M

MLOG

मराठी

ज्वालामुखी विवरांचे दस्तऐवजीकरण करण्यासाठी आवश्यक तंत्रे आणि सर्वोत्तम पद्धती जाणून घ्या, रिमोट सेन्सिंगपासून ते ऑन-साइट सर्वेक्षणापर्यंत. जगभरातील संशोधक आणि उत्साहींसाठी मार्गदर्शक.

ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरण: एक सर्वसमावेशक मार्गदर्शक

ज्वालामुखी विवर हे गतिशील आणि आकर्षक भूवैज्ञानिक वैशिष्ट्ये आहेत, जे ज्वालामुखी क्रिया, पृथ्वीची प्रक्रिया आणि संभाव्य धोके याबद्दल अमूल्य माहिती देतात. ज्वालामुखीशास्त्र, भूशास्त्र, पर्यावरण विज्ञान आणि धोका मूल्यांकन यासह विविध वैज्ञानिक शाखांसाठी या वैशिष्ट्यांचे अचूक आणि सर्वसमावेशक दस्तऐवजीकरण महत्त्वपूर्ण आहे. हे मार्गदर्शक जगभरातील संशोधक, शास्त्रज्ञ आणि उत्साही लोकांसाठी ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरणाची पद्धती, तंत्रज्ञान आणि सर्वोत्तम पद्धतींचा तपशीलवार आढावा प्रदान करते.

ज्वालामुखी विवरांचे दस्तऐवजीकरण का करावे?

ज्वालामुखी विवरांचे दस्तऐवजीकरण अनेक महत्त्वाच्या उद्देशांसाठी केले जाते:

ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरणाच्या पद्धती

ज्वालामुखी विवरांचे दस्तऐवजीकरण करण्यासाठी अनेक पद्धती वापरल्या जाऊ शकतात, प्रत्येकाचे फायदे आणि मर्यादा आहेत. पद्धतीची निवड पोहोच, बजेट, तपशिलाची इच्छित पातळी आणि विशिष्ट संशोधन प्रश्नांवर अवलंबून असते.

१. रिमोट सेन्सिंग तंत्र (Remote Sensing Techniques)

रिमोट सेन्सिंग तंत्रात दूरवरून डेटा मिळवणे समाविष्ट आहे, सामान्यतः उपग्रह, विमाने किंवा ड्रोन वापरून. या पद्धती विशेषतः मोठ्या किंवा पोहोचण्यास कठीण असलेल्या विवरांचे दस्तऐवजीकरण करण्यासाठी, तसेच काळाच्या ओघात होणारे बदल तपासण्यासाठी उपयुक्त आहेत.

अ. उपग्रह प्रतिमा (Satellite Imagery)

लँडसॅट, सेंटिनेल आणि एस्टर यांसारख्या उपग्रह प्रतिमा, विवराचे स्वरूप, औष्णिक विसंगती आणि वनस्पतींच्या आवरणाबद्दल मौल्यवान माहिती देतात. या डेटाचा उपयोग स्थलाकृतिक नकाशे तयार करण्यासाठी, विवराचा आकार आणि रूपात बदल शोधण्यासाठी आणि पृष्ठभागाच्या तापमानातील बदलांवर लक्ष ठेवण्यासाठी केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, लँडसॅट प्रतिमेचा वापर माउंट सेंट हेलन्सच्या १९८० च्या उद्रेकानंतर त्याच्या विवरातील लावा डोमच्या वाढीचा मागोवा घेण्यासाठी केला गेला आहे आणि सेंटिनेल-१ ची रडार क्षमता ढगांमधून प्रवेश करू शकते, ज्यामुळे इंडोनेशियाच्या ज्वालामुखसारख्या ढगाळ हवामानाच्या प्रदेशातही आवश्यक डेटा मिळतो.

ब. हवाई छायाचित्रण (Aerial Photography)

विमान किंवा ड्रोनमधून घेतलेले हवाई छायाचित्रण उपग्रह प्रतिमेपेक्षा अधिक उच्च रिझोल्यूशन डेटा प्रदान करते. या डेटाचा वापर विवराचे तपशीलवार ऑर्थोमोझाइक आणि डिजिटल एलिव्हेशन मॉडेल (DEMs) तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे विवराचे परिमाण आणि आकारमान अचूकपणे मोजता येते. उदाहरणार्थ, चिलीमधील व्हिलारिका ज्वालामुखीच्या विवरांचे तपशीलवार 3D मॉडेल तयार करण्यासाठी उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेऱ्यांनी सुसज्ज ड्रोन वापरले गेले आहेत, ज्यामुळे संशोधकांना त्याच्या लावा तलावाच्या गतिशीलतेचा अभ्यास करता येतो. ड्रोन वापरासंबंधीचे नियम प्रत्येक देशात वेगवेगळे असतात. विमानतळ किंवा राष्ट्रीय उद्यानांजवळील काही प्रदेशांमध्ये ड्रोन ऑपरेशनसाठी कठोर निर्बंध असू शकतात किंवा परवानग्या आवश्यक असू शकतात.

