समुद्री जल के गुण और थर्मोहेलाइन संरचना
तापमान और लवणता महासागर के मुख्य चर हैं: दबाव के साथ मिलकर वे एक अरेखीय समीकरण के माध्यम से समुद्री जल के घनत्व को निर्धारित करते हैं, और वह घनत्व क्षेत्र जल स्तंभ को स्थिर रूप से स्तरीकृत परतों में व्यवस्थित करता है।
Definition
थर्मोहेलाइन संरचना का तात्पर्य तापमान (थर्मो-) और लवणता (-हेलाइन) द्वारा समुद्री जल की ऊर्ध्वाधर व्यवस्था से है, और परिणामी घनत्व स्तरीकरण से है, जो स्थिरता और विशिष्ट जल राशियों के निर्माण को नियंत्रित करता है।
Scope
यह विषय तापमान, लवणता और दबाव की परिभाषा और माप को शामिल करता है; अवस्था का समीकरण और आधुनिक TEOS-10 थर्मोडायनामिक मानक; संभावित तापमान, संरक्षी तापमान, और घनत्व चर जैसे सिग्मा-टी और तटस्थ घनत्व; और मिश्रित परत, थर्मोक्लाइन, हैलोक्लाइन और पिकनोक्लाइन की परिणामी ऊर्ध्वाधर संरचना।
Core questions
- जल स्तंभ में तापमान, लवणता और घनत्व को कैसे परिभाषित और मापा जाता है?
- समुद्री जल की अवस्था का समीकरण अरेखीय क्यों है, और वह अरेखीयता कौन सी घटनाएँ उत्पन्न करती है?
- मिश्रित परत, थर्मोक्लाइन और पिकनोक्लाइन की गहराई और शक्ति को क्या निर्धारित करता है?
- तापमान-लवणता आरेख जल राशियों की उत्पत्ति और मिश्रण को कैसे प्रकट करते हैं?
Key theories
- अवस्था का अरेखीय समीकरण
- समुद्री जल का घनत्व तापमान, लवणता और दबाव पर अरेखीय रूप से निर्भर करता है, इसलिए समान घनत्व के दो जल पार्सल को मिलाने से सघन जल (कैबलिंग) उत्पन्न हो सकता है और संपीड़्यता तापमान (थर्मोबारिसिटी) के साथ बदलती रहती है।
- स्तरीकरण और स्थिरता
- एक जल स्तंभ स्थिर होता है जब घनत्व गहराई के साथ बढ़ता है; उत्प्लावकता (ब्रंट-वैसाला) आवृत्ति उस स्थिरता को निर्धारित करती है और यह नियंत्रित करती है कि ऊर्ध्वाधर गति और आंतरिक तरंगें कितनी आसानी से बहाल होती हैं।
Mechanisms
सौर तापन सतह को गर्म करता है और ताजे पानी का प्रवाह (वर्षा, वाष्पीकरण, बर्फ का पिघलना और निर्माण) सतह की लवणता को बदलता है, जिससे समुद्र की सतह पर उत्प्लावकता निर्धारित होती है; हवा और संवहन ऊपरी महासागर को लगभग एक समान परत में मिलाते हैं, जिसके नीचे तापमान और लवणता थर्मोक्लाइन और हैलोक्लाइन के माध्यम से गहरे महासागर तक बढ़ती है। अवस्था के समीकरण से गणना किया गया परिणामी घनत्व, स्थैतिक स्थिरता और उस गहराई को निर्धारित करता है जिस तक सतह का पानी डूब सकता है।
Clinical relevance
महासागर की गर्मी और ताजे पानी की मात्रा की गणना करने, चालकता-तापमान-गहराई (CTD) और आर्गो फ्लोट सेंसर से लवणता और घनत्व को कैलिब्रेट करने, और मानवजनित गर्मी को संग्रहीत करने में महासागर की भूमिका को ट्रैक करने के लिए सटीक समुद्री जल थर्मोडायनामिक्स आवश्यक है।
History
बीसवीं सदी के शुरुआती काम में नुडसेन ने अनुमापन द्वारा लवणता निर्धारण को मानकीकृत किया; चालकता पर आधारित व्यावहारिक लवणता पैमाने का अनुसरण 1978 में किया गया, और 2010 में अपनाया गया थर्मोडायनामिक रूप से सुसंगत TEOS-10 मानक ने पहले के सूत्रों को पूर्ण लवणता और संरक्षी तापमान से बदल दिया।
Key figures
- Martin Knudsen
- Bjorn Helland-Hansen
Related topics
Seminal works
- talley2011
- iocTeos2010
Frequently asked questions
- थर्मोक्लाइन क्या है?
- थर्मोक्लाइन महासागर की वह परत है जहाँ तापमान गहराई के साथ तेजी से घटता है, जो गर्म, अच्छी तरह से मिश्रित सतह के पानी को ठंडे गहरे महासागर से अलग करती है।
- आज महासागर की लवणता कैसे मापी जाती है?
- लवणता अब मुख्य रूप से CTD उपकरणों और स्वायत्त फ्लोट्स द्वारा मापी गई विद्युत चालकता, तापमान और दबाव से प्राप्त की जाती है, न कि पुरानी रासायनिक अनुमापन विधियों से।