கிரகத்தை காப்பாற்ற உதவும் கணிதவியலாளர்களை எண்ணுதல்

இதுபோன்ற ஒரு ஆணி-கடிக்கும் கதை ஒரு ஆய்வாளரிடமிருந்து வரும் என்று நீங்கள் எதிர்பார்க்கலாம், ஆனால் டாக்டர் ரைமர் ஒரு கணிதவியலாளர் மற்றும் உட்டா பல்கலைக்கழகத்தில் விரிவுரையாளர் ஆவார், அதே போல் பூமியின் மிகவும் விருந்தோம்பல் வனப்பகுதிகளுக்கு வசதியான வகுப்பறைகளை மாற்றியமைத்த சமூகத்தின் ஒரு பகுதியாகவும் இருக்கிறார். , புவி வெப்பமடைதலைப் புரிந்துகொள்ள எண்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான முயற்சியில்.

அவர்களின் சாகசங்கள், துருவப் பகுதிகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களை உந்துதல் செயல்முறைகளை நேரடியாக அவதானிக்க உதவுகின்றன மற்றும் கடல் பனியின் கணிதக் கோட்பாடுகள் மற்றும் பூமியின் காலநிலை அமைப்பில் ஒரு முக்கிய அங்கமாக அதன் பங்கை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

வீடியோவை இயக்கு

ஒரு சிக்கலான பிரச்சனை

செயற்கைக்கோள் அளவீடுகள் முதன்முதலில் எடுக்கப்பட்டதிலிருந்து ஆர்க்டிக்கில் கடல் பனியின் தடிமன் மற்றும் அளவு விரைவாகக் குறைந்துள்ளது 1979.

கடல் பனி என்பது பூமியின் குளிர்சாதனப்பெட்டியாகும், சூரிய ஒளியை மீண்டும் விண்வெளியில் பிரதிபலிக்கிறது. அதன் நீடித்த இருப்பு நமது கிரகத்தின் எதிர்காலத்திற்கு முக்கியமானது, ஏனெனில் அதிக பனி உருகும்போது, ​​அதிக சூரிய ஒளியை உறிஞ்சும் அதிக கருமையான நீர் வெளிப்படும். இந்த சூரிய வெப்பமான நீர் பனி ஆல்பிடோ எனப்படும் சுய-வலுவூட்டும் சுழற்சியில் அதிக பனியை உருகுகிறது. கருத்து.

கடல் பனி சரிவு பூமியின் மேற்பரப்பில் கிரக வெப்பமயமாதலுடன் தொடர்புடைய பெரிய அளவிலான மாற்றங்களில் ஒன்றாகும், பகுப்பாய்வு, மாதிரியாக்கம் மற்றும் அதன் நடத்தை மற்றும் அது ஆதரிக்கும் துருவ மண்டலத்தின் பதில் ஆகியவற்றைக் கணிப்பது நம்பமுடியாத அளவிற்கு கடினம், ஆனால் கணிதவியலாளர்கள் உதவ முடியும்.

கென்னத் கோல்டன், கணிதத்தின் புகழ்பெற்ற பேராசிரியரும், உட்டா பல்கலைக்கழகத்தில் உயிரியல் மருத்துவ பொறியியல் துணைப் பேராசிரியரும், 30 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக ஒரு தனித்துவமான கடல் பனி திட்டத்தை உருவாக்கியுள்ளார். அதன் கணித ஆராய்ச்சி, காலநிலை மாதிரியாக்கம் மற்றும் உற்சாகமான களப் பயணங்கள் ஆகியவற்றின் கலவையானது, வேகமாக மாறிவரும் காலநிலையின் அழுத்தமான சவால்களைச் சமாளிக்க இந்த வகை அறிவியலைப் பயன்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்தும் டாக்டர் ரைமர் உட்பட மாணவர்களையும் முதுகலை ஆய்வாளர்களையும் ஈர்த்துள்ளது.

