Ocean heat content
سمندری حرارت کا مواد (او ایچ سی) وہ توانائی ہے جو سمندروں کے ذریعے جذب اور ذخیرہ کی جاتی ہے۔ سمندر کی گرمی کے مواد کا حساب لگانے کے لیے، بہت سے مختلف مقامات اور گہرائیوں پر سمندر کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنا ضروری ہے۔ سمندری طاس یا پورے سمندر پر سمندری حرارت کی علاقائی کثافت کو مربوط کرنے سے سمندر کی گرمی کا کل مواد ملتا ہے۔ 1971 اور 2018 کے درمیان، سمندر کی گرمی کے مواد میں اضافہ عالمی حرارت سے زمین کی اضافی تھرمل توانائی کا 90 فیصد سے زیادہ تھا۔ اس اضافے کا بنیادی محرک گرین ہاؤس گیس کے بڑھتے ہوئے اخراج کے ذریعے اینتھروپوجینک فورسنگ تھا۔ 2020 تک، اضافی توانائی کا تقریبا ایک تہائی حصہ 700 میٹر سے نیچے کی گہرائی تک پھیل چکا تھا۔ 2022 میں، دنیا کے سمندر ایک بار پھر تاریخی ریکارڈ میں سب سے زیادہ گرم تھے اور 2021 کے پچھلے ریکارڈ زیادہ سے زیادہ سے تجاوز کر گئے۔ سمندر کی گرمی کے چار سب سے زیادہ مشاہدات 2019-2022 کے دور میں ہوئے۔ شمالی بحر الکاہل، شمالی بحر اوقیانوس، بحیرہ روم، اور جنوبی سمندر سبھی نے ساٹھ سال سے زیادہ عرصے میں اپنے سب سے زیادہ گرمی کے مشاہدات ریکارڈ کیے۔ سمندری گرمی کا مواد اور سطح سمندر میں اضافہ آب و ہوا کی تبدیلی کے اہم اشارے ہیں۔ سمندری پانی شمسی توانائی کو مؤثر طریقے سے جذب کرتا ہے۔ اس کی حرارت کی صلاحیت ماحولیاتی گیسوں سے کہیں زیادہ ہے۔ نتیجے کے طور پر، سمندر کے اوپری چند میٹر پورے زمین کے ماحول سے زیادہ تھرمل توانائی پر مشتمل ہوتے ہیں۔ 1960 سے پہلے سے، تحقیقی جہازوں اور اسٹیشنوں نے پوری دنیا میں زیادہ گہرائی میں سمندر کی سطح کے درجہ حرارت اور درجہ حرارت کا نمونہ لیا ہے۔ 2000 کے بعد سے، تقریبا 4000 ارگو روبوٹک فلوٹس کے ایک توسیع پذیر نیٹ ورک نے درجہ حرارت کی بے ضابطگیوں، یا سمندر کی گرمی کے مواد میں تبدیلی کی پیمائش کی ہے۔ کم از کم 1990 سے سمندری گرمی کا مواد مستحکم یا تیز رفتار سے بڑھ رہا ہے۔ 2003 سے 2018 تک اوپری 2000 میٹر میں تبدیلی کی خالص شرح (یا 9.3 زیٹاجولز کا سالانہ اوسط توانائی کا فائدہ) تھی۔ کافی درستگی کے ساتھ اور کافی علاقوں کا احاطہ کرتے ہوئے کئی دہائیوں سے درجہ حرارت کی پیمائش کرنا مشکل ہے۔ اس سے اعداد و شمار میں غیر یقینی صورتحال پیدا ہوتی ہے۔ سمندری حرارت کے مواد میں تبدیلیوں کے سیارے کے سمندری اور زمینی ماحولیاتی نظام کے لیے دور رس نتائج ہوتے ہیں ؛ بشمول ساحلی ماحولیاتی نظام اور برادریوں پر متعدد اثرات۔ براہ راست اثرات میں سطح سمندر اور سمندری برف میں تغیرات، آبی چکر کی شدت میں تبدیلی، اور سمندری حیات کی نقل مکانی اور معدومیت شامل ہیں۔ حسابات تعریف سمندری حرارت کا مواد "سمندروں کے ذریعہ ذخیرہ شدہ حرارت کی کل مقدار" ہے۔ سمندر کی گرمی کے مواد کا حساب لگانے کے لیے، بہت سے مختلف مقامات اور گہرائیوں پر سمندر کے درجہ حرارت کی پیمائش کی ضرورت ہوتی ہے۔ سمندری طاس، یا پورے سمندر پر سمندری حرارت کی علاقائی کثافت کو مربوط کرنے سے سمندر کی گرمی کا کل مواد ملتا ہے۔ اس طرح، سمندر کی گرمی کا کل مواد سمندر کے تین جہتی علاقے پر درجہ حرارت، کثافت، اور حرارت کی صلاحیت کے پروڈکٹ کا حجم لازمی ہے جس کے لیے ڈیٹا دستیاب ہے۔ پیمائش کا بڑا حصہ تقریبا 2000 میٹر (1.25 میل) سے کم گہرائی میں انجام دیا گیا ہے۔ دو گہرائیوں کے درمیان سمندری حرارت کے مواد کی علاقائی کثافت کو ایک قطعی لازمی کے طور پر بیان کیا گیا ہے: جہاں سمندری پانی کی مخصوص حرارت کی صلاحیت ہے، ایچ 2 کم گہرائی ہے، ایچ 1 اوپری گہرائی ہے، سمندری پانی کی کثافت کا خاکہ ہے، اور درجہ حرارت کا خاکہ ہے۔ ایس آئی اکائیوں میں، جول فی مربع میٹر (J·m−2) کی اکائیاں ہوتی ہیں۔ عملی طور پر، درجہ حرارت اور کثافت کے اعداد و شمار کی ہموار اور بصورت دیگر اچھی طرز عمل کی ترتیب کے مجموعے سے انٹیگرل کا تخمینہ لگایا جا سکتا ہے۔ سمندری پانی کی کثافت درجہ حرارت، نمکیات اور دباؤ کا ایک فعل ہے۔ سمندر کی گہرائی میں ٹھنڈے اور زبردست دباؤ کے باوجود، پانی تقریبا غیر کمپریسبل ہے اور مائع حالت کی حمایت کرتا ہے جس کے لیے اس کی کثافت زیادہ سے زیادہ ہوتی ہے۔ درجہ حرارت بمقابلہ سمندر کی گہرائی کی پیمائش عام طور پر ایک اوپری مخلوط پرت (0-200 m)، ایک تھرموکلائن (200-1500 m)، اور ایک گہری سمندری پرت (> 1500 میٹر) دکھاتی ہے۔ یہ حدود کی گہرائیاں صرف کھردری تخمینے ہیں۔ سورج کی روشنی تقریبا 200 میٹر کی زیادہ سے زیادہ گہرائی میں داخل ہوتی ہے۔ جس میں سے سب سے اوپر 80 میٹر فوٹو سنتھیٹک سمندری زندگی کے لیے رہائش پزیر زون ہے جو زمین کی سطح کے 70 فیصد سے زیادہ حصے پر محیط ہے۔ لہر کی کارروائی اور دیگر سطح کی ہنگامہ آرائی اوپری پرت میں درجہ حرارت کو برابر کرنے میں مدد کرتی ہے۔ سطح کے درجہ حرارت کے برعکس جو عرض البلد کے ساتھ کم ہوتا ہے، گہرے سمندر کا درجہ حرارت دنیا کے بیشتر علاقوں میں نسبتا ٹھنڈا اور یکساں ہوتا ہے۔ تمام سمندری حجم کا تقریبا 50 فیصد 3000 میٹر (1.85 میل) سے نیچے کی گہرائی میں ہے، جس میں بحر الکاہل پانچ سمندری ڈویژنوں میں سب سے بڑا اور گہرا ہے۔ تھرموکلائن درجہ حرارت، غذائیت کے بہاؤ، زندگی کی کثرت، اور دیگر خصوصیات کے لحاظ سے اوپری اور گہری تہوں کے درمیان منتقلی ہے۔ یہ مدارینی علاقوں میں نیم مستقل، معتدل علاقوں میں متغیر (اکثر موسم گرما کے دوران سب سے گہرا)، اور قطبی علاقوں میں اتلی سے غیر موجود ہے۔ پیمائش سمندری حرارت کے مواد کی پیمائش مشکلات کے ساتھ آتی ہے، خاص طور پر ارگو پروفائلنگ فلوٹس کی تعیناتی سے پہلے۔ ناقص مقامی کوریج اور اعداد و شمار کے ناقص معیار کی وجہ سے، طویل مدتی گلوبل وارمنگ کے رجحانات اور آب و ہوا کی تغیر پذیری کے درمیان فرق کرنا ہمیشہ آسان نہیں رہا ہے۔ ان پیچیدہ عوامل کی مثالیں ایل نینو-جنوبی ارتعاش کی وجہ سے ہونے والی تغیرات یا بڑے آتش فشاں پھٹنے کی وجہ سے سمندری حرارت کے مواد میں ہونے والی تبدیلیاں ہیں۔ ارگو روبوٹک پروفائلنگ فلوٹس کا ایک بین الاقوامی پروگرام ہے جو 21 ویں صدی کے آغاز سے عالمی سطح پر تعینات ہے۔ پروگرام کے ابتدائی 3000 یونٹس سال 2020 تک بڑھ کر تقریبا 4000 یونٹس تک پہنچ گئے تھے۔ ہر 10 دن کے پیمائش کے چکر کے آغاز میں، ایک فلوٹ 1000 میٹر کی گہرائی تک اترتا ہے اور نو دن تک وہاں کرنٹ کے ساتھ بہتا رہتا ہے۔ اس کے بعد یہ 2000 میٹر تک اترتا ہے اور سطح پر چڑھائی کے آخری دن درجہ حرارت، نمکیات (چالکتا) اور گہرائی (دباؤ) کی پیمائش کرتا ہے۔ سطح پر فلوٹ سائیکل کو دہرانے سے پہلے سیٹلائٹ ریلے کے ذریعے گہرائی پروفائل اور افقی پوزیشن کے ڈیٹا کو منتقل کرتا ہے۔ 1992 سے شروع کرتے ہوئے، ٹوپیکس/پوسیڈن اور اس کے بعد کے جیسن سیٹلائٹ سیریز نے عمودی طور پر مربوط او ایچ سی کا مشاہدہ کیا ہے، جو سطح سمندر میں اضافے کا ایک اہم جزو ہے۔ ارگو اور جیسن کی پیمائش کے درمیان شراکت داری سے او ایچ سی اور دیگر عالمی سمندری خصوصیات کے تخمینوں میں مسلسل بہتری آئی ہے۔ گرمی کے اضافے کی وجوہات استوائی شمسی تابکاری جو زمین کے اشنکٹبندیی سطح کے پانی سے جذب ہوتی ہے سمندر کی گرمی کے مجموعی قطب کی طرف پھیلاؤ کو چلاتی ہے۔ سطح نچلے ٹراپوسفیئر کے ساتھ توانائی کا تبادلہ بھی کرتی ہے، اور اس طرح کلاؤڈ البیڈو، گرین ہاؤس گیسوں، اور زمین کے توانائی کے بجٹ میں دیگر عوامل میں طویل مدتی تبدیلیوں کا جواب دیتی ہے۔ وقت گزرنے کے ساتھ، بجٹ میں مستقل عدم توازن تھرمل کنڈکشن، ڈاون ویلنگ اور اپ ویلنگ کے ذریعے سمندر کی گہرائی میں یا اس سے باہر گرمی کے خالص بہاؤ کو قابل بناتا ہے۔ سمندر زمین کا سب سے بڑا تھرمل ذخیرہ ہے جو سیارے کی آب و ہوا کو منظم کرنے کے لیے کام کرتا ہے۔ یہ سنک اور توانائی کے ذرائع دونوں کے طور پر کام کرتا ہے۔ او ایچ سی کا فضا میں اخراج بنیادی طور پر بخارات کے ذریعے ہوتا ہے اور سیاروں کے پانی کے چکر کو فعال کرتا ہے۔ سمندر کی سطح کے اعلی درجہ حرارت کے ساتھ مل کر مرتکز اخراج ٹراپیکل طوفانوں، ماحولیاتی دریاؤں، ماحولیاتی گرمی کی لہروں اور دیگر انتہائی موسمی واقعات کو چلانے میں مدد کرتے ہیں جو دور دراز کے اندرون ملک داخل ہو سکتے ہیں۔ سمندر کاربن کے سنک اور منبع کے طور پر بھی کام کرتا ہے، جس کا کردار زمین کے کاربن سائیکل میں زمینی علاقوں سے موازنہ ہے۔ ہنری کے قانون کے درجہ حرارت پر انحصار کے مطابق، گرم سطح کا پانی ماحولیاتی گیسوں کو جذب کرنے کے قابل نہیں ہے جس میں انسانی سرگرمی سے کاربن ڈائی آکسائیڈ اور دیگر گرین ہاؤس گیسوں کا بڑھتا ہوا اخراج بھی شامل ہے۔ حالیہ مشاہدات اور تبدیلیاں حالیہ برسوں میں متعدد آزاد مطالعات میں اوپری سمندری علاقوں کے او ایچ سی میں کئی دہائیوں کا اضافہ پایا گیا ہے جو گہرے علاقوں میں گھسنا شروع ہو گیا ہے۔ اوپری سمندر (0-700 m) 1971 سے گرم ہوا ہے، جبکہ اس بات کا بہت امکان ہے کہ انٹرمیڈیٹ گہرائی (700-2000 m) پر وارمنگ ہوئی ہے اور امکان ہے کہ گہرے سمندر (2000 میٹر سے نیچے) کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوا ہے۔ گرمی کا اخراج زمین کے توانائی کے بجٹ میں مسلسل گرمی کے عدم توازن کے نتیجے میں ہوتا ہے جو بنیادی طور پر ماحولیاتی گرین ہاؤس گیسوں میں بشری اضافے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ وہ شرح جس میں سمندر اینتھروپوجینک کاربن ڈائی آکسائیڈ کو جذب کرتا ہے 1960 کی دہائی کے اوائل سے 2010 کی دہائی کے آخر تک تقریبا تین گنا بڑھ گیا ہے، جو ماحولیاتی کاربن ڈائی آکسائیڈ میں اضافے کے متناسب ہے۔ بہت زیادہ اعتماد ہے کہ اینتھروپوجینک کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کے جواب میں سمندری گرمی کے مواد میں اضافہ انسانی وقت کے پیمانے پر بنیادی طور پر ناقابل واپسی ہے۔ ارگو پیمائش پر مبنی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ سمندر کی سطح کی ہوائیں، خاص طور پر بحر الکاہل میں ذیلی مدارینی تجارتی ہوائیں، سمندر کی گرمی کی عمودی تقسیم کو تبدیل کرتی ہیں۔ اس کے نتیجے میں سمندری دھاروں میں تبدیلیاں آتی ہیں، اور ذیلی مدارینی الٹ پلٹ میں اضافہ ہوتا ہے، جس کا تعلق ایل نینو اور لا نینا کے رجحان سے بھی ہے۔ قدرتی تغیر پذیری کے اتار چڑھاؤ پر منحصر ہے، لا نینا کے سالوں کے دوران اوپری سمندری پرت سے تقریبا 30 فیصد زیادہ گرمی گہرے سمندر میں منتقل ہوتی ہے۔ مزید برآں، مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ سمندر میں مشاہدہ کردہ گرمی کا تقریبا ایک تہائی حصہ 700-2000 میٹر سمندری پرت میں ہو رہا ہے۔ ماڈل اسٹڈیز سے پتہ چلتا ہے کہ سمندری دھارے ہوا کی گردش میں تبدیلیوں کے بعد لا نینا سالوں کے دوران زیادہ گرمی کو گہری تہوں میں منتقل کرتے ہیں۔ سمندر کی گرمی میں اضافے والے سالوں کو انٹر ڈیکیڈل پیسیفک آسلیشن (آئی پی او) کے منفی مراحل سے جوڑا گیا ہے۔ یہ آب و ہوا کے سائنسدانوں کے لیے خاص دلچسپی کا باعث ہے جو اعداد و شمار کا استعمال سمندر کی گرمی کے اضافے کا اندازہ لگانے کے لیے کرتے ہیں۔ زیادہ تر شمالی بحر اوقیانوس کے علاقوں میں اوپری سمندری حرارت کے مواد پر درجہ حرارت اور نمکیات کے تعلق میں بڑی تبدیلیوں کے بغیر حرارت کی نقل و حمل کے ارتکاز (ایک ایسی جگہ جہاں سمندری دھارے ملتے ہیں) کا غلبہ ہے۔ مزید برآں، سمندر میں اینتھروپوجینک وارمنگ پر 2022 کے ایک مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ شمالی بحر اوقیانوس میں 1850 اور 2018 کے درمیان 25° این کے ساتھ 62 فیصد وارمنگ 700 میٹر سے نیچے کے پانی میں رکھی جاتی ہے، جہاں سمندر کی اضافی گرمی کا ایک بڑا فیصد ذخیرہ ہوتا ہے۔ اگرچہ سمندروں کے اوپری 2000 میٹر نے 1970 کی دہائی سے اوسطا گرمی کا تجربہ کیا ہے، لیکن سمندری گرمی کی شرح علاقائی طور پر مختلف ہوتی ہے جس میں ذیلی قطبی شمالی بحر اوقیانوس زیادہ آہستہ آہستہ گرم ہوتا ہے اور جنوبی سمندر اینتھروپوجینک گرین ہاؤس گیس کے اخراج کی وجہ سے غیر متناسب بڑی مقدار میں گرمی اٹھاتا ہے۔ دیگر سمندری طاسوں کے مقابلے جنوبی سمندر میں 2000 میٹر سے نیچے گہرے سمندر کی گرمی سب سے زیادہ رہی ہے۔ اثرات گرم سمندر مرجان کی بلیچنگ کی ایک وجہ ہیں اور سمندری انواع کی نقل مکانی میں معاون ہیں۔ سمندری گرمی کی لہریں جان لیوا اور پانی کے درجہ حرارت میں مسلسل اضافے والے علاقے ہیں۔ ماحولیاتی گردش اور سمندری دھاروں کے ذریعے سیارے کی اندرونی توانائی کی دوبارہ تقسیم اندرونی آب و ہوا کی تغیر پیدا کرتی ہے، اکثر بے قاعدہ ارتعاش کی شکل میں، اور عالمی تھرمو ہیلائن گردش کو برقرار رکھنے میں مدد کرتی ہے۔ او ایچ سی میں اضافہ تھرمل توسیع کی وجہ سے 1900 سے 2020 تک عالمی سطح پر سطح سمندر میں اضافے کا سبب بنتا ہے۔ یہ سمندری برف، برفانی تودے اور ٹائڈ واٹر گلیشیر کے پگھلنے کا ایک محرک بھی ہے۔ برف کا نقصان قطبی البیڈو کو کم کرتا ہے، جس سے علاقائی اور عالمی توانائی کے عدم توازن میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں برف کا پیچھے ہٹنا آرکٹک سمندری برف کے لیے اور گرین لینڈ اور کینیڈا جیسے شمالی علاقوں میں تیزی سے اور وسیع پیمانے پر ہوا ہے۔ انٹارکٹک سمندری برف اور وسیع انٹارکٹک آئس شیلف کے اثرات جو جنوبی سمندر میں ختم ہوتے ہیں خطے کے لحاظ سے مختلف ہیں اور گرم پانی کی وجہ سے بھی بڑھ رہے ہیں۔ تھوئیٹس آئس شیلف اور اس کے مغربی انٹارکٹیکا پڑوسیوں کے ٹوٹنے سے 2020 میں سطح سمندر میں تقریبا 10 فیصد اضافہ ہوا۔ 2015 میں کی گئی ایک تحقیق میں یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ بحر الکاہل کی طرف سے سمندری گرمی کے مواد میں اضافے کی تلافی بحر ہند میں او ایچ سی کی اچانک تقسیم سے ہوئی۔ گہرے سمندر کی گرمی میں پگھلنے اور منجمد میتھین ہائیڈریٹ کے ذخائر کے کچھ وسیع ذخائر کو چھوڑنے کی مزید صلاحیت ہے جو قدرتی طور پر وہاں جمع ہو چکے ہیں۔ یہ بھی دیکھیں اوقیانوس ایسڈیفیکیشن اوقیانوس ریانالیسس اوقیانوس اسٹریٹیفیکیشن اسپیشل رپورٹ آن دی اوشین اینڈ کریوسفیئر ان اے چینجنگ کلائمیٹ ٹراپیکل سائیکلونز اینڈ کلائمیٹ چینج حوالہ جات بیرونی روابط NOAA گلوبل اوقیانوس ہیٹ اینڈ سالٹ کنٹینٹ میٹرولوجیکل تصورات کلائمیٹ چینج کلائمیٹولوجی ارتھ ارتھ سائنسز انوائرمنٹل اوشیانوگرافی ویڈیو کلپس پر مشتمل مضامین