पृथ्वी के सारे पानी को एक ही गोले में

पृथ्वी के सारे पानी को एक गोले के रूप में दिखाने वाली छवि

• पृथ्वी के पानी की मात्रा को गोले के रूप में दिखाने वाली छवि

  • यह छवि पृथ्वी के पानी की मात्रा को पृथ्वी के आकार की तुलना में नीले गोले के रूप में दिखाती है
  • ये गोले "आयतन" को दर्शाते हैं और दिखाते हैं कि पृथ्वी के आयतन की तुलना में पानी की मात्रा बहुत कम है
  • महासागर पृथ्वी की सतह पर एक पतली परत की तरह मौजूद हैं

• पृथ्वी के सारे पानी को दर्शाने वाला गोला

  • सबसे बड़ा गोला पृथ्वी के सारे पानी को दर्शाता है
  • इस गोले का व्यास लगभग 860 मील (लगभग 1,386 किलोमीटर) है, और आयतन लगभग 332,500,000 घन मील (लगभग 1,386,000,000 घन किलोमीटर) है
  • इस गोले में महासागर, हिमनद, झीलें, नदियाँ, भूजल, वायुमंडल का पानी, यहाँ तक कि मनुष्यों, जानवरों और पौधों के भीतर का पानी भी शामिल है

• तरल अवस्था का मीठा पानी

  • Kentucky राज्य के ऊपर वाला नीला गोला दुनिया के तरल अवस्था वाले मीठे पानी को दर्शाता है
  • इसका आयतन लगभग 2,551,100 घन मील (लगभग 10,633,450 घन किलोमीटर) है, जिनमें से 99% भूजल है, और इसका अधिकांश हिस्सा मनुष्यों की पहुँच से बाहर है
  • इस गोले का व्यास लगभग 169.5 मील (लगभग 272.8 किलोमीटर) है

• झीलों और नदियों का पानी

  • Georgia राज्य के Atlanta के ऊपर वाला छोटा गोला पृथ्वी की सारी झीलों और नदियों के पानी को दर्शाता है
  • अधिकांश जीवित प्राणियों को रोज़ाना जिस पानी की आवश्यकता होती है, वह इसी सतही जल से आता है
  • इस गोले का आयतन लगभग 22,339 घन मील (लगभग 93,113 घन किलोमीटर) है, और व्यास लगभग 34.9 मील (लगभग 56.2 किलोमीटर) है
  • Lake Michigan इस गोले से बहुत बड़ा दिखता है, लेकिन Lake Michigan की औसत गहराई 300 फीट (लगभग 91 मीटर) से कम है

GN⁺ का सार

• यह लेख पृथ्वी के पानी की मात्रा को दृश्य रूप से आसान तरीके से समझाता है
• यह एहसास कराता है कि वास्तव में पृथ्वी पर पानी की मात्रा कितनी कम है
• खास तौर पर, यह इस बात पर ज़ोर देता है कि मनुष्यों की पहुँच में आने वाला मीठा पानी बहुत कम है
• ऐसी जानकारी जल संसाधनों के महत्व और संरक्षण की आवश्यकता को समझने में मदद करती है
• इसी तरह की क्षमता वाले प्रोजेक्ट्स में NASA का पृथ्वी अवलोकन कार्यक्रम शामिल है

[GN⁺]

Hacker News टिप्पणियाँ

• जानकारी के लिए, यह infographic और लेख 1993 के एक प्रकाशन पर आधारित हैं
  2017 के आसपास के अधिक हालिया शोध के अनुसार, पृथ्वी के mantle में सभी महासागरों को मिलाकर जितना पानी है उतना पानी हो सकता है, इसलिए पहली बूंद के लगभग बराबर आयतन की एक और बूंद जोड़नी होगी या दूसरी बूंद को बड़ा करना होगा
  “There’s as much water in Earth’s mantle as in all the oceans” (2017) देखें: <https://www.newscientist.com/article/2133963-theres-as-much-...>
  USGS 1993 के प्रकाशन Igor Shiklomanov की “World fresh water resources”, Peter H. Gleick द्वारा संपादित Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources का हवाला देता है
  फिर भी पानी अब भी एक बहुमूल्य संसाधन है, और सतह का freshwater तो उससे भी अधिक