விலங்குகளில் காரணி

துருவ கரடிகள் மற்றும் முத்திரைகள் அவற்றின் உறைந்த சூழலில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதை டாக்டர் ரெய்மர் ஆய்வு செய்தார். இந்த உயிரினங்களுக்கும் அவற்றின் வாழ்விடத்திற்கும் இடையிலான தொடர்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அவர் கணித மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துகையில், அவர் ஆர்க்டிக்கில் உள்ள கரடிகளிடமிருந்து அளவீடுகள் மற்றும் மாதிரிகளை எடுத்தார், இது ஒரு கணிதவியலாளராக அவர் எதிர்பார்க்கவே இல்லை. "அவர்கள் அமைதியாக இருக்கும் போது அவர்கள் முற்றிலும் தூங்கவில்லை; அவர்கள் மந்தமானவர்கள்,” என்று அவர் விளக்குகிறார். "அவர்களில் ஒருவர் என்னை பயமுறுத்தினார், ஏனென்றால் அது ஒரு கட்டத்தில் எழுந்திருக்கும் போல் தோன்றியது."

டாக்டர் ரெய்மர் ஆர்க்டிக்கில் உள்ள ஒரு துருவ கரடியிலிருந்து அளவீடுகளை எடுக்கிறார்.

அவற்றின் சுருங்கும் வாழ்விடமானது துருவ கரடிகள் மெல்லிய பனியின் மீது நடப்பதைக் குறிக்கிறது, ஆனால் டாக்டர் ரைமர் போன்ற ஆய்வுகள் கம்பீரமான வேட்டையாடுபவர்களை எவ்வாறு பாதுகாப்பது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள நிபுணர்களுக்கு உதவும் என்று நம்பப்படுகிறது.

இருப்பினும், கடல் பனிக்குள் உப்பு நீர் பாக்கெட்டுகளில் வாழும் பாக்டீரியா மற்றும் பாசிகளின் "மனதைக் கவரும்" நுண்ணிய உலகம் இப்போது அவளை உற்சாகப்படுத்துகிறது. இந்த உயிரியல் சமூகமும் அதன் வாழ்விடமும் வெப்பநிலை, உப்புத்தன்மை மற்றும் ஒளியின் மாற்றங்களால் பாதிக்கப்படுகிறது, இது துல்லியமாக மாதிரியை உருவாக்குவது கடினம். அவரது தற்போதைய வேலையில், பனிக்கட்டிக்குள் உயிரியல் செயல்பாட்டை தீர்மானிக்க இந்த காரணிகள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள டாக்டர் ரைமர் மாதிரிகளை உருவாக்குகிறார். "இந்த சிறிய அளவிலான செயல்முறைகள் மேக்ரோ-லெவல் வடிவங்களுக்கு எவ்வாறு பங்களிக்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, துருவ கடல் சூழலியல் மீது வெப்பமயமாதல் காலநிலையின் தாக்கத்தை மாதிரியாக்குவதற்கு முக்கியமானது," என்று அவர் விளக்குகிறார்.

உப்பு பனியில் எண்களை நசுக்குதல்

கடல் பனியின் நுண்ணிய அமைப்பு, பேராசிரியர் கோல்டனின் விருப்பமான பனியின் பாரிய விரிவாக்கங்களின் நடத்தையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது சவாலாகும். அவர் பூமியின் துருவப் பகுதிகளை 18 முறை பார்வையிட்டார், "உறும் நாற்பதுகள்" என்று அழைக்கப்படும் மேற்குக் காற்றைத் துணிந்து கப்பல் மூலம் அண்டார்டிகாவை அடையவும், கடல் பனியை அளவிடும் போது பனிக்கட்டி நீரில் மூழ்குவதைத் தவிர்க்கவும் செய்தார். "ஒரு முறை, எட்டு அடி தூரத்தில் ஒரு பெரிய திமிங்கலம் என்னைச் சந்தித்தது, நான் இருந்த மெல்லிய ஃப்ளோவை அதன் வாலை சாதாரணமாக அசைத்தால் எளிதில் உடைத்திருக்க முடியும்," என்று அவர் கூறுகிறார்.

வீடியோவை இயக்கு

பேராசிரியர் கோல்டன் கடல் பனியின் நுண் கட்டமைப்பை ஆய்வு செய்து அதன் வழியாக திரவம் எவ்வளவு எளிதில் பாயும் என்பதைக் கணக்கிடுகிறார். “கடல் பனி உப்புத்தன்மை கொண்டது. இது நன்னீர் பனிக்கட்டியிலிருந்து மிகவும் வித்தியாசமான உப்புநீரைச் சேர்ப்பதன் நுண்ணிய நுண்ணிய அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது,” என்று அவர் கூறுகிறார்.

