Brinicle
एक ब्रिनिकल (ब्राइन आइसिकल, जिसे आइस स्टैलेक्टाइट के रूप में भी जाना जाता है) बर्फ की एक नीचे की ओर बढ़ने वाली खोखली नली है जो समुद्री बर्फ के विकास के नीचे बनने वाले अवरोही लवण के एक ढेर को घेरती है। जैसे-जैसे समुद्री जल ध्रुवीय महासागर में जम जाता है, नमक लवण सांद्र समुद्री बर्फ से निष्कासित हो जाते हैं, जिससे आसपास के पानी की तुलना में कम हिमांक बिंदु के साथ घने, अत्यधिक ठंडे और खारे पानी का नीचे की ओर प्रवाह होता है। जब यह प्लूम पड़ोसी महासागर के पानी के संपर्क में आता है, तो इसका बेहद कम तापमान प्रवाह के चारों ओर तुरंत बर्फ का निर्माण करता है। यह एक खोखला स्टेलेक्टाइट, या आइसिकिल बनाता है, जिसे ब्रिनिकल कहा जाता है। खारे पानी से बर्फ का बनना आस-पास के जमे हुए पानी की संरचना में उल्लेखनीय परिवर्तन पैदा करता है। जब पानी जम जाता है, तो अधिकांश अशुद्धियों को पानी के क्रिस्टल से बाहर कर दिया जाता है; यहां तक कि समुद्री जल से बर्फ भी उस समुद्री जल की तुलना में अपेक्षाकृत ताजा होती है जिससे यह बनती है। अशुद्धियों (जैसे नमक और अन्य आयनों) को बाहर निकालने के परिणामस्वरूप समुद्री बर्फ बहुत छिद्रपूर्ण और स्पंज जैसी होती है, जो ताजे पानी के जमने पर उत्पन्न ठोस बर्फ से काफी अलग होती है। जैसे-जैसे समुद्री जल जमता है और नमक को शुद्ध बर्फ के क्रिस्टल जाली से बाहर निकाल दिया जाता है, आसपास का पानी अधिक खारा हो जाता है क्योंकि संकेन्द्रित खारा पानी बाहर निकलता है। यह इसके हिमांक तापमान को कम करता है और इसके घनत्व को बढ़ाता है। जमने वाले तापमान को कम करने से आसपास का, खारा पानी तरल बना रहता है और तुरंत जम नहीं जाता है। घनत्व में वृद्धि के कारण यह परत डूब जाती है। नमकीन चैनल नामक छोटी सुरंगें पूरी बर्फ के माध्यम से बनाई जाती हैं क्योंकि यह सुपरसालाइन, सुपरकुल्ड पानी जमे हुए शुद्ध पानी से दूर डूब जाता है। अब एक ब्रिनिकल के निर्माण के लिए मंच तैयार है। चूंकि यह अत्यधिक ठंडा खारा पानी बर्फ के नीचे जमे हुए समुद्री पानी तक पहुंचता है, इसलिए यह अतिरिक्त बर्फ का निर्माण करेगा। जल उच्च सांद्रता से निम्न सांद्रता की ओर जाता है। चूंकि लवण जल में पानी की सांद्रता कम होती है, इसलिए यह आसपास के पानी को आकर्षित करता है। खारे पानी के ठंडे तापमान के कारण, नया आकर्षित पानी जम जाता है। यदि खारे पानी के चैनल अपेक्षाकृत समान रूप से वितरित किए जाते हैं, तो बर्फ समान रूप से नीचे की ओर बढ़ता है। हालाँकि, यदि खारे पानी के चैनल एक छोटे से क्षेत्र में केंद्रित हैं, तो ठंडे खारे पानी का नीचे की ओर प्रवाह (अब इतना नमक-समृद्ध है कि यह अपने सामान्य हिमांक बिंदु पर जम नहीं सकता है) एक प्रवाह के रूप में जमे हुए समुद्री पानी के साथ बातचीत करना शुरू कर देता है। जिस तरह आग से गर्म हवा एक प्लूम के रूप में उगती है, उसी तरह यह ठंडा, घना पानी एक प्लूम के रूप में डूब जाता है। इसके बाहरी किनारे बर्फ की एक परत जमा करना शुरू कर देते हैं क्योंकि आसपास का पानी, इस जेट द्वारा अपने हिमांक बिंदु से नीचे ठंडा किया जाता है। एक लवण अब बन गया है, जो बर्फ की एक उल्टे "चिमनी" जैसा दिखता है, जो इस अतिशीतित, अति-खारे पानी के नीचे की ओर प्रवाह को घेरता है। जब ब्रिनिकल काफी मोटा हो जाता है, तो यह आत्मनिर्भर हो जाता है। जैसे ही बर्फ नीचे बहने वाले ठंडे जेट के चारों ओर जमा होती है, यह एक अवरोधक परत बनाती है जो ठंडे, खारे पानी को फैलने और गर्म होने से रोकती है। नतीजतन, जेट के चारों ओर बर्फ की जैकेट प्रवाह के साथ नीचे की ओर बढ़ती है। स्टेलेक्टाइट की भीतरी दीवार का तापमान लवणता-निर्धारित हिमांक वक्र पर बना रहता है, इसलिए जैसे-जैसे स्टेलेक्टाइट बढ़ता है और लवण की तापमान कमी बर्फ के विकास में जाती है, आंतरिक दीवार पिघल जाती है और आस-पास के लवण को अपने हिमांक बिंदु पर वापस ठंडा करती है। यह एक हिमकण की तरह है जो अंदर से बाहर हो जाता है; तरल पानी को परतों में जमाने वाली ठंडी हवा के बजाय, नीचे की ओर बहने वाला ठंडा पानी आसपास के पानी को जमाता है, जिससे यह और भी गहरा उतरने में सक्षम हो जाता है। जैसे-जैसे यह होता है, यह अधिक बर्फ बनाता है, और ब्रिनिकल लंबा होता जाता है। एक ब्रिनिकल आकार में पानी की गहराई, इसके प्रवाह को बढ़ावा देने वाली ऊपरी समुद्री बर्फ की वृद्धि और आसपास के पानी से सीमित होता है। 2011 में, पहली बार ब्रिनिकल फॉर्मेशन को फिल्माया गया था। लवणिका के भीतर तरल पानी की लवणता हवा के तापमान के आधार पर भिन्न होने की पुष्टि की गई है। तापमान जितना कम होगा, खारे पानी की सांद्रता उतनी ही अधिक होगी। जनवरी 2014 में श्वेत सागर के तट पर दर्ज किया गया कि-1 डिग्री सेल्सियस के वायु तापमान पर लवण लवणता 30 और 35 पीएसयू के बीच थी जबकि समुद्र में लवणता 28 पीएसयू थी। जब तापमान-12 डिग्री सेल्सियस था तो लवण की लवणता 120 और 156 पीएसयू के बीच बढ़ गई। संरचना इसके निर्माण के समय, एक लवण समुद्री बर्फ की एक परत के नीचे से नीचे तक पहुँचने वाली बर्फ की नली जैसा दिखता है। पाइप के अंदर अत्यधिक ठंडा और खारा पानी होता है जो ऊपर समुद्री बर्फ के बढ़ने से उत्पन्न होता है, जो खारे पानी के चैनलों के माध्यम से जमा होता है। शुरू में, लवण बहुत नाजुक होते हैं, दीवारें पतली होती हैं, लेकिन ठंडे लवण का निरंतर प्रवाह लवण के विकास को बनाए रखता है और इसके पिघलने में बाधा डालता है जो आसपास के कम ठंडे पानी के संपर्क के कारण होता है। जैसे-जैसे बर्फ जमा होती है और दीवारें मोटी होती जाती हैं, ब्रिनिकल अधिक स्थिर हो जाते हैं। एक लवण, उचित परिस्थितियों में, समुद्र तल तक पहुँच सकता है। ऐसा करने के लिए, पैक बर्फ के ऊपर से सुपरकॉल्ड ब्राइन का प्रवाह जारी रहना चाहिए, आसपास का पानी ब्राइन की तुलना में काफी कम खारा होना चाहिए, पानी बहुत गहरा नहीं हो सकता है, ओवरहेड समुद्री बर्फ का पैक स्थिर होना चाहिए, और क्षेत्र में धाराएं न्यूनतम या स्थिर होनी चाहिए। यदि आसपास का पानी बहुत खारा है, तो इसका हिमांक बिंदु बहुत कम होगा जिससे खारे पानी के चारों ओर बड़ी मात्रा में बर्फ बन जाएगी। यदि पानी बहुत गहरा है, तो समुद्र तल तक पहुंचने से पहले लवण के अपने वजन के नीचे मुक्त होने की संभावना है। यदि बर्फ का थैला गतिशील है या धाराएं बहुत तेज हैं, तो तनाव ब्रिनिकल को तोड़ देगा। सही परिस्थितियों में, अनुकूल समुद्र तल स्थलाकृति सहित, एक खारा पूल बनाया जा सकता है। हालांकि, ठंडे रिसाव द्वारा बनाए गए खारे पानी के पूल के विपरीत, खारे पानी के पूल बहुत क्षणिक होने की संभावना है क्योंकि खारे पानी की आपूर्ति अंततः बंद हो जाएगी। समुद्र तल पर पहुँचने पर, यह बर्फ जमा करता रहेगा क्योंकि आसपास का पानी जम जाता है। लवण समुद्र तल के साथ-साथ नीचे की ओर ढलान की दिशा में तब तक यात्रा करेगा जब तक कि यह सबसे कम संभव बिंदु तक नहीं पहुंच जाता, जहां यह जमा होगा। स्टारफिश या समुद्री अर्चिन सहित किसी भी तल पर रहने वाले समुद्री जीव को बर्फ के इस बढ़ते जाल में घेर लिया जा सकता है और फंसाया जा सकता है, अंततः ठंड से मर सकता है। ब्रिनिकल्स का शोध इतिहास 1960 के दशक से ज्ञात है। उनके गठन का आम तौर पर स्वीकृत मॉडल 1974 में अमेरिकी समुद्रविज्ञानी सीली मार्टिन द्वारा प्रस्तावित किया गया था। ब्रिनिकल के गठन को पहली बार 2011 में निर्माता कैथरीन जेफ्स और कैमरामैन ह्यूग मिलर और डग एंडरसन द्वारा बीबीसी श्रृंखला फ्रोजन प्लैनेट के लिए फिल्माया गया था। लवण गठन के लिए पहला संख्यात्मक मॉडल 2023 में लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला के सहयोग से कोलंबिया के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया था। एटनबरो की ध्रुवीय यात्रा की 'ब्रिनिकल' बर्फ की उंगलीः वह तकनीक जिसने फ्रोजन प्लैनेट को संभव बनाया, समुद्री बर्फ के ब्रिनिकल गठन का प्रतिरूपण और प्रतिरूपण