Eddy pumping
এডি পাম্পিং হল সমুদ্রে মেসোস্কেল এডি-প্ররোচিত উল্লম্ব গতির একটি উপাদান। এটি একটি ভৌত প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে একটি এডির ঘূর্ণন শক্তির বৈচিত্র্য থেকে উল্লম্ব গতি তৈরি করা হয়। সাইক্লোনিক (অ্যান্টিসাইক্লোনিক) প্রান্তগুলি প্রাথমিকভাবে উত্তর গোলার্ধে এবং দক্ষিণ গোলার্ধে বিপরীত দিকে উত্থানের (ডাউনওয়েলিং) দিকে পরিচালিত করে। এটি সমুদ্রের জৈবিক এবং জৈব-ভূ-রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি যেমন শৈবালের ফুল এবং কার্বন চক্রকে চালিত করার একটি মূল প্রক্রিয়া। এডিজ পদ্ধতির একটি পুনর্বিন্যাসকারী প্রভাব রয়েছে, যার অর্থ তারা বিভিন্ন ঘনত্বের স্তরে জলকে সংগঠিত করার প্রবণতা রাখে। এই স্তরগুলি আইসোপাইকনাল নামক পৃষ্ঠ দ্বারা পৃথক করা হয়। মিশ্র স্তরটির পুনর্বিন্যাস বড় অনুভূমিক ঘনত্বের ঢালযুক্ত অঞ্চলে সবচেয়ে শক্তিশালী, যা "ফ্রন্ট" নামেও পরিচিত, যেখানে ভূ-ক্রান্তীয় শিয়ার এবং সম্ভাব্য শক্তি একটি শক্তির উৎস প্রদান করে যা থেকে ব্যারোক্লিনিক এবং প্রতিসম অস্থিরতা বৃদ্ধি পেতে পারে। মিশ্র স্তরের নীচে, দ্রুত ঘনত্ব পরিবর্তনের একটি অঞ্চল (বা পাইকনোকলাইন) উল্লম্ব পরিবহনে বাধা সৃষ্টি করে উপরের এবং নীচের জলকে পৃথক করে। এডি পাম্পিং হল মেসোস্কেল এডি-প্ররোচিত উল্লম্ব গতির একটি উপাদান। এই ধরনের উল্লম্ব গতি পাইক্নোক্লাইন বিকৃতির কারণে ঘটে। এটি ধরে নিয়ে ধারণা করা যেতে পারে যে সমুদ্রের জলের একটি ঘনত্বের পৃষ্ঠ রয়েছে যার গড় গভীরতা সময় এবং স্থানের সাথে গড়। এই পৃষ্ঠটি ইউফোটিক জোনের সাথে সম্পর্কিত উপরের মহাসাগরকে নিম্ন, গভীর মহাসাগর থেকে পৃথক করে। যখন একটি এডি এর মধ্য দিয়ে যায়, তখন এই ধরনের ঘনত্বের পৃষ্ঠ বিকৃত হয়। একটি এডি-র জীবনকালের পর্যায়গুলির উপর নির্ভর করে এটি বিভিন্ন দিকে উল্লম্ব বিশৃঙ্খলা তৈরি করবে। এডি জীবনকাল গঠন, বিবর্তন এবং ধ্বংসের মধ্যে বিভক্ত। এডি-পাম্পিং বিশৃঙ্খলা তিন ধরনের হয়ঃ ঘূর্ণিঝড় অ্যান্টিসাইক্লোন মোড-ওয়াটার এডিজ এডি-সেন্ট্রিক পদ্ধতি-ওয়াটার এডিজের একটি জটিল ঘনত্ব কাঠামো রয়েছে। তাদের আকৃতির কারণে, সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতার উপর ভিত্তি করে একটি এডি-কেন্দ্রিক (এডির মূলের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে) বিশ্লেষণে এগুলিকে নিয়মিত অ্যান্টিসাইক্লোন থেকে আলাদা করা যায় না। যাইহোক, মোড-ওয়াটার