  • खास तौर पर, गोले का आयतन 4/3πR^3 होता है, इसलिए आयतन को दोगुना करना त्रिज्या को लगभग 26% बढ़ाने के बराबर है
  • यह तुलना खास उपयोगी नहीं लगती, क्योंकि “mantle में पाया गया पानी हमारे परिचित रूप में नहीं है। वह न तरल है, न बर्फ, न जलवाष्प, बल्कि mantle की चट्टानों की mineral molecular structure के भीतर फँसा हुआ है”
    चट्टानी minerals के भीतर मौजूद hydrogen और oxygen ions को पानी कहना कुछ ज़्यादा ही कल्पनाशील लगता है
    https://www.earth.com/news/ringwoodite-mineral-confirms-vast...
  • क्या वह पानी सचमुच सतह तक आता है? शायद नहीं, या फिर केवल ज्वालामुखीय गतिविधि के जरिए भूवैज्ञानिक समयमान पर अत्यल्प मात्रा में आता होगा
    व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए केवल “surface” water को गिनना अधिक उपयोगी और सहज है। वही पानी है जो पृथ्वी के जलचक्र में भाग ले सकता है, और crust के नीचे फँसा पानी इस graphic के आशय में बहुत महत्वपूर्ण नहीं लगता
  • दूसरी बूंद को “liquid freshwater” कहा गया है
    मैं mantle के पानी को “liquid” या “freshwater” के रूप में वर्गीकृत नहीं करना चाहूँगा। उसका अधिकांश हिस्सा critical point से बहुत आगे होगा और rocky salts से संतृप्त होगा
  • उस गोले की त्रिज्या बस ∛2 गुना बढ़ानी होगी ;)

• दूर से देखने पर मुख्यतः पानी ही दिखता है, इसलिए लंबे समय तक मैंने पृथ्वी को जल ग्रह माना
  खुद हिसाब लगाने के बाद ही समझ आया कि असल में यह ब्रह्मांड की गीली चट्टानों और सूखी चट्टानों के बीच का फर्क भर है
  पृथ्वी पानी से बनी नहीं है, यह बस एक नम चट्टान है। या फिर ऐसे bowling ball जैसी, जिस पर spray bottle से लगभग बारह बार फुहार मारी गई हो

  • मोटा-मोटी हिसाब दिमाग में ही आसान है। पृथ्वी का व्यास 8,000 मील है, और समुद्र का सबसे गहरा हिस्सा Mariana Trench भी केवल 7 मील गहरा है
    इससे तुरंत साफ हो जाता है कि पृथ्वी के कुल द्रव्यमान की तुलना में महासागर बहुत छोटे हैं
  • “spray bottle से छिड़का गया” कहना, asteroid फेंके गए कहने का काफ़ी plausible घुमावदार तरीका है
    https://en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_water_on_Earth#Aster...
  • अंतरिक्ष में ऐसे उपग्रह भी हैं जो विशाल बर्फीले गोले के कहीं अधिक करीब हैं। उनमें इतना पानी है कि हमारा भंडार भी बहुत छोटा लगे
  • पृथ्वी वास्तव में “चट्टान” भी नहीं है, यह ज़्यादातर लोहे का पिंड जैसी है
    धातु ऑक्साइड वाली चट्टानों से ढका लोहे का पिंड, और उसके ऊपर hydrogen oxide यानी पानी की परत
  • हाथ पर लगी बीयर की एक बूंद वाले bowling ball के ज्यादा करीब

• आकार के चुनाव, methodology, mantle के पानी को बाहर रखने वगैरह पर सवाल उठाने वाली टिप्पणियाँ मुझे खास असरदार नहीं लगतीं
  मुझे लगता है यह image हमारे पास मौजूद पानी के प्रति उसकी महत्ता और हमारी जिम्मेदारी, और इस “blue planet” को हम कितनी आसानी से स्वाभाविक मान लेते हैं, यह महसूस कराने के लिए है
  उस उद्देश्य से देखें तो यह आश्चर्यजनक रूप से प्रभावी और दृश्य रूप से बहुत प्रबल है

• इसमें कहा गया है, “इस गोले में समुद्र, बर्फीली चादरें, झीलें, नदियाँ, भूजल, वायुमंडल का पानी, यहाँ तक कि आपके, आपके कुत्ते और टमाटर के पौधे के भीतर का पानी भी शामिल है”, लेकिन क्या इसमें mantle का पानी भी शामिल है?
  (https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=111648)
  या फिर यह जानने की जिज्ञासा है कि क्या hydrates, Epsom salt जैसे दूसरे गैर-द्रव जल भी इसमें शामिल हैं

