ભારતમાં ચોમાસાની પૅટર્ન કઈ રીતે બદલાઈ ગઈ અને એના લીધે વરસાદ કેટલો ઘટી જશે?

જગતના બે તૃતિયાંશ મનુષ્યો પૃથ્વીના એવા પ્રદેશોમાં વસ્યા છે, જ્યાં મુખ્ય આધાર ચોમાસું હોય છે. પરંતુ દાયકાઓથી અહીં વરસાદ ઓછો પડી રહ્યો છે.

સમગ્ર એશિયામાં માર્ચ, એપ્રિલ અને મે 2020માં કોવિડને કારણે લૉકડાઉન લાગેલું હતું ત્યારે ભારતીય વિજ્ઞાનીઓએ દેશના ઘણા ભાગમાં આકાશી વાતાવરણમાં બહુ ચોંકાવનારો ફેરફાર જોયો હતો.

આ ફેરફારો થોડા જ વખતમાં સમગ્ર રીતે હવામાનની સિસ્ટમ તરીકે દેખાયા અને મોટા ભાગના એશિયાના ચોમાસા પર અસર કરવા લાગ્યા.

લૉકડાઉનને કારણે પ્રવૃત્તિઓ થંભી ગઈ તેની અણધારી અસર હવામાન પર પડી અને ચોમાસાની રીતમાં ફેર પડી ગયો. રસ્તા પર વાહનવ્યવહાર થંભી ગયો હતો અને કારખાનાના ધુમાડા પણ શમી ગયા હતા, તેના કારણે ઉત્સર્જન બહુ જ ઘટી ગયું અને વાતાવરણમાં ઍરોસોલનું પ્રમાણ પણ ઘટી ગયું.

આ ઍરોસોલ એટલે એકદમ નાના છાંટા જેવા રજકણ, જેમાં (પીએમ10થી પીએમ 2.5 સુધીના) અત્યંત સુક્ષ્મ રજકણો હોય છે. આ રજકણો મનુષ્યને હાનિકર્તા હોય છે. ઍરોસોલમાં બળતા કોલસાના કારણે પેદા થતો સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ હોય છે. આ ઉપરાંત ભારતમાં ખેતરોમાં પરાળ બાળી દેવામાં આવે છે અને ચૂલાથી રસોઈ કરાય છે તેના કારણે પેદા થતી રાખ પણ હોય છે.

લાંબા સમયથી આપણે જાણીએ છીએ કે ઍએરોસોલને કારણે શું નુકસાન થઈ શકે.

વેક્યૂમ ક્લિનર રજ ખેંચી લે તે રીતે શ્વાસને કારણે ઍરોસોલ ખેંચાઈને અંદર જાય છે અને ફેંફસાંને તથા રક્તવાહિનીઓને નુકસાન પહોંચાડે છે. પરંતુ 2020માં પ્રથમ વાર વિજ્ઞાનીઓને તક મળી કે વાતાવરણમાં ઍરોસોલ ઓછા થઈ જાય તો શું થાય. સાથે જ ભારત અને પૂર્વ એશિયામાં ઉનાળામાં આવતા વરસાદને કેવી રીતે અસર થાય તેનો અભ્યાસ કરવાની વ્યાપક તક પણ મળી હતી.

ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટ્રોપિકલ મિટિયોરોલૉજી ખાતે છેલ્લાં 25 વર્ષથી ચોમાસાની પૅટર્નનો અભ્યાસ કરનારા સુવર્ણ ફડણવીસ કહે છે, "લૉકડાઉન દરમિયાન મનુષ્યોની પ્રવૃત્તિઓ ઓછી થઈ તેના કારણે ભારતના વાતાવરણમાં 30% જેટલો ઘટાડો ઍરોસોલમાં જોવા મળ્યો હતો."

આ અસરો દેખાય તેવી હતી અને સમાચારોમાં પણ તે ચમકી હતી: ખાસ કરીને ઉત્તર પ્રદેશના સહરાનપુર શહેરના લોકોને 30 વર્ષ પછી દૂર આવેલા હિમાલયના પહાડો નરી આંખે દેખાવા લાગ્યા તેની તસવીરો પ્રગટ થઈ હતી.

