उत्तरी हिंद महासागर में गहरे समुद्र में कणीय कार्बनिक पदार्थ प्रवाह: एक भौतिकी-सूचित मशीन लर्निंग दृष्टिकोण
सार
गुफा संरचनाओं में पाए जाने वाले त्रिगुण ऑक्सीजन समस्थानिक: पुराजलवायु पुनर्निर्माण के लिए निहितार्थ
सार
गुफाओं में बनने वाले स्पेलियोथेम, जो कार्स्ट क्षेत्रों में अवक्षेपित द्वितीयक कार्बोनेट होते हैं, का उपयोग सदियों से लेकर सहस्राब्दियों तक के समय पैमाने पर भारतीय ग्रीष्मकालीन मानसून वर्षा में अतीत के बदलावों के पुनर्निर्माण के लिए व्यापक रूप से किया गया है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि स्पेलियोथेम की ऑक्सीजन समस्थानिक संरचना (δ18O) स्थानीय वर्षा के बजाय नमी परिवहन मार्ग के साथ एकीकृत वर्षा को दर्शाती है। हालांकि, δ18O संकेत को उसके अलग-अलग घटकों में विभाजित करना मुश्किल हो सकता है, जिसमें गुफा के गतिज प्रभाव, तापमान, वर्षा की मात्रा, नमी का स्रोत और परिवहन प्रक्रियाएं शामिल हैं, जिससे संभावित रूप से जलवायु संकेत में पूर्वाग्रह उत्पन्न हो सकता है। त्रिगुण ऑक्सीजन समस्थानिक प्रणाली (Δ’17O), जो संतुलन और गतिज प्रक्रियाओं के दौरान δ18O और δ17O के बीच अपेक्षित आनुपातिकता से द्रव्यमान-निर्भर विचलन पर आधारित है, जल विज्ञान प्रक्रियाओं पर अतिरिक्त प्रतिबंध प्रदान कर सकती है। इस क्षमता का पता लगाने के लिए, हमने Pt-उत्प्रेरित CO2-O2 विनिमय विधि का उपयोग करके कार्बोनेट में Δ’17O माप के लिए आंतरिक सेटअप स्थापित किए हैं। इस संगोष्ठी में, मैं भारतीय गुफाओं से प्राप्त ट्रिपल ऑक्सीजन आइसोटोप मापन के प्रारंभिक परिणाम प्रस्तुत करूंगा। ये अवलोकन क्षेत्रीय जल चक्र में Δ’17O के व्यवहार की प्रारंभिक जानकारी प्रदान करते हैं और गुफा संरचनाओं में दर्ज प्रक्रियाओं को समझने में इसकी क्षमता को उजागर करते हैं।
भारत के गुजरात राज्य में स्थित विश्वमित्री नदी बेसिन के भूजल संसाधन का आकलन और प्रबंधन
सार
यह अध्ययन विश्वमित्री नदी बेसिन (गुजरात, भारत) में भूजल की गुणवत्ता का आकलन करने और पुनर्भरण क्षेत्रों की पहचान करने के लिए जलभूवैज्ञानिक, भू-रासायनिक और समस्थानिक दृष्टिकोणों को एकीकृत करता है। बेसिन में विविध पुनर्भरण स्रोतों वाले जटिल परिसीमित और असीमित जलभृत मौजूद हैं। भूजल रसायन मुख्य रूप से कार्बोनेट विघटन, चट्टान-जल अंतःक्रिया और आयन विनिमय द्वारा नियंत्रित होता है, जबकि उच्च स्तर के भारी धातु (Li, Mn, Mo, Sr, Th, V, Zn) मानवजनित प्रदूषण का संकेत देते हैं। लगभग 78% क्षेत्र मध्यम से निम्न गुणवत्ता वाले पेयजल के अंतर्गत आता है और उच्च लवणता और एसएआर मान कई क्षेत्रों में सिंचाई के लिए इसकी उपयुक्तता को सीमित करते हैं। औद्योगिक सूचकांक महत्वपूर्ण संक्षारण और स्केलिंग जोखिमों का संकेत देते हैं। स्थिर समस्थानिक अनुपात (δ2H, δ18O) पुनर्भरण स्रोतों और सतही जल और भूजल प्रणालियों के बीच अंतःक्रिया को प्रकट करते हैं। उपयुक्तता मानचित्रण से पता चलता है कि बेसिन का केवल लगभग 18% भाग जल संचयन संरचनाओं के लिए उपयुक्त है। भूजल की गुणवत्ता और पुनर्भरण क्षमता पर प्रमुख निष्कर्ष प्रस्तुत किए जाएंगे।
