हा महाकाय एल निनो इतका शक्तिशाली का आहे: लवकर विक्रम मोडणाऱ्यामागील विज्ञान

अजूनही शिखरापासून महिने दूर असलेल्या एल निनोने आधीच अनेक विक्रम मोडले आहेत — ही हवामान पद्धतीसाठी असामान्य स्थिती आहे, कारण ती सामान्यतः कॅलेंडर वर्षाच्या शेवटी आपली सर्वात तीव्रता राखून ठेवते. न्यू सायंटिस्टने नोंदवले आहे की ही घटना अपेक्षित कमालीच्या बरेच आधीच विक्रमांची नोंद करत आहे, आणि ती इतकी शक्तिशाली का झाली हे दोन मुख्य घटक स्पष्ट करतात.

हे चित्रण अधिक स्पष्ट करण्यासारखे आहे, कारण ते दोन वेगळे प्रश्न वेगळे करते. पहिला म्हणजे एल निनो काय आहे आणि तो ऊर्जा कशी साठवतो. दुसरा म्हणजे ही विशिष्ट घटना वेळापत्रकाच्या पुढे का धावली. उत्तरे एकमेकांशी जुळतात, पण ती एकच गोष्ट नाही.

उशिरा शिखर गाठणारा उबदार टप्पा

एल निनो हा एल निनो–सदर्न ऑसिलेशन, किंवा ENSO, याचा उबदार टप्पा आहे — उष्णकटिबंधीय पॅसिफिक महासागर आणि त्यावरील वातावरण यांच्यातील एक जोडलेला नृत्यप्रकार. तटस्थ परिस्थितीत, व्यापारी वारे विषुववृत्तीय पॅसिफिकवर पूर्वेकडून पश्चिमेकडे वाहतात, उबदार पृष्ठभागाचे पाणी पश्चिमेला इंडोनेशिया आणि ऑस्ट्रेलियाजवळ साचवतात, तर दक्षिण अमेरिकेच्या किनाऱ्यावर थंड, पोषक-समृद्ध पाणी वर येते.

जेव्हा ते वारे मंदावतात, तेव्हा संतुलन बदलते. उबदार पाणी पूर्वेकडे पसरते, सर्वाधिक उष्णकटिबंधीय पावसाचा क्षेत्र त्यासोबत सरकते, आणि वातावरण संपूर्ण खोऱ्यात — आणि वातावरणीय लहरींद्वारे त्याच्या पलीकडेही — पुनर्रचना होते. ही पद्धत सामान्यतः महिन्यांत तयार होते आणि उत्तर गोलार्धाच्या उशिरा शरद ऋतूत किंवा हिवाळ्याच्या सुरुवातीला शिखर गाठते. सध्याची घटना त्या शिखरापासून अजून दूर आहे, आणि नेमके हेच तिच्या लवकर विक्रम मोडण्याच्या क्रमाला इतके उल्लेखनीय बनवते: सर्वात तीव्र टप्पा अजून आलेला नसेल.

एल निनो जोर कसा गोळा करतो

ब्जेर्कनेस फीडबॅक

प्रत्येक एल निनोच्या केंद्रस्थानी हवामानशास्त्रज्ञ जेकब ब्जेर्कनेस यांच्या नावाने ओळखला जाणारा स्वतःला बळकट करणारा चक्र आहे. कमकुवत व्यापारी वारे उबदार पृष्ठभागाच्या पाण्याला पूर्वेकडे सरकू देतात. उबदार पाणी अधिक जोरदार संवहन आणि जड पाऊस घडवते. ते संवहन, यामधून, वातावरणीय अभिसरण अशा प्रकारे पुनर्रचित करते की व्यापारी वारे आणखी कमकुवत होतात. चक्रातून प्रत्येक फेरी विसंगती वाढवते.

हे सकारात्मक फीडबॅक असल्याने, ते थांबवणारे काहीतरी असावे लागते. प्रत्यक्षात मर्यादा विषुववृत्तीय पट्ट्यातील महासागराच्या मर्यादित उष्णता पुरवठ्यातून आणि हंगामी चक्रातून येतात, जे शेवटी पुन्हा स्वतःला प्रस्थापित करते आणि विसंगती विसर्जित करू लागते.

पश्चिमी वारा झोत आणि केल्विन लहरी

एल निनो गुळगुळीत, स्थिर वक्रात तयार होत नाही. तो झटक्यांनी पुढे सरकतो. पश्चिम पॅसिफिकवर पश्चिमी वाऱ्यांचे अल्पायुषी झोत उबदार पृष्ठभागाचे पाणी पूर्वेकडे ढकलतात आणि डाउनवेलिंग विषुववृत्तीय केल्विन लहरी निर्माण करतात — थर्मोक्लाइन, म्हणजे उबदार वरचे पाणी आणि खालचे थंड पाणी यांच्यातील सीमेवरून पूर्वेकडे प्रवास करणाऱ्या ऊर्जेच्या स्पंदने.

