Long-term Radiosonde Observations from Ny-Ålesund Reveal Shifts in Temperature Trends over Svalbard Linked to Atmospheric Circulation Changes

कल्पना कीजिए कि पृथ्वी एक विशाल, थोड़ा बुखार से ग्रस्त घर है। लंबे समय से, वैज्ञानिक जानते हैं कि इसकी अटारी—आर्कटिक—बाकी कमरों की तुलना में बहुत तेज़ी से गर्म हो रही है। यह घटना, जिसे "आर्कटिक एम्प्लीफिकेशन" कहा जाता है, एक ऐसे थर्मोस्टेट की तरह है जो हाई पर अटक गया है, जिससे बर्फ पिघल रही है, ग्लेशियर सिकुड़ रहे हैं और हवा गर्म हो रही है। लेकिन अटारी केवल एक साधारण डिब्बा नहीं है; यह एक जटिल प्रणाली है जहाँ फर्श (महासागर) और छत (ऊपरी वायुमंडल) हमेशा एक ही गति से गर्म नहीं होते हैं। कभी-कभी, फर्श गर्म हो जाता है जबकि छत ठंडी रहती है, या इसके विपरीत। इस पहेली को समझने की कुंजी "मौसम के पैटर्न" में निहित है—हवा की वे अदृश्य नदियाँ जो दक्षिण से गर्म हवा या उत्तर से ठंडी हवा लाती हैं। जिस प्रकार किसी घर का तापमान इस बात पर निर्भर करता है कि खिड़कियाँ गर्म हवा के झोंके के लिए खुली हैं या ठंडी हवा के झोंके के लिए, वैसे ही आर्कटिक का तापमान इस पर निर्भर करता है कि हवा किस दिशा में बह रही है और किस प्रकार के मौसम तंत्र हवा को इधर-उधर धकेल रहे हैं।

यह अध्ययन एक जासूसी कहानी की तरह है, जो स्वालबार्ड के न्या-ओलेसुंड में एक अनुसंधान केंद्र से छोड़े गए मौसम संबंधी गुब्बारों (वेदर बैलून) की 33 साल की लॉगबुक का उपयोग करके एक रहस्य को सुलझा रहा है: आर्कटिक में गर्मी इतनी असंगत क्यों रही है? शोधकर्ता, मैरियन मैटुरिलीली और उनकी टीम ने ज़मीन से लेकर अंतरिक्ष के किनारे तक के तापमान डेटा का विश्लेषण किया। उन्होंने पाया कि हालांकि आर्कटिक वास्तव में समग्र रूप से गर्म हो रहा है, लेकिन कहानी मौसम और दशक के आधार पर पूरी तरह से बदल जाती है। यह पता चला है कि "अटारी" और "फर्श" लुका-छिपी का खेल खेल रहे हैं। सर्दियों में, ऊपरी वायुमंडल पहले बहुत गर्म हो जाता था क्योंकि दक्षिण से गर्म हवा ऊपर की ओर धकेली जा रही थी, लेकिन हाल ही में, वह गर्म हवा आना बंद हो गई, और ऊपरी परतें वास्तव में ठंडी होने लगीं या उनका गर्म होना रुक गया। इस बीच, पतझड़ (ऑटम) सबसे गर्म मौसम बन गया है, संभवतः इसलिए क्योंकि समुद्री बर्फ गायब होने के साथ महासागर अधिक गर्मी छोड़ रहा है। यह शोध पत्र सुझाव देता है कि ये बदलाव यादृच्छिक (रैंडम) नहीं हैं; ये वायुमंडल के "ट्रैफिक पैटर्न" द्वारा संचालित हैं, विशेष रूप से यह कि कैसे कुछ मौसम प्रणालियाँ, जैसे कि "ब्लॉकिंग" उच्च-दबाव क्षेत्र, प्रकट होते हैं और गायब होते हैं।

बदलते मौसमों का रहस्य

द दशकों से, वैज्ञानिक आर्कटिक के गर्म होने को देख रहे हैं, लेकिन कहानी थोड़ी भ्रमित करने वाली रही है। क्या यह हर जगह, हर समय गर्म हो रहा है? स्वालबर्ड के किनारे बसे एक छोटे से अनुसंधान गाँव, न्या-ओलेसुंड से नए शोध कहता है: "बिल्कुल नहीं।" 1993 से प्रतिदिन छोड़े गए वेदर बैलून (रेडियोसॉन्ड) के 33 वर्षों के डेटा का विश्लेषण करके, टीम ने पाया कि स्वालबर्ड के ऊपर का वायुमंडल एक गिरगिट की तरह व्यवहार कर रहा है, जो मौसम और दशक के आधार पर अपना रंग बदलता है।

