थर्मोकलाइन

एक थर्मोकलाइन (थर्मल परत या झीलों में मेटालिमनियन के रूप में भी जाना जाता है) है इस प्रकार उच्च ढाल के साथ तरल पदार्थ के एक बड़े शरीर (उदाहरण के लिए जल, जैसे समुद्र या झील में; या हवा, उदाहरण के लिए एक वातावरण) के भीतर तापमान पर आधारित एक अलग परत है गहराई से जुड़े अलग-अलग तापमान अंतर समुद्र में, थर्मोकलाइन ऊपरी मिश्रित परत को नीचे के शांत गहरे जल से विभाजित करती है।

बड़े पैमाने पर मौसम, अक्षांश और हवा द्वारा अशांत मिश्रण पर निर्भर करते हुए, थर्मोकलाइन जल के शरीर की एक अर्ध-स्थायी विशेषता हो सकती है जिसमें वे होते हैं या वे सतह के जल के विकिरण ताप / शीतलन जैसी घटनाओं की प्रतिक्रिया में अस्थायी रूप से बन सकते हैं। इस प्रकार दिन/रात के समय थर्मोकलाइन की गहराई और मोटाई को प्रभावित करने वाले कारकों में मौसमी मौसम भिन्नताएं, अक्षांश और स्थानीय पर्यावरणीय स्थितियां, जैसे ज्वार और धाराएं सम्मिलित हैं।

महासागर
पृथ्वी पर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश की अधिकांश ऊष्मा ऊर्जा समुद्र की सतह पर पहले कुछ सेंटीमीटर में अवशोषित हो जाती है, जो दिन के समय गर्म होती है और रात में ठंडी हो जाती है क्योंकि ऊष्मा ऊर्जा विकिरण द्वारा अंतरिक्ष में खो जाती है। इस प्रकार जल की तरंगें जल को सतह की परत के पास मिलाती हैं और ताप को गहरे जल में इस तरह वितरित करती हैं, जिससे ऊपरी 100 मीटर (330 फीट) में तापमान अपेक्षाकृत समान हो सकता है, जो लहर की ताकत और धाराओं के कारण सतह की अशांति के अस्तित्व पर निर्भर करता है। इस प्रकार इस मिश्रित परत के नीचे, तापमान दिन/रात के चक्र में अपेक्षाकृत स्थिर रहता है। गहरे समुद्र का तापमान गहराई के साथ धीरे-धीरे गिरता जाता है। चूंकि खारा जल -2.3 डिग्री सेल्सियस (27.9 डिग्री फारेनहाइट) (गहराई और दबाव बढ़ने पर ठंडा) तक पहुंचने तक नहीं जमता है, सतह के नीचे का तापमान आमतौर पर शून्य डिग्री से अधिक दूर नहीं होता है।

थर्मोकलाइन गहराई में भिन्न होती है। इस प्रकार यह उष्ण कटिबंध में अर्ध-स्थायी है, समशीतोष्ण क्षेत्रों में परिवर्तनशील है और ध्रुवीय क्षेत्रों में उथला से अस्तित्वहीन है, जहां जल का स्तंभ सतह से नीचे तक ठंडा है। समुद्री बर्फ की एक परत इन्सुलेशन कंबल के रूप में कार्य करेगी। इस प्रकार पहला त्रुटिहीन वैश्विक मापन एचएमएस चैलेंजर के समुद्री अभियान के समय किया गया था।

खुले समुद्र में, थर्मोकलाइन की विशेषता एक नकारात्मक ध्वनि गति प्रवणता होती है, जिससे पनडुब्बी युद्ध में थर्मोकलाइन को महत्वपूर्ण बनाती है क्योंकि यह सक्रिय सोनार और अन्य ध्वनिक संकेतों को प्रतिबिंबित कर सकती है। इस प्रकार यह घनत्व में अचानक परिवर्तन द्वारा निर्मित जल की ध्वनिक प्रतिबाधा में असंतुलन से उत्पन्न होता है।

