शीतकालीन मौसम विज्ञान वायु प्रदूषण के लिए क्लाउड सीडिंग की सफलता को सीमित करता है
स्रोत:इंडियन एक्सप्रेस ↗
क्यों मायने रखता है
यह विज्ञान और प्रौद्योगिकी (क्लाउड सीडिंग तंत्र) को भूगोल (उत्तर भारतीय शीतकालीन मौसम प्रणालियाँ, पश्चिमी विक्षोभ) और पर्यावरण (वायु प्रदूषण) के साथ जोड़ता है। अभ्यर्थियों को यह समझने की आवश्यकता है कि तकनीकी समाधान संरचनात्मक पर्यावरणीय शासन का विकल्प क्यों नहीं हो सकते, जो UPSC Mains में एक बार-बार पूछा जाने वाला विषय है।
सारांश
यह लेख बताता है कि क्लाउड सीडिंग (cloud seeding), जिसे अक्सर दिल्ली के सर्दियों के गंभीर वायु प्रदूषण के तकनीकी समाधान के रूप में प्रस्तावित किया जाता है, की सफलता की संभावना बहुत कम क्यों है। कृत्रिम वर्षा कराने की प्रक्रिया के लिए विशिष्ट मौसम संबंधी स्थितियों की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से पर्याप्त सुपरकूल्ड (supercooled) नमी वाले पहले से मौजूद बादल और सिल्वर आयोडाइड जैसे सीडिंग एजेंटों को फैलाने के लिए ऊर्ध्वाधर अपड्राफ्ट (vertical updrafts) की आवश्यकता होती है। हालांकि, उत्तर-पश्चिम भारत में सर्दियों में मुख्य रूप से प्रतिचक्रवातीय (anticyclonic) स्थितियां, हवा का नीचे बैठना (subsidence), तापमान व्युत्क्रमण (temperature inversions) और साफ आसमान जैसी स्थितियां बनी रहती हैं। हालांकि पश्चिमी विक्षोभ (Western Disturbances) कभी-कभी बादल लाते हैं, लेकिन उनमें प्रभावी सीडिंग के लिए आवश्यक नमी या अपड्राफ्ट शायद ही कभी होते हैं। नतीजतन, कृत्रिम वर्षा इस क्षेत्र के वायु गुणवत्ता संकट के समाधान के लिए निरंतर और स्रोत-स्तर के उत्सर्जन नियंत्रण (source-level emission controls) का विकल्प नहीं हो सकती है।
मुख्य बिंदु
- क्लाउड सीडिंग (Cloud seeding) में सिल्वर आयोडाइड या पोटेशियम आयोडाइड जैसे एजेंटों को बादलों में फैलाया जाता है जो 'आइस न्यूक्लिआई' (ice nuclei) के रूप में कार्य करते हैं, जिससे जल की बूंदों के जमने और विकसित होकर वर्षण (precipitation) के रूप में गिरने में मदद मिलती है।
- सफल कृत्रिम वर्षा के लिए पर्याप्त सुपरकूल्ड लिक्विड वॉटर वाले पहले से मौजूद बादलों और सीडिंग एजेंटों को मिलाने के लिए मजबूत ऊर्ध्वाधर अपड्राफ्ट (vertical updrafts) की आवश्यकता होती है।
- शीतकाल के दौरान, उत्तर-पश्चिम भारत में प्रतिचक्रवातीय स्थितियाँ (anticyclonic conditions) देखी जाती हैं, जिसके कारण वायु का अवतलन (air subsidence), उच्च वायुमंडलीय स्थिरता और साफ आसमान की स्थिति बनी रहती है, जो बादलों के निर्माण के लिए अत्यधिक प्रतिकूल होती है।
- जब पश्चिमी विक्षोभ (Western Disturbances) सर्दियों के बादल लाते हैं, तब भी उनमें अक्सर प्रभावी क्लाउड सीडिंग के लिए आवश्यक ऊर्ध्वाधर गहराई (vertical depth) या पर्याप्त नमी की मात्रा का अभाव होता है।
- दिल्ली के सर्दियों के भीषण स्मॉग से निपटने के लिए कृत्रिम वर्षा पर निर्भर रहना वैज्ञानिक रूप से अव्यवहारिक है; दीर्घकालिक शमन के लिए उत्सर्जन को उनके स्रोत पर नियंत्रित करना आवश्यक है।
महत्वपूर्ण शब्द
क्लाउड सीडिंग
