओं के बावजूद, डेविस का मॉडल आज भी भू-दृश्य विकास के अध्ययन के लिए एक मौलिक और मूल्यवान शैक्षणिक उपकरण बना हुआ है।
Q4. ‘ग्रहीय पवनों’ और ‘मौसमी पवनों’ में अन्तर बताइए। एक चित्र की सहायता से तीन प्रकार की ग्रहीय पवनों को समझाइए।
Ans.
ग्रहीय पवनों और मौसमी पवनों में अंतर:
आधार ग्रहीय पवनें (Planetary Winds) मौसमी पवनें (Seasonal Winds) परिभाषा ये पवनें वर्ष भर लगभग एक ही दिशा में पृथ्वी के विस्तृत क्षेत्र पर चलती हैं। इन्हें स्थायी पवनें भी कहते हैं। ये पवनें मौसम या ऋतु के अनुसार अपनी दिशा बदल देती हैं। कारण इनका निर्माण पृथ्वी के स्थायी वायुदाब पेटियों (जैसे भूमध्यरेखीय निम्न, उपोष्णकटिबंधीय उच्च) के बीच होता है। इनका निर्माण स्थल और जल के विभेदी तापन (differential heating) के कारण होता है, जिससे वायुदाब में मौसमी परिवर्तन होता है। क्षेत्र ये पूरे ग्लोब पर महाद्वीपों और महासागरों के ऊपर चलती हैं। ये मुख्य रूप से कुछ विशेष क्षेत्रों तक सीमित होती हैं, जैसे दक्षिण और दक्षिण-पूर्व एशिया। उदाहरण व्यापारिक पवनें, पछुवा पवनें, ध्रुवीय पूर्वी पवनें। भारत की मानसूनी पवनें (ग्रीष्मकालीन और शीतकालीन मानसून)।
तीन प्रकार की ग्रहीय पवनें:
ग्रहीय पवनें वैश्विक वायुदाब पेटियों द्वारा नियंत्रित होती हैं। ये तीन प्रकार की होती हैं:
- व्यापारिक पवनें (Trade Winds): ये पवनें उपोष्णकटिबंधीय उच्च वायुदाब पेटियों (30° उत्तर और दक्षिण) से भूमध्यरेखीय निम्न वायुदाब पेटी (0°) की ओर चलती हैं। कोरिओलिस बल के कारण, उत्तरी गोलार्ध में ये उत्तर-पूर्व से (उत्तर-पूर्वी व्यापारिक पवनें) और दक्षिणी गोलार्ध में ये दक्षिण-पूर्व से (दक्षिण-पूर्वी व्यापारिक पवनें) चलती हैं।
- पछुवा पवनें (Westerlies): ये पवनें उपोष्णकटिबंधीय उच्च वायुदाब पेटियों (30° उत्तर और दक्षिण) से उपध्रुवीय निम्न वायुदाब पेटियों (60° उत्तर और दक्षिण) की ओर चलती हैं। कोरिओलिस बल के प्रभाव से उत्तरी गोलार्ध में इनकी दिशा दक्षिण-पश्चिम से उत्तर-पूर्व और दक्षिणी गोलार्ध में उत्तर-पश्चिम से दक्षिण-पूर्व होती है। दक्षिणी गोलार्ध में समुद्री विस्तार के कारण ये बहुत प्रबल होती हैं, जिन्हें ‘गरजती चालीसा’ (Roaring Forties) जैसी संज्ञाएँ दी गई हैं।
- ध्रुवीय पूर्वी पवनें (Polar Easterlies): ये पवनें ध्रुवीय उच्च वायुदाब पेटियों (90° उत्तर और दक्षिण) से उपध्रुवीय निम्न वायुदाब पेटियों (60° उत्तर और दक्षिण) की ओर चलती हैं। ये बहुत ठंडी और शुष्क होती हैं। उत्तरी गोलार्ध में इनकी दिशा उत्तर-पूर्व से और दक्षिणी गोलार्ध में दक्षिण-पूर्व से होती है।
चित्र:
(यहाँ पृथ्वी का एक गोलाकार चित्र बनाया जाना चाहिए जिसमें निम्नलिखित को स्पष्ट रूप से दर्शाया गया हो:)
- वायुदाब पेटियाँ: भूमध्यरेखीय निम्न दाब (0°), उपोष्णकटिबंधीय उच्च दाब (30° N/S), उपध्रुवीय निम्न दाब (60° N/S), और ध्रुवीय उच्च दाब (90° N/S)।
- पवनें:
- 30° N से 0° की ओर तीर (उत्तर-पूर्व से आते हुए) – उत्तर-पूर्वी व्यापारिक पवनें ।
- 30° S से 0° की ओर तीर (दक्षिण-पूर्व से आते हुए) – दक्षिण-पूर्वी व्यापारिक पवनें ।
- 30° N से 60° N की ओर तीर (दक्षिण-पश्चिम से जाते हुए) – पछुवा पवनें ।
- 30° S से 60° S की ओर तीर (उत्तर-पश्चिम से जाते हुए) – पछुवा पवनें ।
- 90° N से 60° N की ओर तीर (उत्तर-पूर्व से आते हुए) – ध्रुवीय पूर्वी पवनें ।
- 90° S से 60° S की ओर तीर (दक्षिण-पूर्व से आते हुए) – ध्रुवीय पूर्वी पवनें ।
Q4. Or What is condensation? Explain the following terms/processes related to condensation: (a) Hygroscopic nuclei (b) Adiabatic warming and cooling (c) Stability and Instability of the Atmosphere
Ans.
संघनन (Condensation): संघनन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जलवाष्प (एक गैस) तरल पानी में परिवर्तित हो जाती है। यह तब होता है जब हवा अपने ओस बिंदु (Dew Point) तक ठंडी हो जाती है, यानी वह तापमान जिस पर हवा जलवाष्प से संतृप्त हो जाती है और अतिरिक्त जलवाष्प को धारण नहीं कर सकती। संघनन के कारण ही बादल, कोहरा, ओस और पाला बनते हैं।
संघनन से संबंधित शब्द/प्रक्रियाएँ:
(a) आर्द्रताग्राही न्यूक्लाई (Hygroscopic Nuclei): ये वायुमंडल में मौजूद अति सूक्ष्म ठोस या तरल कण होते हैं जो जलवाष्प को आकर्षित करते हैं और संघनन के लिए एक सतह प्रदान करते हैं। इन कणों के बिना, संघनन के लिए अत्यधिक उच्च सापेक्ष आर्द्रता (200% से अधिक) की आवश्यकता होगी। आर्द्रताग्राही न्यूक्लाई में धूल, धुआं, परागकण और नमक के कण शामिल हैं। नमक के कण विशेष रूप से प्रभावी होते हैं क्योंकि वे पानी को आकर्षित करते हैं, जिससे 100% सापेक्ष आर्द्रता तक पहुंचने से पहले ही संघनन शुरू हो सकता है। ये बादल की बूंदों के निर्माण के लिए आवश्यक हैं।
(b) रुद्धोष्म तापन और शीतलन (Adiabatic Warming and Cooling): यह वायु के एक पार्सल के तापमान में बिना किसी बाहरी ऊष्मा के आदान-प्रदान के होने वाला परिवर्तन है। यह मुख्य रूप से वायुदाब में परिवर्तन के कारण होता है।
- रुद्धोष्म शीतलन (Adiabatic Cooling): जब हवा का पार्सल ऊपर उठता है, तो यह कम वायुदाब वाले क्षेत्र में पहुँच जाता है, जिससे यह फैलता (expands) है। इस फैलाव के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो हवा के पार्सल की आंतरिक ऊर्जा से ली जाती है, जिससे उसका तापमान कम हो जाता है । यह प्रक्रिया बादलों के निर्माण के लिए मौलिक है, क्योंकि ऊपर उठती हुई हवा ठंडी होकर अपने ओस बिंदु तक पहुँच जाती है।
- रुद्धोष्म तापन (Adiabatic Warming): जब हवा का पार्सल नीचे उतरता है, तो यह उच्च वायुदाब वाले क्षेत्र में पहुँच जाता है, जिससे यह संकुचित (compresses) होता है। इस संकुचन से हवा का तापमान बढ़ जाता है । यह प्रक्रिया अक्सर साफ आसमान और स्थिर मौसम से जुड़ी होती है।
(c) वायुमंडल की स्थिरता और अस्थिरता (Stability and Instability of the Atmosphere): यह वायुमंडल की ऊर्ध्वाधर गति का विरोध करने या उसे बढ़ावा देने की प्रवृत्ति को संदर्भित करता है। यह हवा के एक पार्सल के रुद्धोष्म दर (adiabatic rate) और आसपास के वायुमंडल की पर्यावरणीय ताप ह्रास दर (Environmental Lapse Rate – ELR) के बीच संबंध पर निर्भर करता है।
- स्थिरता (Stability): वायुमंडल को स्थिर तब कहा जाता है जब ऊपर उठने वाला हवा का पार्सल आसपास की हवा की तुलना में ठंडा और सघन होता है, और इसलिए वह अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है। यह तब होता है जब ELR रुद्धोष्म दर से कम होती है। स्थिर वायु क्षैतिज रूप से फैलती है और स्तरीकृत बादलों (stratiform clouds) का निर्माण करती है।
- अस्थिरता (Instability): वायुमंडल को अस्थिर तब कहा जाता है जब ऊपर उठने वाला हवा का पार्सल आसपास की हवा की तुलना में गर्म और कम सघन होता है, और इसलिए वह एक चिमनी में धुएं की तरह स्वतंत्र रूप से ऊपर उठता रहता है। यह तब होता है जब ELR रुद्धोष्म दर से अधिक होती है। अस्थिर वायु ऊर्ध्वाधर रूप से विकसित होने वाले कपासी बादलों (cumulus clouds), गरज और तूफानी मौसम का कारण बनती है।
Q5. ‘मध्य महासागरीय कटक’ और ‘महासागरीय द्रोणी/बेसिन’ की व्याख्या कीजिए। हिन्द महासागर में किन्हीं पाँच मध्य महासागरीय कटक और महासागरीय बेसिनों का वर्णन कीजिए। उचित रेखाचित्र द्वारा अपने उत्तर का समर्थन कीजिए।
Ans.