स्कूबा डाइविंग में, एक थर्मोकलाइन जहां जल का तापमान कुछ डिग्री सेल्सियस तक अचानक गिर जाता है, कभी-कभी जल के दो निकायों के बीच देखा जा सकता है, उदाहरण के लिए जहां ठंडा जल गर्म जल की सतह परत में चला जाता है। इस प्रकार यह जल को झुर्रीदार कांच का रूप देता है, जिसे अधिकांशतः बाथरूम की खिड़कियों में दृश्य को अस्पष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है और यह ठंडे या गर्म जल के स्तंभ के परिवर्तित अपवर्तनांक के कारण होता है। इस प्रकार यही श्लेरेन तब देखा जा सकता है जब गर्म हवा हवाई अड्डों या रेगिस्तानी सड़कों पर गर्म हवा टरमैक से ऊपर उठती है और मृगतृष्णा का कारण बनती है।

थर्मोकलाइन मौसमी
समुद्र में थर्मोकलाइन मौसम के अनुसार गहराई और ताकत में भिन्न हो सकती है। यह विशेष रूप से मध्य अक्षांशों में ध्यान देने योग्य है, जहां सर्दियों में मोटी मिश्रित परत और गर्मियों में पतली मिश्रित परत होती है। इस प्रकार सर्दियों के ठंडे तापमान थर्मोकलाइन को और अधिक गहराई तक गिराने का कारण बनते हैं और गर्म ताप के तापमान थर्मोकलाइन को ऊपरी परत पर वापस लाते हैं। उष्ण कटिबंध और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के आसपास के क्षेत्रों में, थर्मोकलाइन अन्य स्थानों की तुलना में गर्मियों में और भी पतली हो सकती है। इस प्रकार उच्च अक्षांशों पर, ध्रुवों के आसपास, सतह के गर्म जल के साथ स्थायी की तुलना में मौसमी थर्मोकलाइन अधिक होती है। यह वह जगह है जहाँ इसके अतिरिक्त एक द्विबीजपत्री परत होती है।

उत्तरी गोलार्ध में, सतह पर अधिकतम तापमान अगस्त और सितंबर के समय होता है और न्यूनतम तापमान फरवरी और मार्च के समय होता है, जिसमें कुल ताप की मात्रा मार्च में सबसे कम होती है। इस प्रकार यह तब होता है जब ठंड के महीनों में टूट जाने के बाद मौसमी थर्मोकलाइन का निर्माण प्रारंभ हो जाता है।

एक स्थायी थर्मोकलाइन वह है जो मौसम से प्रभावित नहीं होता है और वार्षिक मिश्रित परत की अधिकतम गहराई के नीचे स्थित होता है।

अन्य जल निकाय
झीलों में थर्मोकलाइन भी देखे जा सकते हैं। ठंडी जल वायु में, स्तरीकरण नामक एक घटना की ओर ले जाता है। इस प्रकार गर्मियों के समय, गर्म जल, जो कम घना होता है, ठंडे, सघन, गहरे जल के ऊपर एक थर्मोकलाइन के साथ बैठ जाएगा जो उन्हें अलग कर देता है। इस प्रकार गर्म परत को एपिलिमनियन और ठंडी परत को हाइपोलिमनियन कहा जाता है। क्योंकि गर्म जल दिन के समय सूरज के संपर्क में रहता है, एक स्थिर प्रणाली उपस्तिथ होती है और खासकर शांत मौसम में गर्म जल और ठंडे जल का बहुत कम मिश्रण होता है।



इस स्थिरता का एक परिणाम यह है कि जैसे-जैसे ताप बढ़ती है, थर्मोकलाइन के नीचे ऑक्सीजन कम होती जाती है, क्योंकि थर्मोकलाइन के नीचे का जल कभी भी सतह पर नहीं जाता है और जल में जीव उपलब्ध ऑक्सीजन को कम कर देते हैं। इस प्रकार जैसे-जैसे सर्दी आएगी, सतह के जल का तापमान गिर जाएगा क्योंकि रात के समय की ठंडक ताप हस्तांतरण पर हावी हो जाती है। एक बिंदु पर पहुँच जाता है जहाँ ठंडे सतह के जल का घनत्व गहरे जल के घनत्व से अधिक हो जाता है और जब सघन सतह का जल गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में नीचे चला जाता है तो पलटना प्रारंभ हो जाता है। इस प्रकार यह प्रक्रिया हवा या किसी अन्य प्रक्रिया (उदाहरण के लिए धाराएं) द्वारा सहायता प्राप्त होती है जो जल को उत्तेजित करती है। यह प्रभाव आर्कटिक और अंटार्कटिक जल में भी होता है, जल को सतह पर लाता है, चूंकि ऑक्सीजन में कम, मूल सतह के जल की तुलना में पोषक तत्वों में अधिक होता है। सतह के पोषक तत्वों को समृद्ध करने से फाइटोप्लांकटन के शैवाल प्रस्फुटन हो सकते हैं, जिससे ये क्षेत्र उत्पादक बन सकते हैं।

जैसे-जैसे तापमान गिरता जा रहा है, सतह पर जल जमने के लिए पर्याप्त ठंडा हो सकता है और झील/समुद्र पर बर्फ जमने लगती है। एक नया थर्मोकलाइन विकसित होता है जहां सबसे घना जल (4 C) नीचे की ओर डूब जाता है, और कम घना जल (जल जो हिमांक बिंदु तक पहुँच रहा है) ऊपर की ओर बढ़ जाता है। इस प्रकार एक बार जब यह नया स्तरीकरण स्थापित हो जाता है, तो यह तब तक बना रहता है जब तक कि जल  'स्प्रिंग टर्नओवर' के लिए पर्याप्त रूप से गर्म न हो जाए, जो बर्फ के पिघलने और सतह के जल के तापमान के 4 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ने के बाद होता है। इस संक्रमण के समय, एक थर्मल बार विकसित हो सकता है।

इस प्रकार थर्मोकलाइन पर तरंगें उत्पन्न हो सकती हैं, जिससे थर्मोकलाइन की गहराई एक ही स्थान पर दोलन (सामान्यतः सीच के रूप में) के रूप में मापी जाती है। वैकल्पिक रूप से, तरंगों को एक उठे हुए तल पर प्रवाह द्वारा प्रेरित किया जा सकता है, एक थर्मोकलाइन लहर का उत्पादन होता है जो समय के साथ नहीं बदलता है, किन्तु गहराई में भिन्न होता है क्योंकि एक प्रवाह में या इसके विपरीत होता है।

वातावरण
इस प्रकार थर्मोकलाइन - समान पदार्थ के शरीर के भीतर अलग-अलग तापमान अंतर पर आधारित अर्थात वायुमंडल, महासागर, झील, आदि एक ढाल है।

क्षोभमंडल (निचला वायुमंडल) और समतापमंडल (ऊपरी वायुमंडल) के बीच की तापीय सीमा एक थर्मोकलाइन है। इस प्रकार इसे व्युत्क्रम (थर्मोकलाइन का एक और उदाहरण) के रूप में जाना जाता है। सूर्योदय के समय सूर्य की ऊर्जा जमीन को गर्म करती है, जिससे गर्म हवा ऊपर उठती है, इस प्रकार अस्थिर हो जाती है और अंततः व्युत्क्रम परत उलट जाती है। इस घटना को पहली बार वर्ष 1960 के दशक में ध्वनि प्रदूषण अध्ययन के क्षेत्र में लागू किया गया था, जिसने शहरी राजमार्गों और शोर बाधाओं के डिजाइन में योगदान दिया था।

यह भी देखें

 * पतली परतें (समुद्र विज्ञान)
 * पतली परतें (समुद्र विज्ञान)
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