Oceanic freshwater flux
દરિયાઈ તાજા પાણીના પ્રવાહને મહાસાગરો અને પૃથ્વીની પ્રણાલીના અન્ય ઘટકો (જમીન, વાતાવરણ અને ક્રાયોસ્ફિયર) વચ્ચે બિન-ખારા પાણીના પરિવહન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. આ પ્રવાહોની અસર સ્થાનિક મહાસાગરના ગુણધર્મો (દરિયાની સપાટીની ખારાશ, તાપમાન અને ઊંચાઈ પર), તેમજ મોટા પાયે પરિભ્રમણ પેટર્ન (જેમ કે થર્મોહેલિન પરિભ્રમણ) પર પડે છે. પરિચય તાજા પાણીના પ્રવાહો સામાન્ય રીતે વર્ણવે છે કે કેવી રીતે તાજા પાણીનું પરિવહન થાય છે અને પૃથ્વીની પ્રણાલીઓમાં સંગ્રહિત થાય છેઃ મહાસાગરો, જમીન, વાતાવરણ અને ક્રાયોસ્ફિયર. જ્યારે પૃથ્વી પરના પાણીની કુલ માત્રા માનવ સમયમર્યાદામાં વર્ચ્યુઅલ રીતે સ્થિર રહી છે, ત્યારે ચાર જળાશયો વચ્ચેના કુલ જથ્થાનું સંબંધિત વિતરણ ભૂતકાળની આબોહવા સ્થિતિઓ, જેમ કે હિમયુગ ચક્ર દ્વારા પ્રભાવિત થયું છે. પૃથ્વીની સપાટીના 71 ટકા વિસ્તારમાં મહાસાગરોનો હિસ્સો હોવાથી, 86 ટકા બાષ્પીભવન (ઇ) અને 78 ટકા વરસાદ (પી) સમુદ્ર પર થાય છે, દરિયાઈ તાજા પાણીના પ્રવાહો વિશ્વના તાજા પાણીના પ્રવાહોના મોટા ભાગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. સમુદ્રની અંદર અને બહાર તાજા પાણીના પાંચ મુખ્ય પ્રવાહો છે, જેમ કેઃ વરસાદ બાષ્પીભવન નદીનું વિસર્જન બરફને ઠંડું પાડવું અથવા પીગળવું (દરિયાઈ બરફને ઠંડું પાડવું અથવા પીગળવું, બરફની છાજલીને પીગળવું, હિમખંડને પીગળવું) ભૂગર્ભ જળનું વિસર્જન જેમાં 1,3 અને 5. એ તમામ ઇનપુટ્સ છે, જે સમુદ્રમાં તાજું પાણી ઉમેરે છે, જ્યારે 2. એક ઉત્પાદન છે, એટલે કે. નકારાત્મક તાજા પાણીનો પ્રવાહ અને 4. ક્યાં તો તાજા પાણીનું નુકસાન (ઠંડું) અથવા લાભ (પીગળવું) હોઈ શકે છે. તે પ્રવાહોનું પ્રમાણ અને અવકાશી વિતરણ સમુદ્રની ખારાશ (સમુદ્રના પાણીની મીઠાની સાંદ્રતા) નક્કી કરે છે. સકારાત્મક તાજા પાણીનો પ્રવાહ ખારા સમુદ્રના પાણી સાથે નીચાથી શૂન્ય ખારાશ સાથે પાણીનું મિશ્રણ તરફ દોરી જાય છે, જેના પરિણામે પાણીની ખારાશમાં ઘટાડો થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે એવા પ્રદેશોમાં આ સ્થિતિ છે, જ્યાં બાષ્પીભવન કરતાં વરસાદ વધારે હોય છે. તેનાથી વિપરીત, જો બાષ્પીભવન વરસાદ કરતાં વધારે થાય, તો સમુદ્રની ખારાશ વધે છે, કારણ કે માત્ર પાણી (H2O) બાષ્પીભવન કરે છે, પરંતુ આયનો નહીં (દા. ત. Na +, Cl +) જે મીઠું બનાવે છે. દરિયામાં વાર્ષિક સરેરાશ તાજા પાણીના પ્રવાહનો અંદાજ વરસાદ (તાજા પાણીના કુલ પ્રવાહના 88 ટકા), જમીનમાંથી નદીના પ્રવાહ (9 ટકા), જમીનમાંથી બરફના પ્રવાહ (<1 ટકા) અને ખારા અને તાજા ભૂગર્ભજળ પ્રવાહ (<1 ટકા) માટે છે. બાષ્પીભવન દ્વારા દરિયામાંથી બહાર નીકળતા તાજા પાણીના વાર્ષિક સરેરાશ પ્રવાહનો અંદાજ છે. ખારાશ, તાપમાન અને દબાણ સાથે, પાણીની ઘનતા નક્કી કરે છે. ઉચ્ચ ખારાશ અને ઠંડા પાણીના પરિણામે પાણીની ઘનતા વધે છે (સમુદ્રના પાણીની મસાલેદારતા પણ જુઓ). પાણીની ઘનતામાં તફાવત મોટા પાયે દરિયાઈ પરિભ્રમણને ચલાવે છે, તેથી થર્મોહેલાઇન સર્ક્યુલેશન (THC) જેવી દરિયાઈ પરિભ્રમણ પેટર્ન માટે તાજા પાણીના પ્રવાહો સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. સમુદ્રમાં તાજા પાણીનો પ્રવાહ બાષ્પીભવન અને વરસાદ વરસાદ અને બાષ્પીભવનની પેટર્નમાં વિશાળ અવકાશી અને અસ્થાયી