मध्य-महासागरीय कटक (Mid-Oceanic Ridge): एक मध्य-महासागरीय कटक एक जलमग्न पर्वत श्रृंखला है जो समुद्र तल पर स्थित होती है। यह रचनात्मक या अपसारी प्लेट सीमाओं (divergent plate boundaries) पर बनती है, जहाँ दो टेक्टोनिक प्लेटें एक दूसरे से दूर जा रही होती हैं। इस अलगाव के कारण, नीचे से मैग्मा ऊपर आता है, जो ठंडा होकर नई समुद्री पपड़ी का निर्माण करता है। यह प्रक्रिया ‘समुद्री नितल प्रसरण’ (seafloor spreading) कहलाती है। मध्य-महासागरीय कटकें दुनिया की सबसे लंबी पर्वत श्रृंखलाएँ हैं, जो लगभग 65,000 किलोमीटर तक फैली हुई हैं।
महासागरीय द्रोणी/बेसिन (Ocean Basin): महासागरीय द्रोणी समुद्र तल का एक विशाल, गहरा और अपेक्षाकृत समतल क्षेत्र है जो महाद्वीपीय मार्जिन और मध्य-महासागरीय कटकों के बीच स्थित होता है। ये गहरे समुद्री मैदानों (abyssal plains), समुद्री टीलों (seamounts) और गर्तों (trenches) से बने होते हैं। ये पृथ्वी की सतह के बड़े हिस्से को कवर करते हैं और मुख्य रूप से मोटी तलछट की परतों से ढके होते हैं।
हिन्द महासागर के कटक और बेसिन:
पाँच कटक (Ridges):
- कार्लसबर्ग कटक (Carlsberg Ridge): यह अरब सागर में स्थित है और मध्य हिन्द महासागरीय कटक का उत्तरी भाग है।
- दक्षिण-पश्चिम हिन्द महासागरीय कटक (Southwest Indian Ridge): यह अफ्रीका के दक्षिण से निकलकर दक्षिण अटलांटिक और हिन्द महासागर के जंक्शन पर स्थित है।
- दक्षिण-पूर्व हिन्द महासागरीय कटक (Southeast Indian Ridge): यह मध्य हिन्द महासागर से दक्षिण-पूर्व की ओर ऑस्ट्रेलिया की ओर फैली हुई है।
- नाइंटी ईस्ट रिज (Ninety East Ridge): यह एक सीधी और लंबी जलमग्न कटक है जो बंगाल की खाड़ी से दक्षिण की ओर लगभग 90° पूर्वी देशांतर के साथ-साथ फैली है। यह एक हॉटस्पॉट ट्रैक माना जाता है।
- चागोस-लक्षद्वीप कटक (Chagos-Laccadive Ridge): यह भी एक हॉटस्पॉट ट्रैक है जो लक्षद्वीप, मालदीव और चागोस द्वीपसमूह का निर्माण करता है।
पाँच बेसिन (Basins):
- मध्य हिन्द बेसिन (Central Indian Basin): यह हिन्द महासागर का सबसे बड़ा बेसिन है, जो भारत के दक्षिण में स्थित है।
- अरब बेसिन (Arabian Basin): यह अरब प्रायद्वीप और भारत के बीच अरब सागर में स्थित है।
- सोमाली बेसिन (Somali Basin): यह अफ्रीका के हॉर्न (सोमालिया) के पूर्व में स्थित है।
- मस्करीन बेसिन (Mascarene Basin): यह मेडागास्कर के पूर्व में, मस्करीन पठार और मध्य-हिन्द महासागरीय कटक के बीच स्थित है।
- व्हार्टन बेसिन (Wharton Basin): यह हिन्द महासागर के उत्तर-पूर्वी भाग में, इंडोनेशियाई द्वीपसमूह के पास स्थित है।
उचित रेखाचित्र:
(यहाँ हिन्द महासागर का एक रेखा मानचित्र बनाया जाना चाहिए। इस मानचित्र पर, ऊपर वर्णित पाँचों कटकों और पाँचों बेसिनों को उनके अनुमानित स्थानों पर स्पष्ट रूप से लेबल किया जाना चाहिए। कटकों को मोटी रेखाओं या उभरी हुई श्रृंखलाओं के रूप में और बेसिनों को बड़े, खाली क्षेत्रों के रूप में दिखाया जा सकता है।)
उदाहरण के लिए, चित्र में भारत के दक्षिण में मध्य हिन्द बेसिन, अरब प्रायद्वीप के पास अरब बेसिन, और 90°E देशांतर के साथ सीधी रेखा के रूप में नाइन्टी ईस्ट रिज को दिखाया जाना चाहिए। इसी तरह, वाई-आकार की केंद्रीय कटक प्रणाली (कार्लसबर्ग, दक्षिण-पश्चिम और दक्षिण-पूर्व हिन्द महासागरीय कटक) को भी प्रमुखता से दर्शाया जाना चाहिए।
Q5. Or Define ‘Salinity’ of ocean water. How is it expressed? Describe five factors affecting the salinity of ocean water. Describe the trend of latitudinal distribution of salinity in the oceans.
Ans.
महासागरीय जल की लवणता (Salinity of Ocean Water):
परिभाषा: लवणता का अर्थ है समुद्री जल में घुले हुए लवणों (salts) की कुल मात्रा। इसे आमतौर पर 1,000 ग्राम (1 किलोग्राम) समुद्री जल में घुले हुए नमक की ग्राम में मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
अभिव्यक्ति: लवणता को ‘पार्ट्स पर थाउजेंड’ (parts per thousand) या ppt में व्यक्त किया जाता है, जिसका प्रतीक ‰ है। महासागरों की औसत लवणता लगभग 35‰ है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक 1 किलोग्राम समुद्री जल में 35 ग्राम नमक घुला होता है।
लवणता को प्रभावित करने वाले पाँच कारक:
- वाष्पीकरण (Evaporation): उच्च वाष्पीकरण वाले क्षेत्रों में, पानी वाष्प बनकर उड़ जाता है लेकिन नमक पीछे रह जाता है, जिससे सतह के पानी की लवणता बढ़ जाती है । यह उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में प्रमुख है।
- वर्षण (Precipitation): जिन क्षेत्रों में वर्षा अधिक होती है, वहाँ मीठे पानी के मिलने से समुद्री जल की लवणता कम हो जाती है । भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में भारी वर्षा के कारण उच्च तापमान के बावजूद लवणता कम होती है।
- नदियों का ताज़ा पानी (River Inflow): नदियाँ अपने साथ बड़ी मात्रा में ताज़ा पानी समुद्र में लाती हैं। इसलिए, नदियों के मुहाने के पास के क्षेत्रों में लवणता काफी कम होती है। उदाहरण के लिए, बंगाल की खाड़ी में गंगा और ब्रह्मपुत्र नदियों के कारण लवणता कम है।
- बर्फ का जमना और पिघलना (Freezing and Melting of Ice): ध्रुवीय क्षेत्रों में, जब समुद्री जल जमता है, तो नमक बाहर निकल जाता है, जिससे आसपास के बचे हुए पानी की लवणता बढ़ जाती है । इसके विपरीत, जब बर्फ पिघलती है, तो यह ताज़ा पानी छोड़ती है, जिससे लवणता कम हो जाती है ।
- महासागरीय धाराएँ और हवाएँ (Ocean Currents and Winds): धाराएँ उच्च लवणता वाले पानी को कम लवणता वाले क्षेत्रों में और इसके विपरीत ले जाकर लवणता का पुनर्वितरण करती हैं। हवाएँ वाष्पीकरण की दर को बढ़ाकर भी लवणता को प्रभावित करती हैं।
महासागरों में लवणता का अक्षांशीय वितरण:
महासागरों में सतह की लवणता का वितरण अक्षांशों के साथ बदलता है, जो मुख्य रूप से वाष्पीकरण और वर्षण के संतुलन से निर्धारित होता है:
- भूमध्यरेखीय क्षेत्र (Equatorial Region, ~0°-10°): यहाँ उच्च तापमान के कारण वाष्पीकरण अधिक होता है, लेकिन उससे भी अधिक दैनिक वर्षा होती है। परिणामस्वरूप, यहाँ की लवणता औसत (लगभग 34-35‰) से थोड़ी कम होती है।
- उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्र (Sub-tropical Regions, ~20°-30° N/S): ये क्षेत्र उच्च वायुदाब पेटियों के अंतर्गत आते हैं, जहाँ आसमान साफ रहता है, वर्षा कम होती है और वाष्पीकरण की दर बहुत अधिक होती है। इस कारण, महासागरों में सर्वाधिक लवणता (36-37‰ या अधिक) इन्हीं अक्षांशों में पाई जाती है। इन्हें ‘उच्च लवणता के क्षेत्र’ भी कहा जाता है।
- समशीतोष्ण क्षेत्र (Temperate Regions, ~40°-60° N/S): इन क्षेत्रों में वाष्पीकरण कम और वर्षण अधिक होता है, जिससे लवणता फिर से कम होने लगती है ।
- ध्रुवीय क्षेत्र (Polar Regions, ~60°-90° N/S): यहाँ वाष्पीकरण नगण्य होता है और बर्फ के पिघलने से बड़ी मात्रा में ताज़ा पानी मिलता है। इसलिए, इन क्षेत्रों में लवणता सबसे कम पाई जाती है।
संक्षेप में, लवणता भूमध्य रेखा पर मध्यम, उपोष्ण कटिबंधों में उच्चतम और ध्रुवों की ओर लगातार घटती जाती है।
Q6. (i) ‘बायोम’ क्या हैं? नौ प्रकार के बायोम की सूची बनाइए और प्रत्येक के लिए एक मुख्य विशेषता बताइए।
Ans.
