താപനം: ട്രോപോസ്ഫിയർ ഉയരങ്ങളിലേക്ക്…


ഗോപകുമാര്‍ ചോലയില്‍

താപനംമൂലം ഭൂമിയോട് ചേർന്ന് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഈ താഴ്ന്നപാളി  മുകളിലേക്ക് വികസിക്കുന്നുവെന്നാണ് പുതിയ പഠനത്തിൽ സ്ഥിരീകരിച്ചിരിച്ചത്.

ട്രോപോസ്ഫിയർ എന്ന ഭൂസ്പർശമണ്ഡലം

ഭൂമിയെ ആവരണം ചെയ്യുന്ന അന്തരീക്ഷമണ്ഡലത്തിന് പല പാളികൾ ഉണ്ട്.  അന്തരീക്ഷത്തെ അതിന്റെ ലംബതലത്തിൽ താപനില, സംഘടന (composition) എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഈ പാളികൾ വിഭജിക്കുന്നു.  ഇവയിൽ ഭൂമിയോട് ചേർന്ന് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഏറ്റവും താഴെത്തട്ടിലെ പാളിയാണ് ട്രോപോസ്ഫിയർ അഥവാ ഭൂസ്പർശമണ്ഡലം.  ഭൂമദ്ധ്യരേഖാ മേഖലയിൽ 16   മുതൽ 18 കിലോമീറ്റർ വരെയും ധ്രുവമേഖലകളിൽ 8-10 കിലോമീറ്ററും ആണ് ഈ പാളിയുടെ ഉയരം.  വാതകങ്ങൾ, പൊടിപടലങ്ങൾ, ജലബാഷ്പം എന്നിവയുടെ സാന്നിധ്യം ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന അന്തരീക്ഷമണ്ഡലമാണിത്.  ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ പതിച്ച് ബാഹ്യാകാശത്തേക്ക് പ്രതിഫലിക്കുന്ന സൗരവികിരണങ്ങളെ ട്രോപോസ്ഫിയറിലെ വാതകങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഇതുമൂലം ഈ മണ്ഡലത്തിൽ എല്ലായ്‌പ്പോഴും ജീവന്റെ നിലനില്പിന്നാവശ്യമായ താപനില നിലനിൽക്കുന്നു.  താപം, ബാഷ്പം, ധൂളീകണങ്ങൾ (dust particles) എന്നിവയുടെ സാന്നിധ്യം മൂലം കാറ്റ്, മേഘരൂപീകരണം, മഴ, അന്തരീക്ഷ പ്രതിഭാസങ്ങൾ മണ്ഡലത്തിൽ ശക്തമാണ്.  ഇത്തരം ഘടകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലം ഭൂമിയിലെ കാലാവസ്ഥ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിലും ട്രോപോസ്ഫിയറിന്  സുപ്രധാന പങ്കുണ്ട്.

ട്രോപോപാസിന്റെ മുകളിലേക്കുള്ള സ്ഥാനമാറ്റം

താപനംമൂലം ഭൂമിയോട് ചേർന്ന് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഈ താഴ്ന്നപാളി  മുകളിലേക്ക് വികസിക്കുന്നുവെന്നാണ് പുതിയ പഠനത്തിൽ സ്ഥിരീകരിച്ചിരിച്ചത്. (സയൻസ് അഡ്വാൻസ്, 2021, 7 (45) ).ട്രോപോസ്ഫിയർ, സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ  എന്നീ മണ്ഡലങ്ങളുടെ ഇടയിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ട്രോപോപോസ് (Tropopause) എന്ന മേഖല സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിലേക്ക് കൂടുതൽ തള്ളിനീക്കപ്പെട്ടുകൊണ്ടിരിക്കയാണ്.  ഒരു ദശാബ്ദത്തിനിടയിൽ ഏകദേശം 50-60  മീറ്റർ അഥവാ, 165-195 അടി എന്ന നിരക്കിലാണ് ട്രോപോപാസിന്റെ മുകളിലേക്കുള്ള സ്ഥാനമാറ്റം.  താപനം ഉയരുന്നത് മൂലം ഭൂമിയോട് തൊട്ടുകിടക്കുന്ന ട്രോപോസ്ഫിയറിലെ വാതകപാളികളിലുണ്ടാകുന്ന  വികാസമാണ് ട്രോപോപോസിന്റെ  മുകളിലേക്കുള്ള വ്യാപനത്തിന് കാരണമാകുന്നത്. 