विश्वामित्री नदी बेसिन, गुजरात, भारत का भूजल संसाधन मूल्यांकन और प्रबंधन
सार
आग को समझने के लिए आणविक मार्कर एक माध्यम के रूप में: कार्बनिक भू-रसायन विज्ञान से एक विश्लेषणात्मक परिप्रेक्ष्य
सार
हिमालय की छिपी हुई साँस: उल्कापिंडों का पानी गहरे कार्बन डाइऑक्साइड को सतह तक पहुँचाता है
सार
यह प्रस्तुति दर्शाती है कि हिमालयी गर्म झरने इस क्षेत्र के कार्बन चक्र को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते
भू-रासायनिक विश्लेषण से पता चलता है कि फॉल्ट-नियंत्रित उल्कापिंडीय जल परिसंचरण, रूपांतरित CO2
उत्सर्जन को संचालित करता है। जल लगभग 5 किमी की गहराई तक प्रवेश करता है, जिससे गहरे स्रोतों से आने
वाली CO2 को सतह तक पहुंचने के लिए मार्ग मिलता है। गर्म झरने महत्वपूर्ण मात्रा में CO2 उत्सर्जित करते हैं,
जो इस क्षेत्र के सिलिकेट अपक्षय सिंक के बराबर है। उत्सर्जित CO2 मुख्य रूप से रूपांतरित डीकार्बोनेशन (~78%)
प्रतिक्रियाओं से प्राप्त होती है, और लाखों वर्षों के समय पैमाने पर इस पर्वत श्रृंखला को CO2 का शुद्ध स्रोत बना
सकती है।
CRISP: बहु-चर समय श्रृंखला पूर्वानुमान के लिए विरल संभाव्यता ध्यान के साथ चैनल-जागरूक रोटरी इंफॉर्मर
सार
आधुनिक मौसम पूर्वानुमान में ट्रांसफॉर्मर तेजी से एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं - सूचना के साथ हमारे अंतर्संबंध को नया आकार देने वाले भाषा मॉडल से लेकर दशकों पुराने संख्यात्मक मौसम मॉडलिंग के बराबर पृथ्वी प्रणाली भविष्यवाणियों तक। इस शक्ति के बावजूद, अधिकांश ट्रांसफॉर्मर संरचनाएं भूवैज्ञानिक डेटा की भौतिक संरचना के प्रति अनभिज्ञ बनी हुई हैं। इनमें सेंसर की पहचान का अभाव है, चरों के बीच निर्देशित भौतिक प्रभाव का कोई प्रतिनिधित्व नहीं है, और पृथ्वी प्रणाली प्रक्रियाओं की विशेषता बताने वाली विविध लय की कोई अंतर्निहित समझ नहीं है - दैनिक चक्रों और मौसमी परिवर्तनशीलता से लेकर ENSO जैसे दीर्घकालिक जलवायु पैटर्न तक। इसके बावजूद, GraphCast और Pangu-Weather जैसे मॉडल इस अंतर्निहित भौतिक जागरूकता के बिना भी उल्लेखनीय पूर्वानुमान क्षमता प्राप्त कर लेते हैं, जो इस ढांचे की मूलभूत शक्ति को दर्शाता है। यह एक महत्वपूर्ण प्रश्न भी उठाता है: जब इस संरचना को जानबूझकर शामिल किया जाता है तो क्या संभव हो जाता है?