बायोम (Biome) की परिभाषा:
एक बायोम , जिसे जीवोम भी कहा जाता है, एक बहुत बड़ा पारिस्थितिक क्षेत्र या समुदाय है जो एक विशिष्ट प्रकार की जलवायु, मिट्टी, वनस्पतियों (flora) और जीवों (fauna) द्वारा पहचाना जाता है। यह पृथ्वी पर जीवन का सबसे बड़ा भौगोलिक जैविक एकक है। बायोम का वर्गीकरण मुख्य रूप से उस क्षेत्र में प्रमुख वनस्पतियों के प्रकार पर आधारित होता है, जो बदले में उस क्षेत्र की जलवायु द्वारा निर्धारित होती है। एक बायोम में कई अलग-अलग पारिस्थितिकी तंत्र शामिल हो सकते हैं।
नौ प्रमुख बायोम और उनकी मुख्य विशेषताएँ:
- उष्णकटिबंधीय वर्षावन (Tropical Rainforest):
- मुख्य विशेषता: वर्ष भर उच्च तापमान और अत्यधिक वर्षा (200 सेमी से अधिक) के कारण पृथ्वी पर सर्वाधिक जैव विविधता (highest biodiversity) और घने, बहु-स्तरित वनस्पति का पाया जाना।
- उष्णकटिबंधीय पर्णपाती वन (Tropical Deciduous Forest/Monsoon Forest):
- मुख्य विशेषता: एक स्पष्ट शुष्क और आर्द्र मौसम का होना, जिसमें पेड़ शुष्क मौसम में पानी के संरक्षण के लिए अपनी पत्तियाँ गिरा देते हैं।
- सवाना (Savanna):
- मुख्य विशेषता: यह एक उष्णकटिबंधीय घास का मैदान है जिसमें दूर-दूर तक फैले हुए पेड़ होते हैं। यहाँ भी एक स्पष्ट गीला और सूखा मौसम होता है, और यह बड़े शाकाहारी स्तनधारियों का घर है।
- मरुस्थल (Desert):
- मुख्य विशेषता: अत्यंत कम वार्षिक वर्षा (25 सेमी से कम) और अत्यधिक तापमान (दिन में बहुत गर्म और रात में ठंडा)। यहाँ की वनस्पतियाँ (जैसे कैक्टस) और जीव-जंतु सूखे को सहन करने के लिए अनुकूलित होते हैं।
- भूमध्यसागरीय बायोम (Mediterranean Biome):
- मुख्य विशेषता: गर्म, शुष्क ग्रीष्मकाल और हल्की, नम शीतकाल । यहाँ झाड़ीदार, कठोर पत्तियों वाली वनस्पति (जिसे चैपरल कहते हैं) पाई जाती है जो आग के प्रति अनुकूलित होती है।
- समशीतोष्ण घास के मैदान (Temperate Grassland):
- मुख्य विशेषता: यह लगभग पेड़ रहित होता है और यहाँ मुख्य रूप से घासें पाई जाती हैं। यहाँ की मिट्टी बहुत उपजाऊ होती है, जो इसे कृषि के लिए आदर्श बनाती है। इन्हें उत्तरी अमेरिका में प्रेयरी (Prairies) और यूरेशिया में स्टेपी (Steppes) कहा जाता है।
- समशीतोष्ण पर्णपाती वन (Temperate Deciduous Forest):
- मुख्य विशेषता: चार स्पष्ट मौसमों (वसंत, ग्रीष्म, शरद, शीत) का होना। यहाँ के पेड़ (जैसे ओक, मेपल) शरद ऋतु में अपनी पत्तियाँ गिरा देते हैं।
- टैगा या बोरियल वन (Taiga or Boreal Forest):
- मुख्य विशेषता: यह दुनिया का सबसे बड़ा स्थलीय बायोम है, जिसमें शंकुधारी (coniferous) पेड़ (जैसे पाइन, स्प्रूस, फर) का प्रभुत्व होता है। यहाँ की सर्दियाँ लंबी और बहुत ठंडी होती हैं।
- टुंड्रा (Tundra):
- मुख्य विशेषता: स्थायी तुषार (permafrost) , यानी स्थायी रूप से जमी हुई उप-सतही मिट्टी का पाया जाना। यहाँ पेड़ नहीं उगते और केवल छोटी झाड़ियाँ, घास और लाइकेन जैसी कम ऊंचाई वाली वनस्पतियां ही पाई जाती हैं।
Q6. (ii) समुद्री लहरों के कार्य द्वारा निर्मित किन्हीं चार भूआकृतियों का सचित्र संक्षेप में वर्णन कीजिए।
Ans. समुद्री लहरें तटीय क्षेत्रों में अपरदन (erosion) और निक्षेपण (deposition) दोनों के माध्यम से विभिन्न प्रकार की भू-आकृतियों का निर्माण करती हैं। लहरों द्वारा निर्मित चार प्रमुख भू-आकृतियाँ निम्नलिखित हैं:
1. समुद्री भृगु और तरंग-घर्षित प्लेटफॉर्म (Sea Cliffs and Wave-cut Platforms)
- निर्माण: यह एक अपरदनात्मक भू-आकृति है। जब समुद्री लहरें लगातार किसी चट्टानी तट के आधार पर टकराती हैं, तो वे उसे काटकर एक खोखला या नॉच (notch) बना देती हैं। समय के साथ, यह नॉच बड़ा होता जाता है और ऊपर की चट्टान का सहारा खत्म हो जाता है, जिससे वह ढह जाती है। इस प्रक्रिया के बार-बार होने से तट पीछे हटता जाता है, और एक खड़ी चट्टानी दीवार का निर्माण होता है, जिसे समुद्री भृगु (Sea Cliff) कहते हैं। भृगु के आधार पर, लहरों द्वारा समतल किया गया एक चट्टानी सतह का निर्माण होता है, जिसे तरंग-घर्षित प्लेटफॉर्म (Wave-cut Platform) कहा जाता है। यह प्लेटफॉर्म निम्न ज्वार के समय दिखाई देता है।
- चित्र: (एक चित्र जिसमें एक खड़ी चट्टान (भृगु) को समुद्र के किनारे दिखाया गया हो, और उसके आधार पर एक समतल, ढलान वाला प्लेटफॉर्म बनाया गया हो, जिस पर लहरें टकरा रही हों।)
2. समुद्री गुफा, मेहराब, स्टैक और स्टंप (Sea Cave, Arch, Stack, and Stump)
- निर्माण: ये भू-आकृतियाँ एक चट्टानी हेडलैंड (headland) के अपरदन के क्रमिक चरण हैं।
- समुद्री गुफा (Sea Cave): लहरें हेडलैंड के कमजोर हिस्सों (जैसे दरारें) पर हमला करती हैं और उन्हें खोदकर एक गुफा का निर्माण करती हैं।
- समुद्री मेहराब (Sea Arch): जब अपरदन किसी हेडलैंड के आर-पार हो जाता है या दो गुफाएं पीछे से जुड़ जाती हैं, तो एक प्राकृतिक मेहराब का निर्माण होता है।
- स्टैक (Stack): समय के साथ, मेहराब की छत कमजोर होकर ढह जाती है, और तट से अलग एक खड़ी चट्टानी स्तंभ बच जाता है, जिसे स्टैक कहते हैं।
- स्टंप (Stump): लगातार अपरदन से स्टैक की ऊंचाई कम हो जाती है और वह लहरों द्वारा घिसकर एक छोटा चट्टानी अवशेष बन जाता है, जिसे स्टंप कहते हैं, जो अक्सर उच्च ज्वार के समय डूब जाता है।
- चित्र: (एक क्रमबद्ध चित्र जो दिखाता है कि कैसे एक हेडलैंड पहले गुफा में, फिर मेहराब में, फिर स्टैक में और अंत में स्टंप में बदल जाता है।)
3. पुलिन (Beach)
- निर्माण: यह एक निक्षेपणात्मक भू-आकृति है। पुलिन का निर्माण तब होता है जब लहरें और धाराएं अपने साथ लाए गए तलछट (जैसे रेत, बजरी, कंकड़) को तट के किनारे जमा कर देती हैं। यह आमतौर पर तट के उन हिस्सों में बनता है जहाँ लहरों की ऊर्जा कम होती है, जैसे खाड़ियों में। पुलिन का आकार और संरचना लहरों की प्रकृति, तलछट की आपूर्ति और ज्वार-भाटा पर निर्भर करती है।
- चित्र: (एक चित्र जिसमें समुद्र और भूमि के बीच एक रेतीले या कंकड़ वाले ढलान (पुलिन) को दिखाया गया हो।)
4. स्पिट और बार (Spit and Bar)
- निर्माण: ये भी निक्षेपणात्मक भू-आकृतियाँ हैं।
- स्पिट (Spit): जब कोई तटरेखा अचानक मुड़ती है (जैसे किसी खाड़ी के मुहाने पर), तो दीर्घ-तटीय बहाव (longshore drift) तलछट को सीधे आगे समुद्र में जमा करना जारी रखता है। इससे रेत या बजरी का एक लंबा, संकरा कटक बनता है जो तट से जुड़ा होता है और समुद्र में फैला होता है, जिसे स्पिट कहते हैं। स्पिट का सिरा अक्सर लहरों द्वारा अंदर की ओर मुड़ जाता है, जिसे हुक (hook) कहते हैं।
- बार (Bar): जब एक स्पिट बढ़कर किसी खाड़ी के मुहाने को पूरी तरह से बंद कर देता है, तो इसे बार कहा जाता है। इससे खाड़ी एक लैगून (lagoon) में बदल जाती है।
- चित्र: (एक चित्र जिसमें एक तटरेखा से समुद्र में निकली हुई रेत की एक लंबी पट्टी (स्पिट) दिखाई गई हो। एक और चित्र जिसमें रेत की एक पट्टी दो हेडलैंड्स को जोड़ती हुई या एक खाड़ी को बंद करती हुई (बार) दिखाई गई हो।)
Q6. (iii) उष्ण कटिबंधीय वर्षा जलवायु के चार उपविभागों का वर्णन कीजिए।
Ans. उष्णकटिबंधीय वर्षा जलवायु, जिसे कोपेन जलवायु वर्गीकरण प्रणाली में समूह ‘A’ के रूप में पहचाना जाता है, की विशेषता वर्ष भर उच्च तापमान है। इस समूह में, प्रत्येक महीने का औसत तापमान 18°C (64.4°F) से अधिक रहता है। वर्षा के पैटर्न के आधार पर, इस जलवायु को मुख्य रूप से तीन (और कभी-कभी चार) उपविभागों में बांटा गया है:
1. उष्णकटिबंधीय वर्षावन जलवायु (Af – Tropical Rainforest Climate):
- विवरण: यह जलवायु भूमध्य रेखा के पास लगभग 5°-10° उत्तर और दक्षिण अक्षांशों के बीच पाई जाती है, जैसे कि अमेज़ॅन बेसिन, कांगो बेसिन और दक्षिण-पूर्व एशिया के द्वीप। इस जलवायु की पहचान कोई शुष्क मौसम नहीं होने से है।