এডিজের ইউফোটিক জোনে এডি পাম্পিং প্ররোচিত উল্লম্ব গতি ঘূর্ণিঝড়ের সাথে তুলনীয়। এই কারণে, শুধুমাত্র এডি-পাম্পিং বিশৃঙ্খলার ঘূর্ণিঝড় এবং অ্যান্টিসাইক্লোনিক প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করা হয়েছে। সমুদ্র-পৃষ্ঠ স্তরের উপর ভিত্তি করে ধারণাগত ব্যাখ্যা এই পদ্ধতির একটি স্বজ্ঞাত বর্ণনাকে সমুদ্র-পৃষ্ঠ স্তরের উপর ভিত্তি করে এডি-কেন্দ্রিক-বিশ্লেষণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। উত্তর গোলার্ধে, ঘূর্ণিঝড় প্রান্তগুলিতে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘূর্ণন করিওলিস প্রভাবের কারণে অনুভূমিক পৃষ্ঠ স্রোতের বিচ্যুতি তৈরি করে, যার ফলে জলের পৃষ্ঠ আর্দ্র হয়ে যায়। ভূপৃষ্ঠের উচ্চতার অসামঞ্জস্যতা পূরণের জন্য, আইসোপাইকনাল পৃষ্ঠগুলি ইউফোটিক জোনের দিকে উন্নীত করা হয় এবং গভীর সমুদ্র, পুষ্টি সমৃদ্ধ জলের সংমিশ্রণ ঘটতে পারে। শারীরিক ব্যাখ্যা ধারণাগতভাবে, এডি পাম্পিং এডিগুলির অভ্যন্তরে উল্লম্ব গতিকে এডি আপেক্ষিক ভোর্টিসিটির সাময়িক পরিবর্তনের সাথে যুক্ত করে। ভর্টিসিটির পরিবর্তনের ফলে সৃষ্ট উল্লম্ব গতি এডি-র কেন্দ্রে থাকা জলের বৈশিষ্ট্যগুলি থেকে বোঝা যায়। ঘূর্ণিঝড় প্রান্তগুলি উত্তর (দক্ষিণ) গোলার্ধে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে (ঘড়ির কাঁটার দিকে) ঘোরে এবং এর একটি শীতল কেন্দ্র থাকে। অ্যান্টিসাইক্লোনিক প্রান্তগুলি উত্তর (দক্ষিণ) গোলার্ধে ঘড়ির কাঁটার দিকে (ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে) ঘোরে এবং এর একটি উষ্ণ কেন্দ্র থাকে। এডি কোর এবং পার্শ্ববর্তী জলের মধ্যে তাপমাত্রা এবং লবণাক্ততার পার্থক্য উল্লম্ব গতি চালানোর মূল উপাদান। অনুভূমিক দিকে প্রসারিত হওয়ার সময়, ঘূর্ণিঝড় এবং অ্যান্টিসাইক্লোনগুলি এই তাপমাত্রা এবং লবণাক্ততার অসামঞ্জস্য দ্বারা প্ররোচিত হয়ে যথাক্রমে পাইক্নোক্লাইনকে উপরের দিকে এবং নীচের দিকে "বাঁকিয়ে" দেয়। এডি-র অভ্যন্তরে ঘনত্বের পৃষ্ঠের উল্লম্ব বিশৃঙ্খলার পরিমাণ (সমুদ্রের গড় ঘনত্বের পৃষ্ঠের তুলনায়) এডি-র ঘূর্ণন শক্তির (আপেক্ষিক ভোর্টিসিটি) পরিবর্তন দ্বারা নির্ধারিত হয়। ঘনত্ব সংরক্ষণ সমীকরণে অনুভূমিক সংযোজনকে উপেক্ষা করলে, ভোর্টিসিটির পরিবর্তনের কারণে ঘনত্বের পরিবর্তন সরাসরি উল্লম্ব পরিবহনের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। এই ধারণাটি সম্পূর্ণরূপে বৃত্তাকার