Identification and Evaluation of Urban Heat Islands in Skopje Using Satellite Remote Sensing and Climate Scenarios

पृथ्वी की सतह की कल्पना एक विशाल, जटिल रसोई के रूप में करें। रसोई के कुछ हिस्से ठंडे, नम स्पंजों (जैसे जंगल और घास) से ढके हुए हैं, जबकि अन्य हिस्से गर्म, काले डामर से पक्के हैं या चमकदार धातु की छतों से ढके हुए हैं। जब सूरज चूल्हा चालू करता है, तो स्पंज हवा में पानी को "पसीना" छोड़कर अपेक्षाकृत ठंडे रहते हैं, लेकिन डामर और धातु झुलसा देने वाली गर्मी पकड़ लेते हैं और उसे थामे रखते हैं। यह अंतर एक "थर्मल मैप" बनाता है जहाँ कुछ स्थान हमेशा सबसे गर्म रहते हैं, चाहे दिन कैसा भी हो। वैज्ञानिक इसे सरफेस अर्बन हीट आइलैंड (SUHI) कहते हैं। यह केवल हवा के गर्म महसूस होने के बारे में नहीं है; यह इस बारे में है कि जमीन खुद गर्मी को विकीर्ण (radiate) करती है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि जब हमारे शहर गर्म होते हैं, तो यह हमारे स्वास्थ्य, एयर कंडीशनर चलाने के लिए हमें कितनी ऊर्जा की आवश्यकता है, और हमारी गर्मियों के आराम को प्रभावित करता है। इसे समझने के लिए, शोधकर्ता उपग्रह की विशेष आँखों का उपयोग करते हैं जो अंतरिक्ष से गर्मी को "देख" सकती हैं, और ट्रैक करती हैं कि विभिन्न सतहें दशकों में कैसे गर्म होती हैं।

यह शोध पत्र उत्तर मैसेडोनिया के स्कोप्जे घाटी (Skopje Valley) में सेट एक जासूसी कहानी की तरह है, जो पहाड़ों से घिरी एक कटोरे के आकार की घाटी में स्थित एक शहर है। लेखकों, व्लाडो स्पिरिडोनोव, फ्लोरांडा मुহারেमी और एमएलैडजेन क्यूरीक ने जांच करने का फैसला किया कि यह घाटी क्यों इतनी गर्म होती है और क्या ये हॉट स्पॉट्स (गर्म स्थान) केवल अस्थायी हैं या परिदृश्य की स्थायी विशेषताएं हैं। उन्होंने केवल एक गर्मी का वर्ष नहीं देखा; उन्होंने 1996 से 2025 तक के 30 वर्षों के उपग्रह चित्रों के एक विशाल संग्रह की गहराई से छानबीन की, ताकि शहर के "थर्मल फिंगरप्रिंट" को देखा जा सके।

टीम ने "हमेशा गर्म" स्थानों को "अस्थायी रूप से गर्म" स्थानों से अलग करने के लिए एक चतुर तरकीब का उपयोग किया। कल्पना कीजिए कि आप एक कक्षा को देख रहे हैं और पूछ रहे हैं, "सबसे लंबा कौन है?" यदि आप 30 वर्षों तक हर दिन पूछेंगे, तो वही कुछ छात्र शीर्ष सूची में रहेंगे, भले ही उनकी ऊंचाई में थोड़ा बदलाव आए। शोधकर्ताओं ने तापमान के साथ यही किया। उन्होंने इन 30 वर्षों में हर एक गर्मी के मौसम के लिए सबसे गर्म 10% स्थानों की पहचान की। उन्होंने पाया कि वे स्थान जो लगातार सबसे गर्म दिखाई देते थे, वे लगभग हमेशा घाटी का निचला हिस्सा थे, जहाँ शहर, कारखाने और सड़कें एक साथ पैक हैं। इसके विपरीत, ठंडे स्थान हमेशा शहर के चारों ओर के हरे-भरे, पहाड़ी क्षेत्र थे। पूरी घाटी में औसत गर्मी का तापमान 35.51 °C था, लेकिन सबसे गर्म स्थानों का औसत 43.37 °C तक पहुँच सकता था या चरम मामलों में इससे भी अधिक हो सकता था।

उन्होंने 2025 की गर्मी पर भी करीब से नज़र डाली, जो विशेष रूप से झुलसा देने वाला वर्ष साबित हुआ। उन्होंने 30-वर्षीय औसत के मुकाबले 2025 के हीट मैप की तुलना की ताकि यह देखा जा सके कि यह सामान्य से कितना अधिक गर्म था। परिणाम पूरे घाटी में एक व्यापक "हीट वेव" (ताप लहर) था, न कि केवल शहर के केंद्र में। 2025 में औसत तापमान 38.18 °C था, जो दीर्घकालिक औसत से 2.78 °C की उछाल थी। इसका मतलब है कि शहर के केंद्र से लेकर ग्रामीण क्षेत्रों तक, पूरी घाटी दशकों की तुलना में अधिक तप रही थी। हालाँकि, शोध पत्र सावधानी से यह स्पष्ट करता है कि इसका मतलब यह नहीं है कि शहर ग्रामीण इलाकों की तुलना में सापेक्ष रूप से अधिक गर्म हुआ; इसका मतलब केवल यह है कि सब कुछ सामान्य से अधिक गर्म हो गया था।