- विशेषताएँ:
- वर्षा: वर्ष भर भारी वर्षा होती है। किसी भी महीने में औसत वर्षा 60 मिमी (2.4 इंच) से कम नहीं होती है। वार्षिक वर्षा सामान्यतः 250 सेमी से अधिक होती है।
- तापमान: तापमान पूरे साल एक समान और उच्च रहता है, जिसमें बहुत कम वार्षिक और दैनिक तापांतर होता है। औसत वार्षिक तापमान लगभग 27°C होता है।
- वनस्पति: इस जलवायु में घने, सदाबहार उष्णकटिबंधीय वर्षावन उगते हैं, जिनमें अत्यधिक जैव विविधता पाई जाती है।
2. उष्णकटिबंधीय मानसून जलवायु (Am – Tropical Monsoon Climate):
- विवरण: यह जलवायु भारतीय उपमहाद्वीप, दक्षिण-पूर्व एशिया के कुछ हिस्सों, पश्चिम अफ्रीका और उत्तर-पूर्वी दक्षिण अमेरिका में पाई जाती है। यह Af और Aw के बीच एक मध्यवर्ती प्रकार है।
- विशेषताएँ:
- वर्षा: यहाँ Af की तरह ही भारी वार्षिक वर्षा होती है, लेकिन यह मौसमी रूप से वितरित होती है। एक छोटी शुष्क ऋतु होती है, लेकिन वर्षा ऋतु में इतनी अधिक बारिश होती है कि वह शुष्क मौसम की नमी की कमी की भरपाई कर देती है।
- तापमान: तापमान वर्ष भर उच्च रहता है, लेकिन वर्षा ऋतु से ठीक पहले (अप्रैल-मई में) सबसे गर्म महीने होते हैं।
- वनस्पति: यहाँ भी घने जंगल होते हैं, लेकिन कुछ पेड़ शुष्क मौसम में अपनी पत्तियाँ गिरा देते हैं। यह पर्णपाती वनों का समर्थन करता है।
3. उष्णकटिबंधीय सवाना या आर्द्र और शुष्क जलवायु (Aw – Tropical Savanna or Wet and Dry Climate):
- विवरण: यह जलवायु Af और Am क्षेत्रों के बाहर, लगभग 10°-20° अक्षांशों के बीच पाई जाती है, जैसे अफ्रीका और दक्षिण अमेरिका के बड़े हिस्से, ऑस्ट्रेलिया और भारत के कुछ हिस्से।
- विशेषताएँ:
- वर्षा: इस जलवायु की सबसे प्रमुख विशेषता एक स्पष्ट और लंबी शुष्क ऋतु (आमतौर पर सर्दियों में) और एक स्पष्ट आर्द्र ऋतु (गर्मियों में) का होना है। शुष्क मौसम में वर्षा बहुत कम या बिल्कुल नहीं होती है।
- तापमान: तापमान साल भर गर्म रहता है, लेकिन वार्षिक तापांतर Af जलवायु की तुलना में अधिक होता है।
- वनस्पति: लंबी शुष्क ऋतु के कारण यहाँ घने जंगल नहीं पनप पाते। इसके बजाय, यहाँ घास के विशाल मैदान होते हैं जिनमें कहीं-कहीं पेड़ बिखरे होते हैं, जिसे सवाना वनस्पति कहा जाता है।
4. उष्णकटिबंधीय शुष्क ग्रीष्म जलवायु (As – Tropical Dry Summer Climate):
- विवरण: यह Aw का एक बहुत ही दुर्लभ प्रकार है। ‘s’ अक्षर का अर्थ है कि शुष्क मौसम गर्मियों में होता है, जो उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के लिए एक असामान्य पैटर्न है (जहाँ आमतौर पर गर्मियों में बारिश होती है)।
- विशेषताएँ:
- वर्षा: यहाँ एक स्पष्ट शुष्क ऋतु होती है, लेकिन यह सर्दियों के बजाय गर्मियों में होती है।
- स्थान: यह जलवायु बहुत कम स्थानों पर पाई जाती है, जैसे कि हवाई द्वीप के कुछ हिस्से और श्रीलंका के पूर्वी तट। यह अक्सर किसी विशिष्ट स्थलाकृतिक स्थिति (जैसे पर्वतीय छाया क्षेत्र) के कारण होता है जो गर्मियों की मानसूनी हवाओं को रोकती है।
Q6. (iv) अटलांटिक महासागर की धाराओं की चित्रण के साथ चर्चा कीजिए।
Ans. अटलांटिक महासागर की धाराएँ दो विशाल, वृत्ताकार प्रणालियों में संगठित हैं जिन्हें गायर (Gyres) कहा जाता है: उत्तरी अटलांटिक गायर और दक्षिणी अटलांटिक गायर। ये धाराएँ प्रचलित पवनों, तापमान और लवणता के अंतर तथा कोरिओलिस बल से प्रभावित होती हैं।
उत्तरी अटलांटिक महासागर की धाराएँ (घड़ी की दिशा में परिसंचरण):
- उत्तरी विषुवतीय धारा (North Equatorial Current): यह एक गर्म धारा है जो पूर्व से पश्चिम की ओर, अफ्रीका के तट से कैरेबियन सागर की ओर बहती है। यह व्यापारिक पवनों (Trade Winds) द्वारा संचालित होती है।
- गल्फ स्ट्रीम (Gulf Stream): यह दुनिया की सबसे प्रसिद्ध और शक्तिशाली गर्म धाराओं में से एक है। यह फ्लोरिडा जलडमरूमध्य से निकलती है, जो उत्तरी विषुवतीय धारा और कैरेबियन सागर से पानी प्राप्त करती है। यह उत्तरी अमेरिका के पूर्वी तट के साथ उत्तर-पूर्व की ओर बहती है। इसका गर्म पानी उत्तरी अमेरिका के पूर्वी तट और पश्चिमी यूरोप की जलवायु को काफी प्रभावित करता है।
- उत्तरी अटलांटिक ड्रिफ्ट (North Atlantic Drift): लगभग 40° उत्तरी अक्षांश के पास, गल्फ स्ट्रीम पछुवा पवनों (Westerlies) के प्रभाव में पूर्व की ओर मुड़ जाती है और उत्तरी अटलांटिक ड्रिफ्ट के रूप में यूरोप की ओर बहती है। यह एक चौड़ी, धीमी गति की गर्म धारा है, जो पश्चिमी यूरोप, विशेष रूप से ब्रिटिश द्वीपों और नॉर्वे के बंदरगाहों को सर्दियों में भी बर्फ-मुक्त रखती है।
- कनारी धारा (Canary Current): उत्तरी अटलांटिक ड्रिफ्ट का पानी जब यूरोप और अफ्रीका के तटों तक पहुँचता है, तो दक्षिण की ओर मुड़ जाता है और कनारी धारा का निर्माण करता है। यह एक ठंडी धारा है जो अफ्रीका के उत्तर-पश्चिमी तट के साथ बहती है और अंत में उत्तरी विषुवतीय धारा में मिल जाती है, इस प्रकार उत्तरी अटलांटिक गायर को पूरा करती है।
दक्षिणी अटलांटिक महासागर की धाराएँ (घड़ी की विपरीत दिशा में परिसंचरण):
- दक्षिणी विषुवतीय धारा (South Equatorial Current): यह गर्म धारा भी व्यापारिक पवनों द्वारा संचालित होकर पूर्व से पश्चिम की ओर बहती है और ब्राजील के तट से टकराकर दो भागों में बंट जाती है।
- ब्राजील धारा (Brazil Current): यह दक्षिणी विषुवतीय धारा की एक शाखा है जो ब्राजील के तट के साथ दक्षिण की ओर बहती है। यह एक गर्म धारा है, लेकिन गल्फ स्ट्रीम की तरह शक्तिशाली नहीं है।
- अंटार्कटिक परिध्रुवीय धारा / पश्चिमी पवन ड्रिफ्ट (Antarctic Circumpolar Current / West Wind Drift): दक्षिणी अटलांटिक में, पछुवा पवनों के प्रभाव में, पानी पश्चिम से पूर्व की ओर एक विशाल धारा के रूप में बहता है। यह एक बहुत बड़ी और ठंडी धारा है जो अटलांटिक, प्रशांत और हिंद महासागरों को जोड़ती है।
- बेंगुएला धारा (Benguela Current): यह अंटार्कटिक परिध्रुवीय धारा की एक शाखा है जो अफ्रीका के दक्षिण-पश्चिमी तट के साथ उत्तर की ओर बहती है। यह एक ठंडी धारा है। यह अपने साथ पोषक तत्वों से भरपूर ठंडा पानी लाती है, जो इस क्षेत्र में मछली पकड़ने के समृद्ध मैदानों का निर्माण करता है। यह अंततः दक्षिणी विषुवतीय धारा में मिल जाती है और दक्षिणी अटलांटिक गायर को पूरा करती है।
अन्य महत्वपूर्ण धाराएँ:
- लैब्राडोर धारा (Labrador Current): यह एक ठंडी धारा है जो आर्कटिक महासागर से निकलकर कनाडा के लैब्राडोर तट के साथ दक्षिण की ओर बहती है। न्यूफाउंडलैंड के पास जब यह गर्म गल्फ स्ट्रीम से मिलती है, तो घना कोहरा पैदा होता है और यह दुनिया के सबसे अच्छे मछली पकड़ने के क्षेत्रों (ग्रैंड बैंक्स) में से एक का निर्माण करता है।
- विषुवतीय प्रतिधारा (Equatorial Counter Current): यह उत्तरी और दक्षिणी विषुवतीय धाराओं के बीच पश्चिम से पूर्व की ओर बहने वाली एक कमजोर, गर्म धारा है।
चित्रण:
(यहाँ अटलांटिक महासागर का एक मानचित्र बनाया जाना चाहिए। गर्म धाराओं (जैसे गल्फ स्ट्रीम, ब्राजील धारा) को लाल तीरों से और ठंडी धाराओं (जैसे लैब्राडोर, कनारी, बेंगुएला) को नीले तीरों से दर्शाया जाना चाहिए। उत्तरी गोलार्ध में तीरों को दक्षिणावर्त (clockwise) गायर बनाते हुए और दक्षिणी गोलार्ध में वामावर्त (counter-clockwise) गायर बनाते हुए दिखाया जाना चाहिए। सभी प्रमुख धाराओं को उनके नाम के साथ लेबल किया जाना चाहिए।)
IGNOU BGGCT-131 Previous Year Solved Question Paper in English
Q1. (i) Write any two differences between ‘P’ and ‘S’ seismic waves.