கடல் பனியின் வழியாக திரவம் பாயும் வகையில் உப்புநீரில் உள்ள முக்கிய வெப்பநிலையை கணிக்க பேராசிரியர் கோல்டன் இடைநிலைக் குழுக்களுக்கு தலைமை தாங்கினார். "கடல் பனி வழியாக கடல் நீர் எவ்வாறு ஊடுருவுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது துருவ கடல் சூழலில் காலநிலை மாற்றம் எவ்வாறு விளையாடும் என்பதை விளக்குவதற்கான திறவுகோல்களில் ஒன்றாகும்" என்று அவர் விளக்குகிறார்.

இந்த "ஆன்-ஆஃப் சுவிட்சை" கண்டுபிடிப்பது, உப்புநீரில் வாழும் பாசி சமூகங்களுக்கு உணவளிக்கும் ஊட்டச்சத்துக்கள் எவ்வாறு நிரப்பப்படுகின்றன என்பது போன்ற செயல்முறைகளை விஞ்ஞானிகள் நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவியது.

பேராசிரியர் கோல்டன் ஆய்வுகள் கடல் பனியின் வழியாக எவ்வளவு எளிதில் திரவம் பாயும் என்பதைக் காட்டுகின்றன, இது உப்புநீரைச் சேர்ப்பதன் நுண்ணிய நுண்ணிய அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது (படம்). WF வாரங்கள் மற்றும் A. Assur, CRREL (US Army Cold Regions Research and Engineering Lab) அறிக்கை 269, 1969

கடல் பனியில் உள்ள உப்புநீரானது அதன் ரேடார் கையொப்பத்தையும் பாதிக்கிறது, இது காலநிலை மாதிரிகளை சரிபார்க்க பயன்படுத்தப்படும் பனி தடிமன் போன்ற அளவுருக்களின் செயற்கைக்கோள் அளவீடுகளை பாதிக்கிறது. இந்த மாதிரிகள் முக்கியமானவை, ஏனெனில் அவை நமது காலநிலையில் ஏற்படும் எதிர்கால மாற்றங்களை முன்னறிவிப்பதால் உலகத் தலைவர்கள் மற்றும் விஞ்ஞானிகளால் தணிப்பு உத்திகளைக் கொண்டு வர பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

குளிரில் இருந்து வருகிறது

பல்வேறு வகையான பனி ஒரு சவாலை அளிக்கிறது, ஆனால் ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஆசிரியர்கள் மற்றும் மாணவர்களிடையே உள்ள பன்முகத்தன்மை புதிய யோசனைகளுக்கான சரியான சூழலை உருவாக்குகிறது. அமெரிக்காவில், 2015 ஆம் ஆண்டில் கணிதம் மற்றும் கணினி அறிவியலில் முனைவர் பட்டங்களின் கால் பகுதி மட்டுமே பெண்களுக்கு வழங்கப்பட்டது, ஆனால் யூட்டா பல்கலைக்கழகம் போன்ற திட்டங்கள் அணுகல் இந்த திட்டம் திறமையான பெண் கணிதவியலாளர்களை வளர்ப்பதன் மூலம் அவர்களுக்கு வழிகாட்டுதல் மற்றும் ஆராய்ச்சி போன்ற வாய்ப்புகளைத் திறக்க உதவுகிறது. ஆர்க்டிக்கிற்கான பயணங்கள் மாணவர்களுக்கு ஒரு உயர்ந்த அனுபவத்தை வழங்குவது மட்டுமல்லாமல், காலநிலை விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியாளர்களுடன் இணைந்து அதிநவீன ஆராய்ச்சி மற்றும் தீர்வுகளில் கணிதவியலாளர்கள் ஈடுபடுவதை உறுதி செய்கிறது.

