অধ্যাপক টিফানি শ, অধ্যাপক, ভূ-বিজ্ঞান বিভাগ, শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়
দক্ষিণ গোলার্ধ খুবই অস্থির একটি স্থান। বিভিন্ন অক্ষাংশে বাতাসকে "চল্লিশ ডিগ্রি গর্জনকারী", "পঞ্চাশ ডিগ্রি প্রচণ্ড" এবং "ষাট ডিগ্রি চিৎকারকারী" হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে। ঢেউগুলি ৭৮ ফুট (২৪ মিটার) উচ্চতায় পৌঁছায়।
আমরা সবাই জানি, উত্তর গোলার্ধের কোন কিছুই দক্ষিণ গোলার্ধের তীব্র ঝড়, বাতাস এবং ঢেউয়ের সাথে তুলনা করতে পারে না। কেন?
প্রসিডিংস অফ দ্য ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস-এ প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণায়, আমার সহকর্মীরা এবং আমি আবিষ্কার করেছি যে কেন উত্তর গোলার্ধের তুলনায় দক্ষিণ গোলার্ধে ঝড় বেশি দেখা যায়।
পর্যবেক্ষণ, তত্ত্ব এবং জলবায়ু মডেল থেকে প্রাপ্ত বেশ কয়েকটি প্রমাণ একত্রিত করে, আমাদের ফলাফল বিশ্বব্যাপী মহাসাগরীয় "পরিবাহক বেল্ট" এবং উত্তর গোলার্ধে বৃহৎ পর্বতমালার মৌলিক ভূমিকার দিকে ইঙ্গিত করে।
আমরা আরও দেখাই যে, সময়ের সাথে সাথে, দক্ষিণ গোলার্ধে ঝড়গুলি আরও তীব্র হয়ে ওঠে, যেখানে উত্তর গোলার্ধে ঝড়গুলি তীব্র হয় নি। এটি বিশ্ব উষ্ণায়নের জলবায়ু মডেল মডেলিংয়ের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
এই পরিবর্তনগুলি গুরুত্বপূর্ণ কারণ আমরা জানি যে শক্তিশালী ঝড়গুলি তীব্র বাতাস, তাপমাত্রা এবং বৃষ্টিপাতের মতো আরও গুরুতর প্রভাবের দিকে নিয়ে যেতে পারে।
দীর্ঘদিন ধরে, পৃথিবীর আবহাওয়ার বেশিরভাগ পর্যবেক্ষণ ভূমি থেকে করা হত। এর ফলে বিজ্ঞানীরা উত্তর গোলার্ধে ঝড়ের একটি স্পষ্ট চিত্র পেয়েছিলেন। তবে, দক্ষিণ গোলার্ধে, যা প্রায় ২০ শতাংশ ভূমি জুড়ে রয়েছে, ১৯৭০ এর দশকের শেষের দিকে উপগ্রহ পর্যবেক্ষণ উপলব্ধ না হওয়া পর্যন্ত আমরা ঝড়ের একটি স্পষ্ট চিত্র পাইনি।
স্যাটেলাইট যুগের শুরু থেকে কয়েক দশক ধরে পর্যবেক্ষণ করে আমরা জানি যে দক্ষিণ গোলার্ধে ঝড় উত্তর গোলার্ধের ঝড়ের তুলনায় প্রায় ২৪ শতাংশ বেশি শক্তিশালী।
এটি নীচের মানচিত্রে দেখানো হয়েছে, যা ১৯৮০ থেকে ২০১৮ সাল পর্যন্ত দক্ষিণ গোলার্ধ (উপরে), উত্তর গোলার্ধ (মাঝখানে) এবং তাদের মধ্যে (নীচে) পার্থক্যের জন্য পর্যবেক্ষণ করা গড় বার্ষিক ঝড়ের তীব্রতা দেখায়। (উল্লেখ্য যে প্রথম এবং শেষ মানচিত্রের তুলনার শীর্ষে দক্ষিণ মেরু রয়েছে।)
মানচিত্রটি দক্ষিণ গোলার্ধে দক্ষিণ মহাসাগরে ঝড়ের ক্রমাগত উচ্চ তীব্রতা এবং উত্তর গোলার্ধে প্রশান্ত মহাসাগর ও আটলান্টিক মহাসাগরে (কমলা রঙের ছায়ায়) তাদের ঘনত্ব দেখায়। পার্থক্য মানচিত্রটি দেখায় যে বেশিরভাগ অক্ষাংশে উত্তর গোলার্ধের (কমলা রঙের ছায়ায়) তুলনায় দক্ষিণ গোলার্ধে ঝড়গুলি আরও শক্তিশালী।
