Identification of Hydrometeorological Evolution and Dominant Runoff Drivers in the Yiluo River Basin Based on CMIP6 Multi-Scenario Projections
यह अध्ययन एक बायस-करेक्टेड (bias-corrected) CMIP6-संचालित VIC हाइड्रोलॉजिकल मॉडल और रैंडम फॉरेस्ट विश्लेषण का उपयोग करता है जो यह अनुमान लगाता है कि 2031 से 2060 तक यिलो (Yiluo) नदी बेसिन महत्वपूर्ण रूप से गर्म होगा और वर्षा के पैटर्न में परिवर्तन आएगा, जिससे वार्षिक अपवाह (runoff) में भारी कमी आएगी और उत्सर्जन परिदृश्य के अनुसार भिन्न होने वाले प्रमुख अपवाह चालकों में बदलाव आएगा।
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पृथ्वी की जलवायु बदल रही है, और जीवन को सहारा देने वाला जल चक्र जटिल तरीकों से प्रतिक्रिया दे रहा है। जैसे-जैसे ग्रह गर्म हो रहा है, वर्षा, ऊष्मा और वायु के बीच का संतुलन बदल रहा है, जिससे नदियों के प्रवाह और लोगों तथा प्रकृति के लिए उपलब्ध पानी की मात्रा में परिवर्तन आ रहा है। वैज्ञानिक इन भविष्य के परिवर्तनों का अनुकरण करने के लिए शक्तिशाली कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करते हैं, जिसमें वैश्विक जलवायु अनुमानों को स्थानीय परिदृश्यों के विस्तृत मानचित्रों के साथ जोड़ा जाता है। ये उपकरण शोधकर्ताओं को दशकों आगे देखने, मानव समाज के विकसित होने के विभिन्न परिदृश्यों का परीक्षण करने की अनुमति देते—प्रदूषण में तेजी से कटौती से लेकर जीवाश्म ईंधन के निरंतर भारी उपयोग तक। इन संभावित भविष्यों को समझना उन क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण है जो अपनी जल आपूर्ति के लिए नदियों पर निर्भर हैं, क्योंकि तापमान या वर्षा के पैटर्न में मामूली बदलाव भी गंभीर किल्लत या खतरनाक बाढ़ का कारण बन सकते हैं।
चीन की पीली नदी (येलो रिवर) के मध्यवर्ती क्षेत्रों में, यिलो नदी एक महत्वपूर्ण सहायक नदी के रूप में कार्य करती है, जो नीचे की ओर बहने वाले विशाल नेटवर्क को पानी पहुँचाती है। नॉर्थ चाइना यूनिवर्सिटी ऑफ वॉटर रिसोर्सेज एंड इलेक्ट्रिक पावर के शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह समझने के लिए काम शुरू किया कि यह विशिष्ट नदी बेसिन अगले तीस वर्षों में कैसे बदलेगा। उन्होंने 2031 से 2060 की अवधि पर ध्यान केंद्रित किया, जो चीन के कार्बन न्यूनीकरण के राष्ट्रीय लक्ष्यों के अनुरूप है और नियोजन के लिए एक महत्वपूर्ण समय सीमा का प्रतिनिधित्व करता है। 'वैरिएबल इन्फिल्ट्रेशन कैपेसिटी' नामक एक परिष्कृत कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करते हुए, जो यह अनुकरण करता है कि पानी मिट्टी, वनस्पति और नदियों के माध्यम से कैसे चलता है, टीम ने ऐतिहासिक मौसम डेटा को पांच अलग-अलग वैश्विक जलवायु मॉडलों के अनुमानों के साथ जोड़ा। उन्होंने इन सिमुलेशन को चार अलग-अलग भविष्य के मार्गों के तहत चलाया, जो एक टिकाऊ, कम-उत्सर्जन वाले विश्व से लेकर जीवाश्म ईंधन द्वारा संचालित उच्च-उत्सर्जन वाले भविष्य तक विस्तृत हैं। उत्पन्न डेटा की विशाल मात्रा को समझने के लिए, उन्होंने 'रैंडम फॉरेस्ट' नामक एक मशीन लर्निंग तकनीक का भी उपयोग किया, जो एक डिजिटल जासूस की तरह कार्य करती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि कौन से मौसम संबंधी कारक—वर्षा, तापमान या हवा—नदी के प्रवाह में परिवर्तनों के प्राथमिक चालक हैं।
