जल विज्ञान: इतिहास, अध्ययन और अनुसंधान की वस्तु - विज्ञान - 2025

जल विज्ञान विज्ञान है कि सौदों ग्रह पर इसके वितरण और उसके जल चक्र सहित अपने सभी पहलुओं में पानी के अध्ययन के साथ। यह पर्यावरण और जीवित प्राणियों के साथ पानी के संबंध को भी संबोधित करता है।

प्राचीन ग्रीस और रोमन साम्राज्य में पानी की तारीख के व्यवहार के अध्ययन का पहला संदर्भ। पियरे पेरौल्ट और एडमे मारियोटे (1640) द्वारा निर्मित सीन (पेरिस) के प्रवाह की माप को वैज्ञानिक जल विज्ञान की शुरुआत माना जाता है।

सेरा दा बोकेना नेशनल पार्क, ब्राजील में हाइड्रोमेथेरोलॉजिकल स्टेशन। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से हैली पाचेको डी ओलिवेरा।

इसके बाद, क्षेत्र माप जारी रहा और तेजी से सटीक माप उपकरण विकसित किए गए। जल विज्ञान वर्तमान में मुख्य रूप से सिमुलेशन मॉडल के आवेदन पर अपने शोध को आधार बनाता है।

सबसे हाल के अध्ययनों के बीच, ग्लोबल वार्मिंग के कारण ग्लेशियरों के पीछे हटने का मूल्यांकन बाहर खड़ा है। चिली में, मैपो बेसिन की हिमनद सतह 25% से पीछे हट गई है। एंडियन ग्लेशियरों के मामले में, उनकी कमी प्रशांत महासागर के गर्म होने से संबंधित है।

इतिहास

प्राचीन सभ्यतायें

जीवन के लिए पानी के महत्व के कारण, उसके व्यवहार का अध्ययन मानवता की शुरुआत से ही अवलोकन का उद्देश्य रहा है।

जल विज्ञान चक्र का विश्लेषण प्लेटो, अरस्तू और होमर जैसे विभिन्न यूनानी दार्शनिकों द्वारा किया गया था। जबकि रोम में सेनेका और प्लिनी पानी के व्यवहार को समझने के लिए चिंतित थे।

हालाँकि, इन प्राचीन ऋषियों द्वारा परिकल्पनाओं को आज गलत माना जाता है। रोमन मार्को विट्रुवियस ने पहली बार संकेत दिया था कि जमीन में घुसपैठ किया गया पानी बारिश और बर्फ से आया था।

इसके अलावा, इस समय बड़ी मात्रा में व्यावहारिक हाइड्रोलिक ज्ञान विकसित किया गया था, जिसने बड़े कार्यों जैसे कि रोम के एक्वाडक्ट्स या चीन में सिंचाई नहरों के निर्माण की अनुमति दी।

पुनर्जागरण काल

पुनर्जागरण के दौरान, लियोनार्डो दा विंची और बर्नार्ड पालिसी जैसे लेखकों ने जल विज्ञान में महत्वपूर्ण योगदान दिया; वे वर्षा जल की घुसपैठ और स्प्रिंग्स के माध्यम से इसकी वापसी के संबंध में हाइड्रोलॉजिकल चक्र का अध्ययन करने में सक्षम थे।

XVII सदी

यह माना जाता है कि इस अवधि में एक विज्ञान के रूप में जल विज्ञान का जन्म हुआ था। विशेष रूप से पियरे पेरौल्ट और सीन नदी (फ्रांस) में एड्म मारियट द्वारा फील्ड माप शुरू किए गए थे।

एडमंड हैली। स्रोत: अज्ञात, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

भूमध्य सागर में एडमंड हैली द्वारा किया गया कार्य भी सामने खड़ा है। लेखक वाष्पीकरण, वर्षा और प्रवाह के बीच संबंध स्थापित करने में सफल रहा।

सेंचुरी XVIII

जल विज्ञान ने इस सदी में महत्वपूर्ण प्रगति की। कई प्रयोग किए गए जिन्होंने कुछ हाइड्रोलॉजिकल सिद्धांतों को स्थापित करना संभव बना दिया।

