अध्याय 11 विश्व जलवायु और जलवायु परिवर्तन
विश्व की जलवायु का अध्ययन जलवायु से सम्बद्ध सूचनाओं और आँकड़ों को संगठित कर तथा उन्हें सरल समझ, वर्णन और विश्लेषण के लिए छोटी इकाइयों में संश्लेषित कर किया जा सकता है। जलवायु को वर्गीकृत करने के लिए तीन व्यापक दृष्टिकोण अपनाए गए हैं—प्रायोगिक, जननिक और अनुप्रयुक्त। प्रायोगिक वर्गीकरण प्रेक्षित आँकड़ों, विशेषतः तापमान और वर्षा पर आधारित होता है। जननिक वर्गीकरण जलवायुओं को उनके कारणों के अनुसार व्यवस्थित करने का प्रयास करता है। अनुप्रयुक्त वर्गीकरण किसी विशिष्ट उद्देश्य के लिए होता है।
जलवायु के वर्गीकरण की कोपेन की योजना
जलवायु का सर्वाधिक प्रचलित वर्गीकरण वी. कोपेन द्वारा विकसित प्रायोगिक जलवायु वर्गीकरण योजना है। कोपेन ने वनस्पति के वितरण और जलवायु के बीच घनिष्ठ सम्बन्ध पहचाना। उसने तापमान और वर्षा के कुछ निश्चित मान चुने और उन्हें वनस्पति के वितरण से सम्बद्ध किया तथा इन मानों का उपयोग जलवायुओं को वर्गीकृत करने में किया। यह एक प्रायोगिक वर्गीकरण है जो वार्षिक औसत और मासिक औसत तापमान तथा वर्षा के आँकड़ों पर आधारित है। उसने जलवायु समूहों और प्रकारों को निर्दिष्ट करने के लिए बड़े और छोटे अक्षरों के प्रयोग को प्रस्तुत किया। यद्यपि यह योजना 1918 में विकसित हुई और समय-समय पर संशोधित भी हुई, कोपेन की योजना आज भी लोकप्रिय और प्रयोग में है।
कोप्पेन ने पाँच प्रमुख जलवायु समूहों को मान्यता दी, उनमें से चार तापमान पर आधारित हैं और एक वर्षा पर आधारित है। तालिका 11.1 कोप्पेन के अनुसार जलवायु समूहों और उनकी विशेषताओं को सूचीबद्ध करती है। बड़े अक्षर; A, C, D और E आर्द्र जलवायु को और B शुष्क जलवायु को दर्शाते हैं।
जलवायु समूहों को उपप्रकारों में विभाजित किया गया है, जिन्हें छोटे अक्षरों द्वारा नामित किया गया है, वर्षा और तापमान विशेषताओं की मौसमीता के आधार पर। शुष्कता के मौसमों को छोटे अक्षरों; f, m, w और s द्वारा दर्शाया गया है, जहाँ $\mathrm{f}$ का अर्थ है कोई शुष्क मौसम नहीं,
तालिका 11.1; कोप्पेन के अनुसार जलवायु समूह
| समूह | विशेषताएँ |
|---|---|
| A - उष्णकटिबंधीय | सबसे ठंडे महीने का औसत तापमान $18 \mathrm{C}$ या अधिक है |
| B - शुष्क जलवायु | संभावित वाष्पोत्सर्जन वर्षा से अधिक है |
| C - समशीतोष्ण | (मध्य-अक्षांश) जलवायु के सबसे ठंडे महीने का औसत तापमान वर्षों में शून्य से 3 C अधिक लेकिन 18 C से कम है |
| D - ठंडे हिम वन जलवायु | सबसे ठंडे महीने का औसत तापमान शून्य से 3 C या नीचे है |
| E - ठंडी जलवायु | सभी महीनों का औसत तापमान $10 \mathrm{C}$ से नीचे है |
| H - उच्च भूमि | ऊँचाई के कारण ठंडी |
$\mathrm{m}$ - मानसून जलवायु, $\mathrm{w}$ - शीतकालीन शुष्क ऋतु और $\mathrm{s}$ - ग्रीष्मकालीन शुष्क ऋतु। छोटे अक्षर a, b, c और d तापमान की गंभीरता की डिग्री को दर्शाते हैं। B-शुष्क जलवायुओं को बड़े अक्षरों $S$ स्टेपी या अर्ध-शुष्क के लिए और $\mathrm{W}$ रेगिस्तानों के लिए उपविभाजित किया जाता है। जलवायु प्रकारों की सूची तालिका 11.2 में दी गई है। जलवायु समूहों और प्रकारों का वितरण तालिका 11.1 में दिखाया गया है। ईस्ट इंडीज के द्वीप। वर्ष के हर महीने में महत्वपूर्ण मात्रा में वर्षा दोपहर बाद गरज के साथ छींटे के रूप में होती है। तापमान समान रूप से उच्च रहता है और तापमान की वार्षिक सीमा नगण्य होती है। किसी भी दिन अधिकतम तापमान लगभग $30 \mathrm{C}$ होता है जबकि न्यूनतम तापमान लगभग $20 \mathrmC$ होता है। उष्णकटिबंधीय सदाबहार वन जिनमें घना छत्र आवरण और बड़ी जैव विविधता पाई जाती है, इस जलवायु में पाए जाते हैं।