यह मौसम में बदलाव लाने की एक तकनीक है जो वर्षा को प्रेरित करने के लिए बादलों में सिल्वर आयोडाइड या नमक जैसे पदार्थों का छिड़काव करती है। इसके लिए पहले से मौजूद नमी युक्त बादलों और वर्टिकल अपड्राफ्ट (vertical updrafts) की आवश्यकता होती है।
UPSC context
GS III (विज्ञान एवं तकनीक/पर्यावरण)। प्रदूषण के लिए तकनीकी समाधानों और उनकी मौसम संबंधी सीमाओं की समझ का परीक्षण करता है।
ग्रेडेड रिस्पांस एक्शन प्लान (GRAP)
दिल्ली-एनसीआर के लिए एक आपातकालीन रूपरेखा जो वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) की गंभीरता के आधार पर विशिष्ट चरणबद्ध प्रतिबंध (निर्माण, वाहनों और उद्योगों पर) लागू करती है।
UPSC context
GS III (पर्यावरण/शासन)। वैधानिक प्रदूषण नियंत्रण तंत्र और शहरी वायु गुणवत्ता प्रबंधन के ज्ञान का परीक्षण करता है।
राष्ट्रीय स्वच्छ वायु कार्यक्रम (NCAP)
2019 में शुरू की गई एक राष्ट्रीय स्तर की रणनीति, जिसका लक्ष्य 2024-2026 तक 131 गैर-प्राप्ति शहरों (non-attainment cities) में पर्टिकुलेट मैटर (PM2.5 और PM10) की सांद्रता में 20–40% की कमी लाना है।
UPSC context
GS III (पर्यावरण)। यह कणकीय प्रदूषण से निपटने के लिए दीर्घकालिक राष्ट्रीय नीति लक्ष्यों और रणनीतियों के प्रति जागरूकता का परीक्षण करता है।
पश्चिमी विक्षोभ
भूमध्यसागरीय क्षेत्र से उत्पन्न होने वाले अतिरिक्त-उष्णकटिबंधीय तूफान जो उत्तर-पश्चिम भारत में आवश्यक शीतकालीन वर्षा और बर्फबारी लाते हैं, जो रबी फसलों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।
UPSC context
GS I (भूगोल)। मौसमी वर्षण पैटर्न, भारतीय जलवायु विज्ञान और कृषि पर उनके प्रभाव के ज्ञान का परीक्षण करता है।
तापीय व्युत्क्रमण
एक ऐसी मौसम संबंधी स्थिति जहाँ गर्म हवा सतह के पास की ठंडी हवा के ऊपर स्थिर हो जाती है, जिससे प्रदूषक वहीं फँस जाते हैं और उनका ऊर्ध्वाधर मिश्रण (vertical mixing) रुक जाता है, जो अक्सर गंभीर स्मॉग का कारण बनता है।
UPSC context
GS I (भूगोल) एवं GS III (पर्यावरण)। वायुमंडलीय स्थिरता और प्रदूषण पर इसके प्रत्यक्ष प्रभाव की समझ का परीक्षण करता है।
भारतीय मौसम विज्ञान विभाग (IMD)
पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय के तहत वह नोडल एजेंसी जो मौसम संबंधी अवलोकन, मौसम पूर्वानुमान और गंभीर मौसम की घटनाओं के लिए चेतावनी जारी करने के लिए जिम्मेदार है।
UPSC context
GS I/III (भूगोल/विज्ञान)। कृषि और आपदा प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण डेटा प्रदान करने वाले प्रमुख वैज्ञानिक निकायों के प्रति जागरूकता का परीक्षण करता है।
प्रारंभिक ट्रैप
क्लाउड सीडिंग में कृत्रिम बादल बनाने और साफ आसमान की स्थिति के दौरान वर्षा प्रेरित करने के लिए रासायनिक पदार्थों का छिड़काव शामिल है।
क्लाउड सीडिंग साफ आसमान से बादल नहीं बना सकती। वर्षा प्रेरित करने के लिए इसे अनिवार्य रूप से पहले से मौजूद बादलों की आवश्यकता होती है जिनमें पर्याप्त सुपरकूल्ड नमी (supercooled moisture) और उर्ध्वगामी वायु प्रवाह (vertical updrafts) मौजूद हो।
संबंधित अवधारणाएँ
क्लाउड सीडिंग में उपयोग किए जाने वाले वैज्ञानिक तंत्र और रसायन कौन से हैं?