প্রবাহের বৈচিত্র্যের সাথে সামঞ্জস্য রেখে এডি কেন্দ্রে ঘটে যাওয়া উল্লম্ব গতির ধারণার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই ধরনের পদ্ধতির মাধ্যমে এডি পাম্পিং ঘূর্ণিঝড় প্রান্তগুলিতে ঠান্ডা, পুষ্টি সমৃদ্ধ গভীর জলের উত্থান এবং অ্যান্টিসাইক্লোনিক প্রান্তগুলিতে উষ্ণ, পুষ্টির অভাব, পৃষ্ঠের জলের পতন ঘটায়। জীবনকালের পর্যায়ের উপর নির্ভরতা সময়ের সাথে সাথে গতিশক্তি অপচয়ের কারণে দুর্বল হয়ে পড়ে। এডিগুলি তৈরি এবং তীব্র হওয়ার সাথে সাথে উপরে উল্লিখিত প্রক্রিয়াগুলি শক্তিশালী হবে এবং আপেক্ষিক ভোর্টিসিটি বৃদ্ধির সাথে সাথে আইসোপাইকনাল পৃষ্ঠের বিশৃঙ্খলা সৃষ্টি করে, পাইক্নোক্লাইন বিকৃত হয়। অন্যদিকে, যখন এডিগুলি বৃদ্ধ হয়ে যায় এবং কম গতিশক্তি বহন করে, তখন তাদের ভর্টিসিটি হ্রাস পায় এবং এডি ধ্বংসের দিকে পরিচালিত করে। এই ধরনের প্রক্রিয়া এডি গঠন এবং তীব্রতার বিরোধিতা করে, কারণ এডি-প্ররোচিত বিকৃতির আগে পাইক্নোক্লাইন তার মূল অবস্থানে ফিরে আসবে। এর অর্থ হল যে, পাইক্নোক্লাইন অ্যান্টিসাইক্লোনে উত্থিত হবে এবং ঘূর্ণিঝড়ে সংকুচিত হবে, যার ফলে যথাক্রমে ঊর্ধ্বমুখী এবং নিম্নমুখী হবে। এডি পাম্পিং বৈশিষ্ট্য ঘূর্ণিঝড় এবং অ্যান্টিসাইক্লোনিক প্রান্তগুলিতে উল্লম্ব গতির দিকটি গোলার্ধ থেকে স্বাধীন। এডি পাম্পিংয়ের পর্যবেক্ষণ করা উল্লম্ব বেগ প্রতিদিন এক মিটারের ক্রমে থাকে। তবে আঞ্চলিক পার্থক্য রয়েছে। যে অঞ্চলগুলিতে গতিশক্তি বেশি, যেমন পশ্চিমাঞ্চলীয় সীমানা স্রোতে, খোলা সমুদ্রের প্রান্তগুলির তুলনায় প্রান্তগুলি আরও শক্তিশালী উল্লম্ব স্রোত তৈরি করতে দেখা যায়। সীমাবদ্ধতা প্রান্তগুলিতে উল্লম্ব গতি বর্ণনা করার সময় এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে এডি পাম্পিং একটি জটিল পদ্ধতির শুধুমাত্র একটি উপাদান। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, বিশেষ করে যখন সমুদ্র-বায়ুর মিথস্ক্রিয়া বিবেচনা করা হয়, তা হল এডি-প্ররোচিত একমান পাম্পিংয়ের ভূমিকা। উপরের ব্যাখ্যার কিছু অন্যান্য সীমাবদ্ধতা আদর্শ, অর্ধ বৃত্তাকার রৈখিক গতিশীল প্রতিক্রিয়ার কারণে ঘটে যা উল্লম্ব স্থানচ্যুতি উপেক্ষা করে যা একটি কণা একটি ঢালু নিরপেক্ষ পৃষ্ঠ বরাবর চলার অভিজ্ঞতা অর্জন করতে পারে। এডিজ-এ উল্লম্ব গতি একটি মোটামুটি সাম্প্রতিক গবেষণার বিষয় যা এখনও জটিলতা এবং পর্যাপ্ত পর্যবেক্ষণের অভাব উভয়ের কারণে তত্ত্বের