तालिका 11.2; कोएप्पेन के अनुसार जलवायु प्रकार
| समूह | प्रकार | अक्षर कोड | विशेषताएँ |
|---|---|---|---|
| A-उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु |
उष्णकटिबंधीय आर्द्र उष्णकटिबंधीय मानसून उष्णकटिबंधीय आर्द्र और शुष्क |
Af Am Aw |
कोई शुष्क ऋतु नहीं मानसूनी, लघु शुष्क ऋतु शीत ऋतु शुष्क |
| B-शुष्क जलवायु | उपोष्णकटिबंधीय स्टेपी उपोष्णकटिबंधीय मरुस्थल मध्य-अक्षांश स्टेपी मध्य-अक्षांश मरुस्थल |
BSh BWh BSk BWk |
निम्न-अक्षांश अर्ध-शुष्क या शुष्क निम्न-अक्षांश अर्ध-शुष्क या शुष्क मध्य-अक्षांश अर्ध-शुष्क या शुष्क मध्य-अक्षांश अर्ध-शुष्क या शुष्क |
| C-समशीतोष्ण (मध्य-अक्षांश) जलवायु |
आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय भूमध्यसागरीय समुद्री पश्चिमी तट |
Cfa Cs Cfb |
कोई शुष्क ऋतु नहीं, गर्म ग्रीष्म शुष्क गर्म ग्रीष्म कोई शुष्क ऋतु नहीं, गर्म और शीतल ग्रीष्म |
| D-शीत हिम- वन जलवायु |
आर्द्र महादेशीय उपध्रुवीय |
Df Dw |
कोई शुष्क ऋतु नहीं, कठोर शीत शीत शुष्क और अत्यंत कठोर |
| E-शीत जलवायु | टुंड्रा ध्रुवीय हिमचट्टान |
ET EF |
कोई वास्तविक ग्रीष्म नहीं बहुवर्षीय हिम |
| H-उच्चभूमि | उच्चभूमि | H | हिम आवरण के साथ उच्चभूमि |
समूह A; उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु
उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु कर्क रेखा और मकर रेखा के बीच पाई जाती है। साल भर सूर्य के सिर के ऊपर रहने और अंतर्राष्ट्रीय उष्णकटिबंधीय अभिसरण क्षेत्र (ITCZ) की उपस्थिति के कारण जलवायु गर्म और आर्द्र हो जाती है। तापमान की वार्षिक सीमा बहुत कम होती है और वार्षिक वर्षा अधिक होती है। उष्णकटिबंधीय समूह को तीन प्रकारों में बांटा गया है, अर्थात् (i) Af- उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु; (ii) Am - उष्णकटिबंधीय मानसून जलवायु; (iii) Aw- उष्णकटिबंधीय आर्द्र और शुष्क जलवायु।
उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु (Af)
उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु विषुववृत्त के निकट पाई जाती है। प्रमुख क्षेत्र दक्षिण अमेरिका में अमेज़न बेसिन, पश्चिमी विषुववृत्तीय अफ्रीका और
उष्णकटिबंधीय मानसून जलवायु (Am)
उष्णकटिबंधीय मानसून जलवायु ($\mathrm{Am}$) भारतीय उपमहाद्वीप, दक्षिण अमेरिका के उत्तर-पूर्वी भाग और उत्तरी ऑस्ट्रेलिया में पाई जाती है। अधिकांश वर्षा गर्मियों में होती है। सर्दियाँ शुष्क होती हैं। इस जलवायु प्रकार का विस्तृत जलवायु विवरण भारत पर लिखी गई पुस्तक; भौतिक पर्यावरण में दिया गया है।
उष्णकटिबंधीय आर्द्र और शुष्क जलवायु (Aw)
उष्ण कटिबंधीय आर्द्र और शुष्क जलवायु Af प्रकार के जलवायु क्षेत्रों के उत्तर और दक्षिण में होती है। यह महाद्वीप के पश्चिमी भाग में शुष्क जलवायु और पूर्वी भाग में $\mathrm{Cf}$ या $\mathrm{Cw}$ से सटी हुई है। व्यापक Aw जलवायु ब्राज़ील में अमेज़न वन के उत्तर और दक्षिण में तथा दक्षिण अमेरिका में बोलीविया और पैराग्वे के संलग्न भागों, सूडान और मध्य अफ्रीका के दक्षिण में पाई जाती है। इस जलवायु में वार्षिक वर्षा Af और Am जलवायु प्रकारों की तुलना में काफी कम और परिवर्तनशील भी होती है। आर्द्र ऋतु छोटी होती है और शुष्क ऋतु लंबी होती है, जिसमें सूखा अधिक गंभीर होता है। तापमान वर्ष भर उच्च रहता है और तापमान की दैनिक सीमा शुष्क ऋतु में सबसे अधिक होती है। इस जलवायु में पर्णपाती वन और वृक्ष-छिन्न घास के मैदान पाए जाते हैं।