क. थर्मल इमेजिंग (Thermal Imaging)

उपग्रह, विमान किंवा ड्रोनवरील इन्फ्रारेड कॅमेरे वापरून थर्मल इमेजिंग, विवरातील औष्णिक विसंगती शोधू शकते, जे सक्रिय ज्वालामुखी किंवा जलऔष्णिक क्रियाकलापांचे क्षेत्र दर्शवते. औष्णिक पॅटर्नमधील बदलांचा उपयोग ज्वालामुखीच्या क्रियाकलापांवर लक्ष ठेवण्यासाठी आणि संभाव्य धोक्यांचे मूल्यांकन करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, कांगो लोकशाही प्रजासत्ताकमधील न्यिरागोंगो ज्वालामुखीच्या विवरातील सततच्या लावा तलावावर लक्ष ठेवण्यासाठी थर्मल इन्फ्रारेड प्रतिमेचा वापर केला गेला आहे, ज्यामुळे त्याच्या वारंवार होणाऱ्या उद्रेकांमुळे निर्माण होणाऱ्या धोक्यांचे मूल्यांकन करण्यास मदत होते. अचूक तापमान मोजमाप सुनिश्चित करण्यासाठी थर्मल डेटा प्रभावीपणे वापरण्यासाठी काळजीपूर्वक कॅलिब्रेशन आणि वातावरणीय सुधारणा आवश्यक आहे.

ड. लिडार (LiDAR - Light Detection and Ranging)

लिडार पृष्ठभागाचे अंतर मोजण्यासाठी लेझर पल्स वापरते, ज्यामुळे विवराचे अत्यंत अचूक 3D मॉडेल तयार होते. लिडार डेटाचा उपयोग तपशीलवार स्थलाकृतिक नकाशे तयार करण्यासाठी, विवराची खोली आणि आकारमान मोजण्यासाठी आणि विवराच्या स्वरूपातील सूक्ष्म बदल शोधण्यासाठी केला जाऊ शकतो. न्यूझीलंडमधील माउंट रुआपेहू विवर तलावाच्या जटिल स्थलाकृतीचा अभ्यास करण्यासाठी एअरबोर्न लिडार सर्वेक्षणाचा वापर केला गेला आहे, ज्यामुळे त्याची जलऔष्णिक प्रणाली आणि संभाव्य उद्रेक समजण्यास मदत झाली आहे. लिडार उपकरणे आणि प्रक्रियेचा खर्च लक्षणीय असू शकतो, ज्यासाठी विशेष कौशल्य आणि सॉफ्टवेअरची आवश्यकता असते.

इ. इनसॉर (InSAR - Interferometric Synthetic Aperture Radar)

इनसॉर उपग्रहांमधील रडार डेटाचा वापर जमिनीतील विकृती मोजण्यासाठी करते, ज्यात विवराच्या उंचीमधील बदल समाविष्ट आहेत. इनसॉर विवराचा तळ किंवा भिंतींच्या सूक्ष्म हालचाली शोधू शकते, जे मॅग्माचे अंतर्वेशन किंवा इतर ज्वालामुखी प्रक्रिया दर्शवते. उदाहरणार्थ, अमेरिकेतील यलोस्टोन नॅशनल पार्कच्या कॅल्डेराखाली मॅग्मा जमा झाल्यामुळे होणारी जमिनीची विकृती शोधण्यासाठी इनसॉरचा वापर केला गेला आहे. इनसॉर डेटाचा अर्थ लावणे गुंतागुंतीचे असू शकते, ज्यासाठी रडार इंटरफेरोमेट्री आणि भूशास्त्रीय प्रक्रियेचे विशेष ज्ञान आवश्यक आहे.

२. प्रत्यक्ष स्थळावरील सर्वेक्षण तंत्र (On-Site Surveying Techniques)

प्रत्यक्ष स्थळावरील सर्वेक्षण तंत्रात विवरात थेट मोजमाप आणि निरीक्षणे करणे समाविष्ट आहे. या पद्धती विवराच्या वैशिष्ट्यांबद्दल सर्वात तपशीलवार आणि अचूक माहिती देतात, परंतु ज्वालामुखीच्या धोक्यांमुळे त्या आव्हानात्मक आणि धोकादायक असू शकतात.

