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बर्फ़, महासागर और समुद्र स्तर: क्रियाविधियाँ

प्रारंभिक और मुख्यइस पर समसामयिकी: हिममंडल, महासागर और समुद्र स्तर

हिममंडल (cryosphere) पृथ्वी का जमा हुआ भाग है, यानी समुद्री बर्फ़, हिमचादरें, हिमनद, हिम और पर्माफ्रॉस्ट, और इस पर प्रश्न क्रियाविधि के बारे में होते हैं: क्या पिघलता है, पानी कहाँ जाता है, और महासागर ऊष्मा के साथ क्या करता है। 1970 से फँसी अतिरिक्त ऊष्मा का 90 प्रतिशत से अधिक महासागर ने लिया है, और समुद्र स्तर इसलिए बढ़ता है क्योंकि गर्म पानी फैलता है और स्थलीय बर्फ़ पिघलकर उसमें मिलती है; समुद्री बर्फ़ पहले से तैर रही होती है, इसलिए पिघलने पर कुछ नहीं बढ़ाती, पर वह गहरे रंग का पानी खोल देती है जो अधिक धूप सोखता है। वैश्विक औसत समुद्र स्तर 1901 और 2018 के बीच लगभग 20 cm बढ़ा, और इसकी दर लगभग तिगुनी हो गई है, बीसवीं सदी के आरंभ में 1.3 mm प्रति वर्ष से 2006 से 2018 में 3.7 mm प्रति वर्ष तक। वही कार्बन डाइऑक्साइड समुद्री जल में घुलकर उद्योग के आरंभ से उसका pH लगभग 0.1 घटा चुकी है; यह समुद्री अम्लीकरण (ocean acidification) है, जो तापमान का नहीं बल्कि रसायन का विषय है।

1971 से 2018 तक समुद्र स्तर वृद्धि कहाँ से आई

SourceShareWhat drives it
Thermal expansionabout 50 per centwarm water takes more room
Glaciersabout 22 per centmountain ice melting into rivers and the sea
Ice sheets, Greenland and Antarcticaabout 20 per centmelt and faster flow of the sheets into the sea
Land water storageabout 8 per centgroundwater pumped out and ending in the sea
अब तक की आधी वृद्धि स्वयं पानी के फैलने से है; हिमचादरें अभी सबसे छोटा हिस्सा हैं और आगे चलकर सबसे बड़ा जोखिम।Source: IPCC Sixth Assessment Report, Working Group I
  • 1971 से 2018 तक समुद्र स्तर वृद्धि कहाँ से आई: गर्म होते पानी का तापीय प्रसार (thermal expansion) लगभग आधा, हिमनद लगभग पाँचवाँ भाग, ग्रीनलैंड और अंटार्कटिक हिमचादरें लगभग पाँचवाँ भाग, और शेष भूजल दोहन से स्थल से हटा पानी, जैसा चित्र में है। हिमचादरें अनिश्चित कारक हैं: उनमें दसियों मीटर के बराबर पानी है, और उनका क्षय तेज़ हुआ है।
  • समुद्री बर्फ़ बनाम स्थलीय बर्फ़: आर्कटिक समुद्री बर्फ़ हर सितंबर अपने वार्षिक न्यूनतम पर पहुँचती है और 1979 में उपग्रहों से निगरानी शुरू होने के बाद से प्रति दशक लगभग 12 प्रतिशत सिकुड़ी है; अंटार्कटिका की समुद्री बर्फ़ हिमचादर वाले एक महाद्वीप को घेरे रहती है, और समुद्र स्तर के लिए समुद्री बर्फ़ नहीं बल्कि हिमचादर मायने रखती है। हिम और बर्फ़ धूप को परावर्तित करते हैं, इसलिए उनका क्षय एक फ़ीडबैक है, हिम एल्बिडो प्रभाव (ice albedo effect)।
  • अम्लीकरण: कार्बन डाइऑक्साइड और पानी मिलकर कार्बोनिक अम्ल बनाते हैं, जो हाइड्रोजन आयन छोड़ता है और कार्बोनेट आयनों को खपा देता है, इसलिए प्रवाल, सीपी वाले जीवों और प्लवकों को कैल्शियम कार्बोनेट के कवच बनाना कठिन लगता है; pH में 0.1 की गिरावट अम्लता में लगभग 30 प्रतिशत की वृद्धि है, क्योंकि यह पैमाना लघुगणकीय है। समुद्री ऊष्ण लहर (marine heatwave) कम से कम पाँच दिनों की वह अवधि है जिसमें समुद्र सतह का तापमान उस ऋतु के सबसे गर्म दसवें भाग में हो, और हिंद महासागर सबसे तेज़ी से गर्म होने वालों में है।
  • हिमालय, यानी तीसरा ध्रुव (Third Pole), ध्रुवों के बाहर सबसे अधिक बर्फ़ रखता है: भारतीय हिमालय के लगभग 10,000 हिमनद सिंधु, गंगा और ब्रह्मपुत्र को पोषित करते हैं, और अंतरराष्ट्रीय एकीकृत पर्वतीय विकास केंद्र (ICIMOD) के आकलन पाते हैं कि क्षय हर दशक तेज़ हो रहा है, और 1.5°C से 2°C पर भी 2100 तक बर्फ़ का एक तिहाई से आधा भाग जा चुका होगा। पीछे हटता हिमनद ढीले हिमोढ़ (moraine) की दीवार के पीछे एक झील छोड़ जाता है, और जब वह दीवार टूटती है तो हिमनद झील विस्फोट बाढ़ (glacial lake outburst flood) आती है; हिमनद झील जोखिम वाले विषय में भारत का एटलस और मानदंड हैं।
  • पर्माफ्रॉस्ट (permafrost), यानी कम से कम दो वर्ष से जमी भूमि, वायु में अभी मौजूद कार्बन का लगभग दोगुना कार्बन रखती है; इसका पिघलना कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन छोड़ता है और पहाड़ी ढलानों को ढीला करता है, और यही वह क्रियाविधि है जिसका वर्णन हिमालयी हिमनदों के पीछे हटने वाला विषय करता है।

मुख्य परीक्षा: भारत का जोखिम एक ही पानी के दोनों छोरों पर है: 7,500 km का तट और समुद्र स्तर पर बसे मुंबई और कोलकाता जैसे शहर, और उन झीलों के नीचे की पहाड़ी घाटियाँ जो एक पीढ़ी पहले थीं ही नहीं, इसलिए अनुकूलन का अर्थ है तटीय नियोजन और हिमनद झील निगरानी एक साथ, और दोनों का खर्च एक ही बजट से।

UPSC पूछ चुका है

  • Mains 2023: IPCC (जलवायु परिवर्तन पर अंतरसरकारी पैनल) द्वारा अनुमानित समुद्र स्तर वृद्धि का भारत और हिंद महासागर क्षेत्र पर प्रभाव
  • Mains 2021: पिघलती आर्कटिक समुद्री बर्फ़ और अंटार्कटिक बर्फ़ मौसम और मानव गतिविधि को किस तरह अलग अलग प्रभावित करती हैं
  • Mains 2020: हिमालयी हिमनदों का पिघलना भारत के जल संसाधनों को कैसे प्रभावित करता है

यह भी देखें: हिमालयी हिमनदों का पीछे हटना · Glacial lake risk in India · अगस्त 2026 की नेपाल बाढ़ · समुद्रों के लिए INCOIS के अल नीनो बुलेटिन · Coral reefs of India · Disasters: the notified calamities and the warning chain · The IPCC and the numbers a climate question uses

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