যদিও অনেক ভিন্ন তত্ত্ব রয়েছে, তবুও দুটি গোলার্ধের মধ্যে ঝড়ের পার্থক্যের জন্য কেউই একটি সুনির্দিষ্ট ব্যাখ্যা প্রদান করে না।
কারণগুলো খুঁজে বের করা একটা কঠিন কাজ বলে মনে হচ্ছে। বায়ুমণ্ডলের মতো হাজার হাজার কিলোমিটার বিস্তৃত এত জটিল ব্যবস্থা কীভাবে বোঝা যাবে? আমরা পৃথিবীকে একটা পাত্রে আটকে রেখে এটি অধ্যয়ন করতে পারি না। তবে, জলবায়ুর পদার্থবিদ্যা অধ্যয়নকারী বিজ্ঞানীরা ঠিক এটাই করছেন। আমরা পদার্থবিদ্যার সূত্র প্রয়োগ করি এবং পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল এবং জলবায়ু বোঝার জন্য সেগুলি ব্যবহার করি।
এই পদ্ধতির সবচেয়ে বিখ্যাত উদাহরণ হল ডঃ শুরো মানাবের অগ্রণী কাজ, যিনি "বিশ্ব উষ্ণায়নের নির্ভরযোগ্য ভবিষ্যদ্বাণীর জন্য" ২০২১ সালে পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরষ্কার পেয়েছিলেন। এর ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পৃথিবীর জলবায়ুর ভৌত মডেলের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যার মধ্যে রয়েছে সরলতম এক-মাত্রিক তাপমাত্রা মডেল থেকে শুরু করে পূর্ণাঙ্গ ত্রিমাত্রিক মডেল। এটি বিভিন্ন ভৌত জটিলতার মডেলের মাধ্যমে বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই অক্সাইডের ক্রমবর্ধমান স্তরের প্রতি জলবায়ুর প্রতিক্রিয়া অধ্যয়ন করে এবং অন্তর্নিহিত ভৌত ঘটনা থেকে উদ্ভূত সংকেতগুলি পর্যবেক্ষণ করে।
দক্ষিণ গোলার্ধে আরও ঝড় বোঝার জন্য, আমরা পদার্থবিদ্যা-ভিত্তিক জলবায়ু মডেল থেকে প্রাপ্ত তথ্য সহ বেশ কয়েকটি প্রমাণ সংগ্রহ করেছি। প্রথম ধাপে, আমরা পৃথিবী জুড়ে শক্তি কীভাবে বিতরণ করা হয় তার পরিপ্রেক্ষিতে পর্যবেক্ষণগুলি অধ্যয়ন করি।
যেহেতু পৃথিবী একটি গোলক, তাই এর পৃষ্ঠ সূর্য থেকে অসমভাবে সৌর বিকিরণ গ্রহণ করে। বেশিরভাগ শক্তি বিষুবরেখায় গ্রহণ এবং শোষিত হয়, যেখানে সূর্যের রশ্মি সরাসরি পৃষ্ঠে আঘাত করে। বিপরীতে, যেসব মেরুতে আলো খাড়া কোণে আঘাত করে, সেখানে কম শক্তি গ্রহণ করা হয়।
কয়েক দশকের গবেষণায় দেখা গেছে যে ঝড়ের শক্তি শক্তির এই পার্থক্য থেকেই আসে। মূলত, তারা এই পার্থক্যে সঞ্চিত "স্থির" শক্তিকে "গতিশীল" গতিশক্তিতে রূপান্তরিত করে। এই রূপান্তরটি "ব্যারোক্লিনিক অস্থিরতা" নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে।
এই দৃষ্টিভঙ্গি থেকে বোঝা যায় যে দক্ষিণ গোলার্ধে ঝড়ের সংখ্যা বেশি হওয়ার কারণ সূর্যালোক হতে পারে না, কারণ উভয় গোলার্ধেই একই পরিমাণ সূর্যালোক পাওয়া যায়। পরিবর্তে, আমাদের পর্যবেক্ষণ বিশ্লেষণ থেকে জানা যায় যে দক্ষিণ এবং উত্তর গোলার্ধের মধ্যে ঝড়ের তীব্রতার পার্থক্য দুটি ভিন্ন কারণের কারণে হতে পারে।