সীমাবদ্ধতা উপস্থাপন করে। যাইহোক, উপরে উপস্থাপিত একটি সরলীকরণ যা জৈবিক উৎপাদনশীলতায় এডিগুলির গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা এবং কার্বন চক্রে তাদের জৈব-ভূ-রাসায়নিক ভূমিকা আংশিকভাবে ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে। জৈবিক প্রভাব সাম্প্রতিক অনুসন্ধানগুলি পরামর্শ দেয় যে মেসোস্কেল এডিগুলি খোলা মহাসাগরে ক্লোরোফিল ঘনত্বের স্থানিক বিতরণের মতো পুষ্টি পরিবহনে মূল ভূমিকা পালন করতে পারে। এডি ক্রিয়াকলাপের প্রভাব সম্পর্কে জ্ঞানের অভাব এখনও উল্লেখযোগ্য, কারণ এডিসের অবদান উপক্রান্তীয় জাইরের কিছু অংশে নাইট্রোজেন সরবরাহের মাধ্যমে পর্যবেক্ষিত প্রাথমিক উৎপাদন বজায় রাখার জন্য যথেষ্ট নয় বলে যুক্তি দেওয়া হয়েছে। যদিও যে প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে এডিগুলি বাস্তুতন্ত্রকে আকৃতি দেয় তা এখনও পুরোপুরি বোঝা যায় না, তবে এডিগুলি অনুভূমিক এবং উল্লম্ব প্রক্রিয়াগুলির সংমিশ্রণের মাধ্যমে পুষ্টি পরিবহন করে। আলোড়ন এবং ফাঁদে ফেলা পুষ্টি পরিবহনের সাথে সম্পর্কিত, যেখানে এডি পাম্পিং, এডি-প্ররোচিত একমান পাম্পিং এবং মিশ্রিত-স্তর গভীরতার বৈচিত্র্যময় পুষ্টির উপর এডি প্রভাব। এখানে এডি পাম্পিং-এর ভূমিকা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে। সাইক্লোনিক এডি পাম্পিং ইউফোটিক জোনে পুষ্টি সমৃদ্ধ জল উত্তোলন করে নতুন প্রাথমিক উৎপাদন চালায়। উত্থিত পুষ্টির সম্পূর্ণ ব্যবহার দুটি প্রধান কারণ দ্বারা নিশ্চিত করা হয়। প্রথমত, জৈবিক গ্রহণ এমন সময়সীমার মধ্যে ঘটে যা এডিগুলির গড় জীবনকালের তুলনায় অনেক কম। দ্বিতীয়ত, যেহেতু আশেপাশের জল থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে এডির অভ্যন্তরে পুষ্টি বৃদ্ধি ঘটে, তাই জৈববস্তুপুঞ্জ জমা হতে পারে যতক্ষণ না উত্থিত পুষ্টিগুলি সম্পূর্ণরূপে গ্রাস করা হয়। প্রধান উদাহরণ এডি পাম্পিং পদ্ধতির জৈবিক প্রভাবের প্রমাণ বিশ্বব্যাপী একাধিক অবস্থানের পর্যবেক্ষণ এবং মডেলিংয়ের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন প্রকাশনায় উপস্থিত রয়েছে। উপসাগরীয় প্রবাহ অঞ্চল এবং ব্রিটিশ কলম্বিয়ার পশ্চিম উপকূলে (হায়দা এডিজ) এডি-কেন্দ্রিক ক্লোরোফিলের অসঙ্গতি লক্ষ্য করা গেছে, পাশাপাশি দক্ষিণ মহাসাগরে, আলাস্কার উত্তর উপসাগরে, দক্ষিণ চীন সাগরে, বঙ্গোপসাগরে, আরব সাগরে এবং উত্তর-পশ্চিম আলবোরান সাগরে এডি-প্ররোচিত