बर्फ के खिलने के रहस्य को वैज्ञानिक सुलझा सकते हैं

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बर्फ के खिलने के रहस्य को वैज्ञानिक सुलझा सकते हैं

एक 3D प्रतिपादन या अनुकार प्रयोग की अतिरिक्त सतह जो संरक्षित पक्ष पर AACP बनाता है। (छवि क्रेडिट: ली ऑफ, डेविड सेमेरो)। श्रेय: ली ऑफ, डेविड सेमारो

जब बादल बर्फ और भारी गड़गड़ाहट के साथ भाप आती ​​है, तो गोल्फ की गेंदों की तुलना में बड़े तूफान, अधिक हवा या ओले जल्दी से पृथ्वी से टकराएंगे।


एक नया स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के नेतृत्व वाला अध्ययन 10 सितंबर को प्रकाशित हुआ था विज्ञान, इन कीड़ों के लिए भौतिक तंत्र को प्रकट करता है, जो दुनिया में सबसे अधिक हानिकारक तूफानों पर विकसित होता है।

पिछला अनुसंधान सैटेलाइट इमेजरी से पता चलता है कि चरम मौसम की भूमि पर पहुंचने से 30 मिनट या उससे पहले तक उन्हें आसानी से देखा जा सकता है। मौसम विज्ञानी और नए अध्ययन के प्रमुख लेखक मॉर्गन ओ’नील ने कहा, “सवाल यह है कि यह खिलना खराब परिस्थितियों से क्यों जुड़ा है, और यह पहली जगह में कैसा है? यही वह अंतर है जिसे हम भरना शुरू कर रहे हैं।” .

अध्ययन के एक हफ्ते बाद सुपरसेल गरज और तूफान तूफान इडा के शेष भाग में दिखाई दिए, क्योंकि यह संयुक्त राज्य के उत्तर-पूर्व की ओर था।

यह समझना कि कैसे और क्यों शक्तिशाली गरज के रूप में पूर्वानुमानकर्ताओं को समान आसन्न खतरों की पहचान करने और डॉपलर रडार सिस्टम पर भरोसा किए बिना अधिक सटीक चेतावनी प्रदान करने में मदद मिल सकती है, जिसे हवा और ओलों से देखा जा सकता है – और अच्छे दिनों में अंधे धब्बे होंगे। दुनिया के कई हिस्सों में डॉपलर रडार कवरेज नहीं है।

“जब एक भयानक तूफान आता है, तो हम इसे अंतरिक्ष से देख सकते हैं। हम इसे नहीं देख सकते क्योंकि तूफान शीर्ष के नीचे छिपे हुए हैं। हमें शीर्ष को बेहतर ढंग से समझने की जरूरत है,” ओ’नील ने कहा। स्टैनफोर्ड अर्थ स्कूल ऑफ अर्थ, एनर्जी एंड एनवायरनमेंटल साइंस (स्टैनफोर्ड अर्थ) में पृथ्वी प्रणाली विज्ञान के प्रोफेसर।

सुपरसेल तूफान और विस्फोटक अशांति

गरज के साथ वर्षा सबसे अधिक तूफान बनाता है सुपरसेल्स कहलाते हैं, एक दुर्लभ प्रकार का तूफान जिसमें एक घूर्णन अपवर्तन होता है, जो 150 मील प्रति घंटे से अधिक की गति से आकाश में उड़ने में सक्षम होता है, जिसमें उष्णकटिबंधीय में पारंपरिक ढक्कन के माध्यम से छेद करने की पर्याप्त शक्ति होती है, जो हमारे वायुमंडल की सबसे निचली परत है।

कमजोर गरज के दौरान, नम हवा की धाराएँ चपटी हो जाती हैं और ढक्कन तक पहुँचते ही फैल जाती हैं, जिससे निहाई के आकार का बादल बन जाता है जिसे ट्रोफोबस कहा जाता है। एक सुपरसेल थंडरस्टॉर्म ट्रोफोब को वायुमंडल की अगली परत में ऊपर की ओर धकेलता है, जिसे वैज्ञानिक ओवरबर्डन कहते हैं। “यह हमारे वायुमंडल की अगली परत के खिलाफ एक फव्वारे की तरह है,” ओ’नील ने कहा।

जब ऊपरी वायुमंडल में एक तूफान पर हवा चलती है, तो वे कभी-कभी भाप और बर्फ की धाराओं में लात मारते हैं, एक कहानी प्लम बनाते हैं जो समताप मंडल की ओर जाता है, जिसे तकनीकी रूप से एबव-एनविल साइरस प्लम या एएसीपी कहा जाता है।

ऊपर की ओर उठने वाली हवा तेजी से उष्ण कटिबंध की ओर बढ़ती है, जो एक गेंद के समान होती है जो ऊपर चढ़कर नीचे की ओर जाती है। उसी समय, समताप मंडल में गुंबद के ऊपर से हवा बहती है और फिर आश्रय जमीन पर चला जाता है।

आदर्श सुपरसेल थंडरस्टॉर्म के कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करते हुए, ओ’नील और उनके सहयोगियों ने पाया कि इसने 240 मील प्रति घंटे से अधिक के ट्रोफोब में नीचे की ओर हवा के तूफान को ट्रिगर किया। ओ’नील ने कहा, “समताप मंडल से नीचे आने वाली शुष्क हवा और उष्णकटिबंधीय से उठने वाली आर्द्र हवा इस छोटे, पागल-तेज़ जेट में मिलती है। जेट अस्थिर हो जाता है और कुल उथल-पुथल में फट जाता है।” “तूफान के शीर्ष पर ये गति पहले कभी नहीं देखी या कल्पना की गई है।”

हाइड्रोलिक कूद

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से माना है कि ऊपरी वायुमंडल में उठने वाली गीली हवा के शीर्ष वायु प्रवाह को अवरुद्ध या मोड़ने के लिए ठोस अवरोधों के रूप में कार्य कर सकते हैं। यह भी प्रस्तावित किया गया था कि इन शीर्षों पर बहने वाली गीली हवा की लहरें टूट जाएंगी और समताप मंडल में पानी ऊपर उठा देंगी। लेकिन आज तक किसी भी शोध ने यह नहीं बताया है कि सभी टुकड़े एक साथ कैसे फिट होते हैं।

नया मॉडल हाइड्रोलिक जंप नामक एक घटना से फैले तूफानों के साथ-साथ वातावरण में अशांति के विस्फोट का सुझाव देता है। जब तेज गति वाली हवा पहाड़ों पर चलती है और निचले हिस्से में अशांति पैदा करती है, या जब पानी अचानक बांध के स्पिलवे से नीचे बहता है और अचानक झाग में मिल जाता है, तो यही तंत्र फट जाएगा।

लियोनार्डो दा विंसी घटना का अवलोकन किया 1500 के दशक से बहते पानी में, और प्राचीन रोमनों ने जलीय डिजाइनों में हाइड्रोलिक कूद को नियंत्रित करने की कोशिश की हो सकती है। लेकिन अभी तक मौसम विज्ञानियों ने ठोस भूभाग से प्रेरित गतिकी को ही देखा है। नए मॉडलिंग से पता चलता है कि वायुमंडल में द्रव अवरोधों द्वारा एक हाइड्रोलिक कूद को ट्रिगर किया जा सकता है, जो लगभग पूर्ण हवा से बने होते हैं और वे पृथ्वी की सतह से हर सेकंड मील ऊपर आकार बदलते हैं।

सिमुलेशन कूद की शुरुआत इंगित करती है कि आश्चर्यजनक रूप से तीव्र वाष्प समताप मंडल में प्रवेश कर रही है, प्रति सेकंड 7000 किलोग्राम तक। यह पिछले अनुमान से दो से चार गुना ज्यादा है। एक बार जब यह पृथ्वी पर पहुँच जाता है, तो पानी कई दिनों या हफ्तों तक वहाँ रहता है, समताप मंडल में ओजोन को नष्ट कर देता है और पृथ्वी की सतह को गर्म करके पृथ्वी तक पहुँचने वाले सूर्य के प्रकाश की मात्रा और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय में वायुमंडलीय विज्ञान के सह-लेखक ली आरफ ने कहा, “हमारे सिमुलेशन में जो खिलते हैं, पानी समताप मंडल में गहराई तक पहुंचता है।

ओ’नील के अनुसार, नासा का सबसे लंबा अनुसंधान विमान हाल ही में गरज के साथ त्रि-आयामी हवा का निरीक्षण करने में सक्षम है, और अभी तक एएसीपी उत्पादन को करीब से नहीं देखा है। “अब हमारे पास यह सत्यापित करने की तकनीक है कि हमारे मॉडलिंग परिणाम सही हैं,” ओ’नील ने कहा। “यह वास्तव में विज्ञान में एक सुखद जगह है।”


गरज वाले बादलों का आकार तूफान की तीव्रता का अनुमान लगा सकता है


और जानकारी:
सुपरसेल थंडरस्टॉर्म के ऊपर हाइड्रोलिक जंप डायनामिक्स, विज्ञान (२०२१) डीओआई: 10.1126 / Science.abh3857

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय द्वारा प्रस्तुत

उद्धरण: वैज्ञानिक बर्फीले खिलने के रहस्य को सुलझाते हैं जो घातक सुपरसेल तूफानों की भविष्यवाणी कर सकते हैं (2021, 9 सितंबर)

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Source by phys.org

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