Sea surface skin temperature
દરિયાની સપાટીની ત્વચાનું તાપમાન (એસ. એસ. ટી. સ્કીન), અથવા દરિયાની ત્વચાનું તાપમાન, એ દરિયાની સપાટીનું તાપમાન છે જે તેના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમ (<આઇ. ડી. 1> માઇક્રોન) દ્વારા નક્કી થાય છે અને <આઇ. ડી. 2> માઇક્રોનની ઊંડાઈએ પાણીના ઉપસ્તરનું તાપમાન રજૂ કરે છે. નિષ્ક્રિય ઇન્ફ્રારેડ માપનમાં ઉપગ્રહો દ્વારા મેળવેલ ત્વચાના તાપમાનની ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન માહિતી દરિયાની સપાટીનું તાપમાન (SST) નક્કી કરવામાં નિર્ણાયક ઘટક છે. ત્વચાનું સ્તર વાતાવરણ અને સૂર્ય સાથે કિરણોત્સર્ગી સંતુલનમાં હોવાથી, તેનું તાપમાન દૈનિક ચક્રને આધાર આપે છે. ત્વચાના તાપમાનમાં નાના ફેરફારો પણ વાતાવરણીય પરિભ્રમણમાં મોટા ફેરફારો તરફ દોરી શકે છે. આનાથી હવામાનની આગાહી અને આબોહવા વિજ્ઞાનમાં ત્વચાના તાપમાનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. રિમોટ સેન્સિંગ મોટા પાયે દરિયાની સપાટીની ત્વચાના તાપમાનના માપનની શરૂઆત રિમોટ સેન્સિંગમાં ઉપગ્રહોના ઉપયોગથી થઈ હતી. આ પ્રકારના માપનનો અંતર્ગત સિદ્ધાંત તેના બ્લેક બોડી સ્પેક્ટ્રમ દ્વારા સપાટીનું તાપમાન નક્કી કરવાનો છે. વિવિધ માપન ઉપકરણો સ્થાપિત કરવામાં આવે છે જ્યાં દરેક ઉપકરણ અલગ તરંગલંબાઇ માપે છે. દરેક તરંગલંબાઇ સમુદ્રના પાણીના સ્તંભના ઉપલા 500 માઇક્રોનમાં વિવિધ ઉપસ્તરને અનુરૂપ છે. આ સ્તર મજબૂત તાપમાન ઢાળ દર્શાવે છે, તેથી અવલોકન કરેલું તાપમાન ઉપયોગમાં લેવાતી તરંગલંબાઇ પર આધાર રાખે છે. તેથી, માપન ઘણીવાર તેમની ઊંડાઈને બદલે તેમની તરંગલંબાઇની પટ્ટી સાથે સૂચવવામાં આવે છે. ઇતિહાસ દરિયાની સપાટીનું પ્રથમ ઉપગ્રહ માપન નિમ્બસ-1 દ્વારા 1964ની શરૂઆતમાં હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. 1966 અને 1970ના દાયકાની શરૂઆતમાં વધુ ઉપગ્રહો તૈનાત કરવામાં આવ્યા હતા. પ્રારંભિક માપ વાતાવરણીય વિક્ષેપો દ્વારા દૂષિત થવાથી પીડાતા હતા. બહુવિધ ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડ પર કાર્યરત સેન્સર વહન કરનાર પ્રથમ ઉપગ્રહ 1978ના અંતમાં પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવ્યો હતો, જેણે વાતાવરણીય સુધારણાને સક્ષમ બનાવ્યું હતું. સેન્સરના આ વર્ગને એડવાન્સ્ડ વેરી-હાઈ-રિઝોલ્યુશન રેડિયોમીટર (AVHRR) કહેવામાં આવે છે અને તે એવી માહિતી પૂરી પાડે છે જે વાદળો પર નજર રાખવા માટે પણ સુસંગત હોય છે. વર્તમાન, ત્રીજી પેઢીમાં તરંગલંબાઇની શ્રેણીમાં છ ચેનલો છે જે વાદળના નિરીક્ષણ, વાદળ/બરફના તફાવત, સપાટીના