Spatiotemporal analyses of Extreme Precipitation and Flooding in Tennessee

पानी जीवन का एक निरंतर साथी है, लेकिन जब यह बहुत अधिक बल के साथ या गलत जगह पर आता है, तो यह एक विनाशकारी शक्ति बन जाता है जो परिदृश्यों को नया आकार देने और समुदायों को तबाह करने में सक्षम है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, दो अलग-अलग प्रकार की जल आपदाएं सुर्खियों में रहती हैं: बाढ़, जो नदियों और धाराओं के उफनने से सूखे भूमि का धीरे-धीरे बढ़ता हुआ जलमग्न होना है, और फ्लैश फ्लड (आकस्मिक बाढ़), जो भारी बारिश के कुछ ही मिनटों के भीतर उत्पन्न होने वाले अचानक और हिंसक उछाल हैं। जबकि वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि चरम मौसम की घटनाएं अधिक बार हो रही हैं, इस बात को समझने के लिए कि ये खतरे वास्तव में कहाँ और कैसे बदल रहे हैं, अतीत को एक विशिष्ट दृष्टिकोण से देखना आवश्यक है। शोधकर्ताओं को न केवल यह देखना चाहिए कि कितने तूफान आते हैं, बल्कि यह भी कि वे कहाँ होते हैं, वे कितनी बार एक ही स्थानों पर प्रहार करते हैं, और क्या उनके कारण होने वाला नुकसान समय के साथ बढ़ रहा है। इस प्रकार का अन्वेषण समुदायों को एक ऐसे भविष्य के लिए तैयार करने में मदद करता है जहाँ पानी और मौसम के नियम बदल सकते हैं।

ईस्ट टेनेसी स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में टेनेसी राज्य पर इस तरह के गहरे, समय-केंद्रित अन्वेषण को लागू किया। उन्होंने एक डिजिटल मॉडल बनाया जिसने उन्हें तीस-दो वर्षों के मौसम के इतिहास को, काउंटी दर कांटी, घटित होते हुए देखने की अनुमति दी, ताकि यह देखा जा सके कि भारी बारिश, नदी की बाढ़ और फ्लैश फ्लड पूरे राज्य में कैसे व्यवहार कर रहे हैं। उनका लक्ष्य केवल तूफानों की गिनती तक सीमित रहना नहीं था, बल्कि खतरे के विकसित होते पैटर्न को मैप करना था। उन्होंने पाया कि जबकि कुछ क्षेत्रों में बाढ़ की घटनाओं की संख्या बढ़ी है और कुछ में कम हुई है, नुकसान की कहानी एक अलग, अधिक गंभीर कहानी बताती है। राज्य के मध्य भाग में, भारी बारिश की आवृत्ति बढ़ रही है, और बाढ़ आपदाओं का वित्तीय बोझ तेजी से बढ़ रहा है, यहाँ तक कि उन स्थानों पर भी जहाँ बाढ़ की संख्या अनिवार्य रूप से नहीं बढ़ी है।

इन परिवर्तनों को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने राज्य को एक जीवित टाइमलाइन की तरह माना। उन्होंने 1991 और 2022 के बीच दर्ज की गई हर भारी बारिश की घटना, हर नदी की बाढ़ और हर फ्लैश फ्लड का रिकॉर्ड एकत्र किया। बारिश के लिए, उन्होंने उन तूफानों को देखा जो साल में एक बार, दो साल में एक बार और पांच साल में एक बार अपेक्षित होते हैं। बाढ़ के लिए, उन्होंने न केवल यह ट्रैक किया कि वे कितनी बार हुईं, बल्कि यह भी कि उनमें संपत्ति के नुकसान के रूप में कितने पैसे खर्च हुए। फिर उन्होंने इस विशाल डेटा को एक कंप्यूटर सिस्टम में डाला जिसने जानकारी को एक त्रि-आयामी ग्रिड में व्यवस्थित किया। इस ग्रिड में, क्षैतिज परतों ने टेनेसी के पिचानवे काउंटियों के भूगोल का प्रतिनिधित्व किया, जबकि ऊर्ध्वाधर अक्ष ने समय का प्रतिनिधित्व किया, जो 1990 के दशक की शुरुआत से वर्तमान तक फैला हुआ था। इसने टीम को न केवल यह देखने की अनुमति दी कि घटनाएँ कहाँ हुईं, बल्कि यह भी कि वे दशकों में कैसे बदलीं और तीव्र हुईं।

परिणामों ने एक परिवर्तनशील राज्य का खुलासा किया। पूरे टेनेसी में, भारी वर्षा का अनुभव करने वाली काउंटियों की संख्या उन काउंटियों की तुलना में बहुत अधिक है जिनमें कमी आई है। यह प्रवृत्ति विशेष रूप से राज्य के मध्य में मजबूत है, जहाँ काउंटियों का एक समूह तीव्र वर्षा के लिए एक निरंतर हॉटस्पॉट बन गया है। इन केंद्रीय काउंटियों में से कुछ में, अध्ययन की शुरुआती अवधि की तुलना में हाल के वर्षों में भारी बारिश की घटनाओं की संख्या दोगुनी या तिगुनी हो गई है। शोधकर्ताओं ने विशिष्ट क्षेत्रों की पहचान की है, जैसे नैशविले बेसिन और कम्बरलैंड प्लेटो के किनारे, जहाँ ये भारी बारिश स्थानीय जलवायु की एक नियमित, तीव्र विशेषता बनती जा रही हैं।