বর্ধিত জৈবিক উৎপাদন লক্ষ্য করা গেছে। সরগাসো সাগরে এডি পাম্পিংয়ের অনুমানের ফলে নাইট্রোজেন 0.24 থেকে 0.5-এর মধ্যে প্রবাহিত হয়। এই পরিমাণগুলি এই অঞ্চলের অনুমানের সাথে সামঞ্জস্য রেখে নতুন প্রাথমিক উৎপাদনের হার বজায় রাখার জন্য যথেষ্ট বলে মনে করা হয়েছে। বৃহত্তর পরিবেশগত মাত্রায়, উৎপাদনশীলতায় এডি-চালিত বৈচিত্র্য ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন লার্ভা বেঁচে থাকা এবং শিকারিদের প্রাচুর্যের মধ্যে বাণিজ্য-বন্ধকে প্রভাবিত করে। এই ধারণাগুলি আংশিকভাবে লার্ভা ব্লুফিন টুনা, সেলফিশ, মার্লিন, তলোয়ারফিশ এবং অন্যান্য প্রজাতির বিতরণে মেসোস্কেলের বৈচিত্র্যকে ব্যাখ্যা করে। প্রাপ্তবয়স্ক মাছের বিতরণ ঘূর্ণিঝড় প্রান্তের উপস্থিতির সাথেও যুক্ত হয়েছে। বিশেষত, মেক্সিকো উপসাগরে ব্লুফিন টুনা এবং সিটেসিয়ান এবং হাওয়াইয়ের নিকটবর্তী ব্লু মার্লিনের প্রচুর পরিমাণে ঘূর্ণিঝড় এডি ক্রিয়াকলাপের সাথে যুক্ত। এই ধরনের স্থানিক নিদর্শন মোজাম্বিক চ্যানেলের গ্রেট ফ্রিগেট পাখি এবং দক্ষিণ ভারত মহাসাগরের অ্যালবাট্রস, টার্নস এবং শিয়ারওয়াটার সহ প্রান্তের আশেপাশে দেখা সামুদ্রিক পাখিদের মধ্যে প্রসারিত। উত্তর আটলান্টিক শৈবালের ফুল প্রচুর পুষ্টি এবং তীব্র আর্কটিক বাতাসের সংমিশ্রণের কারণে শৈবালের ফুল বা বসন্তের ফুল গঠনের জন্য উত্তর সাগর একটি আদর্শ অববাহিকা যা জলের মিশ্রণকে সমর্থন করে। ফুল একটি সামুদ্রিক বাস্তুতন্ত্রের স্বাস্থ্যের গুরুত্বপূর্ণ সূচক। বসন্তকালীন ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন ফুল মৌসুমী আলো বৃদ্ধি এবং পৃষ্ঠের কাছাকাছি স্তরবিন্যাস দ্বারা শুরু হয়েছিল বলে মনে করা হয়। উপ-মেরু উত্তর আটলান্টিক পরীক্ষা এবং বায়োফিজিক্যাল মডেলগুলির সাম্প্রতিক পর্যবেক্ষণগুলি পরামর্শ দেয় যে ফুলের পরিবর্তে একটি এডি-প্ররোচিত স্তরবিন্যাসের ফলে হতে পারে, যা মৌসুমী পরিবর্তনের কারণে 20 থেকে 30 দিন আগে ঘটে। এই অনুসন্ধানগুলি বসন্তের ফুলের সম্পূর্ণ বোধগম্যতায় বিপ্লব ঘটায়। উপরন্তু, এডি পাম্পিং এবং এডি-প্ররোচিত একমান পাম্পিং দেরী-প্রস্ফুটিত এবং পোস্ট-প্রস্ফুটিত জৈবিক ক্ষেত্রগুলিতে আধিপত্য বিস্তার করতে দেখা গেছে। জৈব-ভূ-রসায়ন ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে শোষণ করে। যখন এই ধরনের জীবগুলি মারা যায় এবং সমুদ্রের তলদেশে ডুবে যায়, তখন তারা যে কার্বন শোষণ করে তা গভীর সমুদ্রে জমা