Water clarity
जल स्पष्टता एक वर्णनात्मक शब्द है कि पानी के माध्यम से कितनी गहराई से दिखाई देने वाला प्रकाश प्रवेश करता है। प्रकाश प्रवेश के अलावा, पानी की स्पष्टता शब्द का उपयोग अक्सर पानी के नीचे की दृश्यता का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है। पानी की स्पष्टता एक ऐसा तरीका है जिससे मनुष्य ऑक्सीजन की सांद्रता और प्रदूषकों और शैवाल खिलने की उपस्थिति या अनुपस्थिति के साथ पानी की गुणवत्ता को मापते हैं। पानी की स्पष्टता पानी के नीचे के पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य को नियंत्रित करती है क्योंकि यह पानी के नीचे रहने वाले पौधों और जानवरों तक पहुंचने वाले प्रकाश की मात्रा को प्रभावित करती है। पौधों के लिए प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश की आवश्यकता होती है। पानी के नीचे के वातावरण की स्पष्टता गहराई की सीमा निर्धारित करती है जहाँ जलीय पौधे रह सकते हैं। पानी की स्पष्टता यह भी प्रभावित करती है कि मछली जैसे दृश्य जानवर अपने शिकार को कितनी अच्छी तरह देख सकते हैं। स्पष्टता नदियों, तालाबों, झीलों, जलाशयों, ज्वारनदमुखों, तटीय लैगून और खुले महासागर सहित सभी प्रकार के जल निकायों में रहने वाले जलीय पौधों और जानवरों को प्रभावित करती है। जल स्पष्टता यह भी प्रभावित करती है कि मनोरंजन और संपत्ति के मूल्यों से लेकर मानचित्रण, रक्षा और सुरक्षा तक मनुष्य पानी के साथ कैसे बातचीत करते हैं। जल स्पष्टता जल की गुणवत्ता, मनोरंजन सुरक्षा, सौंदर्य अपील और समग्र पर्यावरणीय स्वास्थ्य के बारे में मानव धारणाओं को प्रभावित करती है। ग्रेट बैरियर रीफ का दौरा करने वाले पर्यटक मनोरंजक संतुष्टि के लिए पानी की स्पष्टता की स्थिति में सुधार करने के लिए भुगतान करने के लिए तैयार थे। जल स्पष्टता तटवर्ती संपत्ति के मूल्यों को भी प्रभावित करती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, जल स्पष्टता में 1 प्रतिशत सुधार ने संपत्ति के मूल्यों में 10 प्रतिशत तक की वृद्धि की। पानी के नीचे लक्ष्यों की कल्पना करने के लिए पानी की स्पष्टता की आवश्यकता होती है, या तो ऊपर से या पानी में। इन अनुप्रयोगों में मानचित्रण और सैन्य अभियान शामिल हैं। सीप की चट्टानों और समुद्री घास के तल जैसी उथले पानी की विशेषताओं का नक्शा बनाने के लिए, पानी इतना स्पष्ट होना चाहिए कि उन विशेषताओं को ड्रोन, हवाई जहाज या उपग्रह को देखा जा सके। दृश्यमान प्रकाश का उपयोग करके पनडुब्बियों जैसी पानी के नीचे की वस्तुओं का पता लगाने के लिए भी पानी की स्पष्टता की आवश्यकता होती है। जल स्पष्टता माप जल स्पष्टता को कई तकनीकों का उपयोग करके मापा जाता है। इन मापों में शामिल हैंः सेची की गहराई, प्रकाश क्षीणन, अशांति, किरण क्षीणन, रंगीन घुलनशील कार्बनिक पदार्थों द्वारा अवशोषण, क्लोरोफिल-एक वर्णक की सांद्रता, और कुल निलंबित ठोस पदार्थों की सांद्रता। साफ पानी में आम तौर पर एक गहरी सेची गहराई, कम प्रकाश क्षीणन (गहरा प्रकाश प्रवेश), कम अशांति, कम किरण क्षीणन और घुलनशील पदार्थों, क्लोरोफिल-ए, और/या कुल निलंबित ठोस पदार्थों की कम सांद्रता होती है। अधिक गन्दा पानी में आम तौर पर उथले सेची गहराई, उच्च प्रकाश क्षीणन (गहराई तक कम प्रकाश प्रवेश), उच्च अस्पष्टता, उच्च किरण क्षीणन और घुलनशील पदार्थों, क्लोरोफिल-ए, और/या कुल निलंबित ठोस पदार्थों की उच्च