जब टीम ने फ्लैश फ्लड की ओर अपना ध्यान केंद्रित किया, तो तस्वीर अधिक जटिल हो गई। राज्य के पश्चिमी भाग में, विशेष रूप से शेल्बी और टिप्टन काउंटियों में, फ्लैश फ्लड की घटनाओं की संख्या स्पष्ट रूप से बढ़ रही है। हालाँकि, राज्य के कई अन्य हिस्सों में, फ्लैश फ्लड की संख्या वास्तव में कम हुई है या स्थिर रही है। यह सुझाव दे सकता है कि कुछ स्थानों पर खतरा कम हो रहा है, लेकिन संपत्ति के नुकसान का डेटा एक अलग कहानी बताता है। मध्य और पूर्वी भागों में, फ्लैश फ्लड के कारण होने वाला आर्थिक नुकसान लगातार बढ़ रहा है। इसका अर्थ यह है कि भले ही कुछ क्षेत्रों में फ्लैश फ्लड कम हो रहे हों, लेकिन जो होते हैं वे अधिक गंभीर नुकसान पहुंचाते हैं। यह एक ऐसे तूफान की तरह है जो कम बार आता है लेकिन जब आता है तो एक भारी प्रहार लेकर आता है।

शोधकर्ताओं ने पारंपरिक नदी की बाढ़ों को भी देखा, जो फ्लैश फ्लड की तुलना में अधिक धीरे-धीरे बढ़ती हैं। यहाँ, राज्य के मध्य और पूर्वी हिस्सों में रुझान स्पष्ट रूप से ऊपर की ओर है। मध्य टेनेसी की काउंटियाँ अधिक बार नदी की बाढ़ देख रही हैं, और पूर्व में इन घटनाओं की वित्तीय लागत बढ़ रही है। दिलचस्प बात यह है कि अध्ययन में पाया गया कि बाढ़ की घटनाओं की संख्या और नुकसान की राशि हमेशा एक ही दिशा में नहीं चलती है। कुछ काउंटियों में, बाढ़ की संख्या कम हो रही है, लेकिन नुकसान बढ़ रहा है। यह सुझाव देता है कि जो बाढ़ आ रही हैं वे अधिक तीव्र हो रही हैं, या वे समुदाय जिन्हें वे प्रभावित करती हैं, भूमि में बदलाव के कारण अधिक संवेदनशील हो रहे हैं, जैसे कि अधिक इमारतें और सड़कें जो पानी को जमीन में सोखने से रोकती हैं।

सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्षों में से एक राज्य के भूगोल और इतिहास को देखने से आया। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि 2021 में एक मध्यवर्ती काउंटी में एक रिकॉर्ड तोड़ बारिश की घटना ने, जिसमें एक ही दिन में बीस इंच से अधिक बारिश हुई थी, एक फ्लैश फ्लड पैदा किया जिसने बाईस लोगों की जान ली और एक सौ मिलियन डॉलर से अधिक का नुकसान पहुँचाया। यह एकल घटना, जो पिछले दशकों में देखी गई किसी भी चीज़ की तुलना में बहुत अधिक तीव्र थी, ने उस क्षेत्र के लिए दीर्घकालिक रुझानों को बदलने में मदद की। अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि राज्य के आकार और उसकी सीमाओं का स्वरूप इन पैटर्न को छिपा सकता है। जब शोधकर्ताओं ने पूरे राज्य का विश्लेषण किया, तो कुछ खतरनाक क्षेत्र केंद्र में घटनाओं की भारी मात्रा द्वारा छिप गए। लेकिन जब उन्होंने पूर्वी, मध्य और पश्चिमी क्षेत्रों को अलग-अलग देखा, तो नए हॉटस्पॉट उभर कर आए, विशेष रूपकर पूर्व में, जहाँ पहले छिपे हुए खतरों का खुलासा हुआ।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि इन परिवर्तनों को मैप करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण उन किसी भी व्यक्ति के लिए मूल्यवान हैं जो जल आपदाओं से समुदायों की रक्षा करने का प्रयास कर रहा है। खतरों को समय और स्थान के माध्यम से दृश्यमान बनाकर, योजनाकार देख सकते हैं कि कौन से क्षेत्र अधिक खतरनाक होते जा रहे हैं और क्यों। अनुसंधान से पता चलता है कि खतरा समान नहीं है; यह राज्य के विशिष्ट क्षेत्रों में केंद्रित है, जिसमें मध्य क्षेत्र भारी बारिश और बाढ़ के नुकसान दोनों में सबसे महत्वपूर्ण वृद्धि का सामना कर रहा है। निष्कर्ष बताते हैं कि भविष्य के लिए तैयारी करने के लिए केवल तूफानों को गिनना पर्याप्त नहीं है; इसके लिए यह समझना आवश्यक है कि उन तूफानों की तीव्रता और भूमि की संवेदनशीलता एक साथ कैसे बदल रही है। जैसे-जैसे जलवायु बदलती रहती है, अतीत के ये विस्तृत मानचित्र एक सुरक्षित भविष्य के निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण मार्गदर्शक प्रदान करते हैं।