SWOT-Based 3D Mapping of an Ice-Dammed Lake Outburst Flood: A Case Study of Merzbacher Lake
यह अध्ययन जुलाई 2025 की मर्ज़बाकर झील के विस्फोट बाढ़ (आउटबर्स्ट फ्लड) के त्रि-आयामी विकास के पुनर्निर्माण के लिए सेंटिनल-2 इमेजरी और SWOT अवलोकनों को एकीकृत करने वाले एक नवीन उपग्रह-आधारित ढांचे को प्रस्तुत करता है, जो लगभग 9.84 मिलियन घन मीटर के निकास आयतन का मात्रात्मक अनुमान लगाने में सक्षम है और ग्लेशियल लेक आउटबर्स्ट फ्लड्स के द्वि-आयामी पहचान से व्यापक चरण-क्षेत्र-आयतन मूल्यांकन की ओर एक बदलाव को प्रदर्शित करता है।
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ऊंचे पहाड़ों में, जहाँ ग्लेशियर गहरी घाटियाँ बनाते हैं, पानी अक्सर बर्फ की दीवारों के पीछे फंस जाता है। ये बर्फ-बाधित झीलें (ice-dammed lakes) सुंदर तो हैं लेकिन खतरनाक भी हैं। जब बर्फ की दीवार विफल हो जाती है, जो कभी-कभी बढ़ते तापमान या बर्फ के खिसकने के कारण होती है, तो फंसा हुआ पानी अचानक और हिंसक बाढ़ के रूप में बाहर निकल सकता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि ये हिमनद झील विस्फोट बाढ़ (glacial lake outburst floods) उच्च-पर्वतीय क्षेत्रों में सबसे विनाशकारी खतरों में से एक हैं, जो काफी नीचे स्थित कस्बों, सड़कों और बिजली स्टेशनों के लिए खतरा पैदा करते हैं। हालाँकि, ऐसी किसी घटना के दौरान वास्तव में कितना पानी छोड़ा गया, इसका सटीक माप करना एक निरंतर चुनौती रही है। पारंपरिक उपग्रह कैमरे ऊपर से झील को देख सकते हैं, जिससे यह दिखता है कि पानी की सतह कैसे सिकुड़ती है, लेकिन वे यह नहीं देख सकते कि पानी कितना गहरा है या जल स्तर कितना गिर गया है। गहराई में आए बदलाव को जाने बिना, निकले हुए पानी की कुल मात्रा की गणना करना असंभव है, जिससे इन आपदाओं के बारे में हमारी समझ में एक महत्वपूर्ण अंतर रह जाता है।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने दो अलग-अलग प्रकार के उपग्रह डेटा को मिलाकर एक विशाल बाढ़ की त्रि-आयामी (three-dimensional) तस्वीर बनाकर इस अंतर को पाट दिया है। उन्होंने मध्य तियान शान पहाड़ों में स्थित एक प्रसिद्ध बर्फ-बाधित झील, मर्ज़बैचर झील (Merzbacher Lake) पर ध्यान केंद्रित किया, जिसका जुलाई 2025 में अचानक जल निकासी की घटना हुई थी। झील के सतही क्षेत्रफल को दिखाने वाले उच्च-रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल चित्रों को जल स्तर बताने वाले नए रडार मापों के साथ जोड़कर, वैज्ञानिक पूरे घटनाक्रम को तीन आयामों में पुनर्गठित करने में सक्षम रहे। उन्होंने पाया कि झील, जो बाढ़ से पहले 1.560 वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र में फैली हुई थी, लगभग गायब हो गई, और पीछे केवल 0.008 वर्ग किलोमीटर का बहुत छोटा जल क्षेत्र रह गया। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि नए रडार डेटा ने दिखाया कि जल स्तर 12.55 मीटर गिर गया था। सतह के क्षेत्रफल की हानि को इस महत्वपूर्ण ऊँचाई के गिरावट के साथ जोड़कर, शोधकर्ताओं ने गणना की कि झील ने भारी मात्रा में पानी छोड़ा, जिसका अनुमान लगभग 9.84 मिलियन घन मीटर लगाया गया।
यह अध्ययन दो अलग-अलग उपग्रह प्रणालियों के तालमेल पर आधारित था। एक प्रणाली, जो मानक ऑप्टिकल कैमरों का उपयोग करती है, ने बाढ़ से पहले और बाद में झील के किनारों का स्पष्ट दृश्य प्रदान किया, जिससे टीम को यह मानचित्रित करने में मदद मिली कि सतह का कितना हिस्सा गायब हुआ। दूसरी प्रणाली, जो विशाल क्षेत्रों में पानी की ऊंचाई मापने में सक्षम एक विशेष रडार मिशन है, ने लुप्त ऊर्ध्वाधर आयाम (vertical dimension) प्रदान किया। इस रडार डेटा ने दिखाया कि पानी का स्तर केवल किनारों से पीछे नहीं हटा; बल्कि पूरी झील की सतह 12 मीटर से अधिक नीचे डूब गई। यह ऊर्ध्वाधर माप महत्वपूर्ण था क्योंकि इसने एक सिकुड़ती हुई झील के साधारण मानचित्र को खोए हुए पानी की मात्रा की गणना में बदल दिया। शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि बचा हुआ पानी उस निकास (outlet) के पास केंद्रित था जहाँ झील ग्लेशियर से मिलती है, जिससे पता चलता है कि जल निकासी बर्फ के बांध के आधार पर एक विशिष्ट चैनल के माध्यम से हुई थी, न कि पूरी झील के केवल वाष्पित होने या धीरे-धीरे रिसने के कारण।
यह दृष्टिकोण इन खतरों का आकलन करने के तरीके में एक महत्वपूर्ण बदलाव है। पहले, बाढ़ की मात्रा के अनुमान अक्सर झील के तल के आकार के बारे में अनुमानों या जल स्तर में बदलाव के बारे में धारणाओं पर निर्भर करते थे। अब, अंतरिक्ष से सीधे पानी की चौड़ाई और ऊंचाई दोनों को मापने की क्षमता के साथ, शोधकर्ता बहुत अधिक सटीकता के साथ इन बाढ़ों की तीव्रता को माप सकते हैं। यह अध्ययन पुष्टि करता है कि जुलाई 2025 की घटना एक तीव्र, बेसिन-स्तर की जल निकासी थी जहाँ झील कुछ ही दिनों में लगभग पूरी तरह खाली हो गई थी। हालांकि पानी ने बर्फ के माध्यम से कौन सा रास्ता लिया, वह दृश्य से छिपा हुआ है, लेकिन उपग्रह डेटा पानी के नुकसान का एक स्पष्ट, अवलोकन-आधारित रिकॉर्ड प्रदान करता है। यह तरीका उन दूरस्थ, ग्लेशियर-कवर क्षेत्रों में खतरनाक झीलों की निगरानी करने का एक व्यावहारिक तरीका है जहाँ कोई मानव पर्यवेक्षक या जमीनी सेंसर मौजूद नहीं हैं, जो बढ़ते तापमान के दौर में भविष्य की बाढ़ों की भविष्यवाणी करने और तैयारी करने के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है।
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