ട്രോപോസ്ഫിയറിന്റെ മുകളിലേക്കുള്ള വ്യാപനം ഭൂമിയിലെ ദൈന്യംദിന ജീവിതത്തെയോ, ആവാസവ്യവസ്ഥകളെയോ പ്രത്യക്ഷത്തിൽ ബാധിക്കുന്നില്ല എങ്കിൽ പോലും, അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഏറി വരുന്ന ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങൾ കാരണമാകുന്ന പ്രത്യാഘാതം  വർദ്ധിക്കുന്നു എന്ന സൂചനയാണ് ഇത് നൽകുന്നത്.
കടപ്പാ് : UCAR/Randy Russell

കാരണങ്ങൾ

പൊടിപടലങ്ങൾ, വാതകങ്ങൾ എന്നിവയാൽ സാന്ദ്രതയേറിയതും, ചഞ്ചല പ്രകൃതത്തോടുകൂടിയതുമായ  അന്തരീക്ഷമണ്ഡലമാണ് ട്രോപോസ്ഫിയർ. എന്നാൽ, അതിന് മുകളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ മണ്ഡലമാകട്ടെ താരതമ്യേന സ്ഥിരപ്രകൃതത്തോട് കൂടിയതാണ്.  ട്രോപോപാസിന്റെ ഭൂതലത്തിൽ നിന്നുള്ള ഉയരം ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളിൽ ഏകദേശം 8 കിലോമീറ്ററും ഭൂമദ്ധ്യ രേഖാപ്രദേശത്ത് 16 കിലോമീറ്ററുമാണ്.  (പറത്തൽ സമയത്ത് നേരിടാറുള്ള ഉലച്ചിലുകൾ ഒഴിവാക്കാൻ വൈമാനികർ ട്രോപോപാസ് മേഖലയുടെ മുകൾപരപ്പിലൂടെ വിമാനം പറത്തുവാൻ താല്പര്യപ്പെടാറുണ്ട്.) ട്രോപോസ്ഫിയറിന്റെ ഉയർന്ന തലങ്ങളിൽ രൂപം കൊള്ളാറുള്ള ഇടിമിന്നൽ മേഘങ്ങൾ ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ തൊട്ട് മുകളിലെ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ മണ്ഡലത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും അവിടെയുള്ള വായുവിനെ താഴേക്ക് തള്ളുകയും ചെയ്യാറുണ്ട്.  ഇത്തരത്തിലുള്ള മാറ്റങ്ങൾക്ക് കാരണം കാലാവസ്ഥാ മാറ്റം മാത്രമല്ല.  ഓസോൺ ശോഷണം വഴി സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ മണ്ഡലത്തിൽ ശീതാവസ്ഥ  ഏറുന്നതുകൊണ്ടും ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കപ്പെടാം.  1987 ലെ മോൺട്രിയൽ ഉടമ്പടിയും അതിനെതുടർന്നുള്ള അന്താരാഷ്ട്ര കരാറുകളും ഓസോൺ ശോഷണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്ന രാസപദാർഥങ്ങളുടെ ഉത്സർജനം നിയന്ത്രിക്കുകയെന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെയായിരുന്നു.  അത്തരം പ്രവർത്തനങ്ങൾ വിജയകരമായി ലക്ഷ്യം കണ്ടെത്തിയതിന്റെ  ഫലമെന്നോണം ഓസോൺ ശോഷണത്തിൽ കുറവ് വരികയും സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിന്റെ താഴെ തലങ്ങളിലെ താപം ഏറെക്കുറെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ ഇല്ലാതെ നിലനിൽക്കുന്ന അവസ്ഥയുണ്ടാവുകയും ചെയ്തു.

രണ്ടു നിരീക്ഷണങ്ങൾ

ട്രോപോപോസ് തലത്തിന്റെ മേലോട്ടുള്ളവ്യാപനം  പ്രധാനമായും രണ്ട് നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ  നിന്ന് ലഭിച്ച   വിവരങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് സ്ഥിരീകരിച്ചത്.