सांद्रता होती है। कुल मिलाकर सामान्य मेट्रिक्स सेची गहराई सेची गहराई वह गहराई है जिस पर एक डिस्क अब मानव आंख को दिखाई नहीं देती है। यह माप 1865 में बनाया गया था और सबसे पुरानी समुद्र विज्ञान विधियों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। सेची की गहराई को मापने के लिए, एक सफेद या काले और सफेद डिस्क को एक खंभे या रेखा पर लगाया जाता है और धीरे-धीरे पानी में नीचे उतारा जाता है। जिस गहराई पर डिस्क अब दिखाई नहीं दे रही है, उसे पानी की पारदर्शिता के उपाय के रूप में लिया जाता है। सेची की गहराई पारदर्शिता या पानी के नीचे की दृश्यता के उपाय के रूप में सबसे उपयोगी है। प्रकाश क्षीणन प्रकाश क्षीणन गुणांक-जिसे अक्सर "प्रकाश क्षीणन" के रूप में संक्षिप्त किया जाता है-गहराई के साथ सौर विकिरण में कमी का वर्णन करता है। इस गुणांक की गणना करने के लिए, प्रकाश ऊर्जा को सतह से 1 प्रतिशत रोशनी की गहराई तक की गहराई की एक श्रृंखला में मापा जाता है। फिर, प्रकाश में घातीय गिरावट की गणना बीयर के नियम का उपयोग करके समीकरण के साथ की जाती हैः जहाँ k प्रकाश क्षीणन गुणांक है, Iz गहराई z पर प्रकाश की तीव्रता है, और I0 समुद्र की सतह पर प्रकाश की तीव्रता है। जिसका अनुवाद हैः यह माप प्रकाश के विशिष्ट रंगों के लिए या अधिक व्यापक रूप से सभी दृश्य प्रकाश के लिए किया जा सकता है। प्रकाशसंश्लेषक सक्रिय विकिरण (पी. ए. आर.) का प्रकाश क्षीणन गुणांक गहराई के साथ सभी दृश्य प्रकाश (400-700 एन. एम.) में कमी को संदर्भित करता है। प्रकाश क्षीणन को डाउनवेलिंग लाइट (केडी) में कमी या गहराई के साथ स्केलर लाइट (केओ) में कमी के रूप में मापा जा सकता है। पादपों के लिए उपलब्ध कुल पानी के नीचे की प्रकाश ऊर्जा के एक उपाय के रूप में प्रकाश क्षीणन सबसे उपयोगी है, जैसे कि फाइटोप्लांकटन और जलमग्न जलीय वनस्पति। टर्बिडिटी डिटेक्टर से 90 डिग्री के कोण पर कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन के आधार पर पानी की धुंधलापन का एक उपाय है। एक टर्बिडिटी सेंसर को पानी में एक प्रकाश स्रोत और एक डिटेक्टर के साथ एक दूसरे के लिए 90 डिग्री के कोण पर रखा जाता है। प्रकाश स्रोत आमतौर पर लाल या निकट-अवरक्त प्रकाश (600-900 nm) होता है। टर्बिडिटी सेंसर को टर्बिडीमीटर या नेफेलोमीटर भी कहा जाता है। अधिक गन्दे पानी में, पानी में अधिक कण मौजूद होते हैं, और कणों द्वारा अधिक प्रकाश प्रकीर्णन डिटेक्टर द्वारा उठाया जाता है। टर्बिडिटी दीर्घकालिक निगरानी के लिए सबसे उपयोगी है क्योंकि ये सेंसर अक्सर कम लागत वाले होते हैं और पानी के नीचे लंबे समय तक तैनाती के लिए पर्याप्त मजबूत होते हैं। बीम क्षीणन को एक उपकरण के साथ मापा जाता है जिसे ट्रांसमिसोमीटर कहा जाता है जिसके एक छोर पर प्रकाश स्रोत और दूसरे छोर पर एक डिटेक्टर होता है। पानी के माध्यम से डिटेक्टर को प्रेषित प्रकाश की मात्रा बीम संचरण है, और खोए हुए प्रकाश की मात्रा बीम क्षीणन है। बीम क्षीणन अनिवार्य रूप से प्रकाश संचरण के विपरीत है। कम किरण क्षीणन गुणांक वाले साफ पानी में उच्च प्रकाश संचरण होगा, और उच्च किरण क्षीणन गुणांक वाले अधिक अशांत पानी में कम प्रकाश संचरण होगा। बीम क्षीणन का उपयोग खुले महासागर जैसे अल्पजीवी जल में कण कार्बनिक कार्बन के लिए एक प्रतिनिधि के रूप में किया जाता है। एकाग्रता-आधारित मेट्रिक्स रंगीन घुलनशील