त्या लहरी जाताना, त्या पूर्व पॅसिफिकमधील थर्मोक्लाइन खोल करतात. खोल थर्मोक्लाइन म्हणजे वर येणारे पाणी थंडाऐवजी उबदार आणते, त्यामुळे सामान्यतः दक्षिण अमेरिकेच्या किनाऱ्याला चिकटलेली थंड जीभ कमकुवत होते. जेव्हा वारा झोत एका हंगामात पुन्हा पुन्हा येतात, तेव्हा ते आगीत इंधन टाकल्याप्रमाणे घटनेला सतत पुरवठा करतात.

उपपृष्ठभाग उष्णता: महासागराची इंधन टाकी

पृष्ठभागाची उबदारता तेव्हाच टिकू शकते जेव्हा तिच्या खाली उष्णता साठवलेली असेल. थर्मोक्लाइनची खोली आणि वरच्या विषुववृत्तीय पॅसिफिकमधील उबदार पाण्याचे प्रमाण हे साठा म्हणून काम करते, जे घटना किती तीव्र होऊ शकते यावर ढोबळ मर्यादा ठरवते. ही उपपृष्ठभाग उष्णता नोंदवणारे महासागर-निरीक्षण प्रणाली आणि मॉडेल सामान्यतः केवळ पृष्ठभाग पाहणाऱ्यांपेक्षा मजबूत एल निनोचा अंदाज लावण्यात चांगले काम करतात.

एल निनो तीव्र होताना अनेक घटक दिसतात:

• कमकुवत होणारे आणि कधीकधी दिशा बदलणारे व्यापारी वारे
• महासागराला अधिक असंतुलित करणारे पुनरावृत्त पश्चिमी वारा झोत
• थर्मोक्लाइन खोल करणारे आणि थंड वर येणे दाबणारे विषुववृत्तीय केल्विन लहरी
• पृष्ठभागावर वापरण्यासाठी तयार असलेला उपपृष्ठभाग उष्णतेचा खोल साठा
• त्या वारा झोतांना चालना देऊ शकणारे किंवा टिकवू शकणारे मॅडन–ज्युलियन ऑसिलेशनसारखे अंतर्ऋतू हवामान

अत्यंत घटनेमागील दोन घटक

न्यू सायंटिस्ट या घटनेच्या असाधारण शक्तीचे श्रेय दोन प्रमुख घटकांना देते. व्यापक अर्थाने, कोणत्याही प्रचंड एल निनोची स्पष्टीकरणे दोन कुटुंबांत मोडतात. पहिले महासागराच्या प्रवेश-स्थितीशी संबंधित आहे: विषुववृत्तीय पॅसिफिकमध्ये किती उष्णता साठली होती, थर्मोक्लाइन किती खोल होती, आणि आधीच्या महिन्यांत व्यापारी वारे कसे वागत होते.

दुसरे वातावरणाच्या सातत्याशी संबंधित आहे. महासागरातील उबदार विसंगतीला राक्षस बनण्यासाठी वातावरणीय बळकटीकरण आवश्यक आहे. जर वारा झोत, संवहन आणि अंतर्ऋतू क्रियाकलाप सतत एकाच दिशेने जुळले, तर महासागराला सतत त्याच दिशेने धक्के मिळत राहतात. जेव्हा दोन्ही घटक-कुटुंबे एकरेषेत असतात — चांगला साठा असलेला महासागर आणि सिग्नलला ओलावण्याऐवजी सतत वाढवणारे वातावरण — तेव्हा एल निनो उदार अंदाजांनाही मागे टाकू शकतो.

हेही लक्षात घेण्यासारखे आहे की शक्ती अनेक प्रकारे मोजली जाते. परिपूर्ण समुद्र पृष्ठभाग तापमान आणि हलत्या, उबदार होणाऱ्या आधाररेषेविरुद्ध मोजलेली विसंगती एकाच घटनेला वेगवेगळे क्रमांक देऊ शकतात. ऐतिहासिक महाकाय घटनांशी या एल निनोची तुलना करताना ही सूक्ष्मता महत्त्वाची ठरते, आणि विक्रमांबद्दलच्या बातम्यांची शीर्षके काळजीपूर्वक वाचली पाहिजेत याचे हे एक कारण आहे.