अ. जीपीएस सर्वेक्षण (GPS Surveying)

जीपीएस (Global Positioning System) सर्वेक्षण विवरातील बिंदूंचे समन्वय अचूकपणे निश्चित करण्यासाठी जीपीएस रिसीव्हर वापरते. जीपीएस डेटाचा उपयोग स्थलाकृतिक नकाशे तयार करण्यासाठी, विवराचे परिमाण मोजण्यासाठी आणि विवराच्या आकारातील बदलांवर लक्ष ठेवण्यासाठी केला जाऊ शकतो. हवाईमधील किलाउआ ज्वालामुखीच्या विवराच्या तळाच्या विकृतीचा मागोवा घेण्यासाठी उच्च-परिशुद्धता जीपीएस सर्वेक्षणाचा वापर केला गेला आहे, ज्यामुळे त्याच्या लावा तलावाच्या गतिशीलतेबद्दल माहिती मिळाली आहे. ज्वालामुखीच्या क्रियाकलापामुळे किंवा सुरक्षिततेच्या कारणांमुळे विवरात प्रवेश प्रतिबंधित असू शकतो, ज्यामुळे काही प्रकरणांमध्ये जीपीएस सर्वेक्षणाची उपयुक्तता मर्यादित होते. अधिक अचूकतेसाठी अनेकदा रिअल-टाइम कायनेमॅटिक (RTK) जीपीएस वापरला जातो.

ब. टोटल स्टेशन सर्वेक्षण (Total Station Surveying)

टोटल स्टेशन सर्वेक्षण विवरातील बिंदूंचे अंतर आणि कोन मोजण्यासाठी टोटल स्टेशन उपकरण वापरते. टोटल स्टेशन डेटाचा उपयोग तपशीलवार स्थलाकृतिक नकाशे तयार करण्यासाठी, विवराचे परिमाण मोजण्यासाठी आणि विवराच्या आकारातील बदलांवर लक्ष ठेवण्यासाठी केला जाऊ शकतो. इटलीमधील माउंट एटनाच्या शिखर विवराचे तपशीलवार नकाशे तयार करण्यासाठी टोटल स्टेशन सर्वेक्षणाचा वापर केला गेला आहे, ज्यामुळे त्याच्या उद्रेक क्रियाकलापाबद्दल मौल्यवान माहिती मिळाली आहे. टोटल स्टेशनला उपकरण आणि लक्ष्य बिंदूंमध्ये स्पष्ट दृष्टीक्षेपाची आवश्यकता असते, जे तीव्र किंवा वनस्पतींनी भरलेल्या भूभागात आव्हानात्मक असू शकते.

क. भूशास्त्रीय मॅपिंग (Geological Mapping)

भूशास्त्रीय मॅपिंगमध्ये विवरातील विविध प्रकारचे खडक, ज्वालामुखीचे साठे आणि संरचनात्मक वैशिष्ट्ये ओळखणे आणि नकाशा तयार करणे समाविष्ट आहे. भूशास्त्रीय नकाशे ज्वालामुखीचा इतिहास आणि उत्क्रांतीबद्दल मौल्यवान माहिती देतात. जपानमधील माउंट उनझेनच्या विवराच्या तपशीलवार भूशास्त्रीय मॅपिंगने १९९० च्या दशकाच्या सुरुवातीच्या काळात विनाशकारी पायरोक्लास्टिक प्रवाहांना कारणीभूत ठरलेल्या प्रक्रिया समजण्यास मदत केली आहे. भूशास्त्रीय मॅपिंगसाठी ज्वालामुखीशास्त्र, पेट्रोलॉजी आणि संरचनात्मक भूशास्त्रात कौशल्याची आवश्यकता असते.

ड. वायू नमुना आणि विश्लेषण (Gas Sampling and Analysis)

वायू नमुना आणि विश्लेषणात विवरातील फ्युमरोल किंवा व्हेंट्समधून वायूचे नमुने गोळा करणे आणि त्यांच्या रासायनिक रचनेचे विश्लेषण करणे समाविष्ट आहे. वायू डेटा मॅग्माचा स्रोत आणि रचना तसेच वायू उत्सर्जन प्रक्रियेबद्दल माहिती देऊ शकतो. मेक्सिकोमधील पोपोकॅटेपेटल ज्वालामुखीच्या शिखर विवरात नियमित वायू नमुना आणि विश्लेषणाने त्याच्या क्रियाकलापांवर लक्ष ठेवण्यास आणि उद्रेकांच्या संभाव्यतेचे मूल्यांकन करण्यास मदत केली आहे. सल्फर डायऑक्साइड आणि हायड्रोजन सल्फाइड सारख्या विषारी वायूंच्या उपस्थितीमुळे वायू नमुना घेणे धोकादायक असू शकते.