அவர்கள் பனிப்புயல்களை எதிர்த்துப் போராடாதபோது, ​​டாக்டர் ரைமர் மற்றும் பேராசிரியர் கோல்டன் ஆகியோர் கூட்டு, இடைநிலைத் திட்டங்களில் பணிபுரிகின்றனர் மற்றும் ACCESS திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாக பெண் இளங்கலை மாணவர்களுக்கு இணை வழிகாட்டியாக உள்ளனர். 2018 ஆம் ஆண்டில் காலநிலை மாற்றத்தை உள்ளடக்கிய கணிதக் கூறுகளைப் புதுப்பித்த பிறகு, பேராசிரியர் கோல்டன், முன்பை விட கணிதம் அல்லது ஆராய்ச்சிப் படிப்பில் சேர ஆர்வமுள்ள மாணவர்களின் எண்ணிக்கையை ஏறக்குறைய மூன்று மடங்காகக் கண்டார்.

பேராசிரியர் கோல்டனின் PhD மாணவர்களில் ஒருவரான Rebecca Hardenbrook கூறுகிறார்: "காலநிலை மாற்றம் போன்ற அழுத்தமான பிரச்சினைகளில் கவனம் செலுத்துவது நாம் விரும்பும் நபர்களை கணிதத்தில் ஈர்க்கிறது, இது அனைவரையும், ஆனால் குறிப்பாக, பெண்கள், நிறமுள்ளவர்கள், விசித்திரமான மனிதர்கள்; குறைவான பிரதிநிதித்துவ பின்னணியில் உள்ள எவரும்."

ஆதாரங்களைத் திரட்டுதல்

ஹார்டன்ப்ரூக் தனது முதல் ஆண்டு இளங்கலைப் படிப்பிற்கு முன்னதாகவே ACCESS திட்டத்தில் சேர்ந்தார், கோடைக் காலத்தை வானியற்பியல் ஆய்வகத்தில் கழித்தார், இது ஆராய்ச்சி செய்வதற்கான சாத்தியக்கூறுகளுக்கு அவரது கண்களைத் திறந்தது. "இது உண்மையில் வாழ்க்கையை மாற்றியது," என்று அவர் கூறுகிறார், ஏனெனில் அவர் இளங்கலைப் பட்டதாரியாக கடல் பனி மூலம் வெப்பப் போக்குவரத்தைப் படித்த பிறகு பேராசிரியர் கோல்டனுடன் கணிதத்தில் பிஎச்டியைத் தொடர முடிவு செய்தார்.

Rebecca Hardenbrook சால்ட் லேக் சிட்டியில் உள்ள யூட்டா பல்கலைக்கழகத்தில் மாணவர்களுக்கு கணிதம் கற்பிக்கிறார்.

அவர் இப்போது இளைய மாணவர்களை ACCESS திட்டத்தில் கற்பித்தல் உதவியாளராக ஊக்கப்படுத்துகிறார், மேலும் ஆர்க்டிக் கடல் பனியில் உள்ள நீர் குளங்களான உருகும் குளங்களை மாதிரியாக்குகிறார். இந்த குளங்கள் ஆர்க்டிக் கடல் பனிக்கட்டியின் நீண்ட கால உருகும் விகிதத்தை சூரிய கதிர்வீச்சை பிரதிபலிப்பதற்கு பதிலாக உறிஞ்சுவதன் மூலம் தீர்மானிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. அவை வளர்ந்து ஒன்றாக சேரும்போது, ​​அவை பின்ன வடிவவியலில் ஒரு மாற்றத்திற்கு உட்படுகின்றன, கணிதவியலாளர்களால் மாதிரியாகக் கொள்ளக்கூடிய முடிவில்லாத வடிவத்தை திறம்பட உருவாக்குகின்றன.

ஹார்டன்ப்ரூக், பேராசிரியர் கோல்டன் மற்றும் பல்கலைக்கழகத்தின் முந்தைய மாணவர்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சியாளர்களால் உருகும் குளங்கள் பற்றிய ஒரு தசாப்த காலப் பணியை உருவாக்கி, ஒரு நூற்றாண்டுக்கு முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட கிளாசிக்கல் ஐசிங் மாதிரியைத் தழுவி, பொருட்கள் எவ்வாறு காந்தத்தை பெறலாம் அல்லது இழக்கலாம் என்பதை விளக்குகிறது. குளம் வடிவியல். "கடல் பனிக்கட்டிக்கான மாதிரியை மிகவும் துல்லியமாக உருவாக்க நான் நம்புகிறேன், இதனால் உலகளாவிய காலநிலை மாதிரிகள் உருகும் குளங்களை நிவர்த்தி செய்வதற்கான மிகவும் துல்லியமான அணுகுமுறையை உருவாக்க முடியும், இது ஆர்க்டிக்கின் ஆல்பிடோவில் ஆச்சரியமான விளைவைக் கொண்டிருக்கிறது," என்று அவர் விளக்குகிறார்.