Ans. The two main differences between ‘P’ (Primary) and ‘S’ (Secondary) seismic waves are:
- Direction of Particle Vibration: P-waves are longitudinal waves, meaning the particles of the medium vibrate back and forth in the same direction as the wave is propagating. This is similar to sound waves. In contrast, S-waves are transverse waves, where the particles vibrate perpendicular (up and down or side to side) to the direction of wave propagation.
- Medium of Travel: P-waves can travel through all three states of matter: solids, liquids, and gases. This is why they can pass through the Earth’s core. On the other hand, S-waves can only travel through solid materials. They cannot propagate through liquids or gases, which is why they do not pass through the Earth’s liquid outer core.
Additionally, P-waves travel
faster
than S-waves and are the first to arrive and be recorded on a seismograph.
Q1. (ii) Mention any four characteristics of metamorphic rocks.
Ans. Four major characteristics of metamorphic rocks are as follows:
- Formation: These rocks are formed from pre-existing rocks (igneous, sedimentary, or other metamorphic rocks) that have been subjected to intense heat, pressure, and chemical action . This process, called metamorphism, occurs deep within the Earth’s crust.
- Foliation: Due to immense pressure, the mineral grains within the rock often align themselves in a particular direction, creating a layered or banded appearance known as foliation . Slate, schist, and gneiss are classic examples of foliated rocks. However, some metamorphic rocks (like marble and quartzite) are non-foliated.
- Hardness and Density: The process of metamorphism often involves recrystallization, which tends to make the rocks harder, denser, and less porous than their parent rocks.
- Mineral Composition: The original minerals in the parent rock transform into new minerals that are stable under the new conditions of high temperature and pressure. For instance, limestone recrystallizes to form marble , and sandstone changes into quartzite .
Q1. (iii) Define ‘weather’ and ‘climate’. Bring out any two differences between them.
Ans. Definitions:
- Weather: Weather refers to the short-term state of the atmosphere at a specific place and time. It includes conditions like temperature, humidity, air pressure, wind, and precipitation that can change from hour to hour or day to day. Example: “The weather in Delhi today is sunny and hot.”
- Climate: Climate is the average pattern of weather conditions in a large area over a long period, typically 30 years or more. It is the long-term summary of the weather of a place. Example: “India has a monsoon climate.”
Differences:
- Time Scale: Weather is short-term and changes rapidly, whereas climate is long-term and changes slowly over decades or centuries.
- Scope: Weather is often described on a small, local or regional scale, while climate characterizes a large geographical region (like a country or continent).
Q1. (iv) What is ‘Mean Daily Temperature’? Define isotherms.
Ans. Mean Daily Temperature: The mean daily temperature is the average of the minimum and maximum temperatures recorded at a location over a 24-hour period. It is typically calculated by adding the maximum temperature of the day and the minimum temperature of the same day and then dividing the sum by two. It provides a general indicator of the thermal condition of a place for that day. Formula: Mean Daily Temperature = (Daily Maximum Temperature + Daily Minimum Temperature) / 2 Isotherms: Isotherms are imaginary lines drawn on a map that connect points having the same average temperature. These lines are used to depict the distribution of temperature across the globe or a region. Where isotherms are close together, the temperature gradient is steep, meaning temperature changes rapidly. Where they are far apart, the temperature changes more slowly.
Q1. (v) Define ‘ice shelf’ and ‘iceberg’.
Ans. Ice Shelf: An ice shelf is a thick, floating slab of ice that is attached to a landmass and extends over the sea. They are typically found along the coasts of Antarctica and Greenland. They are formed by the continuous flow of ice from glaciers moving from the land to the sea. Although they float on the ocean, they remain connected to the coastline. The Ross Ice Shelf in Antarctica is the world’s largest ice shelf. Iceberg: An iceberg is a very large piece of freshwater ice that has broken off (calved) from a glacier or an ice shelf and is floating freely in open water. Approximately 90% of an iceberg’s mass is submerged underwater, making it a significant hazard to shipping. Icebergs can be carried over long distances by ocean currents and winds.
Q1. (vi) Explain briefly two types of ocean deposits of volcanic origin.
Ans. Two main types of ocean deposits of volcanic origin are:
- Volcanic Dust and Ash: When volcanoes erupt explosively, they eject vast quantities of fine dust and ash high into the atmosphere. Winds can transport these particles for thousands of kilometers. Eventually, these particles settle down on the ocean surface and sink to the seafloor to become part of the sediment. These deposits are a significant component of pelagic deposits , especially in Red Clay, and are found in deep ocean plains far from land.
- Lava Flows and Basaltic Rocks: Submarine volcanic eruptions release lava directly onto the ocean floor. This lava cools and solidifies to form basaltic rocks , such as pillow lavas. This process is particularly active at Mid-Oceanic Ridges , where it forms new oceanic crust. Additionally, hotspot volcanoes can build underwater mountains (seamounts) and volcanic islands, which are themselves volcanic deposits.
Q1. (vii) What are the two types of diastrophic forces? Explain briefly by giving one example of each.
Ans. Diastrophic forces are endogenic forces that deform, uplift, or move the Earth’s crust very slowly. The two main types are:
- Epeirogenic Forces: These forces act vertically along the Earth’s radius and cause the uplift or subsidence of large parts of continents. These forces act very slowly over a wide area and do not cause significant folding or faulting.
- Example: The uplift of the Indian subcontinent or the Scandinavian region, which is a result of isostatic adjustment after the melting of ice sheets from the last Ice Age. Similarly, the submergence of coastal areas is an example of epeirogenic subsidence.
- Orogenic Forces: These forces act horizontally or tangentially to the Earth’s surface. They act either towards each other (compression) or away from each other (tension), causing folding and faulting in the Earth’s crust and leading to the formation of mountains.
- Example: Folding – When the Indian Plate collided with the Eurasian Plate, the compressional forces caused the sediments of the Tethys Sea to fold, leading to the formation of the Himalayan Mountains . Faulting – When tensional forces pull the crust apart, it can create rift valleys, such as the Great Rift Valley of East Africa.
Q1. (viii) Explain two components of ecosystem in brief.
Ans. An ecosystem is a system of interaction between living organisms and their physical environment. Its two main components are:
- Biotic Components: This includes all the living or once-living organisms in an ecosystem. They are grouped into three categories based on their nutritional role:
- Producers: These are autotrophs, such as green plants and algae, that produce their own food using sunlight through photosynthesis.
- Consumers: These are heterotrophs that obtain energy by feeding on other organisms. They include herbivores, carnivores, and omnivores.
- Decomposers: These are organisms like fungi and bacteria that break down dead organic matter, recycling nutrients back into the ecosystem.
- Abiotic Components: This includes the non-living, physical, and chemical environment of the ecosystem that influences the living organisms. These components include:
- Physical Factors: Such as sunlight, temperature, water, air (wind), and humidity.
- Chemical Factors: Such as soil composition, salinity of water, oxygen levels, and nutrients (e.g., nitrogen, phosphorus).
These two components are intricately linked through energy flows and nutrient cycles.
Q2. Critically analyse the planetesimal and tidal hypothesis regarding origin of earth and solar system.