  • अगर mantle में पानी की मात्रा सचमुच सभी महासागरों के बराबर मानी जाती है, तो शायद यह शामिल नहीं किया गया होगा
    mantle water research अपेक्षाकृत हाल की है, और 2017 के लेख में इसे “There’s as much water in Earth’s mantle as in all the oceans” कहकर पेश किया गया था
    <https://www.newscientist.com/article/2133963-theres-as-much-...>
    USGS का विस्तृत पेज 1993 के प्रकाशन Igor Shiklomanov की “World fresh water resources”, Peter H. Gleick द्वारा संपादित Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources पर आधारित है
    <https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/sci...> तथा <https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/sci...>
  • पानी जिस क्षेत्र में पाया गया है वह ग्रह की बाहरी परत का केवल बेहद पतला हिस्सा है, लेकिन चित्र ऐसा लगता है मानो वह पूरे आयतन पर लागू हो, इसलिए यह काफी भ्रामक है
  • शामिल नहीं है। मतलब समुद्र, बर्फीली चादरें, झीलें, नदियाँ, भूजल, वायुमंडलीय पानी, और मनुष्य·कुत्ते·टमाटर के पौधे के भीतर का पानी शामिल है
  • संभवतः USGS ने केवल सुलभ surface water और atmospheric water को ही ध्यान में रखा है
  • सारे liquid water को दिखाने वाला गोला आकार में asteroid Ceres के समान लगता है
    https://lightsinthedark.com/wp-content/uploads/2013/06/ceres...

• लगता है सौरमंडल का सबसे बड़ा महासागर पृथ्वी पर भी नहीं है
  कहा जाता है कि Ganymede का महासागर Europa से भी बड़ा है, और संभव है कि वह पूरे सौरमंडल में सबसे बड़ा हो। यह भी कहा गया है कि Ganymede के महासागर में Europa से अधिक पानी है, और पृथ्वी के महासागरों से 6 गुना, Europa से 3 गुना अधिक है
  https://www.scientificamerican.com/article/overlooked-ocean-...

  • https://www.businessinsider.nl/earth-water-ice-volume-versus...
    Ganymede और पृथ्वी की तुलना सचमुच चौंकाने वाली है
  • सौरमंडल का सबसे बड़ा महासागर वास्तव में Jupiter पर है [1]
    इस gas giant की “surface” पर liquid hydrogen की बहुत बड़ी मात्रा है। लेकिन liquid hydrogen पानी नहीं है, इसलिए वह सबसे बड़ा महासागर तो हो सकता है, पर सौरमंडल में पानी से बना सबसे बड़ा महासागर नहीं :)
    [1]: https://science.nasa.gov/jupiter/jupiter-facts/ (“Structure” के नीचे)
  • Europa Clipper अक्टूबर में लॉन्च हो रहा है [1]
    मैंने यह बात भी देखी है कि उसे Ganymede से टकरा दिया जाए ताकि JUICE को नया डेटा मिल सके [2]
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Europa_Clipper
    [2] https://www.space.com/europa-clipper-might-crash-into-ganyme...
  • अगर Europa को Mars से टकरा दिया जाए, तो शायद Mars को terraform भी किया जा सके
  • https://archive.ph/gkZ20

• अगर पृथ्वी के वायुमंडल को समान घनत्व वाले गोले में संपीड़ित किया जा सके, तो उसका आकार लगभग बीच वाले गोले जितना होगा। क्योंकि सारे महासागरों का भार वायुमंडल से केवल लगभग 270 गुना है [1]
  आखिरकार, वह मूल पदार्थ जिस पर पूरा जीवन निर्भर करता है, ठोस चट्टान और शत्रुतापूर्ण अंतरिक्ष के बीच बहुत पतली फैली हुई पानी और हवा की सीमा-परत भर है
  sustainability की सबसे बड़ी चुनौती इस बात पर निर्भर करती है कि मनुष्य इस बेहद जटिल सीमा-परत को कितना बाधित कर सकते हैं, बिना ऐसी अनियंत्रित dynamics को शुरू किए जिन्हें हम या आने वाली पीढ़ियाँ नापसंद करें
  [1] https://www.sciencefocus.com/science/how-much-does-earths-at...

• अगर यह आइडिया Randall Munroe को दे दिया जाए, तो Lovecraft-स्तर की tsunami के पृथ्वी पर छा जाने और अकल्पनीय तबाही मचाने के लिए तैयार रहना होगा

  • इसी पर आज ही एक वीडियो आया है। यह What If? विश्लेषण का वीडियो संस्करण है, जिसमें देखा गया है कि उस पानी की गेंद को Mars पर गिराने से क्या होगा: https://www.youtube.com/watch?v=FkUNHhVbQ1Q
  • वह पहले ही 1km व्यास की पानी की गेंद के साथ यह कर चुके हैं(https://what-if.xkcd.com/12/), और विनाश का पैमाना डरावना था
    इससे बड़ी पानी की गेंदों को कृपया उनसे दूर ही रखें