- हिम नाभिकीकरण: ग्लेशियोजेनिक सीडिंग में सिल्वर आयोडाइड या ड्राई आइस का उपयोग किया जाता है, जो supercooled clouds में कृत्रिम बर्फ संघनन नाभिक के रूप में कार्य करते हैं ताकि जमने और precipitation की प्रक्रिया को शुरू किया जा सके।
- संघनन: हाइग्रोस्कोपिक सीडिंग (Hygroscopic seeding) में पोटेशियम आयोडाइड या सोडियम क्लोराइड जैसे लवणों का उपयोग नमी को आकर्षित करने और गर्म बादलों में पानी की बूंदों के संलयन (coalescence) को तेज करने के लिए किया जाता है।
- आवश्यक शर्तें: इस प्रक्रिया के लिए पहले से मौजूद नमी युक्त बादलों और एजेंटों के मिश्रण हेतु ऊर्ध्वाधर वायु प्रवाह (vertical updrafts) की सख्त आवश्यकता होती है; स्थिर और साफ आसमान में यह असंभव है।
शीतकालीन मौसम संबंधी स्थितियाँ उत्तर-पश्चिम भारत में वायु प्रदूषण को कैसे गंभीर बनाती हैं?
- नीचे बैठती वायु: उत्तर-पश्चिम भारत में शीत ऋतु की विशेषता प्रति-चक्रवातीय (anticyclonic) स्थितियाँ हैं, जिसके कारण हवा ऊपर उठने के बजाय नीचे बैठती (sink) है, जिससे उच्च वायुमंडलीय स्थिरता उत्पन्न होती है।
- तापमान का व्युत्क्रमण: सामान्यतः, ऊँचाई के साथ तापमान कम होता है। सर्दियों के दौरान, ठंडी सतही हवा के ऊपर गर्म हवा की एक परत जम जाती है, जिसे तापमान व्युत्क्रमण (temperature inversion) कहा जाता है।
- प्रदूषकों को रोकना: यह स्थिर इनवर्जन परत एक 'ढक्कन' के रूप में कार्य करती है, जो पार्टिकुलेट मैटर (PM2.5) के ऊर्ध्वाधर प्रसार को रोकती है और प्रदूषकों को सतह के निकट ही फँसा देती है।
अंतर-विषय पैटर्न
तकनीकी समाधान बनाम स्रोत पर कमी
स्मॉग टावरों की तरह, क्लाउड सीडिंग प्रदूषण के लक्षणों के उपचार (तकनीकी समाधानों) की सीमाओं को उजागर करता है, बजाय इसके कि वाहनों के उत्सर्जन या पराली जलाने जैसे मूल कारणों का समाधान किया जाए—जो GS3 Mains का एक आवर्ती विषय है।
पश्चिमी विक्षोभ और शीतकालीन जलवायु विज्ञान
पश्चिमी विक्षोभ (Western Disturbances) उत्तर-पश्चिम भारत में सर्दियों के एकमात्र व्यवहार्य बादल लाते हैं। इनकी बदलती आवृत्ति और तीव्रता रबी फसलों की पैदावार (GS1/GS3) और सर्दियों के स्मॉग को बिखेरने की क्षमता, दोनों को प्रभावित करती है।
2026 के Prelims के एक प्रश्न में क्लाउड सीडिंग के रासायनिक कारकों (Silver Iodide) को इसकी अनिवार्य मौसम संबंधी पूर्व-आवश्यकताओं (पहले से मौजूद बादल, अपड्राफ्ट) के साथ जोड़कर पूछे जाने की संभावना है।
संबद्ध PYQ · 5
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- 2025PrelimsGS1
Artificial way of causing rainfall to reduce air pollution makes use of
- 2015PrelimsGS1
Consider the following statements: 1. The winds which blow between 30° N and 60° S latitudes through-out the year are known as westerlies. 2. The moist air masses that cause winter rains in North-Western region of India are part of westerlies. Which of the statements given above is/are correct?
- 2022PrelimsGS1
In the context of WHO Air Quality Guidelines, consider the following statements: 1. The 24-hour mean of PM2.5 should not exceed 15 µg/m³ and annual mean of PM2.5 should not exceed 5 µg/m³. 2. In a year, the highest levels of ozone pollution occur during the periods of inclement weather. 3. PM10 can penetrate the lung barrier and enter the bloodstream. 4. Excessive ozone in the air can trigger asthma. Which of the statements given above are correct?
- 2015MainsGS1
Mumbai, Delhi and Kolkata are the three mega cities of the country but the air pollution is much more serious problem in Delhi as compared to the other two. Why is this so?
- 2020MainsGS3
What are the key features of the National Clean Air Programme (NCAP) initiated by the Government of India?
