दिवाळी अंक २००९

मनस्वी प्रशांत

वरदा वैद्य

'पृथ्वी गोल आहे. तर, युरोपातून भारत आणि पूर्व आशियाला जाण्यासाठी आफ्रिकेला वळसा घालून जाण्यापेक्षा समुद्रमार्गे पश्चिमेकडे गेल्यास जवळचा मार्ग सापडू शकेल' अशा विचाराने मोहिमेवर निघालेल्या फर्नान्डो मॅजेलानला (मूळ पोर्तुगीज, मात्र स्पेनच्या झेंड्याशी निष्ठा राखणारा) दक्षिण अमेरिकेला वळसा घालून जावे लागले. दक्षिण अमेरिका आणि अंटार्क्टिका खंडादरम्यानच्या चिंचोळ्या सामुद्रधुनीतून (जी आता मॅजेलानची सामुद्रधुनी (Strait of Magellan) म्हणून ओळखली जाते) पुढे गेल्यानंतर त्याला शांत आणि अथांग असा आणखी एक समुद्र लागला. त्या शांत पाण्याला उद्देशून त्याने ह्या महासागराचे नामकरण पॅसिफिक, अर्थात प्रशांत असे केले. ह्याचे नाव जरी प्रशांत ठेवले, तरी तो सर्वत्र आणि नेहमी, वाटतो तेवढा शांत नसतो. विशेषत: विषुववृत्तीय प्रदेशात ह्याचा स्वभाव कशाने बदलेल हे सांगणे कठिण असते. प्रशांत महासागराचा "पारा चढला” की त्याला म्हणतात "एल निन्यो" (El Niño) आणि त्याने "थंडा प्रतिसाद" दिला की त्याला म्हणतात "ला निन्या" (La Niña). एकूण प्रशांत महासागराचा हा मनस्वी स्वभाव जागतिक हवामानात मोठी ढवळाढवळ करतो.

एल निन्योचा इतिहास

इ. स. १५०० च्या सुमारास पेरू देशाच्या पश्चिम किनार्‍यावर लहान बोटींतून मासेमारी करणार्‍या कोळ्यांना प्रशांत महासागराचा पारा अधूनमधून चढत असल्याचे सर्वप्रथम लक्षात आले. पेरूच्या किनार्‍याजवळ दर काही (सुमारे ४ ते ७) वर्षांनी समुद्राचे पाणी नेहमीपेक्षा जास्त तापलेले असते असा अनुभव त्यांना वारंवार येत असे. पाण्याचे तापमान वाढण्याची घटना सहसा नाताळच्या सुमारास घडत असल्यामुळे त्यांनी ह्या घटनेचे नामकरण एल निन्यो, अर्थात बालयेशू (Christ child) किंवा छोटा मुलगा असे केले. इ.स. १७०० ते १९०० च्या दरम्यान अनेक युरोपीय खलाशांनी ह्या तापमानवाढीच्या नोंदी लिहून ठेवल्या. ह्या नोंदी पुढे एल निन्यो आणि त्याच्या परिणामांच्या संशोधनांमध्ये उपयुक्त ठरल्या. १८९१ मध्ये पेरू देशातील डॉ. लुइस करॅंझा ह्या भूगोलतज्ज्ञाने दक्षिण अमेरिकेच्या पाऊसपाण्यामध्ये आणि हवामानामध्ये होणारे विचित्र बदल हे एल निन्योमुळे होतात असे सांगणारे त्याचे संशोधन प्रसिद्ध केले.

सर गिल्बर्ट वॉकर (१८६८ ते १९५८) हे ब्रिटिश गणितज्ज्ञ व हवामानशास्त्रज्ञ. १९२३ मध्ये त्यांनी विषुववृत्तीय (equatorial) प्रशांत महासागराच्या पूर्वेकडील व पश्चिमेकडील प्रदेशातील वातावरणी दाबामध्ये परस्परसंबंध असल्याचे सिद्ध केले. विषुववृत्तीय प्रशांत महासागराच्या पूर्वप्रदेशातील वातावरणी दाब अधिक असेल तर पश्चिमप्रदेशात तो सहसा कमी असतो आणि पूर्वप्रदेशात वातावरणी दाब कमी असेल तर पश्चिमप्रदेशात तो अधिक असतो. अशा प्रकारे पूर्व-पश्चिमेकडील प्रदेशांमध्ये वातावरणी दाबाचा 'सीसॉ' चालू असतो. ह्या 'सीसॉ'ला त्यांनी 'दक्षिण आंदोलन' (Southern Oscillations) असे नाव दिले. जेकब जर्कनेज (१८९७ ते १९७५) ह्यांना विषुववृत्तीय प्रशांत महासागर आणि त्याच्या पूर्व व पश्चिमेकडील प्रदेश मिळून तयार होणार्‍या मोठ्या प्रदेशावर एक मोठे वातावरणी अभिसरणचक्र कार्यरत असल्याचे आढळून आले. ह्या अभिसरणचक्राचा 'दक्षिण आंदोलनां'शी जवळचा संबंध असल्यामुळे त्यांनी ह्या अभिसरणास 'वॉकर अभिसरण' (Walker Circulation) असे नाव दिले (आकृती १ पाहा). विषुववृत्तीय प्रशांत महासागराच्या पृष्ठीय तापमानाचा (Sea Surface Temperature, SST) ह्या दक्षिण आंदोलनांशी संबंध असल्याचे वॉकर यांच्या संशोधनामुळे स्पष्ट झाले.

