زمین کے بلند ترین بادل نیچے آ رہے ہیں

گرمیوں کی راتوں میں، غروبِ آفتاب کے بہت بعد، پتلے بادل دھندلکے کے آسمان میں تیز چمک سکتے ہیں۔ انہیں پہلی بار 1885 میں بیان کیا گیا، 1883 میں کراکاٹوا (Krakatoa) کے بڑے آتش فشانی پھٹاؤ کے بعد۔ چونکہ جب زمین اندھیرے میں ہوتی ہے تب بھی سورج کی روشنی ان پر پڑ رہی ہوتی ہے، اس لیے یہ ضرور 80 کلومیٹر سے زیادہ بلندی پر تیرتے ہوں گے۔ اگر یہ پانی کی برف سے بنے ہوں، جیسا کہ 1912 سے فرض کیا جاتا رہا ہے، تو وہاں کی ہوا 150 کیلون سے زیادہ ٹھنڈی ہونی چاہیے۔ یہ شب تاب بادل (noctilucent clouds) ہیں، زمین کے بلند ترین بادل۔

بالائی ہوا میں ایک خبردار کرنے والا پرندہ

ان کے بارے میں عرصے سے یہ گمان رہا ہے کہ ان میں ایک موسمیاتی اشارہ پوشیدہ ہے۔ بڑھتی ہوئی کاربن ڈائی آکسائیڈ کرۂ قائمہ (stratosphere) اور کرۂ وسطیٰ (mesosphere) کو، جو بادلوں کے نیچے کی تہیں ہیں، ٹھنڈا کرتی ہے۔ ٹھنڈی تہیں سکڑتی ہیں: بالائی کرۂ ہوا “سکڑ” جاتا ہے، اور اس کے اوپر ٹکے بادلوں کو آہستہ آہستہ نیچے آنا چاہیے۔ اس خطے کا ایک موسمیاتی ماڈل، LIMA/MIMAS، بالکل یہی پیش گوئی کرتا ہے — ایک ایسی گراوٹ جو 1960 کے بعد پہلے کی نسبت 6.5 گنا تیز ہو جاتی ہے، کیونکہ کاربن ڈائی آکسائیڈ پہلے سے کہیں زیادہ تیزی سے بڑھ رہی ہے۔

اس کی جانچ مشکل ہے۔ بادل کتنی کثرت سے نظر آتے ہیں، یہ مشاہدہ کرنے والوں کی تعداد اور موسم پر منحصر ہے؛ ان کی چمک غیر پیمانہ بند (uncalibrated) آلات سے ناپی گئی تھی۔ البتہ ان کی بلندی ان کی دریافت کے وقت سے ناپی جا رہی ہے۔ پہلے کے جائزوں کو کوئی واضح رجحان نہیں ملا: بلندیاں قدرتی طور پر 79 اور 85 کلومیٹر کے درمیان بکھری ہوتی ہیں، جو متوقع کمی سے زیادہ ہے۔

یکساں چیزوں کا موازنہ

روسی اکیڈمی آف سائنسز کے خلائی تحقیقی ادارے (Space Research Institute) کے Oleg Ugolnikov اور ماسکو اور کالینن گراڈ میں ان کے ساتھیوں نے پہلے سخت قواعد طے کیے۔ جدید لیڈار (lidars)، جو لیزر روشنی سے آسمان کو ٹٹولتے ہیں، بادل کی تہ میں اوپر کی طرف ننھے برفیلے ذرات دیکھتے ہیں، جبکہ تصاویر اس کے نچلے حصے میں سب سے بڑے ذرات دیکھتی ہیں — 2 کلومیٹر تک نیچے۔ اس لیے صرف ایک تکنیک شمار ہوتی ہے: مثلث بندی (triangulation)، یعنی ایک ہی بادل کی دو یا زیادہ مقامات سے تصویر لینا اور اس کے مقام کے سرکاؤ سے اس کی بلندی کا حساب لگانا۔

انہوں نے غیر درست جائزوں کو بھی خارج کر دیا۔ سب سے پہلے جائزے میں، 1887 میں، 79 کلومیٹر کی بلندی ملی، لیکن اس کے دونوں مشاہدہ کار صرف 32.4 کلومیٹر کے فاصلے پر تھے اور ان کی گھڑیاں منٹوں کی حد تک ہی ہم آہنگ تھیں، جو 10 کلومیٹر سے زیادہ کی غلطیوں کے لیے کافی ہے۔ ٹیم صرف ان مقامات کو رکھتی ہے جو کم از کم 40 کلومیٹر کے فاصلے پر ہوں اور جن کا وقت ٹھیک ٹھیک ملا ہو: 1890-1891 میں برلن کے اردگرد O. Jesse، 1932-1934 میں اوسلو کے قریب C. Störmer، پھر اسٹاک ہوم، ایسٹونیا، لٹویا اور اسکاٹ لینڈ، 1986 میں 200 کلومیٹر کی بنیادی لکیر (baseline) تک۔