Ans. The planetesimal and tidal hypotheses are dualistic theories from the early 20th century, postulating that the solar system was formed through the interaction of the Sun and another star. Planetesimal Hypothesis: Proposed by T.C. Chamberlin and F.R. Moulton in 1905, this hypothesis suggests that our Sun pre-existed. A massive star passed close to the Sun. The gravitational pull of this passing star drew out a cigar-shaped filament of material from the Sun’s surface. This material began to revolve around the Sun, cooled, and condensed into small solid particles called ‘planetesimals’ . Over time, these planetesimals collided and accreted, building up larger bodies that eventually evolved into the planets. Tidal Hypothesis: Proposed by Sir James Jeans and later modified by Harold Jeffreys (1919), this hypothesis also involves a passing star. According to it, as a massive star approached the Sun, a tidal effect was generated on the Sun. As the star came closest, a huge filament of gaseous material was pulled from the Sun. This filament was cigar-shaped, thicker in the middle and tapering at the ends. Later, this filament broke into fragments, which then condensed to form the planets. This hypothesis explained why the larger planets (Jupiter, Saturn) are in the middle and smaller ones are at the ends. Critical Analysis:
- Similarities: Both are dualistic theories and attribute the formation of planets to a passing star. They attempted to solve the problem of angular momentum distribution among the planets, which the earlier nebular hypothesis could not explain.
- Weaknesses and Criticisms:
- Low Probability: The vast distances between stars in the universe make such a close encounter or collision an extremely rare event.
- Angular Momentum Problem: Later mathematical analysis showed that such an encounter would fail to impart the necessary angular momentum to the planets to place them in their current orbits.
- Condensation of Material: The extremely hot gaseous filament ejected from the Sun was more likely to disperse into space rather than condense to form planets.
- Planetary Composition: These hypotheses do not satisfactorily explain the vast differences in composition between the terrestrial (rocky) and Jovian (gaseous) planets.
Due to these weaknesses, both hypotheses have been largely rejected by modern astronomers. Currently, a revised
Nebular Hypothesis
or the
Protoplanet Theory
is the most accepted model for the origin of the solar system.
Q2. Or Give a detailed description and comparison of Airy’s and Pratt’s views on Isostasy with illustrations.
Ans. The principle of Isostasy states that the various high and low blocks of the Earth’s crust (like mountains, plateaus, plains) are in a state of gravitational equilibrium, floating on the denser mantle below. Airy and Pratt proposed two different models to explain this balance. Airy’s View: Sir George Airy, in 1855, proposed that the crust has a uniform density but varying thickness. He compared the crustal blocks to wooden blocks of the same density but different lengths floating in water.
- Core Concept: The taller the landform, the deeper it sinks into the mantle, forming “roots.” Mountains have deep roots extending into the mantle, much like the larger part of an iceberg is submerged underwater.
- Principle: “Uniform density, varying thickness.” Taller features like the Himalayas have very deep roots into the mantle, whereas plains and ocean floors have shallow roots. This extra depth of the root compensates for the extra mass of the tall column above.
Pratt’s View:
John Henry Pratt, around the same time (1855), proposed a different model. Contrary to Airy, Pratt believed that the crustal columns do not have varying thickness or depth in the mantle, but rather they have
varying density
.
- Core Concept: There exists a “Level of Compensation” within the crust, above which the weight of all columns is the same. The taller the column, the less dense its material; the shorter the column, the denser its material.
- Principle: “Varying density, uniform depth.” According to him, mountains are made of less dense rocks, while ocean floors are made of denser rocks, so that the pressure exerted by all columns at the level of compensation is equal.
Comparison and Illustrations:
Basis |
Airy’s Model |
Pratt’s Model |
Density |
Uniform | Variable |
Thickness/Depth |
Variable | Uniform (down to the Level of Compensation) |
Key Idea |
Law of Roots | Law of Compensation |
Analogy |
Icebergs of different sizes floating in water. | Pieces of different metals (e.g., iron, lead) of equal weight floating in mercury. |
Illustrations:
(An illustration should be drawn showing Airy’s model on the left, with blocks of the same density but different heights and depths. On the right, Pratt’s model should be shown, with blocks of different densities and heights that end at a uniform level of compensation.)
Conclusion:
In reality, elements of both models are found to be true. On a continental scale, Airy’s “root” theory seems more relevant, especially for large mountain ranges. However, Pratt’s model better explains some features like the contrast between oceanic and continental crust. Modern geophysical studies show that isostasy is a complex process and cannot be fully explained by a single model.
Q3. Explain the Convection Current Theory of mountain building with suitables diagrams.
Ans. Introduction: The Convection Current Theory of mountain building was proposed by Arthur Holmes in 1928-29. This theory posits that convection currents operating in the Earth’s mantle are the primary force behind mountain building (Orogenesis). The theory was a crucial stepping stone in the development of Plate Tectonics. Mechanism of the Theory: According to Holmes, the immense heat from the Earth’s core and the decay of radioactive elements within the mantle cause the mantle rocks (in the asthenosphere) to heat up and become semi-molten.
- Rising Limbs: As the mantle material gets heated, it becomes lighter and rises. These rising currents are called ‘Rising Limbs’ . When these currents reach the base of the crust, they diverge and spread out in opposite directions, exerting a tensional force on the crust. This tension causes the crust to fracture and the plates to move away from each other (divergent boundary). This process occurs at Mid-Oceanic Ridges.
- Falling Limbs: After flowing horizontally, these currents cool down, become denser, and sink back into the mantle. These sinking currents are called ‘Falling Limbs’ . Where two currents converge and descend, they drag the continental or oceanic plates towards each other, causing convergence.
- Orogenesis (Mountain Building): This convergence results in immense compressional forces at the plate margins. If two continental plates collide, the sediments in the geosyncline between them are folded and uplifted, forming Fold Mountains. If an oceanic plate collides with a continental plate, the denser oceanic plate is subducted, leading to the formation of both volcanoes and fold mountains.
Suitable Diagrams:
(A diagram should be drawn showing a cross-section of the Earth’s crust and upper mantle. The diagram must be labelled with:)
- Convection Cells in the Mantle: Showing currents moving in a circular or elliptical path.
- Rising Limb: Under a Mid-Oceanic Ridge, showing plates diverging.
- Falling Limb: At a convergent boundary where plates are colliding.
- Convergent Boundary: Showing the formation of ‘Fold Mountains’ and a ‘Trench’ due to compressional forces.
- Divergent Boundary: Showing the formation of a ‘Mid-Oceanic Ridge’.
Evaluation:
Although Holmes’s original theory was simplistic, it was the first to provide a logical mechanism that could explain both continental drift and mountain building. It became the forerunner of the modern theory of Plate Tectonics, which is now the universally accepted explanation for orogenesis, earthquakes, and volcanic activity.
Q3. Or Critically explain Davisian Model of Cycle of Erosion in detail. Give suitable illustration to support your answer.
Ans. Introduction: The Davisian Model of the Cycle of Erosion, also known as the ‘Geographical Cycle’ , was proposed by the American geographer William Morris Davis in 1899. This model suggests that any landscape evolves through a systematic and predictable sequence over time, passing through three stages: youth, maturity, and old age. Davis’s famous dictum was: “Landscape is a function of structure, process, and stage.” Stages of the Model: Davis assumed that the cycle begins with a rapid uplift of a landmass, followed by a long period of tectonic stability during which only erosion operates.
- Youth:
- This is the initial stage of the cycle. Following uplift, rivers begin to follow the initial slope.
- Rivers flow swiftly and focus on deepening their valleys ( vertical erosion ).
- V-shaped valleys , waterfalls, and rapids are characteristic features of this stage.
- Relief increases, and the divides between valleys are broad and flat.
- Maturity:
- In this stage, rivers begin to widen their valleys ( lateral erosion ).
- The V-shape of the valleys changes to a wider profile, and floodplains start to develop on the valley floors.
- Tributaries become well-integrated into the main river, forming a well-developed drainage network.
- Relief is at its maximum , and the divides become narrow ridges.
- Old Age:
- In this final stage, lateral erosion is dominant, and vertical erosion has nearly ceased.
- The river flows very slowly and meanders across a wide floodplain.
- Extensive floodplains, ox-bow lakes, and natural levees are common.
- The entire landscape is reduced to a nearly flat, low-lying plain, which Davis called a ‘Peneplain’ . Resistant rock remnants may stand out on this plain as ‘Monadnocks’.
Critical Explanation:
While Davis’s model was a landmark in geomorphology, it has been criticized on several grounds:
- Assumption of Tectonic Stability: The model assumes a long period of stability after rapid uplift. In reality, uplift and erosion often occur simultaneously and slowly.
- Neglect of Climate’s Role: The model is primarily based on humid temperate regions and does not adequately address landscape evolution in different climates (e.g., arid or glacial).
- Oversimplification: It presents a linear, inevitable sequence of development, whereas real landscape evolution can be poly-cyclic and interrupted by tectonic or climatic changes.
- Time-Dependence: Later geomorphologists like Walther Penck argued that landscape form depends on the relationship between the rates of uplift and erosion, rather than being time-dependent.
Suitable Illustration:
(A graphical illustration should be drawn. The x-axis should represent ‘Time’ and the y-axis ‘Elevation/Relief’. One curve shows the upper limit (divides) and another the lower limit (valley floor). The distance between them (relief) increases in youth, is maximum in maturity, and minimal in old age. Below each stage, small sketches of characteristic landforms like V-shaped valleys, meanders, and peneplains can be drawn.)
Despite these criticisms, Davis’s model remains a fundamental and valuable pedagogical tool for studying landscape evolution.
Q4. Differentiate ‘Planetary winds’ and ‘Seasonal winds’. Explain three types of planetary winds with the help of an illustration.
Ans. Difference between Planetary Winds and Seasonal Winds:
Basis |
Planetary Winds |
Seasonal Winds |
Definition |
These winds blow consistently in the same direction over vast areas of the globe throughout the year. They are also called permanent winds. | These winds reverse their direction with the change of seasons. |
Cause |
They are formed due to the permanent pressure belts of the Earth (e.g., Equatorial Low, Sub-tropical High). | They are formed due to the differential heating of land and water, which causes seasonal shifts in pressure. |
Area |
They blow over entire continents and oceans across the globe. | They are mainly confined to specific regions, like South and Southeast Asia. |
Example |
Trade Winds, Westerlies, Polar Easterlies. | Monsoon winds of India (summer and winter monsoons). |
Three Types of Planetary Winds:
Planetary winds are governed by the global pressure belts. There are three types:
- Trade Winds: These winds blow from the Sub-tropical High-Pressure Belts (30° N and S) towards the Equatorial Low-Pressure Belt (0°). Due to the Coriolis force, they blow from the northeast in the Northern Hemisphere (Northeast Trades) and from the southeast in the Southern Hemisphere (Southeast Trades).