हम CRISP का परिचय देते हैं, जो PRL में विशेष रूप से डिज़ाइन की गई 22 मिलियन पैरामीटर वाली ट्रांसफॉर्मर संरचना है, जो बहुभिन्नरूपी भूवैज्ञानिक पूर्वानुमान के लिए है। CRISP मॉडल प्रेक्षणों को विशिष्ट सेंसरों के संग्रह के रूप में देखता है - जिनमें से प्रत्येक की अपनी गतिशीलता होती है और दूसरों पर निर्देशित, समय-विलंबित प्रभाव होता है। यह विश्वसनीय संदर्भ वैक्टरों का निर्माण करता है ताकि प्रत्येक टोकन एक चर के संरचित, विलंबित इतिहास को एन्कोड कर सके। यह टोकनों की भौतिक समरूपता सुनिश्चित करता है और साथ ही किसी भी ध्यान के लागू होने से पहले अस्थायी ग्रहणशील क्षेत्र को विस्तृत करता है। अस्थायी संरचना और सेंसर पहचान को सीखने योग्य आवृत्तियों के साथ दोहरे घूर्णी स्थितिगत एन्कोडिंग के माध्यम से संयुक्त रूप से एन्कोड किया जाता है जो डेटा में प्रमुख आवधिकताओं के अनुकूल होते हैं। अंत में, एक स्पष्ट चैनल-मिक्सिंग ब्लॉक कृत्रिम समरूपता थोपे बिना असममित, निर्देशित क्रॉस-सेंसर अंतःक्रियाओं को सीखता है, जबकि विरल ProbAttention समय के साथ स्केलेबल लंबी दूरी की अंतःक्रिया प्रदान करता है।
कई मानक बेंचमार्कों पर, CRISP अग्रणी ट्रांसफ़ॉर्मर, MLP और स्टेट-स्पेस मॉडल की तुलना में अत्याधुनिक पूर्वानुमान कौशल प्राप्त करता है और महत्वपूर्ण रूप से, व्याख्या योग्य प्रभाव संरचनाएं उत्पन्न करता है जो पृथ्वी वैज्ञानिकों को प्रत्येक पूर्वानुमान को संचालित करने वाले भौतिक संबंधों का निदान करने में सक्षम बनाती हैं।
पश्चिमी बंगाल बेसिन के अंतर्देशीय भूजल में विषम तलछट-जल अंतःक्रिया के लिए स्ट्रोंटियम आइसोटोपिक साक्ष्य
सार
बंगाल बेसिन के अंदरूनी एक्वीफ़र में पाए जाने वाले गंगा-ब्रह्मपुत्र बाढ़ के मैदान के सेडिमेंट की अलग-अलग जियोकेमिकल बनावट और सीज़नल टाइमस्केल पर ग्राउंडवॉटर केमिस्ट्री पर उनके असर की अभी तक ठीक से जांच नहीं हुई है। यह स्टडी मौसमी ग्राउंडवॉटर जियोकेमिस्ट्री को आइसोटोप-बेस्ड मास-बैलेंस मॉडलिंग के साथ जोड़ती है ताकि गंगा (हुगली) बाढ़ के मैदान में मौजूद पश्चिमी बंगाल बेसिन (पश्चिम बंगाल, भारत) से गहराई तक मौजूद अंदरूनी ग्राउंडवॉटर में घुले हुए Sr और 87Sr/86Sr पर कंट्रोल को कम किया जा सके। बंगाल बाढ़ के मैदान में अंदरूनी ग्राउंडवॉटर बनावट में जगह के बदलावों को और समझने के लिए, मौजूदा ग्राउंडवॉटर डेटाबेस की तुलना गंगा और ब्रह्मपुत्र दोनों ड्रेनेज बेसिन में मौजूद पूर्वी बंगाल बेसिन (बांग्लादेश) के मौजूद अंदरूनी ग्राउंडवॉटर डेटा से की गई है। पश्चिमी बंगाल बेसिन में कम गहरा ग्राउंडवॉटर सीमित मौसमी बदलाव के साथ अलग-अलग हाइड्रोजियोकेमिस्ट्री और रेडियोजेनिक 87Sr/86Sr दिखाता है; हालांकि, प्री-मॉनसून पीरियड के दौरान ज़्यादा सॉल्यूट लोड दिखाता है। गंगा नदी के तल में जमा तलछट-पानी पर मौजूद जियोकेमिकल डेटा से तुलना करने पर, हमारा सुझाव है कि गंगा बाढ़ के मैदान की तलछट से डेट्राइटल रेडियोजेनिक कैल्साइट घुलना (74 - 93%) और सिलिकेट मिनरल वेदरिंग से एक छोटा लोकल योगदान, मौसमी उथले ग्राउंडवाटर में रेडियोजेनिक 87Sr/86Sr के साथ हेटेरोजिनस Sr रिलीज़ को बढ़ावा दे सकता है, जो आगे एक्सचेंज होने वाले क्ले-सेडिमेंट फ्रैक्शन के साथ सेकेंडरी इंटरेक्शन से गुज़र सकता है।
कार्बोनेट में ट्रिपल ऑक्सीजन आइसोटोप का उपयोग करके पुराजलवायु पुनर्निर्माण को आगे बढ़ाना
सार
