അന്തരീക്ഷ നദിയോ! അതെന്താ ?

ഡോ.അരുൺ കെ.ശ്രീധർ
ജിയോളജിക്കൽ സർവ്വേ ഓഫ് ഇന്ത്യ, ബംഗലൂരു

 

Tropics ന് പുറത്ത് സംഭവിക്കുന്ന ചുഴലിക്കാറ്റും ആയി (extratropical cyclone) ബന്ധപ്പെട്ടാണ് അന്തരീക്ഷ നദികൾ പലപ്പോഴും കാണപ്പെടുന്നത്. ഒരു അന്തരീക്ഷ നദിക്ക് കരയിലുള്ള  നദികൾ നൽകുന്നതിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതൽ ജലം നൽകുവാൻ കഴിയും. ആഗോള തലത്തിൽ നോക്കുമ്പോൾ 27 മിസിസിപ്പി നദികൾ ചേർന്ന് പുറത്തുവിടുന്ന ജലത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ ജലം അന്തരീക്ഷ നദികൾ വഹിച്ചുകൊണ്ട് പോകുന്നുണ്ട് അതുകൊണ്ടുതന്നെ അന്തരീക്ഷ നദികൾ  ആഗോള ജല ചക്രത്തിൻറെ  പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകങ്ങളാണ്.

വടക്കേ അമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ ഭാഗങ്ങൾ തെക്കേ അമേരിക്ക തെക്കേ ആഫ്രിക്ക യൂറോപ്പ് തുടങ്ങിയ ഭൂഖണ്ഡങ്ങളിലെ തീരപ്രദേശങ്ങളിൽ ജലം എത്തിക്കുന്നതിൻറെ ഫലപ്രദമായ മെക്കാനിസം ആണ് അന്തരീക്ഷ നദികൾ. എന്നിരുന്നാലും കനത്ത മഴ മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന വെള്ളപ്പൊക്ക അപകടങ്ങൾ, ചുഴലിക്കാറ്റ് തുടങ്ങിയവയ്ക്കും അന്തരീക്ഷ നദികൾ കാരണമാകുന്നു. എന്നാൽ മാനുഷിക പ്രവർത്തനങ്ങൾ  അന്തരീക്ഷ നദികളെ എങ്ങനെയാണ് ബാധിക്കുന്നത് എന്ന് ഇപ്പോഴും വ്യക്തമല്ല. അന്തരീക്ഷ നദികളുടെ സ്ഥാനം നിർണയിക്കുന്നത് ജെറ്റ് സ്ട്രീം-ഇൽ  ഉണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനങ്ങളാണ് (അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ  ഉന്നത മേഖലകളിൽ വീശുന്ന  ഇടുങ്ങിയതും ശക്തവുമായ  കാറ്റുകളെയാണ്  ജെറ്റ് സ്ട്രീം  എന്ന് വിളിക്കുന്നത്)

അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ  താഴത്തെ മൂന്നു കിലോമീറ്ററിനുള്ളിലാണ് അന്തരീക്ഷ നദികൾ  കാണപ്പെടുന്നത്. ധ്രുവങ്ങളിലേക്കുള്ള  ഈർപ്പ പ്രവാഹത്തിൻറെ  90 ശതമാനവും നടക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികൾ വഴിയാണ്.നോർത്ത് പസഫിക്കിൽ  അന്തരീക്ഷ നദികൾവഴി നടക്കുന്ന ഈർപ്പ പ്രവാഹം  ആമസോൺ നദി പുറത്തുവിടുന്ന വാർഷിക ശരാശരി ജലത്തിൻറെ രണ്ടിരട്ടിയാണ്. അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഈർപ്പം ഉൽഭവിക്കുന്നത് രണ്ടുതരത്തിലാണ്.

1. പ്രാദേശികതലത്തിൽ നിന്ന് (extratropical cyclone  സ്വരൂപിക്കുന്ന ഈർപ്പം)
2. Tropics -ൽ നിന്ന് ധ്രുവങ്ങളിലേക്കു  നീങ്ങുന്ന ഈർപ്പ പ്രവാഹത്തിൽ നിന്ന്  സ്വരൂപിക്കുന്ന ഈർപ്പം.

അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ നിന്ന് മൂന്നുവിധത്തിലുള്ള മഴ ലഭിക്കുന്നു

1. തണുത്ത മഴ അഥവാ cold rainfall  ( വടക്കൻ അക്ഷാംശങ്ങളിൽ കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്ന ഐസ് മഴ)
2. ചൂടുള്ള മഴ  അഥവാ warm  rainfall (ഇതിൽ ഐസ് മഴയുടെ അളവ് വളരെ കുറവാണ്)
3. ചൂടും തണുപ്പും സമ്മിശ്രമായി ഉള്ള മഴ.

അന്തരീക്ഷ നദികളെ രണ്ടുവിധത്തിൽ തിരിച്ചറിയാം

1. Integrated water vapour (IWV) ഉപയോഗിച്ച് തിരിച്ചറിയാം. ഉപഗ്രഹങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള വിവരങ്ങൾ ശേഖരിച്ചാണ് ഇത് ചെയ്യുന്നത്.
2. Vertically integrated horizontal water vapour transport (IVT) കണക്കുകൂട്ടി അന്തരീക്ഷ നദികളെ തിരിച്ചറിയാം.

തണുപ്പുകാലത്ത് ആണ് tropics-ന് പുറത്തു സംഭവിക്കുന്ന ചുഴലിക്കാറ്റ് (extratropical cyclone) കൂടുതലായും ഉണ്ടാകുന്നത് അതുകൊണ്ടുതന്നെ അന്തരീക്ഷ നദികൾ കൂടുതലായും ഉണ്ടാകുന്നത് തണുപ്പ് കാലത്താണ്.

അന്തരീക്ഷ നദികൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന ആഘാതങ്ങൾ

അന്തരീക്ഷ നദികൾ കരയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ അത് വഹിച്ചുകൊണ്ടുവരുന്ന ഈർപ്പ പ്രവാഹം പർവത ശിഖരങ്ങൾ തടഞ്ഞുനിർത്തുന്നു. ഇത് കനത്ത മഴക്കും വെള്ളപ്പൊക്കത്തിനും  മണ്ണിടിച്ചിലിലും കാരണം ആകുന്നു. അതുകൊണ്ടുതന്നെ അന്തരീക്ഷ നദികൾ ഒരേസമയം ഗുണകരവും, വിനാശകരമാണ്.

അന്തരീക്ഷ നദികളോട് അനുബന്ധിച്ചുണ്ടാകുന്ന ആഘാതങ്ങൾ സൗത്ത് അമേരിക്ക, സൗത്ത് ആഫ്രിക്ക, നോർത്ത് അമേരിക്ക, യൂറോപ്പ് തുടങ്ങിയ പ്രദേശങ്ങളിലെ പടിഞ്ഞാറൻ തീര പ്രദേശത്തും, ന്യൂസിലാൻഡ്, ജപ്പാൻ തുടങ്ങിയ രാജ്യങ്ങളുടെ കിഴക്കൻ തീരപ്രദേശത്തും, മധ്യ കിഴക്കൻ അമേരിക്കയുടെ മുകളിലുമായി കൂടുതലും ഒതുങ്ങി നിൽക്കുന്നു. കൂടാതെ അന്തരീക്ഷ നദികൾ ധ്രുവ പ്രദേശങ്ങളിലേക്കും വ്യാപിക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷ  നദികളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലം ആർട്ടിക് troposphere  വേനൽക്കാലത്ത് കൂടുതലായി ചൂടാകുന്നു. ഇത് ആർട്ടിക് സമുദ്രത്തിലെ മഞ്ഞുകട്ടകൾ ഉരുകുന്നതിനു  കാരണമാകുന്നു. അന്തരീക്ഷ നദികളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലം Western Antartica-ലും വലിയതോതിൽ മഞ്ഞുരുകുന്നു.

അമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ തീരപ്രദേശത്ത്  തണുപ്പുകാലത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന കനത്ത മഴക്കും  വെള്ളപ്പൊക്കത്തിനും  കാരണം അന്തരീക്ഷ നദികളാണ്.  വടക്കൻ  കാലിഫോർണിയയിൽ 1997 മുതൽ 2006 വരെ ഉണ്ടായ ജലം മാപിനിയുടെ  പരിധിക്കു മുകളിൽ പോയ ഏഴ് വെള്ളപ്പൊക്കങ്ങൾ ഉണ്ടായത് അന്തരീക്ഷ നദികളോട്  അനുബന്ധിച്ചാണ്. അമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ തീരപ്രദേശത്ത് വാർഷിക സമുദ്രനിരപ്പിൽ ഉണ്ടായ ഉയർച്ചയുടെ 40 മുതൽ 60 ശതമാനം വരെ കാരണം അന്തരീക്ഷ നദികളാണ്. വരണ്ട പ്രദേശമായ വടക്കുകിഴക്കൻ അരിസോണയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കനത്ത മഴക്കു  കാരണം അന്തരീക്ഷ നദികളാണ്.  മധ്യ അമേരിക്കയിൽ ലഭിക്കുന്ന കനത്ത മഴയുടെ 20 മുതൽ 70 ശതമാനം വരെ ഉണ്ടാകുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികളോട് അനുബന്ധിച്ചാണ്. ഇവിടെ ഉണ്ടാകുന്ന 70% വെള്ളപ്പൊക്കത്തിന് കാരണം അന്തരീക്ഷ  നദികളാണ്. അമേരിക്കയുടെ തെക്കുകിഴക്കുഭാഗത്ത് വേനൽക്കാലം  ഒഴികെയുള്ള സമയത്തുണ്ടാകുന്ന കനത്ത മഴയുടെ 41 ശതമാനം ലഭിക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ നിന്നാണ്.  പടിഞ്ഞാറൻ യൂറോപ്പിലും  കനത്ത മഴ അന്തരീക്ഷ നദികളോട് അനുബന്ധിച്ചാണ് ഉണ്ടാകുന്നത് . അമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ പ്രദേശവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ അന്തരീക്ഷ നദികൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന ആഘാതങ്ങൾ പടിഞ്ഞാറൻ യൂറോപ്പിൽ കൂടുതൽ ഉൾപ്രദേശങ്ങളിലേക്ക് എത്തുന്നു. യുകെയിൽ തണുപ്പുകാലത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന കനത്ത മഴയുടെ 50% വരെ ലഭിക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ നിന്നാണ്. നോർവേയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കനത്തമഴയുടെയും  വെള്ളപ്പൊക്കത്തി ൻറെയും  56 ശതമാനം മുതൽ 50 ശതമാനം വരെ കാരണം ഈ നദികളാണ്. സൗത്ത് ആഫ്രിക്കയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കനത്ത മഴയുടെ 70% ലഭിക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ നിന്നാണ് . Taiwan, തെക്കൻ ചൈന, കൊറിയ, മധ്യ പടിഞ്ഞാറൻ ജപ്പാൻ തുടങ്ങിയ രാജ്യങ്ങളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കനത്ത മഴയുടെ 14 മുതൽ 40 ശതമാനം വരെ കാരണം അന്തരീക്ഷ നദികളാണ്.

പടിഞ്ഞാറൻ യൂറോപ്പിലും പടിഞ്ഞാറൻ അമേരിക്കയിലും ഉണ്ടാകുന്ന വാർഷിക മഴയുടെ 20  മുതൽ  30 ശതമാനംവരെ നൽകുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികളാണ്. കിഴക്കൻ ഏഷ്യയിൽ വേനൽക്കാലത്തു ലഭിക്കുന്ന മഴയുടെ 14 മുതൽ 40 ശതമാനം വരെ ലഭിക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ നിന്നാണ് . ഭൂമിയുടെ ഉത്തരാർദ്ധ ഗോളത്തിലും  ദക്ഷിണാർദ്ധഗോളത്തിലും   4 മുതൽ 5 വരെ അന്തരീക്ഷ നദികൾ ഉണ്ടായിരിക്കുമ്പോൾ  അതിൻറെ സ്വാധീനം ലോകത്താകമാനം പ്രകടമാകുന്നതാണ്. അമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ തീരപ്രദേശത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന വരൾച്ചയുടെ 33 ശതമാനം മുതൽ 24 ശതമാനം വരെ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിന്  അന്തരീക്ഷനദികൾ സഹായിക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷ നദികൾ  കൂടുതലായും ഉണ്ടാകുന്ന പ്രദേശങ്ങളിൽ അവ ഉണ്ടായില്ലെങ്കിൽ വരൾച്ച 90 ശതമാനം വരെ കൂടുമെന്ന് പഠനങ്ങളിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട് .  Sierra Nevada യിൽ ഉള്ള  ഹിമാനികളിൽ  സംഭരിച്ചു വച്ചിരിക്കുന്ന ജലത്തിൻറെ 30 മുതൽ 40 ശതമാനം വരെ ലഭിക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ  നിന്നാണ്.