यह समझने के लिए कि जमीन इतनी गर्म क्यों होती है, शोधकर्ताओं ने देखा कि जमीन किस चीज से बनी है। उन्होंने हरियाली और इमारतों को मापने के लिए दो विशेष "स्पेक्ट्रल ग्लास" (उपग्रह छवियों पर लागू गणितीय सूत्र) का उपयोग किया। एक ग्लास, जिसे NDVI कहा जाता है, यह मापता है कि कोई क्षेत्र कितना हरा-भरा और पत्तों वाला है, जबकि दूसरा, NDBI, यह मापता है कि वहाँ कितना कंक्रीट और इमारतें हैं। उन्होंने एक पूर्ण "विपरीत" संबंध पाया: जहाँ हरियाली अधिक थी, वहाँ इमारतें कम थीं, और इसके विपरीत। 2025 में, औसत हरियाली स्कोर 0.551 था, जबकि बिल्डिंग स्कोर -0.127 था। शोध पत्र दोनों के बीच एक बहुत मजबूत नकारात्मक संबंध (एक सहसंबंध -0.914) दिखाता है, जिसका अर्थ है कि यदि आप बहुत सारा कंक्रीट देखते हैं, तो आप लगभग निश्चित रूप से बहुत कम घास देखेंगे, और वह कंक्रीट ही संभवतः उस कारण से है जिससे जमीन जल रही है।

अध्ययन ने यह देखने के लिए घाटी के ऊपर के आकाश को भी देखा कि किस प्रकार का मौसम इस गर्मी को पका रहा था। उन्होंने पाया कि सबसे गर्म दिन तब होते थे जब वातावरण एक "हीट ट्रैप" (गर्मी के जाल) में फंसा होता था। कल्पना कीजिए कि घाटी के ऊपर एक विशाल, अदृश्य ढक्कन (एक एंटीसाइक्लोन) बैठा है, जो हवा को नीचे धकेलता है, बादलों को बनने से रोकता है, और गर्मी को दूर जाने से रोकने के लिए हवा को बहने से रोकता है। जब ऐसा होता है, तो सूरज कई दिनों तक लगातार जमीन पर चमकता रहता है, और पहाड़ों से घिरी यह घाटी सांस नहीं ले पाती। कभी-कभी, सहारा से धूल भी आ जाती है, जिससे सूर्य का प्रकाश जमीन पर पड़ने के तरीके में बदलाव आता है, लेकिन मुख्य अपराधी यह स्थिर, धूप वाला और शुष्क मौसम पैटर्न था।

अंत में, लेखकों ने भविष्य में क्या होने वाला है, यह देखने के लिए कंप्यूटर सिमुलेशन से बनी एक क्रिस्टल बॉल का उपयोग किया। उन्होंने यह भविष्यवाणी करने के लिए जलवायु मॉडल का उपयोग किया कि यह क्षेत्र वर्ष 2100 तक कैसे गर्म होगा। सिमुलेशन बताते हैं कि पूरा क्षेत्र काफी गर्म हो जाएगा, विशेष रूप से गर्मियों में। यदि दुनिया ग्रीनहाउस गैसों के उच्च स्तर को उत्सर्जित करना जारी रखती है (एक परिदृश्य जिसे RCP8.5 कहा जाता है), तो जुलाई और अगस्त के सबसे गर्म महीनों में सदी के अंत तक अधिकतम तापमान अक्सर 40 °C या यहाँ तक कि 42–44 °C तक पहुँच सकता है। शोध पत्र स्पष्ट करता है कि ये मॉडल भविष्यवाणी करते हैं कि वायु का तापमान बढ़ेगा, जिसका अर्थ है कि जमीन और भी अधिक गर्म हो जाएगी, लेकिन वे यह वादा नहीं करते हैं कि शहर और ग्रामीण इलाकों के बीच का अंतर अनिवार्य रूप से बड़ा होगा। इसके बजाय, पूरी "रसोई" बस अधिक गर्म हो जाएगी, जिससे मौजूदा हॉट स्पॉट्स और भी खतरनाक हो जाएंगे।

संक्षेप में, यह शोध पत्र पुष्टि करता है कि स्कोप्जे घाटी में एक स्थायी "थर्मल मैप" है जहाँ शहर का फर्श हमेशा सबसे गर्म हिस्सा होता है, जो ठंडी हरी पहाड़ियों से घिरा हुआ है। जबकि 2025 सभी के लिए एक असाधारण रूप से गर्म वर्ष था, गर्मी का पैटर्न स्थिर है और सीधे तौर पर इस बात से जुड़ा है कि कंक्रीट कहाँ है और घास कहाँ है। अध्ययन सुझाव देता है कि जैसे-जैसे जलवायु गर्म होती है, इन मौजूदा हॉट स्पॉट्स को और भी अधिक चरम गर्मी का सामना करना पड़ेगा, जिससे यह जानना महत्वपूर्ण हो जाता है कि शहर नियोजकों को लोगों की रक्षा के लिए पेड़ कहाँ लगाने चाहिए और जमीन को ठंडा करना चाहिए।