  1. റേഡിയോ സോണ്ട് (Radiosonde) ഉപയോഗിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണമായിരുന്നു ഒന്ന്.  അന്തരീക്ഷത്തിലെ, പ്രത്യേകിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഉയർന്ന തലങ്ങളിലെ ഭൗതിക സാഹചര്യങ്ങൾ സംബന്ധിച്ച വിവര ശേഖരണം നടത്തുവാൻ ബലൂണുകളിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ട സെൻസർ സംവിധാനമാണ് റേഡിയോസോണ്ട് .
  2. ഉപഗ്രഹങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണ സംവിധാനമാണ് മറ്റൊന്ന്.  1980  മുതൽ 2020 വരെയുള്ള കലയളവിലെ വിവരങ്ങളാണ് പഠനത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചത്.  ദക്ഷിണാർദ്ധഗോളത്തെ അപേക്ഷിച്ച്, ഉത്തരാർദ്ധഗോളത്തിന്  മേലെയുള്ള  ട്രോപോപോസിൽ ആയിരിക്കും കൂടിയതോതിൽ  മാറ്റങ്ങൾ  അനുഭവപ്പെടുന്നത് എന്നതിനാൽ,  ഉത്തരാർദ്ധഗോളത്തിലെ ട്രോപോ പോ സിലെ മാറ്റങ്ങളാണ് ഗവേഷകർ പഠനത്തിനായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയത്.
അന്തരീക്ഷപഠനത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന റേഡിയോസോണ്ട് ഘടിപ്പിച്ച ബലൂൺ

അഗ്നിപർവത സ്ഫോടനം, എൽ നിനോ  മുതലായ പ്രകൃതിപ്രതിഭാസങ്ങൾ മൂലം എപ്രകാരം അന്തരീക്ഷ താപനത്തിൽ വ്യതിയാനം ഉണ്ടാകാമെന്നും അത് ട്രോപോപോസിന്റെ മേൽത്തള്ളലിന് കാരണമാകുമോയെന്നും നിരീക്ഷണവിധേയമാക്കപ്പെട്ടു.  നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്നും, 1980 മുതൽ പ്രതിദശകം ഏകദേശം 58-59 മീറ്റർ നിരക്കിൽ ട്രോപോപോസിന്റെ ഉന്നതി  വർധിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി.  ഇതിൽ തന്നെ 50 -53 മീറ്റർ ഉന്നതി വർദ്ധനവ് ഉണ്ടാകാൻ കാരണമായത്, അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ താഴ്ന്നതലങ്ങളിൽ മനുഷ്യപ്രേരിത പ്രവൃത്തികൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന താപനമാണ്. 1980-2000 കാലഘട്ടത്തിനേക്കാൾ, 2001-2020 കാലയളവിൽ   ട്രോപോപാസിന്റെ  ഉന്നതിയിൽ കാണപ്പെട്ട  വർദ്ധനവ് കൂടുതലായിരുന്നു.

കടപ്പാട് : www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi8065

സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിലെ താപനില സ്ഥിരമായി തുടരുമ്പോൾ പോലും ഈ പ്രവണത തുടരുന്നതായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.  അന്തരീക്ഷത്തിലെ ട്രോപോസ്ഫിയറിൽ ഉണ്ടാകുന്ന അധിക താപനമാണ് ഈ തലത്തിന്റെ  ഉയരം വർധിക്കാനുള്ള പ്രധാന കാരണമെന്ന് ഇത് വ്യക്തമാക്കുന്നു. താപന പ്രക്രിയയ്ക്ക് കടിഞ്ഞാണിടാത്തിടത്തോളം ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രഭാവങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കാനാവില്ല. ഭാവിയിൽ, ട്രോപോസ്ഫിയറിലെ കാലാവസ്ഥയെയും ആവാസവ്യവസ്ഥകളെയും, ദൈനംദിന ജീവിതത്തെയും ബാധിക്കുന്ന തരത്തിൽ  അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഘടനയിൽ ഇപ്പോൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന  മാറ്റങ്ങൾ ഏത് തരത്തിലുള്ള സ്വാധീനമാണ് ഉണ്ടാക്കുകയെന്നത് ഇപ്പോഴും വ്യക്തമാക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല.


അധികവായനയ്ക്ക്

  1. MENG, L., et al. (2021) Continuous rise of the tropopause in the Northern Hemisphere over 1980–2020. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abi8065.

Leave a Reply