अध्याय 11 विश्व जलवायु और जलवायु परिवर्तन
विश्व जलवायु का अध्ययन जलवायु संबंधी सूचनाओं और आंकड़ों को संगठित करके तथा उन्हें सरल समझ, वर्णन और विश्लेषण के लिए छोटी इकाइयों में संश्लेषित करके किया जा सकता है। जलवायु को वर्गीकृत करने के लिए तीन व्यापक दृष्टिकोण अपनाए गए हैं। वे हैं - प्रायोगिक, जननिक और अनुप्रयुक्त। प्रायोगिक वर्गीकरण प्रेक्षित आंकड़ों, विशेष रूप से 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 कोएपेन योजना
जलवायु के वर्गीकरण की सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त योजना वी. कोएपेन द्वारा विकसित प्रायोगिक जलवायु वर्गीकरण योजना है। कोएपेन ने वनस्पति के वितरण और जलवायु के बीच निकट संबंध की पहचान की। उसने तापमान और वर्षा के कुछ निश्चित मान चुने और उन्हें वनस्पति के वितरण से संबद्ध किया तथा इन मानों का उपयोग जलवायुओं को वर्गीकृत करने के लिए किया। यह एक प्रायोगिक वर्गीकरण है जो वार्षिक औसत और मासिक औसत तापमान तथा वर्षा के आंकड़ों 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 थी और समय-समय पर संशोधित भी हुई, कोएपेन की योजना आज भी लोकप्रिय और प्रयोग में है।
कोपेन ने पाँच प्रमुख जलवायु समूहों को मान्यता दी, उनमें से चार तापमान पर आधारित हैं और एक वर्षा पर आधारित है। तालिका 11.1 कोपेन के अनुसार जलवायु समूहों और उनकी विशेषताओं की सूची देती है। बड़े अक्षर: A, C, D और E आर्द्र जलवायु को दर्शाते हैं और B शुष्क जलवायु को।
जलवायु समूहों को उप-प्रकारों में विभाजित किया गया है, जिन्हें छोटे अक्षरों द्वारा नामित किया गया है, वर्षा और तापमान 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 : कोपेन 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-अक्षांशीय) जलवायु के सबसे ठंडे महीने का औसत तापमान वर्षों में शून्य से 3 C अधिक है 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 जलवायु को उपविभाजित किया जाता है बड़े अक्षर $S$ स्टेपी या अर्ध-शुष्क के लिए और $\mathrm{W}$ रेगिस्तानों के लिए। 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 होती है अपराह्न में गरज के साथ वर्षा के रूप में। तापमान समान रूप से उच्च होता है और तापमान की वार्षिक सीमा नगण्य होती है। किसी भी दिन अधिकतम तापमान लगभग $30 \mathrm{C}$ होता है जबकि न्यूनतम तापमान लगभग $20 \mathrm{C}$ होता है। उष्णकटिबंधीय सदाबहार वन जिनमें घना वृक्षावरण आवरण और बड़ी जैव विविधता पाई जाती है, इस जलवायु में पाए जाते हैं।
तालिका 11.2 : कोएपेन के अनुसार जलवायु प्रकार
| समूह | प्रकार | अक्षर कोड | लक्षण |
|---|---|---|---|
| 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 अनावृष्ट या शुष्क मध्य-अक्षांश अर्ध-शुष्क या शुष्क मध्य-अक्षांश अनावृष्ट या शुष्क |
| C-समशीतोष्ण (मध्य-अक्षांश) जलवायु |
आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय भूमध्यसागरीय समुद्री पश्चिम 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 महाद्वीपीय उपध्रुवीय |
Df Dw |
कोई शुष्क ऋतु नहीं, कठोर शीत शीत शुष्क और अत्यंत कठोर |
| E-शीत जलवायु | टुंड्रा ध्रुवीय हिम टोपी |
ET EF |
कोई वास्तविक ग्रीष्म नहीं बहुवर्षीय हिम |
| H-उच्चभूमि | उच्चभूमि | H | हिम आवरण वाली उच्चभूमि |
समूह A : उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु
उष्णकटिबंधीय आर्द्र जलवायु कर्क रेखा और मकर रेखा के बीच पाई जाती है। साल भर सूर्य का सिर के ऊपर रहना और अंतर-उष्णकटिबंधीय अभिसरण क्षेत्र (ITCZ) की उपस्थिति जलवायु को गर्म और आर्द्र बनाती है। तापमान की वार्षिक सीमा बहुत कम होती है और वार्षिक वर्षा अधिक होती है। उष्णकटिबंधीय समूह को तीन प्रकारों में बाँटा 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 विषुववीय 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 पुस्तक India: Physical Environment में दिया गया है।
उष्णकटिबंधीय आर्द्र और शुष्क जलवायु (Aw)
उष्ण कटिबंधीय आर्द्र और शुष्क जलवायु Af प्रकार की 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 में, 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
शुष्क जलवायुओं की विशेषता अत्यधिक कम वर्षा होती है जो पौधों की वृद्धि के लिए पर्याप्त नहीं होती। ये जलवायु ग्रह के बहुत बड़े क्षेत्र को आच्छादित करती हैं और विषुववृत्त से 15 - 60 उत्तर और दक्षिण के बड़े अक्षांशों तक फैली हुई हैं। निम्न अक्षांशों पर, 15 - 30 तक, ये उपउष्णकटिबंधीय उच्च दाब क्षेत्र में होती हैं जहाँ अवरोहण और तापमान उलटफेर वर्षा उत्पन्न नहीं करते। महाद्वीपों के पश्चिमी किनारे पर, शीत धाराओं के समीप, विशेष रूप से दक्षिण अमेरिका के पश्चिमी तट पर, ये अधिक विषुववृत्त की ओर फैलती हैं और तटीय भूमि पर होती हैं। मध्य अक्षांशों में, विषुववृत्त से 35 - 60 उत्तर और दक्षिण, ये महाद्वीपों के आंतरिक भागों तक सीमित हैं जहाँ समुद्री-आर्द्र पवन नहीं पहुँचते और जो अक्सर पहाड़ों से घिरे होते हैं।
शुष्क जलवायुओं को स्टेपी या अर्ध-शुष्क जलवायु (BS) और मरुस्थलीय जलवायु (BW) में विभाजित किया गया है। इन्हें आगे उपविभाजित किया गया है - उपउष्णकटिबंधीय स्टेपी (BSh) और उपउष्णकटिबंधीय मरुस्थल (BWh) 15 - 35 अक्षांशों पर और मध्य-अक्षांशीय स्टेपी (BSk) और मध्य-अक्षांशीय मरुस्थल (BWk) $35-60$ अक्षांशों के बीच।
उपउष्णकटिबंधीय स्टेपी (BSh) और उपउष्णकटिबंधीय 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 घासस्थलों की वृद्धि के लिए पर्याप्त है। दोनों जलवायु क्षेत्रों 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 संक्षिप्त तीव्र गरज के साथ होती है और मिट्टी की नमी बनाए रखने में अप्रभावी होती है। तटीय मरुस्थलों में ठंडी धाराओं से सटे क्षेत्रों में कोहरा सामान्य होता है। गर्मी में अधिकतम तापमान बहुत अधिक होता है। सबसे अधिक छायांकित तापमान 58°C लीबिया के अल-अजीजिया 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 मild 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 ऋतु नहीं और हल्की सर्दी (Cfa); (iv) समुद्री पश्चिम तट जलवायु (Cfb)।
आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय जलवायु (Cwa)
आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय जलवायु कर्क रेखा तथा मकर रेखा के ध्रुवीय ओर पायी जाती है, मुख्यतः उत्तर भारत के मैदानों तथा दक्षिण चीन के आंतरिक मैदानों में। यह जलवायु Aw जलवायु के समान है, केवल इस अंतर के साथ कि शीत ऋतु में तापमान गर्म रहता है।