হয় যা জৈবিক পাম্প নামে পরিচিত। সাম্প্রতিক গবেষণা কার্বন চক্রে মেসোস্কেল এডিগুলিতে এডি পাম্পিং এবং আরও সাধারণভাবে উল্লম্ব গতির ভূমিকা তদন্ত করছে। প্রমাণগুলি দেখিয়েছে যে এডি পাম্পিং-প্ররোচিত আপওয়েলিং এবং ডাউনওয়েলিং সমুদ্রে কার্বন সংরক্ষণের উপায় গঠনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। যদিও এই ক্ষেত্রে গবেষণা সম্প্রতি বিকশিত হচ্ছে, প্রথম ফলাফলগুলি দেখায় যে সমুদ্রের অভ্যন্তরে ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটনের মোট বার্ষিক রপ্তানির 5 শতাংশেরও কম অবদান এডিজ। প্লাস্টিক দূষণ সমুদ্রপৃষ্ঠে মাইক্রোপ্লাস্টিকের বিতরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাদের অভিসারী প্রকৃতির কারণে, অ্যান্টিসাইক্লোনিক এডিগুলি পুষ্টি, ক্লোরোফিল এবং জুপ্ল্যাঙ্কটন সহ সমুদ্র পৃষ্ঠে মাইক্রোপ্লাস্টিকগুলিকে আটকে রাখে এবং পরিবহন করে। উত্তর আটলান্টিক উপক্রান্তীয় গিরিতে, একটি ঘূর্ণিঝড় এবং একটি অ্যান্টিসাইক্লোনিক মেসোস্কেল এডির মধ্যে মাইক্রোপ্লাস্টিকের সমুদ্র পৃষ্ঠের ঘনত্বের প্রথম সরাসরি পর্যবেক্ষণ পরেরটিতে বৃদ্ধি পেয়েছে। মাইক্রোপ্লাস্টিকের সঞ্চয়ের বায়োটার সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে পরিবেশগত প্রভাব রয়েছে। প্রাথমিকভাবে জৈব কলুষতার কারণে ভাসমান প্লাস্টিকের কণা (0.01 থেকে 1 মিলিমিটারের মধ্যে) জলবায়ুগত মিশ্র স্তরের গভীরতার নিচে নিমজ্জিত হয়। খুব কম উৎপাদনশীল অঞ্চলে, কণাগুলি মিশ্র স্তরের উপরের অংশের মধ্যে থাকে এবং শুধুমাত্র একটি বসন্ত প্রস্ফুটিত হলে এর নীচে ডুবে যেতে পারে। আরও দেখুন শৈবালের প্রস্ফুটন-মিঠা জল বা সামুদ্রিক জল ব্যবস্থায় শৈবালের সংখ্যায় দ্রুত বৃদ্ধি বা জমা হওয়া বারোক্লিনিক অস্থিরতা-বায়ুমণ্ডলে মৌলিক গুরুত্বের তরল গতিশীল অস্থিতিশীলতা এবং মহাসাগর একমান পাম্পিং-একমান পাম্পিং একমান পরিবহনের উপাদান যার ফলস্বরূপ হায়দা এডিজ-এর জলের সংমিশ্রণের কারণে অঞ্চলগুলি নিম্নমুখী হয়-এপিসোডিক, ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘূর্ণায়মান সমুদ্রের প্রান্ত যা শীতকালে ব্রিটিশ কলম্বিয়ার পশ্চিম উপকূলে মেসোস্কেল সমুদ্রের প্রান্তগুলি তৈরি করে-তার অশান্ত প্রকৃতি দ্বারা সৃষ্ট সমুদ্রে ঘূর্ণায়মান বসন্ত প্রস্ফুটিত-ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটনের প্রাচুর্যে শক্তিশালী বৃদ্ধি যা সাধারণত বসন্তের প্রথম দিকে ঘটে