તાપમાનના નિરીક્ષણ અને વાતાવરણીય સુધારણા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. આધુનિક સેટેલાઇટ એરે દર ~ 6 કલાકમાં 10 કિમીના રિઝોલ્યુશન સાથે વૈશ્વિક કવરેજ આપવા માટે સક્ષમ છે. સમુદ્રની સપાટીના તાપમાનનો અંદાજ કાઢવા માટે માઇક્રોવેવ શાસનમાં SST સબસ્કિન માપન સાથે SST સમુદ્રની સપાટીના ત્વચાના તાપમાનના માપનમાં રૂપાંતર પૂર્ણ થાય છે. આ માપ વાદળના આવરણથી સ્વતંત્ર હોવાનો ફાયદો ધરાવે છે અને તેમાં ઓછી વિવિધતા છે. એસએસટીમાં રૂપાંતર વિસ્તૃત પુનઃપ્રાપ્તિ અલ્ગોરિધમ્સ દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ અલ્ગોરિધમ્સ વર્તમાન પવન, વાદળ આવરણ, વરસાદ અને પાણીની વરાળની માત્રા જેવી વધારાની માહિતીને ધ્યાનમાં લે છે અને સ્તરો વચ્ચે ગરમીના સ્થાનાંતરણનું મોડેલ બનાવે છે. નિર્ધારિત એસ. એસ. ટી. જહાજો, બોય્ઝ અને પ્રોફાઇલરના ઇન-સીટૂ માપન દ્વારા માન્ય થાય છે. સરેરાશ, ત્વચાનું તાપમાન 5 મીટરની ઊંડાઈ પરના તાપમાનની સરખામણીમાં 0.15 ± 0.1 K દ્વારા વ્યવસ્થિત રીતે ઠંડું હોવાનો અંદાજ છે. સમુદ્રની સપાટીની ઊભી તાપમાન રૂપરેખા સમુદ્રની સપાટીના સ્તરની ઊભી તાપમાન રૂપરેખા વિવિધ ઉષ્મા પરિવહન પ્રક્રિયાઓ દ્વારા નક્કી થાય છે. ખૂબ જ આંતરછેદ પર, મહાસાગર વાતાવરણ સાથે થર્મલ સંતુલનમાં છે જે વાહક અને પ્રસરણ ગરમી સ્થાનાંતરણ દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે. ઉપરાંત, ઇન્ટરફેસ પર બાષ્પીભવન થાય છે અને આમ ત્વચાના સ્તરને ઠંડુ કરે છે. ચામડીના સ્તરની નીચે સબસ્કિન સ્તર આવેલું છે, આ સ્તરને તે સ્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જ્યાં પરમાણુ અને ચીકણું ગરમીનું સ્થાનાંતરણ પ્રભુત્વ ધરાવે છે. મોટા સ્કેલ પર, મોટા પાયાના સ્તર તરીકે, એડીઝ દ્વારા તોફાની ગરમીનું પરિવહન ઊભી ગરમીના સ્થાનાંતરણમાં સૌથી વધુ ફાળો આપે છે. દિવસ દરમિયાન, સૂર્ય દ્વારા વધારાની ગરમી થાય છે. સમુદ્રમાં પ્રવેશતા સૌર કિરણોત્સર્ગ બીયર-લેમ્બર્ટ કાયદાને અનુસરીને સપાટીને ગરમ કરે છે. અહીં, આવતા કિરણોત્સર્ગના આશરે પાંચ ટકા સમુદ્રના ઉપલા 1 મીમીમાં શોષાય છે. ઉપરથી ગરમી સ્થિર સ્તરીકરણ તરફ દોરી જાય છે, તેથી ગણવામાં આવતા પ્રમાણના આધારે અન્ય પ્રક્રિયાઓ ગરમીના પરિવહન પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. જાડાઈ સાથે ત્વચાના સ્તરના સંદર્ભમાં, તોફાની પ્રસરણ શબ્દ નગણ્ય છે. બાહ્ય ગરમી વિના સ્થિર કેસ માટે, ઊભી તાપમાન રૂપરેખા નીચેના ઊર્જા અંદાજપત્રનું પાલન કરે છેઃ અહીં, અને પાણીની ઘનતા અને ગરમી ક્ષમતા, પરમાણુ થર્મલ વાહકતા અને તાપમાનના ઊભી