इ. औष्णिक मोजमाप (Thermal Measurements)

औष्णिक मोजमापमध्ये थर्मामीटर, थर्मल कॅमेरे किंवा इतर उपकरणे वापरून फ्युमरोल, गरम पाण्याचे झरे किंवा विवरातील इतर औष्णिक वैशिष्ट्यांचे तापमान मोजणे समाविष्ट आहे. औष्णिक डेटा ज्वालामुखीतून होणाऱ्या उष्णतेच्या प्रवाहाबद्दल आणि जलऔष्णिक क्रियाकलापांच्या तीव्रतेबद्दल माहिती देऊ शकतो. न्यूझीलंडमधील व्हाईट आयलंड ज्वालामुखीच्या विवरातील फ्युमरोलच्या तापमान निरीक्षणाने त्याच्या जलऔष्णिक प्रणालीतील बदल शोधण्यास मदत केली आहे. उच्च तापमान आणि अस्थिर जमिनीच्या उपस्थितीमुळे औष्णिक वैशिष्ट्यांपर्यंत पोहोचणे धोकादायक असू शकते.

फ. दृष्य निरीक्षणे आणि छायाचित्रण (Visual Observations and Photography)

दृष्य निरीक्षणे आणि छायाचित्रण हे ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरणाचे आवश्यक घटक आहेत. तपशीलवार नोंदी आणि छायाचित्रे महत्त्वाची वैशिष्ट्ये आणि बदल कॅप्चर करू शकतात जे इतर प्रकारच्या डेटावरून स्पष्ट दिसत नाहीत. उदाहरणार्थ, फ्युमरोलिक क्रियाकलापाचा रंग, पोत आणि तीव्रता यांचे दस्तऐवजीकरण केल्याने ज्वालामुखीच्या स्थितीबद्दल मौल्यवान माहिती मिळू शकते. होणारे सूक्ष्म बदल कॅप्चर करण्यासाठी भाष्य केलेल्या प्रतिमा आणि तपशीलवार वर्णनांसह काळजीपूर्वक दस्तऐवजीकरण करणे महत्त्वाचे आहे.

३. उदयोन्मुख तंत्रज्ञान (Emerging Technologies)

ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरण सुधारण्यासाठी अनेक उदयोन्मुख तंत्रज्ञानाचा वापर केला जात आहे, ज्यात खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरणासाठी सर्वोत्तम पद्धती

ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरणाची गुणवत्ता आणि विश्वसनीयता सुनिश्चित करण्यासाठी, डेटा संकलन, प्रक्रिया आणि विश्लेषणात सर्वोत्तम पद्धतींचे पालन करणे महत्त्वाचे आहे.

१. नियोजन आणि तयारी

२. डेटा संकलन

३. डेटा प्रक्रिया आणि विश्लेषण

४. डेटा शेअरिंग आणि प्रसार

केस स्टडीज

अनेक केस स्टडीज ज्वालामुखी प्रक्रिया समजून घेण्यासाठी आणि धोक्यांचे मूल्यांकन करण्यासाठी ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरणाचे महत्त्व दर्शवतात.

१. माउंट सेंट हेलन्स, यूएसए

१९८० मध्ये माउंट सेंट हेलन्सच्या उद्रेकाने त्याच्या शिखर विवरात नाट्यमय बदल घडवले. त्यानंतर विवराचे दस्तऐवजीकरण, ज्यात लावा डोमची वाढ समाविष्ट आहे, याने ज्वालामुखीच्या चालू असलेल्या क्रियाकलापांबद्दल अमूल्य माहिती दिली आहे. रिमोट सेन्सिंग डेटा आणि प्रत्यक्ष स्थळावरील सर्वेक्षणांमुळे शास्त्रज्ञांना डोमच्या वाढीचा दर तपासता आला आहे, वायू उत्सर्जनावर लक्ष ठेवता आले आहे आणि भविष्यातील उद्रेकांच्या संभाव्यतेचे मूल्यांकन करता आले आहे. हे सततचे निरीक्षण धोका मूल्यांकन करण्यासाठी आणि जवळच्या समुदायांचे संरक्षण करण्यासाठी महत्त्वाचे आहे.

