Surface Heat Budget of the Arctic Ocean
সারফেস হিট বাজেট অফ দ্য আর্কটিক ওশান (শেবা) গবেষণাটি ছিল একটি জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশনের অর্থায়নে পরিচালিত গবেষণা প্রকল্প যা আর্কটিক মহাসাগরে এক বছর ধরে সমুদ্র এবং বায়ুমণ্ডলের মধ্যে ঘটে যাওয়া তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়াগুলির পরিমাণ নির্ধারণের জন্য তৈরি করা হয়েছিল, যেখানে সূর্য বসন্ত থেকে গ্রীষ্ম পর্যন্ত দিগন্তের উপরে এবং বাকি সময় দিগন্তের নীচে থাকে। গবেষণাটি বৈশ্বিক জলবায়ু মডেলগুলিতে ব্যবহারের জন্য তথ্য সরবরাহ করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল, যা বিজ্ঞানীরা বৈশ্বিক জলবায়ু পরিবর্তন অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করেন। পটভূমির বরফ খোলা জলের চেয়ে সূর্যালোককে বেশি সহজেই প্রতিফলিত করে। তুষারাবৃত সমুদ্রের বরফ ঘটনার সূর্যালোকের প্রায় 80 শতাংশ প্রতিফলিত করে। আর্কটিকের মৌসুমী পরিবর্তনের ফলে ক্রমাগত অন্ধকার আর্কটিক শীতকালে তুষার-আচ্ছাদিত সমুদ্রের বরফ থেকে পরিষ্কার আকাশ এবং বিকিরণ শীতল হয়। বসন্তে, সূর্যালোক ফিরে আসার সাথে সাথে, গলিত পুকুরগুলি তৈরি হতে শুরু করে এবং সূর্য থেকে তাপ শোষণের হার বৃদ্ধি করে। গ্রীষ্মকালে, ধ্রুবক দিবালোকের সময়, মেঘ তৈরি হয় যা আকাশে আলো প্রতিফলিত করে, কিন্তু সমুদ্র থেকে তাপ প্রবাহকে বাধা দেয়। পৃথিবীর আয়তনের একটি বড় অংশ-আর্কটিক মহাসাগরে এই প্রভাবগুলি পরিমাপ করার জন্য এক বছরের ব্যবধানে একটি বড় আকারের বৈজ্ঞানিক তথ্য সংগ্রহ এবং বিশ্লেষণের প্রচেষ্টা প্রয়োজন। ফলস্বরূপ, জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন, অন্যান্য পৃষ্ঠপোষকদের সাথে, এই প্রক্রিয়াগুলির আরও ভাল পরিমাণ নির্ধারণের জন্য একটি গবেষণার জন্য অর্থায়ন করেছিল। আইস স্টেশন শেবা বৈজ্ঞানিক দলটি কানাডিয়ান কোস্ট গার্ডের জাহাজ ডেস গ্রোসিলিয়ার্সে চড়ে আর্কটিক মহাসাগরে ভ্রমণ করেছিল। এটি 2রা অক্টোবর 1997-এ এমন একটি স্থানে পৌঁছেছিল যেখানে পরিকল্পনা ছিল জাহাজটিকে প্যাক বরফের মধ্যে হিমায়িত হতে দেওয়া এবং বৈজ্ঞানিক পর্যবেক্ষণের ভিত্তি হতে দেওয়া। এই পর্যবেক্ষণগুলির মধ্যে জাহাজের কাছাকাছি বরফের নীচের জল থেকে বায়ুমণ্ডলের শীর্ষ পর্যন্ত মহাসাগরীয় এবং বায়ুমণ্ডলীয় প্রক্রিয়াগুলির পরিমাপ অন্তর্ভুক্ত ছিল। পরিমাপের মধ্যে রয়েছেঃ রেডিয়েটিভ ফ্লাক্সঃ লংওয়েভ এবং শর্টওয়েভ হিট ফ্লাক্সঃ সুপ্ত এবং সংবেদনশীল তাপের অশান্ত প্রবাহ মেঘের উচ্চতা, পুরুত্ব এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য বায়ুমণ্ডল এবং সমুদ্রের সীমানা স্তরগুলিতে শক্তির বিনিময় প্রক্রিয়া তুষার গভীরতা এবং বরফের পুরুত্ব সমুদ্রের লবণাক্ততা, তাপমাত্রা এবং স্রোত জাহাজটি বরফের সাপেক্ষে এক বছরের জন্য স্থির ছিল, যা 1998 সালের 11ই অক্টোবর ছেড়ে যায়। এটি "আইস স্টেশন শেবা" নামে পরিচিত হয়ে ওঠে। ফলাফল বিজ্ঞানীরা সারা বছর জাহাজের অবস্থানে মেঘের উপস্থিতি লক্ষ্য করেছেন। শীতের মাঝামাঝি সময়ে, 40 শতাংশ সময় মেঘলা ছিল এবং গ্রীষ্মে আকাশ ক্রমাগত মেঘলা ছিল বলে জানা গেছে। বাতাসের তাপমাত্রা আঞ্চলিক জলবায়ুগত গড় তাপমাত্রার তুলনায় 0.6 ডিগ্রি সেলসিয়াস কম ছিল। শীতকালে সূর্য না থাকায়, তাপের নিট প্রবাহ (প্রবাহ) ছিল সমুদ্রের পৃষ্ঠ থেকে আকাশে, যা মেঘের আবরণের পরিবর্তনের সাথে প্রবাহের বড় পার্থক্য দ্বারা চিহ্নিত। এপ্রিল মাসে প্রবাহটি সমুদ্র পৃষ্ঠের সৌর উষ্ণায়নের দিকে পরিবর্তিত হয়, যা