शुष्क जलवायु; B
सूखे जलवायु की विशेषता बहुत कम वर्षा होती है जो पौधों की वृद्धि के लिए पर्याप्त नहीं होती। ये जलवायु ग्रह के बहुत बड़े क्षेत्र को 15° से 60° उत्तर और दक्षिण अक्षांशों तक फैले हुए कवर करती हैं। निम्न अक्षांशों में, 15° से 30° तक, ये उपोष्ण उच्च दाब क्षेत्र में होती हैं जहाँ तापमान का अवरोहण और व्युत्क्रम वर्षा उत्पन्न नहीं करते। महाद्वीपों के पश्चिमी किनारे पर, शीत धाराओं के समीप, विशेष रूप से दक्षिण अमेरिका के पश्चिमी तट पर, ये अधिक विषुवतीय दिशा में फैलती हैं और तटीय भूमि पर होती हैं। मध्य अक्षांशों में, विषुवत रेखा से 35° से 60° उत्तर और दक्षिण, ये महाद्वीपों के आंतरिक भागों तक सीमित होती हैं जहाँ समुद्री-आर्द्र पवन नहीं पहुँचती और अक्सर पहाड़ों से घिरे क्षेत्रों में होती हैं।
सूखी जलवायुओं को स्टेपी या अर्ध-शुष्क जलवायु (BS) और मरुस्थलीय जलवायु (BW) में विभाजित किया गया है। इन्हें आगे उपोष्ण स्टेपी (BSh) और उपोष्ण मरुस्थल (BWh) 15° से 35° अक्षांशों पर और मध्य-अक्षांश स्टेपी (BSk) और मध्य-अक्षांश मरुस्थल (BWk) 35° से 60° अक्षांशों के बीच उपविभाजित किया गया है।
उपोष्ण स्टेपी (BSh) और उपोष्ण मरुस्थल (BWh) जलवायु
उपोष्णकटिबंधीय स्टेप (BSh) और उपोष्णकटिबंधीय मरुस्थल (BWh) में वर्षा और तापमान की समान विशेषताएँ होती हैं। आर्द्र और शुष्क जलवायु के संक्रमण क्षेत्र में स्थित, उपोष्णकटिबंधीय स्टेप मरुस्थल की तुलना में थोड़ी अधिक वर्षा प्राप्त करता है, जो विरल घास के मैदानों की वृद्धि के लिए पर्याप्त है। दोनों जलवायु में वर्षा अत्यधिक परिवर्तनशील होती है। वर्षा में परिवर्तनशीलता स्टेप में जीवन को मरुस्थल की तुलना में अधिक प्रभावित करती है, जिससे प्रायः अकाल पड़ता है। मरुस्थलों में वर्षा अल्पकालिक तीव्र गरज-चमक के साथ होती है और मिट्टी की नमी बनाए रखने में अप्रभावी होती है। तटीय मरुस्थलों में जहाँ ठंडी धाराएँ होती हैं, वहाँ कोहरा सामान्य होता है। गर्मी में अधिकतम तापमान बहुत अधिक होता है। सबसे अधिक छायांकित तापमान 58°C लीबिया के अल अज़ीज़िया में 13 सितंबर 1922 को दर्ज किया गया था। तापमान की वार्षिक और दैनिक सीमा भी अधिक होती है।
समशीतोष्ण (मध्य अक्षांश) जलवायु-C
समशीतोष्ण (मध्य अक्षांश) जलवायु 30-50 अक्षांश तक मुख्यतः महाद्वीपों के पूर्वी और पश्चिमी किनारों पर फैली होती है। इन जलवायुओं में आमतौर पर गर्मियाँ गर्म और सर्दियाँ मिल्ड होती हैं। इन्हें चार प्रकारों में बाँटा गया है: (i) आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय, अर्थात् सर्दियों में शुष्क और गर्मियों में गर्म (Cwa); (ii) भूमध्यसागरीय (Cs); (iii) आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय, अर्थात् कोई शुष्क मौसम नहीं और मिल्ड सर्दी (Cfa); (iv) समुद्री पश्चिमी तट जलवायु (Cfb)।
आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय जलवायु (Cwa)
आर्द्र उपोष्ण जलवायु कर्क रेखा तथा मकर रेखा की ओर उत्तर तथा दक्षिण में पाई जाती है, मुख्यतः उत्तर भारत के मैदानों तथा दक्षिण चीन के आंतरिक मैदानों में। यह जलवायु Aw जलवायु के समान है, केवल यह अंतर है कि शीत ऋतु में तापमान गर्म रहता है।
भूमध्य जलवायु (Cs)