- Westerlies: These winds blow from the Sub-tropical High-Pressure Belts (30° N and S) towards the Sub-polar Low-Pressure Belts (60° N and S). Under the effect of the Coriolis force, their direction is from southwest to northeast in the Northern Hemisphere and from northwest to southeast in the Southern Hemisphere. They are very strong in the Southern Hemisphere due to the vast expanse of ocean, earning names like ‘Roaring Forties’.
- Polar Easterlies: These winds blow from the Polar High-Pressure Belts (90° N and S) towards the Sub-polar Low-Pressure Belts (60° N and S). They are very cold and dry. Their direction is from the northeast in the Northern Hemisphere and from the southeast in the Southern Hemisphere.
Illustration:
(A circular diagram of the Earth should be drawn, clearly showing the following:)
- Pressure Belts: Equatorial Low (0°), Sub-tropical High (30° N/S), Sub-polar Low (60° N/S), and Polar High (90° N/S).
- Winds:
- Arrows from 30° N towards 0° (coming from NE) – NE Trade Winds .
- Arrows from 30° S towards 0° (coming from SE) – SE Trade Winds .
- Arrows from 30° N towards 60° N (going from SW) – Westerlies .
- Arrows from 30° S towards 60° S (going from NW) – Westerlies .
- Arrows from 90° N towards 60° N (coming from NE) – Polar Easterlies .
- Arrows from 90° S towards 60° S (coming from SE) – Polar Easterlies .
Q4. Or What is condensation? Explain the following terms/processes related to condensation: (a) Hygroscopic nuclei (b) Adiabatic warming and cooling (c) Stability and Instability of the Atmosphere
Ans. Condensation: Condensation is the process by which water vapor (a gas) changes into liquid water. It occurs when air is cooled to its Dew Point , the temperature at which the air becomes saturated with water vapor and cannot hold any more. Condensation is responsible for the formation of clouds, fog, dew, and frost. Terms/Processes related to condensation: (a) Hygroscopic Nuclei: These are microscopic solid or liquid particles present in the atmosphere that attract water vapor and provide a surface for condensation to occur. Without these nuclei, condensation would require extremely high relative humidity (over 200%). Hygroscopic nuclei include dust, smoke, pollen, and salt particles . Salt particles are particularly effective because they are hygroscopic (water-attracting), allowing condensation to begin even before relative humidity reaches 100%. They are essential for the formation of cloud droplets. (b) Adiabatic Warming and Cooling: This refers to the change in temperature of a parcel of air without any exchange of heat with its surroundings. It is caused primarily by changes in air pressure.
- Adiabatic Cooling: When a parcel of air rises, it moves into a region of lower pressure, causing it to expand. This expansion requires energy, which is taken from the internal energy of the air parcel, causing its temperature to decrease . This process is fundamental to cloud formation, as rising air cools to its dew point.
- Adiabatic Warming: When a parcel of air descends, it moves into a region of higher pressure, causing it to be compressed. This compression causes the temperature of the air to increase . This process is often associated with clear skies and stable weather.
(c) Stability and Instability of the Atmosphere:
This refers to the tendency of the atmosphere to either resist or promote vertical motion. It depends on the relationship between the adiabatic rate of an air parcel and the Environmental Lapse Rate (ELR) of the surrounding atmosphere.
- Stability: The atmosphere is considered stable when a rising parcel of air is cooler and denser than the surrounding air and thus tends to sink back to its original position. This occurs when the ELR is less than the adiabatic rate. Stable air spreads horizontally and forms stratiform clouds.
- Instability: The atmosphere is considered unstable when a rising parcel of air is warmer and less dense than the surrounding air and thus continues to rise freely, like smoke in a chimney. This occurs when the ELR is greater than the adiabatic rate. Unstable air leads to vertically developing cumulus clouds, thunderstorms, and stormy weather.
Q5. Explain ‘mid-oceanic ridge’ and ‘ocean basins’. Describe any five mid-oceanic ridges and any five basins of Indian Ocean. Support your answer with appropriate sketch.
Ans. Mid-Oceanic Ridge: A mid-oceanic ridge is a vast underwater mountain range located on the ocean floor. It is formed at constructive or divergent plate boundaries , where two tectonic plates are moving away from each other. This separation allows magma from the mantle to rise, cool, and form new oceanic crust. This process is known as ‘seafloor spreading’. Mid-oceanic ridges are the longest mountain ranges in the world, stretching for about 65,000 kilometers. Ocean Basin: An ocean basin is a large, deep, and relatively flat area of the seafloor that lies between a continental margin and a mid-oceanic ridge. They are composed of abyssal plains, seamounts, and trenches. They cover a huge portion of the Earth’s surface and are primarily covered by thick layers of sediment. Ridges and Basins of the Indian Ocean: Five Ridges:
- Carlsberg Ridge: This is the northern section of the Central Indian Ridge, located in the Arabian Sea.
- Southwest Indian Ridge: This ridge runs south of Africa, forming the junction between the South Atlantic and Indian Oceans.
- Southeast Indian Ridge: This ridge extends from the central Indian Ocean southeastward towards Australia.
- Ninety East Ridge: This is a remarkably long and straight submerged ridge that runs south from the Bay of Bengal along the 90° East longitude. It is considered a hotspot track.
- Chagos-Laccadive Ridge: This is also a hotspot track that forms the Laccadive, Maldives, and Chagos archipelagos.
Five Basins:
- Central Indian Basin: This is the largest basin of the Indian Ocean, located south of India.
- Arabian Basin: Located in the Arabian Sea between the Arabian Peninsula and India.
- Somali Basin: Located to the east of the Horn of Africa (Somalia).
- Mascarene Basin: Located east of Madagascar, between the Mascarene Plateau and the Central Indian Ridge.
- Wharton Basin: Located in the northeastern part of the Indian Ocean, near the Indonesian archipelago.
- Evaporation: In areas of high evaporation, water turns into vapor and escapes, but the salts are left behind, thus increasing the salinity of the surface water. This is dominant in tropical and sub-tropical regions.
- Precipitation: In areas with high rainfall, the addition of fresh water dilutes the seawater and decreases its salinity. The equatorial region has lower salinity despite high temperatures due to heavy rainfall.
- River Inflow: Rivers bring large quantities of fresh water into the oceans. Therefore, salinity is significantly lower in areas near the mouths of major rivers. For example, the Bay of Bengal has lower salinity due to inflow from the Ganga and Brahmaputra rivers.
- Freezing and Melting of Ice: In polar regions, when seawater freezes, the salt is excluded, which increases the salinity of the surrounding unfrozen water. Conversely, when ice melts, it releases fresh water, which decreases salinity.
- Ocean Currents and Winds: Currents redistribute salinity by moving high-salinity water to low-salinity regions and vice versa. Winds can also affect salinity by increasing the rate of evaporation.
- Equatorial Region (~0°-10°): Here, evaporation is high due to high temperatures, but it is outweighed by even higher daily precipitation. As a result, salinity is slightly lower than average (around 34-35‰).
- Sub-tropical Regions (~20°-30° N/S): These zones fall under the high-pressure belts, characterized by clear skies, low rainfall, and a very high rate of evaporation. Consequently, the highest salinity in the oceans (36-37‰ or more) is found in these latitudes. These are known as the ‘zones of high salinity’.
- Temperate Regions (~40°-60° N/S): In these regions, evaporation is lower and precipitation is higher, causing salinity to decrease again .
- Polar Regions (~60°-90° N/S): Here, evaporation is negligible, and large amounts of fresh water are added from melting ice. Therefore, these regions have the lowest salinity .
- Tropical Rainforest:
- Salient Feature: Characterized by the highest biodiversity on Earth and dense, multi-layered vegetation due to year-round high temperatures and heavy rainfall (over 200 cm).
- Tropical Deciduous Forest (Monsoon Forest):
- Salient Feature: Has a distinct dry and wet season , with trees shedding their leaves during the dry season to conserve water.
- Savanna:
- Salient Feature: It is a tropical grassland with widely scattered trees . It also has a distinct wet and dry season and is home to large herbivorous mammals.
- Desert:
- Salient Feature: Extremely low annual rainfall (less than 25 cm) and extreme temperatures (very hot during the day, cold at night). The flora (e.g., cacti) and fauna are adapted to tolerate drought.
- Mediterranean Biome:
- Salient Feature: Characterized by hot, dry summers and mild, wet winters . It supports shrubby, hard-leaved vegetation (called chaparral) adapted to fire.
- Temperate Grassland:
- Salient Feature: Is largely treeless and dominated by grasses. The soil is very fertile, making it ideal for agriculture. Known as Prairies in North America and Steppes in Eurasia.
- Temperate Deciduous Forest:
- Salient Feature: Experiences four distinct seasons (spring, summer, autumn, winter). The trees (like oak, maple) shed their leaves in autumn.
- Taiga or Boreal Forest:
- Salient Feature: It is the world’s largest terrestrial biome, dominated by coniferous trees (like pine, spruce, fir). Winters are long and very cold.
- Tundra:
- Salient Feature: Characterized by permafrost , a permanently frozen sub-surface soil. It is treeless and supports only low-growing vegetation like small shrubs, grasses, and lichens.
- Formation: This is an erosional landform. When sea waves constantly strike the base of a rocky coast, they undercut it, forming a hollow or notch. Over time, this notch enlarges, and the unsupported rock above collapses. The repeated process causes the coast to retreat, forming a steep rock face called a Sea Cliff . At the base of the cliff, a rocky surface, planed off by the waves, is formed. This is called a Wave-cut Platform , which is visible at low tide.