প্রথমত, সমুদ্র শক্তির পরিবহন, যা প্রায়শই "পরিবাহক বেল্ট" নামে পরিচিত। উত্তর মেরুর কাছে জল ডুবে যায়, সমুদ্রের তল বরাবর প্রবাহিত হয়, অ্যান্টার্কটিকার চারপাশে উঠে আসে এবং বিষুবরেখা বরাবর উত্তর দিকে প্রবাহিত হয়, তার সাথে শক্তি বহন করে। এর ফলে অ্যান্টার্কটিকা থেকে উত্তর মেরুতে শক্তি স্থানান্তরিত হয়। এটি উত্তর গোলার্ধের তুলনায় দক্ষিণ গোলার্ধে বিষুবরেখা এবং মেরুগুলির মধ্যে বৃহত্তর শক্তি বৈপরীত্য তৈরি করে, যার ফলে দক্ষিণ গোলার্ধে আরও তীব্র ঝড় হয়।
দ্বিতীয় কারণ হল উত্তর গোলার্ধের বৃহৎ পর্বতমালা, যা, মানাবের পূর্ববর্তী কাজের পরামর্শ অনুসারে, ঝড়কে কমিয়ে দেয়। বৃহৎ পর্বতশ্রেণীর উপর দিয়ে বায়ুপ্রবাহ স্থির উচ্চতা এবং নিম্নচাপ তৈরি করে যা ঝড়ের জন্য উপলব্ধ শক্তির পরিমাণ হ্রাস করে।
তবে, শুধুমাত্র পর্যবেক্ষণকৃত তথ্য বিশ্লেষণ করলেই এই কারণগুলি নিশ্চিত হওয়া সম্ভব নয়, কারণ অনেকগুলি কারণ একই সাথে কাজ করে এবং মিথস্ক্রিয়া করে। এছাড়াও, আমরা তাদের তাৎপর্য পরীক্ষা করার জন্য পৃথক কারণগুলিকে বাদ দিতে পারি না।
এটি করার জন্য, বিভিন্ন কারণ অপসারণ করলে ঝড় কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা অধ্যয়ন করার জন্য আমাদের জলবায়ু মডেল ব্যবহার করতে হবে।
যখন আমরা সিমুলেশনে পৃথিবীর পর্বতমালা মসৃণ করেছিলাম, তখন গোলার্ধগুলির মধ্যে ঝড়ের তীব্রতার পার্থক্য অর্ধেক হয়ে গিয়েছিল। যখন আমরা সমুদ্রের পরিবাহক বেল্টটি সরিয়ে দিয়েছিলাম, তখন ঝড়ের পার্থক্যের বাকি অর্ধেক চলে গিয়েছিল। এইভাবে, প্রথমবারের মতো, আমরা দক্ষিণ গোলার্ধে ঝড়ের জন্য একটি সুনির্দিষ্ট ব্যাখ্যা আবিষ্কার করেছি।
যেহেতু ঝড়গুলি তীব্র বাতাস, তাপমাত্রা এবং বৃষ্টিপাতের মতো গুরুতর সামাজিক প্রভাবের সাথে জড়িত, তাই আমাদের যে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নের উত্তর দিতে হবে তা হল ভবিষ্যতের ঝড়গুলি আরও শক্তিশালী হবে নাকি দুর্বল হবে।
কার্বন ব্রিফ থেকে সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ নিবন্ধ এবং গবেষণাপত্রের কিউরেটেড সারাংশ ইমেলের মাধ্যমে পান। আমাদের নিউজলেটার সম্পর্কে আরও জানুন এখানে।
কার্বন ব্রিফ থেকে সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ নিবন্ধ এবং গবেষণাপত্রের কিউরেটেড সারাংশ ইমেলের মাধ্যমে পান। আমাদের নিউজলেটার সম্পর্কে আরও জানুন এখানে।
জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব মোকাবেলায় সমাজকে প্রস্তুত করার একটি মূল হাতিয়ার হল জলবায়ু মডেলের উপর ভিত্তি করে পূর্বাভাসের ব্যবস্থা করা। একটি নতুন গবেষণায় দেখা গেছে যে শতাব্দীর শেষের দিকে গড় দক্ষিণ গোলার্ধের ঝড়গুলি আরও তীব্র হয়ে উঠবে।