(मोठ्या आकारातील चित्रांसाठी तसेच सरकचित्रांसाठी (स्लाईडशो) चित्रांवर टिचकी मारावी.)


आकृती १. (द्विमित) वॉकर अभिसरण. NOAAच्या GFDL संकेतपानावरून साभार व सुधारित.

त्यावरून एल निन्यो आणि दक्षिण आंदोलने मिळून एन्सो (ENSO – El Nino Southern Oscillations) ही संज्ञा अस्तित्वात आली. १९०४ ते १९२४ च्या दरम्यान वॉकर हे भारतीय हवामान खात्याचे मुख्याधिकारी म्हणून कार्यभार सांभाळत होते. भारतातील मौसमी पाऊस, पश्चिम कॅनडातील तापमान आणि ऑस्ट्रेलिया व आफ्रिकेतील दुष्काळ अशा विविध घटनांचा संबंध दक्षिण आंदोलनाशी असल्याचे त्यांनी ह्या संशोधनांती दाखवून दिले. जेकब जर्कनेझ ह्यांनी एन्सोचे कार्य कसे चालते त्याचे सविस्तर स्पष्टीकरण केले. वॉकर अभिसरणाची तीव्रता ही विषुववृत्तीय प्रशांत महासागराच्या पृष्ठीय तापमानातील बदलांनुसार नियंत्रित होते. अशाप्रकारे समुद्र आणि हवेमध्ये उष्णता, ऊर्जा, बाष्प आणि संवेगाची (momentum) देवाणघेवाण होते. समुद्रपृष्ठाच्या तापमानातील बदल पृष्ठीय हवेच्या दाबातील बदलामध्ये परावर्तित होतात.

दक्षिण आंदोलनांची तीव्रता दर्शविणारा स्थिरांक (Southern Oscillations index SOI) काढण्यासाठी विषुववृत्तीय प्रशांत महासागराच्या पूर्वभागातील ताहिती बेट (१७.५o दक्षिण, १४९.६o पश्चिम) आणि पश्चिमेला ऑस्ट्रेलियातील डार्विन हे शहर (१२.४ o दक्षिण, १३०.९o पूर्व) ह्या दोन ठिकाणांवरील हवेच्या दाबाचा वापर केला जातो. जेव्हा SOI मोठा आणि धन (positive) असतो तेव्हा प्रशांत महासागराच्या पूर्वभागावरील पृष्ठीय दाब फारच जास्त असतो, तर हा स्थिरांक लहान आणि ऋण (negative) असतो तेव्हा पश्चिमभागावरील पृष्ठीय दाब फार जास्त असतो. आत्यंतिक मोठा आणि ऋण SOI एल निन्यो आणि धन SOI ला निन्या घटनांकडे निर्देश करतो (आकृती २ पाहा).


आकृती २. दक्षिण आंदोलने स्थिरांक. जॉन डाली यांच्या संकेतपानावरून साभार व सुधारित.

विषुववृत्तीय प्रशांत महासागराच्या पूर्व भागाचे तापमान सामान्यत: असणार्‍या तापमानापेक्षा वाढण्याच्या घटनेला एल निन्यो म्हणतात, तर त्याउलट ह्या भागाचे तापमान सामान्यत: असणार्‍या तापमानापेक्षा कमी होण्याच्या घटनेला ला निन्या म्हणतात. ला निन्या ह्या स्पॅनिश शब्दाचा अर्थ "छोटी मुलगी" असा होतो. एल निन्यो आणि ला निन्या घटनांना एकत्रितपणे –एन्सो घटना– असे म्हटले जाते. मागील काळामध्ये महत्त्वाच्या एन्सो घटना १७९०-९३, १८२८, १८७६-७८, १८९१, १९२५-२६, १९७२-७३, १९७६, १९८२-८३ मध्ये तर नजिकच्या काळामधील एन्सो घटना १९८६-८७, १९९१-९४, १९९७-९८, २००२-२००३, २००४-२००५, २००६-२००७ साली घडल्या. नजिकच्या काळामध्ये ह्या घटना वारंवार घडत आहेत असे दिसून येते. १९८२-८३ आणि १९९७-९८ चे एल निन्यो ह्या आजवरच्या सर्वाधिक तीव्रतेच्या एल निन्यो घटना आहेत.