Non-tropical Sources of Equatorial Pacific Ocean Heat Content

महासागर केवल पानी का एक स्थिर कुंड नहीं है; यह एक विशाल, चलती हुई कन्वेयर बेल्ट की तरह है जो दुनिया भर में गर्मी पहुँचाती है। प्रशांत महासागर में, भूमध्य रेखा के पास पानी का एक विशिष्ट हिस्सा इस गर्मी की एक विशाल मात्रा को संजोए रखता है, जो एक बैटरी के रूप में कार्य करता है जो दुनिया के मौसम को शक्ति प्रदान करता है। जब यह गर्मी जमा होती है या गायब होती है, तो यह अल नीनो (El Niño) और ला नीना (La Niña) को प्रेरित करती है, जो नाटकीय जलवायु परिवर्तन हैं जो पूरे ग्रह में वर्षा, तूफान के पैटर्न और समुद्री जीवन को बदल देते हैं। दशकों तक, वैज्ञानिकों का मानना था कि इस भूमध्यरेखीय बैटरी में गर्मी मुख्य रूप से वहीं उत्पन्न होती थी, जो उष्णकटिबंधीय सतह के ऊपर बहने वाली हवाओं द्वारा पैदा होती थी। प्रचलित विचार यह था कि महासागर की आंतरिक मशीनरी बस इसी स्थानीय गर्मी को पुनर्चक्रित (recycle) करती है, जिसे वह कुछ महीनों या कुछ वर्षों के चक्र में पूर्व और पश्चिम की ओर धकेलती है।

हालाँकि, महासागर इस सरल चित्र की तुलना में अधिक गहरा और अधिक जुड़ा हुआ है। पानी केवल उष्णकटिबंधों में नहीं रहता; यह सुदूर उत्तर और दक्षिण से यात्रा करता है, सतह के नीचे गहराई में डूब जाता है और कई वर्षों में धीरे-धीरे भूमध्य रेखा की ओर बढ़ता है। यह प्रक्रिया, जिसे सबडक्शन (subduction) कहा जाता है, एक छिपे हुए पाइपलाइन की तरह कार्य करती है, जो महासागर के ठंडे, दूरस्थ किनारों से पानी को उष्णकटिबंधों के हृदय में लाती है। वह प्रश्न जिसने लंबे समय से शोधकर्ताओं को उलझाया है, वह यह है कि क्या दूर के क्षेत्रों से आने वाला पानी मायने रखता है। क्या प्रशांत के सुदूर क्षेत्रों से आने वाला पानी ऐसा तापमान लेकर आता है जो भूमध्यरेखीय ताप बजट को बदल सकता है, या यह केवल एक निष्क्रिय यात्री है? इसे समझना इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि उष्णकटिबंधों को उस पानी से पोषण मिल रहा है जो वर्षों या दशकों पहले डूबा था, तो इसका अर्थ है कि महासागर की "स्मृति" पहले की तुलना में बहुत लंबी है, जिससे हमें अत्यधिक मौसम की घटनाओं की बहुत पहले भविष्यवाणी करने में मदद मिल सकती है।

हिब्रू यूनिवर्सिटी ऑफ जेरूसलम के शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए इन छिपी हुई यात्राओं का पता लगाया है। एक शक्तिशाली कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके जो पानी के आभासी कणों को समय में पीछे ट्रैक करता है, उन्होंने भूमध्यरेखीय प्रशांत में वर्तमान में ऊपर उठने वाले पानी के उद्गम स्थल का मानचित्रण किया। उन्होंने पाया कि इस पानी का एक बड़ा हिस्सा बिल्कुल भी स्थानीय उष्णकटिबंधों से नहीं आता है। इसके बजाय, इसकी उत्पत्ति उत्तर और दक्षिण के चार विशिष्ट क्षेत्रों से होती है, जो विशिष्ट, घुमावदार रास्तों के साथ यात्रा करते हैं जिन्हें पूरा करने में तीन से बीस वर्ष तक का समय लग सकता है। अध्ययन से पता चलता है कि ये गैर-उष्णकटिबंधीय स्रोत केवल मामूली योगदानकर्ता नहीं हैं; वे गर्मी के ऐसे विसंगति (anomalies) पहुंचाते हैं जो अल नीनो को चलाने वाली स्थानीय गर्मी के परिमाण के बराबर है, जो हमारे भूमध्यरेखीय ताप इंजन की समझ को मौलिक रूप से नया रूप देता है।

