Fluvial seismology
فلیوئل سیسمولوجی دریا کے عمل کو سمجھنے کے لیے سیسمولوجیکل طریقوں کا اطلاق ہے، جیسے کہ اخراج، کٹاؤ، اور ندی کے ارتقاء۔ بہتا ہوا پانی اور دھاروں کے ساتھ تلچھٹ کی نقل و حرکت لچکدار (زلزلے والی) لہریں پیدا کرتی ہیں جو آس پاس کے زمین کے مواد میں پھیلتی ہیں۔ سیسمومیٹر ان اشاروں کو ریکارڈ کر سکتے ہیں، جن کا تجزیہ مختلف آبی عمل جیسے کہ پانی کے ہنگامہ خیز بہاؤ اور بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ کو روشن کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ خارج ہونے والے مادہ کی اقدار کا مشاہدہ کرنے کے لیے زلزلے کے طریقے استعمال کیے گئے ہیں جو ایک ہندسوں سے لے کر دسیوں ہزار مکعب فٹ فی سیکنڈ (سی ایف ایس) تک ہوتے ہیں۔ 1990 میں اطالوی الپس میں ایک تجربہ یہ ظاہر کرنے والے ابتدائی تجربات میں سے ایک تھا کہ سیسمومیٹر بہاؤ سے پیدا ہونے والے زلزلے کے شور کے اندر قابل فہم آبی اشاروں کا پتہ لگا سکتے ہیں۔ چھ سیسمومیٹرز نے ایک الپائن ندی کے ساتھ زمینی ارتعاش کی اوسط رفتار ریکارڈ کی جس کی تلچھٹ کے جال کے ساتھ خارج ہونے والے مادہ اور بیڈ لوڈ کے لیے بھی نگرانی کی گئی۔ انہوں نے بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ کو شروع کرنے اور برقرار رکھنے کے لیے درکار سب سے کم بہاؤ کی اقدار کا تعین کیا۔ تب سے، فلوئل سیسمولوجی تحقیق کا تیزی سے بڑھتا ہوا شعبہ بن گیا ہے۔ فلیوئل سیسمولوجی ماحولیاتی سیسمولوجی کا ایک ذیلی شعبہ ہے، جو ایک نسبتا نوجوان شعبہ ہے جس میں غیر روایتی سیسمک سگنلز کا پتہ اس کے اندر لگایا جا سکتا ہے جسے پہلے 'شور' سمجھا جاتا تھا۔ زلزلے کا شور سیسمولوجی (0.001-100 Hz) میں زیر مطالعہ تعدد کے مکمل میدان عمل میں پایا جاتا ہے۔ اگرچہ روایتی سیسمولوجی کا تعلق ٹیکٹونک زلزلوں اور ٹھوس زمین کی ساخت سے ہے، ماحولیاتی سیسمولوجی کا تعلق ان لہروں سے ہے جو ٹھوس زمین سے باہر سے پیدا ہوتی ہیں یا جن کا سگنل ماحولیاتی حالات (درجہ حرارت، ہائیڈرولوجی) سے متاثر ہوتا ہے۔ فلوئل اور ماحولیاتی سیسمولوجی کے اصولوں کا اطلاق ہر طرح کے سطحی عمل پر کیا جا سکتا ہے، بشمول ملبے کے بہاؤ، لینڈ سلائیڈنگ، لہر، گلیشیئر کی نقل و حرکت اور برفانی زلزلے وغیرہ۔ بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ کٹاؤ کے سب سے موثر ذرائع میں سے ایک ہے اور دریا کے ارتقاء اور مورفولوجی میں غالب کردار ادا کرتا ہے۔ ان قوتوں کو سمجھنا جو ایک دریا اور اس سے بہنے والی تلچھٹ ندی کے مورفولوجیکل ارتقاء کا ایک اہم جزو ہیں۔ ہائی فلو، ہائی انرجی طوفان اور سیلاب کے واقعات خاص طور پر اسٹریم مورفولوجی اور نشوونما پر بہت زیادہ اثر ڈالتے ہیں۔ فلیوئل سیسمولوجی کی کچھ ایپلی کیشنز میں شامل ہیں: سول انجینئرنگ، دریا کی بحالی اور دریا اور سیلاب پر قابو پانے والے ڈھانچوں کا ڈیزائن۔ بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ بڑے سیلاب کے واقعات کے دوران بہت زیادہ نقصان پہنچا سکتی ہے اور ڈھانچے کو ان کا مقابلہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ عوامی تحفظ: ٹیلی میٹرڈ زلزلے کے اعداد و شمار کو دور دراز سے مسلسل نگرانی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، تاکہ ممکنہ طور پر خطرناک اور تباہ کن سیلابوں سے نیچے کی طرف آنے والی برادریوں کو خبردار کیا جا سکے۔ تحقیق: تلچھٹ کی نقل و حمل کی تفہیم، شرحوں کا حساب لگانا اور اسٹریمبڈ چیر کے ذرائع، جیومورفولوجی، وقت کے ساتھ دریا کا ارتقاء، دریا کے کٹاؤ کے اشاروں کو سمجھنا/ان کی مقدار طے کرنا عام طور پر فریکوئنسی> 1 ہرٹز (پیریڈ <1 سیکنڈ) کے ساتھ ہائی فریکوئنسی زلزلے کے شور تک محدود ہے۔ مشاہدات 1-100 Hz رینج سے متعلق ہیں، جو کہ زلزلے کی لہر پیدا کرنے کا ایک نظریاتی فارورڈ ماڈل ظاہر کرتا ہے کہ دریا کے کنارے پر ہنگامہ خیز پانی کا بہاؤ پیدا ہوتا ہے۔ مشاہدے عام طور پر دریا کے کنارے سے 100 میٹر سے بھی کم فاصلے پر کیے جاتے ہیں لیکن ایک مطالعہ 2 کلومیٹر دور سے دریا کے الگ الگ اشارے دکھاتا ہے۔ دریا سے مختلف فاصلے پر سیسمومیٹر تعینات کرنا سگنل کے ذرائع کو الگ کرنے میں مددگار ثابت ہو سکتا ہے۔ دریاؤں سے پیدا ہونے والے زلزلے کے شور سے اب تک جو دو اہم اشارے نکالے گئے ہیں وہ ہیں 1) پانی کا ہنگامہ خیز بہاؤ اور 2) تلچھٹ کی بستروں سے بھری نقل و حمل۔ دیگر مجوزہ اشاروں میں پانی کی سطح کا ہوا کے ساتھ تعامل شامل ہے۔ دوسرے تجویز کرتے ہیں کہ مزید تجزیہ بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ کی اقسام کے درمیان فرق کرنے کے قابل ہو سکتا ہے-سالٹیشن بمقابلہ شیئرنگ۔ عام طور پر، مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ پانی کے ہنگامہ خیز بہاؤ کی وجہ سے سگنل بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ کے مقابلے میں کم تعدد ہے۔ مثال کے طور پر، ایک تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ جب خارج ہونے والے مادہ اور پانی کی سطح کا تعلق 1-80 Hz کے سگنل سے تھا، تو یہ تعلق خاص طور پر 2-5 Hz اور 10-15 Hz ونڈوز میں مضبوط تھا۔ دریں اثنا، 30-50 Hz سگنل کو بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ سے منسوب کیا گیا تھا۔ ہسٹیریسیس ایک اچھی طرح سے دستاویزی رجحان ہے جو دریاؤں کے زلزلے کے مشاہدے میں مشاہدہ کیا جاتا ہے جس میں ایک ہی مادہ ہمیشہ ایک ہی زلزلے کا اشارہ پیدا نہیں کرتا ہے۔ اگر پانی کی ہنگامہ آرائی صرف زلزلے کے اشاروں کا ذریعہ ہوتی تو وہی اخراج ہمیشہ زلزلے کے ردعمل کا ایک ہی طول و عرض پیدا کرتا۔ ہسٹیریسیس کا مشاہدہ گھنٹوں (ایک طوفان) سے لے کر پورے سالوں تک کے اوقات میں کیا گیا ہے۔ ہسٹریسیس کا مشاہدہ فلیوئل سسٹمز میں گھڑی کی سمت اور گھڑی کے مخالف دونوں شکلوں میں کیا گیا ہے، حالانکہ گھڑی کی سمت بہت زیادہ عام ہے۔ گھڑی کی سمت ہسٹیریسیس کو اکثر بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ میں ہونے والی تبدیلیوں سے منسوب کیا جاتا ہے، جس میں گرنے والے بازو کے مقابلے میں خارج ہونے والے منحنی خطوط کے بڑھتے ہوئے بازو پر زلزلے کا ایک بڑا اشارہ دیکھا جاتا ہے۔ ہسٹیریسیس کو اکثر دریا کے ذریعے منتقل کیے جانے والے تلچھٹ کی بدلتی ہوئی مقدار سے منسوب کیا جاتا ہے۔ لیکن اگرچہ ہسٹیریسیس بجری کے بستروں والی ندیوں میں بستروں کے بوجھ کی نقل و حمل کے اثر کی خصوصیت ہے، لیکن ضروری نہیں کہ یہ صرف بستروں کے بوجھ کی نقل و حمل کی وجہ سے ہو۔ مزید برآں، تمام بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ لازمی طور پر ہسٹیریسیس پیدا نہیں کرتی ہے۔ ہسٹریسیس دریا کی مورفولوجی کو تبدیل کرنے کے نتیجے میں ہنگامہ خیز بہاؤ کو تبدیل کرنے کی وجہ سے بھی ہو سکتا ہے، جیسے کہ ندی کی سطح کی کھردری کو تبدیل کرنا۔ فلووئل سیسمولوجی کے طریقے ایسے مظاہر کے مسلسل بالواسطہ مشاہدات کے لیے ایک ذریعہ فراہم کرتے ہیں جن کی پیمائش کرنا مشکل اور خطرناک ہے، 2) کبھی کبھار، اور 3) تخمینہ شدہ یا ناقص طور پر محدود ہے۔ مثال کے طور پر، بیڈ لوڈ ٹرانسپورٹ کی براہ راست پیمائش کرنا مشکل ہے جبکہ زیادہ بہاؤ کے حالات کے دوران بھی خطرناک ہے۔ نتیجے کے طور پر، مشاہدات شاذ و نادر ہی ہو سکتے ہیں اور صرف کم خارج ہونے والے حالات تک محدود ہو سکتے ہیں، جب اعلی بہاؤ کے حالات ارتقاء کو جاری رکھنے کے لیے خاص اہمیت کے حامل ہوں۔ تخمینے لیب کے زیر انتظام، تجرباتی طور پر اخذ کردہ فلوم تجربات تک محدود ہو سکتے ہیں۔ فلیوئل عمل کو سمجھنے کے لیے سیسمولوجی کا استعمال کئی موجودہ طریقوں میں بہتری ہے (جیسے تلچھٹ کے جال، براہ راست نمونے لینے، امپیکٹ پلیٹیں یا ندی میں دفن جیوفونز) کیونکہ ریکارڈنگ مکمل طور پر چینل سے باہر کی جا سکتی ہے، جس سے مشاہدات غیر حملہ آور بن جاتے ہیں اور مشاہدے کے طریقے بہاؤ یا قدرتی حالات کو آسان اور زیادہ وقت کے موثر محفوظ طریقے سے متاثر نہیں کرتے ہیں، خاص طور پر زیادہ حجم والے سیلاب کے واقعات کے دوران، جو خاص دلچسپی کے حامل ہوتے ہیں اور جمع کرنے کی ریکارڈنگ کے دوران ندی کے اندر موجود آلات کے کھونے کے بڑھتے ہوئے خطرے سے گریز کرتے ہوئے مورفولوجی پر زیادہ اثر ڈالتے ہیں۔ دور سے تعینات اور نگرانی کی جا سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، سیلاب کے زیادہ خطرے والے علاقوں میں ٹیلی میٹرڈ سیسمک ڈیٹا کا استعمال ممکنہ طور پر خطرناک اور تباہ کن سیلابوں (زلزلے کا پتہ لگانے اور انتباہ کے مترادف) کے نیچے کی کمیونٹیز کو خبردار کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ حوالہ جات ویکیپیڈیا اسٹوڈنٹ پروگرام سیسمولوجی واٹر اسٹریمز