அறிவியல் ஆயிரம்

விவரங்கள்

சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்

பிரிவு: புவி அறிவியல்

வெளியிடப்பட்டது: 24 ஜனவரி 2023

காலநிலையில் திடீரென்று மாற்றங்கள் ஏற்படுவதும், தொடர்ந்து புயல், பெருமழை பொழிவதும் இன்று அடிக்கடி நிகழும் சம்பவங்களாகி விட்டன. அரபிக் கடலிலும், வங்காள விரிகுடாவிலும் உருவாகும் காற்றழுத்தத் தாழ்வுப் பகுதிகள் பல சமயங்களில் காலநிலை மாற்றங்கள் ஏற்படக் காரணமாகின்றன. வானிலை முன்னறிவிப்புகளில் இதை அடிக்கடி நாம் கேட்பதுண்டு. 

பூமியில் உருவாகும் அழுத்த வேறுபாடுகளே காற்று போன்ற இயற்கை நிகழ்வுகளுக்குக் காரணம். அழுத்தம் என்பது பூமியில் ஏற்படும் அதன் எடையையே குறிக்கிறது. அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பில் வாயு மண்டலத்தில் காற்று உருவாக்கும் எடை. இதுவே அந்த இடத்தின் காற்றழுத்தம். பூமியின் ஈர்ப்புவிசை காரணமாக இந்த அழுத்தம் பூமியுடன் சேர்ந்து செயல்படுகிறது. வாயு மண்டலத்தில் ஏற்படும் அழுத்த வேறுபாடுகளுக்கு வெப்பநிலை ஒரு முக்கிய காரணமாக அமைகிறது.

பூமத்திய ரேகைக்கு இரண்டு பக்கங்களிலும் நிலவும் வெப்ப மண்டலப் பகுதிகள் எப்போதும் உயர்ந்த வெப்பம் உள்ள பகுதிகள். இதனால் இந்த இடங்களில் காற்றின் அழுத்தம் குறைவாகக் காணப்படுகிறது. அதாவது காற்றின் எடை குறைவாக இருக்கிறது. இந்தப் பிரதேசம் பூமியில் காற்றழுத்தத் தாழ்வுப்பகுதி. பூமத்திய ரேகையின் இரண்டு பக்கங்களிலும் 5 டிகிரி அட்சரேகை பரப்பில் உள்ள காற்றின் அழுத்தத்தை நிர்வகிக்கும் பகுதியாக இந்தப் பகுதி கருதப்படுகிறது.இப்பகுதி உட்பட பூமியில் ஏழு காற்றழுத்தப் பகுதிகள் உள்ளன. மூன்று லேசான காற்றழுத்தப் பகுதிகள், நான்கு உயர்ந்த அழுத்தம் உள்ள பகுதிகள் என்பவை அவை. 60 டிகிரிக்கும் 70 டிகிரிக்கும் இடையில் உள்ள பகுதியில் பூமியின் வட மற்றும் தென் கோளப் பகுதிகளில் காற்றழுத்தம் குறைவாகக் காணப்படும் பகுதிகள் உள்ளன. இவை துணைக் காற்றழுத்தக் குறைவுப் பகுதிகள் எனப்படுகின்றன. வட மற்றும் தென் கோளப் பகுதிகளில் 35 டிகிரி, 30 டிகிரி பரப்பளவில் இப்பகுதிகள் காணப்படுகின்றன. இவை துணை வெப்ப ஈர்ப்பு காற்றழுத்தப் பகுதிகள் எனப்படுகின்றன.

இந்தப் பகுதிகளில் இருந்தே பூமத்திய ரேகைப் பகுதிக்கு காற்றுகள் வீசிக் கொண்டிருக்கின்றன. இவையே வணிகக் காற்றுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இங்கிருந்து துணை காற்றழுத்தக் குறைவுப் பிரதேசங்களுக்கும் காற்று வீசுகின்றது. இவை மேற்கத்தியக் காற்று என்று அழைக்கப்படுகின்றது.

