ज्वार के पानी के ग्लेशियरों की बर्फ के अंदर गहरे फंसे दबाव वाले बुलबुले इन विशाल संरचनाओं द्वारा पिघले पानी को छोड़ने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह अमेरिका के वैज्ञानिकों का निष्कर्ष है जिनका नेतृत्व किया गया था मेगन वेंग्रोव ओरेगॉन स्टेट यूनिवर्सिटी में। टीम का कहना है कि इसके निष्कर्षों से शोधकर्ताओं को भविष्य में ग्लेशियरों के पिघलने की भविष्यवाणी आज की तुलना में कहीं अधिक सटीक रूप से करने में मदद मिलेगी।
जलवायु परिवर्तन के परिणामस्वरूप, कई ग्लेशियर लगातार पीछे हट रहे हैं। इनमें ज्वार के पानी के ग्लेशियर शामिल हैं, जो उच्च अक्षांशों पर पाए जाते हैं जहां तापमान इतना ठंडा होता है कि बर्फ सीधे समुद्र में प्रवाहित हो सके।
आज, ग्लेशियोलॉजिस्ट समझते हैं कि यह नुकसान बर्फ के पिघलने, ग्लेशियर के प्रवाह और समुद्री परिसंचरण के बीच प्रतिक्रिया से तेज हो रहा है। लेकिन जब इन प्रभावों को उनके मॉडल में शामिल किया जाता है, तब भी गणना लगातार पिघलने की दर को कम आंकती है।
फूटते बुलबुले
जैसा कि वेंग्रोव बताते हैं, “हम मानते हैं कि ज्वार के पानी के ग्लेशियरों के पिघलने के तरीके से संबंधित कई महत्वपूर्ण भौतिक तंत्र हैं जो इन मॉडलों से गायब हैं। उनमें से एक बुलबुले का फूटना और बढ़ना हो सकता है”। यह विचार पहली बार 2015 में सामने आया, जब एरिन पेटिटओरेगॉन राज्य में भी, उन्होंने देखा कि फंसे हुए हवा के बुलबुले के निकलने से ग्लेशियर के पिघलने का प्रभाव कैसे पड़ता है।
ये बुलबुले ग्लेशियरों के ऊपर गिरने वाले बर्फ के टुकड़ों के बीच अंतराल में बनते हैं। ये बुलबुले नवगठित बर्फ के आयतन का लगभग 10% बनाते हैं। फिर ताजी बर्फ जमा होने पर वे संकुचित हो जाते हैं, अंततः ग्लेशियर के नीचे डूबते हुए 20 वायुमंडल तक के दबाव तक पहुँच जाते हैं।
वेनग्रोव बताते हैं कि जब हवा अंततः निकलती है तो इस दबाव का नाटकीय प्रभाव होता है: "पेटिट ने पाया कि एक बार जब ज्वार का पानी ग्लेशियर समुद्र में पहुंचता है, तो बर्फ पिघलने पर पॉपिंग ध्वनियां बनाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि समुद्री जल और आंतरिक बुलबुले के दबाव के बीच दबाव के अंतर के कारण बर्फ में घिरे बुलबुले पानी में फूट जाते हैं।
अशांत मिश्रण
यह ज्ञात है कि तरल पदार्थ एक साथ कैसे मिश्रित होते हैं, इस पर बुलबुले का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है - उदाहरण के लिए, औद्योगिक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला को प्रभावित करना। वेंग्रोव के अनुसार, यह प्रभाव ग्लेशियर के पिघलने के लिए कम प्रासंगिक नहीं होना चाहिए, जिसमें गर्म समुद्री जल के साथ ठंडे पिघले पानी का मिश्रण शामिल है। हालाँकि, अब तक, ग्लेशियर के पिघलने पर बुलबुले के प्रभाव पर बमुश्किल ही विचार किया गया था।
पेटिट की खोज के आधार पर, वेन्ग्रोव, पेटिट और उनके सहयोगियों ने बहु-विषयक परिप्रेक्ष्य से प्रभाव का अध्ययन किया है: ग्लेशियोलॉजी, समुद्र विज्ञान, और वेन्ग्रोव की द्रव यांत्रिकी की अपनी विशेषता सहित क्षेत्रों को कवर किया गया है।
वेन्ग्रोव बताते हैं, "हमारे अध्ययन ने वास्तविक ग्लेशियर बर्फ के पिघलने से सटे जल स्तंभ वेग और अशांति को मापा, जो पहले कभी नहीं किया गया था।" "हमने अपने परिणामों की तुलना स्पष्ट, बुलबुला-मुक्त बर्फ के साथ प्रयोगों के दूसरे सेट से की, ताकि यह पता लगाया जा सके कि पिछले पिघले हुए प्रयोगों को कैसे निष्पादित किया गया था।"
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अपने मॉडल में बुलबुले फोड़ने को शामिल करके, टीम पिछले अध्ययनों की तुलना में ज्वार के पानी के ग्लेशियरों के पिघलने का कहीं अधिक बारीकी से वर्णन करने में सक्षम थी। वेन्ग्रोव कहते हैं, "प्रयोगशाला सेटिंग में, हमने पाया कि ग्लेशियर की बर्फ साफ बुलबुला-मुक्त बर्फ की तुलना में 2.25 गुना तेजी से पिघलती है।" "हमने यह भी देखा कि ग्लेशियर की बर्फ साफ बर्फ की तुलना में 20 गुना अधिक गतिज ऊर्जा और छह गुना अधिक अशांत गतिज ऊर्जा पैदा करती है।"
इन अवलोकनों के आधार पर, शोधकर्ताओं ने एक नया मॉडल विकसित किया जिसमें बुलबुले के पिघलने की प्रक्रिया में योगदान करने वाली ऊर्जा की मात्रा शामिल है, जब वे फूटते हैं और फिर समुद्र की सतह पर आते हैं। उन्होंने यह भी विचार किया कि यह ऊर्जा बुलबुले और पानी के दबाव दोनों के साथ कैसे बदलती है।
वेंग्रोव की टीम को उम्मीद है कि उनका काम भविष्य के अध्ययनों को प्रोत्साहित करेगा जो ज्वार के पानी के ग्लेशियरों के पिघलने का मॉडल आज की तुलना में कहीं अधिक सटीक रूप से प्रस्तुत करेगा। सफल होने पर, यह वैज्ञानिकों को महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करेगा जिससे आने वाले दशकों में पृथ्वी के महासागरों और वायुमंडल में वैश्विक स्तर पर होने वाले परिवर्तनों की बेहतर समझ हो सकेगी।
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- स्रोत: https://physicsworld.com/a/bursting-bubbles-accelerate-melting-of-tidewater-glaciers/
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