सर्दियों में अमेरिका के कैलिफ़ोर्निया की खबरों में कई दिनों तक लगातार मूसलाधार बारिश और भूस्खलन की खबरें अक्सर दिखाई देती हैं। ऐसे समय में मौसम पूर्वानुमानकर्ता कहते हैं कि ‘आकाश की नदी फिर तट पर पहुँच रही है।’ यह ज़मीन पर बहने वाली नदी नहीं, बल्कि ऐसी घटना है जिसमें अदृश्य जलवाष्प आकाश में एक लंबी पट्टी बनाकर समुद्र के पार से हज़ारों किलोमीटर बहकर आती है। इसी घटना को ‘वायुमंडलीय नदी (Atmospheric River)’ कहा जाता है।
सरल शब्दों में, वायुमंडलीय नदी का अर्थ है ‘वह मार्ग जिससे गर्म समुद्र से वाष्पित हुई बड़ी मात्रा में जलवाष्प एक संकरी, लंबी पट्टी में इकट्ठी होकर वायुमंडल की निचली परतों के साथ दूर तक पहुँचती है।’ इसकी लंबाई आम तौर पर हज़ारों किलोमीटर होती है, लेकिन चौड़ाई केवल कुछ सौ किलोमीटर होती है। इसलिए उपग्रह चित्रों में यह सचमुच आकाश को पार करती नदी की धारा जैसी दिखाई देती है।
इस सामग्री में हम क्रम से जानेंगे कि वायुमंडलीय नदी का नाम कैसे पड़ा, जलवाष्प की यह पट्टी बारिश कैसे बनाती है, इसकी तीव्रता को किन श्रेणियों में बाँटा जाता है और यह हमारे जीवन को क्या लाभ तथा जोखिम देती है।
आकाश में बहती जलवाष्प की पट्टी क्या है
उपग्रह ने खोजी आकाश की नदी
वायुमंडलीय नदी नाम का पहली बार उपयोग 1990 के दशक की शुरुआत में अमेरिका के मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) के मौसम वैज्ञानिक रेजिनाल्ड न्यूवेल (Reginald Newell) और योंग झू (Yong Zhu) ने किया था। समुद्र के ऊपर जलवाष्प के प्रवाह का विश्लेषण करते समय उन्होंने इस बात पर ध्यान दिया कि जलवाष्प व्यापक क्षेत्र में फैलकर चलने के बजाय कुछ संकरी पट्टियों में केंद्रित होकर बहती है।
- अवलोकन में प्रगति (Satellite Remote Sensing): पहले मुख्यतः मौसम प्रेक्षण गुब्बारों पर निर्भर रहना पड़ता था, इसलिए विशाल समुद्रों के ऊपर मौजूद जलवाष्प को ठीक से मापना संभव नहीं था। लेकिन ध्रुवीय कक्षा वाले उपग्रहों के माइक्रोवेव सेंसर जब पूरे समुद्र के ऊपर जलवाष्प की मात्रा बार-बार मापने लगे, तो ये पट्टियाँ स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगीं।
- दूसरा नाम (Pineapple Express): हवाई के पास उष्णकटिबंधीय समुद्र से उत्तरी अमेरिका के पश्चिमी तट तक फैली वायुमंडलीय नदी को हवाई के अनानास से जोड़कर पाइनएप्पल एक्सप्रेस भी कहा जाता है।
- एक साथ कई पट्टियाँ (Multiple Plumes): आम तौर पर एक गोलार्ध में हर समय लगभग तीन-चार से पाँच ऐसी पट्टियाँ एक साथ बह रही होती हैं।
अमेज़न नदी से भी अधिक पानी पहुँचाने की प्रक्रिया
वायुमंडलीय नदियाँ मुख्यतः मध्य अक्षांशों के समुद्रों में विकसित होने वाले शीतोष्ण चक्रवातों के साथ दिखाई देती हैं। जब चक्रवात के शीत वाताग्र के ठीक आगे तेज़ हवाएँ चलती हैं, तो उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय समुद्रों से उठी जलवाष्प इन हवाओं के साथ एक लंबी कतार में खिंची चली जाती है।
(1) संकरी पट्टियाँ अधिकांश जलवाष्प पहुँचाती हैं
मध्य अक्षांशों में उत्तर-दक्षिण दिशा में पहुँचाई जाने वाली जलवाष्प के 90% से अधिक का परिवहन वायुमंडलीय नदियाँ करती हैं। लेकिन इन पट्टियों की कुल चौड़ाई किसी अक्षांश रेखा के पूरे घेरे की लंबाई के 10% से भी कम होती है।
(2) विशाल नदी के बराबर मात्रा
एक शक्तिशाली वायुमंडलीय नदी द्वारा पहुँचाई जाने वाली जलवाष्प की मात्रा कभी-कभी पृथ्वी की सबसे बड़ी नदी, अमेज़न के जलप्रवाह से भी अधिक होती है। अंतर बस इतना है कि पानी तरल के बजाय गैसीय अवस्था में आकाश में तैरते हुए बहता है।