शोधकर्ताओं ने चार मुख्य स्रोत क्षेत्रों की पहचान की: दो उत्तरी गोलार्ध में और दो दक्षिणी गोलार्ध में। सबसे बड़ा योगदानकर्ता दक्षिणी उपोष्णकटिबंध (southern subtropics) से आता है, जो उस पानी का लगभग 35 प्रतिशत प्रदान करता है जो अंततः भूमध्य रेखा तक पहुँचता है। उत्तरी क्षेत्र कम लेकिन फिर भी महत्वपूर्ण मात्रा में योगदान देते हैं। जो खोज इस अध्ययन को आश्चर्यजनक बनाती है, वह है इन दूरस्थ स्थानों से आने वाले पानी का तापमान। टीम ने दोनों गोलार्द्धों के बीच एक स्पष्ट अंतर पाया। उत्तरी गोलार्ध से आने वाला पानी लगातार औसत भूमध्यरेखीय पानी की तुलना में ठंडा पहुँचता है, जो उष्णकटिबंधीय थर्मोक्लाइन (thermocline) को ठंडा करने का काम करता है। इसके विपरीत, दक्षिणी गोलार्ध से आने वाला पानी गर्म पहुँचता है, जो प्रणाली में गर्मी जोड़ता है।

सबसे विरोधाभासी खोज दक्षिणी एक्सट्रोट्रॉपिक्स (southern extratropics) से संबंधित है, जो भूमध्य रेखा से सबसे दूर का क्षेत्र है। कोई उम्मीद कर सकता है कि ठंडे, उच्च अक्षांश वाले दक्षिण में डूबने वाला पानी भूमध्य रेखा पर एक ठंडे झटके के रूप में पहुँचेगा। फिर भी, डेटा इसके विपरीत दिखाता है। सबसे ठंडे स्रोत क्षेत्र के तापमान पर डूबने के बावजूद, यह पानी सबसे गर्म योगदानकर्ता के रूप में भूमध्य रेखा पर पहुँचता है। जैसे ही पानी के ये कण दक्षिणी महासागर की स्तरित परतों (stratified layers) के माध्यम से उत्तर की ओर यात्रा करते हैं, वे एक व्यवस्थित परिवर्तन से गुजरते हैं, और उपोष्णकटिबंधीय गलियारे तक पहुँचने से पहले ही हल्के और गर्म हो जाते हैं। जब तक वे भूमध्य रेखा की ओर अंतिम चरण में प्रवेश करते हैं, उन्हें महत्वपूर्ण गर्मी के स्रोत में बदल दिया जाता है। इसका अर्थ है कि दक्षिणी महासागर, जिसे लंबे समय तक उष्णकटिबंधों के लिए ठंडे पानी का आपूर्तिकर्ता माना जाता था, वास्तव में गर्म विसंगतियों के शुद्ध आपूर्तिकर्ता के रूप में कार्य करता है।