कहानी का सबसे आश्चर्यजनक मोड़ सर्दियों से संबंधित है। अध्ययन के पहले दो दशकों (1993-2014) में, शीतकालीन वायुमंडल स्पष्ट रूप से गर्म हो रहा था, विशेष रूप से आकाश में ऊपर की ओर। ऐसा लग रहा था जैसे एक विशाल हीटर चालू कर दिया गया हो। लेकिन हाल के दशक (2015-2025) में, उस हीटर को कम कर दिया गया। वास्तव में, 2 किलोमीटर (लगभग 6,500 फीट) के ऊपर की हवा का गर्म होना रुक गया और वह थोड़ी ठंडी भी हो गई। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह डेटा में कोई गलती नहीं थी; यह हवा में आए बदलाव के कारण हुआ एक वास्तविक बदलाव था।

वायुमंडल को एक विशाल कन्वेयर बेल्ट के रूप में सोचें। शुरुआती वर्षों में, बेल्ट दक्षिण से गर्म हवा ला रही थी, जिसे "स्कैंडिनेवियाई/यूराल ब्लॉकिंग" नामक एक विशिष्ट मौसम पैटर्न द्वारा धकेला जा रहा था। यह पूर्व में एक ट्रैफिक जाम की तरह था जिसने गर्म हवा को स्वालबर्ड की ओर उत्तर की ओर मुड़ने के लिए मजबूर किया। लेकिन पिछले दशक में, वह ट्रैफिक जाम खिसक गया। "ब्लॉकिंग" पैटर्न बदल गया, और कन्वेयर बेल्ट अब मध्य आर्कटिक से ठंडी हवा नीचे लाने लगा। यह बदलाव समझाता है कि क्यों ऊपरी वायुमंडल सर्दियों में ठंडा हो गया, भले ही ज़मीन अभी भी गर्मी महसूस कर रही हो।

मार्च की ठंड और पतझड़ की गर्मी

यह शोध पत्र दो अन्य मौसमों पर भी प्रकाश डालता है जो बहुत अलग व्यवहार कर रहे हैं।

मार्च: ठंड का झटका
मार्च पहले गर्म होने का महीना हुआ करता था, लेकिन हाल के दशक में, यह तापमान के रुझान के मामले में वर्ष का सबसे ठंडा महीना बन गया है। शोधकर्ताओं ने पाया कि मार्च में हवा नाटकीय रूप से बदल गई है। सामान्य दिशाओं के मिश्रण के बजाय, अब सीधे उत्तरी ध्रुव से आने वाली एक मजबूत, निरंतर ठंडी हवा का प्रवाह है। यह "मरीन कोल्ड एयर आउटब्रेक्स" में वृद्धि से जुड़ा है, जहाँ बर्फीली आर्कटिक हवा खुले महासागर के ऊपर से तेजी से आती है। जबकि फ्योर्ड के पास की ज़मीन स्थानीय हवाओं के कारण अपेक्षाकृत स्थिर रहती है, इसके ऊपर की मुक्त हवा पिछले दशक की तुलना में लगभग 1 केल्विन (लगभग 1°C) ठंडी हो गई है। शोध पत्र का सुझाव है कि यह बैरेंट्स सागर के ऊपर दबाव प्रणालियों में बदलाव के कारण है, जो ठंडी हवा के लिए एक फनल (कीप) बना रहा है।

