क्रायोस्फीयर क्या है?

क्रायोस्फीयर क्या है?

क्रायोस्फीयर पृथ्वी की सतह का जमे हुए भाग है। इसमें ग्लेशियर, बर्फ, समुद्री बर्फ, ताजे पानी की बर्फ, पर्माफ्रॉस्ट, बर्फ के टुकड़े और बर्फ की चादरें शामिल हैं। जलमंडल, बादल, वर्षा, और वायुमंडल और महासागरों के परिसंचरण को प्रभावित करके क्रायोस्फीयर वैश्विक जलवायु में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। क्रायोस्फीयर और डिस्लैक्चुलेशन के शब्द क्रायोस्फीयर के विज्ञान को संदर्भित करता है (जैसे ग्लोबल वार्मिंग के कारण वैश्विक बर्फ सामग्री की कमी)।

क्रायोस्फीयर के भौतिक गुण

क्रायोस्फीयर का अस्तित्व दुनिया भर में इसके विशिष्ट स्थान के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, बर्फ और मीठे पानी की बर्फ कई स्थानों पर केवल सर्दियों के मौसम के माध्यम से मौजूद हो सकती है, जबकि कई ग्लेशियर 10, 000 से अधिक वर्षों से जमे हुए हैं। अंटार्कटिका वैश्विक बर्फ की मात्रा के बहुमत का घर है, हालांकि, उत्तरी गोलार्ध सबसे बड़े क्रायोस्फीयर क्षेत्र का घर है। वैश्विक जलवायु परिवर्तन के बारे में जानकारी के लिए जलवायु शोधकर्ता क्रायोस्फीयर की माप पर भरोसा करते हैं।

क्रायोस्फीयर तीन अलग-अलग गुणों के माध्यम से दुनिया की जलवायु को प्रभावित करता है: सतह परावर्तन, तापीय प्रसार और अव्यक्त गर्मी।

सतह परावर्तन

क्रायोस्फीयर का अधिकांश भाग सूर्य के सौर विकिरण को दर्शाता है; इस प्रतिक्रिया को सतह परावर्तन के रूप में जाना जाता है। सतह परावर्तन को परावर्तित और घटना वाले सौर विकिरण के बीच के अंतर से मापा जाता है, जिसे अल्बेडो के रूप में जाना जाता है। दूसरे शब्दों में, एल्बिडो एक विशेष सतह की प्रतिबिंबित शक्ति है। 80% और 90% के बीच अल्बेडो की कुछ उच्च दर, वर्ष-दर-वर्ष बर्फ कवरेज वाले क्षेत्रों में पाए जाते हैं।

शरद ऋतु और वसंत के दौरान, डंडे के पास अल्बेडो की दरें अधिक होती हैं। इस बढ़ी हुई कुछ परावर्तनता को क्लाउड कवरेज द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो इन मौसमों के दौरान विशेष रूप से उच्च होता है। अप्रैल और मई में दुनिया के बर्फ से ढके क्षेत्रों में सौर विकिरण का उच्चतम स्तर है और इसलिए, वैश्विक विकिरण संतुलन पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है।

ऊष्मीय विसरणशीलता

ऊष्मीय विचलन उस दर को संदर्भित करता है जिस पर ऊष्मा किसी विशेष वस्तु के माध्यम से स्थानांतरित हो सकती है। यह घनत्व और गर्मी क्षमता को विभाजित करके निर्धारित किया जाता है। आम शब्दों में, यह भी जाना जाता है कि किसी विशेष वस्तु के "स्पर्श से ठंड" कैसे हो सकती है। गर्मी हवा की तुलना में बर्फ और बर्फ के माध्यम से काफी धीमी यात्रा करती है। इसका मतलब यह है कि बर्फ और बर्फ गर्मी हस्तांतरण से नीचे जमीन और पानी को इन्सुलेट करने में मदद करते हैं। जब बर्फ और बर्फ का आवरण 30 से 40 सेंटीमीटर तक पहुंच जाता है, तो गर्मी और भी धीमी हो जाती है। यह सर्दियों के महीनों के दौरान बर्फ और बर्फ के नीचे सब कुछ रखने के लिए काम करता है और गर्मियों के महीनों के दौरान थोड़ा ठंडा होता है। उष्मीय प्रसार भी जलवायु में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