জুলাই মাসে সর্বাধিক পৌঁছেছিল যখন সূর্যালোক সবচেয়ে শক্তিশালী ছিল এবং বরফ গলে যাওয়া পুকুর তৈরি করেছিল যা তুষারের চেয়ে অনেক গাঢ় ছিল এবং সূর্যালোককে আরও দক্ষতার সাথে শোষণ করতে পারত। বিজ্ঞানীরা 100টি স্থানে বরফ এবং তুষারপাতার ভরের মোট পরিবর্তনও পরিমাপ করেছেন। তারা জাহাজের আশেপাশের অঞ্চলে পরিবর্তনের একটি বিস্তৃত বৈচিত্র্য লক্ষ্য করেছেন। তারা নির্ধারণ করেছিল যে, পতনের সূর্যালোক কমে যাওয়ার সাথে সাথে বরফের তাপমাত্রা এমনভাবে কমে যায় যে, নভেম্বরের মধ্যে, এটি বরফের তলদেশে নতুন বৃদ্ধি তৈরি করছে। এই পর্যবেক্ষণগুলি থেকে, তারা তাপ বাজেটের পরিবর্তনের পাঁচটি পর্যায় চিহ্নিত করেছেনঃ শুকনো তুষার গলে যাওয়া তুষার পুকুর গঠন পুকুরের বিবর্তন হিমায়িত হয়ে পড়ে SHEBA-র সময় অবলেশন স্ট্যাক থেকে বরফের ভরের ভারসাম্যের সঠিক পরিমাপ দেখায় যে পুকুরের বরফের পৃষ্ঠে সবচেয়ে বেশি গলন লক্ষ্য করা গেছে, যেখানে চাপের শৈলশিরায় সবচেয়ে বেশি তলদেশের গলন লক্ষ্য করা গেছে। প্রথম বছরের অপরিবর্তিত বরফের তুলনায় চাপের শৈলশিরার নীচের দিকের গলন 60 শতাংশ বেশি ছিল। সৌর বিকিরণ থেকে সীসার মাধ্যমে সমুদ্রে শক্তির প্রবাহ পর্যবেক্ষিত নীচের অবক্ষয়ের ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য যথেষ্ট ছিল না। গ্রীষ্মকালে বরফের তলদেশের 15 শতাংশ এলাকা বরফের তলদেশের গলিত জলের স্তর এবং মিথ্যা তলদেশ দ্বারা আচ্ছাদিত ছিল। বরফের নিচে গলিত জলের স্তরগুলির গড় গভীরতা ছিল 0.31 মিটার এবং লবণাক্ততা ছিল 1.5 মিটার। মিথ্যা তলদেশের গড় পুরুত্ব ছিল 0.2 মিটার। মডেলিং পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি আর্কটিক মহাসাগরের সমুদ্রের বরফ এবং বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে ঘটে যাওয়া মৌসুমী তাপ বাজেট প্রক্রিয়াগুলির অর্থবহ মডেলিংয়ের অনুমতি দেয়। মডেলটির পরিধি ছিল বায়ুমণ্ডলের উপরের দিক দিয়ে বরফের নিচে থেকে আসা কলাম। বিজ্ঞানীরা বুঝতে পেরেছিলেন যে মডেলটির মূল চাবিকাঠি ছিল বরফের পৃষ্ঠের পরিবর্তিত প্রতিফলন বা অ্যালবেডোকে সঠিকভাবে চিহ্নিত করা, তুষার প্যাকের পরিবর্তন এবং বরফ গলনের কারণে। মেঘের আবরণ সমুদ্রপৃষ্ঠে কতটা শক্তি পৌঁছেছে বা বেরিয়ে এসেছে তা বর্ণনা করার মূল চাবিকাঠি ছিল। মহাসাগরের প্রক্রিয়াগুলি মডেলটি এই পর্যবেক্ষণকে অন্তর্ভুক্ত করেছে যে সৌর বিকিরণ পৃষ্ঠের প্রভাবশালী তাপ উৎস। এটি জুনের সর্বোচ্চ 5 শতাংশ থেকে খোলা সমুদ্রের পরিবর্তন এবং আলবেডোর পরিবর্তনের জন্য দায়ী। আগত সৌর বিকিরণের প্রায় 8 শতাংশ বরফের মাধ্যমে সমুদ্রে শোষিত হয়। বায়ুমণ্ডলের প্রক্রিয়াগুলি বিজ্ঞানীরা পৃষ্ঠের কাছাকাছি অশান্তির জন্য পরামিতিগুলি সংজ্ঞায়িত করতে সক্ষম হয়েছিলেন যা মৌসুমী বায়ু চলাচল বরফের পৃষ্ঠকে কতটা শীতল বা উষ্ণ করতে পারে তা চিহ্নিত করে। গ্রীষ্মে, পৃষ্ঠটি রুক্ষ হয়ে যায় এবং বায়ুপ্রবাহকে ধীর করে দেয়। লিডার মেঘের পরিমাপ এবং বেলুনসন্ডে তাপমাত্রা এবং অশান্তির তথ্য সমুদ্র পৃষ্ঠের উষ্ণায়ন বা শীতলকরণের প্রচার বা প্রতিরোধে বরফের উপরে বায়ুমণ্ডলের ভূমিকার বৈজ্ঞানিক বৈশিষ্ট্যের অনুমতি দেয়। অংশগ্রহণকারীরা নিম্নলিখিত ব্যক্তি ও সংস্থাগুলি শেবায় অংশগ্রহণ করেছেঃ রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্ক ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন জলবায়ু গবেষণা ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের আর্কটিক মহাসাগরে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি