Ocean heat content
महासागरीय ऊष्मा सामग्री (ओ. एच. सी.) महासागरों द्वारा अवशोषित और संग्रहीत ऊर्जा है। समुद्र की गर्मी की मात्रा की गणना करने के लिए, कई अलग-अलग स्थानों और गहराई पर समुद्र के तापमान को मापना आवश्यक है। महासागर बेसिन या पूरे महासागर पर महासागर की गर्मी के क्षेत्रीय घनत्व को एकीकृत करने से समुद्र की कुल गर्मी की मात्रा प्राप्त होती है। 1971 और 2018 के बीच, समुद्र की गर्मी की मात्रा में वृद्धि वैश्विक ताप से पृथ्वी की अतिरिक्त तापीय ऊर्जा का 90 प्रतिशत से अधिक है। इस वृद्धि का मुख्य चालक बढ़ते ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के माध्यम से मानवजनित दबाव था। 2020 तक, अतिरिक्त ऊर्जा का लगभग एक तिहाई 700 मीटर से नीचे की गहराई तक फैल गया था। 2022 में, दुनिया के महासागर फिर से ऐतिहासिक रिकॉर्ड में सबसे गर्म थे और पिछले 2021 के रिकॉर्ड अधिकतम को पार कर गए। चार उच्चतम समुद्री गर्मी अवलोकन 2019-2022 अवधि में हुए। उत्तरी प्रशांत, उत्तरी अटलांटिक, भूमध्यसागरीय और दक्षिणी महासागर सभी ने साठ से अधिक वर्षों के लिए अपने उच्चतम गर्मी अवलोकन दर्ज किए। महासागरीय गर्मी की मात्रा और समुद्र के स्तर में वृद्धि जलवायु परिवर्तन के महत्वपूर्ण संकेतक हैं। महासागरीय जल सौर ऊर्जा को कुशलता से अवशोषित करता है। वायुमंडलीय गैसों की तुलना में इसकी ऊष्मा क्षमता कहीं अधिक है। नतीजतन, महासागर के शीर्ष कुछ मीटर में पूरी पृथ्वी के वायुमंडल की तुलना में अधिक तापीय ऊर्जा होती है। 1960 से पहले, अनुसंधान जहाजों और स्टेशनों ने दुनिया भर में अधिक गहराई पर समुद्र की सतह के तापमान और तापमान का नमूना लिया है। 2000 के बाद से, लगभग 4000 आर्गो रोबोटिक फ्लोट्स के एक विस्तारित नेटवर्क ने तापमान विसंगतियों, या समुद्र की गर्मी की मात्रा में परिवर्तन को मापा है। कम से कम 1990 से समुद्र की गर्मी की मात्रा स्थिर या तेज दर से बढ़ रही है। 2003 से 2018 तक ऊपरी 2000 मीटर में परिवर्तन की शुद्ध दर (या 9.3 जेट्टाजूल का वार्षिक औसत ऊर्जा लाभ) थी। पर्याप्त सटीकता के साथ और पर्याप्त क्षेत्रों को कवर करते हुए दशकों से तापमान को मापना चुनौतीपूर्ण है। इससे आंकड़ों में अनिश्चितता पैदा होती है। समुद्र की गर्मी की मात्रा में परिवर्तन के ग्रह के समुद्री और स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र के लिए दूरगामी परिणाम हैं; जिसमें तटीय पारिस्थितिकी तंत्र और समुदायों पर कई प्रभाव शामिल हैं। प्रत्यक्ष प्रभावों में समुद्र के स्तर और समुद्री बर्फ में भिन्नता, जल चक्र की तीव्रता में बदलाव और समुद्री जीवन का पलायन और विलुप्त होना शामिल हैं। गणना परिभाषा महासागर की ऊष्मा की मात्रा "महासागरों द्वारा संग्रहीत ऊष्मा की कुल मात्रा" है। समुद्र की गर्मी की मात्रा की गणना करने के लिए, कई अलग-अलग स्थानों और गहराई पर समुद्र के तापमान की माप की आवश्यकता होती है। एक महासागर बेसिन, या पूरे महासागर पर महासागर की गर्मी के क्षेत्रीय घनत्व को एकीकृत करने से समुद्र की कुल गर्मी की मात्रा प्राप्त होती है। इस प्रकार, समुद्र की कुल ऊष्मा की मात्रा महासागर के त्रि-आयामी क्षेत्र में तापमान, घनत्व और ऊष्मा क्षमता के उत्पाद का एक आयतन अभिन्न अंग है, जिसके लिए डेटा उपलब्ध है। अधिकांश माप लगभग 2000 मीटर (1.25 मील) से कम गहराई पर किए गए हैं। दो गहराईयों के बीच समुद्र की ऊष्मा सामग्री के क्षेत्रीय घनत्व को एक निश्चित अभिन्न के रूप में परिभाषित किया गया हैः जहां समुद्र के पानी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता है, एच2 कम गहराई है, एच1 ऊपरी गहराई है, समुद्री जल घनत्व प्रोफ़ाइल है, और तापमान प्रोफ़ाइल है। एस. आई. इकाइयों में, जूल प्रति वर्ग मीटर (J·m−2) की इकाइयाँ होती हैं। व्यवहार में, समाकलन को तापमान और घनत्व डेटा के एक चिकने और अन्यथा अच्छे व्यवहार वाले अनुक्रम के योग द्वारा अनुमानित किया जा सकता है। समुद्री जल का घनत्व तापमान, लवणता और दबाव का एक कार्य है। समुद्र की गहराई पर ठंडे और बड़े दबाव के बावजूद, पानी लगभग असंपीड़ित है और तरल अवस्था का समर्थन करता है जिसके लिए इसका घनत्व अधिकतम होता है। तापमान बनाम महासागर की गहराई के मापन में आम तौर पर एक ऊपरी मिश्रित परत (0-200 m), एक थर्मोक्लाइन (200-1500 m) और एक गहरी महासागर परत (> 1500 m) दिखाई देती है। ये सीमा की गहराई केवल मोटे अनुमान हैं। सूर्य की रोशनी लगभग 200 मीटर की अधिकतम गहराई तक प्रवेश करती है; जिसका शीर्ष 80 मीटर प्रकाश संश्लेषक समुद्री जीवन के लिए रहने योग्य क्षेत्र है जो पृथ्वी की सतह के 70 प्रतिशत से अधिक हिस्से को कवर करता है। लहर क्रिया और अन्य सतह अशांति ऊपरी परत में तापमान को बराबर करने में मदद करती है। अक्षांश के साथ कम होने वाले सतह के तापमान के विपरीत, गहरे समुद्र का तापमान दुनिया के अधिकांश क्षेत्रों में अपेक्षाकृत ठंडा और समान होता है। सभी महासागर आयतन का लगभग 50 प्रतिशत 3000 मीटर (1.85 मील) से नीचे की गहराई पर है, जिसमें प्रशांत महासागर पांच महासागरीय प्रभागों में सबसे बड़ा और सबसे गहरा है। थर्मोक्लाइन तापमान, पोषक तत्वों के प्रवाह, जीवन की प्रचुरता और अन्य गुणों के संदर्भ में ऊपरी और गहरी परतों के बीच का संक्रमण है। यह उष्णकटिबंधीय में अर्ध-स्थायी है, समशीतोष्ण क्षेत्रों में परिवर्तनशील है (अक्सर गर्मियों के दौरान सबसे गहरा), और ध्रुवीय क्षेत्रों में उथला से अस्तित्वहीन है। मापन महासागर गर्मी सामग्री माप कठिनाइयों के साथ आते हैं, विशेष रूप से आर्गो प्रोफाइलिंग फ्लोट्स की तैनाती से पहले। खराब स्थानिक कवरेज और डेटा की खराब गुणवत्ता के कारण, दीर्घकालिक ग्लोबल वार्मिंग रुझानों और जलवायु परिवर्तनशीलता के बीच अंतर करना हमेशा आसान नहीं रहा है। इन जटिल कारकों के उदाहरण एल नीनो-दक्षिणी दोलन या प्रमुख ज्वालामुखी विस्फोटों के कारण समुद्र की गर्मी की मात्रा में परिवर्तन के कारण होने वाले परिवर्तन हैं। अर्गो 21वीं सदी की शुरुआत से वैश्विक स्तर पर तैनात रोबोटिक प्रोफाइलिंग फ्लोट्स का एक अंतर्राष्ट्रीय कार्यक्रम है। कार्यक्रम की प्रारंभिक 3000 इकाइयों का विस्तार वर्ष 2020 तक लगभग 4000 इकाइयों तक हो गया था। प्रत्येक 10-दिवसीय माप चक्र की शुरुआत में, एक फ्लोट 1000 मीटर की गहराई तक उतरता है और नौ दिनों के लिए वहां धारा के साथ बहता है। इसके बाद यह 2000 मीटर तक उतरता है और सतह पर चढ़ाई के अंतिम दिन तापमान, लवणता (चालकता) और गहराई (दबाव) को मापता है। सतह पर फ्लोट चक्र को दोहराने से पहले उपग्रह रिले के माध्यम से गहराई प्रोफ़ाइल और क्षैतिज स्थिति डेटा को प्रसारित करता है। 1992 से, टोपेक्स/पोसाइडन और बाद में जेसन उपग्रह श्रृंखला ने ऊर्ध्वाधर रूप से एकीकृत ओ. एच. सी. का अवलोकन किया है, जो समुद्र के स्तर में वृद्धि का एक प्रमुख घटक है। आर्गो और जेसन मापों के बीच साझेदारी से ओ. एच. सी. और अन्य वैश्विक महासागर गुणों के अनुमानों में निरंतर सुधार हुआ है। अधिक प्रचुर मात्रा में भूमध्यरेखीय सौर विकिरण जो पृथ्वी के उष्णकटिबंधीय सतह के पानी द्वारा अवशोषित होता है, समुद्र की गर्मी के समग्र ध्रुवीय प्रसार को संचालित करता है। सतह निचले क्षोभमंडल के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान भी करती है, और इस प्रकार पृथ्वी के ऊर्जा बजट में क्लाउड एल्बिडो, ग्रीनहाउस गैसों और अन्य कारकों में दीर्घकालिक परिवर्तनों का जवाब देती है। समय के साथ, बजट में एक निरंतर असंतुलन थर्मल चालन, डाउनवेलिंग और अपवेलिंग के माध्यम से समुद्र की गहराई में या बाहर गर्मी के शुद्ध प्रवाह को सक्षम बनाता है। महासागर पृथ्वी का सबसे बड़ा तापीय जलाशय है जो ग्रह की जलवायु को नियंत्रित करने के लिए कार्य करता है; एक सिंक और ऊर्जा के स्रोत दोनों के रूप में कार्य करता है। वायुमंडल में ओ. एच. सी. का मुक्त होना मुख्य रूप से वाष्पीकरण के माध्यम से होता है और ग्रहों के जल चक्र को सक्षम बनाता है। उच्च समुद्र सतह के तापमान के सहयोग से केंद्रित रिलीज उष्णकटिबंधीय चक्रवातों, वायुमंडलीय नदियों, वायुमंडलीय गर्मी की लहरों और अन्य चरम मौसम की घटनाओं को चलाने में मदद करते हैं जो दूर अंतर्देशीय में प्रवेश कर सकते हैं। महासागर एक सिंक और कार्बन के स्रोत के रूप में भी कार्य करता है, जिसकी भूमिका पृथ्वी के कार्बन चक्र में भूमि क्षेत्रों के साथ तुलनीय है। हेनरी के नियम की तापमान निर्भरता के अनुसार, गर्म सतह का पानी मानव गतिविधि से कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य ग्रीनहाउस गैसों के बढ़ते उत्सर्जन सहित वायुमंडलीय गैसों को अवशोषित करने में कम सक्षम है। हाल के अवलोकन और परिवर्तन हाल के वर्षों में कई स्वतंत्र अध्ययनों में ऊपरी महासागर क्षेत्रों के ओ. एच. सी. में एक बहु-दशक वृद्धि पाई गई है जो गहरे क्षेत्रों में प्रवेश करना शुरू कर दिया है। ऊपरी महासागर (0-700 m) 1971 के बाद से गर्म हो गया है, जबकि यह बहुत संभावना है कि वार्मिंग मध्यवर्ती गहराई (700-2000 m) पर हुई है और संभावना है कि गहरे महासागर (2000 मीटर से नीचे) का तापमान बढ़ गया है। गर्मी का ग्रहण पृथ्वी के ऊर्जा बजट में लगातार गर्म असंतुलन के परिणामस्वरूप होता है जो मूल रूप से वायुमंडलीय ग्रीनहाउस गैसों में मानवजनित वृद्धि के कारण होता है। जिस दर से महासागर मानवजनित कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है, वह 1960 के दशक की शुरुआत से 2010 के दशक के अंत तक लगभग तीन गुना हो गया है, जो वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि के आनुपातिक है। बहुत अधिक विश्वास है कि मानवजनित कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन के जवाब में समुद्र की गर्मी की मात्रा में वृद्धि मानव समय पैमाने पर अनिवार्य रूप से अपरिवर्तनीय है। आर्गो माप पर आधारित अध्ययनों से संकेत मिलता है कि महासागर की सतह की हवाएं, विशेष रूप से प्रशांत महासागर में उपोष्णकटिबंधीय व्यापार हवाएं, समुद्र की गर्मी के ऊर्ध्वाधर वितरण को बदल देती हैं। इसके परिणामस्वरूप महासागर की धाराओं में परिवर्तन होता है, और उपोष्णकटिबंधीय पलटाव में वृद्धि होती है, जो एल नीनो और ला नीना घटना से भी संबंधित है। यादृच्छिक प्राकृतिक परिवर्तनशीलता के उतार-चढ़ाव के आधार पर, ला नीना वर्षों के दौरान ऊपरी महासागर परत से लगभग 30 प्रतिशत अधिक गर्मी गहरे महासागर में ले जाई जाती है। इसके अलावा, अध्ययनों से पता चला है कि समुद्र में देखी गई वार्मिंग का लगभग एक तिहाई 700-2000 मीटर महासागर परत में हो रहा है। मॉडल अध्ययनों से संकेत मिलता है कि हवा के परिसंचरण में परिवर्तन के बाद, ला नीना वर्षों के दौरान समुद्री धाराएं अधिक गर्मी को गहरी परतों में ले जाती हैं। समुद्र की गर्मी में वृद्धि के साथ वर्ष अंतर-दशक प्रशांत दोलन (आई. पी. ओ.) के नकारात्मक चरणों से जुड़े रहे हैं। यह जलवायु वैज्ञानिकों के लिए विशेष रुचि का विषय है जो समुद्र की गर्मी के ग्रहण का अनुमान लगाने के लिए डेटा का उपयोग करते हैं। अधिकांश उत्तरी अटलांटिक क्षेत्रों में ऊपरी महासागर गर्मी की मात्रा में तापमान और लवणता संबंध में बड़े बदलाव के बिना गर्मी परिवहन अभिसरण (एक ऐसा स्थान जहां महासागर की धाराएं मिलती हैं) का प्रभुत्व है। इसके अतिरिक्त, महासागर में एंथ्रोपोजेनिक वार्मिंग पर 2022 के एक अध्ययन से संकेत मिलता है कि उत्तरी अटलांटिक में 1850 और 2018 के बीच के वर्षों से 25 डिग्री उत्तर के साथ 62 प्रतिशत वार्मिंग 700 मीटर से नीचे के