२. माउंट न्यिरागोंगो, कांगो लोकशाही प्रजासत्ताक

माउंट न्यिरागोंगो त्याच्या शिखर विवरातील सततच्या लावा तलावासाठी ओळखला जातो. लावा तलावाचे नियमित दस्तऐवजीकरण, ज्यात थर्मल इमेजिंग आणि वायू नमुने घेणे समाविष्ट आहे, ज्वालामुखीच्या क्रियाकलापांवर लक्ष ठेवण्यासाठी आणि त्याच्या वारंवार होणाऱ्या उद्रेकांमुळे निर्माण होणाऱ्या धोक्यांचे मूल्यांकन करण्यासाठी आवश्यक आहे. गोमा ज्वालामुखी वेधशाळा या प्रयत्नात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते, लावा तलावातील बदल तपासण्यासाठी आणि संभाव्य धोक्यांचे लवकर इशारे देण्यासाठी रिमोट सेन्सिंग आणि प्रत्यक्ष स्थळावरील मोजमापांचे संयोजन वापरते. हे निरीक्षण ज्वालामुखीजवळ असलेल्या गोमा शहराच्या संरक्षणासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे.

३. व्हाईट आयलंड (व्हाकारी), न्यूझीलंड

व्हाईट आयलंड (व्हाकारी) हे एक सक्रिय ज्वालामुखी बेट आहे ज्याच्या विवरात अत्यंत सक्रिय जलऔष्णिक प्रणाली आहे. विवराचे नियमित निरीक्षण, ज्यात तापमान मोजमाप, वायू नमुने घेणे आणि दृष्य निरीक्षणे समाविष्ट आहेत, जलऔष्णिक प्रणालीची गतिशीलता समजून घेण्यासाठी आणि संभाव्य उद्रेकांच्या संभाव्यतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी आवश्यक आहे. २०१९ मधील दुःखद उद्रेकाने या ज्वालामुखीवर सतत निरीक्षण आणि जोखीम मूल्यांकनाचे महत्त्व अधोरेखित केले. उद्रेकानंतर, चालू असलेल्या क्रियाकलापांना अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी आणि पूर्वसूचना प्रणाली सुधारण्यासाठी वाढीव देखरेख प्रयत्न लागू केले गेले आहेत.

निष्कर्ष

ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरण हे ज्वालामुखीशास्त्रीय संशोधन आणि धोका मूल्यांकनाचा एक महत्त्वाचा घटक आहे. रिमोट सेन्सिंग आणि प्रत्यक्ष स्थळावरील सर्वेक्षण तंत्रांचे संयोजन वापरून, आणि डेटा संकलन, प्रक्रिया आणि विश्लेषणात सर्वोत्तम पद्धतींचे पालन करून, शास्त्रज्ञ ज्वालामुखी प्रक्रियांमध्ये मौल्यवान अंतर्दृष्टी मिळवू शकतात आणि समुदायांना ज्वालामुखीच्या धोक्यांपासून वाचवू शकतात. तंत्रज्ञान जसजसे प्रगत होत जाईल, तसतसे नवीन साधने आणि तंत्रे या गतिशील आणि आकर्षक भूवैज्ञानिक वैशिष्ट्यांचे दस्तऐवजीकरण करण्याची आणि समजून घेण्याची आपली क्षमता आणखी वाढवतील. हे लक्षात ठेवणे महत्त्वाचे आहे की ज्वालामुखी विवर दस्तऐवजीकरण ही एक सतत चालणारी प्रक्रिया आहे ज्यासाठी धोके प्रभावीपणे कमी करण्यासाठी शास्त्रज्ञ, धोरणकर्ते आणि स्थानिक समुदायांमध्ये सतत प्रयत्न आणि सहकार्याची आवश्यकता असते.

हे मार्गदर्शक ज्वालामुखी विवरांचे दस्तऐवजीकरण करण्यासाठी आणि या भूवैज्ञानिक वैशिष्ट्यांबद्दल अधिक चांगली समज वाढवण्यासाठी एक सर्वसमावेशक आराखडा प्रदान करते. येथे वर्णन केलेल्या पद्धती आणि तंत्रज्ञानाचा अवलंब करून, जगभरातील संशोधक आणि उत्साही ज्वालामुखीशास्त्राच्या प्रगतीसाठी आणि ज्वालामुखीच्या धोक्यांच्या शमनासाठी योगदान देऊ शकतात.