कार्बनिक पदार्थ (सी. डी. ओ. एम.) अवशोषण रंगीन घुलनशील कार्बनिक पदार्थ (सी. डी. ओ. एम.) प्रकाश को अवशोषित करता है, जिससे पानी गहरा या चाय का रंग दिखाई देता है। सी. डी. ओ. एम. द्वारा अवशोषण जल स्पष्टता का एक माप है। पानी में सीडीओएम की उच्च मात्रा के साथ दृश्यता के मामले में स्पष्टता अभी भी काफी अधिक हो सकती है, लेकिन पानी का रंग पीले या भूरे रंग में बदल जाएगा, और कम सीडीओएम सांद्रता वाले पानी की तुलना में पानी गहरा दिखाई देगा। सी. डी. ओ. एम. नीले प्रकाश को अन्य रंगों की तुलना में अधिक दृढ़ता से अवशोषित करता है, पानी के रंग को दृश्य प्रकाश वर्णक्रम के पीले और लाल हिस्से की ओर स्थानांतरित करता है क्योंकि पानी गहरा हो जाता है। उदाहरण के लिए, उच्च सी. डी. ओ. एम. सांद्रता वाली झीलों में, झील का निचला हिस्सा मानव आंखों को स्पष्ट रूप से दिखाई दे सकता है, लेकिन उसी झील के पानी में एक सफेद सतह पीले या भूरे रंग की दिखाई दे सकती है। कुल निलंबित ठोस (टी. एस. एस.) सांद्रता कुल निलंबित ठोस (टी. एस. एस.) सांद्रता पानी में सभी सामग्री की सांद्रता (शुष्क वजन द्रव्यमान प्रति इकाई मात्रा पानी) है जो एक फ़िल्टर पर पकड़ी जाती है, आमतौर पर लगभग 0.7 माइक्रोमीटर छिद्र आकार वाला फ़िल्टर। इसमें पानी में निलंबित सभी कण शामिल हैं, जैसे कि खनिज कण (गाद, मिट्टी), कार्बनिक अपशिष्ट और फाइटोप्लांकटन कोशिकाएं। साफ जल निकायों में टी. एस. एस. की सांद्रता कम होती है। टीएसएस के अन्य नामों में कुल निलंबित पदार्थ (टीएसएम) और निलंबित कण पदार्थ (एसपीएम) शामिल हैं। निलंबित तलछट सांद्रता (एस. एस. सी.) शब्द टी. एस. एस. के खनिज घटक को संदर्भित करता है लेकिन कभी-कभी इसका उपयोग टी. एस. एस. के साथ किया जाता है। यदि वांछित हो, तो वाष्पशील (कार्बनिक) और स्थिर (अकार्बनिक) निलंबित ठोस पदार्थों की सांद्रता को लॉस-ऑन-इग्निशन विधि का उपयोग करके कार्बनिक पदार्थों को जलाने के लिए एक मफल भट्टी में फिल्टर को जलाकर अलग किया जा सकता है, जिसमें खनिज कणों और फाइटोप्लांकटन कोशिकाओं के अकार्बनिक घटकों सहित राख, टीएसएस = वाष्पशील निलंबित ठोस + निश्चित निलंबित ठोस शामिल हैं। क्लोरोफिल-एक सांद्रता क्लोरोफिल-एक सांद्रता का उपयोग कभी-कभी पानी की स्पष्टता को मापने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से जब निलंबित तलछट और रंगीन घुलनशील कार्बनिक पदार्थों की सांद्रता कम होती है। क्लोरोफिल-ए सांद्रता फाइटोप्लांकटन बायोमास के लिए एक प्रॉक्सी है, जो यह निर्धारित करने का एक तरीका है कि जैविक प्राथमिक उत्पादन के कारण पानी कितना गन्दा है। क्लोरोफिल-ए सांद्रता प्राथमिक उत्पादन, प्रकाश क्षीणन में फाइटोप्लांकटन के योगदान और हानिकारक शैवाल खिलने पर अनुसंधान के लिए सबसे उपयोगी है। क्लोरोफिल-ए सांद्रता दीर्घकालिक निगरानी के लिए भी उपयोगी है क्योंकि ये संवेदक अक्सर कम लागत वाले होते हैं और पानी के नीचे लंबे समय तक तैनाती के लिए पर्याप्त मजबूत होते हैं। मामले का अध्ययन उच्च जल स्पष्टता सबसे स्पष्ट पानी दक्षिण प्रशांत गिर, उष्णकटिबंधीय तटीय जल, कम तलछट निवेश के साथ हिमनदीय रूप से बनी झीलों और प्रवाह बिंदु पर होने वाले किसी प्रकार के प्राकृतिक निस्पंदन वाली झीलों जैसे अल्पसंश्लेषी महासागर क्षेत्रों में होता है। न्यूजीलैंड की ब्लू लेक ने 230 से 260 फीट की गहराई के साथ किसी भी झील की उच्चतम जल