स्वच्छ हवा, प्रशांत महासागरावरचे अधिक जोरदार वारे

उष्ण कटिबंधातील प्रशांत महासागर हवामानाची वर्षागणिक लय बऱ्याच प्रमाणात ठरवतो. त्याचे व्यापारी वारे आणि वॉकर अभिसरण (Walker circulation) — उबदार पश्चिम प्रशांतावर वर चढणारा आणि पूर्वेकडे खाली उतरणारा हवेचा एक प्रचंड फेरा — उष्ण कटिबंधातील पाऊस कुठे पडेल हे ठरवतात. या महासागर–वातावरण यंत्रणेतूनच एल निनो जन्माला येतो, जो प्रत्येक वस्ती असलेल्या खंडावर पाऊस आणि तापमान बदलतो.

त्यामुळे प्रशांत महासागराची सरासरी स्थिती बदलणारी कोणतीही गोष्ट दूरवरच्या हवामान-धोक्यांतही बदल घडवू शकते. असाच एक बदल येऊ घातला आहे: देश हवेच्या गुणवत्तेवर काम करत असताना, एरोसोल — सूक्ष्म प्रदूषक कण — आणि जमिनीलगतचा ओझोन तयार करणाऱ्या वायूंचे उत्सर्जन झपाट्याने घटेल असा अंदाज आहे, सर्वाधिक आशियात. याचा प्रशांताच्या अभिसरणावर काय परिणाम होतो हा वादाचा विषय राहिला आहे: काही अभ्यासांनी सुचवले की एरोसोल हटवल्याने ते कमकुवत होईल, तर इतरांना सरासरीने कोणताही बदल आढळला नाही. एकानेही एल निनोकडे पाहिले नाही.

बारा मॉडेल, दोन भविष्ये

सेंट अँड्र्यूज विद्यापीठातील नॅशनल सेंटर फॉर ॲटमॉस्फेरिक सायन्सच्या Ioana Colfescu आणि सेंट अँड्र्यूज, एडिनबरा व बोलोन्या येथील सहकाऱ्यांनी याच प्रश्नासाठी आखलेले प्रयोग वापरले. दोन्हींमध्ये हरितगृह वायू एकाच मार्गाने वाढत राहतात. एकात हवेचे प्रदूषण जास्त राहते; दुसऱ्यात हवेच्या गुणवत्तेवरील कडक नियंत्रणे ते कमी करतात. हा फरक स्वच्छ हवेचा परिणाम वेगळा काढतो.

त्यांनी 12 पृथ्वी-प्रणाली मॉडेलचे विश्लेषण केले, प्रत्येक सांख्यिकीय चाचणीत प्रत्येक मॉडेल एकदाच मोजले.

2040 नंतर अधिक जोरदार व्यापारी वारे

2036–2054 पर्यंत, स्वच्छ हवा विषुववृत्तीय प्रशांतावरील व्यापारी वाऱ्यांना बळकट करते:

• पश्चिम प्रशांतावर वाऱ्याचा रेटा सुमारे 4% ने वाढतो, 12 पैकी 11 मॉडेलमध्ये;
• वॉकर अभिसरणाला चालना देणारा दाबातील फरक अधिक तीव्र होतो, पुन्हा 12 पैकी 11 मध्ये;
• महासागराच्या पृष्ठभागाचा आणि थर्मोक्लाइनचा (thermocline) — पृष्ठभागावरील उबदार पाणी आणि खोलवरचे थंड पाणी यांच्यातील सीमा, इथे पाणी 20 °C असलेल्या खोलीवरून मागोवा घेतलेली — उतार महासागराची माहिती देणाऱ्या प्रत्येक मॉडेलमध्ये अधिक तीव्र होतो: अधिक बळकट व्यापारी वारे पश्चिमेकडे अधिक उबदार पाणी रचून ठेवतात.

2035 पूर्वी, यापैकी काहीही नैसर्गिक चढउतारांपेक्षा वेगळे दिसत नाही; संकेत केवळ 2040 च्या दशकात गोंगाटाच्या वर येतो. तो ऋतुनिहायही आहे, मे ते डिसेंबर दरम्यान सर्वाधिक तीव्र.

प्रमाण महत्त्वाचे आहे. कपात न केल्यास, हीच मॉडेल शतकाच्या मध्यापर्यंत पश्चिम प्रशांतावरील व्यापारी वारे कमकुवत होतील असा अंदाज देतात. स्वच्छ हवा त्या कमकुवतपणापैकी सुमारे निम्मा ते दोन-तृतीयांश भाग रद्द करते — अनिश्चितता तर पूर्ण भरपाईचीही शक्यता नाकारत नाही.