(3) पहाड़ों से टकराकर बारिश के रूप में बरसती है
जब जलवाष्प से भरी हवा तटीय पर्वतमाला से टकराकर ऊपर धकेली जाती है, तो वह ठंडी होकर बादल बन जाती है और थोड़े समय में भारी मात्रा में बारिश या बर्फ़ गिराती है। एक ही वायुमंडलीय नदी होने पर भी, जहाँ पहाड़ अधिक ऊँचे और खड़े होते हैं, वहाँ कहीं अधिक बारिश होती है।
कमज़ोर से असाधारण तक पाँच श्रेणियाँ
जिस तरह टाइफ़ून की श्रेणियाँ होती हैं, उसी तरह वायुमंडलीय नदियों की तीव्रता बाँटने के भी मानदंड हैं। 2019 में अमेरिका के स्क्रिप्स समुद्रविज्ञान संस्थान के पश्चिमी मौसम एवं जलविज्ञानी चरम घटनाओं के केंद्र (CW3E) ने एफ. मार्टिन राल्फ (F. Martin Ralph) के नेतृत्व में वायुमंडलीय नदियों को पाँच श्रेणियों में बाँटने का पैमाना प्रकाशित किया।
मात्रा और अवधि, दोनों पर विचार
यह पैमाना इस बात को साथ में देखता है कि वायुमंडलीय नदी कितनी जलवाष्प पहुँचाती है और यह स्थिति कितनी देर तक बनी रहती है। पहले जलवाष्प परिवहन की मात्रा के आधार पर श्रेणी तय की जाती है। फिर अवधि 24 घंटे से कम होने पर उसे एक श्रेणी नीचे और 48 घंटे से अधिक होने पर एक श्रेणी ऊपर कर दिया जाता है। ऐसा इसलिए है कि मात्रा समान होने पर भी यह जितनी देर ठहरती है, नुकसान उतना अधिक होता है।
लाभ से जोखिम तक
श्रेणी 1 ‘कमज़ोर’ होती है और आम तौर पर लाभकारी बारिश लाती है। श्रेणी 3 में लाभ और जोखिम लगभग बराबर होते हैं, जबकि श्रेणी 5 ‘असाधारण’ होती है और मुख्यतः भारी नुकसान पहुँचाती है। 1996 के अंत से 1997 की शुरुआत तक लगभग 100 घंटे जारी रहकर भारी नुकसान पहुँचाने वाली मूसलाधार बारिश को श्रेणी 5 का एक प्रमुख उदाहरण माना जाता है।
सूखा समाप्त करने वाली बारिश, बाढ़ लाने वाली बारिश
वायुमंडलीय नदी एक लाभकारी जलधारा होने के साथ-साथ भयावह आपदाओं का कारण भी है।
(1) जल आपूर्ति का स्रोत
अमेरिका के पश्चिमी तट पर सालाना वर्षा और जमा बर्फ़ का 30~40% वायुमंडलीय नदियों से आता है। इसलिए वायुमंडलीय नदियाँ कितनी बार आती हैं, इसके आधार पर लंबे समय से जारी सूखा समाप्त हो सकता है। इसके विपरीत, इनके न आने पर सूखा और गंभीर हो सकता है।
(2) बाढ़ और भूस्खलन
2021 के 11वें महीने में कनाडा के ब्रिटिश कोलंबिया प्रांत में लगातार आई वायुमंडलीय नदियों ने जमा बर्फ़ पिघलाकर भीषण बाढ़ पैदा की। 2019 के 3वें महीने में ईरान में अटलांटिक महासागर से लगभग 9,000 किलोमीटर की दूरी तय करके आई एक दुर्लभ वायुमंडलीय नदी ने रिकॉर्ड बाढ़ पैदा की, जिससे 76 लोगों की जान चली गई।
(3) तापमान बढ़ने के साथ तीव्रता बढ़ती है
तापमान बढ़ने पर हवा में समा सकने वाली जलवाष्प की मात्रा भी बढ़ती है। इसलिए वैज्ञानिकों का अनुमान है कि पृथ्वी के गर्म होने के साथ वायुमंडलीय नदियों के अधिक बार और अधिक तीव्रता से तट पर पहुँचने की संभावना बढ़ेगी। वे मौसम पूर्वानुमान और जल प्रबंधन के उपायों पर साथ-साथ शोध कर रहे हैं।
वायुमंडलीय नदी हमें दिखाती है कि हम जो पानी पीते हैं और हमें खतरे में डालने वाली बाढ़, दोनों आकाश के एक ही प्रवाह से आते हैं। उपग्रहों और पूर्वानुमान तकनीक की प्रगति से अब कई दिन पहले यह अनुमान लगाना संभव हो गया है कि आकाश की नदी किस ओर बढ़ रही है।
आकाश की अदृश्य नदी के प्रवाह को समझना ही जल और आपदाओं का एक साथ प्रबंधन करने की दिशा में पृथ्वी विज्ञान का पहला कदम है।
