महासागर में मिश्रण और विक्षोभ

सेंटीमीटर और उससे कम के पैमाने पर विक्षोभ वह कार्य चुपचाप पूरा करता है जो बड़ी धाराएँ नहीं कर सकतीं: यह घनत्व सतहों पर ऊष्मा, लवण, पोषक तत्वों और संवेग को उत्तेजित करता है और अंततः पूरे महासागर के गहरे उत्क्रमण को बनाए रखता है।

Definition

महासागरीय मिश्रण छोटे पैमाने की विक्षुब्ध गतियों द्वारा ऊष्मा, लवण और संवेग जैसे गुणों का अपरिवर्तनीय स्थानांतरण है, जबकि विक्षोभ अराजक, त्रि-आयामी द्रव गति है जो इस स्थानांतरण को उत्पन्न करती है।

Scope

यह विषय पवन, संवहन और अपरूपण द्वारा विक्षोभ की उत्पत्ति; सतही मिश्रित परत की संरचना और अंतर्ग्रहण; आंतरिक भाग में मुख्य रूप से टूटती हुई आंतरिक तरंगों द्वारा संचालित डायपिकनल (क्रॉस-आइसोपिकनल) मिश्रण; दोहरे-विसरित प्रक्रियाएँ; और महासागर तथा जलवायु मॉडल में मिश्रण का प्राचलीकरण शामिल करता है।

Core questions

• सतही परत और स्तरीकृत आंतरिक भाग में विक्षोभ कौन सी प्रक्रियाएँ उत्पन्न करती हैं?
• विक्षोभ मिश्रित परत की गहराई और गुणों को कैसे निर्धारित करता है?
• डायपिकनल मिश्रण की दर को क्या नियंत्रित करता है जो घने गहरे पानी को सतह पर लौटने की अनुमति देता है?
• मिश्रण, जो अनसुलझे पैमानों पर कार्य करता है, को बड़े पैमाने के महासागर मॉडल में कैसे दर्शाया जा सकता है?

Key theories

अपरूपण अस्थिरता और रिचर्डसन संख्या

स्तरीकृत अपरूपण प्रवाह तब विक्षुब्ध हो जाता है जब वेग अपरूपण का अस्थिरकारी प्रभाव स्तरीकरण के स्थिरकारी प्रभाव को दूर करता है, एक संक्रमण जिसकी भविष्यवाणी कम प्रवणता रिचर्डसन संख्या द्वारा की जाती है।

अगाध मिश्रण की ऊर्जावान

अवलोकित गहरी स्तरीकरण और उत्क्रमण को बनाए रखने के लिए मिश्रण ऊर्जा की वैश्विक आपूर्ति की आवश्यकता होती है, जिसका पता मुख्य रूप से हवाओं और खुरदरी स्थलाकृति पर टूटती आंतरिक ज्वार से लगाया जाता है।

Mechanisms

पवन प्रतिबल और सतही शीतलन संवहन और अपरूपण उत्पन्न करते हैं जो ऊपरी महासागर को लगभग सजातीय परत में मिलाते हैं; आंतरिक भाग में, आंतरिक तरंगें बढ़ती हैं, तीव्र होती हैं और टूटती हैं जहाँ अपरूपण अस्थिरता के लिए रिचर्डसन संख्या पर्याप्त कम हो जाती है, जिससे विक्षोभ के पैच उत्पन्न होते हैं जो घनत्व सतहों पर पानी को मिलाते हैं। संचयी प्रभाव घने गहरे पानी को ऊपर उठाता है और उत्क्रमण परिसंचरण को बंद करता है।

Clinical relevance

मिश्रण सूर्य के प्रकाश वाले सतही जल में पोषक तत्वों की आपूर्ति और इस प्रकार प्राथमिक उत्पादन को निर्धारित करता है, यह नियंत्रित करता है कि महासागर कितनी जल्दी ऊष्मा और कार्बन को अवशोषित करता है, और जलवायु अनुमानों में अनिश्चितता के सबसे बड़े स्रोतों में से एक है क्योंकि इसे हल करने के बजाय प्राचलीकृत किया जाना चाहिए।

History

मंक के 1966 के 'एबिसल रेसिपीज़' ने इस समस्या को सामने रखा कि गहरे महासागर के स्तरीकरण को बनाए रखने के लिए कितने मिश्रण की आवश्यकता है; 1970 के दशक से सूक्ष्मसंरचना माप, जो ट्रेसर-रिलीज़ प्रयोगों और 1998 के मंक-वुन्श ऊर्जावान ढांचे में परिणत हुए, ने मिश्रण को वैश्विक परिसंचरण पर एक केंद्रीय, ऊर्जा-सीमित नियंत्रण के रूप में स्थापित किया।

Key figures

• Walter Munk
• Carl Wunsch
• Lewis Fry Richardson

Seminal works

• thorpe2005
• munkWunsch1998

Frequently asked questions

गहरे महासागर का मिश्रण जलवायु के लिए क्यों मायने रखता है?

मिश्रण ठंडे, घने गहरे पानी को धीरे-धीरे ऊपर लौटने की अनुमति देता है, जिससे वैश्विक उत्क्रमण परिसंचरण बंद हो जाता है जो ऊष्मा और कार्बन को पुनर्वितरित करता है; इसकी दर दृढ़ता से प्रभावित करती है कि महासागर जलवायु परिवर्तन को कैसे नियंत्रित करता है।

महासागरीय मिश्रण के लिए ऊर्जा कहाँ से आती है?

इसका अधिकांश भाग सतह पर बहने वाली हवा से और खुरदरी समुद्री तल स्थलाकृति पर टूटने वाली आंतरिक तरंगों को चलाने वाले ज्वार से आता है, जो बड़े पैमाने की ऊर्जा को छोटे पैमाने के विक्षोभ में परिवर्तित करता है।