துருவப் பிரதேசங்கள் வெப்பநிலை மிகக் குறைவாக உள்ள இடங்கள். இங்கு காற்றின் எடை அதிகம். இந்தப் பிரதேசத்தில் இருந்து காற்று, குறைந்த அழுத்தம் உள்ள 60 டிகிரி அட்சரேகைப் பகுதிகளை நோக்கி வீசுகிறது. நீரோட்டம் போல அழுத்தம் அதிகம் உள்ள இடத்தில் இருந்து குறைவாக உள்ள இடத்திற்கு காற்று வீசுகிறது. அழுத்தத்தை அளவிட அழுத்தமானி (பாரோமீட்டர்) பயன்படுத்தப்படுகிறது. மில்லிபார் என்ற அலகால் இது அளக்கப்படுகின்றது. ஆனால் 1986ம் ஆண்டிற்குப் பிறகு அழுத்தத்தை அளக்க ஹெக்டோ பாஸ்கல் என்ற அலகே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கடல் மட்டத்தில் காற்றின் அழுத்தம் 76 செ மீ. இது 1013.2 ஹெக்டோ பாஸ்கல். இத்தாலிய விஞ்ஞானி டாரிசெல்லி காற்றழுத்தமானியை உருவாக்கினார். கடலின் மேற்பரப்பில் காற்று ஏற்படுத்தும் அழுத்தம் ஒரு கண்ணாடிக்குழாயில் 76 சென்டி மீட்டர் உயரத்தில் பாதரசத்தை தாழ்வாக நிறுத்தப் போதுமானது என்று அவர் கண்டுபிடித்தார். வட மற்றும் தென் கோளப் பகுதிகளுக்கு இடையில் சூரியனின் பயணத்தின் காரணமாக பூமியின் மேற்பரப்பில் காற்றழுத்தப் பகுதிகள் லேசாக வடக்கு நோக்கியும், தெற்கு நோக்கியும் வீசுகின்றன.

கடலோரப் பிரதேசங்களுக்கும், கடல்களுக்கும் இடையில் காணப்படும் இடமாற்றம் காற்றழுத்தப் பிரதேசங்கள் இடம் மாறக் காரணமாக அமைகிறது. ஜூலை மாதத்தில் வட கோளப் பகுதியிலும், ஜனவரி மாதத்தில் தென் கோளப் பகுதியிலும் கரையோரப் பகுதிகள் அதிக அளவில் வெப்பமடைகின்றன. இதற்கு ஜூன் 21 அன்று உத்தராயணக் கோட்டிற்கு மேல் பகுதியிலும், டிசம்பர் 22 அன்று தட்சனாயணப் பகுதிக்கு மேல் பகுதியிலும் சூரியன் இருப்பதே காரணம்.

அந்த சமயத்தில் இப்பகுதிகளுக்கு மேல் லேசான காற்றழுத்தத் தாழ்வு மண்டலங்கள் உருவாகின்றன. வட கோளப் பகுதியில் கரைப்பகுதிகள் லேசான காற்றழுத்தப் பிரதேசங்களாக ஆகும்போது தென் கோளத்தில் கரைப்பகுதிகள் ஈர்ப்பு விசையினால் ஏற்படும் அழுத்தப் பிரதேசங்களாக மாறுகின்றன. இந்நிகழ்வு எதிர்மாறாகவும் நிகழ்கின்றது. சுற்றிலும் உள்ள பிரதேசத்தைக் காட்டிலும் அழுத்தம் குறைவாக உள்ள பகுதிகளே காற்றழுத்தத் தாழ்வுப் பகுதிகள்.