ભિન્નતા છે. વરસાદ થવાનું મુખ્ય કારણ એ છે કે જ્યારે ભેજવાળી હવા વધે છે ત્યારે એડિયાબેટિક ઠંડક થાય છે, જેની પાણીની વરાળ પછી ચોક્કસ ઊંચાઈથી ઉપર સંતૃપ્ત થાય છે અને ઘનીકરણ થાય છે. તેથી મોટા વરસાદના વિસ્તારો સંવહનના વિસ્તારો છે, જે વિષુવવૃત્તની આસપાસના અક્ષાંશોના બેન્ડ ઇન્ટરટ્રોપિકલ કન્વર્જન્સ ઝોન (આઇટીસીઝેડ) માં સૌથી અગ્રણી છે. બાષ્પીભવન એ પ્રક્રિયાને વર્ણવે છે જ્યારે સપાટીનું પાણી તેના તબક્કાને પ્રવાહીથી વાયુમાં બદલે છે. પાણીના અણુઓ વચ્ચેના મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધને કારણે આ પ્રક્રિયામાં મોટી માત્રામાં ઊર્જાની જરૂર પડે છે. આ વૈશ્વિક બાષ્પીભવન પેટર્નમાં પરિણમે છે, જ્યાં ઉચ્ચ બાષ્પીભવન દર મોટે ભાગે ગરમ ઉષ્ણકટિબંધીય અને ઉપઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં જોઇ શકાય છે, જ્યાં સપાટી સૌર કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ગરમ કરવામાં આવી હતી જે જરૂરી માત્રામાં ઊર્જા પ્રદાન કરી શકે છે. ઊંચા અક્ષાંશો પર બાષ્પીભવનનો દર ઘટે છે. વધુમાં, બાષ્પીભવન દર પાણીની સપાટી પરની હવાના સાપેક્ષ ભેજથી પ્રભાવિત થાય છે. પાણીની વરાળ સાથે હવાના સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચતા, બાષ્પીભવનનો દર ઘટે છે, એટલે કે. નીચા હવા-સમુદ્ર ભેજ ઢાળ બાષ્પીભવન ઘટાડે છે. વાસ્તવિક તાજા પાણીનો પ્રવાહ કે જે સમુદ્ર ચોક્કસ સમયમર્યાદામાં અનુભવે છે તે આ સમય અંતરાલમાં વરસાદ અને બાષ્પીભવનની ચોખ્ખી માત્રા છે. આનો અર્થ એ છે કે, જો બાષ્પીભવન બાદબાકી વરસાદ (ઇ-પી) હકારાત્મક હોય, તો સમુદ્ર તાજા પાણીનું ચોખ્ખું નુકસાન અનુભવે છે, જ્યારે ઇ-પી માટે નકારાત્મક મૂલ્ય માટે વિપરીત સાચું છે. વૈશ્વિક સ્તરે, એટલાન્ટિક, પેસિફિક અને હિંદ મહાસાગરના ઉપઉષ્ણકટિબંધીય પ્રવાહો અને પશ્ચિમી સીમા પ્રવાહો એવા પ્રદેશો છે જ્યાં બાષ્પીભવન વરસાદ કરતાં વધી જાય છે. તેનાથી વિપરીત, ITCZ તેમજ ઉચ્ચ અક્ષાંશો (> 40°N/S) ચોખ્ખા વરસાદના પ્રદેશો છે, જો કે ITCZ વરસાદના જથ્થાની દ્રષ્ટિએ ઉચ્ચ અક્ષાંશો કરતાં વધી જાય છે. ચોખ્ખો વરસાદ ધરાવતો વિષુવવૃત્તીય પ્રદેશ એટલાન્ટિક અને પ્રશાંત મહાસાગરમાં વિષુવવૃત્તની ઉત્તરે કેન્દ્રિત છે પરંતુ તે વિશાળ છે અને હિંદ મહાસાગરમાં વધુ દક્ષિણમાં વિસ્તરે છે. મજબૂત ચોખ્ખા વરસાદનું વધારાનું કેન્દ્ર પશ્ચિમ પેસિફિક-ઇન્ડોનેશિયન પ્રદેશમાં આવેલું છે. એટલાન્ટિક ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જીયર્સ બંને ચોખ્ખા બાષ્પીભવનશીલ છે, તેમજ પેસિફિક ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જીરેસ છે, જો કે તેઓ પૂર્વીય સરહદોની નજીક વધેલા બાષ્પીભવન સાથે પૂર્વ-પશ્ચિમ સંક્રમણ દર્શાવે છે. આ અવકાશી પેટર્ન એ હકીકતને આભારી હોઈ શકે છે કે ઉપરની હવા ભેજમાં સંતૃપ્ત થઈ જાય છે, જે પછીથી બાષ્પીભવન દરમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે કારણ કે વેપાર પવન દ્વારા હવા પશ્ચિમ તરફ દોડે છે. દરિયામાં તાજા પાણીના વાર્ષિક સરેરાશ પ્રવાહનો અંદાજ વરસાદ માટે છે, જ્યારે વાર્ષિક સરેરાશ બાષ્પીભવન દ્વારા દરિયામાંથી તાજા પાણીના પ્રવાહનો અંદાજ છે. તમામ દરિયાઈ તટપ્રદેશોને ધ્યાનમાં લેતી વખતે, એકમાત્ર દરિયાઈ તટપ્રદેશ કે જે વર્ષ દરમિયાન સરેરાશ ચોખ્ખો વરસાદ અનુભવે