വ്യോമഗതാഗതവും ആഗോളതാപനവും

ഗോപകുമാർ ചോലയിൽ

മാറിയ കാലാവസ്ഥാസാഹചര്യങ്ങളിൽ ലോകം അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന ഗുരുതര  പ്രശ്നമാണ് ആഗോള താപനം. തീക്ഷ്ണ കാലാവസ്ഥാപ്രഭാവങ്ങൾ, ആവാസവ്യൂഹ ഭംഗം, അസാധാരണവും അപൂർവ്വവുമായ ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങൾ, ചില സ്പീഷീസുകളുടെ  വംശനാശഭീഷണി തുടങ്ങിയ നിരവധി  പ്രശ്നങ്ങളുടെ അടിവേര് ചികഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ അത് താപനവർധനവിൽ ചെന്നെത്തി നിൽക്കുന്നതുകാണാം.  ഇക്കാരണത്താൽ, താപനം പരിധിവിട്ടുയരാതെ എങ്ങനെയൊക്കെ, എത്രത്തോളം നിയന്ത്രിക്കാം എന്ന് ശാസ്ത്രസമൂഹം തലപുകയ്ക്കുന്നു.  താപനവർദ്ധനവിലേക്ക് വഴിതുറക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങളെപ്പറ്റി കൃത്യമായി മുന്നറിയിപ്പുകൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നൽകുന്നുമുണ്ട്. ഫോസിൽ ഇന്ധനഉപഭോഗം പരമാവധി കുറയ്ക്കുക, വ്യവസായങ്ങൾ വഴിയുള്ള മലിനീകരണം കഴിയാവുന്നിടത്തോളം ലഘൂകരിക്കുക, വ്യത്യസ്ത മേഖലകളിൽ നിന്നുള്ള ഹരിതഗൃഹവാതക പുറന്തള്ളൽ എത്രകണ്ട് കുറയ്ക്കാമോ അത്രകണ്ട് കുറയ്ക്കുക, സംശുദ്ധ ഊർജ്ജഉല്പാദന-ഉപയോഗം വർധിപ്പിക്കുകയും ഉത്സർജ്ജനവിമുക്തമായ  ലോകം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുക – ഇത്തരം നിർദ്ദേശങ്ങൾ നമുക്ക് പരിചിതമായിക്കഴിഞ്ഞു. എന്നാൽ, താപനപ്രവണതയ്ക്ക്  ആക്കംകൂട്ടുന്ന മറ്റൊരു മേഖലയെക്കുറിച്ച് ആശങ്ക ഉണ്ടാക്കുന്ന ചിലവിവരങ്ങൾ അടുത്ത കാലത്ത് നാസയിലെയും യൂറോപ്യൻ റിസർച്ച് ഗ്രൂപ്പിലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ  പങ്കുവെക്കുന്നു.  വ്യോമഗതാഗത മേഖലയിൽ നിന്നുള്ള പുറം തള്ളലുകൾക്ക്  താപനം ഏറ്റുന്നതിൽ  നിസ്സാരമല്ലാത്ത പങ്കുണ്ട് എന്ന തിരിച്ചറിവ്  ആണത്.