मानसून की भविष्यवाणी करने की चुनौती को केवल पिछले कुछ दशकों के यंत्रीय आंकड़ों पर निर्भर रहकर दूर करना कठिन है। पुरामानसून पुनर्निर्माण हमें बहु-दशकीय-शताब्दी समय पैमाने पर मानसून की संवेदनशीलता और प्रतिक्रिया को समझने और उसकी भविष्यवाणी करने में मदद करते हैं। भारतीय ग्रीष्मकालीन मानसून वर्षा (आईएसएमआर) के कारकों की जांच करने के लिए भारत में गुफा संरचनाओं में ऑक्सीजन-18 पर आधारित कई पुरामानसून पुनर्निर्माण किए गए हैं। हालांकि, δ18O संकेत को अलग-अलग घटकों में विभाजित करना मुश्किल हो सकता है, जिसमें संभावित गतिज समस्थानिक प्रभाव, तापमान, वर्षा की मात्रा, नमी का स्रोत और परिवहन शामिल हैं, जिससे जलवायु संकेत अतिरंजित हो सकता है। ऐसे मामले में, यंत्रीय अवधि में आईएसएमआर में परिवर्तनशीलता किस हद तक प्राकृतिक परिवर्तनशीलता को दर्शाती है, यह अभी भी बहस का विषय है। इस संगोष्ठी में, मैं चर्चा करूंगा कि कैसे त्रिगुण ऑक्सीजन समस्थानिक प्रणाली गतिज प्रभावों की पहचान करने और प्रभावित करने वाली प्रक्रियाओं को स्पष्ट करने का एक तरीका प्रदान कर सकती है। मैं अपने आंतरिक सेटअप से प्राप्त परिणामों को प्रस्तुत करूंगा, जिन्होंने कार्बोनेट में ट्रिपल ऑक्सीजन माप को मानकीकृत करने के लिए महत्वपूर्ण सैद्धांतिक-प्रायोगिक अंतर और अंतर-प्रयोगशाला विसंगतियों को दूर किया है। मैं भारतीय गुफाओं से प्राप्त युग्मित स्पेलियोथेम-ड्रिपवाटर नमूनों की प्रारंभिक जांच भी प्रस्तुत करूंगा।
प्लियोसीन-प्रारंभिक प्लेइस्टोसिन में लेवेंटाइन कॉरिडोर में जलवायु और पर्यावरणीय बदलाव का पुनर्निर्माण
सार
प्लियोसीन पृथ्वी पर अंतिम महत्वपूर्ण निरंतर गर्म अवधि थी। इस अंतराल के दौरान वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड और वैश्विक तापमान की तुलना निकट भविष्य के लिए प्रतिरूपित और प्रस्तावित तापमान से की जा सकती है। वर्तमान के समान महाद्वीपीय और समुद्री स्थिति को ध्यान में रखते हुए, यह मानना संभव है कि समुद्री और वायुमंडलीय परिसंचरण पैटर्न भी आज के समान थे। प्लियोसीन पर वर्तमान डेटा, और प्लेइस्टोसिन की शीतलन स्थितियों में संक्रमण, ज्यादातर समुद्री अभिलेखागार से आते हैं, इस प्रकार महाद्वीपीय क्षेत्रों को ज्यादातर विश्वसनीय और निरंतर जानकारी से वंचित कर दिया जाता है। इसलिए, इस अंतराल के महाद्वीपीय जलवायु अभिलेख स्थलीय क्षेत्रों पर जलवायु परिवर्तन के प्रभाव को समझने के लिए अत्यधिक मूल्यवान हैं और मनुष्यों के प्रभाव के बिना वर्तमान स्थितियों को समझने के लिए अच्छे एनालॉग के रूप में काम करते हैं।
वर्तमान अध्ययन में, निकट पूर्व में उजागर तीन अलग-अलग लैक्ज़ाइन संरचनाओं से प्राप्त तलछट कोर और आउटक्रॉप नमूनों दोनों पर एक बहु-प्रॉक्सी दृष्टिकोण लागू किया गया था, जो कालानुक्रमिक रूप से प्लियोसीन और प्रारंभिक प्लेइस्टोसिन तक सीमित हैं। मल्टी-प्रॉक्सी विश्लेषण झीलों की हाइपोमेट्री में बड़े उतार-चढ़ाव, तलछट-पानी इंटरफेस में एनोक्सिक से ऑक्सीक स्थितियों में संक्रमण और लिम्निक राज्यों में बड़े बदलावों का संकेत देते हैं, जो समय के साथ वर्षा पैटर्न में बदलती स्थितियों के लिए झील प्रणालियों की प्रतिक्रिया का संकेत देते हैं। ऐसा प्रतीत होता है कि विभिन्न झीलों ने कक्षीय-पैमाने पर दबाव का जवाब दिया, जिसने निकट पूर्व में शुष्क-गीले जलवायु चक्रों को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई होगी। इस अध्ययन के नतीजे उन हाइड्रोलॉजिकल स्थितियों की एक महत्वपूर्ण समझ प्रदान करते हैं जो गर्म जलवायु चरण के दौरान
इस क्षेत्र पर हावी हो सकती हैं, जो पिछले अनुमानों को चुनौती देती हैं, साथ ही क्षेत्र के माध्यम से अफ्रीका से शुरुआती होमिनिन प्रवासन के मार्ग को हरा-भरा करने में जलवायु प्रणाली की भूमिका का सुराग प्रदान करती हैं।
