ڌرتيءَ کي بچائڻ ۾ مدد لاءِ رياضيدانن تي ڳڻڻ

توهان شايد اميد ڪري سگهو ٿا ته اهڙي ناخن ڪٽڻ واري ڪهاڻي ڪنهن ايڪسپلورر کان اچڻ جي ، پر ڊاڪٽر ريمر هڪ رياضي دان ۽ يوٽا يونيورسٽي ۾ ليڪچرر آهي ۽ انهي سان گڏ هڪ ڪميونٽي جو حصو آهي جنهن ڌرتيءَ جي ڪجهه انتهائي غير آباد ويران علائقن لاءِ آرامده ڪلاس رومن کي تبديل ڪيو آهي. گلوبل وارمنگ کي سمجهڻ لاءِ انگ استعمال ڪرڻ جي ڪوشش ۾.

انهن جي ايڊونچرز انهن کي پهرين هٿ سان پولر علائقن ۾ تبديلي جي عملن جو مشاهدو ڪرڻ جي قابل بنائي ٿو ۽ انهن جي سامونڊي برف جي رياضياتي نظريات ۽ ڌرتيء جي آبهوا سسٽم ۾ هڪ نازڪ جزو جي طور تي ان جي ڪردار جي تصديق ڪن ٿا.

ويڊيو وڊيو

هڪ پيچيده مسئلو

آرڪٽڪ ۾ سمنڊ جي برف جي ٿلهي ۽ حد تائين جلدي گهٽجي وئي آهي جڏهن کان سيٽلائيٽ جي ماپ پهريون ڀيرو ورتي وئي هئي. 1979.

سمنڊ جي برف ڌرتيءَ جو فرج آهي، سج جي روشنيءَ کي واپس خلا ۾ ظاهر ڪري ٿي. ان جي مستقل موجودگي اسان جي ڌرتيءَ جي مستقبل لاءِ اهم آهي ڇاڪاڻ ته جيئن وڌيڪ برف پگھلندي آهي، تيئن وڌيڪ اونداهو پاڻي بي نقاب ٿيندو آهي جيڪو سج جي روشني جذب ڪري ٿو. اهو سج سان گرم پاڻي خود مضبوط ڪرڻ واري چڪر ۾ وڌيڪ برف کي ڳري ٿو جنهن کي آئس البيڊو سڏيو ويندو آهي. موٽ.

جڏهن ته سمنڊ جي برف جو زوال شايد ڌرتيءَ جي مٿاڇري تي ڌرتيءَ جي گرمائش سان جڙيل سڀ کان وڏي پيماني تي نظر ايندڙ تبديلين مان هڪ آهي، ان جي رويي جو تجزيو ڪرڻ، ماڊلنگ ڪرڻ ۽ اڳڪٿي ڪرڻ ۽ پولر سسٽم جو ردعمل جيڪو ان جي حمايت ڪري ٿو، اهو ناقابل يقين حد تائين ڏکيو آهي، پر رياضي دان مدد ڪري سگهن ٿا.

ڪينيٿ گولڊن، رياضي جو هڪ ممتاز پروفيسر ۽ يوٽا يونيورسٽي ۾ بايوميڊيڪل انجنيئرنگ جو ضمني پروفيسر، 30 سالن کان مٿي هڪ منفرد سامونڊي برفاني پروگرام ٺاهيو آهي. ان جي ميلاپ جي رياضي جي تحقيق، موسمي ماڊلنگ ۽ دلچسپ فيلڊ جي پيچيدگين، شاگردن ۽ پوسٽ ڊاڪٽريٽ محققن کي متوجه ڪيو آهي، بشمول ڊاڪٽر ريمر، جيڪي هن قسم جي سائنس کي استعمال ڪرڻ تي ڌيان ڏئي رهيا آهن ته جيئن تيزيء سان تبديل ٿيندڙ آبهوا جي دٻاء جي چئلينج کي منهن ڏيڻ ۾ مدد ڪن.