തൂവൽ മേഘങ്ങൾ

ജെറ്റ് വിമാനങ്ങളിൽ പുറംതള്ളുന്ന ജലബാഷ്പം ഘനീഭവിച്ച് ഉണ്ടാകുന്ന ബാഷ്പരേഖ (contrails) തൂവൽമേഘങ്ങളുടെ (Cirrus clouds) രൂപീകരണത്തിന് വഴിവെക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിൽ, വളരെ ഉയരത്തിൽ കാണപ്പെടുന്ന മേഘങ്ങളാണ് തൂവൽമേഘങ്ങൾ.  ഇവ ഹിമപ്പരലുകൾ നിറഞ്ഞവയാണ്, സുതാര്യവും തൂവെള്ള നിറത്തോടു കൂടിയവയും പട്ടുപോലെ മിനുത്തതുമാണ്. തൂവൽമേഘങ്ങൾ മഴ നൽകാറില്ല. പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നതുപോലെ തന്നെ ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ മേഘങ്ങൾ ആണിവ.  കനക്കുറവും മൂലം ഇവ ദീർഘസമയം  നിലനിൽക്കാറുണ്ട്. സൂര്യന്റെ രശ്മികൾ മേഘത്തിലെ ഐസ് പരലുകളിൽ തട്ടി പ്രതിഫലിക്കുന്നതുമൂലം മേഘം വെള്ളനിറത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നു. മേഘത്തിനുള്ളിൽ താപനില  നന്നേ താഴ്ന്ന  നിലയിലാണ്‌. സുതാര്യമായ   ഇത്തരം മേഘത്തിനുള്ളിലൂടെ സൂര്യനെയും ചന്ദ്രനെയും ദർശിക്കാൻ കഴിയും. ഭൂസ്പർശമണ്ഡലത്തിന്റെ (ട്രോപോസ്ഫിയർ) ഏറ്റവും   മുകൾത്തട്ടിലാണിവ കാണപ്പെടുക. അന്തരീക്ഷത്തിൽ ചൂടേറ്റുന്നതിൽ ഈ മേഘങ്ങൾക്ക് ഗണ്യമായൊരു പങ്കുണ്ട്. തൂവൽമേഘങ്ങൾ പ്രകൃത്യാ രൂപീകരിക്കപ്പെടുന്ന സാഹചര്യത്തിൽ അവയിൽ വലിയ ഐസ് പരലുകൾ കാണപ്പെടാറുണ്ട്. മേഘങ്ങളുടെ മുകൾഭാഗത്ത് കാണപ്പെടുന്ന ഐസ് പരലുകൾ സൗരവികിരണങ്ങളെ  ബാഹ്യാകാശത്തേക്ക് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.  എന്നാൽ, ഇതേ മേഘങ്ങൾ തന്നെ, ഭൂമിയിൽ നിന്ന് തിരിച്ച് പോകുന്ന താപവികിരണങ്ങളെ  അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് കടക്കാൻ അനുവദിക്കാതെ അന്തരീക്ഷത്തിന് ചൂടേറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു.  തന്മൂലം, തൂവൽമേഘങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം താപനസാഹചര്യം വർധിപ്പിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്.

തെളിഞ്ഞ അന്തരീക്ഷ സ്ഥിതിയിൽ വ്യോമയാനങ്ങളുടെ സഞ്ചാരപഥത്തിൽ അവ പുറന്തള്ളുന്ന ജലബാഷ്പം ഒരു രേഖപോലെ കാണപ്പെടാറുണ്ട്.  ഇവ ചില സമയം കൂടുതൽ നേരം നീണ്ട് നിന്ന്,  കൂടുതൽ ഇടങ്ങളിൽ വ്യാപിച്ച് വിസ്തൃതമായ തൂവൽമേഘങ്ങളായി മാറുകയും ചെയ്യാറുമുണ്ട്. തദവസരങ്ങളിൽ ഇവക്ക് കൂടുതൽ വ്യാപകമായ താപനപ്രഭാവം  സൃഷ്ടിക്കുവാൻ  സാധിക്കും.

വർധിക്കുന്ന ഉത്സർജന തോത്

ജെറ്റ് വിമാനങ്ങളിൽ നിന്നു മാത്രം പുറംതള്ളുന്ന കാർബൺഉത്സർജ്ജനതോത് ആകെ ആഗോള കാർബൺ ഉത്സർജ്ജനത്തിന്റെ ഏകദേശം രണ്ട് ശതമാനം വരും.  2013 നും 2019 നും ഇടക്ക് വ്യോമഗതാഗത മേഖലയിൽ നിന്നുളള കാർബൺഡയോക്‌സൈഡ് ഉത്സർജ്ജനം 733 മില്യൺ ടണ്ണിൽ നിന്നും 915 മില്യൺ ടണ്ണായി വർദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ട്.  അന്തരീക്ഷത്തിലെ താപനില, ഈർപ്പാംശം  എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ച് ജെറ്റ് വിമാനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ബാഷ്പരേഖകൾ ഭൗമോപരിതലത്തിൽ നിന്ന് 8 മുതൽ 13 കിലോമീറ്റർ  വരെ ഉയരത്തിലാണ് സാധാരണ ഗതിയിൽ രൂപം കൊള്ളാറുള്ളത്.  ചൂടേറിയ ഉഷ്ണമേഖലാ പ്രദേശങ്ങളിൽ ഇവ വളരെ വിരളമാണ്, ചൂട് കുറഞ്ഞ   ഉയർന്ന അക്ഷാംശങ്ങളിലാണ് പ്രധാനമായി ഇവ കാണപ്പെടുന്നത്. ബീജിംഗ്, ന്യൂയോർക്ക്, ലണ്ടൻ തുടങ്ങിയ മഹാനഗരങ്ങൾക്ക് മീതെ ബാഷ്പരേഖകൾ പതിവായി  കാണാം.