पानी में रखी जाती है, जहां महासागर की अधिशेष गर्मी का एक बड़ा प्रतिशत संग्रहीत होता है। हालाँकि 1970 के दशक के बाद से महासागरों के ऊपरी 2000 मीटर ने औसतन गर्म होने का अनुभव किया है, लेकिन उपध्रुवीय उत्तरी अटलांटिक के अधिक धीरे-धीरे गर्म होने और दक्षिणी महासागर के मानवजनित ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के कारण असमान रूप से बड़ी मात्रा में गर्मी लेने के साथ समुद्र के गर्म होने की दर क्षेत्रीय रूप से भिन्न होती है। अन्य महासागर बेसिनों की तुलना में दक्षिणी महासागर में 2000 मीटर से कम गहरे समुद्र की गर्मी सबसे अधिक रही है। प्रभाव गर्म होते महासागर प्रवाल विरंजन का एक कारण हैं और समुद्री प्रजातियों के प्रवास में योगदान करते हैं। समुद्री गर्मी की लहरें जीवन के लिए खतरनाक और लगातार बढ़े हुए जल तापमान वाले क्षेत्र हैं। वायुमंडलीय परिसंचरण और समुद्री धाराओं द्वारा ग्रह की आंतरिक ऊर्जा का पुनर्वितरण आंतरिक जलवायु परिवर्तनशीलता पैदा करता है, जो अक्सर अनियमित दोलनों के रूप में होता है, और वैश्विक थर्मोहलाइन परिसंचरण को बनाए रखने में मदद करता है। तापीय विस्तार के कारण 1900 से 2020 तक वैश्विक समुद्र-स्तर में वृद्धि के लिए ओ. एच. सी. में वृद्धि 30-40% के लिए जिम्मेदार है। यह समुद्री बर्फ, हिमखंड और साफ पानी के ग्लेशियर के पिघलने का एक त्वरक भी है। बर्फ का नुकसान ध्रुवीय एल्बिडो को कम करता है, जिससे क्षेत्रीय और वैश्विक ऊर्जा असंतुलन दोनों बढ़ जाते हैं। परिणामस्वरूप बर्फ का पीछे हटना आर्कटिक समुद्री बर्फ के लिए और ग्रीनलैंड और कनाडा जैसे उत्तरी फ्जॉर्ड्स के भीतर तेजी से और व्यापक रहा है। अंटार्कटिक समुद्री बर्फ और विशाल अंटार्कटिक बर्फ की अलमारियों पर प्रभाव जो दक्षिणी महासागर में समाप्त होते हैं, क्षेत्र के अनुसार भिन्न होते हैं और गर्म पानी के कारण भी बढ़ रहे हैं। थ्वेइट्स आइस शेल्फ और उसके पश्चिमी अंटार्कटिका पड़ोसियों के टूटने से 2020 में समुद्र के स्तर में लगभग 10 प्रतिशत की वृद्धि हुई। 2015 में एक अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि प्रशांत महासागर द्वारा समुद्री गर्मी की मात्रा में वृद्धि की भरपाई हिंद महासागर में ओ. एच. सी. के अचानक वितरण से की गई थी। गहरे महासागर के गर्म होने से वहाँ प्राकृतिक रूप से जमा हुए जमे हुए मीथेन हाइड्रेट भंडार के कुछ विशाल भंडार को पिघलने और छोड़ने की और क्षमता है। यह भी देखें महासागर अम्लीकरण महासागर पुनर्वितरण बदलते जलवायु उष्णकटिबंधीय चक्रवातों और जलवायु परिवर्तन में महासागर और क्रायोस्फेयर पर महासागर स्तरीकरण विशेष रिपोर्ट संदर्भ बाहरी लिंक एन. ओ. ए. ए. वैश्विक महासागर गर्मी और नमक सामग्री मौसम संबंधी अवधारणाएं जलवायु परिवर्तन जलवायु विज्ञान पृथ्वी पृथ्वी विज्ञान पर्यावरण समुद्र विज्ञान वीडियो क्लिप वाले लेख