جانورن ۾ فيڪٽرنگ

ڊاڪٽر ريمر اڀياس ڪيو آهي ته پولر بيئر ۽ سيل ڪيئن پنهنجي منجمد ماحول ۾ تبديلين جو جواب ڏين ٿا. جڏهن ته هن انهن مخلوقن ۽ انهن جي رهائش جي وچ ۾ رابطي کي سمجهڻ لاءِ رياضياتي ماڊل استعمال ڪيا ، هن آرڪيڪڪ ۾ رڇن کان ماپون ۽ نمونا پڻ ورتا ، جيڪو ڪجهه اهڙو هو جيڪو هن ڪڏهن به رياضي دان جي حيثيت ۾ ڪرڻ جي توقع نه ڪئي هئي. ”اهي پوريءَ طرح سمهي نه رهيا آهن جڏهن اهي آرام ۾ آهن؛ اهي بدمعاش آهن، "هوء وضاحت ڪري ٿي. ”انهن مان هڪ مون کي بيزار ڪري ڇڏيو ڇاڪاڻ ته اهو لڳي رهيو هو ته اهو ڪنهن وقت جاڳي سگهي ٿو.

ڊاڪٽر ريمر آرڪٽڪ ۾ هڪ sedated پولر بيئر کان ماپون وٺي ٿو.

انهن جي گهٽجڻ واري رهائش جو مطلب آهي پولر بيئر ٿلهي برف تي هلندا آهن، پر اها اميد آهي ته ڊاڪٽر ريمر جي مطالعي وانگر ماهرن کي اهو سمجهڻ ۾ مدد ملندي ته ڪيئن شاندار شڪارين کي بچائڻ لاء.

بهرحال، اها بيڪٽيريا ۽ الجي جي ”ذهني ٻرندڙ“ خوردبيني دنيا آهي، جيڪي سمنڊ جي برف جي اندر لوڻ پاڻيءَ جي جبلن ۾ رهن ٿيون، جيڪي هاڻي هن کي پرجوش ڪن ٿيون. هي حياتياتي برادري ۽ ان جي رهائش جو اثر گرمي پد، لوڻ ۽ روشني ۾ تبديلين جي ڪري آهي، ان کي درست نموني ڪرڻ ڏکيو آهي. هن جي موجوده ڪم ۾، ڊاڪٽر ريمر ماڊل ٺاهي ٿو اهو سمجهڻ لاءِ ته اهي عنصر برف جي اندر حياتياتي سرگرمي جو تعين ڪرڻ لاءِ ڪيئن ڪم ڪن ٿا. "سمجهڻ ته ڪيئن انهن ننڍڙن اسڪيل تي عمل ميڪرو-سطح جي نمونن ۾ حصو وٺندا آهن، پولر سمندري ماحوليات تي گرمي جي موسم جي اثر کي ماڊل ڪرڻ لاء اهم آهي،" هوء وضاحت ڪري ٿي.

لوڻ واري برف تي انگن کي ڇڪڻ

اهو سمجھڻ جو چيلنج آهي ته ڪيئن سامونڊي برف جي خوردبيني ساخت برف جي وڏي پيماني تي اثر انداز ٿئي ٿي جيڪا پروفيسر گولڊن جي دلچسپي رکي ٿي. هن ڌرتيءَ جي پولر علائقن جو 18 ڀيرا دورو ڪيو آهي، ”روئرنگ فورٽيز“ جي نالي سان مشهور مغربي هوائن کي بهادر ڪندي ٻيڙيءَ ذريعي انٽارڪٽيڪا تائين پهچندو آهي ۽ سمنڊ جي برف کي ماپڻ دوران برفاني پاڻيءَ ۾ ٻڏڻ کان بچندو آهي. ”هڪ دفعي مون کي اٺ فوٽ پري هڪ وڏي وهل ملي هئي، جيڪا آسانيءَ سان ان پتلي فلوءَ کي ٽوڙي سگهي ٿي، جنهن تي مان ان جي دم جي هڪ معمولي ڦوڪ سان هو،“ هو چوي ٿو.

ويڊيو وڊيو

پروفيسر گولڊن سمنڊ جي برف جي مائيڪر اسٽرڪچر جو مطالعو ڪري اهو اندازو لڳائي ٿو ته ان مان پاڻي ڪيتري آساني سان وهي سگهي ٿو. ”سمنڊ جي برف لوڻ آهي. ان ۾ برائن شامل ڪرڻ جو هڪ ٻرندڙ مائڪرو اسٽرڪچر آهي جيڪو تازو پاڻي جي برف کان بلڪل مختلف آهي،“ هو چوي ٿو.

