ಮಳೆಹನಿ ಹಿಗ್ಗುವ ಗುಟ್ಟು, ಬಗೆಹರಿಯದ ಬಿಕ್ಕಟ್ಟು!
ಒಂದೆಡೆ ಮಳೆಗಾಲದ ಭರಕ್ಕೆ ಇಂಡಿಯಾ ಉಪಖಂಡ ಉತ್ತರ ಹುಡುಕುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಇನ್ನೊಂದೆಡೆ, ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಕೆಲವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೋಡದಲ್ಲಿ ಮಳೆಹನಿ ಹೇಗೆ ಹುಟ್ಟುತ್ತೆ ಅನ್ನೊ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರ ಹುಡುಕುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
Vacuum Architect at
Thermofisher Scientific
To read this story in English, go to page 1.
ಮೋಡಗಳು, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ನಿಂತಿರುವಂತಿರೋ ನೀರು ಹನಿಗಳ ಸಮೂಹ. ಆದರೆ, ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಮೋಡಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಶಣೆಯಿಂದ ಕೆಳಗೆ ಬೀಳ್ತಿದ್ದು, ಕೆಳಭಾಗದಿಂದ ನೀರಹನಿಗಳು ಒಂದೇ ಸಮನೆ ಆವಿಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಕಾರಣ ಸ್ಥಳದಲ್ಲೇ ನಿಂತಂತೆ ಕಾಣುತ್ತವೆಯಷ್ಟೆ. ಕೆಳಗೆ ಬೀಳುವ ಗತಿ ಆವಿಯಾಗುತ್ತಿರೋ ಗತಿಯನ್ನ ಮೀರಿಸಿದ್ರೆ ಅಲ್ಲಿ ಮಳೆಯಾಗುತ್ತೆ.
ಒಂದು ಸರಾಸರಿ ಮಳೆಹನಿ ಕೆಲವು ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ಅಗಲವಿದ್ದು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಅಂದಾಜಿನಲ್ಲಿ ಮಳೆಮೋಡಗಳಲ್ಲಿ ಹನಿಗಳು ಈ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಸುಮಾರು ಅರ್ಧ ಘಂಟೆಯಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ.
ನೀರಹನಿಗಳು ಧೂಳು, ಮಸಿ ಅಥವ ಸಮುದ್ರದ ಉಪ್ಪಿನ ಕಣಗಳ ಸುತ್ತ ರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಮಿಲಿಮೀಟರ್ಗಿಂತ ಸಾವಿರ ಪಟ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿ ಹುಟ್ಟಿ ಬೇರೆ ಹನಿಗಳ ಜೊತೆ ಸೇರಿಸೇರಿ ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತವೆ.
ಆದರೆ ಸರಳ ಲೆಕ್ಕಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಈ ಪರಸ್ಪರ ಸೇರಿ ಬೆಳೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಘಂಟೆಗಟ್ಟಲೆ ಇಲ್ಲ ದಿನಗಟ್ಟಲೆ ಇಲ್ಲ ತಿಂಗಳುಗಟ್ಟಲೆ ಹಡೀಬೇಕು. ಹೇಗೆ ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ನೆರವೇರತ್ತೆ ಅನ್ನೋದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಇನ್ನೂ ಅರ್ಥವಾಗಿಲ್ಲ.
ಹರಿಯುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ (ದ್ರವ ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳ) ಶಾಸ್ತ್ರವಾದ ಫ಼್ಲೂಯಿಡ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಮೊರೆಹೊಕ್ಕಿ ಉತ್ತರ ಹುಡುಕಬಹುದು. ಅದರಲ್ಲಿ ಸಿಗೋ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಮೋಡದಲ್ಲಿರೋ ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರಾವಿಯ ಚಲನೆಯನ್ನ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಮೋಡದೊಳಗಿನ ಹರಿವು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧವಾಗಿದ್ದು (ಟರ್ಬ್ಯುಲೆಂಟ್), ಇಂತಹ ಕ್ರಮವಿಲ್ಲದ ಹರಿವು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಭಾಗಗಳನ್ನ ಬೆರೆಯೋದಕ್ಕೆ ಅನುವುಮಾಡಿಕೊಡತ್ತೆ.
ಈ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ ನೀರಹನಿಗಳನ್ನ ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಂಬಿದ್ದರೂ ಮೋಡಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಸುಲಭವಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಪ್ರತಿ ನೀರಹನಿಯ ನಗಣ್ಯಮಾಡಲಾಗದ ತೂಕ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರ. ಹಾಗಾಗಿ ವಯಕ್ತಿಕ ಹನಿಗಳು ದ್ರವದ ಹರಿವನ್ನ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅನುಸರಿಸಲ್ಲ. ಊದಾಹರಣೆಗೆ, ದ್ರವದ ಹರಿವಲ್ಲಿ ತಿರುವು ಬಂದರೆ ಈ ತೂಕದ ಹನಿಗಳು ಹರಿವಿನ ಜೊತೆ ತಿರುಗದೆ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರ ನೇರವಾಗೇ ಹೋಗಿ ನಂತರ ದ್ರವದ ಎಳೆತದಿಂದ ತಿರುವನ್ನ ಅನುಸರಿಸುತ್ತವೆ.
ಪರಿಹಾರವಾಗಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ದ್ರವದ ಬದಲು ವಯಕ್ತಿಕ ಹನಿಗಳ ಚಲನೆಯ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಹೀಗೆ ಮಾಡುವಾಗ ಹನಿಯ ಗಾತ್ರ ಮೋಡದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ ನಡೆಯುತ್ತಿರೋ ಉದ್ದಗಲದ ಹೋಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದು ಎಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆದರೆ ಒಂದು ಮೋಡದ ಪ್ರತಿ ಘನ ಮೀಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು ನೂರು ಕೋಟಿ ಹನಿಗಳಿದ್ದು, ಅವನ್ನೆಲ್ಲ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತೆ!
ಇದಲ್ಲದೆ, ಮೋಡದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವು ಈ ಹನಿಗಳ ಚಲನೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರತ್ತೆ. ಅಷ್ಟೇಅಲ್ಲದೆ ಮೋಡದಲ್ಲಿ ಹರಿವ ದ್ರವದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮೋಡದ (ನೂರಾರು ಸಾವಿರಾರು ಮೀಟರ್ಗಳ) ಉದ್ದಗಲಕ್ಕೂ ಭರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುತ್ತಿದ್ದು, ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳೂ ಹನಿಗಳ ಚಲನೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಜೊತೆಗೆ ಹನಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೂ ಅಪಾರ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ತೊಡಕುಗಳಿಂದ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಪರಿಹಾರ ಕೈಗೆಟುಕುವಂತಿಲ್ಲ.
ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ತಕ್ಕ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ, ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಹನಿಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನ ಅಧಯನ ಮಾಡೋದು. ಇದರ ಜೊತೆ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನ ಬಗ್ಗೆ ನಮಗಿರೋ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನ ಬಳಸಿ, ಈ ದ್ರವದ ನಡುವಳಿಕೆಯನ್ನ ನಿರ್ಧರಿಸಿ, ಅದರ ಮೂಲಕ ಹೇಗೆ ಹನಿಗಳು ದೊಡ್ದದಾಗುತ್ತವೆಂದು ತೋರಿಸೋದು. ಆದರೆ ಈ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಎಷ್ಟು ದೊಡ್ದದು ಅಂದ್ರೆ, ಇದು ಆಧುನಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳಿಗೂ ನಿಲುಕಲ್ಲ.
ಐಸಿಟಿಎಸ್-ಟಿಐಎಫ಼್ಆರ್ ನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅವರ ಸಹಯೋಗಿಗಳು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನ ಇಳಿಸುವ ಕಡೆ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಇದನ್ನ ಪರಿಹರಿಸಿದ್ರೆ ಬೇರೆಬೇರೆ ಸನ್ನಿವೇಷಗಳಲ್ಲಿ ಬರುವ ಇದೇ ರೀತಿ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೂ ಪರಿಹಾರ ಸಿಗಬಹುದು ಕೂಡ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸಮುದ್ರ-ಹಿಮ (ಮರೀನ್ ಸ್ನೋ). ಇದು ಸಮುದ್ರದ ಮೇಲೆಮೇಲಿನ ಭಾಗದಿಂದ ಬರೋ ಮಲ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಮೂಲದ ಪದಾರ್ಥಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರತ್ತೆ. ಇವು ಸಮುದ್ರದ ನೆಲಕ್ಕೆ ಇಳಿದು ಬೀಳುವಾಗ ಹಿಮದ ಬಿಳಿ ಚಕ್ಕೆಗಳಂತೆ ಕಾಣೋದ್ರಿಂದ ಈ ಹೆಸರು.
ಹೊರ ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಇಂಗಾಲವನ್ನ (ಕಾರ್ಬನ್) ಸಮುದ್ರದ ತಳದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿಡೋಕ್ಕೆ ಈ ಸಮುದ್ರ-ಹಿಮವೆಂಬ ಸಂಗತಿ ಅಗತ್ಯ.
ನೋಡಿದಾಗ, ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಸಮುದ್ರ-ಹಿಮ ಮತ್ತು ಮೋಡದಲ್ಲಿನ ಹನಿಗಳು ಎರಡೂ ಒಂದೇ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬರುತ್ತೆ. ನೀರಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಿಕ್ಕಾಟವಿದ್ದು, ನೀರಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ಬೀಳುತ್ತಿರೋ ಸಾವಯವ ಪದಾರ್ಥಕ್ಕೂ ಮೋಡದ ಹನಿಗಳಿಗೂ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಇಲ್ಲವೆಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ.
ಈ ಎರಡೂ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರ, ಹರಿವಿನಲ್ಲಿರೋ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣಗಳ ಚಲನೆಯ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಸಿಗುತ್ತೆ ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಯೋಚಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ನೋಡೋದಕ್ಕೆ ಭಿನ್ನ ಭಿನ್ನವಾಗಿರೋ ಸಂಗತಿಗಳನ್ನ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡೋಕ್ಕೆ ಒದಗಿಬರೋ ಗಣಿತದ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನ ಈ ಸಂಶೋಧನೆ ತೋರಿಸತ್ತೆ. ಸಂಶೋಧಕರ ಪ್ರಕಾರ ಈ ಒಂದು ಚೌಕಟ್ಟಿನ ಮೂಲಕ “ರಕ್ತದಲ್ಲಿನ ಕಿರುಬಿಲ್ಲೆಗಳು” (ಪ್ಲೇಟ್ಲೆಟ್ಸ್), “ಧೂಳಿನ ಬಿರುಗಾಳಿ” ಮತ್ತು “ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿನ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ಟನ್ಗಳು,” ಈ ಎಲ್ಲಾ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನೂ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬಹುದು.
ಇವರ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತಿಳಿಯುವುದಕ್ಕೆ ಇಲ್ಲಿ ನೋಡಿ.
ಅನುವಾದ: ನರೇನ್ ಹೂವಿನಕಟ್ಟೆ, ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಟ್, ಥರ್ಮೋಫ಼ಿಷರ್ ಸೈಂಟಿಫಿಕ್, ನೆದರಲ್ಯಾಂಡ್ಸ್.
ಕರಡು ಪರಿಶೀಲನೆ: ಜೀವ ಎಂ, ಐ ಸಿ ಟಿ ಎಸ್-ಟಿ ಐ ಎಫ್ ಆರ್.