തൂവൽ മേഘങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്‍തമായി അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ താഴ്ന്നതലങ്ങളിൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന സൂക്ഷ്മജലകണസമ്പന്നമായ കൂമ്പാരമേഘങ്ങൾ (Cumulus clouds) സൂര്യപ്രകാശത്തെ ബാഹ്യാകാശത്തേക്ക് തിരിച്ച് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നവയാണ്. ഇത് മൂലം ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ചൂട് കുറയാനിടയാകുന്നു.  എന്നാൽ, ഇതിന് വിരുദ്ധമായി, വളരെ ഉയർന്ന വിതാനങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഐസ് പരലുകൾ നിറഞ്ഞ തൂവൽ മേഘങ്ങൾ ഭൂമിയിൽ നിന്ന്  പ്രതിഫലിക്കപ്പെടുന്ന താപവികിരണങ്ങൾ  തടഞ്ഞുനിർത്തുക വഴി അന്തരീക്ഷതാപനം കൂട്ടുന്നു.

ഭൂനിരപ്പിൽ നിന്ന് വളരെ ഉയരത്തിൽ (26000 അടി മുതൽ 40000 അടി വരെ ഉയരത്തിൽ)  പറക്കുന്നവയാണ് ജെറ്റ് വിമാനങ്ങൾ.  ഇത്തരം വിമാനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പുറംതള്ളലുകളിൽ അടങ്ങിയ  ജലബാഷ്പം  അന്തരീക്ഷത്തിലെ മേൽപരപ്പിലെ വളരെതാഴ്ന്ന അന്തരീക്ഷതാപനിലയിൽ (ഏകദേശം -36.5 ഡിഗ്രി സെന്റിഗ്രേഡ്) ജലബാഷ്പം പെട്ടെന്ന് ഖനീഭവിച്ച് തീരെച്ചെറിയ ജലകണങ്ങളും  ഹിമപ്പരലുകളും ആയി മാറുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ലക്ഷക്കണക്കിന് സൂക്ഷ്മജലകണങ്ങളും ഐസ് പരലുകളും ചേർന്നാണ് ബാഷ്പരേഖ രൂപപ്പെടുന്നത്.  വ്യോമയാനത്തിന്റെ പിൻ ഭാഗത്തായിട്ടാണ് ഇത്തരം ബാഷ്പരേഖകൾ കാണപ്പെടാറുള്ളത്.  ഈ ബാഷ്പരേഖകളാണ് വ്യോമഗതാഗതം വഴിയുണ്ടാകുന്ന തൂവൽ മേഘങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിന്  കാരണമാകുന്നത്.

