जल विज्ञान पृथ्वी और अन्य ग्रहों पर जल की गति, वितरण और गुणवत्ता का वैज्ञानिक अध्ययन है, जिसमें जल चक्र, जल संसाधन और पर्यावरणीय जलग्रहण स्थिरता शामिल है। एक जलविज्ञानी पानी के भौतिक गुणों, प्रकृति में उसके व्यवहार और समाज द्वारा उसके उपयोग और प्रभाव का अध्ययन करता है।
पानी एक अनूठा यौगिक है, जो सभी प्रकार के जीवन के लिए आवश्यक है। पृथ्वी की सतह का लगभग 71% हिस्सा पानी से ढका हुआ है, ज़्यादातर महासागरों और अन्य बड़े जल निकायों में। इस पानी का केवल 2.5% ही ताज़ा है, और बाकी खारा है। इस ताजे पानी का अधिकांश हिस्सा ग्लेशियरों और ध्रुवीय बर्फ की टोपियों में जम गया है या इतनी गहराई में है कि उसे किफायती कीमत पर निकाला नहीं जा सकता।
जल चक्र, जिसे हाइड्रोलॉजिकल चक्र के रूप में भी जाना जाता है, पृथ्वी की सतह पर, ऊपर और नीचे पानी की निरंतर गति का वर्णन करता है। यह चक्र दर्शाता है कि जल चक्र में विभिन्न स्थानों पर पानी तरल, वाष्प और बर्फ के बीच कैसे अवस्था बदलता है, जिसमें वाष्पीकरण, संघनन, वर्षा, घुसपैठ, अपवाह और भूमिगत प्रवाह जैसी प्रक्रियाएँ शामिल हैं।
वाष्पीकरण पानी के तरल से गैस रूप में बदलने की प्रक्रिया है। यह मुख्य रूप से महासागरों, नदियों, झीलों और मिट्टी में होता है। सूर्य की ऊर्जा पानी को गर्म करती है, जिससे अणु इतनी तेज़ी से आगे बढ़ते हैं कि वे वाष्प के रूप में हवा में निकल जाते हैं।
संघनन में, हवा में मौजूद जल वाष्प ठंडा होकर वापस तरल में बदल जाता है, जिससे बादल बनते हैं। यह प्रक्रिया वाष्पीकरण के विपरीत है।
वर्षा तब होती है जब इतना पानी संघनित हो जाता है कि हवा उसे और अधिक नहीं रोक पाती। बादलों से पानी बारिश, बर्फ, ओले या ओले के रूप में गिरता है।
वर्षा के बाद, कुछ पानी जमीन में रिस जाता है। घुसपैठ वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जमीन की सतह पर मौजूद पानी मिट्टी में प्रवेश करता है।
अपवाह जल का प्रवाह है, जो आमतौर पर वर्षा से भूमि की सतह से होकर धाराओं, नदियों, झीलों और अंततः महासागर की ओर बहता है। अपवाह कटाव का कारण बन सकता है और पोषक तत्वों, तलछट और प्रदूषकों को ले जा सकता है।
जो पानी रिसता है, उसका कुछ हिस्सा मिट्टी में ही रह जाता है और सतह के नीचे बहता है। यह पानी झरनों में फिर से आ सकता है या नदियों के आधार प्रवाह में योगदान दे सकता है।
मीठा पानी ग्लेशियरों, बर्फ की परतों, नदियों, झीलों, मिट्टी, जलभृतों और वायुमंडल में पाया जाता है। नवीकरणीय संसाधन होने के बावजूद, यह विभिन्न क्षेत्रों में असमान रूप से वितरित है, जिसके कारण कुछ क्षेत्रों में इसकी प्रचुरता है और अन्य में इसकी कमी है।
प्रभावी जल प्रबंधन में पर्यावरण की सुरक्षा करते हुए समाज की ज़रूरतों को पूरा करने के लिए जल संसाधनों की योजना बनाना, उनका विकास करना, उनका वितरण और अनुकूलन करना शामिल है। इसमें सिंचाई पद्धतियाँ, जल संरक्षण, प्रदूषण नियंत्रण और जल आपूर्ति और बाढ़ नियंत्रण के लिए बांध और जलाशय जैसे बुनियादी ढाँचे का निर्माण शामिल है।
कृषि, उद्योग और शहरीकरण जैसी मानवीय गतिविधियाँ पानी के प्राकृतिक प्रवाह को बदल देती हैं, जिससे इसका वितरण, गुणवत्ता और उपलब्धता प्रभावित होती है। प्रदूषण जल स्रोतों को दूषित कर सकता है, जिससे वे असुरक्षित या अनुपयोगी हो सकते हैं। वनों की कटाई और शहरीकरण अपवाह को बढ़ाता है, जिससे घुसपैठ और भूजल पुनर्भरण कम हो जाता है, जिससे संभावित रूप से कटाव और पानी की गुणवत्ता में कमी आती है।
पृथ्वी के जल संसाधनों को समझने और प्रबंधित करने में जल विज्ञान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पानी की गति, वितरण और गुणवत्ता का अध्ययन करके, मानवता अपने भविष्य के लिए बेहतर तैयारी कर सकती है, जिससे सभी प्रकार के जीवन के लिए स्थायी जल आपूर्ति सुनिश्चित हो सके। जल विज्ञान को समझना और पानी को नियंत्रित करने वाले सिद्धांतों का सम्मान करना इस अपरिहार्य संसाधन को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के लिए मौलिक है।