അന്തരീക്ഷ നദികളെക്കുറിച്ച് നടന്ന പഠനങ്ങൾ

വടക്കേ അമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ തീര പ്രദേശം കേന്ദ്രീകരിച്ചാണ്  അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ  ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിനു വേണ്ടിയുള്ള പഠനങ്ങൾ കൂടുതലും  നടന്നിരിക്കുന്നത്. ഇവിടെ 1948 മുതൽ അന്തരീക്ഷ നദികളുടെ പ്രവർത്തനം കൂടിവരുന്നതിന് കാരണം, മനുഷ്യപ്രവർത്തനം കൊണ്ട് പടിഞ്ഞാറൻ പസഫിക് സമുദ്രോപരിതല  താപനില കൂടുന്നതാണ്. ഇതു കൂടാതെ അമേരിക്കയുടെ പടിഞ്ഞാറൻ തീരപ്രദേശത്തു കൂടെ കരയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന അന്തരീക്ഷ നദികളുടെ താപനില 1980 മുതൽ കൂടിവരുന്നു. മറ്റു പ്രദേശങ്ങളിൽ അന്തരീക്ഷ നദികളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള അവസരങ്ങൾ വളരെ പരിമിതമാണ് . ചൂടായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന കാലാവസ്ഥയിൽ  (Warming climate) അന്തരീക്ഷ നദികളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകളെ കുറിച്ചുള്ള രേഖാചിത്രം മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് ഗ്ലോബൽ ക്ലൈമറ്റ് മോഡൽസ് വളരെയധികം സഹായകമാണ്. അന്തരീക്ഷ നദികളും ചുഴലിക്കാറ്റും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനും ഇതിന്റെ പിന്നിൽ നടക്കുന്ന തെർമോഡൈനാമിക്സ് പ്രക്രിയ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും ഗ്ലോബൽ ക്ലൈമറ്റ് മോഡൽസ് വളരെയധികം സഹായിക്കുന്നു. ഇന്നേവരെ നടന്നിട്ടുള്ള അന്തരീക്ഷ നദികളുടെ രേഖാചിത്രം മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് വേണ്ടിയുള്ള പഠനങ്ങൾ കൂടുതലും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നത് Fifth Coupled Model Intercomparison Project  (CMIP 5 )-നെ ആണ്. അന്തരീക്ഷ നദികളുടെ പ്രവർത്തനം 50% കൂടുമെന്നാണ് പണ്ടുണ്ടായതും (1979 – 2002) ഇനി ഉണ്ടാകാൻ ഇരിക്കുന്നതുമായ  (2073 – 2096) അന്തരീക്ഷ  നദികളെക്കുറിച്ചുള്ള താരതമ്യ പഠനം തെളിയിക്കുന്നത്,  .

---

അധികവായനയ്ക്ക്

1. Baek S.H et.al (2021). Counterbalancing influences of aerosols and greenhouse gases on atmospheric rivers. Nature Climate Change. 958-965
2. Payne A.E et. al (2020). Responses and impacts of atmospheric rivers to climate change. Nature Reviews. 143-157
3. Gimeno L et.al (2014). Atmospheric rivers: a mini- review. Frontiers in earth science. 1-6

---