છે, તે ઉત્તર પ્રશાંત છે. અન્ય દરિયાઈ તટપ્રદેશો, એટલે કે દક્ષિણ પ્રશાંત, ઉત્તર અને દક્ષિણ એટલાન્ટિક અને હિંદ મહાસાગર એ ચોખ્ખા બાષ્પીભવનના વિસ્તારો છે, જોકે તેમની શક્તિ અલગ અલગ છે. દક્ષિણ પ્રશાંત મહાસાગર પરનું ચોખ્ખું બાષ્પીભવન અન્ય મહાસાગરના તટપ્રદેશોની તુલનામાં સ્પષ્ટ રીતે નાનું છે, જો કે દક્ષિણ પ્રશાંત મહાસાગર સમગ્ર એટલાન્ટિક મહાસાગર જેટલો મોટો અને હિંદ મહાસાગર કરતા એક તૃતીયાંશ મોટો વિસ્તાર આવરી લે છે. તે ખૂબ જ સંભવ છે કે વૈશ્વિક મહાસાગરોના ઉપલા 700 મીટરમાં જોવા મળેલો ઊર્જાનો વધારો (ગરમીનો પ્રવાહ) માનવજન્ય આબોહવા પરિવર્તન અને ગ્રીનહાઉસ વાયુ ઉત્સર્જનને કારણે વધેલા કિરણોત્સર્ગી દબાણને આભારી હોઈ શકે છે. બાષ્પીભવન બાદબાકી વરસાદમાં જોવા મળેલા વલણો સૂચવે છે કે એટલાન્ટિક મહાસાગર વધુ ખારો બની જશે, જ્યારે કે આગામી દાયકાઓમાં હિંદ મહાસાગર વધુ તાજગીભર્યો બની જશે, તેમ છતાં ગરમીની માત્રા અને ખારાશમાં ફેરફારોના આધારે હવા-સમુદ્રના પ્રવાહની વૈશ્વિક પેટર્ન રજૂ કરવી સરળ છે, જ્યારે પ્રાદેશિક વલણો ભાગ્યે જ મજબૂત હોય છે. મોસમી ચક્ર દરિયાઈ તટપ્રદેશમાંથી પાણીના ચોખ્ખા કુલ પ્રવાહ E-P ની માત્રા અને નિશાની પણ સમગ્ર વર્ષ દરમિયાન બદલાઈ શકે છે. શિયાળામાં પૂર્વીય વેપારની વધતી મજબૂતાઈને કારણે મોટાભાગના ઉપઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં ચોખ્ખું બાષ્પીભવન શિયાળાની ઋતુમાં સૌથી વધુ જોવા મળે છે. આ બંને ગોળાર્ધમાં લાગુ પડે છે. પવન બાષ્પીભવનને બે રીતે અસર કરે છે. સૌપ્રથમ સીધી રીતે, જેમાં પવનની વધુ ઝડપ બાષ્પીભવન થતી સપાટીથી પાણીની વરાળને ઝડપથી દૂર લઈ જાય છે, જે હવા-સમુદ્રના ભેજ ઢાળની ઝડપી પુનઃસ્થાપના તરફ દોરી જાય છે, જે અગાઉથી બાષ્પીભવન દ્વારા ઘટાડવામાં આવી હતી અને ઉચ્ચ બાષ્પીભવન દર માટે જરૂરી છે. બીજું પરોક્ષ રીતે, કારણ કે ઉન્નત સપાટીનો પવન પવન સંચાલિત ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જિરેને મજબૂત બનાવે છે. ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગીરો પશ્ચિમી સરહદના પ્રવાહો દ્વારા ઉત્તર તરફ ગરમીનું પરિવહન કરે છે, તેથી દરિયાની સપાટીનું તાપમાન પ્રવાહોના માર્ગો પર ગરમ થાય છે અને વધુ ઊર્જા પ્રદાન કરીને અને હવા-સમુદ્રના ભેજનું પ્રમાણ વધારીને વધુ બાષ્પીભવન કરે છે. એક્સ્ટ્રાટ્રોપિક્સમાં ચોખ્ખો વરસાદ સરળ મોસમી ચક્ર દ્વારા સમજાવી શકાતો નથી. એટલાન્ટિક અને પેસિફિક મહાસાગરોમાં ચોખ્ખો મધ્ય-અક્ષાંશ વરસાદ જૂન-ઓગસ્ટ દરમિયાન ઉત્તર અને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં એક સાથે તેની ટોચ પર પહોંચે છે, એટલે કે. જુદી જુદી ઋતુમાં. ઉત્તર અને દક્ષિણ એટલાન્ટિક મહાસાગરોમાં અને ઉત્તર પ્રશાંત મહાસાગરમાં બાષ્પીભવન શિયાળા અને વસંતમાં વરસાદ કરતાં વધી જાય છે. ઉનાળા અને પાનખર દરમિયાન દક્ષિણ એટલાન્ટિક મહાસાગર સિવાયના તમામ દરિયાઈ તટપ્રદેશો માટે ઇ-પીની નિશાની બદલાય છે, જે હંમેશા ચોખ્ખી બાષ્પીભવનશીલ હોય છે. સમગ્ર એટલાન્ટિકને ધ્યાનમાં લેતી વખતે, દક્ષિણ એટલાન્ટિક મહાસાગરમાં તાજા પાણીની સતત ચોખ્ખી ખોટ તાજા પાણીના કુલ પ્રવાહની નિશાની નક્કી કરે છે અને ઉનાળામાં ઉત્તર એટલાન્ટિકમાંથી ચોખ્ખો વરસાદ રદ કરે છે. આનો અર્થ એ છે કે, દક્ષિણ એટલાન્ટિક મહાસાગરના અગ્રણી પ્રભાવને કારણે એટલાન્ટિક સમગ્ર