भूमध्यसागरीय जलवायु (Cs)
जैसा कि नाम से स्पष्ट है, भूमध्यसागरीय जलवायु भूमध्य सागर के परिक्षेत्र में, उपोष्णकटिबंधीय अक्षांशों में महाद्वीपों के पश्चिमी तटों पर 30-40 अक्षांशों के बीच पायी जाती है—जैसे मध्य कैलिफोर्निया, मध्य चिली, दक्षिण-पूर्वी तथा दक्षिण-पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया के तटीय भाग। ये क्षेत्र ग्रीष्म में उपोष्णकटिबंधीय उच्च दाब तथा शीत में पश्चिमी पवनों के प्रभाव में आते हैं। अतः इस जलवायु की विशेषता है गर्म, शुष्क ग्रीष्म तथा कोमल, 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 उपोष्णकटिबंधीय (Cfa) जलवायु
आर्द्र उपोष्ण जलवायु महाद्वीप के पूर्वी भागों में उपोष्ण अक्षांशों में पाई जाती है। इस क्षेत्र में वायुराशियाँ प्रायः अस्थिर होती हैं और वर्ष भर वर्षा करती 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 पर पाई जाती हैं। वार्षिक औसत वर्षा $75-150 \mathrm{~cm}$ के बीच होती है। गर्मियों में आंधी-तूफान और सर्दियों में मोर्चे-संबंधी वर्षा सामान्य हैं। गर्मियों में औसत मासिक तापमान लगभग $27 \mathrm{C}$ होता 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 भूमध्य जलवायु से ध्रुव की ओर स्थित होती 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 होता है और सर्दियों में यह अपनी अक्षांश के अनुसार अधिक गर्म होता है। गर्मियों के महीनों में औसत तापमान $15-20 \mathrm{C}$ के बीच और सर्दियों में $4-10 \mathrm{C}$ के बीच रहता है। वार्षिक और दैनिक तापमान सीमा कम होती है। वर्षा वर्ष भर होती है। वर्षा $50-250 \mathrm{~cm}$ तक काफी भिन्न होती है।
शीत हिम वन जलवायु (D)
ठंडे हिम वन जलवायु उत्तरी गोलार्ध में यूरोप, एशिया और उत्तर अमेरिका के बीच 40-70 उत्तरी अक्षांशों के बीच विशाल महाद्वीपीय क्षेत्र में पाए जाते हैं। ठंडे हिम वन जलवायु को दो प्रकारों में बांटा गया है: (i) Df- ठंडी जलवायु आर्द्र शीतकाल के साथ; (ii) Dw- ठंडी जलवायु शुष्क शीतकाल के साथ। शीतकाल की कठोरता उच्च अक्षांशों में अधिक प्रमुख होती है।
आर्द्र शीतकाल के साथ ठंडी जलवायु (Df)
आर्द्र शीतकाल के साथ ठंडी जलवायु समुद्री पश्चिमी तट जलवायु और मध्य अक्षांशीय स्टेपी के ध्रुवीय ओर पाई जाती है। शीतकाल ठंडे और हिमाच्छादित होते हैं। हिमरहित मौसम छोटा होता है। तापमान की वार्षिक सीमा बड़ी होती है। मौसम परिवर्तन अचानक और छोटे होते हैं। ध्रुवीय ओर शीतकाल अधिक कठोर होते हैं।
शुष्क शीतकाल के साथ ठंडी जलवायु (Dw)
शुष्क शीतकाल के साथ ठंडी जलवायु मुख्य रूप से उत्तरपूर्वी एशिया में पाई जाती है। प्रमुख शीतकालीन प्रतिचक्र का विकास और गर्मियों में इसका कमजोर पड़ना इस क्षेत्र में मानसून जैसी पवन की उलटफेर को स्थापित करता है। ध्रुवीय ओर ग्रीष्म तापमान कम होते हैं और शीतकालीन तापमान अत्यंत कम होते हैं जहां कई स्थानों पर वर्ष में सात महीनों तक तापमान हिमांक से नीचे रहता है। वर्षा गर्मियों में होती है। वार्षिक वर्षा 12-15 सेंटीमीटर तक कम होती है।
ध्रुवीय जलवायु (E)
ध्रुवीय जलवायु 70 अक्षांश से परे ध्रुवीय क्षेत्र में मौजूद होती है। ध्रुवीय जलवायु दो प्रकार की होती है: (i) टुंड्रा (ET); (ii) हिम टोपी (EF).