मजबूत घटना काय बदलतात

शक्तिशाली एल निनोचे परिणाम उष्णकटिबंधाच्या पलीकडे दूरपर्यंत पोहोचतात. जड पाऊस सामान्यतः पूर्व पॅसिफिक आणि दक्षिण अमेरिकेच्या पश्चिम किनाऱ्याकडे सरकतो, पेरू आणि इक्वाडोरमध्ये पूरधोका वाढवतो, तर इंडोनेशिया आणि ऑस्ट्रेलियाचे काही भाग दुष्काळ आणि वाढलेल्या आगीच्या धोक्याकडे झुकतात. उबदार पाणी कोरल रीफवर ताण आणते, कधीकधी मोठ्या प्रमाणात ब्लीचिंग घडवते.

• उष्णकटिबंधीय पावसातील बदल जे कृषी दृष्टिकोन पुन्हा आकार देतात
• अटलांटिकमध्ये दडपलेली चक्रीवादळ क्रियाकलाप आणि पूर्व पॅसिफिकमध्ये वाढलेली क्रियाकलाप
• दीर्घकाळ उष्णतेला तोंड देणाऱ्या रीफवर कोरल ब्लीचिंग
• जागतिक सरासरी तापमानात तात्पुरती वाढ, जी बहुतेक शिखरानंतरच्या वर्षात सर्वाधिक दिसते
• मत्स्यव्यवसाय, जलविद्युत, ऊर्जा मागणी आणि वस्तूंच्या किंमतींवर परिणाम

अंदाजाची समस्या

अंदाजकर्ते विशिष्ट संकेतांचा संच पाहतात: उपपृष्ठभाग महासागर उष्णता सामग्री, व्यापारी वाऱ्यांचे वर्तन, पश्चिम पॅसिफिकवरील ढगाळपणा आणि संवहन, आणि हवामान मॉडेल्सच्या मोठ्या समूहांमधील अंदाजांचा प्रसार. वर्षाच्या मध्यभागी केलेले अंदाज अत्यंत कठीण मानले जातात, या कालावधीला अनेकदा अंदाजक्षमता अडथळा म्हणतात, कारण जोडलेली प्रणाली लहान व्यत्ययांना विशेषतः संवेदनशील असते.

एकदा ती खिडकी बंद झाली की, आत्मविश्वास सामान्यतः सुधारतो. याचा अर्थ या घटनेचा मार्ग तिच्या हंगामी शिखराजवळ येताना अधिक स्पष्ट होत जाईल — आणि ती आधीच महिने आधी विक्रम प्रस्थापित करत असल्याने, अंतिम कमाल अजूनही आतापर्यंत निरीक्षण केलेल्या कोणत्याही गोष्टीपेक्षा जास्त असू शकते. त्याचप्रमाणे, बळकट करणारे वारे मंदावल्यास प्रणाली सपाट होऊ शकते.

मोठे चित्र

ENSO हा नैसर्गिक दोलन आहे, आणि औद्योगिक उत्सर्जनाने वातावरण बदलण्यापूर्वीच मजबूत घटना घडल्या होत्या. पण आता प्रत्येक एल निनो उबदार होणाऱ्या आधाररेषेवर उलगडतो, आणि महासागराची पार्श्वभूमी उष्णता सामग्री दशकांपासून वाढत आहे. अधिक उबदार, अधिक भारित महासागर वर वर्णन केलेल्या फीडबॅकसाठी अधिक इंधन पुरवतो, जे अत्यंत घटना त्यांची वारंवारता नाटकीयरीत्या बदलली नाही तरी अधिक परिणामकारक का होऊ शकतात याचे एक संभाव्य कारण आहे.

कोणत्याही एका एल निनोला हवामान बदलाला जोडणे हा निकाल नसून संशोधनाचा प्रश्न आहे; प्रामाणिक स्थिती अशी आहे की नैसर्गिक परिवर्तनशीलता आणि दीर्घकालीन उबदारपणा एकमेकांवर परिणाम करतात. ज्याबद्दल शंका नाही ते म्हणजे देखरेखीचे मूल्य. जल व्यवस्थापक, शेतकरी, विमा कंपन्या, ग्रिड ऑपरेटर आणि आपत्ती संस्था सर्व ENSO अंदाजांभोवती नियोजन करतात, आणि यासारखा संकेत जितका लवकर दिसेल, तितका त्यांना तयारीचा अधिक वेळ मिळतो.

सध्या, ही कथा वेळापत्रकाच्या आधीच तापत धावणाऱ्या पद्धतीची आहे — आणि येणारे महिने विक्रमी वेगाला दुजोरा देतात की तो मंदावतात हे पाहण्यासाठी बारकाईने लक्ष ठेवणाऱ्या वैज्ञानिक समुदायाची आहे.

हा लेख न्यू सायंटिस्टच्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.