Climate and weather drivers increase landfalling typhoons during the Maunder (Solar) Minimum

उष्णकटिबंधीय चक्रवात पृथ्वी के सबसे शक्तिशाली बलों में से एक हैं, जो तटरेखाओं को नया आकार देने और पूरे क्षेत्रों में जीवन को बाधित करने में सक्षम हैं। पश्चिमी प्रशांत क्षेत्र में, जहाँ ये तूफान सबसे अधिक बार आते हैं, वैज्ञानिक लंबे समय से इस बात को समझने के लिए संघर्ष कर रहे हैं कि दशकों में इनकी संख्या क्यों बढ़ती और घटती है। आधुनिक उपग्रह रिकॉर्ड, जो हमारा सबसे विश्वसनीय डेटा प्रदान करता है, केवल लगभग पैंतालीस वर्षों का है। यह छोटी अवधि प्राकृतिक उतार-चढ़ाव को मानवीय गतिविधियों, जैसे कि ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के प्रभावों से अलग करना कठिन बना देती है। एक बड़ी तस्वीर देखने के लिए, शोधकर्ताओं को बहुत पीछे के समय में देखना होगा, औद्योगीकरण से पहले के युगों में, जब जलवायु केवल प्राकृतिक बलों द्वारा संचालित थी। एक ऐसा युग 'मौन्डर मिनिमम' (Maunder Minimum) था, जो लगभग 1650 और 1680 के बीच का काल था जब सूर्य असामान्य रूप से शांत था, बहुत कम सनस्पॉट्स (sunspots) उत्पन्न कर रहा था और पृथ्वी पर कम ऊर्जा भेज रहा था। यह समय "लिटिल आइस एज" (Little Ice Age) के सबसे ठंडे चरण के साथ मेल खाता था, जो सदियों तक चलने वाला कम वैश्विक तापमान का एक दौर था। यह समझना कि इस शांत सौर अवधि के दौरान जलवायु कैसे व्यवहार करती थी, हमें यह जानने का एक अनूठा अवसर देता है कि पृथ्वी की मौसम प्रणाली आधुनिक प्रदूषण से स्वतंत्र होकर प्राकृतिक परिवर्तनों के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करती है।

एक शोध दल ने अब प्राचीन चीनी अभिलेखों को आधुनिक आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) के साथ जोड़कर इस युग के एक रहस्य को सुलझा लिया है: 1651 और 1680 के बीच चीन के तट पर इतने अधिक टाइफून (typhoons) क्यों आए थे? इसका उत्तर दो कारकों के एक दुर्लभ संगम में निहित है: वैश्विक जलवायु पैटर्न में एक बदलाव और वायुमंडल के दैनिक मौसम का एक संयोग। डिजिटल ऐतिहासिक दस्तावेजों को शक्तिशाली कंप्यूटर सिमुलेशन के साथ जोड़कर, अध्ययन यह प्रकट करता है कि सूर्य के मंद होने (dimming) ने उष्णकटिबंधीय और ध्रुवों के बीच तापमान के अंतर को बदल दिया, जिससे तूफानों को ईंधन देने वाले वैश्विक वायु परिसंचरण को मजबूती मिली। साथ ही, मौसम के यादृच्छिक (random) बदलावों ने इन तूफानों के जन्मस्थानों को चीन के तट के करीब धकेल दिया, जिससे तूफानों की सामान्य वृद्धि एक विशिष्ट लैंडफॉल (तट से टकराने) की घटना में बदल गई।

यह कहानी REACHES नामक एक उल्लेखनीय ऐतिहासिक रिकॉर्ड के साथ शुरू होती है, जो मिंग और किंग राजवंशों के दौरान चीनी अधिकारियों के हस्तलिखित विवरणों को संकलित करता है। ये रिकॉर्ड चरम मौसम की घटनाओं का सूक्ष्मता से दस्तावेजीकरण करते हैं, जिसमें देश के पूर्वी और दक्षिणी तटों से टकराने वाले उष्णकटिवतीय चक्रवातों की मासिक संख्या शामिल है। डेटा मौन्डर मिनिमम के दौरान लैंडफॉल की एक आश्चर्यजनक, अभूतपूर्व चोटी दिखाता है, जो वह अवधि थी जब सूर्य अपने सबसे कमजोर स्तर पर था। यह समझने के लिए कि ऐसा क्यों हुआ, शोधकर्ताओं ने Ai2 क्लाइमेट एम्यूलेटर वर्ज़न 2 (Ai2 Climate Emulator Version 2) की ओर रुख किया, जो आधुनिक मौसम डेटा पर प्रशिक्षित एक परिष्कृत आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस मॉडल है। पारंपरिक जलवायु मॉडल के विपरीत, जिन्हें एक सदी का एकल सिमुलेशन चलाने में महीनों लग सकते हैं, यह AI टूल कुछ ही घंटों में सैकड़ों वर्षों का जलवायु इतिहास उत्पन्न कर सकता है। टीम ने इसका उपयोग 1500 और 1850 के बीच की संभावित जलवायु परिदृश्यों का एक बड़ा संग्रह बनाने के लिए किया, जिसमें उस समय के महासागरीय तापमान और समुद्री बर्फ के पुनर्निर्मित डेटा का उपयोग किया गया था।

सिमुलेशन ने पुष्टि की कि ऐतिहासिक रिकॉर्ड क्या सुझाव दे रहे थे: पश्चिमी प्रशांत क्षेत्र में मौन्डर मिनिमम के दौरान उष्णकटिबंधीय चक्रवात गतिविधि में महत्वपूर्ण वृद्धि देखी गई थी। हालांकि, कंप्यूटर मॉडल ने खुलासा किया कि यह वृद्धि केवल ठंडे तापमान की एक सरल प्रतिक्रिया नहीं थी। शोधकर्ताओं ने पाया कि मंद होते सूर्य ने उत्तरी गोलार्ध के उच्च-अक्षांश क्षेत्रों को उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की तुलना में बहुत अधिक ठंडा किया। इसने भूमध्य रेखा और ध्रुवों के बीच एक तीव्र तापमान अंतर पैदा किया। वायुमंडल में, एक तीव्र तापमान प्रवणता (temperature gradient) एक ढालू पहाड़ी की तरह कार्य करती है, जिससे हवा अधिक तीव्रता से चलती है। इसने हैडली परिसंचरण (Hadley circulation) को तीव्र कर दिया, जो हवा का एक विशाल वैश्विक लूप है जो भूमध्य रेखा के पास ऊपर उठता है और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में नीचे बैठता है। एक मजबूत हैडली परिसंचरण "सीड डिस्टर्बेंस" (seed disturbances)—हवा और नमी के उन शुरुआती भंवरों—के निर्माण के लिए अधिक अनुकूल स्थितियाँ बनाता है जो पूर्ण विकसित टाइफून में बदल सकते हैं। सिमुलेशन ने दिखाया कि इस तंत्र ने अकेले पश्चिमी प्रशांत क्षेत्र में तूफानों की कुल संख्या को लगभग दस प्रतिशत बढ़ा दिया।

फिर भी, समुद्र में तूफानों की अधिक संख्या का अर्थ स्वतः ही तट से टकराने वाले अधिक तूफान नहीं होता है। एक तूफान जिस पथ पर चलता है, वह काफी हद तक इस बात पर निर्भर करता है कि वह कहाँ जन्म लेता है और हवाएँ उसे कैसे निर्देशित करती हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि चीन के दक्षिणी तट पर लैंडफॉल की विशिष्ट वृद्धि एक अलग कारक द्वारा संचालित थी: यादृच्छिकता (randomness)। 1651 और 1680 के बीच के वर्षों में, वायुमंडल की मौसम संबंधी स्थितियाँ एक विशिष्ट स्थान—फिलीपींस के ठीक पूर्व और दक्षिण चीन सागर के ऊपर—में तूफान पैदा करने के अनुकूल रहीं। जब तूफान इस स्थान पर बनते हैं, तो प्रचलित हवाएँ स्वाभाविक रूप से उन्हें उत्तर-पश्चिम की ओर धकेलती हैं, जो सीधे चीन के दक्षिणी तट की ओर जाता है। अध्ययन में पाया गया कि जन्मस्थानों में यह बदलाव बड़े पैमाने पर हवा के पैटर्न में किसी अनुमानित परिवर्तन के कारण नहीं था, जो वास्तव में तूफानों को तट से दूर ले जाने की प्रवृत्ति रखता था। इसके बजाय, यह मौसम के संयोगपूर्ण बदलावों का परिणाम था, जो एक प्रकार का वायुमंडलीय शोर (atmospheric noise) था जिसने यह निर्धारित किया कि तूफान वास्तव में कहाँ बनेंगे।

यह देखने के लिए कि इसमें से कितना हिस्सा जलवायु के कारण था और कितना मौसम के कारण, टीम ने सैकड़ों सिमुलेशन चलाए। उन्होंने पाया कि जबकि जलवायु परिवर्तनों (मंद सूर्य और उसके परिणामस्वरूप महासागरीय तापमान पैटर्न) ने पूरे महासागरीय बेसिन में तूफानों की कुल संख्या को बढ़ा दिया, लेकिन केवल कुछ ही विशिष्ट सिमुलेशन रन चीनी रिकॉर्ड में देखे गए लैंडफॉल के सटीक पैटर्न को दोहरा पाए। अधिकांश सिमुलेशन में, तूफान थोड़े अलग स्थानों पर बने और तट से बच निकले, भले ही तूफानों की कुल संख्या अधिक थी। यह सुझाव देता है कि इतिहास में दर्ज लैंडफॉल की विशाल चोटी दो चीजों का एक "परफेक्ट स्टॉर्म" (perfect storm) थी: एक ऐसी जलवायु जिसने समग्र रूप से अधिक तूफान बनाए, और मौसम के पासे का एक भाग्यशाली (या दुर्भाग्यपूर्ण) उछाल जिसने उन तूफानों को तट से टकराने के मार्ग पर रख दिया। शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि दीर्घकालिक परिवर्तनों को चलाने में यादृच्छिक मौसम विविधताओं की यह भूमिका अक्सर अनदेखी की जाती है, क्योंकि वैज्ञानिक आमतौर पर महासागरीय तापमान जैसे बड़े पैमाने के जलवायु चालकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