بیس ہزار نئی بلندیاں

2020 سے تقریباً بیس کیمرے، جن میں سے زیادہ تر خودکار Starvisor نیٹ ورک کا حصہ ہیں، 54 اور 61 درجے شمال کے درمیان آسمان پر نظر رکھ رہے ہیں۔ وہ ایک دوسرے سے 50 سے 200 کلومیٹر دور گروہوں میں کام کرتے ہیں، اور ایک منٹ میں چار تک تصاویر لیتے ہیں۔ ایک سافٹ ویئر بادلوں کے ہر میدان کو ٹکڑوں میں کاٹتا ہے، کیمروں کے درمیان انہیں ملاتا ہے، اور ان کی بلندی اور رفتار کا حساب لگاتا ہے۔ نتیجہ: تقریباً 20,000 انفرادی بلندیاں۔

ایک دوسرا طریقہ انہی تصاویر سے ان کی جانچ کرتا ہے۔ جب کوئی بادل زمین کے سائے میں سرکتا ہے، تو پہلے وہ زیادہ نیلا ہو جاتا ہے، جب اس پر پڑنے والی دھوپ اوزون کی تہ سے گزرتی ہے، پھر زیادہ سرخ، جب وہ نچلے کرۂ ہوا سے گزرتی ہے۔ ان رنگوں کی تبدیلی کا وقت اس کی بلندی بتا دیتا ہے۔ کرۂ قائمہ میں باریک ذرات کی دھند کے لیے تصحیح کے بعد، دونوں طریقے 0.18 کلومیٹر کے اندر ایک دوسرے سے متفق ہیں۔

سراغوں کی گتھیاں سلجھانا

ان بادلوں کی بلندی موسم، رات کے وقت، قمری مدوجزر، عرض بلد اور شمسی سرگرمی پر بھی منحصر ہے۔ ٹیم نے 1890 سے 2026 تک، ایک ایک پیمائش کر کے، ان سب کو بیک وقت فٹ کیا۔ صرف دو اثرات نمایاں ہوتے ہیں: موسم، جس میں سب سے نیچے بادل 10 جولائی کے آس پاس ہوتے ہیں، انقلابِ صیفی (solstice) کے چند ہفتے بعد، اور طویل مدتی رجحان۔

یہ رجحان ماڈل کی پیش گوئی کے ایک حصے K کے طور پر ناپا جاتا ہے: K = 1 کا مطلب ہے کہ ماڈل درست ہے، K = 0 کا مطلب ہے کوئی رجحان نہیں۔ فٹ سے K = 0.52 ± 0.18 حاصل ہوتا ہے — یعنی 99.5% سے زیادہ اعتماد کے ساتھ ایک گراوٹ کا پتا چلا، مگر یہ ماڈل کی پیش گوئی کا نصف ہے۔ آج اس کا مطلب ہے تقریباً 1.2 کلومیٹر فی صدی۔

ایک سادہ جانچ اس کی تصدیق کرتی ہے۔ 2000 سے پہلے تمام پیمائشوں کی اوسط بلندی 82.52 کلومیٹر تھی؛ 2020 کی دہائی میں یہ 81.83 کلومیٹر ہے۔ بادل 0.69 کلومیٹر نیچے ہیں، جو 1960 سے ماڈل کی متوقع کمی کا تقریباً نصف ہے۔

نچلا کنارہ گرتا ہے، اوپری کنارہ ٹکا رہتا ہے

ایک تفصیل نمایاں ہے۔ بادلوں کی بلندی کی حد کا اوپری کنارہ، نہ موسم کے دوران اور نہ دہائیوں میں، مشکل سے ہی ہلا ہے۔ نچلا کنارہ اوسط سے تقریباً دگنا نیچے آیا ہے — ماڈل کی پیش گوئی کردہ رفتار کے قریب۔

مصنفین کو توقع ہے کہ مزید مثلث بندی آج کی اوسط بلندی کو زیادہ واضح کرے گی، لیکن خود رجحان پرانی پیمائشوں کی کم تعداد اور معمولی درستی کی وجہ سے محدود رہے گا۔ ان کے بقول، اصل فائدہ تب ہوگا جب لیڈار، سیٹلائٹ اور کیمرے 21ویں صدی میں کافی عرصے تک ان بادلوں کا مشاہدہ کر چکے ہوں گے۔