پروفيسر گولڊن انٽر ڊسيپلينري ٽيمن جي اڳواڻي ڪئي آهي ته جيئن نازڪ درجه حرارت جي اڳڪٿي ڪئي وڃي جنهن تي برائن انڪوشنز پاڻ ۾ ڳنڍجن ٿا ته جيئن پاڻي سمنڊ جي برف مان وهي سگهي، ۽ پهرين ايڪس-ري ٽوموگرافي ٽيڪنڪ تيار ڪري ان جو تجزيو ڪرڻ لاءِ ته انڪشافن جي جاميٽري ڪيئن درجه حرارت سان ارتقا ڪري ٿي. ”سمجهڻ ته سمنڊ جو پاڻي سمنڊ جي برف ذريعي ڪيئن پکڙجي ٿو، ان جي تشريح ڪرڻ جي ڪنجين مان هڪ آهي ته پولر سامونڊي ماحول ۾ موسمياتي تبديلي ڪيئن ٿيندي،“ هو وضاحت ڪري ٿو.

هن ”آن-آف سوئچ“ کي دريافت ڪرڻ سائنسدانن کي بهتر طريقي سان سمجهڻ ۾ مدد ڪئي آهي جيئن ته غذائي جزا جيڪي کاڌ خوراڪ ۾ رهندڙ الگل برادرين کي ڀريندا آهن.

پروفيسر گولڊن جي مطالعي مان معلوم ٿئي ٿو ته ڪيترو آساني سان پاڻي سمنڊ جي برف ذريعي وهي سگهي ٿو، جنهن ۾ برائن شامل ڪرڻ جو هڪ ٻرندڙ مائڪرو اسٽرڪچر آهي (تصوير). WF Weeks and A. Assur, CRREL (US Army Cold Regions Research and Engineering Lab) Report 269, 1969

سمنڊ جي برف ۾ برائن پڻ ان جي رادار جي دستخط کي متاثر ڪري ٿو، جيڪو اثر انداز ڪري ٿو سيٽلائيٽ جي ماپن جي ماپن جهڙوڪ برف جي ٿلهي موسمي ماڊل کي درست ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويو. اهي ماڊل اهم آهن ڇاڪاڻ ته اهي اسان جي آبهوا ۾ مستقبل جي تبديلين جي اڳڪٿي ڪن ٿا ۽ دنيا جي اڳواڻن ۽ سائنسدانن طرفان استعمال ڪيا ويا آهن انهن کي گهٽائڻ جي حڪمت عملين سان.

ٿڌ مان اندر اچڻ

برف جو مختلف قسم هڪ چئلينج پيش ڪري ٿو، پر محقق، استادن ۽ شاگردن جي وچ ۾ تنوع تازو خيالن لاء ڀرپور ماحول پيدا ڪري ٿو. آمريڪا ۾ 2015 ۾ رياضي ۽ ڪمپيوٽر سائنسز ۾ ڊاڪٽريٽ جي ڊگرين جو صرف هڪ چوٿون حصو عورتن کي ڏنو ويو، پر اسڪيمون جهڙوڪ يوٽا جي يونيورسٽي ACCESS پروگرام باصلاحيت خاتون رياضي دانن جي پرورش ڪري رهيا آهن انهن کي موقعن کي انلاڪ ڪرڻ ۾ مدد ڪندي جيئن هدايت ۽ هٿ تي تحقيق. آرڪٽڪ ڏانهن سفرون نه رڳو شاگردن کي هڪ اعليٰ تجربو ڏين ٿيون، پر يقيني بڻائين ٿيون ته رياضي دان موسمياتي سائنسدانن ۽ انجنيئرن سان گڏ، جديد تحقيق ۽ حلن ۾ شامل آهن.