हिंदी महासागराचा दुवा

त्यांपैकी तीन मॉडेल समुद्राचे तापमान स्थिर ठेवून चालवली, तर एरोसोलमुक्त झालेल्या आकाशातून आशियाच्या पृष्ठभागावर अधिक सूर्यप्रकाश पोहोचत असूनही परिणाम नाहीसा होतो. म्हणजे महासागर या साखळीचा भाग असलाच पाहिजे.

लेखक ज्या सुगाव्याकडे बोट दाखवतात तो असा: कपातीच्या परिस्थितीत, हिंदी महासागर उष्ण कटिबंधातील प्रशांतापेक्षा 0.045 °C अधिक तापतो, बहुतांश ऑगस्ट ते डिसेंबर दरम्यान — नेमके तेव्हाच जेव्हा व्यापारी वारे सर्वाधिक बळकट होतात. आधीच्या संशोधनाने दाखवले होते की प्रशांतापेक्षा उबदार असलेला हिंदी महासागर पश्चिम प्रशांतावर पूर्वेकडून वाहणारे वारे — व्यापारी वाऱ्यांप्रमाणेच — निर्माण करतो. एका वेळी एकाच प्रदेशातून एरोसोल हटवणारे प्रयोगही याला दुजोरा देतात: आफ्रिका आणि मध्य-पूर्वेवरील एरोसोल कमी केल्याने हिंदी महासागर प्रशांताच्या तुलनेत तापतो आणि व्यापारी वारे बळकट होतात; पूर्व आशियावर ते कमी केल्याने तो किंचित थंड होतो आणि तसे होत नाही.

लेखक सावध राहतात. प्रत्येक मॉडेलमध्ये हा दुवा एल निनोपासून वेगळा काढणे कठीण आहे, आणि ते लिहितात की हिंदी महासागराचे तापणे हा प्रतिसाद घडवते हे त्यांनी सिद्ध केलेले नाही.

एल निनो स्थिर, भोवताल नाही

एल निनोची तीव्रता — मध्य विषुववृत्तीय प्रशांतातील समुद्र-पृष्ठ तापमानाच्या चढउतारांचा नेहमीचा आकार — −0.014 °C ने बदलते, सांख्यिकीयदृष्ट्या शून्य: कोणताही खरा बदल त्याच्या आयामाच्या सुमारे एक-दशांशापेक्षा लहान आहे. हीच चाचणी हरितगृह वायूंमुळे होणारा मोठा बदल मात्र ओळखते, म्हणजे ती आंधळी नाही. स्वच्छ हवेची सिम्युलेशन कधीही न पाहता प्रशिक्षित केलेले एल निनोचे एक AI अनुकरण-मॉडेल (emulator) त्यांचा चांगला अंदाज देते, आणि तेही कोणताही बदल नसल्याचेच भाकीत करते. का? या मॉडेलमध्ये एल निनो हे एक अवमंदित आंदोलन (damped oscillation) आहे — जे स्वतःहून विरून जाईल — आणि हवामानातील गोंगाटच त्याला चालू ठेवतो; आणि व्यापारी वाऱ्यांमधील 4% बदल त्याला बदलण्यासाठी फारच लहान आहे.

एल निनो दूरच्या प्रदेशांवर ज्या प्रकारे परिणाम करतो, त्यातही कोणताही ओळखता येण्याजोगा बदल दिसत नाही. तरीही एल निनोचे परिणाम बदलतात, कारण तो ज्या हवामानावर कार्य करतो तेच बदलते. कपातीच्या परिस्थितीत, भारत, सागरी खंड (Maritime Continent), पूर्व आफ्रिका आणि अमेरिकेच्या दक्षिण भागावर पार्श्वभूमीचे तापमान 0.12 ते 0.29 °C ने वाढते. ईशान्य ब्राझीलवर, एल निनोचा एखादा ऋतू कपात नसलेल्या भविष्यातील तापमानांच्या सर्वांत उष्ण एक-तृतीयांश भागात येण्याची शक्यता 0.75 वरून 0.96 पर्यंत वाढते. भारत आणि दक्षिण आफ्रिकेतील पावसातील बदल केवळ सूचक आहेत.

लेखकांचा व्यावहारिक संदेश: पार्श्वभूमीचे हवामान स्थिर धरणारे अंदाज आणि परिणाम-अभ्यास या प्रदेशांमध्ये एल निनोसोबत येणाऱ्या उष्णतेचा चुकीचा अंदाज बांधतील. त्यांची सावधगिरीची सूचना: स्वच्छ हवेच्या परिस्थितीसाठी केवळ 8 किंवा 9 मॉडेलनी महासागराची माहिती दिली, आणि आयामाच्या एक-दशांशापेक्षा लहान असा एल निनोमधील बदल त्यांच्या चाचणीतून निसटून जाईल.