આંશિક વ્યુત્પન્નને સૂચવે છે. ઊભી ગરમીના તફાવતમાં સુપ્ત ગરમીનું પ્રકાશન, સંવેદનશીલ ગરમીના પ્રવાહ અને ચોખ્ખા લાંબા તરંગ થર્મલ કિરણોત્સર્ગનો સમાવેશ થાય છે. ચામડીના સ્તરમાં જોવા મળતું હકારાત્મક છે, જે ઊંડાઈ સાથે વધતા તાપમાનને અનુરૂપ છે (નોંધ કરો કે ઝેડ-અક્ષ સમુદ્રમાં નીચે તરફ નિર્દેશ કરે છે). આ ત્વચાના ઠંડા સ્તર તરફ દોરી જાય છે જે આકૃતિમાં જોઈ શકાય છે. 2. ઊંડાઈના ત્વચાના સ્તરની અંદર ઊભી તાપમાન પ્રોફાઇલનું સામાન્ય પ્રયોગમૂલક વર્ણન છેઃ અહીં, અને નીચલી સીમા સાથે સપાટીના તાપમાનને સૂચવે છે. દૈનિક ગરમીનો સમાવેશ કરતી વખતે, આપણે શોષાયેલા ટૂંકા તરંગ કિરણોત્સર્ગના આધારે વધારાની ગરમીની મુદતનો સમાવેશ કરવો પડશે. ઉપર સંકલિત કરીને, આપણે ઊંડાઈ પર તાપમાનને આ રીતે વ્યક્ત કરી શકીએ છીએઃ સમુદ્રના આંતરછેદ પર ચોખ્ખું શોર્ટવેવ સૌર કિરણોત્સર્ગ ક્યાં છે અને તેનો અપૂર્ણાંક ઊંડાઈ સુધી શોષાય છે. જે આકૃતિમાં જોઈ શકાય છે. 2, દૈનિક ગરમી ત્વચાની ઠંડી અસરને ઘટાડે છે. મહત્તમ તાપમાન સબસ્કિન સ્તરમાં મળી શકે છે, જ્યાં ઊંડાઈ દીઠ બાહ્ય ગરમી ત્વચાના સ્તર કરતા ઓછી હોય છે, પરંતુ જ્યાં સપાટીની ઠંડકની અસર ઓછી હોય છે. વધુ વધતી ઊંડાઈ સાથે, તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે, કારણ કે પ્રમાણસર ગરમી ઓછી હોય છે અને સ્તરને તોફાની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. ત્વચાના તાપમાનમાં ફેરફાર દૈનિક ચક્ર સમુદ્રની ત્વચાના તાપમાનને 20 માઇક્રોનની ઊંડાઈએ પાણીના તાપમાન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. આનો અર્થ એ છે કે એસ. એસ. ટી. સ્કીન સમુદ્રમાંથી વાતાવરણમાં ગરમીના પ્રવાહ પર ખૂબ નિર્ભર છે. આના પરિણામે દરિયાની સપાટી દૈનિક ગરમ થાય છે, દિવસ દરમિયાન ઊંચું તાપમાન અને રાત દરમિયાન નીચું તાપમાન (ખાસ કરીને સ્પષ્ટ આકાશ અને પવનની નીચી ગતિ સાથે) થાય છે. કારણ કે એસ. એસ. ટી. સ્કીનને ઉપગ્રહો દ્વારા માપી શકાય છે અને તે લગભગ સમુદ્ર અને વાતાવરણના આંતરછેદ પરનું તાપમાન છે, તે સમુદ્રમાંથી ગરમીના પ્રવાહને શોધવા માટે ખૂબ જ ઉપયોગી માપ છે. દૈનિક ઉષ્ણતાને કારણે વધેલો ગરમીનો પ્રવાહ 50-60 W/m2 જેટલો ઊંચો પહોંચી શકે છે અને તેનો અસ્થાયી સરેરાશ 10 W/m2 છે. વાતાવરણીય પ્રક્રિયાઓમાં ગરમીના પ્રવાહની આ માત્રાને અવગણી ન શકાય. પવન અને વાતાવરણ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સમુદ્રની સપાટીનું તાપમાન પણ પવન અને મોજાઓ પર ખૂબ નિર્ભર છે. બંને પ્રક્રિયાઓ મિશ્રણનું કારણ બને છે અને તેથી SSTસ્કિનને