جڏهن اهي برفاني طوفانن سان نه وڙهندا آهن، ڊاڪٽر ريمر ۽ پروفيسر گولڊن ACCESS پروگرام جي حصي جي طور تي تعاون ڪندڙ، بين الضابطه منصوبن تي ڪم ڪن ٿا ۽ ڪو-مينٽر عورت انڊر گريجوئيٽ شاگردن. 2018 ۾ رياضي جي جزن کي تازو ڪرڻ کان پوءِ موسمياتي تبديلي کي شامل ڪرڻ لاءِ، پروفيسر گولڊن ڏٺو آهي ته ACCESS شاگردن جو تعداد تقريباً ٽي ڀيرا اڳي جي ڀيٽ ۾ رياضي جي ميجر يا ريسرچ پلیسمينٽ وٺڻ ۾ دلچسپي رکي ٿو.

ريبيڪا هارڊن برڪ، جيڪا پروفيسر گولڊن جي پي ايڇ ڊي جي شاگردن مان هڪ آهي، چوي ٿي: ”موسمياتي تبديليءَ جهڙن اهم مسئلن تي ڌيان ڏيڻ انهن ماڻهن کي وڌيڪ متوجه ڪري ٿو، جن کي اسان رياضي ۾ چاهيون ٿا، جيڪو هرڪو آهي، پر خاص طور تي، عورتون، رنگ جا ماڻهو، عجيب ماڻهو؛ ڪنهن کي به هڪ هيٺئين پس منظر مان.

پولنگ وسيلن

هارڊن بروڪ انڊر گريجوئيٽ جي حيثيت ۾ پنهنجي پهرين سال کان اڳ ACCESS پروگرام ۾ شامل ٿيو، اونهاري کي ايسٽرو فزڪس ليبارٽري ۾ گذاريو، جنهن هن جون اکيون کولي ڇڏيون ته تحقيق ڪرڻ جا امڪان. ”اها واقعي زندگي بدلائي رهي هئي،“ هوءَ چوي ٿي، گهٽ ۾ گهٽ نه ته هن اڳتي وڌڻ جو فيصلو ڪيو رياضي ۾ پي ايڇ ڊي ڪرڻ جو بعد ۾ پروفيسر گولڊن سان گڏ هڪ انڊر گريجوئيٽ طور سمنڊ جي برف ذريعي حرارتي ٽرانسپورٽ جو مطالعو ڪرڻ کان پوءِ.

ريبيڪا هارڊن برڪ سالٽ ليڪ سٽي ۾ يوٽا يونيورسٽي ۾ شاگردن کي رياضي سيکاري ٿي.

هوءَ هاڻي نوجوان شاگردن کي ACCESS اسڪيم تي ٽيچنگ اسسٽنٽ جي طور تي متاثر ڪري ٿي، انهي سان گڏ پگھلندڙ تلاءُ جي ماڊلنگ ڪري ٿي، جيڪي آرڪٽڪ سمنڊ جي برف تي پاڻيءَ جا تلاءُ آهن. اهي تلاءُ آرڪٽڪ سمنڊ جي برفاني ڍڪ جي ڊگهي عرصي تائين پگھلڻ جي شرح کي طئي ڪرڻ ۾ فيصلو ڪندڙ ڪردار ادا ڪن ٿا، ان کي ظاهر ڪرڻ بدران شمسي شعاعن کي جذب ڪندي. جيئن جيئن اهي وڌن ٿا ۽ گڏ ٿين ٿا، تيئن اهي فرڪٽل جاميٽري ۾ هڪ تبديليءَ مان گذرن ٿا، مؤثر طريقي سان ڪڏهن ختم نه ٿيڻ وارو نمونو ٺاهي ٿو جنهن کي رياضي دان ماڊل ڪري سگهن ٿا.

هارڊن بروڪ هڪ ڏهاڪي جي ڪم تي پروفيسر گولڊن ۽ پوئين شاگردن ۽ يونيورسٽي جي محققن پاران پگھلڻ جي تلاءَ تي تعمير ڪري رهيو آهي ڪلاسيڪل آئيسنگ ماڊل کي اپنائڻ سان ، جيڪو هڪ صدي کان به وڌيڪ اڳ تيار ڪيو ويو هو ۽ وضاحت ڪري ٿو ته ڪيئن مواد حاصل ڪري سگهي ٿو يا وڃائي سگهي ٿو مقناطيس کي ، پگھلڻ جو نمونو. تلاء جي جاميٽري. ”مان اميد ڪريان ٿو ته سمنڊ جي برف جي ماڊل کي جسماني طور تي وڌيڪ درست بڻايو وڃي ته جيئن ان کي عالمي آبهوا جي ماڊل ۾ شامل ڪري سگهجي ته جيئن پگھلندڙ تلاءَ کي منهن ڏيڻ لاءِ وڌيڪ صحيح انداز پيدا ڪري سگهجي، جنهن جو آرڪٽڪ جي البيڊو تي حيرت انگيز اثر آهي،“ هوءَ وضاحت ڪري ٿي.