বিপরীতে, উত্তর গোলার্ধে ঝড়ের গড় বার্ষিক তীব্রতার পরিবর্তন মাঝারি হওয়ার পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। এর আংশিক কারণ গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে উষ্ণায়নের প্রতিযোগিতামূলক ঋতুগত প্রভাব, যা ঝড়কে আরও শক্তিশালী করে তোলে এবং আর্কটিক অঞ্চলে দ্রুত উষ্ণায়নের ফলে ঝড়গুলি দুর্বল হয়ে পড়ে।
তবে, এখানে এবং বর্তমানে জলবায়ু পরিবর্তিত হচ্ছে। যখন আমরা গত কয়েক দশক ধরে পরিবর্তনের দিকে তাকাই, তখন আমরা দেখতে পাই যে দক্ষিণ গোলার্ধে বছরের গড় ঝড় আরও তীব্র হয়ে উঠেছে, যেখানে উত্তর গোলার্ধে পরিবর্তনগুলি নগণ্য, যা একই সময়ের জলবায়ু মডেলের পূর্বাভাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
যদিও মডেলগুলি সংকেতটিকে অবমূল্যায়ন করে, তারা একই ভৌত কারণে পরিবর্তনগুলি নির্দেশ করে। অর্থাৎ, সমুদ্রের পরিবর্তনগুলি ঝড় বাড়ায় কারণ উষ্ণ জল বিষুবরেখার দিকে সরে যায় এবং ঠান্ডা জল অ্যান্টার্কটিকার চারপাশে পৃষ্ঠে আনা হয় যাতে এটি প্রতিস্থাপন করা যায়, যার ফলে বিষুবরেখা এবং মেরুগুলির মধ্যে একটি শক্তিশালী বৈসাদৃশ্য তৈরি হয়।
উত্তর গোলার্ধে, সমুদ্রের পরিবর্তনগুলি সমুদ্রের বরফ এবং তুষার হ্রাসের মাধ্যমে পূরণ হয়, যার ফলে আর্কটিক আরও বেশি সূর্যালোক শোষণ করে এবং বিষুবরেখা এবং মেরুগুলির মধ্যে বৈসাদৃশ্যকে দুর্বল করে।
সঠিক উত্তর পাওয়ার ঝুঁকি অনেক বেশি। ভবিষ্যতের কাজের জন্য এটি নির্ধারণ করা গুরুত্বপূর্ণ হবে কেন মডেলগুলি পর্যবেক্ষণকৃত সংকেতকে অবমূল্যায়ন করে, তবে সঠিক শারীরিক কারণে সঠিক উত্তর পাওয়াও সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ হবে।
Xiao, T. et al. (2022) ভূমিরূপ এবং সমুদ্র সঞ্চালনের কারণে দক্ষিণ গোলার্ধে ঝড়, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জাতীয় বিজ্ঞান একাডেমির কার্যবিবরণী, doi: 10.1073/pnas.2123512119
কার্বন ব্রিফ থেকে সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ নিবন্ধ এবং গবেষণাপত্রের কিউরেটেড সারাংশ ইমেলের মাধ্যমে পান। আমাদের নিউজলেটার সম্পর্কে আরও জানুন এখানে।
কার্বন ব্রিফ থেকে সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ নিবন্ধ এবং গবেষণাপত্রের কিউরেটেড সারাংশ ইমেলের মাধ্যমে পান। আমাদের নিউজলেটার সম্পর্কে আরও জানুন এখানে।
CC লাইসেন্সের অধীনে প্রকাশিত। আপনি কার্বন ব্রিফের লিঙ্ক এবং নিবন্ধের লিঙ্ক সহ অ-বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য সম্পূর্ণরূপে অপ্রকাশিত উপাদান পুনরুত্পাদন করতে পারেন। বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য দয়া করে আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন।