कारण 1: ऊष्मीय प्रसार
लगभग हर द्रव गर्म करने पर थोड़ा फैल जाता है, क्योंकि उसके कण तेज़ चलते हैं और दूर-दूर हो जाते हैं। समुद्र भी ऐसा ही है। ग्रीनहाउस गैसों से रुकी अतिरिक्त गर्मी का लगभग 90% हिस्सा महासागरों ने सोखा है, इसलिए पानी फैल रहा है।
सरल अनुमान: बढ़त = परत की गहराई × प्रसार गुणांक × तापमान वृद्धि। समुद्री पानी के लिए गुणांक लगभग 0.0002 प्रति °C है। तो 1000 m की परत 1 °C गर्म हो तो लगभग 1000 × 0.0002 × 1 = 0.2 m बढ़ती है।
कारण 2: ज़मीन की बर्फ़ पिघलना
बर्फ़ की चादरें (ग्रीनलैंड, अंटार्कटिका) और पहाड़ी हिमनद ज़मीन पर टिके होते हैं। ये पिघलें तो पानी बहकर समुद्र में जुड़ता है। लगभग 360 अरब टन (360 Gt) पिघली बर्फ़ पूरे महासागर को लगभग 1 mm उठाती है। पूरा ग्रीनलैंड पिघले तो समुद्र लगभग 7 m, पूरा अंटार्कटिका पिघले तो लगभग 58 m चढ़ेगा। इसमें सैकड़ों साल या ज़्यादा लगेंगे, पर थोड़ा पिघलना भी तटों के लिए मायने रखता है।
तैरती बर्फ़ का असर क्यों नहीं पड़ता
समुद्री बर्फ़ और हिम-शेल्फ़ पहले से तैर रही होती हैं। तैरने वाली चीज़ अपने वज़न जितना पानी हटाती है (आर्कमिडीज़)। बर्फ़ पिघलती है तो उसका पानी ठीक उतनी ही जगह भर देता है। इसलिए स्तर वही रहता है, जैसे गिलास में बर्फ़ का टुकड़ा पिघलने पर।
पर तैरती बर्फ़ गर्मी के लिए फिर भी मायने रखती है: वह सफ़ेद है और धूप लौटाती है (बर्फ़-एल्बीडो फ़ीडबैक)।
असर और उपाय
ऊँचे समुद्र से ऊँचे ज्वार पर ज़्यादा बाढ़, ज़्यादा ताक़तवर तूफ़ानी लहरें, नदियों, कुओं और मिट्टी में खारा पानी, और समुद्र-तटों, मैंग्रोव व नीचे द्वीपों का नुकसान होता है। हर जगह बढ़त बराबर नहीं होती; जो ज़मीन धँस रही है (जैसे भूजल निकालने से) वहाँ असर ज़्यादा होता है।
लोग दो तरह से जवाब देते हैं: कारण घटाना (ग्रीनहाउस गैसें कम करना) और अनुकूलन (समुद्री दीवारें, मैंग्रोव की पट्टी, ऊँचे घर, पूर्व चेतावनी, योजना से बसाना)।
करके देखो: गिलास में बर्फ़ का टुकड़ा
गिलास को मुँह तक भरो, उसमें बर्फ़ का टुकड़ा डालो और पानी का स्तर निशान से लिख लो। टुकड़ा पिघलने तक रुको और स्तर देखो। फिर गिलास के ऊपर झुकी थाली पर कुछ बर्फ़ के टुकड़े रखो (ज़मीन की बर्फ़) और उन्हें गिलास में पिघलने दो। कौन-सा स्तर बढ़ाता है? 3D के चरण 2 और 3 से मिलाओ।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- ऊष्मीय प्रसार से बढ़त ≈ परत की गहराई × 0.0002 प्रति °C × तापमान वृद्धि
- 360 Gt पिघली ज़मीन की बर्फ़ ≈ 1 mm समुद्र स्तर वृद्धि
- तैरती बर्फ़ का पिघलना: समुद्र स्तर में कोई बदलाव नहीं
- कुल बढ़त = दर (mm/वर्ष) × वर्ष
हल किए गए उदाहरण
1. समुद्र की 1000 m गहरी परत 1 °C गर्म होती है। प्रसार गुणांक 0.0002 प्रति °C है। बढ़त निकालो।
बढ़त = 1000 × 0.0002 × 1 = 0.2 m = 20 cm।
2. ज़मीन की बर्फ़ पिघलकर 1080 Gt पानी जोड़ती है। लगभग 360 Gt से समुद्र 1 mm बढ़ता है। कितनी बढ़त होगी?
1080 ÷ 360 = 3 mm।
3. समुद्र हर साल 4 mm चढ़ता है। 25 साल में कितना चढ़ेगा?
4 × 25 = 100 mm = 10 cm।
4. एक समुद्री-तट की सीढ़ी 30 cm ऊँची है। 4 mm प्रति वर्ष की दर से (तूफ़ान छोड़कर) समुद्र कितने साल में उसकी चोटी तक पहुँचेगा?
30 cm = 300 mm। 300 ÷ 4 = 75 साल।
आम गलतियाँ
- सोचना कि समुद्री बर्फ़ पिघलने से स्तर बढ़ता है। वह पहले से तैर रही है, इसलिए स्तर नहीं बदलता।
- ऊष्मीय प्रसार भूल जाना। बर्फ़ न भी पिघले तो गर्म पानी अकेले समुद्र को बढ़ाता है।
- ज़मीन की बर्फ़ और समुद्री बर्फ़ को मिला देना। सिर्फ़ ज़मीन की बर्फ़ (चादरें, हिमनद) नया पानी जोड़ती है।
- मानना कि समुद्र हर जगह बराबर चढ़ता है। ज़मीन की हलचल, हवाएँ और धाराएँ इसे बदलती हैं।