 இதனால் அழுத்தம் அதிகமாக உள்ள பகுதியில் இருந்து அழுத்தம் குறைவாக உள்ள பகுதிக்கு காற்று வலிமையுடன் வீசுகிறது. இது மலைகளால் தடுக்கப்பட்டு கிழக்குப் பகுதியில் நல்ல மழைப் பொழிவு ஏற்படுகிறது. பூமியின் சுழற்சி, புவியின் மேற்பரப்பில் கானப்படும் இயற்கை அமைப்பு போன்றவை காற்றின் வலிமை மற்றும் அது வீசும் திசையில் மாறுதல்களை ஏற்படுத்துகிறது. காற்றின் திசையைக் கட்டுப்படுத்தும் மறைமுக விசை ஒன்று பூமியில் செயல்படுகிறது. இது கோடியோலிஸ் விசை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

 பிரெஞ்சு கணித மேதை கஸ்டோ டிகோடியோலிஸ் என்பவரே இதைக் கண்டுபிடித்தார். பயணித்துக் கொண்டிருக்கும் எந்த ஒரு பொருளின் பயண திசையும் வட கோளப் பகுதியில் வலது திசையிலும், தென் கோளத்தில் இடது திசை நோக்கியும் இருக்கும் என்பது இக்கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கை. இதைப் பற்றி ஆராய்ந்து தீவிரமாக சிந்தித்த ஃபெரல் என்ற அமெரிக்க விஞ்ஞானி இக்கொள்கையை மேலும் விரிவுபடுத்தினார்.

 பூமியின் சுழற்சியால் காற்றின் திசை, வட பகுதியில் வலது நோக்கி சாய்ந்தும், தென் பகுதியில் இடது நோக்கி சாய்ந்தும் வீசுகிறது என்று ஃபெரல் விதி கூறுகிறது. காற்று நிலையானது, நிலையற்றது, பிராந்திய ரீதியிலானது, அடிவானக் காற்று என்று பல வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. வணிகக் காற்று, மேற்கத்தியக் காற்று போன்றவை எப்போதும் ஒரே திசையில் இருந்து மற்றொரு திசையை நோக்கி வீசும் நிலையான காற்றுகள். புயற்காற்றுகள் நிலையற்ற காற்றுகள்.

 வாயு மண்டலத்தின் கீழ்பகுதியில் இருக்கும் டோப்போஸ்பியரில் உருவாகும் அதி தீவிரமான காற்றழுத்த நிலை அடிவானக் காற்றுக்கு எடுத்துக்காட்டு. வெப்ப மண்டலப் பகுதியில் உருவாகும் காற்றில் வங்காளக் கடலில் உருவாகும் காற்றுதான் மிகப் பெரியது. அக்டோபர் நவம்பர் மாதங்களிலும், ஏப்ரல் மே மாதங்களிலும் இவை தோன்றுகின்றன.

 குறிப்பிட்டப் பருவங்களில் வீசும் இவை பருவக்காற்று என்றும் அழைக்கப்படுகின்றது. பகலில் வீசும் கடற்காற்றும், இரவில் வீசும் கரைக்காற்றும் குறைந்த நேரத்திற்கு வீசும் காற்றுக்கு உதாரணம். சராசரியாக நீண்ட நேரம் வீசும் காற்று, பருவமழைக் காற்று எனப்படுகின்றது. இந்தியாவில் ஜூன் முதல் செப்டம்பர் முதல் பகுதி வரை தென்மேற்கில் இருந்து வீசும் காற்று மூலம் நல்ல மழை கிடைக்கிறது.

 ஒரு குறிப்பிட்ட பிரதேசத்தில் மட்டும் வீசும் காற்று பிராந்தியரீதியில் வீசும் காற்று எனப்படுகின்றன. இவை மிகச் சிறிய நிலப்பகுதியில் மட்டுமே வீசும் இயல்புடையவை. இது அந்தக் குறிப்பிட்ட பகுதியின் அன்றாட வானிலை, காலநிலையைப் பாதிக்கிறது. லூ, ஃப்ப்ன்,சியூக், நார்வெஸ்ட்டர், மின்ஸ்ட்ரெல், டொனார்டு போன்றவை இவ்வாறு ஒரு குறிப்பிட்ட சிறிய நிலப் பகுதியில் வீசும் காற்றுக்கு எடுத்துக்காட்டு.

