छवि क्रेडिट: नासा/जेपीएल
पृथ्वी की जलवायु का एक पहलू, जलवाष्प का वितरण, जलवायु परिवर्तन और ओजोन रिक्तीकरण के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है। इसके महत्व को समझने के लिए, नासा के वैज्ञानिक पृथ्वी की सतह से 40 किमी की ऊंचाई तक, जहां हवा पूरी तरह से सूख जाती है, वायुमंडल में जल वाष्प कैसे घूमती है, इसका विस्तृत नक्शा बनाने के लिए विशेष विमान का उपयोग कर रहे हैं। वे यह बताने में सक्षम थे कि कौन सा वाष्प उच्च ऊंचाई पर बनाया गया था और कौन सा वायु धाराओं द्वारा ऊपर ले जाया गया था।
नासा के वैज्ञानिकों ने वायुमंडलीय जल वाष्प, जलवायु परिवर्तन के लिए इसके प्रभाव और ओजोन रिक्तीकरण को समझने के लिए एक नई खिड़की खोली है।
वैज्ञानिकों ने पानी का पहला विस्तृत नक्शा बनाया है जिसमें बादलों के अंदर और बाहर भारी हाइड्रोजन और भारी ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, जो पृथ्वी की सतह से लेकर लगभग 25 मील ऊपर की ओर होते हैं, ताकि पानी समताप मंडल में कैसे जाता है, इसकी गतिशीलता को बेहतर ढंग से समझा जा सके।
पृथ्वी से 10 से 50 किलोमीटर (6 से 25 मील) ऊपर, शुष्क समताप मंडल तक केवल थोड़ी मात्रा में पानी पहुंचता है, इसलिए पानी की मात्रा में कोई भी वृद्धि संभावित रूप से वातावरण के इस हिस्से में कुछ ओजोन-परिरक्षण क्षमता के विनाश का कारण बन सकती है। यह उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों के साथ-साथ मध्य-अक्षांशों पर बड़े ओजोन रिक्तीकरण का उत्पादन कर सकता है।
जल पृथ्वी की जलवायु को आकार देता है। निचले वायुमंडल में इसकी बड़ी मात्रा, क्षोभमंडल, यह नियंत्रित करता है कि ग्रह के माध्यम से कितनी धूप मिलती है, हमारे आसमान में कितना फंस जाता है, और कितना वापस अंतरिक्ष में जाता है। समताप मंडल में उच्चतर, जहां पृथ्वी की अधिकांश ओजोन ढाल हानिकारक पराबैंगनी किरणों से सतह की रक्षा करती है, वहां बहुत कम पानी (सतह की एकाग्रता के .001 से कम) होता है। वैज्ञानिक पूरी तरह से यह नहीं समझ पाए हैं कि इस क्षेत्र में आने से पहले हवा को कैसे सुखाया जाता है।
क्षोभमंडल में, पानी हवा में वाष्प के रूप में, बादलों में तरल बूंदों के रूप में और उच्च ऊंचाई वाले सिरस बादलों में जमे हुए बर्फ के कणों के रूप में मौजूद होता है। चूंकि पृथ्वी के करीब इतना पानी है और कुछ मील ऊपर है, इसलिए यह समझना महत्वपूर्ण है कि पानी कैसे समताप मंडल में प्रवेश करता है और छोड़ देता है। 'समस्थानिक सामग्री', पानी के भारी रूपों द्वारा छोड़े गए प्राकृतिक फिंगरप्रिंट, प्रक्रिया को समझने की कुंजी है। एक आइसोटोप एक तत्व के दो या दो से अधिक रूपों में से एक है जिसमें समान या बहुत निकट से संबंधित रासायनिक गुण और समान परमाणु संख्या होती है, लेकिन विभिन्न परमाणु भार होते हैं। एक उदाहरण है ऑक्सीजन 16 बनाम ऑक्सीजन 18- दोनों ही ऑक्सीजन हैं, लेकिन एक दूसरे से भारी है।
भारी पानी अपने वाष्प से अधिक आसानी से संघनित या जम जाता है, जिससे इसके वितरण की प्रकृति पानी के सामान्य समस्थानिक रूप से कुछ भिन्न हो जाती है। जल वाष्प के समस्थानिक मेकअप का माप वैज्ञानिकों को यह निर्धारित करने में सक्षम बनाता है कि पानी समताप मंडल में कैसे जाता है।
नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी, पासाडेना, कैलिफ़ोर्निया के एक वरिष्ठ शोध वैज्ञानिक डॉ क्रिस्टोफर आर वेबस्टर ने कहा, 'पहली बार, हमारे पास अविश्वसनीय विस्तार से मैप की गई पानी आइसोटोप सामग्री है।' वेबस्टर नए की घोषणा करने वाले वैज्ञानिक पेपर के प्रमुख लेखक हैं जर्नल साइंस में निष्कर्ष। नेशनल सेंटर फॉर एटमॉस्फेरिक रिसर्च, बोल्डर, कोलो के डॉ. एंड्रयू जे. हेम्सफ़ील्ड, सह-लेखक हैं।
पानी के समस्थानिकों को मापना बेहद चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि वे वायुमंडल में कुल पानी के केवल एक छोटे से अंश का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो एक प्रतिशत से भी कम है। जुलाई 2002 में नासा के WB-57F उच्च ऊंचाई वाले जेट विमान में उड़ान भरने वाले एक विमान लेजर इन्फ्रारेड अवशोषण स्पेक्ट्रोमीटर (उपनाम) का उपयोग करके विस्तृत माप किए गए थे। यह नई लेजर तकनीक पानी के समस्थानिकों के मानचित्रण को पर्याप्त संकल्प के साथ सक्षम करती है ताकि शोधकर्ताओं को जल परिवहन और दोनों को समझने में मदद मिल सके। बादलों के विस्तृत सूक्ष्म भौतिकी, वायुमंडलीय संरचना को समझने के लिए प्रमुख पैरामीटर, तूफान विकास और मौसम की भविष्यवाणी।
वेबस्टर ने कहा, 'लेजर तकनीक हमें सभी पानी में पाए जाने वाले विभिन्न प्रकार के आइसोटोप को मापने की क्षमता देती है।' 'आइसोटोपिक फ़िंगरप्रिंट के साथ, हमने पाया कि समताप मंडल के नीचे पाए जाने वाले बर्फ के कण नीचे से ऊपर उठे हुए थे, और कुछ वहाँ जगह में उगाए गए थे।'
डेटा यह समझाने में मदद करता है कि समताप मंडल में प्रवेश करने वाली हवा की जल सामग्री कैसे कम हो जाती है, और यह दर्शाता है कि क्रमिक चढ़ाई और तेजी से ऊपर की ओर गति लंबे क्लाउड सिस्टम (संवहनी मचान) से जुड़ी हुई है, दोनों समताप मंडल की सूखापन स्थापित करने में भूमिका निभाते हैं।
विमान मिशन का उद्देश्य सिरस बादलों से जुड़े गठन, विस्तार और प्रक्रियाओं को समझना था। मिशन ने नासा और अन्य संघीय एजेंसियों के छह विमानों का इस्तेमाल बादलों के ऊपर और नीचे अवलोकन करने के लिए किया। ग्राउंड-आधारित डेटा और उपग्रहों के साथ विमान डेटा को मिलाकर, वैज्ञानिकों के पास पहले की तुलना में बादलों, जल वाष्प और वायुमंडलीय गतिशीलता के बीच संबंधों की बेहतर तस्वीर है। वे नासा द्वारा नियमित रूप से किए गए उपग्रह मापों की बेहतर व्याख्या भी कर सकते हैं।
मिशन को नासा के अर्थ साइंस एंटरप्राइज द्वारा वित्त पोषित किया गया था। उद्यम पृथ्वी को एक एकीकृत प्रणाली के रूप में समझने और अंतरिक्ष के अद्वितीय सुविधाजनक बिंदु का उपयोग करके जलवायु, मौसम और प्राकृतिक खतरों की भविष्यवाणी में सुधार करने के लिए पृथ्वी प्रणाली विज्ञान को लागू करने के लिए समर्पित है। उपनाम के बारे में अधिक जानकारी के लिए देखें: http://laserweb.jpl.nasa.gov।
नासा के बारे में जानकारी के लिए देखें: http://www.nasa.gov।
JPL का प्रबंधन NASA के लिए पासाडेना में कैलिफोर्निया प्रौद्योगिकी संस्थान द्वारा किया जाता है
मूल स्रोत: नासा/जेपीएल न्यूज रिलीज