વર્ષ દરમિયાન ચોખ્ખું બાષ્પીભવન કરે છે. સમગ્ર પ્રશાંત મહાસાગર વિશે તેનાથી વિપરીત કહી શકાય, જે દરેક મોસમ માટે બાષ્પીભવન કરતાં વધુ વરસાદ દર્શાવે છે. બાષ્પીભવન બાદ વરસાદનું આ સ્વરૂપ પ્રશાંત મહાસાગરની સરખામણીમાં એટલાન્ટિકમાં જોવા મળતી ઉચ્ચ ખારાશ સાથે સુસંગત છે. હિંદ મહાસાગરમાં ડિસેમ્બર-ફેબ્રુઆરી સિવાય મોટાભાગના વર્ષમાં ચોખ્ખું બાષ્પીભવન થાય છે. ભૂતકાળમાં આબોહવા પરિવર્તનને કારણે થયેલા ફેરફારો આઇપીસીસી 2021 એઆર6માં કાર્યકારી જૂથ 1ના અહેવાલમાં તારણ કાઢવામાં આવ્યું છે કે સમુદ્ર પર બાષ્પીભવન બાદબાકી વરસાદ (ઇ-પી) ની પેટર્નથી ભીનાશ અને સૂકવણીની હાલની સરેરાશ પેટર્નમાં વધારો થયો છે. સામાન્ય રીતે, ખારા સપાટીનું પાણી મીઠું થઈ ગયું હતું (ખાસ કરીને એટલાન્ટિક મહાસાગરમાં) જ્યારે પ્રમાણમાં તાજું સપાટીનું પાણી તાજું થઈ ગયું હતું (ખાસ કરીને હિંદ મહાસાગરમાં). જો કે, એ. આર. 6 એ નિરીક્ષણની અનિશ્ચિતતાને કારણે 20મી સદીમાં ઇ-પીમાં વૈશ્વિક સરેરાશ વલણોમાં માત્ર નીચા વિશ્વાસનું મૂલ્યાંકન કર્યું હતું, જેમાં સમુદ્ર પર બાષ્પીભવનના વધારા દ્વારા અવકાશી પ્રભુત્વ હતું. બરછટ-રીઝોલ્યુશન મોડેલો પણ દર્શાવે છે કે સરેરાશ એસ. એસ. ટી. અને એસ. એસ. ટી. માં પરિવર્તનશીલતા ફ્લક્સ ફોર્સિંગમાં ફેરફારો માટે સંવેદનશીલ છે. કપલ્ડ મોડલ ઇન્ટરકોમ્પરિસન પ્રોજેક્ટ 6 (CMIP6) મોડેલોના મૂલ્યાંકનના આધારે, એ. આર. 6 એ તારણ કાઢ્યું હતું કે, લાંબા ગાળે, વૈશ્વિક સપાટીના હવાના તાપમાનમાં વધારો થવાની સાથે વૈશ્વિક સરેરાશ દરિયાઈ વરસાદમાં વધારો થવાની સંભાવના છે. વાર્ષિક સરેરાશ અને વૈશ્વિક સરેરાશ વરસાદ પ્રતિ ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાનમાં 1-3% નો વધારો થવાની સંભાવના છે. આથી, વરસાદની પેટર્ન પણ બદલાશે અને નોંધપાત્ર પ્રાદેશિક અને મોસમી તફાવતો દર્શાવશે. સામાન્ય વલણ 'ભીનું થાય છે-ભીનું થાય છે-સૂકું થાય છે-સૂકું થાય છે' ને પગલે, ઉચ્ચ અક્ષાંશો અને ઉષ્ણકટિબંધીય સમુદ્રમાં વરસાદ વધવાની સંભાવના છે અને ચોમાસાના પ્રદેશોના મોટા ભાગોમાં વધારો થવાની સંભાવના છે, પરંતુ ગ્રીનહાઉસ-ગેસ પ્રેરિત ઉષ્ણતામાનના પ્રતિભાવમાં ભૂમધ્ય, દક્ષિણ આફ્રિકા અને દક્ષિણપશ્ચિમ ઓસ્ટ્રેલિયા સહિત ઉપ-ઉષ્ણકટિબંધમાં ઘટાડો થવાની સંભાવના છે. આ અપેક્ષિત સામાન્ય વલણો હોવા છતાં સ્થાનિક સ્તરે તે પેટર્નના ફેરફારોથી અલગ વિચલનો હોઈ શકે છે. સમુદ્રના ખારાશમાં અનુરૂપ વલણની એક સંભવિત અસર થર્મોહલાઇન પરિભ્રમણમાં ફેરફાર છે, જે નીચે સમજાવવામાં આવ્યું છે. ખંડીય પ્રવાહ સમુદ્રમાં તાજા પાણીના પ્રવાહનો બીજો સ્રોત ખંડોમાંથી નદીના મુખમાંથી વહેતો પ્રવાહ છે. ખંડોમાંથી સરેરાશ વાર્ષિક તાજા પાણીનો પ્રવાહ અંદાજિત છે. અન્ય દરિયાઈ તટપ્રદેશોની તુલનામાં, એમેઝોન અને ઓરિનોકો નદીમુખની આગેવાની હેઠળના પશ્ચિમી ઉષ્ણકટિબંધીય એટલાન્ટિકમાં સ્રાવ પ્રમાણમાં ઊંચો છે. આ કેટલીક સ્થાનિક અસરો તેમજ મોટા પાયે થર્મોહેલિન પરિભ્રમણમાં ગોઠવણનું કારણ બને છે, જેમ કે "થર્મોહેલિન પરિભ્રમણ પર પ્રભાવ" પ્રકરણમાં ચર્ચા કરવામાં આવી છે. મોસમી ચક્ર મોટાભાગની નદીઓ તેમના પ્રવાહમાં અમુક પ્રકારના મોસમી ચક્રનું પ્રદર્શન કરે છે, જે ઘણીવાર (પરંતુ હંમેશા નહીં) વરસાદમાં મોસમી વિવિધતા સાથે સંબંધિત હોય છે. જમણી બાજુની આકૃતિ 10 સૌથી મોટી નદીઓ (એમેઝોન, મિસિસિપી, કોંગો, યેનિસે, પરાના, ઓરિનોકો, લેના, ચાંગજિયાંગ, મેકોંગ, બ્રહ્મપુત્ર/ગંગે) માંથી વહેતા પાણીના મોસમી ચક્રને સ્થાનિક વરસાદ ચક્ર અને બે અલગ-અલગ P-E અંદાજોની સરખામણીમાં દર્શાવે છે. ઘણી નદીઓમાં, પ્રવાહની ટોચ વરસાદના શિખરને અનુસરે છે, જેમાં વિવિધ વિલંબ નદીના મુખ સુધી જવા માટે સપાટીના પ્રવાહ માટે જરૂરી સમયને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ચાંગજિયાંગ, મેકોંગ અને બ્રહ્મપુત્ર/ગંગે જેવી ટૂંકી નદીઓ માટે વરસાદ અને વહેતા શિખરો વચ્ચેનું અંતર લગભગ એક મહિના કે તેથી ઓછું હોય છે, જ્યારે એમેઝોન અને ઓરિનોકો નદીઓમાં અંતર 2 કે તેથી વધુ મહિનાનું હોય છે. ઉચ્ચ અક્ષાંશ પરની અન્ય મોટી નદીઓ, જેમ કે યેનીસી, લેના અને મિસિસિપી, વરસાદ ચક્રથી અલગ થયેલા પ્રવાહ ચક્રનો અનુભવ કરે છે. લેના અને યેસાઇની ચક્રનું જૂનનું તીવ્ર શિખર બરફ ઓગળવાને કારણે હોવાની શક્યતા છે, તેમજ મિસિસિપી નદીમાં માર્ચ અને મેની વચ્ચે ઓછું નોંધપાત્ર શિખર છે. વરસાદ ચક્ર હોવા છતાં, પનામા અને કોંગો નદી નોંધપાત્ર મોસમી પ્રવાહ ચક્રનો અનુભવ કરતી નથી, આ કદાચ નદીના બંધ દ્વારા માનવ હસ્તક્ષેપને કારણે છે. બહુ-વાર્ષિક ચક્ર અને આબોહવા પરિવર્તનની અસરો નદીના વહેણને અન્ય હવામાન ચક્રો દ્વારા પણ અસર થાય છે જે ઘણા વર્ષોથી ચાલે છે. ખાસ કરીને, કેટલીક મોટી નદીઓ માટે અલ નીનો-સધર્ન ઓસિલેશન (ઇ. એન. એસ. ઓ.) તબક્કો અને તાકાત સાથે નોંધપાત્ર સહસંબંધ જોવા મળ્યો છે, તેમજ ઇન્ટરડેકેડલ પેસિફિક ઓસિલેશન (આઇ. પી. ઓ.) સાથે સહસંબંધ જોવા મળ્યો છે. આ અનિયમિત ચક્ર અને આંતરિક ભિન્નતાના અન્ય સંભવિત પરિબળો કે જેના પર હજુ સંપૂર્ણ સંશોધન થવાનું બાકી છે, તે માનવ પ્રેરિત આબોહવા પરિવર્તનને આભારી નદીના પ્રવાહમાં ફેરફારોને ઓળખવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. જો કે, મધ્યમ ઉત્સર્જન દૃશ્ય (RCP4.5) હેઠળ આબોહવા સિમ્યુલેશન સદીના અંત સુધીમાં નદીના પ્રવાહમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો દર્શાવે છે, જેમાં મધ્ય અમેરિકા, મેક્સિકો, ભૂમધ્ય તટપ્રદેશ, દક્ષિણ આફ્રિકા અને દક્ષિણ અમેરિકાના મોટાભાગના ભાગોમાં પ્રવાહમાં ઘટાડો થયો છે અને બાકીના યુરેશિયા અને ઉત્તર અમેરિકામાં પ્રવાહમાં વધારો થયો છે. આ ફેરફારો અપેક્ષિત વરસાદના ફેરફારો સાથે સુસંગત છે, પરંતુ અગાઉના બરફ ઓગળવા અને પર્માફ્રોસ્ટ ઓગળવાના ઘટકને પણ ધ્યાનમાં લેવા પડશે. 2018ના એક અભ્યાસમાં 1986થી 2016 સુધી દરેક દરિયાઈ તટપ્રદેશમાં નદીના પ્રવાહમાં વિવિધતા નોંધવામાં આવી છે, જે દર્શાવે છે કે આર્કટિક મહાસાગરમાં પ્રવાહમાં વધારો થયો છે અને છેલ્લા દાયકામાં હિંદ મહાસાગરમાં પ્રવાહમાં ઘટાડો થયો છે. નદીના વહેણની સ્થાનિક અસરો તે વરસાદની સરખામણીમાં નદીના વહેણમાંથી તાજા પાણીનું રોકાણ નગણ્ય લાગે છે, પરંતુ કેટલાક અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે તેની અસરને અવગણી શકાય નહીં પશ્ચિમ ઉષ્ણકટિબંધીય એટલાન્ટિક પર સપાટીના ખારાશમાં સૌથી મોટો વાર્ષિક ફેરફાર જોવા મળ્યો છે, જે વસંત અને ઉનાળાની વચ્ચે ટોચ પર છે, જ્યારે આઇટીસીઝેડમાં વરસાદ એમેઝોનના પ્રવાહની ટોચ સાથે મેળ ખાય છે. ખારાશના નીચા પાણીનો પ્રવાહ પણ બ્રાઝિલના દરિયાકાંઠાના પ્રવાહોના મોસમી પરિવર્તનને અનુસરતો હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે (વસંતઋતુમાં ઉત્તરપશ્ચિમ તરફ, ઉનાળામાં પૂર્વ તરફ) તાજા પાણીના પ્રવાહના સીધા પરિણામે, નદીઓની અસર સ્થાનિક દરિયાની સપાટીના તાપમાન (SST) પર પડે છે. આ અસર સૈદ્ધાંતિક રીતે તમામ નદી મુખ પર હાજર છે, પરંતુ તેને માત્ર ખૂબ મોટી નદીઓ માટે જ માપવી શક્ય હતી. ખારા પાણીની ટોચ પર મૂકવામાં આવેલું તાજું પાણી સ્તરીકરણને સ્થિર કરવા માટે કામ કરે છે, જે ઊંચા ઊંડાણોમાંથી ઠંડા પાણીના ઊભી મિશ્રણને મર્યાદિત કરે છે, તેથી સ્થાનિક એસ. એસ. ટી. માં વધારો થાય છે. સિમ્યુલેશનમાં ખાસ કરીને જુલાઈ અને એપ્રિલની વચ્ચે કોંગો નદીના મુખની નજીક + 1 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી મોટી SST વિસંગતતા જોવા મળી છે; મે અને ઓક્ટોબરની વચ્ચે એમેઝોન નદીના મુખ નજીક પણ આવી જ વિસંગતતાનું અનુકરણ કરવામાં આવ્યું છે. નદીના પ્રવાહની અસર બે જુદી જુદી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સ્થાનિક દરિયાની સપાટી પર પણ પડે છેઃ તે આશરે નીચેના સમીકરણના પ્રથમ બે શબ્દો દ્વારા રજૂ થાય છે જેમાં સરેરાશથી સમુદ્રની સપાટીની ભિન્નતા છે, તળિયાના સમુદ્રના દબાણની ભિન્નતા છે, સરેરાશ () થી સમુદ્રના પાણીની ઘનતાની ભિન્નતા છે, અને સમુદ્ર સપાટી પર વાતાવરણીય દબાણ છે. પ્રથમ શબ્દ સમુદ્રના જથ્થાના સરળ વધારાને રજૂ કરે છેઃ આ યોગદાનનું મહત્વ "હોઝિંગ પ્રયોગ" દ્વારા સ્થાપિત કરી શકાય છે, જેમાં નદીના સમાન પાણીના ઇનપુટનું અનુકરણ કરવામાં આવે છે પરંતુ સમુદ્રના પાણીની સમાન ખારાશ સાથે. જ્યારે એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે આ યોગદાનને કારણે દરિયાની સપાટીમાં વધારો દિવસોના સમયગાળામાં બાર્ટ્રોપિક તરંગો દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે પણ જ્યારે પાણીનું તટપ્રદેશ અર્ધ-બંધ હોય (આર્કટિકની જેમ) અથવા પાણીનું ઇનપુટ હોય ત્યારે તેની અસર થઈ શકે છે. અન્ય વસ્તુઓ. બંગાળની ખાડીમાં મોસમી રીતે પરિવર્તનશીલ ઇનપુટ સાથે "હોઝિંગ પ્રયોગ" નું અનુકરણ કર્યું, જેણે 0.01 મીટરના ક્રમમાં દરિયાની સપાટીનું દોલન દર્શાવ્યું હતું વધુમાં, નદીના વહેણમાંથી તાજા પાણીની ઘનતા દરિયાઈ પાણી કરતાં ઓછી હોવાથી, આ શબ્દ પ્રથમ જળ સ્તર પર નકારાત્મક છે, જે બીજા કાર્યકાળથી દરિયાની સપાટીમાં સકારાત્મક યોગદાન આપે છે. આ ઘટનાને હેલોસ્ટેરિક અસર કહેવામાં આવે છે. હેલોસ્ટેરિક અસરનું યોગદાન સામાન્ય રીતે સમુદ્રના જથ્થાના યોગદાનની તુલનામાં લાંબા સમય સુધી ટકી રહે છે, જ્યારે તે હજુ પણ માર્જિનિટ્યુડ (0.1-0-2 m) ના સમાન ક્રમમાં છે. સમીકરણનું ત્રીજું પદ વાતાવરણીય દબાણ પરની નિર્ભરતાને રજૂ કરે છે જે નદીના વહેણથી અપ્રભાવિત છે. અન્ય દરિયાઈ તાજા પાણીના પ્રવાહો ભૂગર્ભજળ સમુદ્રમાં ભૂગર્ભજળનો કુલ પ્રવાહ ત્રણ અલગ અલગ પ્રવાહોમાં વિભાજિત કરી શકાય છેઃ તાજા સબમરીન ભૂગર્ભજળ સ્રાવ, નજીકના દરિયાકાંઠાના પાર્થિવ ભૂગર્ભજળ સ્રાવ અને પુનઃચક્રિત દરિયાઈ પાણી. તાજા ભૂગર્ભજળનું યોગદાન સમુદ્રમાં તાજા પાણીના કુલ રોકાણમાં 1 ટકાથી પણ ઓછું છે અને તેથી વૈશ્વિક સ્તરે તે નગણ્ય છે. જો કે, ભૂગર્ભજળ વિસર્જનની ઊંચી પરિવર્તનશીલતાને કારણે સ્થાનિક સ્તરે દરિયાકાંઠાની ઇકોસિસ્ટમ્સમાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન હોઈ શકે છે. દરિયાઈ તાજા પાણીના પ્રવાહના સંદર્ભમાં બરફને