 தென்றலாகவும், புயலாகவும் வீசும் காற்றின் கதை சுவாரசியமானது. இயற்கையின் படைப்பில் காற்றின் கதை வியப்பூட்டும் ஒரு விந்தையான நிகழ்வே!

- சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்

விவரங்கள்

சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்

பிரிவு: புவி அறிவியல்

வெளியிடப்பட்டது: 06 டிசம்பர் 2022

• சுற்றுச்சூழல்
• அறிவியல்

இருபத்தி ஐந்து கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்புதான் பூமியில் இதுவரை நடந்துள்ள கூட்டப் பேரழிவுகளில் மிகப் பெரிய பேரழிவு நிகழ்ந்துள்ளது. பூமியில் 87% உயிரினங்கள் அப்போது அழிந்தன. இன்று பூமியில் நாம் காணும் உயிரினங்கள் அன்று மிச்சம் மீதியிருந்த 13% உயிரினங்களில் இருந்து உருவானவையே. இதற்கு என்ன காரணம் என்று இதுவரை பல ஆய்வுகள் நடந்தன.

கூட்ட மரணம்

மாபெரும் கூட்ட மரணம் (great dying) என்று அழைக்கப்படும் பெர்மியன் கால நிகழ்வு, வரலாற்றில் மிகக் கொடூரமான பேரிடர்களில் ஒன்றாக கருதப்படுகிறது. காலநிலை மாற்றமே இதற்குக் காரணம் என்று விஞ்ஞானிகள் அறிந்திருந்தனர். இதனுடன் சைபீரியா பகுதியில் ஒரு எரிமலை வெடித்துச் சிதறி அதன் கரும்புகையும் சாம்பலும் பூமி முழுவதையும் இலட்சக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு மூடியது.

இதுவே அந்த காலநிலை மாற்றத்திற்கான காரணம் என்று கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருந்தது. ஆனால் இந்த சம்பவங்கள் உயிரினங்களின் மரணத்திற்கு எவ்வாறு காரணமானது என்று விவரிக்க ஆய்வாளர்களால் இதுவரை முடியவில்லை.வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஆய்வாளர்கள் இதற்குப் பின் இருக்கும் இரகசியங்களை கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

மீண்டும் சம்பவிக்குமா?

பூமி இன்னொரு அதி பயங்கரமான காலநிலை மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும் மிக மோசமான நுழைவாயிலில் கால் எடுத்து வைத்துள்ளது. இச்சூழ்நிலையில் பெர்மியன் காலகட்டத்தில் உண்டான கூட்டப் பேரழிவு பற்றிய விவரங்கள் வருங்காலத்தில் நேரிடப் போகும் அச்சுறுத்தல்களை சமாளித்து வாழ உதவும் என்று ஆய்வுக்குழு தலைவர்களில் ஒருவரான கடலியல் ஆய்வாளர் ஜஸ்டிஸ் பென் கூறுகிறார்.

எரிமலையில் இருந்து கிளம்பிய புகையும் சாம்பலும் பூமியில் வாயு மண்டலத்தின் வெப்பநிலையை திடீரென அதிகரிக்கச் செய்தது. இதன் விளைவாக நிலவாழ் உயிரினங்கள் குறிப்பாக பெரிய வடிவமுடையவை மூச்சு முட்டி உயிரிழந்தன. கடல்வாழ் உயிரினங்களின் அழிவிற்கும் ஆக்சிஜன் குறைவே காரணம். ஆனால் இது மற்றொரு விதத்தில் சம்பவித்தது.