• इसे थोड़ा ज़्यादा सहज ढंग से समझने के लिए मैंने एक सरल हिसाब लगाया
  कहा गया है कि सबसे छोटे मीठे पानी वाले झील-और-नदी गोले का आयतन 93,113km³ है। 1km³ = 1 अरबm³ होता है, और अगर दुनिया की आबादी 8.2 अरब मानी जाए, तो यह प्रति व्यक्ति 11,355m³ बनता है। यह 22.5m लंबाई-चौड़ाई-ऊँचाई वाले घन के बराबर है, यानी लगभग 7~8 मंज़िला इमारत के आकार का
  अगर भूजल सहित 10,633,450km³ वाले गोले को लें, तो यह प्रति व्यक्ति 1,296,762m³, यानी 109m भुजा वाले घन के बराबर होगा

  • 22.5m भुजा वाले घन की कल्पना करना आसान नहीं है। इसकी जगह अगर 200m² का घर हो और छत की ऊँचाई 2.5m हो, तो वह 500m³ होगा
    तब “आपके हिस्से” का पानी 22 घरों को भर देगा
  • सबसे बड़े गोले की त्रिज्या लगभग 92 मील है। यह वायुमंडल की सीमा तक पहुँचती है, और low Earth orbit की दूरी का लगभग 1/3 है
  • अंटार्कटिक ice sheet में लगभग 26,000,000km³ बर्फ है, इसलिए प्रति व्यक्ति इससे भी बड़ा, लगभग 150m³ का बर्फ का घन निकलता है
    इस हिसाब में Greenland ice sheet या sea ice शामिल नहीं हैं

• अगर पृथ्वी की त्रिज्या से 10 गुना बड़े किसी ग्रह पर समुद्र की गहराई और पानी का वितरण वही हो, तो उसी visualization में पानी की बूंद ग्रह की तुलना में बहुत छोटी दिखेगी
  इसलिए ग्रह के पानी के आयतन की तुलना ग्रह के कुल आयतन से करने वाली तस्वीर कितनी उपयोगी है, यह मुझे खास समझ नहीं आता

  • समझ नहीं आता कि इसमें भ्रम कैसा है। यह ग्रहों के बीच पानी की मात्रा की तुलना नहीं कर रहा
    मैंने इस visualization का उद्देश्य यह दिखाना समझा कि नदियों और झीलों का मीठा पानी त्रिज्या के हिसाब से बस किसी बड़े महानगर जितने आकार का है। जल संसाधनों के पैमाने का एहसास कराने का यह काफ़ी शानदार तरीका है
  • यह सही आपत्ति है। इस infographic में scaling ठीक से मेल नहीं खाती

• इससे Iain M Banks की “The Algebraist” में आने वाला पानी का उपग्रह याद आता है
  “मेरा जन्म पानी के एक उपग्रह पर हुआ था।
  कुछ लोग, खासकर वहाँ के निवासी, उसे ग्रह कहते थे, लेकिन उसका व्यास 200km से बस थोड़ा ही अधिक था, इसलिए ‘उपग्रह’ कहना ज़्यादा सही लगता था। वह उपग्रह पूरी तरह पानी से बना था। वहाँ न सिर्फ़ कोई ज़मीन नहीं थी, बल्कि कोई चट्टान भी नहीं थी, कोई ठोस कोर भी नहीं था; उसके केंद्र तक हर तरफ सिर्फ़ पानी ही पानी था।
  अगर वह थोड़ा और बड़ा होता, तो लोग कहते हैं कि पानी संपीडित नहीं होता, पर यह पूरी तरह सच नहीं है; अत्यधिक दबाव में वह बर्फ में बदल जाता, और एक बर्फीला कोर बन जाता। अगर आप ऐसे ग्रहों के अभ्यस्त हैं जहाँ बर्फ पानी पर तैरती है, तो यह अजीब और ग़लत लग सकता है, लेकिन सच यही है। यह उपग्रह इतना बड़ा नहीं था कि उसमें बर्फीला कोर बन सके, और अगर आप पर्याप्त मज़बूत हों और जल-दाब सह सकें, तो आप पानी के बढ़ते भार को चीरते हुए उपग्रह के ठीक केंद्र तक नीचे जा सकते थे।
  वहाँ अजीब बातें होती थीं।
  पानी के उस गोले के केंद्र में मानो गुरुत्वाकर्षण ही नहीं था। हर दिशा से दबाने वाला भयानक दबाव तो निश्चित ही था, लेकिन व्यावहारिक रूप से वह शून्य-गुरुत्व की अवस्था थी। किसी ग्रह, उपग्रह या किसी और पिंड के बाहर आप हमेशा उसके केंद्र की ओर खिंचते हैं, लेकिन केंद्र पर आप हर दिशा में बराबर खिंचते हैं। इसी वजह से वहाँ का परिवेशीय दबाव भी उतना बड़ा नहीं था जितना उस उपग्रह को बनाने वाले पानी के द्रव्यमान को देखते हुए आप अपेक्षा कर सकते थे”