பெரிய படத்தை சேர்க்கிறது

அலைகள் மிதக்கும் பனிக்கட்டியை உடைக்கக்கூடிய, அடர்த்தியான உள் மையப் பகுதியிலிருந்து வெளிப்புற விளிம்புகள் வரை விரிந்திருக்கும் அலை அலையற்ற விளிம்பு கடல் பனி மண்டலத்தின் அகலத்தை எவ்வாறு வரையறுப்பது என்ற புதிரை கணிதவியலாளர்கள் ஏற்கனவே தீர்த்து வைத்துள்ளனர்.

வளிமண்டல விஞ்ஞானி மற்றும் உட்டா பல்கலைக்கழகத்தில் பேராசிரியர் கோல்டனின் சக ஊழியர்களில் ஒருவரான கோர்ட் ஸ்ட்ராங், ஒரு அசாதாரண மூலத்திலிருந்து உத்வேகம் பெற்றார்: எலியின் மூளையின் பெருமூளைப் புறணி. கொறித்துண்ணியின் சமதளம் நிறைந்த மூளையின் தடிமனை அளப்பது போலவே, விளிம்பு பனி மண்டலத்தின் அகலத்தையும் அளவிடுவதற்கு அதே கணித முறையைப் பயன்படுத்தலாம், இதுவும் நிறைய மாறுபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை அவர் உணர்ந்தார். இந்த எளிமைப்படுத்தப்பட்ட மாதிரியின் உதவியுடன், நமது காலநிலை வெப்பமடைந்ததால், விளிம்பு பனி மண்டலம் சுமார் 40% விரிவடைந்துள்ளது என்பதை குழுவால் நிரூபிக்க முடிந்தது.

யூட்டா பல்கலைக்கழகத்தின் அணுகல் திட்டம், அதன் நேரடி ஆராய்ச்சி உட்பட, கணிதம் ஒரு பெரிய படத்தின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும் ஒரு இடைநிலை சூழலில் மாணவர்களை மூழ்கடிக்கிறது. இது குறுக்கு மகரந்தச் சேர்க்கையை ஊக்குவிக்கிறது, இதில் அடிப்படை கணிதம் அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் போது, ​​அறிவியலின் வெளித்தோற்றத்தில் தொடர்பில்லாத பகுதிகளிலிருந்து வரும் முறைகள் மற்றும் யோசனைகளைப் பயன்படுத்தி சிக்கல்களைத் தீர்க்கப் பயன்படுத்தலாம்.

"உங்களுக்கு ஒரு அசாதாரண சூழ்நிலை ஏற்படும் போது, ​​ஒரு பிரச்சனையை தெளிவாக பார்த்து தீர்வுகளை கொண்டு வர உங்களுக்கு பல்வேறு வகையான மனங்கள் தேவை," என்கிறார் பேராசிரியர் கோல்டன்.

ஆர்க்டிக்கில் காணப்படும் கடல் பனியின் இழப்பு சில தசாப்தங்களாக நிகழ்ந்தது மற்றும் ஆபத்தான வேகத்தில் தொடர்கிறது.

"நமக்கு எல்லா நல்ல மூளைகளும், வெவ்வேறு சிந்தனை முறைகளும் தேவை, அவை விரைவாகத் தேவை" என்று அவர் கூறுகிறார்.

இந்தக் கட்டுரை உட்டா பல்கலைக்கழகம், தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை மற்றும் கடற்படை ஆராய்ச்சி அலுவலகம் ஆகியவற்றிற்காக எல்விஸ் பஹாட்டி ஓர்லெண்டோ, சர்வதேச அறிவியல் அறக்கட்டளை, ஸ்டாக்ஹோம் மற்றும் Dr Magdalena Stoeva, FIOMP, FIUPESM ஆகியவற்றால் மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்டது.