सतह आधारित भूजल माप में नई सफलता

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सतह आधारित भूजल माप में नई सफलता

क्रेडिट: CC0 पब्लिक डोमेन

उपकरणों और डेटा मॉडलिंग में हालिया सफलताओं के आधार पर, भूविज्ञान विभाग और आरहूस विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग के शोधकर्ताओं ने सतह से भूजल को सटीक रूप से मापने के लिए एक प्रभावी तकनीक विकसित करने के लिए सहयोग किया है।


नई तकनीक एनएमआर-आधारित (परमाणु चुंबकीय अनुनाद) माप का उपयोग करके अब तक संभव की तुलना में बहुत अधिक स्वच्छ संकेत भेजती है, और यह शोधकर्ताओं को दुर्गम क्षेत्रों में भी, उपसतह के हाइड्रोजियोलॉजिकल और भूवैज्ञानिक संरचना का विस्तृत नक्शा बनाने में सक्षम बनाता है।

शोध अभी प्रकाशित हुआ है भूभौतिकीय अनुसंधान पत्र.

“इस नई तकनीक का उपयोग करते हुए, एनएमआर माप अब एक सस्ता, तेज़ और सबसे बढ़कर, भूजल प्रणालियों के मानचित्रण और विशेषता के लिए बहुत सटीक उपकरण है। पूरी दुनिया में भूजल के साथ समस्याएं हैं, और वास्तव में अच्छी खबर यह है कि, इस उपकरण का उपयोग करना भूविज्ञान विभाग के सहायक प्रोफेसर डेनिस ग्रोमबैकर कहते हैं, “हम भूजल का बेहतर नक्शा बना सकते हैं और इस तरह इसकी बेहतर देखभाल कर सकते हैं।”

भूजल कई अरबों लोगों के लिए मीठे पानी का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, लेकिन जलवायु परिवर्तन, प्रदूषण और अति-दोहन भूजल स्रोत के रूप में उपयुक्त क्षेत्रों को खोजना और अधिक कठिन बना रहे हैं।

एनएमआर माप आज उपलब्ध एकमात्र तकनीक है जो मिट्टी की जल सामग्री और छिद्र गुणों के प्रत्यक्ष गैर-आक्रामक माप को सक्षम बनाता है।

एनएमआर परमाणु चुंबकीय अनुनाद के लिए छोटा है और संक्षेप में इसका मतलब है कि हम सतह पर मानव निर्मित चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके उपसतह में पानी के अणुओं में हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रभावित करते हैं।

हाइड्रोजन परमाणुओं में एक परमाणु स्पिन होता है, जो सिद्धांत रूप में, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के साथ या तो क्षेत्र के साथ या उसके विरुद्ध संरेखित होता है – ठीक छोटे चुम्बकों की तरह। कृत्रिम रूप से बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र से एक नाड़ी हाइड्रोजन परमाणुओं की स्पिन दिशा को बदल देती है, और जब नाड़ी फीकी पड़ जाती है, तो परमाणु उस दिशा में वापस आ जाते हैं जो उनके पास पहले थी। यह पुनर्संरेखण एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उत्सर्जन करता है जिसे मापा जा सकता है।

एनएमआर माप में एक नुकसान है, हालांकि, उस पृष्ठभूमि में बिजली ग्रिड से शोर, उदाहरण के लिए, संकेतों में हस्तक्षेप कर सकता है, और इससे पुनर्संरेखण में बहुत कमजोर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को मापना बहुत मुश्किल हो सकता है।

मोटे तौर पर, शोधकर्ता मोटरहेड रॉक कॉन्सर्ट में दर्शकों के बीच कानाफूसी जैसी आवाज की तलाश कर रहे हैं, और यहीं से डेटा ट्रांसमिशन और मॉडलिंग के क्षेत्र में नई प्रौद्योगिकियां चलन में आती हैं।

“हम माइक्रोफ़ोन को उस विशिष्ट ध्वनि स्रोत की ओर निर्देशित कर सकते हैं जिसे हम सुनना चाहते हैं, और कई समान दालों के माध्यम से मिट्टी में हाइड्रोजन परमाणुओं से एक स्पष्ट संकेत लगभग ‘बल’ देते हैं। कंप्यूटर हमें प्राप्त होने वाले सिग्नल को एक साथ जोड़ सकता है डेटा मॉडलिंग का उपयोग करके मूल सिग्नल का सटीक पुनरुत्पादन,” इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर जैकब जुल लार्सन कहते हैं।

अनुसंधान दल नई तकनीक को भूजल मॉडलिंग में एक सफलता के रूप में देखता है, और दुनिया भर में भूजल के मानचित्रण के लिए एक त्वरित, स्थिर, विश्वसनीय और सस्ता विकल्प के रूप में देखता है।

अनुसंधान का नेतृत्व इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर जैकब जुल लार्सन द्वारा किया जा रहा है और समर्थन डीकेके 5.9 मिलियन के स्वतंत्र अनुसंधान कोष डेनमार्क से अनुदान से है।


ताजा भूजल अपतटीय माल्टीज़ द्वीप समूह के मजबूत संकेत


अधिक जानकारी:
डी. ग्रोमबैकर एट अल, भूजल के मानचित्रण के लिए स्थिर-राज्य सतह एनएमआर, भूभौतिकीय अनुसंधान पत्र (2021)। डीओआई: 10.1029/2021GL095381

आरहूस विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: सतह आधारित भूजल मापन में नई सफलता (2021, 24 नवंबर) 25 नवंबर 2021 को https://phys.org/news/2021-11-breakthrough-surface-based-groundwater.html से प्राप्त की गई

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