ઠંડું પાડવું અને પીગળવું એ બરફની બે શ્રેણીઓને ધ્યાનમાં લેવી પડશેઃ દરિયાઈ બરફ અને (તાજેતરમાં) બરફની છાજલીઓ અને હિમખંડો જેવા જમીન પર પડેલા બરફ. દરિયાઈ બરફને દરિયાઈ જળ બજેટનો એક ભાગ માનવામાં આવે છે, તેથી, તેની પીગળતી અથવા થીજી જવાની સ્થિતિ સામાન્ય રીતે પાણીનું ઇનપુટ અથવા આઉટપુટ નથી. જો કે, પ્રાદેશિક સ્તરે અને ઇન્ટ્રા-એન્યુઅલ ટાઇમસ્કેલ પર, તે પીગળવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન તાજા પાણીને ઉમેરીને અથવા ઠંડું કરવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન મીઠાને નકારીને સમુદ્રની ખારાશનો એક મહત્વપૂર્ણ નિર્ધારક રજૂ કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આર્કટિક મહાસાગરમાં બાષ્પીભવન અને વરસાદનો દર ખૂબ ઓછો છે, અનુક્રમે લગભગ 5 ± 10 સે. મી./વર્ષ અને 20 ± 30 સે. મી./વર્ષ પ્રવાહી પાણીની સમકક્ષ છે. તેથી, આર્કટિક મહાસાગરમાં તાજા પાણીનું ચક્ર નોંધપાત્ર રીતે દરિયાઈ બરફના ઠંડું અને પીગળવાથી નક્કી થાય છે, જેના માટે લાક્ષણિક દર અનુક્રમે લગભગ 100 અને 50 સે. મી./વર્ષ છે. જો તબક્કાના ફેરફારો (સ્થિર અને પ્રવાહી) વચ્ચેના લાંબા અંતરાલો દરમિયાન બરફ વહે છે, તો પરિણામ એ ચોખ્ખું સ્થાનિક નિસ્યંદન છે, જ્યાં દરિયાઈ બરફ રચાયો હતો અને જ્યાં દરિયાઈ બરફ પીગળી જાય છે ત્યાં પાણીનું ચોખ્ખું સ્થાનિક તાજું થાય છે. દરિયાઈ બરફનું આ ઠંડું અને પીગળવું, તેમની સાથે ખારાશમાં ફેરફાર સાથે, સ્થાનિક ઉછાળો પૂરો પાડે છે જે દરિયાઈ પરિભ્રમણને પ્રભાવિત કરે છે. અગાઉ જમીન પર ઊભેલી બરફની ચાદરને હિમખંડ તરીકે સમુદ્રમાં ફેરવવી તેમજ ગરમ સમુદ્રના પાણીને લગતી બરફની છાજલીઓ ઓગળવી એ માત્ર સ્થાનિક જ નહીં પરંતુ સમગ્ર સમુદ્રના સ્કેલ પર શુદ્ધ તાજા પાણીના પ્રવાહની રચના કરે છે. જો કે, ક્રાયોસ્ફિયરમાંથી કુલ ઇનપુટ વરસાદ અને નદીના પ્રવાહના કુલ ઇનપુટ (વૈશ્વિક સ્તરે 1 ટકાથી ઓછું) ની સરખામણીમાં ઓછું છે, સ્થાનિક સ્તરે આ તાજા પાણી અને સમુદ્રના પરિભ્રમણને પ્રભાવિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપી શકે છે. થર્મોહેલાઇન પરિભ્રમણ (THC) પર પ્રભાવ થર્મોહેલાઇન પરિભ્રમણ એ વૈશ્વિક મહાસાગર પરિભ્રમણનો એક ભાગ છે. જો કે આ ઘટના હજુ સુધી સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકાઇ નથી, તેમ છતાં તે જાણીતું છે કે તેની ડ્રાઇવિંગ પ્રક્રિયાઓ થર્મોહેલિન ફોર્સિંગ અને તોફાની મિશ્રણ છે. થર્મોહેલિન ફોર્સિંગ એ ઘનતા-ઢાળ સંચાલિત ગતિનો સંદર્ભ આપે છે, જેમાં ઘનતા પાણીના તાપમાન ('થર્મો') અને મીઠાની સાંદ્રતા ('હેલિન') દ્વારા નક્કી થાય છે. તેથી સમુદ્રની સપાટી પર ગરમી અને તાજા પાણીના પ્રવાહો સમુદ્રના પ્રવાહોની રચનામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. તે પ્રવાહો પ્રાદેશિક અને વૈશ્વિક આબોહવા પર મોટી અસર કરે છે. એટલાન્ટિક મેરિડિશનલ ઓવરટર્નિંગ સર્ક્યુલેશન (એએમઓસી) એ ટીએચસીની એટલાન્ટિક શાખા છે. આથી, ઉત્તર તરફ આગળ વધતું સપાટીનું પાણી વાતાવરણમાં ગરમી અને પાણી છોડે છે અને તેથી ઠંડું, વધુ ખારાશવાળું અને પરિણામે ગાઢ બને છે. આનાથી ઉત્તર એટલાન્ટિકમાં ઠંડા ઊંડા પાણીની રચના થાય છે. આ ઠંડુ ઊંડું પાણી એન્ટાર્કટિક સર્કમ્પોલર પ્રવાહમાં જોડાય ત્યાં સુધી 2-3 કિમીની ઊંડાઈએ દક્ષિણ તરફ વહે છે. એટલાન્ટિક અને પેસિફિક