हम बर्नोली के प्रमेय को उजागर कर सकते हैं, जिसमें कहा गया है कि पानी की एक धारा में गति कम होने पर दबाव बढ़ जाता है। अन्य शोधकर्ताओं ने पानी के भौतिक गुणों के संबंध में प्रासंगिक योगदान दिया।

ये सभी प्रयोग मात्रात्मक हाइड्रोलॉजिकल अध्ययन के विकास के लिए सैद्धांतिक आधार का गठन करते हैं।

XIX सदी

जल विज्ञान एक प्रयोगात्मक विज्ञान के रूप में मजबूत होता है। भूगर्भीय जलविज्ञान के क्षेत्र में और सतही जल के मापन में महत्वपूर्ण प्रगति हुई।

इस अवधि में, हाइड्रोलॉजिकल अध्ययनों के लिए लागू महत्वपूर्ण सूत्र विकसित किए गए थे। केशिका प्रवाह के हेगन-पॉइसेइल समीकरण और ड्यूपिट-थिएम अच्छी तरह से सूत्र (1860) बाहर खड़े हैं।

हाइड्रोमेट्री (अनुशासन जो चलती तरल पदार्थों के प्रवाह, बल और गति को मापता है) इसकी नींव को खो देता है। प्रवाह माप के लिए सूत्र विकसित किए गए थे और विभिन्न क्षेत्र माप उपकरण डिजाइन किए गए थे।

दूसरी ओर, 1849 में मिलर ने पाया कि वर्षा की मात्रा और ऊँचाई के बीच सीधा संबंध है।

20 वीं और 21 वीं शताब्दी

20 वीं शताब्दी के पहले भाग के दौरान, मात्रात्मक जल विज्ञान एक आनुभविक अनुशासन बना रहा। सदी के मध्य में, अधिक सटीक अनुमान लगाने के लिए सैद्धांतिक मॉडल विकसित किए जाने लगे।

1922 में इंटरनेशनल एसोसिएशन फॉर साइंटिफिक हाइड्रोलॉजी (IAHS) बनाया गया। IAHS समूह आज के दिनों में दुनिया भर में हाइड्रोलॉजिस्ट हैं।

अच्छी तरह से हाइड्रोलिक्स और जल घुसपैठ के सिद्धांतों में महत्वपूर्ण योगदान दिया जाता है। इसी तरह, सांख्यिकी का उपयोग हाइड्रोलॉजिकल अध्ययनों में किया जा रहा है।

1944 में, बर्नार्ड ने जल चक्र में मौसम संबंधी घटनाओं की भूमिका को उजागर करके हाइड्रोमेटोरोलॉजी के लिए नींव रखी।

वर्तमान में, अध्ययन के अपने विभिन्न क्षेत्रों में हाइड्रोलॉजिस्ट जटिल गणितीय मॉडल विकसित कर रहे हैं। प्रस्तावित सिमुलेशन के माध्यम से, विभिन्न परिस्थितियों में पानी के व्यवहार की भविष्यवाणी करना संभव है।

ये सिमुलेशन मॉडल बड़े हाइड्रोलिक कार्यों की योजना में बहुत उपयोगी हैं। इसके अलावा, ग्रह के जल संसाधनों का अधिक कुशल और तर्कसंगत उपयोग करना संभव है।

अध्ययन क्षेत्र

जल विज्ञान शब्द ग्रीक हाइड्रो (पानी) और लोगो (विज्ञान) से आया है, जिसका अर्थ है पानी का विज्ञान। इसलिए, जल विज्ञान वह विज्ञान है जो पानी के अध्ययन के लिए जिम्मेदार है, जिसमें इसके संचलन और ग्रह पर वितरण के पैटर्न शामिल हैं।

ग्रह पर जीवन के विकास के लिए पानी एक आवश्यक तत्व है। पृथ्वी का 70% हिस्सा पानी से ढंका है, जिसमें से 97% नमकीन है और दुनिया के महासागरों को बनाता है। शेष 3% ताजा पानी है, और इसका अधिकांश भाग दुनिया के ध्रुवों और ग्लेशियरों पर जमे हुए हैं, जिससे यह एक दुर्लभ संसाधन बन गया है।