टुंड्रा जलवायु (ET)
टुंड्रा जलवायु (ET) का नाम इसकी वनस्पति प्रकारों, जैसे नीचे उगने वाली काई, लाइकेन और पुष्पीय पौधों के आधार पर पड़ा है। यह पर्माफ्रोस्ट 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 प्रकाश 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 बर्फ की चादरों को विकृत कर देता है और वे टूट जाती हैं। वे आइसबर्ग के रूप में चलते हैं जो आर्कटिक और अंटार्कटिक जलों में तैरते हैं। प्लेटो स्टेशन, अंटार्कटिका, 79° द. अक्षांश, इस जलवायु को दर्शाता है।
हाईलैंड जलवायु (H)
हाईलैंड जलवायु स्थलाकृति द्वारा नियंत्रित होती है। ऊँचे पर्वतों में थोड़ी दूरी पर ही औसत तापमान में बड़े परिवर्तन होते हैं। वर्षा के प्रकार और तीव्रता भी पहाड़ी भूमि में स्थान-अनुसार भिन्न होती है। पर्वतीय वातावरण में ऊँचाई के साथ जलवायु प्रकारों की ऊर्ध्वाधर परतबद्धता पाई जाती है।
जलवायु परिवर्तन
पिछले अध्यायों में हमने वर्तमान में प्रचलित जलवायु को समझने का सार प्रस्तुत किया। वर्तमान जलवायु प्रकार पिछले 10,000 वर्षों से लगभग इसी तरह बना हुआ है, हालाँकि इसमें छोटे-मोटे और कभी-कभी बड़े उतार-चढ़ाव आते रहे हैं। पृथ्वी ग्रह ने अपनी उत्पत्ति से लेकर अब तक जलवायु की अनेक विविधताएँ देखी हैं। भूवैज्ञानिक अभिलेख बताते हैं कि हिमयुग और अंतर-हिमयुग कालों का क्रमिक आना-जाना होता रहा है। भू-आकृति विज्ञान की विशेषताएँ, विशेषकर उच्च ऊँचाई और उच्च अक्षांश वाले क्षेत्रों में, हिमनदों के आगे बढ़ने और पीछे हटने के चिह्न प्रदर्शित करती हैं। हिमनदी झीलों में जमा तलछट भी गर्म और ठंडे कालों की उपस्थिति को उजागर करती है। वृक्षों की वलयों से आर्द्र और शुष्क कालों के संकेत मिलते हैं। ऐतिहासिक अभिलेख जलवायु की चंचलता का वर्णन करते हैं। ये सभी प्रमाण दर्शाते हैं कि जलवायु में परिवर्तन एक प्राकृतिक और निरंतर प्रक्रिया है।
भारत ने भी आर्द्र और शुष्क कालों का क्रमिक आना-जाना देखा है। पुरातात्त्विक खोजें बताती हैं 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 अधिक वर्षा होती थी। लगभग 2,000-1,700 ई.पू. तक यह क्षेत्र हड़प्पा सभ्यता का केंद्र था। तब से शुष्क परिस्थितियाँ बढ़ती गईं।
भूवैज्ञानिक अतीत में, लगभग 500-300 मिलियन वर्ष पहले कैम्ब्रियन, ऑर्डोविशियन और सिलूरियन कालों के दौरान पृथ्वी गर्म थी। प्लीस्टोसीन काल में हिमयुग और अंतर-हिमयुग काल आए; अंतिम प्रमुख शिखर हिमयुग काल लगभग 18,000 वर्ष पहले था। वर्तमान अंतर-हिमयुग काल 10,000 वर्ष पहले प्रारंभ हुआ।
हाल के अतीत की जलवायु
जलवायु में परिवर्तनशीलता हर समय होती रहती है। पिछली सदी की नब्बे के दशक में चरम मौसमी घटनाएँ देखने को मिलीं। 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 ऐसी ही एक परिवर्तनशीलता है। 1930 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका के दक्षिण-पश्चिमी ग्रेट प्लेन्स में गंभीर सूखा पड़ा, जिसे धूल के कटोरे के रूप में वर्णित किया गया। फसल उत्पादन या फसल विफलता, बाढ़ और लोगों के प्रवास के ऐतिहासिक अभिलेख बदलती जलवायु के प्रभावों के बारे में बताते हैं। यूरोप ने कई बार गर्म, आर्द्र, ठंडे और शुष्क काल देखे हैं, महत्वपूर्ण प्रसंग दसवीं और ग्यारहवीं सदी में गर्म और शुष्क परिस्थितियाँ थीं, जब वाइकिंग्स ने ग्रीनलैंड में बसेरा किया। यूरोप ने 1550 से लगभग 1850 तक “लिटिल आइस एज” देखा। लगभग 1885-1940 तक विश्व तापमान में ऊपर की ओर प्रवृत्ति दिखी। 1940 के बाद तापमान में वृद्धि की दर धीमी पड़ गई।