गुप्त उष्मा

अव्यक्त गर्मी ऊर्जा को संदर्भित करती है जो निरंतर-तापमान स्थितियों में जारी या संग्रहीत होती है। उदाहरण के लिए, बर्फ को पिघलाने के लिए आवश्यक अव्यक्त गर्मी अपेक्षाकृत अधिक होती है। दूसरे शब्दों में, क्रायोस्फीयर में, अव्यक्त गर्मी पानी की स्थिति (गैस से तरल से ठोस तक) को बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा है। बर्फ और बर्फ कवरेज का हीटिंग और शीतलन दुनिया भर में मौसम में बदलाव के लिए योगदान देता है। जैसे ही पृथ्वी की सतह से पानी का वाष्पीकरण होता है, यह वातावरण में नमी बन जाता है। उदाहरण के लिए, यूरेशिया में ग्रीष्म मानसून का मौसम वसंत के दौरान बर्फ और नम मिट्टी की ठंडी विशेषताओं के कारण माना जाता है।

क्रायोस्फीयर के प्रकार

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, क्रायोस्फीयर दुनिया भर के सभी जमे हुए क्षेत्रों को संदर्भित करता है। इसमें शामिल हैं: बर्फ, समुद्री बर्फ, मीठे पानी की बर्फ, जमी हुई जमीन और ग्लेशियर।

हिमपात

हिम क्रायोस्फीयर का दूसरा सबसे बड़ा क्षेत्र बनाता है, जो 18 मिलियन वर्ग मील में फैला हुआ है। इस क्षेत्र का अधिकांश भाग उत्तरी गोलार्ध में है और सर्दियों में 17.9 मिलियन वर्ग मील से लेकर गर्मियों के दौरान सिर्फ 1.46 मिलियन वर्ग मील तक है। उत्तर अमेरिकी बर्फ कवरेज वसंत ऋतु के तापमान में वृद्धि के बावजूद इस सदी के बहुमत से लगभग समान रहा है। हालांकि, यूरेशिया में ऐसा नहीं है, जहां बर्फ की कवरेज कम हुई है।

पिघलते पर्वतीय हिम कवरेज से दुनिया भर के जल और भूजल में सबसे अधिक योगदान होता है। यह समझाने में मदद करता है कि पहाड़ वैश्विक संरक्षित क्षेत्रों का लगभग 40% हिस्सा क्यों बनाते हैं। शोधकर्ताओं को वर्षा के स्तर और हिमपात की मात्रा और समय को प्रभावित करने के लिए वैश्विक जलवायु परिवर्तन की उम्मीद है। यह दुनिया भर में जल प्रबंधन प्रक्रियाओं को प्रभावित करेगा।

समुन्दर की बर्फ

उत्तर और दक्षिण ध्रुवों के पास महासागर के बड़े हिस्से बर्फ में ढंके हुए हैं। दक्षिणी गोलार्ध में, सितंबर में 6.56 मिलियन वर्ग मील और 7.7 मिलियन वर्ग मील के बीच समुद्री बर्फ कवर करती है। फरवरी में, यह संख्या 1.15 मिलियन वर्ग मील तक कम हो सकती है। उत्तरी गोलार्ध में मौसमी भिन्नता इतनी अधिक नहीं है। आर्कटिक क्षेत्र में समुद्री बर्फ 1978 से 1995 तक प्रत्येक 10 वर्षों में लगभग 2.7% की लगातार कमी पर रही है। 1978 से 2012 तक, माप में 3.8% की कमी आई है। हालांकि, अंटार्कटिक क्षेत्र ने हर दशक में लगभग 1.3% की वृद्धि का संकेत दिया है।