ઠંડું/ગરમ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે દિવસ દરમિયાન ખરબચડા સમુદ્ર આવે છે, ત્યારે નીચલા સ્તરોમાંથી ઠંડુ પાણી સમુદ્રની ચામડી સાથે ભળી જાય છે. જ્યારે સમુદ્રની સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો હાજર હોય છે, ત્યારે સમુદ્રની ત્વચાના તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે. આ મોડ્યુલેશનમાં પવન મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. આ મોડ્યુલેશનની તીવ્રતા પવનની ગતિ પર આધાર રાખે છે, તબક્કો તરંગોની સાપેક્ષ પવનની દિશા દ્વારા નક્કી થાય છે. જ્યારે પવન અને તરંગની દિશા સમાન હોય છે, ત્યારે મહત્તમ તાપમાન તરંગની આગળની બાજુએ થાય છે અને જ્યારે પવન તરંગોની સરખામણીમાં વિરુદ્ધ બાજુથી ફૂંકાય છે, ત્યારે મહત્તમ તાપમાન તરંગની પાછળની બાજુએ જોવા મળે છે. દરિયાઈ જીવન સ્વરૂપો સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વૈશ્વિક સ્તરે, ત્વચાનું તાપમાન એ પ્લાન્કટોનની સાંદ્રતાનું સૂચક છે. જે વિસ્તારોમાં પ્રમાણમાં ઠંડા SSTસ્કિનને માપવામાં આવે છે, ત્યાં ફાયટોપ્લાંકટનની વિપુલતા વધારે છે. આ અસર આ પ્રદેશોમાં દરિયાના તળિયેથી ઠંડા, પોષકતત્વોથી ભરપૂર પાણીના ઉદયને કારણે થાય છે. પોષક તત્ત્વોમાં આ વધારો ફાયટોપ્લાંકટનને ખીલવા માટેનું કારણ બને છે. બીજી બાજુ, પ્રમાણમાં ઊંચું એસ. એસ. ટી. સ્કીન એ ઉચ્ચ ઝૂપ્લાંકટન સાંદ્રતાનો સંકેત છે. આ પ્લાન્કટોન ખીલવા માટે કાર્બનિક પદાર્થો પર આધાર રાખે છે અને ઊંચા તાપમાને ઉત્પાદનમાં વધારો થાય છે. વધુ સ્થાનિક સ્કેલ પર, સાયનોબેક્ટેરિયાના સપાટીના સંચયથી એસ. એસ. ટી. સ્કીનમાં 1.5 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી સ્થાનિક વધારો થઈ શકે છે. સાયનોબેક્ટેરિયા એ બેક્ટેરિયા છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે અને તેથી આ બેક્ટેરિયામાં ક્લોરોફિલ હાજર છે. ક્લોરોફિલની સાંદ્રતામાં આ વધારો આવતા કિરણોત્સર્ગના વધુ શોષણનું કારણ બને છે. આ વધેલા શોષણને કારણે દરિયાની સપાટીનું તાપમાન વધે છે. આ વધેલું તાપમાન સંભવતઃ માત્ર પ્રથમ મીટરમાં જ દેખાય છે અને ચોક્કસપણે માત્ર પ્રથમ પાંચ મીટરમાં જ દેખાય છે, જેના પછી કોઈ વધેલું તાપમાન માપવામાં આવતું નથી. આ પણ જુઓ સમુદ્ર સપાટીનું તાપમાન રિમોટ સેન્સિંગ રિમોટ સેન્સિંગ (સમુદ્રશાસ્ત્ર) ઉષ્મીય કિરણોત્સર્ગ વાતાવરણનું ત્વચાનું તાપમાન સમુદ્ર સપાટી આંતરપૃષ્ઠ તાપમાન સમુદ્ર સપાટી સબસ્કિન તાપમાન જૂથ ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન સમુદ્ર સપાટી તાપમાન (જી. એચ. આર. એસ. એસ. ટી.) સંદર્ભો મહાસાગર તાપમાન