जलवायु परिवर्तन के कारण
जलवायु परिवर्तन के कई कारण हैं। इन्हें खगोलीय और स्थलीय कारणों में वर्गीकृत किया जा सकता है। खगोलीय कारण सौर उत्पादन में होने वाले परिवर्तन हैं जो सनस्पॉट गतिविधियों से जुड़े होते हैं। सनस्पॉट सूर्य पर पाए जाने वाले 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 ठंडा और अधिक आर्द्र मौसम तथा अधिक तूफानी स्थितियाँ उत्पन्न होती हैं। सनस्पॉट की संख्या में कमी गर्म और शुष्क 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 ओर कक्षीय विशेषताओं में होने वाले चक्रीय परिवर्तनों, पृथ्वी के कंपन और पृथ्वी की अक्षीय झुकाव में होने वाले परिवर्तनों का अनुमान लगाता है। ये सभी सूर्य से प्राप्त होने वाले इंसोलेशन की मात्रा को बदलते हैं, जिसका प्रभाव जलवायु पर पड़ सकता है।
ज्वालामुखी गतिविधि को भी जलवायु परिवर्तन का एक अन्य कारण माना जाता है। ज्वालामुखी विस्फोट वायुमंडल में बड़ी मात्रा में एरोसोल फेंकता है। ये एरोसोल वायुमंडल में काफी समय तक रहते हैं और पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाले सूर्य के 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 मानवीय प्रभावों में सबसे महत्वपूर्ण 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, परंतु पृथ्वी की सतह से ऊपर की ओर उत्सर्जित अधिकांश दीर्घ तरंग विकिरण को 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 होने वाले 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, परंतु बाहर जाने वाली दीर्घ तरंग विकिरण के लिए अपारदर्शी होता है। इस प्रकार काँच अधिक विकिरण को अंदर आने देता है और दीर्घ तरंग विकिरण को बाहर जाने से रोकता है, जिससे काँच के घर के अंदर का तापमान बाहर की तुलना में अधिक गर्म हो जाता है। जब आप गर्मियों में किसी कार या बस में, जहाँ खिड़कियाँ बंद होती 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 समय में प्रमुख GHGs 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 $\left(\mathrm{O} _{3}\right)$ 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 प्रभावशील होते हैं। ओज़ोन जो स्ट्रैटोस्फीयर में पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, जब यह निचले ट्रोपोस्फीयर में मौजूद होता है तो पार्थिव विकिरण को अवशोषित करने में बहुत प्रभावी होता है। ध्यान देने योग्य एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि GHG अणु जितना अधिक समय वातावरण में रहता है, पृथ्वी के वायुमंडलीय तंत्र को इसके द्वारा लाए गए 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 मुख्य रूप से जीवाश्म ईंधनों के दहन (तेल, गैस और कोयला) 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 $\mathrm{CO} _{2}$ के स्रोतों से सिंक 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 पहले के स्तर की तुलना में $\mathrm{CO} _{2}$ की सांद्रता के दोगुने होने को जलवायु मॉडलों में जलवायु में परिवर्तन के अनुमान 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 कर देते 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।
अंतरराष्ट्रीय स्तर पर वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसों (GHGs) के उत्सर्जन को कम करने के प्रयास शुरू किए गए हैं। सबसे महत्वपूर्ण प्रयास 1997 में घोषित क्योटो प्रोटोकॉल है। यह प्रोटोकॉल 2005 में लागू 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 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 समान नहीं हो सकता है। फिर भी, वैश्विक तापन के कारण होने वाले प्रतिकूल प्रभाव जीवन-समर्थन प्रणाली को बुरी तरह प्रभावित करेंगे। ग्लेशियरों और हिमखंडों के पिघलने और समुद्र की ऊष्मीय विस्तार के कारण समुद्र स्तर में वृद्धि तटीय क्षेत्रों और द्वीपों के बड़े हिस्सों को जलमग्न कर सकती है, जिससे सामाजिक समस्याएं उत्पन्न होंगी। यह विश्व समुदाय के लिए एक और गंभीर चिंता का विषय है। GHGs 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 जीवनयोग्य संसार छोड़ जाए।
आज दुनिया की एक प्रमुख चिंता वैश्विक तापन है। आइए देखें कि तापमान रिकॉर्डों के अनुसार ग्रह कितना गर्म हुआ है।
विश्व की 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। 20वीं सदी का सबसे बड़ा 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 थोड़ी ठंडक देखी गई, जो उत्तरी गोलार्ध में अधिक प्रमुख थी।
20वीं सदी के अंत में वैश्विक औसत वार्षिक माध्य तापमान 19वीं सदी के अंत में दर्ज किए गए मान से लगभग $0.6^{\circ} \mathrm{C}$ अधिक था। 1856-2000 की अवधि के सात सबसे गर्म वर्ष पिछले दशक में दर्ज किए गए। वर्ष 1998 सबसे गर्म वर्ष था, संभवतः न केवल 20वीं सदी के लिए बल्कि पूरी सहस्राब्दी के लिए भी।
अभ्यास
1. बहुविकल्पीय प्रश्न।
(i) निम्नलिखित में से कौन-सा कोपेन के “A” प्रकार की जलवायु के लिए उपयुक्त है?
(a) सभी माहों में उच्च वर्षा
(b) सबसे ठंडे माह का औसत मासिक तापमान जमाव 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) कोपेन की जलवायु वर्गीकरण प्रणाली को कहा जा सकता है:
(a) अनुप्रयुक्त
(b) नियामक
(c) जननिक
(d) प्रायोगिक
(iii) अधिकांश भारतीय प्रायद्वीप को कोपेन की प्रणाली के अंतर्गत समूहित किया जाएगा:
(a) “Af”
(b) “BSh”
(c) “Cfb"
(d) “Am”
(iv) निम्नलिखित में से किस वर्ष को विश्वभर में सबसे अधिक तापमान दर्ज किए जाने का वर्ष माना जाता 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) कोएप्पन ने जलवायु वर्गीकरण के लिए किन दो जलवायु चरों का प्रयोग किया है?
(ii) “जननिक” वर्गीकरण प्रणाली “प्रायोगिक” वर्गीकरण से किस प्रकार भिन्न है?
(iii) किस प्रकार की जलवायुओं में तापमान की बहुत कम सीमा 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 के बीच 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।