स्पष्टता का रिकॉर्ड बनाया है। नीली झील को पास की झील से एक भूमिगत मार्ग द्वारा खिलाया जाता है, जो एक प्राकृतिक फिल्टर के रूप में कार्य करता है। कुछ अन्य बहुत स्पष्ट जल निकाय संयुक्त राज्य अमेरिका में कैलिफोर्निया और नेवादा के बीच ताहो झील, रूस में बैकाल झील और संयुक्त राज्य अमेरिका में ओरेगन में क्रेटर झील हैं। उष्णकटिबंधीय तटीय जल में, कम पोषक तत्वों के निवेश, कम प्राथमिक उत्पादन और प्रवाल भित्तियों के कारण पानी साफ है जो एक प्राकृतिक बफर के रूप में कार्य करते हैं जो तलछट को फिर से निलंबित होने से रोकते हैं। पृथ्वी पर सबसे स्पष्ट दर्ज किया गया पानी या तो ब्लू लेक, न्यूजीलैंड या अंटार्कटिका के पास वेडेल सागर है, दोनों ही 80 मीटर (230 से 260 फीट) की गहराई का दावा करते हैं। कम जल स्पष्टता बहुत कम जल स्पष्टता पाई जा सकती है जहाँ भूमि से निलंबित तलछट के उच्च भार का परिवहन किया जाता है। कुछ उदाहरण ज्वारनदमुख हैं जहाँ भारी मात्रा में तलछट वाली नदियाँ समुद्र में गिरती हैं। एक उदाहरण रियो डी ला प्लाटा है, जो दक्षिण अमेरिका में उरुग्वे और अर्जेंटीना के बीच एक मुहाना है जहां उरुग्वे नदी और पराना नदी अटलांटिक महासागर में मिलती है। रियो डी ला प्लाटा 20 और 100 ग्राम प्रति घन मीटर के बीच दीर्घकालिक औसत टीएसएस सांद्रता दिखाता है, जो अधिकांश ज्वारनदमुखों से अधिक है। एक अन्य उदाहरण उत्तरी अमेरिका का खाड़ी तट है जहाँ मिसिसिपी नदी मैक्सिको की खाड़ी से मिलती है। बर्फ पिघलने और बारिश से दूषित पानी प्रत्येक वसंत में नीचे की ओर तलछट के उच्च भार को धोता है, जिससे एक तलछट प्लूम बनता है और पानी की स्पष्टता बहुत कम हो जाती है। ज्वालामुखी विस्फोट जैसी चरम घटनाओं के बाद जल निकाय भी कम जल स्पष्टता का अनुभव कर सकते हैं। माउंट सेंट हेलेन्स के विस्फोट के बाद, स्पिरिट लेक, वाशिंगटन का पानी झील में पेड़ों के सड़ने से अंधेरा हो गया था और इसकी गहराई केवल 1 से 2 सेंटीमीटर थी। जल स्पष्टता बनाम जल गुणवत्ता जल स्पष्टता जल गुणवत्ता की तुलना में अधिक विशिष्ट है। "जल स्पष्टता" शब्द पानी से गुजरने वाले प्रकाश की मात्रा या पानी में किसी वस्तु की दृश्यता का अधिक सख्ती से वर्णन करता है। "पानी की गुणवत्ता" शब्द अधिक व्यापक रूप से पानी की कई विशेषताओं को संदर्भित करता है, जिसमें तापमान, घुलनशील ऑक्सीजन, पोषक तत्वों की मात्रा या शैवाल खिलने की उपस्थिति शामिल है। पानी कितना साफ दिखाई देता है, यह पानी की गुणवत्ता का केवल एक घटक है। एक पानी के नीचे के पारिस्थितिकी तंत्र में पानी की उच्च स्पष्टता हो सकती है लेकिन पानी की गुणवत्ता कम हो सकती है, और इसके विपरीत। वैज्ञानिकों ने देखा है कि कई झीलें कम साफ हो रही हैं जबकि अम्लीय बारिश से भी उबर रही हैं। यह घटना पूर्वोत्तर संयुक्त राज्य अमेरिका और उत्तरी यूरोप में देखी गई है। अतीत में, कुछ झीलें पारिस्थितिक रूप से खाली थीं, फिर भी साफ थीं, जबकि अम्लता अधिक थी। हाल के वर्षों में, जैसे-जैसे अम्लता कम हुई है और वाटरशेड अधिक वन बन गए हैं, कई झीलें कम स्पष्ट हैं, लेकिन घुलनशील कार्बनिक कार्बन और अधिक प्राकृतिक जल रसायन की उच्च सांद्रता के साथ पारिस्थितिक रूप से स्वस्थ भी हैं। बीयर-लैम्बर्ट नियम पानी का रंग फोरल-यूले पैमाने का महासागर रंग महासागर प्रकाशिकी सेची डिस्क अस्पष्टता दृश्यता जल गुणवत्ता संदर्भ बाहरी लिंक जल गुणवत्ता संकेतक