ലോക്ക്ഡൗൺ പ്രഭാവം

വ്യോമയാന ഗതാഗതം അന്തരീക്ഷത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രശ്നങ്ങൾ വിശകലന വിധേയമാക്കുവാൻ ഉത്തരാർദ്ധഗോളത്തിലെ 27 ഡിഗ്രിക്കും 68 ഡിഗ്രിക്കും ഇടക്കുള്ള മേഖലയിലെ ഉപഗ്രഹസഹായത്തോടെയെടുത്ത മേഘച്ചിത്രങ്ങൾ ശാസ്തജ്ഞർ പഠന വിധേയമാക്കി.  2020 മാർച്ച് മുതൽ മെയ് വരെയുള്ള കാലയളവിലായിരുന്നു ഈ നിരീക്ഷണ പഠനം.  അപ്പോൾ ലഭിച്ച തൂവൽമേഘങ്ങളുടെ ഉപഗ്രഹചിത്രങ്ങളും മുൻ വർഷങ്ങളിലെ ഇതേകാലയളവിലെ തൂവൽമേഘങ്ങളുടെ ഉപഗ്രഹചിത്രങ്ങളും താരതമ്യ പഠനത്തിന് വിധേയമാക്കി. മേൽ നിരീക്ഷണഘട്ടത്തിൽ  നിലനിന്നിരുന്ന ലോക്ക് ഡൌൺ (Lock down) വ്യോമഗതാഗതത്തെയും സ്തംഭിപ്പിച്ചിരുന്നതിനാൽ താരതമ്യപഠനത്തിന്റെ ഫലം നൽകിയ  സന്ദേശം വളരെ വ്യക്തമായിരുന്നു. സാധാരണഗതിയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നതിനേക്കാൾ ഒൻപത് ശതമാനത്തോളം (9%) കുറവ് തൂവൽമേഘങ്ങളാണ്  ലോക്ക് ഡൌൺ നിലനിന്നിരുന്ന  നിരീക്ഷണകാലഘട്ടത്തിൽ ഗവേഷകർക്ക് കാണാൻ കഴിഞ്ഞത്.  മാത്രമല്ല, അക്കാലയളവിൽ രൂപം കൊണ്ട  തൂവൽമേഘങ്ങൾക്ക് സാധാരണ ഉണ്ടാവുന്നവയേക്കാൾ രണ്ട് ശതമാനം (2%) കനവും  (thickness) കുറവായിരുന്നു. വ്യോമഗതാഗതം മൂലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന, തൂവൽമേഘങ്ങളുടെ അധികരുപീകരണ സാധ്യതയും അവ സൃഷ്ടിക്കുന്ന  താപനപ്രത്യാഘാതങ്ങളും വെളിപ്പെടുത്തുന്നതാണ് ഈ കണ്ടെത്തൽ. എന്നാൽ, ആഗോളതാപനത്തിൽ വ്യോമഗതാഗതം ഉളവാക്കുന്ന പ്രത്യാഘാതത്തെക്കുറിച്ച് വേണ്ടത്ര ഗവേഷണങ്ങൾ ഇനിയും നടന്നിട്ടില്ല.  തൂവൽമേഘരൂപീകരണ  സാധ്യതയടക്കം താപനത്തിൽ വ്യോമഗതാഗതമേഖല സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രത്യാഘാതങ്ങളെ ലഘൂകരിക്കുവാനോ ഒഴിവാക്കുവാനോ വേണ്ടി വ്യോമഗതാഗതയാത്രാപഥങ്ങൾ പുനർവിന്യസിക്കേണ്ടത് അഭികാമ്യമാണെന്നുള്ള നിഗമനത്തിലാണ് ഇപ്പോൾ ശാസ്ത്രലോകം.

മനുഷ്യരുടെ ജീവിതശൈലി വഴി അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്ന ഇതര താപനകാരികളെ പരിശോധിച്ചാൽ വ്യോമഗതാഗതം പേറുന്ന പങ്ക് വളരെ ചെറുതാണ്- ഏകദേശം അഞ്ച് ശതമാനം മാത്രം.  എന്നാൽ, അടുത്ത ഏതാനും ദശകങ്ങൾക്കുള്ളിൽ മറ്റ് ഉത്സർജ്ജനങ്ങളിൽ ആശാവഹമായ രീതിയിൽ കുറവുണ്ടാകുന്നപക്ഷം ഒരു പക്ഷെ, വ്യോമഗതാഗത മേഖലയായിരിക്കാം പ്രമുഖ ഉത്സർജ്ജനസ്രോതസ്സായി മാറാനിടയുള്ളത്.  അതിനാൽ ഈ മേഖല, ഇപ്പോൾ  ശാസ്ത്രലോകത്തിന്റെ നിരീക്ഷണ പരിധിയിലാണ്.  വ്യോമഗതാഗതം മൂലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ബാഷ്പരേഖകളും തന്മൂലം അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഉയർന്ന തലങ്ങളിൽ ഉണ്ടാവുന്ന തൂവൽമേഘരൂപീകരണവുമാണ് പ്രധാനമായും നിരീക്ഷണ പരിധിയിൽ വരുന്നത്.  International Civil Aviation Organization (ICAO) നിയന്ത്രണ പരിധിയിലുള്ള രാഷ്ട്രങ്ങൾ 2020 മുതൽക്കുതന്നെ തങ്ങളുടെ കാർബൺ ഉത്സർജന തോത് പരിമിതപ്പെടുത്താമെന്ന ധാരണയിൽ എത്തിയിട്ടുണ്ട്.  എന്നാൽ, വ്യോമയാനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഉത്സർജ്ജനം വഴിയോ അവമൂലമുണ്ടാകുന്ന  മേഘരൂപീകരണം  വഴിയോ ഉണ്ടാകുന്ന താപനപ്രഭാവം സംബന്ധിച്ച് വസ്തുതകൾ പൂർണ്ണമായി വിശകലനം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടില്ല.