मीठे पानी की बर्फ

मीठे पानी की बर्फ नदियों और झीलों में पाई जा सकती है। आमतौर पर, यह एक मौसमी घटना है और आमतौर पर समुद्री बर्फ की तरह साल भर नहीं पाई जाती है। क्योंकि यह बर्फ कवरेज प्रति मौसम में होता है और काफी छोटे क्षेत्र में, जलवायु पर इसका प्रभाव न्यूनतम होता है। हालांकि, वार्षिक बर्फ कवरेज और गोलमाल के रिकॉर्ड वैश्विक जलवायु में परिवर्तन का संकेत दे सकते हैं। यह विशेष रूप से झील बर्फ का सच है। नदी का बर्फ टूटना जलवायु परिवर्तन की जानकारी का एक कम विश्वसनीय स्रोत है क्योंकि यह काफी हद तक जल प्रवाह और आसपास के तापमान में परिवर्तन से प्रभावित है।

जमा हुआ मैदान

जमी हुई जमीन में पमाफ्रोस्ट वाले क्षेत्र शामिल हैं। उत्तरी गोलार्ध में, जमी हुई जमीन लगभग 20.84 मिलियन वर्ग मील के क्षेत्र को कवर करती है। पर्माफ्रॉस्ट के क्षेत्रों को आसानी से मापा नहीं जाता है, लेकिन अनुमान है कि यह उत्तरी गोलार्ध में भूमि क्षेत्र के 20% को कवर करता है।

गर्म मौसम में, जमे हुए जमीन की गहराई को जल विज्ञान और भू-आकृति दोनों घटनाओं को प्रभावित करने के लिए दिखाया गया है। हालांकि, पेमाफ्रोस्ट के प्रभाव की पहचान अभी तक नहीं की जा सकी है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पर्माफ्रॉस्ट में बर्फ़ीली तापमान पर बर्फ और मिट्टी और चट्टानें दोनों होती हैं। पिछले कुछ दशकों में अलास्का के पर्माफ्रॉस्ट के तापमान में 2.4 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि हुई है।

ग्लेशियरों

ग्लेशियर और बर्फ की चादरें क्रायोस्फीयर का हिस्सा मानी जाती हैं। दोनों में बड़े बर्फ के टुकड़े होते हैं जो जमीन के ऊपर बैठते हैं। ये बर्फ के द्रव्यमान पिघल जाते हैं, पतले हो जाते हैं, और जमीन में फैलते ही व्यापक रूप से फैल जाते हैं। दुनिया के ताजे पानी का लगभग 77% बर्फ की चादरों में पाया जाता है। ग्लेशियरों और बर्फ की चादरों में पानी 100, 000 से 1 मिलियन वर्षों तक जमे रह सकते हैं।

शोधकर्ता अभी भी वैश्विक जलवायु परिवर्तन पर ग्लेशियरों के प्रभावों का अध्ययन कर रहे हैं। वर्तमान में, यह माना जाता है कि वैश्विक तापमान पर उनका बहुत कम प्रभाव है। हालांकि, पिछले कुछ दशकों में ग्लेशियर बढ़ी हुई गति से पिघल रहे हैं। अनुमान बताते हैं कि 20 वीं शताब्दी के दौरान, इन पिघलने वाले ग्लेशियरों और बर्फ की चादरों ने समुद्र के स्तर में वृद्धि के 33% से 50% के बीच योगदान दिया है।

जैसे-जैसे ग्लेशियर और बर्फ की चादरें समुद्र तट पर पहुंचती हैं, वे समुद्र में टूटने लगते हैं। इस क्रिया को कैल्विंग कहा जाता है। ग्लेशियरों और बर्फ की चादरों में देखे गए बड़े पैमाने पर नुकसान के लिए कैल्विंग को जिम्मेदार माना जाता है। ग्रीनलैंड की बर्फ की चादर वर्तमान में महत्वपूर्ण नुकसान का सामना कर रही है, हालांकि, अंटार्कटिक बर्फ की चादर बढ़ती रही है। इसके बावजूद, वैज्ञानिक चिंतित रहते हैं कि पश्चिमी अंटार्कटिक बर्फ की चादर समुद्र में गिर जाएगी। इसके टूटने से समुद्र का जल स्तर 19.68 फीट और 22.96 फीट के बीच बढ़ जाएगा, जो दुनिया भर के तटीय समुदायों के लिए महत्वपूर्ण विनाश का कारण बन सकता है।