जैसा कि नाम से स्पष्ट है, भूमध्य जलवायु भूमध्य सागर के परिक्रमण में, उपोष्ण अक्षांशों में महाद्वीपों के पश्चिमी तट पर 30-40 अक्षांशों के बीच पाई जाती है, उदाहरणार्थ—मध्य कैलिफ़ोर्निया, मध्य चिली, दक्षिण-पूर्वी तथा दक्षिण-पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया के तटवर्ती भाग। ये क्षेत्र ग्रीष्म में उपोष्ण उच्च दाब तथा शीत में पश्चिमी पवनों के प्रभाव में आते हैं। अतः इस जलवायु की विशेषता है—गर्म, शुष्क ग्रीष्म तथा सौम्य, वर्षायुक्त शीत। ग्रीष्म का मासिक औसत तापमान लगभग $25 \mathrm{C}$ तथा शीत में $10 \mathrm{C}$ से नीचे रहता है। वार्षिक वर्षा $35-90 \mathrm{~cm}$ के बीच होती है।
आर्द्र उपोष्ण (Cfa) जलवायु
आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय जलवायु महाद्वीप के पूर्वी भागों में उपोष्णकटिबंधीय अक्षांशों में स्थित है। इस क्षेत्र में वायु द्रव्य असामान्य रूप से अस्थिर होते हैं और वर्ष भर वर्षा करते हैं। ये संयुक्त राज्य अमेरिका के पूर्वी भाग, दक्षिणी तथा पूर्वी चीन, दक्षिणी जापान, उत्तर-पूर्वी अर्जेंटीना, दक्षिण अफ्रीका के तटीय भाग और ऑस्ट्रेलिया के पूर्वी तट में पाए जाते हैं। वार्षिक औसत वर्षा $75-150 \mathrm{~cm}$ के बीच भिन्न होती है। गर्मियों में आंधी-तूफान और सर्दियों में मोर्चा वर्षा सामान्य हैं। गर्मी का औसत मासिक तापमान लगभग $27 \mathrm{C}$ है और सर्दियों में यह $5-12 \mathrm{C}$ के बीच रहता है। तापमान की दैनिक सीमा कम होती है।
समुद्री पश्चिम तट जलवायु (Cfb)
समुद्री पश्चिम तट जलवायु महाद्वीपों के पश्चिमी तटों पर भूमध्यसागरीय जलवायु से ध्रुव की ओर स्थित है। प्रमुख क्षेत्र हैं; उत्तर-पश्चिमी यूरोप, उत्तरी अमेरिका का पश्चिमी तट, कैलिफोर्निया के उत्तर, दक्षिणी चिली, दक्षिण-पूर्वी ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड। समुद्री प्रभाव के कारण तापमान मध्यम रहता है और सर्दियों में यह अपने अक्षांश की तुलना में अधिक गर्म होता है। गर्मी के महीनों में औसत तापमान $15-20 \mathrm{C}$ और सर्दियों में $4-10 \mathrm{C}$ के बीच रहता है। वार्षिक और दैनिक तापमान सीमाएं कम होती हैं। वर्षा वर्ष भर होती है। वर्षा $50-250 \mathrm{~cm}$ तक बहुत भिन्न होती है।
शीत हिम वन जलवायु (D)
ठंडे हिम वन जलवायु उत्तरी गोलार्ध में यूरोप, एशिया और उत्तरी अमेरिका के बीच $40-70$ उत्तरी अक्षांशों के विशाल महाद्वीपीय क्षेत्र में पाए जाते हैं। ठंडे हिम वन जलवायु को दो प्रकारों में बांटा गया है: (i) Df- ठंडी जलवायु जिसमें सर्दियाँ आर्द्र होती हैं; (ii) Dw- ठंडी जलवायु जिसमें सर्दियाँ शुष्क होती हैं। उच्च अक्षांशों में सर्दियों की कठोरता अधिक प्रमुख होती है।
आर्द्र सर्दियों वाली ठंडी जलवायु (Df)
आर्द्र सर्दियों वाली ठंडी जलवायु समुद्री पश्चिमी तट जलवायु और मध्य अक्षांशीय स्टेपी के ध्रुव की ओर पाई जाती है। सर्दियाँ ठंडी और हिमाच्छादित होती हैं। बिना पाले का मौसम छोटा होता है। तापमान की वार्षिक सीमा बड़ी होती है। मौसम में परिवर्तन अचानक और छोटे होते हैं। ध्रुव की ओर सर्दियाँ अधिक कठोर होती हैं।
शुष्क सर्दियों वाली ठंडी जलवायु (Dw)
शुष्क सर्दियों वाली ठंडी जलवायु मुख्यतः उत्तरपूर्वी एशिया में पाई जाती है। प्रमुख शीतकालीन प्रतिचक्र के विकास और ग्रीष्मकाल में इसके कमजोर पड़ने से इस क्षेत्र में मानसून जैसी पवन की उलटफेर होती है। ध्रुव की ओर ग्रीष्मकालीन तापमान कम होते हैं और शीतकालीन तापमान अत्यंत कम होते हैं, जहाँ कई स्थानों पर वर्ष में सात महीने तक तापमान हिमांक से नीचे रहता है। वर्षा ग्रीष्मकाल में होती है। वार्षिक वर्षा $12-15 \mathrm{~cm}$ तक कम होती है।
ध्रुवीय जलवायु (E)
ध्रुवीय जलवायु 70 अक्षांश से परे ध्रुव की ओर विद्यमान होती है। ध्रुवीय जलवायु दो प्रकारों की होती है: (i) टुंड्रा (ET); (ii) आइस कैप (EF).