കൊറോണ വൈറസ് വ്യാപന പ്രതിരോധത്തിന് മുന്നോടിയായി 2020 ൽ സ്വീകരിച്ച അടച്ചിടൽ അനേക ലക്ഷം ജനങ്ങളുടെ തൊഴിലിനെ ബാധിക്കുകയും യാത്രാവിലക്ക് മൂലം വ്യോമഗതാഗതം ഏറെക്കുറെ സ്തംഭനാവസ്ഥ നേരിടുകയും ചെയ്തു. അന്തരീക്ഷം മലിനീകരിക്കുന്ന മാനുഷികഇടപെടലുകളിൽ  മലിനീകരണത്തോത് ഏറ്റവും കൂടുതൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒന്നാണ് വ്യോമഗതാഗതം.  ഇക്കാരണത്താൽ വ്യോമയാത്രകൾ പരമാവധി ഒഴിവാക്കുക എന്നത് സമ്പന്ന രാഷ്ട്രങ്ങൾ പോലും തത്വത്തിൽ  അംഗീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

2015 ലെ പാരീസ് കാലാവസ്ഥാ ഉച്ചകോടിയുടെ കാലാവസ്ഥാസംരക്ഷണ ലക്ഷ്യങ്ങൾ സാർത്ഥകമാക്കുവാൻ ഉള്ള ശ്രമങ്ങൾ തത്വത്തിൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. നിർദ്ദിഷ്ട  താപവർദ്ധനാ പരിധിയുടെ പത്തിലൊന്ന് ആണെങ്കിൽ പോലും അന്തരീക്ഷ താപനത്തിലുണ്ടാകുന്ന വർദ്ധനവ് നിസ്സാരമായി കാണാനാവില്ല.  എന്നാൽ, താപ വർദ്ധനവിന്, വഴി തെളിയിക്കുന്ന പ്രവൃത്തികൾക്കെതിരെ അഭിപ്രായസമന്വയം ഉണ്ടാകണമെന്ന് പറയുമ്പോൾപോലും കാർബൺ-ഇതര ഉത്സർജനങ്ങൾ മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന മേഘരൂപീകരണത്തെപ്പറ്റി  ഇത്തരം ആഹ്വാനങ്ങൾ നിശ്ശബ്ദത പാലിക്കുന്നു.  പരിമിതമായ തോതിൽ ബാഷ്‌പാംശം  പുറംതള്ളുന്ന സംശുദ്ധ ഇന്ധനങ്ങളുടെ ഉപയോഗം, വ്യോമഗതാഗതയാത്രാപഥപുനഃക്രമീകരണം, വ്യോമയങ്ങളുടെ മികവാർന്ന രൂപകൽപ്പന  എന്നിവയൊക്കെ ഇതിനോടനുബന്ധമായി പരിഗണിക്കാവുന്നതാണ്.

---

ലേഖകൻ കേരള കാർഷിക സർവകലാശാല, കാലാവസ്ഥ വ്യതിയാന-പരിസ്ഥിതി ശാസ്ത്ര കോളേജിലെ സയറിഫിക് ഓഫീസറും കാലാവസ്ഥ കോളമിസ്റ്റുമാണ്.

അധിക വായനക്ക്

1. D.S.Lee et al., (2021). The contribution of global aviation to anthropogenic climate forcing for 2000 to 2018. Atmospheric Environment 244 (2021) 117834  3 September 20201352-2310/© 2020 https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117834
2. Johannes Quaas, Edward Gryspeerdt, Robert Vautard, Olivier Boucher Climate impact of aircraft-induced cirrus assessed from satellite observations before and during COVID-19.  Environmental Research Letters, 2021; 16 (6): 064051 DOI: 10.1088/1748-9326/abf686

---

ലേഖകന്റെ മറ്റു ലേഖനങ്ങൾ