पतझड़: नया सबसे गर्म मौसम
यदि सर्दियों ने सबसे गर्म मौसम का अपना खिताब खो दिया है, तो पतझड़ ने इसे हासिल कर लिया है। अध्ययन दिखाता है कि पतझड़ अब सबसे अधिक गर्मी का अनुभव कर रहा है। यह विशेष रूप से सितंबर और अक्टूबर में सच है। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि यह एक दोहरा प्रभाव है: वायुमंडल अभी भी दक्षिण से कुछ गर्म हवा प्राप्त कर रहा है, लेकिन खेल में एक नया खिलाड़ी है। जैसे-जैसे बैरेंट्स सागर में समुद्री बर्फ पिघलती है, गहरा महासागरीय जल गर्मियों में सूर्य के प्रकाश को सोख लेता है और जब पतझड़ आता है तो वह संचित गर्मी को हवा में छोड़ देता है। यह एक रेडिएटर की तरह है जिसे महासागर द्वारा स्वयं चालू कर दिया गया है। यह स्थानीय गर्मी का उत्सर्जन गर्मी को बढ़ा रहा है, जिससे पतझड़ वह मौसम बन गया है जहाँ तापमान सबसे तेज़ी से बढ़ता है, विशेष रूप से ज़मीन के पास।

फर्श बनाम छत

इस शोध पत्र का सबसे महत्वपूर्ण सबक यह है कि ज़मीन और आसमान हमेशा एकमत नहीं होते। सतह (ज़मीन से 2 मीटर ऊपर) का तापमान महासागर से अत्यधिक प्रभावित होता है। यदि पानी गर्म है, तो उसके ठीक ऊपर की हवा भी गर्म हो जाएगी। हालाँकि, "फ्री ट्रोपोस्फीयर" (स्थानीय फ्योर्ड हवाओं के ऊपर) में ऊपर की हवा मुख्य रूप से बड़े, वैश्विक मौसम पैटर्न और हवा की दिशा द्वारा नियंत्रित होती है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि अतीत में, सतह और ऊपरी हवा सर्दियों में एक साथ गर्म होते थे। लेकिन हाल ही में, वे अलग होने लगे हैं। सतह अभी भी गर्म हो रही है (महासागर द्वारा संचालित), लेकिन ऊपरी हवा ठंडी हो रही है (ठंडी उत्तरी हवाओं के बदलाव द्वारा संचालित)। यह साबित करता है कि आप पूरे वायुमंडल के साथ क्या हो रहा है इसे समझने के लिए केवल ज़मीन के तापमान को नहीं देख सकते; आपको पूरे ऊर्ध्वाधर स्तंभ (वर्टिकल कॉलम) को देखने की आवश्यकता है।

हम कितने आश्वस्त हैं?

यह शोध पत्र अपने निष्कर्षों के बारे में बहुत आश्वस्त है क्योंकि यह डेटा के एक लंबे, सावधानीपूर्वक जांच किए गए रिकॉर्ड पर आधारित है। टीम ने डेटा को साफ करने में वर्षों बिताए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि बैलून सेंसर में बदलाव मौसम में बदलाव जैसा न दिखे। उन्होंने यह पुष्टि करने के लिए सांख्यिकीय परीक्षणों का उपयोग किया कि पतझड़ में गर्मी और मार्च तथा ऊपरी स्तर की सर्दियों में ठंड का होना वास्तविक संकेत है, न कि केवल रैंडम शोर।

हालाँकि, शोध पत्र इस बारे में कहने में सावधान है कि बड़े मौसम पैटर्न (जैसे ब्लॉकिंग हाई) क्यों बदल रहे हैं। यह पहचानता है कि पैटर्न बदल गए हैं और ये बदलाव तापमान के बदलावों की व्याख्या करते हैं, लेकिन यह इन सर्कुलेशन परिवर्तनों के अंतिम कारण को जानने का दावा नहीं करता है। यह यह भी नोट करता है कि जबकि गर्मियों में गर्मी समान और महत्वपूर्ण है, सर्दियों के रुझान जटिल हैं और साल-दर-साल बहुत भिन्न होते हैं, यही कारण है कि सर्दियों का दीर्घकालिक रुझान पतझड़ के रुझान जितना सांख्यिकीय रूप से "मजबूत" नहीं है।

संक्षेप में, आर्कटिक केवल एक सीधी रेखा में गर्म नहीं हो रहा है। यह एक गतिशील स्थान है जहाँ मौसम अपनी भूमिकाएँ बदल रहे हैं, हवा अपना मन बदल रही है, और महासागर नीचे से हवा को गर्म कर रहा है। इन मौसम संबंधी गुब्बारों पर कड़ी नज़र रखकर, वैज्ञानिक सीख रहे हैं कि आर्कटिक के गर्म होने की कहानी एक साधारण तापमान वृद्धि से कहीं अधिक जटिल और दिलचस्प है।