टुंड्रा जलवायु (ET)
टुंड्रा जलवायु (ET) को इस प्रकार के वनस्पति के नाम पर रखा गया है, जैसे नीचे उगने वाले काई, लाइकेन और पुष्पीय पौधे। यह पर्माफ्रॉस्ट का क्षेत्र है जहाँ उपमिट्टी स्थायी रूप से जमी रहती है। संक्षिप्त वृद्धि ऋतु और जल-जमाव के कारण केवल नीचे उगने वाले पौधे ही पनपते हैं। गर्मियों में टुंड्रा क्षेत्रों में दिन के उजाले की अवधि बहुत लंबी होती है।
आइस-कैप जलवायु (EF)
आइस-कैप जलवायु (EF) ग्रीनलैंड और अंटार्कटिका के आंतरिक भागों में पाई जाती है। यहाँ गर्मियों में भी तापमान हिमांक से नीचे रहता है। इस क्षेत्र में बहुत कम वर्षा होती है। हिम और बर्फ संचित होती रहती है और बढ़ता दबाव हिमचादरों को विरूपित कर देता है और वे टूट जाते हैं। वे हिमखंडों के रूप में चलते हैं जो आर्कटिक और अंटार्कटिक जलों में तैरते हैं। प्लेटो स्टेशन, अंटार्कटिका, 79° दक्षिण, इस जलवायु को दर्शाता है।
हाईलैंड जलवायु (H)
हाईलैंड जलवायु स्थलाकृतियों द्वारा नियंत्रित होती है। ऊँचे पहाड़ों में थोड़ी दूरी पर ही औसत तापमान में बड़े बदलाव होते हैं। वर्षा के प्रकार और तीव्रता भी ऊँचे भूभागों में स्थानीय रूप से भिन्न होती है। पर्वतीय वातावरण में ऊँचाई के साथ जलवायु प्रकारों की ऊर्ध्वाधर परतबद्धता होती है।
जलवायु परिवर्तन
पिछले अध्यायों में जलवायु पर हमारी वर्तमान समझ का सार प्रस्तुत किया गया है। जिस प्रकार की जलवायु हम अनुभव कर रहे हैं, वह पिछले 10,000 वर्षों से लगभग वैसी ही बनी हुई है, यद्यपि इसमें छोटे-मोटे और कभी-कभी बड़े उतार-चढ़ाव आते रहे हैं। पृथ्वी ग्रह ने आरंभ से ही जलवायु की अनेक विविधताएँ देखी हैं। भूवैज्ञानिक अभिलेख बताते हैं कि हिमयुग और अंतर-हिमयुग काल बारी-बारी से आते रहे हैं। भू-आकृति विज्ञान की विशेषताएँ, विशेषकर उच्च ऊँचाईयों और उच्च अक्षांशों पर, हिमनदों के आगे बढ़ने और पीछे हटने के चिह्न प्रदर्शित करती हैं। हिमनदीय झीलों में जमा तलछट भी गर्म और ठंडे काल की उपस्थिति दर्शाती है। वृक्षों की वलयाएँ सूखे और आर्द्र काल के संकेत देती हैं। ऐतिहासिक अभिलेख जलवायु की चंचलता का वर्णन करते हैं। ये सभी प्रमाण संकेत देते हैं कि जलवायु में परिवर्तन एक प्राकृतिक और निरंतर चलने वाली प्रक्रिया है।
भारत ने भी सूखे और आर्द्र काल की बारी-बारी से उपस्थिति देखी है। पुरातात्त्विक खोजों से पता चलता है कि राजस्थान का मरुस्थल लगभग 8,000 ई.पू. में आर्द्र और शीतल जलवायु का अनुभव करता था। 3,000-1,700 ई.पू. की अवधि में वर्षा अधिक थी। लगभग 2,000-1,700 ई.पू. से यह क्षेत्र हड़प्पा सभ्यता का केंद्र बना। तब से सूखी परिस्थितियाँ बढ़ीं।
भूवैज्ञानिक अतीत में, लगभग 500-300 मिलियन वर्ष पहले, कैम्ब्रियन, ऑर्डोविशियन और सिलूरियन कालों के दौरान पृथ्वी गर्म थी। प्लीस्टोसीन युग में हिमयुग और अंतर-हिमयुग काल आए; अंतिम प्रमुख शिखर हिमयुग लगभग 18,000 वर्ष पहले था। वर्तमान अंतर-हिमयुग काल 10,000 वर्ष पहले प्रारंभ हुआ।
हाल के अतीत में जलवायु
जलवायु में परिवर्तन हर समय होता रहता है। पिछली सदी की नब्बे के दशक ने चरम मौसमी घटनाओं को देखा। 1990 के दशक ने सदी का सबसे गर्म तापमान दर्ज किया और दुनिया भर में कुछ सबसे भयानक बाढ़ आईं। सहारा रेगिस्तान के दक्षिण में साहेल क्षेत्र में 1967-1977 के बीच आई सबसे विनाशकारी सूखा ऐसा ही एक परिवर्तन है। 1930 के दशक के दौरान, संयुक्त राज्य अमेरिका के दक्षिण-पश्चिमी ग्रेट प्लेन्स में गंभीर सूखा पड़ा, जिसे धूल का कटोरा (dust bowl) कहा गया। फसल उत्पादन या फसल विफलता, बाढ़ और लोगों के पलायन के ऐतिहासिक अभिलेख बदलती जलवायु के प्रभावों के बारे में बताते हैं। यूरोप ने कई बार गर्म, गीले, ठंडे और सूखे दौर देखे हैं, महत्वपूर्ण प्रसंग दसवीं और ग्यारहवीं सदी में गर्म और सूखी परिस्थितियाँ थीं, जब वाइकिंग्स ने ग्रीनलैंड में बसेरा किया। यूरोप ने 1550 से लगभग 1850 तक “लिटिल आइस एज” (Little Ice Age) देखा। लगभग 1885-1940 तक विश्व तापमान में ऊपर की ओर रुझान दिखा। 1940 के बाद तापमान में वृद्धि की दर धीमी पड़ गई।
