ถูกบีบโดยแรงโน้มถ่วง: กระแสน้ำส่งผลต่อน้ำใต้ดินใต้ฝ่าเท้าของเราอย่างไร

เมื่อกลับจากการเล่นน้ำทะเล บางครั้งดูเหมือนว่าผ้าเช็ดตัวของคุณขยับ แน่นอนว่าเป็นเพียงว่าสายน้ำเปลี่ยนไป การขึ้นลงตามธรรมชาติของมหาสมุทรที่ชายหาดเป็นการสาธิตที่ยอดเยี่ยมของแรงโน้มถ่วงที่กระทำโดยดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ แม้ว่าแรงน้ำขึ้นน้ำลงจะมีน้อย แต่ก็แรงพอที่จะดึงอย่างสม่ำเสมอในมหาสมุทร ทำให้น้ำขึ้นและลงในปริมาณมหาศาล สิ่งที่คุณอาจไม่รู้ก็คือแรงน้ำขึ้นน้ำลงจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ยังมีอิทธิพลต่ออากาศที่เราหายใจและพื้นแข็งที่เรายืนอยู่ 

ผลกระทบเหล่านี้เรียกว่าชั้นบรรยากาศและกระแสน้ำโลก

แม้ว่าเรามักจะไม่สังเกตเห็นโลกและกระแสน้ำในชั้นบรรยากาศ แต่สิ่งเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อทั้งผืนดินและทรัพยากรน้ำจืดที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่อยู่ใต้ฝ่าเท้าของเรา ซึ่งก็คือน้ำใต้ดิน สิ่งนี้ครอบครองรูพรุนที่มีอยู่ในวัสดุทางธรณีวิทยาเช่นทรายหรือดิน เหมือนกับน้ำในฟองน้ำในครัว

เราได้พัฒนาวิธีการที่รวมอิทธิพลของกระแสน้ำเพื่อตรวจสอบทรัพยากรน้ำใต้ดินอันมีค่าของเราโดยไม่จำเป็นต้องสูบน้ำ เจาะ หรือคว้าน มีการประเมินว่าน้ำใต้ดินคิดเป็น 99% ของน้ำจืดที่ใช้งานได้บนโลก หากน้ำใต้ดินทั้งหมดของโลกถูกดึงออกมาและรวมกันทั่ว พื้นผิวโลก ก็จะเพียงพอที่จะสร้างทะเลสาบลึก 180 เมตร

แม้ว่าสิ่งนี้จะดูเหมือนมีน้ำมาก แต่สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าไม่ใช่น้ำใต้ดินทั้งหมดที่มีให้ใช้งาน ในความเป็นจริง น้ำใต้ดินถูกขุดในระดับโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่แห้งแล้งของโลก ซึ่งน้ำใต้ดินสนับสนุนกิจกรรมของมนุษย์ในช่วงเวลาที่เกิดภัยแล้ง

การสกัดน้ำใต้ดินอาจทำให้ระดับพื้นผิวดินลดลง (เรียกว่า “การทรุดตัว”) โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากน้ำใต้ดินถูกดึงออกจากโซนใต้ดินที่มีดินเหนียวอ่อน นี่เป็นปัญหาระดับ โลกที่สำคัญ โดยเฉพาะในพื้นที่ชายฝั่ง เนื่องจากการขยายตัวของเมืองและความต้องการน้ำที่เกี่ยวข้อง อีกทางหนึ่ง ระยะเวลาที่เปียกชื้นเป็นเวลานานและปริมาณน้ำฝนที่มากเกินไปอาจทำให้น้ำใต้ดินสูงขึ้นและทำให้เกิดน้ำท่วมได้

ผลกระทบของกระแสน้ำต่อน้ำใต้ดิน น้ำใต้ดินที่ลึกลงไปซึ่งฝังอยู่ใต้ชั้นของตะกอนประเภทต่างๆ นั้นอยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างมาก (ในศัพท์เฉพาะของน้ำใต้ดินเรียกว่า ” กักขัง “) การเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงจากกระแสน้ำโลกจะบีบตะกอนและทำให้ความดันของน้ำในรูขุมขนเปลี่ยนไป

กระแสน้ำในชั้นบรรยากาศเพิ่มน้ำหนักที่อยู่เหนือน้ำใต้ดินและทำให้เกิด

การเปลี่ยนแปลงในความเครียดที่ส่งผลให้เกิดการบีบตัวลง น้ำใต้ดินที่ระดับความลึกนั้นตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความเครียดเหล่านี้ ซึ่งสามารถวัดได้จากความผันผวนของระดับน้ำเล็กน้อยภายในหลุมเจาะน้ำใต้ดิน