अध्ययन ने उन अन्य सिद्धांतों को भी संबोधित किया और खारिज किया जो इस ऐतिहासिक शिखर की व्याख्या करने के लिए प्रस्तावित किए गए थे। कुछ पिछले विचारों ने सुझाव दिया था कि ये तूफान ला नीना (La Niña) पैटर्न के कारण थे, जहाँ पूर्वी प्रशांत क्षेत्र सामान्य से अधिक ठंडा होता है, या भूमध्य रेखा के पास वर्षा वाले बादलों की पट्टी के दक्षिण की ओर खिसकने के कारण थे। हालांकि, नए विश्लेषण ने दिखाया कि इस अवधि के दौरान महासागरीय तापमान वास्तव में एक अल नीनो (El Niño) पैटर्न के समान था, जिसमें पूर्व में गर्म पानी और पश्चिम में ठंडा पानी था। इसके अलावा, डेटा इस विचार का समर्थन नहीं करता है कि बड़े पैमाने पर दिशा देने वाली हवाओं में ऐसा बदलाव आया था जो अधिक तूफानों को तट की ओर धकेल सके। साक्ष्य स्पष्ट रूप से तूफानों की संख्या में जलवायु-संचालित वृद्धि और तूफानों के जन्मस्थानों में मौसम-संचालित बदलाव के संयोजन की ओर संकेत करते हैं।

इस निष्कर्ष के निहितार्थ चीन के टाइफून से कहीं आगे तक फैले हुए हैं। यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि यादृच्छिक मौसम की घटनाएं दशकों के दौरान जलवायु प्रवृत्तियों पर एक स्थायी छाप छोड़ सकती हैं, जो एक ऐसी अवधारणा है जो वैज्ञानिकों को भविष्य के तूफान जोखिमों का अनुमान लगाने की चुनौती देती है। यदि प्राकृतिक यादृच्छिकता अतीत में इतनी बड़ी भूमिका निभाती है, तो भविष्य में दुनिया के गर्म होने के साथ तूफान कैसे व्यवहार करेंगे, इसका अनुमान लगाते समय इसे सावधानीपूर्वक ध्यान में रखा जाना चाहिए। अनुसंधान सौर विकिरण प्रबंधन (solar radiation management) के संभावित खतरों को भी उजागर करता है, जो एक प्रस्तावित जियोइंजीनियरिंग तकनीक है जिसमें ग्रह को ठंडा करने के लिए सूर्य को मंद करना शामिल है। सिमुलेशन बताते हैं कि सूर्य के प्रकाश को कम करने से अनजाने में वैश्विक वायु परिसंचरण मजबूत हो सकता है और पश्चिमी प्रशांत क्षेत्र में टाइफून की आवृत्ति बढ़ सकती है, भले ही यह वैश्विक तापमान को सफलतापूर्वक कम कर दे।

इन विवरणों को उजागर करने की क्षमता इतिहास और तकनीक के बीच एक अनूठे सहयोग पर टिकी थी। AI एम्यूलेटर का उपयोग करके हजारों वर्षों के सिमुलेशन चलाने और उनकी तुलना सदियों पहले चीनी अधिकारियों द्वारा रखे गए सटीक, दैनिक रिकॉर्ड के विरुद्ध करके, शोधकर्ता इस ऐतिहासिक घटना के विशिष्ट चालकों को अलग करने में सक्षम हुए। अध्ययन पुष्टि करता है कि मौन्डर मिनिमम उष्णकटिबंधीय चक्रवात गतिविधि का एक समय था, जो एक ठंडे सूर्य द्वारा संचालित था जिसने वैश्विक तापमान प्रवणता को नया आकार दिया। लेकिन यह यह भी दिखाता है कि मानव आबादी पर विशिष्ट प्रभाव मौसम की अराजक, अप्रत्याशित प्रकृति पर निर्भर था। जैसा कि लेखक कहते हैं, मानव-प्रेरित जलवायु परिवर्तन के संकेत को प्राकृतिक परिवर्तनशीलता के शोर से अलग करने के लिए इन प्राकृतिक विविधताओं को समझना आवश्यक है, ताकि भविष्य के तूफान जोखिमों के अनुमान यथासंभव सटीक हों। यह कार्य एक अनुस्मारक के रूप में कार्य करता है कि जलवायु प्रणाली स्थिर, दीर्घकालिक बलों और क्षणिक, यादृच्छिक घटनाओं का एक जटिल परस्पर खेल है, और हमारी बदलती दुनिया की पूरी कहानी को समझने के लिए दोनों को समझना आवश्यक है।