जलवायु परिवर्तन के कारण
जलवायु परिवर्तन के कारण कई हैं। इन्हें खगोलीय और स्थलीय कारणों में समूहबद्ध किया जा सकता है। खगोलीय कारण सूर्य की सतह पर सनस्पॉट गतिविधियों से जुड़े सौर उत्पादन में परिवर्तन हैं। सनस्पॉट सूर्य पर गहरे और ठंडे धब्बे होते हैं जो चक्रीय तरीके से बढ़ते और घटते हैं। कुछ मौसमविदों के अनुसार, जब सनस्पॉट की संख्या बढ़ती है, तो अधिक ठंडा और नम मौसम तथा अधिक तूफानी स्थितियाँ होती हैं। सनस्पॉट की संख्या में कमी गर्म और सूखी स्थितियों से जुड़ी होती है। फिर भी, ये निष्कर्ष सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं हैं।
एक अन्य खगोलीय सिद्धांत मिलांकोविच दोलन है, जो पृथ्वी की सूर्य के चारों-घूर्णन वाली कक्षीय विशेषताओं में चक्रीय परिवर्तनों, पृथ्वी के डगमगाने और पृथ्वी की अक्षीय झुकाव में बदलावों का अनुमान लगाता है। ये सभी सूर्य से प्राप्त होने वाले इन्सोलेशन की मात्रा को बदलते हैं, जिसका प्रभाव जलवायु पर पड़ सकता है।
ज्वालामुखी गतिविधि को जलवायु परिवर्तन का एक अन्य कारण माना जाता है। ज्वालामुखी विस्फोट वातावरण में बड़ी मात्रा में एरोसोल फेंकता है। ये एरोसोल काफी समय तक वातावरण में बने रहते हैं और पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाली सूर्य की विकिरण को कम करते हैं। हाल के पिनाटुबो और एल सिओन ज्वालामुखी विस्फोटों के बाद कुछ वर्षों तक पृथ्वी का औसत तापमान कुछ हद तक घट गया था।
जलवायु पर सबसे महत्वपूर्ण मानवजनित प्रभाव वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों की सांद्रता में बढ़ती प्रवृत्ति है, जिससे वैश्विक तापन होने की संभावना है।
वैश्विक तापन
हरितगृह गैसों की उपस्थिति के कारण वायुमंडल एक हरितगृह की तरह व्यवहार कर रहा है। वायुमंडल आने वाली सौर विकिरण को भी पारित करता है, परन्तु पृथ्वी की सतह द्वारा ऊपर की ओर उत्सर्जित दीर्घ तरंग विकिरण का अधिकांश भाग अवशोषित कर लेता है। वे गैसें जो दीर्घ तरंग विकिरण को अवशोषित करती हैं हरितगृह गैसें कहलाती हैं। वायुमंडल को गर्म करने वाली प्रक्रियाओं को सामूहिक रूप से हरितगृह प्रभाव कहा जाता है।
हरितगृह शब्द की उत्पत्ति ठंडे क्षेत्रों में ऊष्मा संरक्षित रखने के लिए प्रयुक्त हरितगृह की उपमा से हुई है। एक हरितगृह काँच से बना होता है। काँच आने वाली लघु तरंग सौर विकिरण के लिए पारदर्शी होता है परन्तु बाहर जाने वाली दीर्घ तरंग विकिरण के लिए अपारदर्शी होता है। इसलिए काँच अधिक विकिरण को अन्दर आने देता है और दीर्घ तरंग विकिरण को बाहर जाने से रोकता है, जिससे काँच के घर के अन्दर का तापमान बाहर की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है। जब आप गर्मियों में किसी कार या बस में, जहाँ खिड़कियाँ बंद हैं, प्रवेश करते हैं, तो आपको बाहर की तुलना में अधिक गर्मी लगती है। इसी प्रकार सर्दियों में बंद दरवाजों और खिड़कियों वाले वाहन बाहर के तापमान की तुलना में गर्म रहते हैं। यह हरितगृह प्रभाव का एक अन्य उदाहरण है।
हरितगृह गैसें (GHGs)