ચોમાસા માટે આ જ ઍરોસોલ એક લેયર તૈયાર કરે છે અને તેના કારણે સૂર્યનાં કિરણો રિફ્લેક્ટ થાય છે. ઉત્તર ભારતમાં પાતળું એરોસોલનું પડ તૈયાર થયું તેના કારણે ધરતી સુધી કિરણો પહોંચ્યાં અને ધરતી વધારે ગરમ થઈ હતી, એમ ફડણવીસ કહે છે.

ઍરોસોલનો વરસાદ સાથે સંબંધ

ચોમાસું તાપમાનમાં થતા ફેરફાર પ્રમાણે કામ કરે છે, ગરમ થયેલી ધરતી અને પ્રમાણમાં ઠંડી એવી દરિયાની સપાટીને કારણે મોસમી પવનો ફૂંકાય છે. ઊંચા દબાણથી નીચા દબાણ તરફ હવા ફરે અને તે રીતે દરિયા પરથી મોસમી પવનો ધરતી તરફ જાય. ઍરોસોલનું પડ ના હોય અને ધરતી વધારે ગરમ થાય ત્યારે વધારે ઝડપથી મોસમી પવનો વાય અને વધારે જોરદાર વરસાદ પડે.

આ વખતે લૉકડાઉનથી ઍરોસોલનું પડ પાતળું થયું તેના કારણે વિજ્ઞાનીઓને આવું જ થતું જોવા મળ્યું હતું.

ફડણવીસ કહે છે, "અમે જોયું કે આના કારણે વાર્ષિક વરસાદમાં 5-15% જેટલો વધારો થયો, લગભગ રોજના 3 એમએમ જેટલો વધારે."

કેટલો વરસાદ વધારે પડ્યો તે સમજવા માટે વિચારો કે રોજ હળવો વરસાદ પડતો હોય તે એક કલાક વધારે સુધી પડ્યો હતો.

ભારતના નાપણિયા વિસ્તારમાં કે જ્યાં વરસાદ પર જ ખેતી, અનાજ, આરોગ્યનો આધાર હોય ત્યાં આટલો થોડો વરસાદ વધારે પડે તો પણ મહત્ત્વનો ગણાય એમ તેમનું કહેવું છે.

ચોમાસામાં આવો ફેરફાર માત્ર ભારતમાં થયો એવું નહોતું. સમગ્ર રીતે એશિયાના હવામાનમાં પણ તેનો ફરક દેખાયો અને પૂર્વ એશિયાના મોટા વિસ્તારમાં ઍરોસોલનું પડ પાતળું થયું અને તેની અસર ચીન, કોરિયા અને જાપાન સુધી દેખાઈ હતી.

ચીનની જિઆન યુનિવર્સિટીની ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફૉર એન્વીરનમેન્ટ એન્ડ ક્લાઇમેટ રિસર્ચના ઍસોસિએટ પ્રોફેસર ચાઓ હેએ બીબીસીને ઇમેલથી જણાવ્યું કે, "અમારા સંશોધનમાં જોવા મળ્યું કે અચાનક ઍરોસોલ ઓછો થઈ ગયો તેના કારણે પૂર્વ એશિયામાં વરસાદ વધારે પડ્યો હતો."

2020 અને 2021ના ઉનાળામાં નિરિક્ષણ અને મૉડેલિંગ આધારે આ સાબિત થયું હતું.

તેઓ ઉમેરે છે, "અગાઉના અભ્યાસોથી સાબિત થયું છે કે કોવિડ-19 વખતે ઉત્સર્જન ઘટ્યું તે એટલું મજબૂત નહોતું કે વૈશ્વિક તાપમાનને ઘટાડે. અમે સહમત છીએ કે કોવિડ-19ને કારણે વૈશ્વિક રીતે ક્લાઇમેટને બહુ અસર નથી થઈ, પરંતુ પ્રાદેશિક રીતે તેની અસરો થઈ તેની અવગણના થઈ હોય તેવું લાગે છે - ખાસ કરીને પૂર્વ એશિયા તેનું કેન્દ્ર હતું."