வெப்பநிலை உயர்ந்ததுடன் கடல்வாழ் உயிரினங்களின் பசி அதிகமானது. இதனால் இவற்றின் ஆக்சிஜன் பயன்பாடு அதிகரித்தது. படிப்படியாக கடலில் ஆக்சிஜன் அளவு குறைந்தது. கடல்வாழ் உயிரினங்களும் ஆக்சிஜன் கிடைக்காமல் பெருமளவில் கொல்லப்பட்டன. கரையிலும் கடலிலும் முக்கியமாக பெரிய உடலமைப்பு உடைய உயிரினங்களே இத்துயர சம்பவத்தில் கொல்லப்பட்டவை. பெர்மியன் ட்ரையாசிக் காலகட்டத்தில் இருந்த வெப்பநிலை விரைவில் வரவிருக்கும் வெப்பநிலையும் ஏறக்குறைய சமமாக இருப்பதாக ஆய்வாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

எதிர்காலம் எப்படி இருக்கும்?

இதை அடிப்படையாக வைத்து பூமியில் நிகழப் போகும் வெப்பநிலை உயர்வு மூலம் ஏற்படவுள்ள பிரச்சனைகளை கணினி மாதிரிகள் உதவியுடன் ஆய்வாளர்கள் ஆராய்ந்தனர். ட்ரையாசிக் காலத்தில் நிகழ்ந்த அனுபவங்களின் மாதிரிகள் மூலம் வரப் போகும் பூமியின் உயரும் வெப்பநிலையில் ஏற்படப் போகும் சம்பவங்கள் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

25 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன் உருவான அதே சூழ்நிலை வருங்காலத்தில் ஏற்படப் போகிறது என்று ஆய்வு முடிவுகள் கூறுகின்றன. ட்ரையாசிக் காலத்தில் சைபீரியா எரிமலையில் இருந்து உமிழப்பட்ட புகை சாம்பலுக்கு சமமான அளவில் புதைபடிவ எரிபொருட்கள் உமிழும் பசுமைக்குடில் வாயுக்கள் பாதிப்புகளை ஏற்படுத்தும் என்று ஆய்வு கூறுகிறது. இன்று உள்ள நிலையில் கார்பன் டை ஆக்சைடு உட்பட உள்ள வாயுக்களின் உமிழ்வு தொடர்ந்தால் பூமியில் வெப்பநிலை 11 டிகிரி செல்சியர்ஸ் வரை உயரும்.

2100ல் பூமி

இது நிலம் மற்றும் கடலில் வாழும் உயிரினங்களின் உயிருக்கு ஆபத்தை ஏற்படுத்தும். குறிப்பாக கடலில் உயிரினங்களின் ஆக்சிஜன் பயன்பாடு 70% அதிகரிக்கும். கடலின் அடித்தட்டில் 40% பகுதிகளில் ஆக்சிஜன் சிறிதும் இல்லாத நிலை உண்டாகும். பூமத்திய ரேகைப் பகுதியில் உள்ள காலநிலையே இந்த நிலை உருவாகும்போது துருவப் பகுதிகளிலும் இதே சூழல் ஏற்படும். ட்ரையாசிக் யுகத்தில் இருந்தது போல கடலில் பூமத்திய ரேகைப் பகுதிகளில் வாழும் உயிரினங்களில் சில துருவப் பகுதிகளுக்கு குடி பெயர்ந்து நிலைமையை சமாளித்து வாழும்.

ஆனால் துருவப்பகுதி உயிரினங்கள் இந்த காலநிலையுடன் பொருந்தி வாழ முடியாமல் அழிவை சந்திக்கும். 2100 ஆகும்போது ட்ரையாசிக் காலத்தில் இருந்த புவி வெப்பநிலையின் 25% வெப்ப உயர்வை பூமி நேரிடும். 2300ல் இது 35 முதல் 50% வரை அதிகரிக்கும். இந்த சமயத்தில் ஆக்சிஜன் குறைவு உட்பட்ட பாதிப்புகளை உயிரினங்கள் அனுபவிக்க ஆரம்பிக்கும். அச்சமூட்டும் இந்த ஆய்வு முடிவுகள் மனிதன் திருந்த உதவுமா?

- சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்