आज के प्रमुख ग्रीनहाउस गैसों (GHGs) में कार्बन डाइऑक्साइड $\left(\mathrm{CO} _{2}\right)$, क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs), मीथेन $\left(\mathrm{CH} _{4}\right)$, नाइट्रस ऑक्साइड $\left(\mathrm{N} _{2}\mathrm{O}\right)$ और ओज़ोन $\left(\mathrm{O} _{3}\right)$ शामिल हैं। कुछ अन्य गैसें जैसे नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) और कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) आसानी से GHGs के साथ प्रतिक्रिया करती हैं और वातावरण में उनकी सांद्रता को प्रभावित करती हैं।
किसी दिए गए GHG अणु की प्रभावशीलता इसकी सांद्रता में वृद्धि की मात्रा, वातावरण में इसके जीवनकाल और विकिरण की उस तरंगदैर्ध्य पर निर्भर करेगी जिसे यह अवशोषित करता है। क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs) अत्यधिक प्रभावी होते हैं। ओज़ोन जो स्ट्रैटोस्फीयर में पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, वह निचले ट्रोपोस्फीयर में मौजूद होने पर पृथ्वी के विकिरण को अवशोषित करने में बहुत प्रभावी होता है। ध्यान देने योग्य एक अन्य महत्वपूर्ण बात यह है कि जितना अधिक समय GHG अणु वातावरण में रहता है, पृथ्वी के वायुमंडलीय तंत्र को इसके कारण आए किसी भी परिवर्तन से उबरने में उतना ही अधिक समय लगेगा।
वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों की सबसे बड़ी सांद्रता कार्बन डाइऑक्साइड है। $\mathrm{CO} _{2}$ का उत्सर्जन मुख्यतः जीवाश्म ईंधनों (तेल, गैस और कोयले) के दहन से होता है। वन और महासागर कार्बन डाइऑक्साइड के सिंक हैं। वन अपनी वृद्धि में $\mathrm{CO} _{2}$ का उपयोग करते हैं। इसलिए भूमि उपयोग में परिवर्तन के कारण वनों की कटाई भी $\mathrm{Co} _{2}$ की सांद्रता को बढ़ाती है। वायुमंडलीय $\mathrm{CO} _{2}$ को स्रोतों से सिंकों में परिवर्तन के अनुरूप ढलने में लगने वाला समय 20-50 वर्ष है। यह लगभग 0.5 प्रतिशत वार्षिक दर से बढ़ रही है। औद्योगिक क्रांति से पूर्व के स्तर की तुलना में $\mathrm{CO} _{2}$ की सांद्रता के दोगुने होने को जलवायु मॉडलों में जलवायु परिवर्तन का अनुमान लगाने के सूचकांक के रूप में प्रयोग किया जाता है।
क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs) मानव गतिविधियों के उत्पाद हैं। ओज़ोन स्ट्रैटोस्फीयर में पाया जाता है जहाँ पराबैंगनी किरणें ऑक्सीजन को ओज़ोन में परिवर्तित करती हैं। इस प्रकार, पराबैंगनी किरणें पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुँचती हैं। स्ट्रैटोस्फीयर में पहुँचने वाले CFCs ओज़ोन को नष्ट करते हैं। ओज़ोन का बड़ा अवक्षय अंटार्कटिका के ऊपर होता है। स्ट्रैटोस्फीयर में ओज़ोन सांद्रता के अवक्षय को ओज़ोन छिद्र कहा जाता है। यह पराबैंगनी किरणों को ट्रोपोस्फीयर से होकर गुज़रने देता है।
वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों (GHGs) के उत्सर्जन को कम करने के लिए अंतरराष्ट्रीय प्रयास शुरू किए गए हैं। सबसे महत्वपूर्ण प्रयास 1997 में घोषित क्योटो प्रोटोकॉल है। यह प्रोटोकॉल 2005 में प्रभावी हुआ, जिसे 141 राष्ट्रों द्वारा अनुमोदित किया गया। क्योटो प्रोटोकॉल 35 औद्योगिक देशों को बाध्य करता है कि वे वर्ष 2012 तक अपने उत्सर्जन को वर्ष 1990 के स्तर से 5 प्रतिशत कम करें।
वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों की सांद्रता में बढ़ती प्रवृत्ति दीर्घकाल में पृथ्वी को गर्म कर सकती है। एक बार जब वैश्विक तापन शुरू हो जाता है, तो इसे उलटना कठिन हो जाता है। वैश्विक तापन का प्रभाव हर जगह एक समान नहीं हो सकता है। फिर भी, वैश्विक तापन के कारण होने वाले प्रतिकूल प्रभाव जीवन-समर्थन प्रणाली को नुकसान पहुंचाएंगे। ग्लेशियर और हिमनदों के पिघलने और समुद्र के तापीय विस्तार के कारण समुद्र स्तर में वृद्धि हो सकती है, जिससे तटीय क्षेत्रों और द्वीपों के बड़े हिस्से जलमग्न हो सकते हैं, जिससे सामाजिक समस्याएं उत्पन्न होंगी। यह विश्व समुदाय के लिए गंभीर चिंता का एक अन्य कारण है। ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन को नियंत्रित करने और वैश्विक तापन की प्रवृत्ति को रोकने के प्रयास पहले ही शुरू हो चुके हैं। आशा करते हैं कि विश्व समुदाय इस चुनौती का उत्तर देगा और एक ऐसी जीवनशैली अपनाएगा जो आने वाली पीढ़ियों के लिए एक जीने योग्य दुनिया छोड़ जाए।
आज दुनिया की एक प्रमुख चिंताओं में वैश्विक तापन है। आइए देखें कि तापमान रिकॉर्डों के अनुसार ग्रह कितना गर्म हुआ है।
विश्व का वार्षिक औसत निकट-पृष्ठ वायु तापमान लगभग $14^{\circ}\mathrm{C}$ है।
बीसवीं सदी में तापमान में बढ़ती प्रवृत्ति स्पष्ट रूप से दिखाई दे रही थी। बीसवीं सदी का सबसे अधिक तापन दो अवधियों, 1901-44 और 1977-99, के दौरान हुआ। इन दोनों अवधियों में से प्रत्येक के दौरान वैश्विक तापमान लगभग $0.4^{\circ}\mathrm{C}$ बढ़ा। इनके बीच थोड़ा शीतन हुआ, जो उत्तरी गोलार्ध में अधिक स्पष्ट था।
बीसवीं सदी के अंत पर वैश्विक औसत वार्षिक माध्य तापमान उन्नीसवीं सदी के अंत पर दर्ज तापमान से लगभग $0.6^{\circ}\mathrm{C}$ अधिक था। 1856-2000 के दौरान सात सबसे गर्म वर्ष पिछले दशक में दर्ज किए गए। वर्ष 1998 सबसे गर्म वर्ष था, संभवतः न केवल बीसवीं सदी के लिए बल्कि पूरे सहस्राब्दी के लिए भी।
अभ्यास
1. बहुविकल्पीय प्रश्न।
(i) निम्नलिखित में से कौन-सा कोएप्पेन के “A” प्रकार के जलवायु के लिए उपयुक्त है? (a) सभी माहों में उच्च वर्षा (b) सबसे ठंडे माह का औसत मासिक तापमान हिमांक बिंदु से अधिक (c) सभी माहों का औसत मासिक तापमान $18^{\circ}\mathrm{C}$ से अधिक (d) सभी माहों का औसत तापमान $10 \mathrm{C}$ से नीचे
(ii) कोएप्पेन की जलवायु वर्गीकरण प्रणाली को कहा जा सकता है: (a) अनुप्रयुक्त (b) व्यवस्थित (c) जननीय (d) प्रायोगिक
(iii) भारतीय प्रायद्वीप का अधिकांश भाग कोएपेन की प्रणाली के अनुसार इसमें समूहित किया जाएगा:
(a) “Af”
(b) “BSh”
(c) “Cfb”
(d) “Am”
(iv) निम्नलिखित में से किस वर्ष को विश्वभर में सबसे अधिक तापमान दर्ज होने का अनुमान है?
(a) 1990
(b) 1998
(c) 1885
(d) 1950
(v) निम्नलिखित चार जलवायु समूहों में से कौन-सा समूह आर्द्र परिस्थितियों को दर्शाता है?
(a) $\mathrm{A}-\mathrm{B}-\mathrm{C}-\mathrm{E}$
(b) $\mathrm{A}-\mathrm{C}-\mathrm{D}-\mathrm{E}$
(c) $\mathrm{B}-\mathrm{C}-\mathrm{D}-\mathrm{E}$
(d) $\mathrm{A}-\mathrm{C}-\mathrm{D}-\mathrm{F}$
2. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 30 शब्दों में दीजिए।
(i) कोएपेन ने जलवायु के वर्गीकरण के लिए किन दो जलवायु चरों का प्रयोग किया है?
(ii) “जननिक” वर्गीकरण प्रणाली “प्रयोगसिद्ध” प्रणाली से किस प्रकार भिन्न है?
(iii) किस प्रकार की जलवायुओं में तापमान की सीमा बहुत कम होती है?
(iv) यदि सूर्य के धब्बे बढ़ जाएँ तो किस प्रकार की जलवायु परिस्थितियाँ प्रचलित होंगी?
3. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 150 शब्दों में दीजिए।
(i) “A” और “B” प्रकार की जलवायुओं की जलवायु परिस्थितियों की तुलना कीजिए।
(ii) “C” और “A” प्रकार की जलवायु में आपको किस प्रकार की वनस्पति मिलेगी?
(iii) आप “ग्रीनहाउस गैसों” शब्द से क्या समझते हैं? ग्रीनहाउस गैसों की एक सूची बनाइए।
परियोजना कार्य
वैश्विक जलवायु परिवर्तनों से संबंधित क्योटो घोषणा के बारे में सूचना एकत्र कीजिए।