યુકેસ્થિત ચોમાસાનો અભ્યાસ કરનારા વિજ્ઞાની ઍન્ડ્રૂ ટર્નર કહે છે કે ભારત અને ચીન છેલ્લા થોડા દાયકામાં ઝડપથી વિકાસમાં આગળ વધ્યા છે અને તેનાથી આ બે દેશોમાં બહુ મોટા પ્રમાણમાં ઍરોસોલ જમા થવા લાગ્યું હતું.

આ રીતે ઍરોસોલ વધ્યો તેના કારણે આ પ્રદેશોમાં છેલ્લાં થોડાં વર્ષોમાં વરસાદ ઓછો થયો હતો. ઇન્ટર-ગવર્નમેન્ટલ પેનલ ઓન ક્લાઇમેટ ચેન્જના ઑગસ્ટ 2021ના અહેવાલમાં તેઓ મુખ્ય લેખક છે.

મહાસાગરની ગરમીનો વરસાદ સાથે સંબંધ

ભારતીય સંશોધકોએ 1901-2011 દરમિયાનના નૈઋત્યના ચોમાસાના આંકડાને પણ ચકાસ્યા અને જોયું કે વરસોવરસ વરસાદ ઓછો થતો રહ્યો હતો. કેટલાક સંશોધકો માને છે કે વરસાદ ઓછું થવાનાં બીજાં પણ કારણો રહેલા છે - જેમાં એક કારણ ઝડપથી ગરમ થઈ રહેલી દરિયાઈ સપાટી પણ છે.

ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટ્રોપિકલ મિટિયોરોલૉજીના પૂણે ખાતેના ક્લાઇમેટ વિજ્ઞાની રોક્સી મેથ્યૂ કોલ કહે છે, "અમારું સંશોધન જણાવે છે કે દુનિયામાં હિન્દ મહાસાગર સૌથી ઝડપથી ગરમ થયો છે."

ભારતમાં હીટ વૅવનો અભ્યાસ કરનારા કોલ કહે છે, "1950ના દાયકાથી દરિયાની સપાટીમાં 1.4 ડિગ્રી સેલ્સિયસનો વધારો જોવા મળ્યો છે. ખાસ કરીને પશ્ચિમમાં અરબી સમુદ્રમાં સપાટી વધારે ગરમ થઈ છે. આ જ સમયગાળામાં વૈશ્વિક સપાટી સરેરાશ 0.7 ડિગ્રી સેલ્સિયસ ગરમ થઈ છે તેના કરતાં આ પ્રમાણ વધારે છે."

દરિયાની ગરમ થઈ રહેલી સપાટીને કારણે મોસમી પવનો નબળા પડે છે અને ચોમાસા માટે જવાબદાર ધરતી પરના તથા સમુદ્રના તાપમાનમાં જે ફરક હોય તે પણ ઓછો થાય છે. તેઓ કહે છે, "આના કારણે પણ ચોમાસું નબળું પડી રહ્યું છે."

આ પરિબળોને કારણે પણ વરસાદ પર અસર થાય, પરંતુ ટર્નર જેવા સંશોધકો માને છે કે ઍરોસોલને કારણે વધારે અસર થઈ છે. લાંબા ગાળે તાપમાન વધશે તો તેના કારણે ચોમાસા પર ઊલટાની અવળી અસર થશે.

કાર્બન ડાયોક્સાઈડનો વરસાદ સાથે સંબંધ

લાખો વર્ષના ચોમાસાના ઐતિહાસિક આંકડાઓને તપાસવામાં આવે તો ખ્યાલ આવે છે કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું પ્રમાણ વધી જાય ત્યારે વરસાદ પણ વધી જાય છે. વધારે CO2 હોય ત્યારે ધરતી વધારે ઝડપથી ગરમ થાય છે અને ઉષ્ણ વાતાવરણમાં વધારે બાફ પેદા થાય છે - જે વધારે વરસાદ લાવી શકે છે.

1950ના દાયકાથી દુનિયાના કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જનમાં ઝડપથી વધારો થયો છે. દુનિયાનાં સૌથી ગરમ 10 વર્ષો 2005 પછી જ નોંધાયાં છે. ટર્નર કહે છે કે CO2 વધવા સાથે એક તબક્કે વરસાદ પણ વધશે અને અગાઉની જેમ જ જોરદાર રીતે પડવા લાગશે અથવા અગાઉ કરતાંય વધારે વરસશે.