जल विज्ञान के क्षेत्र में, पानी के रासायनिक और भौतिक गुणों, पर्यावरण के साथ इसका संबंध और जीवित प्राणियों के साथ इसके रिश्ते का मूल्यांकन किया जाता है।

एक विज्ञान के रूप में जल विज्ञान की एक जटिल प्रकृति है, इसलिए इसके अध्ययन को विभिन्न क्षेत्रों में विभाजित किया गया है। यह विभाजन विभिन्न पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करता है जो हाइड्रोलॉजिकल चक्र के कुछ चरणों पर ध्यान केंद्रित करते हैं: महासागरों (समुद्रशास्त्र), झीलों (लिमोनोलॉजी) और नदियों (पोटामोलॉजी), सतह जल, जल विज्ञान, जलविज्ञान (भूजल) और क्रायोलॉजी (ठोस पानी)।

क्वेल्काया ग्लेशियर (पेरू)। स्रोत: एडुबुचर, विकिमीडिया कॉमन्स से

हालिया शोध उदाहरण

हाल के वर्षों में जल विज्ञान अनुसंधान मुख्य रूप से सिमुलेशन मॉडल, 3 डी भूवैज्ञानिक मॉडल और कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क के आवेदन पर केंद्रित है।

सतही जल जल विज्ञान

जल जल विज्ञान के क्षेत्र में, हाइड्रोग्राफिक बेसिन की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क मॉडल लागू किए जा रहे हैं। इस प्रकार, जल प्रबंधन के लिए SIATL (वाटरशेड वाटर फ्लो सिम्युलेटर) परियोजना का दुनिया भर में उपयोग किया जा रहा है।

स्वीडन में विकसित और जल संसाधनों के प्रबंधन की योजना के लिए एक व्यापक उपकरण के रूप में नि: शुल्क पेश किए गए WEAP (जल मूल्यांकन और योजना) जैसे कंप्यूटर प्रोग्राम भी विकसित किए गए हैं।

हाइड्रोज्योलोजी

इस क्षेत्र में, 3 डी भूवैज्ञानिक मॉडल तैयार किए गए हैं जो भूमिगत जल भंडार के तीन आयामी नक्शे बनाने की अनुमति देते हैं।

गामेज़ और सहयोगियों द्वारा ल्लोब्रगाट नदी (स्पेन) के डेल्टा में किए गए एक अध्ययन में वर्तमान जलवाही स्थित हो सकते हैं। इस तरह, बार्सिलोना शहर की आपूर्ति करने वाले इस महत्वपूर्ण बेसिन के जल स्रोतों को पंजीकृत किया गया था।

Cryology

क्रायोलॉजी एक ऐसा क्षेत्र है जिसने हाल के वर्षों में एक बड़ा उछाल लिया है, जिसका मुख्य कारण ग्लेशियरों का अध्ययन है। इस अर्थ में, यह देखा गया है कि ग्लोबल वार्मिंग से दुनिया के ग्लेशियर गंभीर रूप से प्रभावित हो रहे हैं।

इसलिए, ग्लेशियरों के भविष्य के नुकसान के व्यवहार का अनुमान लगाने के लिए सिमुलेशन मॉडल तैयार किए जा रहे हैं।

कैस्टिलो ने 2015 में, मैपो बेसिन के ग्लेशियरों का मूल्यांकन किया, जिसमें पाया गया कि ग्लेशियल सतह 127.9 किमी ² पीछे हट गई है, जो पिछले 30 वर्षों में हुई है और ग्लेशियर की प्रारंभिक सतह के 25% से मेल खाती है।

एंडिस में, बिजेश-कोझिकोडन एट अल। (2016) ने 1975 से 2015 के दौरान ग्लेशियर की सतह का मूल्यांकन किया। उन्होंने पाया कि इस अवधि के दौरान इन जमे हुए पानी के द्रव्यमान में उल्लेखनीय कमी आई थी।

प्रशांत महासागर के गर्म होने के साथ 1975 और 1997 के बीच अंडेन हिमनद सतह की मुख्य कमी देखी गई थी।

संदर्भ

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