เราได้พัฒนาวิธีการใหม่ที่ใช้ประโยชน์จากอิทธิพลของกระแสน้ำเหล่านี้ในการคำนวณคุณสมบัติใต้พื้นผิวที่สำคัญ ตัวอย่างเช่น สิ่งนี้สามารถทำนายได้ว่าแรงดันจะลดลงอย่างไรเมื่อสูบน้ำใต้ดิน และพื้นผิวดินจะจมลงมากน้อยเพียงใดเนื่องจากวัสดุใต้ผิวดินหดตัว (เช่นเดียวกับการบีบฟองน้ำในครัว)

วิธีการโดยทั่วไปช่วยให้สามารถคำนวณคุณสมบัติใต้ผิวดินที่บีบอัดได้อย่างแม่นยำจากการตอบสนองของน้ำใต้ดินต่อโลกและกระแสน้ำในชั้นบรรยากาศ

การพัฒนานี้มีความสำคัญเนื่องจากจะช่วยให้สามารถวิเคราะห์อ่างเก็บน้ำใต้ผิวดิน (เรียกว่าชั้นหินอุ้มน้ำ) โดยปราศจากความเครียดที่เกิดจากมนุษย์ เช่น การสูบน้ำหรือการเก็บตัวอย่างทางกายภาพของวัสดุผ่านการเจาะหรือเจาะนอกเหนือไปจากการสร้างหลุมเจาะ

สิ่งที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์นี้คือระยะเวลาประมาณ 16 วันของการวัดระดับน้ำใต้ดินและความดันบรรยากาศอย่างต่อเนื่องทุกชั่วโมง

ระดับน้ำใต้ดินได้รับการบันทึกเป็นประจำโดยเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมตรวจสอบน้ำทั่วโลกและในออสเตรเลียโดยได้รับทุนสนับสนุนจากโครงการNCRIS สำหรับน้ำบาดาล ของรัฐบาลกลาง ความกดอากาศเป็นพารามิเตอร์มาตรฐานที่วัดโดยสถานีตรวจ อากาศเช่น ดำเนินการโดยสำนักอุตุนิยมวิทยา

ผลกระทบของแรงน้ำขึ้นน้ำลงต่อน้ำใต้ดินอาจไม่ค่อยชัดเจนสำหรับเราเท่าผลกระทบต่อมหาสมุทร แต่ก็สำคัญพอๆ กัน วิธีการใหม่ของเราในการทำความเข้าใจอิทธิพลของกระแสน้ำที่มีต่อน้ำใต้ดินช่วยลดความพยายามอย่างมากในการทำนายการตอบสนองต่อการสูบน้ำใต้ดินและศักยภาพของการทรุดตัวของแผ่นดิน

เทคนิคนี้สามารถใช้ประโยชน์จากหลุมเจาะที่มีอยู่ได้เรื่อย ๆและสามารถนำไปใช้กับการเก็บถาวรระดับน้ำใต้ดินทั่วโลกเพื่อแจ้งการพัฒนาทรัพยากรน้ำใต้ดินที่ยั่งยืนมากขึ้นในอนาคต

สับสนได้ง่ายเกี่ยวกับวิธีรักษาแมงกะพรุนต่อย ควรใช้โซดาไบคาร์บอเนตผสมผงปู่หรือน้ำส้มสายชูหยดหนึ่งหยดจะดีกว่าหรือไม่? การใช้น้ำแข็งประคบ อาบน้ำอุ่น หรือขอให้ใครสักคนช่วยปัสสาวะที่ขาของคุณดีที่สุดหรือไม่?

แม้แต่ผู้เชี่ยวชาญก็ไม่เห็นด้วยกับการปฐมพยาบาลที่ถูกต้อง และคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการรักษาเหล็กในนั้นอาจดูสับสน เนื่องจากแมงกะพรุนแต่ละชนิดในส่วนต่างๆ ของออสเตรเลีย

ตัวอย่างเช่น การปฐมพยาบาลจะแตกต่างกันระหว่างน่านน้ำเขตอบอุ่นและเขตอบอุ่น (ทางเหนือและทางใต้ของบันดาเบิร์กในรัฐควีนส์แลนด์) ตามที่เน้นไว้เมื่อต้นสัปดาห์นี้

แต่เราไม่เพียงต้องพิจารณาถึงชนิดของแมงกะพรุนและสถานที่ในออสเตรเลียที่ผู้คนถูกต่อยเท่านั้น เรายังจำเป็นต้องพิจารณาด้วยว่าการรักษานั้นได้ผลหรือไม่ (ได้ผลดี) ปลอดภัยหรือไม่

Credit : สล็อตแตกง่าย