લાંબા ગાળે ચોમાસા પર CO2ની જ વધારે અસર થશે. ટર્નર કહે છે, "ઍરોસોલ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં ફરક એ છે કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાતાવરણમાં વધારે સારી રીતે ભળી જાય છે. અમે તેમને સારી રીતે મિશ્રિત ગ્રીનહાઉસ ગૅસ કહીએ છીએ, જ્યારે ઍરોસોલનું પડ જ્યાં પેદા થયું હોય તે પ્રદેશમાં જ રહે છે."

શાંઘાઈની ફૂડન યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર વેન ઝાઉ કહે છે તે પ્રમાણે બીજો ફરક એ કે ઍરોસોલ થોડો સમય માટે જ હોય છે, જ્યારે ગ્રીનહાઉસ ગૅસ લાંબો સમય વાતાવરણમાં રહે છે. કોવિડને કારણે પૂર્વ એશિયાના ચોમાસામાં શું અસર થઈ તેના અભ્યાસમાં ઝાઉ સહલેખક તરીકે છે. તેઓ કહે છે કે કોવિડ લૉકડાઉન વખતે દેખાયું તે રીતે ઍરોસોલની અસરમાં બહુ ઝડપથી ફેરફાર થઈ શકે છે.

ઍરોસોલ અને કાર્બના ડાયોક્સાઇડ બંનેનું પ્રમાણે વધી જાય તો શું થાય? ટર્નર કહે છે કે ત્યારે આપણે ટિપિંગ પોઈન્ટ પર પહોંચી જઈશું.

ટર્નર કહે છે, "એક તબક્કે ચોમાસા પર કાર્બન ડાયોક્સાઇડની અસર મુખ્ય બની જશે. અમારી તપાસમાં જણાયું છે કે ઍરોસોલ જમા થવાથી ભારતના ચોમાસા પર 1950ના દાયકાથી અસર દેખાવા લાગી છે. ભવિષ્યમાં વધારે CO2 ઉત્સર્જન સાથે (દાખલા તરીકે સન 2100)માં ચોમાસુ બહુ જોરદાર હશે."

ટિપિંગ પોઇન્ટ ક્યારે આવશે?

જોકે એવો ટિપિંગ પોઇન્ટ ક્યારે આવશે તે કહેવું મુશ્કેલ છે એમ તેમનું કહેવું છે.

એવું થશે ત્યારે હવામાન વધારે આકરું બનશે અને વધારે વાવાઝોડાં અને પૂર પણ આવશે.

ટર્નર કહે છે, "IPCCના છઠ્ઠા અહેવાલમાં એક વાત એ બહાર આવી છે કે તમે જેટલું વૈશ્વિક તાપમાન વધારશો એટલી વધારે તીવ્ર અસરો હશે. દર એક ડિગ્રી તાપમાન વધશે, હીટ વૅવ વધારે ગરમ હશે ત્યારે વધારે ભારે વરસાદ આવશે. તેના કારણે પહાડી વિસ્તારોમાં ધોવાણ થશે અને ખેતરો પર પાણી ફરી વળે અને પાકને નુકસાન થાય તેવું પણ બને."

ભવિષ્યમાં આના કારણે એશિયાના પ્રદેશો વધારે જોખમમાં આવી જશે.

હવામાનમાં ઍરોસોલની અસર છે તેને સહેલાઈથી ઘટાડી શકાય છે, (કમસે કમ થિયરીમાં, જો સરકાર ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જન ઘટાડે અને વાયુપ્રદૂષણ ઓછું કરાવે તો), પરંતુ વાતાવરણમાં CO2નું ઉત્સર્જન રોકવું વધારે અઘરું છે. ઝાઉ કહે છે તે પ્રમાણે આકરા અને અણધાર્યા હવામાન માટે તૈયાર રહેવું જરૂરી બનવા લાગ્યું છે.

તમે અમને ફેસબુક, ઇન્સ્ટાગ્રામ, યૂટ્યૂબ અને ટ્વિટર પર ફોલો કરી શકો છો