وڏي تصوير ۾ اضافو

رياضي دان اڳ ۾ ئي اهو مسئلو حل ڪري چڪا آهن ته سمنڊ جي اڻڄاتل سامونڊي برفاني علائقي جي چوٽي کي ڪيئن بيان ڪيو وڃي، جيڪو پکڙيل برف جي گهڻ اندروني ڪنڊ کان ٻاهرئين ڪنارن تائين پکڙيل آهي، جتي لهرون سچل برف کي ٽوڙي سگهن ٿيون.

ڪورٽ اسٽرانگ، جيڪو هڪ ماحوليات وارو سائنسدان آهي ۽ يوٽا يونيورسٽي ۾ پروفيسر گولڊن جي ساٿين مان هڪ آهي، هڪ غير معمولي ماخذ کان الهام ورتو: چوهيءَ جي دماغ جو دماغي پرانت. هن اهو محسوس ڪيو ته اهي ساڳيا رياضياتي طريقا استعمال ڪري سگهن ٿا حد جي برفاني علائقي جي چوٽي کي ماپڻ لاءِ جيئن اهي ڪنڌ جي ٿلهي دماغ جي ٿلهي کي ماپڻ لاءِ ڪندا آهن، جنهن ۾ پڻ تمام گهڻو تغير آهي. هن سادي نموني جي مدد سان، ٽيم اهو ظاهر ڪرڻ جي قابل هئي ته سامونڊي برفاني علائقو تقريباً 40 سيڪڙو وڌي ويو آهي جيئن اسان جي موسم گرم ٿي وئي آهي.

يوٽا يونيورسٽي آف يوٽا جي ACCESS اسڪيم، جنهن ۾ ان جي هٿرادو تحقيق شامل آهي، شاگردن کي هڪ بين الضابطه ماحول ۾ غرق ڪري ٿي جتي رياضي هڪ وڏي تصوير جو حصو آهي. اهو ڪراس پولينيشن جي حوصلا افزائي ڪري ٿو، جتي سائنس جي بظاهر غير لاڳاپيل علائقن مان طريقا ۽ خيال مسئلا حل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجن ٿا جڏهن بنيادي رياضي بنيادي طور تي ساڳيو آهي.

”جڏهن توهان کي ڪنهن غير معمولي صورتحال سان پيش ڪيو وڃي ٿو، توهان کي مختلف قسم جي ذهنن جي ضرورت آهي ته جيئن ڪنهن مسئلي کي واضح طور تي ڏسڻ ۽ حل ڪرڻ لاءِ،“ پروفيسر گولڊن چوي ٿو.

آرڪيڪڪ ۾ ڏٺو ويو سامونڊي برف جو نقصان صرف چند ڏهاڪن کان مٿي ٿي چڪو آهي ۽ هڪ خطرناڪ رفتار تي جاري آهي.

"اسان کي تمام سٺو دماغ ۽ سوچڻ جي مختلف طريقن جي ضرورت آهي جيڪا اسان حاصل ڪري سگهون ٿا، ۽ اسان کي انهن جي تيز ضرورت آهي،" هو چوي ٿو.

هن مضمون جو جائزو ورتو ويو آهي يونيورسٽي آف يوٽا، نيشنل سائنس فائونڊيشن ۽ آفيس آف نيول ريسرچ پاران ايلوس بهاٽي آرلينڊو، انٽرنيشنل فائونڊيشن فار سائنس، اسٽاڪهوم ۽ ڊاڪٽر مگدلينا اسٽووا، ايف آءِ او ايم پي، ايف آءِ پي ايس ايم.