अध्ययन ने यह भी जांचा कि इन लंबी यात्राओं के दौरान पानी के मूल तापमान को कितनी अच्छी तरह संरक्षित किया जाता है। जबकि अक्सर यह माना जाता है कि महासागर की गहराई में चलने वाला पानी अपने तापमान को ठीक वैसा ही बनाए रखता है जैसा कि वह डूबते समय था, शोधकर्ताओं ने पाया कि यह केवल आंशिक रूप से सत्य है। कुछ पानी, विशेष रूप से दक्षिणी उपोष्णकटिबंध से, अपने मूल तापमान के साथ काफी हद तक सुरक्षित पहुँचता है। हालाँकि, अधिकांश पानी अपनी यात्रा के दौरान परिवर्तनों से गुजरता है। उल्लेखनीय रूप से, भले ही तापमान बदल जाता है, उस परिवर्तन का पैटर्न अनुमानित होता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि पानी के कण द्वारा लिया गया विशिष्ट मार्ग यह निर्धारित करता है कि उसका तापमान कैसे बदलेगा। इसका मतलब है कि जिस क्षण पानी डूबता है, उस समय उस पर अंकित थर्मल सिग्नल खो नहीं जाता है; यह केवल एक संरचित, सुसंगत तरीके से संशोधित होता है जिसे ट्रैक किया जा सकता है।

इसके जलवायु को समझने और भविष्यवाणी करने के तरीके पर गहरे प्रभाव हैं। क्योंकि ये पानी के कण वर्षों या दशकों तक यात्रा करते हैं, आज भूमध्यरेखीय प्रशांत में मौजूद गर्मी आंशिक रूप रूप से बहुत समय पहले उत्तर और दक्षिण के सुदूर क्षेत्रों की स्थितियों का प्रतिबिंब है। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि यह भविष्यवाणी के लिए एक नया अवसर बनाता है। यदि हम इन दूरस्थ स्रोत क्षेत्रों में तापमान और स्थितियों की निगरानी कर सकें, तो हम उनके पहुँचने से कई साल पहले भूमध्यरेखीय ताप सामग्री में होने वाले परिवर्तनों की भविष्यवाणी करने में सक्षम हो सकते हैं। इससे वैज्ञानिकों को अल नीनो की घटनाओं की भविष्यवाणी करने की वर्तमान सीमाओं को पार करने में मदद मिल सकती है, जिन्हें अक्सर कुछ महीनों से आगे की भविष्यवाणी करने में कठिनाई होती है। अध्ययन यह दावा नहीं करता है कि इसने जलवायु भविष्यवाणी की पहेली को सुलझा लिया है, बल्कि यह एक स्पष्ट, भौतिक तंत्र प्रदान करता है जो दूरस्थ महासागर को उष्णकटिबंधों से जोड़ता है, जिससे यह संकेत मिलता है कि भविष्य के मौसम के पैटर्न को समझने की कुंजी गहरे, धीमी गति से चलने वाले धाराओं के सुदूर दक्षिण और उत्तर में निहित हो सकती है।

निष्कर्ष पारंपरिक दृष्टिकोण को भी चुनौती देते हैं कि भूमध्यरेखीय प्रशांत केवल स्थानीय हवाओं द्वारा संचालित एक आत्मनिर्भर प्रणाली है। इसके बजाय, भूमध्य रेखा एक वैश्विक वेंटिलेशन (ventilation) प्रणाली का समापन बिंदु है, जहाँ पानी को लगातार बाहर से ताज़ा किया जा रहा है। शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि यह सुदूर प्रभाव एक मामूली विवरण नहीं है बल्कि महासागर के ताप बजट का एक प्रमुख घटक है, जो उन स्थानीय बलों के समान शक्तिशाली है जिनका हमने लंबे समय से अध्ययन किया है। इन मार्गों का मानचित्रण करके और उन थर्मल परिवर्तनों को समझकर जो इन रास्तों पर होते हैं, यह अध्ययन पृथ्वी की जलवायु प्रणाली में महासागर की भूमिका की एक अधिक पूर्ण तस्वीर पेश करता है। यह सुझाव देता है कि महासागर की स्मृति लंबी है, उसके संबंध गहरे हैं, और हमारे मौसम पर उसका प्रभाव पहले की कल्पना की तुलना में कहीं अधिक जटिल और व्यापक है।