- Illustration: (A diagram showing a steep cliff face by the sea, with a flat, sloping platform at its base, being pounded by waves.)
- Formation: These landforms represent the progressive stages of erosion of a rocky headland.
- Sea Cave: Waves attack weaker parts of a headland (like faults or joints) and hollow them out to form a cave.
- Sea Arch: When erosion continues right through a headland or two caves join back-to-back, a natural arch is formed.
- Stack: Over time, the roof of the arch weakens and collapses, leaving a pillar of rock detached from the coast, which is called a stack.
- Stump: Continued erosion wears down the stack, reducing it to a small rocky remnant that may only be visible at low tide, called a stump.
- Illustration: (A sequential diagram showing a headland being eroded first into a cave, then an arch, then a stack, and finally a stump.)
- Formation: This is a depositional landform. A beach is formed when waves and currents deposit sediment (like sand, shingle, or pebbles) along the shoreline. It typically forms in sheltered parts of the coast, like bays, where wave energy is lower. The size and composition of a beach depend on the nature of the waves, the supply of sediment, and the tidal range.
- Illustration: (A diagram showing a sandy or pebbly slope (the beach) between the sea and the land.)
- Formation: These are also depositional landforms.
- Spit: Where the coastline suddenly changes direction (e.g., at a bay mouth), the longshore drift continues to deposit sediment straight out into the sea. This forms a long, narrow ridge of sand or shingle attached to the land at one end and extending into the sea, called a spit. The end of the spit is often curved inwards by waves, forming a hook.
- Bar: When a spit grows across the mouth of a bay and closes it off completely, it is called a bar. This turns the bay into a lagoon.
- Illustration: (A diagram showing a long finger of sand (a spit) projecting from the coastline into the sea. Another diagram showing a ridge of sand connecting two headlands or sealing a bay (a bar).)
- Description: Found near the equator between approximately 5°-10° N and S latitudes, this climate is typical of the Amazon Basin, Congo Basin, and parts of Southeast Asia. Its defining characteristic is having no dry season .
- Characteristics:
- Precipitation: Rainfall is heavy throughout the year. No month has an average rainfall of less than 60 mm (2.4 inches). Annual rainfall is typically over 250 cm.
- Temperature: Temperatures are uniformly high and consistent throughout the year, with a very low annual and daily temperature range. The average annual temperature is around 27°C.
- Vegetation: This climate supports dense, evergreen tropical rainforests with immense biodiversity.
- Description: This climate is found in the Indian subcontinent, parts of Southeast Asia, West Africa, and northeastern South America. It is an intermediate type between Af and Aw.
- Characteristics:
- Precipitation: It receives heavy annual rainfall similar to Af, but it is seasonally distributed. There is a short dry season , but the rainfall during the wet season is so intense that it compensates for the moisture deficit of the dry season.
- Temperature: Temperatures remain high year-round, but the hottest months often occur just before the rainy season (e.g., April-May).
- Vegetation: It also supports dense forests, but some trees are deciduous, shedding their leaves in the short dry period.
- Description: This climate is found on the poleward side of Af and Am zones, roughly between 10°-20° latitudes, covering large parts of Africa, South America, Australia, and parts of India.
- Characteristics:
- Precipitation: Its most prominent feature is a distinct and long dry season (usually in winter) and a distinct wet season (in summer). Rainfall during the dry season is very low or non-existent.
- Temperature: Temperatures are hot year-round, but the annual temperature range is greater than in the Af climate.
- Vegetation: The long dry season prevents the growth of dense forests. Instead, this climate supports vast grasslands with scattered trees, known as savanna vegetation.
- Description: This is a very rare variant of Aw. The ‘s’ signifies that the dry season occurs in summer, which is an unusual pattern for the tropics (where summer is typically the rainy season).
- Characteristics:
- Precipitation: It has a pronounced dry season, but it occurs during the summer rather than the winter.
- Location: This climate is found in very few locations, such as parts of the Hawaiian Islands and the eastern coast of Sri Lanka. It is often caused by a specific topographic situation (like a rain shadow) that blocks summer monsoon winds.
- North Equatorial Current: This is a warm current that flows from east to west, from the coast of Africa towards the Caribbean Sea. It is driven by the Trade Winds.
- Gulf Stream: This is one of the world’s most famous and powerful warm currents . It originates in the Florida Strait, receiving water from the North Equatorial Current and the Caribbean Sea. It flows northeastward along the eastern coast of North America. Its warm water significantly influences the climate of the eastern US and Western Europe.
- North Atlantic Drift: Near 40°N latitude, the Gulf Stream is deflected eastward under the influence of the Westerlies and flows across the Atlantic towards Europe as the North Atlantic Drift. It is a broad, slow-moving warm current , which keeps the ports of Western Europe, especially the British Isles and Norway, ice-free even in winter.
- Canary Current: As the water of the North Atlantic Drift reaches the coasts of Europe and Africa, it turns south, forming the Canary Current. This is a cold current that flows along the northwest coast of Africa and eventually merges with the North Equatorial Current, thus completing the North Atlantic Gyre.
- South Equatorial Current: This warm current also flows from east to west, driven by the Trade Winds. On striking the coast of Brazil, it splits into two.
- Brazil Current: This is a branch of the South Equatorial Current that flows south along the coast of Brazil. It is a warm current , but not as powerful as the Gulf Stream.
- Antarctic Circumpolar Current / West Wind Drift: In the southern Atlantic, under the influence of the Westerlies, water flows from west to east as a massive current. This is a very large and cold current that connects the Atlantic, Pacific, and Indian Oceans.
- Benguela Current: This is a branch of the Antarctic Circumpolar Current that flows north along the southwestern coast of Africa. It is a cold current . It brings cold, nutrient-rich water to the surface, creating rich fishing grounds. It eventually merges with the South Equatorial Current, completing the South Atlantic Gyre.
- Labrador Current: This is a cold current flowing south from the Arctic Ocean along the coast of Labrador, Canada. Where it meets the warm Gulf Stream near Newfoundland, it creates dense fog and one of the world’s best fishing grounds (the Grand Banks).
- Equatorial Counter Current: This is a weak, warm current that flows from west to east between the North and South Equatorial Currents.
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Appropriate Sketch:
(A line map of the Indian Ocean should be drawn. On this map, the five ridges and five basins described above should be clearly labelled in their approximate locations. Ridges can be shown as thick lines or raised chains, and basins as large, empty areas. For example, the sketch should show the Central Indian Basin south of India, the Arabian Basin near the Arabian peninsula, and the Ninety East Ridge as a straight line along the 90°E longitude. The Y-shaped central ridge system (Carlsberg, SW & SE Indian Ridges) should also be prominently shown.)
Q5. Or Define ‘Salinity’ of ocean water. How is it expressed? Describe five factors affecting the salinity of ocean water. Describe the trend of latitudinal distribution of salinity in the oceans.
Ans. Salinity of Ocean Water: Definition: Salinity is the total amount of dissolved salts in seawater. It is formally defined as the total amount of solid material in grams contained in 1,000 grams (1 kg) of seawater. Expression: Salinity is expressed in ‘parts per thousand’ or ppt , and the symbol used is ‰ . The average salinity of the oceans is about 35‰ , which means there are 35 grams of salt dissolved in every 1 kg of seawater. Five Factors Affecting Salinity:
Latitudinal Distribution of Salinity:
The distribution of surface salinity in the oceans varies with latitude, determined mainly by the balance between evaporation and precipitation:
In summary, salinity is moderate at the equator, highest in the sub-tropics, and progressively decreases towards the poles.
Q6. (i) What are ‘biomes’? List the nine types of biomes giving one salient feature for each.
Ans. Definition of Biome: A biome is a very large ecological area or community on the Earth’s surface, characterized by a specific type of climate, soil, flora (plants), and fauna (animals). It is the largest geographical biotic unit on Earth. The classification of biomes is primarily based on the predominant vegetation type in the area, which in turn is determined by the climate. A biome may contain many different ecosystems. Nine Major Biomes and Their Salient Features:
Q6. (ii) Illustrate and describe briefly any four landforms formed by the work of sea waves.
Ans. Sea waves create a variety of landforms in coastal areas through both erosion and deposition. Four major landforms formed by wave action are as follows: 1. Sea Cliffs and Wave-cut Platforms
2. Sea Cave, Arch, Stack, and Stump
3. Beach
4. Spit and Bar
Q6. (iii) Describe the four subdivisions of tropical rainy climates.
Ans. The tropical rainy climate, identified as Group ‘A’ in the Köppen climate classification system, is characterized by high temperatures throughout the year. In this group, every month has an average temperature above 18°C (64.4°F). Based on the precipitation pattern, this climate is divided into three main (and one minor) subdivisions: 1. Tropical Rainforest Climate (Af):
2. Tropical Monsoon Climate (Am):
3. Tropical Savanna or Wet and Dry Climate (Aw):
4. Tropical Dry Summer Climate (As):
Q6. (iv) Discuss the currents of Atlantic Ocean with illustration.
Ans. The currents of the Atlantic Ocean are organized into two vast, circular systems called Gyres : the North Atlantic Gyre and the South Atlantic Gyre. These currents are driven by prevailing winds, temperature and salinity differences, and the Coriolis force. North Atlantic Ocean Currents (Clockwise Circulation):
South Atlantic Ocean Currents (Counter-Clockwise Circulation):
Other Important Currents:
Illustration:
(A map of the Atlantic Ocean should be drawn. Warm currents (e.g., Gulf Stream, Brazil Current) should be shown with red arrows, and cold currents (e.g., Labrador, Canary, Benguela) with blue arrows. The arrows should be shown forming a clockwise gyre in the Northern Hemisphere and a counter-clockwise gyre in the Southern Hemisphere. All major currents should be labelled with their names.)
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