વચ્ચે ચોખ્ખા વરસાદ-બાષ્પીભવનની પેટર્નમાં વર્ણવેલ તફાવતો, જેમાં એટલાન્ટિક ચોખ્ખો બાષ્પીભવનશીલ છે અને પેસિફિક ચોખ્ખો વરસાદ અનુભવે છે, તે ખારાશમાં સ્પષ્ટ તફાવત તરફ દોરી જાય છે, જેમાં એટલાન્ટિક પેસિફિક કરતાં વધુ ખારાશવાળું છે. આ તાજા પાણીના પ્રવાહ સંચાલિત ખારાશનો વિરોધાભાસ એ મુખ્ય કારણ છે કે એટલાન્ટિક મેરિડીનલ ઓવરટર્નિંગ પરિભ્રમણને ટેકો આપે છે અને પેસિફિક નથી. ઉત્તર પ્રશાંત મહાસાગરની નીચલી સપાટીની ખારાશ, ઊંચા વરસાદ દરને કારણે, પ્રશાંત મહાસાગરમાં ઊંડા સંવહનને અટકાવે છે. એ. આર. 6 એ ક્લાઇમેટ મોડલ ઇન્ટરકોમ્પેરિસન પ્રોજેક્ટ 6 (સી. એમ. આઈ. પી. 6) ના મોડલ સિમ્યુલેશન પરથી તારણ કાઢ્યું હતું કે 21મી સદીમાં એ. એમ. ઓ. સી. નબળી પડવાની શક્યતા છે, પરંતુ એ. એમ. ઓ. સી. ના ઘટાડાના મોડલના અંદાજિત સમય અને તીવ્રતામાં ઓછો વિશ્વાસ છે. અંદાજિત એ. એમ. ઓ. સી. ના નબળા પડવાને ઉચ્ચ-અક્ષાંશ તાપમાન અને વરસાદમાં વધારો થવાના સી. એમ. આઈ. પી. 6 પ્રક્ષેપણ દ્વારા સમજાવી શકાય છે, ગ્રીનલેન્ડ આઇસ શીટના વધેલા ગલનથી તાજા પાણીના ઇનપુટ સાથે, જે ઉચ્ચ-અક્ષાંશ ઉત્તર એટલાન્ટિક સપાટીના પાણીને ઓછું ગાઢ અને વધુ સ્થિર બનાવે છે, જે એ. એમ. ઓ. સી. ને ઉથલાવી દે છે અને નબળા પાડે છે. મોટા પાયે થર્મોહેલાઇન પરિભ્રમણ પર નદીના વહેણની અસરો જ્યારે બાષ્પીભવન અને વરસાદની પ્રક્રિયાઓ ક્ષારની વિસંગતતાઓનું મુખ્ય કારણ છે જે ટી. એચ. સી. ને ચલાવે છે, ત્યારે મોટી નદીઓની અસર પણ નજીવી નથી લાગતી. ખાસ કરીને, 2017ના એક અભ્યાસમાં એમેઝોનના પ્રવાહને બંધ કરવાનું અનુકરણ કરવામાં આવ્યું હતું અને AMOC પર તેની અસરને માપવામાં આવી હતી. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે એમેઝોન બંધ થવાથી એ. એમ. ઓ. સી. માં મજબૂતી આવી શકે છે, વિષુવવૃત્ત અને દક્ષિણ ઉષ્ણકટિબંધમાં એસ. એસ. ટી. માં વધારો થઈ શકે છે અને ઘટાડો થઈ શકે છે. વિષુવવૃત્ત પર ઠંડા એસ. એસ. ટી. પરિણામે આઇ. ટી. સી. ઝેડ. માં વરસાદમાં ઘટાડો કરી શકે છે, મેરિડિશનલ વાતાવરણીય કોષો અને એક્સ્ટ્રાટ્રોપિક્સમાં પશ્ચિમી પવનને નબળા પાડી શકે છે. ઉત્તર અમેરિકા અને આર્ક્ટિક પછી ગરમ શિયાળો (1.3 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીની વિસંગતતાઓ સાથે) અનુભવશે, જ્યારે ઉત્તરીય યુરેશિયામાં ઠંડી અને સૂકી સ્થિતિ હશે. દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં, એમેઝોનિયા પ્રદેશમાં પણ સૂકી પરિસ્થિતિઓનો અનુભવ થઈ શકે છે, જે સંભવતઃ સકારાત્મક પ્રતિસાદનું કારણ બની શકે છે. એમેઝોન નદી પર બંધ બાંધવામાં સાવચેતી રાખવાની સલાહ આપીને પેપરનું સમાપન થયું (આગામી કેટલાક દાયકાઓમાં બાંધકામ માટે સોથી વધુ નવા બંધ પર વિચાર કરવામાં આવી રહ્યો છે) જેને નાના પાયે કેસ સ્ટડી તરીકે જોઈ શકાય છે, 1964માં નાઇલ નદીના બંધ (અસ્વન હાઇ ડેમ) ની ભૂમધ્ય સમુદ્રના THC પર અસર થઈ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. છેલ્લા 40 વર્ષોમાં પશ્ચિમ ભૂમધ્ય પ્રદેશમાં સપાટી અને મધ્યવર્તી પાણીના ખારાશમાં સતત વધારો નોંધવામાં આવ્યો છે. આ દક્ષિણ એડ્રિયાટિકમાં ઊંડા પાણીની રચનાના સ્થળોમાં પ્રવૃત્તિના વિકાસ સાથે જોડાયેલું છે. આ ખારાશમાં આશરે 40 ટકા વધારો (અને તેથી ઊંડા પાણીની રચનામાં વધારો) માટે નાઇલ નદીના બંધ જવાબદાર હોવાનું જાણવા મળ્યું છે.