सिमुलेशन ने एक स्पष्ट और चिंताजनक प्रवृत्ति का खुलासा किया: समाज भविष्य में चाहे जो भी मार्ग अपनाए, ऐतिहासिक रिकॉर्ड की तुलना में यिलो नदी के माध्यम से बहने वाले पानी की कुल मात्रा में उल्लेखनीय गिरावट आने का अनुमान है। शोधकर्ताओं ने पाया कि औसत वार्षिक अपवाह (रनऑफ) में 719 मिलियन से 990 मिलियन क्यूबिक मीटर के बीच की कमी आ सकती है। यह नदी से उपलब्ध पानी में 40 प्रतिशत से अधिक की कमी को दर्शाता है। हालांकि कुछ भविष्य के परिदृश्यों में कुल वर्षा थोड़ी बढ़ सकती है, लेकिन बढ़ता तापमान मिट्टी और पौधों से नदी तक पहुँचने से पहले ही अधिक पानी को वाष्पित कर देता है। यह हानि इतनी गहरी है कि अधिक वर्षा वाले वर्षों में भी, नदी समग्र रूप से सूख जाती है। इसके अलावा, जल प्रवाह का समय भी बदल रहा है। पीक फ्लो (अधिकतम प्रवाह), जो आमतौर पर गर्मियों के बाढ़ के मौसम के दौरान होता है, वर्ष के शुरुआती समय में आ रहा है। पानी अधिक केंद्रित भी हो रहा है, जिससे शेष वर्ष, विशेष रूप से सर्दियों और वसंत के दौरान, पहले की तुलना में और भी अधिक शुष्क हो जाएगा। यह एक नई वास्तविकता बनाता है जहाँ नदी जल की मात्रा में "तीव्र कुल कमी" के साथ-साथ एक असमान वितरण का सामना करती है, जो सूखे और अचानक आने वाली बाढ़ दोनों के जोखिम को तीव्र करता है।
अध्ययन में यह भी पता चला कि इन परिवर्तनों को चलाने वाली मुख्य शक्ति हर भविष्य के परिदृश्य में एक समान नहीं है। एक ऐसी दुनिया में जहाँ उत्सर्जन में तेजी से कटौती की जाती है, वर्षा सबसे महत्वपूर्ण कारक बनी रहती है जो नदी में पानी के प्रवाह को निर्धारित करती है। हालांकि, एक मध्यम उत्सर्जन परिदृश्य में, हवा की गति अप्रत्याशित रूप से प्रमुख चालक बन जाती है, जो इस बात को प्रभावित करती है कि कितना पानी वाष्पित होता है और वायुमंडल में घूमता है। सबसे चरम, उच्च-उत्सर्जन वाले भविष्य में, अधिकतम तापमान मुख्य कारक बनकर उभरता है, जहाँ तीव्र गर्मी वाष्पीकरण को प्रेरित करती है और नदी के व्यवहार को बदल देती है। इसका अर्थ यह है कि जल संसाधनों के प्रबंधन के लिए आवश्यक रणनीतियाँ लचीली होनी चाहिए; एक योजना जो कम-उत्सर्जन वाले भविष्य के लिए उपयुक्त है, वह पूरी तरह से विफल हो सकती है यदि दुनिया उच्च-उत्सर्जन वाले पथ का अनुसरण करती है। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि यिलो नदी बेसिन एक नए 'हाइड्रोलॉजिकल नॉर्मल' की ओर बढ़ रहा है, जिसकी विशेषता कम पानी, पानी के आगमन के समय में बदलाव और चरम घटनाओं की उच्च आवृत्ति है। ये निष्कर्ष योजनाकारों के लिए अनुकूलन रणनीतियों को डिजाइन करने हेतु एक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक आधार प्रदान करते हैं, जिससे यह सुनिश्चित किया जा सके कि जलवायु परिवर्तन के बावजूद जल सुरक्षा बनी रहे।
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