ढग पेरणी (cloud seeding)-हवामानाशी जोखमीचा खेळ
ढगांच्या पेरणीद्वारे पाण्याची टंचाई दूर करण्याबरोबर, सध्या भारतभर होणाऱ्या अतिवृष्टीच्या घटना कमी करता आल्या तर पिकांचे आणि परिणामी भारतीय अर्थव्यवस्थेचे नुकसान कमी करता येईल.
- Dr. Vivek Shilimkar
- 5 min read
ढग पेरणी (क्लाउड सीडिंग) हे हवामान परिवर्तनाचे तंत्र आहे, ज्याचा पर्जन्यवृष्टीमध्ये बदल करण्यासाठी वापर होतो. बहुचर्चेत असलेले परिवर्तन म्हणजे पर्जन्यवृष्टी मध्ये वाढ करणे. पर्जन्यवृष्टी वाढविण्याच्या उद्देशाने काही पदार्थ, जे ढगांच्या पेरणीचे माध्यम (सीडींग एजंट्स) म्हणून ओळखले जातात, ढगांमध्ये सोडले जातात. ही प्रक्रिया संघनन किंवा घनीभवन तत्त्वावर आधारित आहे, जेथे पेरणीसाठीचे पदार्थ पाण्याच्या वाफेचे संघनन होण्यासाठी पृष्ठभाग म्हणून उपयोगात येतात, ज्यामुळे पाण्याचे थेंब किंवा बर्फाचे स्फटिक तयार होण्यास मदत होते. या हवामान परिवर्तनामुळे ढग निर्मिती आणि पर्जन्यवृष्टीच्या नैसर्गिक प्रक्रियेला चालना मिळते. कृषी उत्पादकतेला समर्थन देण्यासाठी, जलस्रोतांचे पुनरुज्जीवन करण्यासाठी आणि परिसंस्थेवरील दुष्काळाचे परिणाम कमी करण्यासाठी याचा खूप उपगोय होऊ शकतो.
आकृती 1: ढगांची पेरणी कशी केली जाते याचे उदाहरण. सौजन्य: द वेदर नेटवर्क
जगभरात वेगवेगळ्या कारणासाठी ढग पेरणी मार्फत कृत्रिम पाऊस पाडण्याचे प्रयोग केले गेले. दक्षिण कोरिया मध्ये धरणांमधील पाणीसाठा आणि जलविद्युत निर्मिती मध्ये वाढ करण्याच्या हेतूने ढग पेरणी आणि कृत्रिम पाऊस पाडण्याचे अनेक प्रयोग केले गेले (Kim, Bu-Yo et. al. २०२०). या प्रयोगांदरम्यान जी कृत्रिम पावसात वाढ झाली त्यामुळे एकूण १२ अब्ज लिटर पाणी धरणांमध्ये वाढले आणि या वाढीव पाण्यामुळे ४.७९ दशलक्ष kWh अधिकची ऊर्जा निर्माण होऊ शकली. या सर्व ढग पेरणींच्या प्रयोगामुळे दक्षिण कोरिया ला अंदाजे १.०१ दशलक्ष डॉलर चा फायदा झाला. या प्रयोगांचे लाभ/खर्चाचे गुणोत्तर १.५ होते, जे या प्रयोगांची लक्षणीय कार्यक्षमता दर्शवते.
२००३ ते २०१९ दरम्यान संयुक्त अरब अमिराती (UAE) मध्ये ढग पेरणी मार्फत कृत्रिम पावसाचे प्रयोग (Al Hosari, T et. al. २०२१), पाण्याची टंचाई दूर करण्यासाठी आणि एकूणच ढग पेरणी कृत्रिम पाऊस पाडण्यात किती प्रभावी आहे याचा अभ्यास करण्यासाठी केले गेले. या प्रयोगांचा निष्कर्ष हा निघाला कि १९८२ ते २००२ या काळातल्या नैसर्गिक पावसाशी, २००३ ते २०१९ दरम्यान ढग पेरणी केलेल्या भागात वार्षिक सरासरी वाढ झालेल्या पावसाचे प्रमाण हे २३% होते. याच बरोबर UAE मध्ये एकूणच पावसाचे प्रमाण कमी होताना दिसते मात्र ज्या-ज्या भागात ढग पेरणी केली गेली तिथे मात्र २०११ पासून पावसाच्या प्रमाणात वाढ झाली. पावसात झालेली हि वाढ सांख्यिकी दृष्ट्या लक्षणीय होती, जी ढग पेरणीच्या सकारात्मक परिणामांची पुष्टी करते.
असेच ढग पेरणी मार्फत कृत्रिम पाऊस पाडण्याचे १०३ प्रयोग २०१८ आणि २०१९ दरम्यान CAIPEEX (Cloud Aerosol Interaction and Precipitation Enhancement Experiment) प्रकल्प अंतर्गत महाराष्ट्रातही केले गेले. हे प्रयोग करण्यासाठी महाराष्ट्रातील बारमाही पाण्याची कमतरता असणाऱ्या सोलापूर जिल्ह्याची निवड केली गेली होती. हे प्रयोग ढग पेरणीचा प्रभावीपणा आणि पाण्याची कमतरता दूर करण्यासाठी येणाऱ्या खर्चाचा अंदाज काढण्यासाठी केले गेले. हे प्रयोग यशस्वी ठरले आणि ढग पेरणीमुळे पावसामध्ये साधारण १८% किंवा ८६७ दशलक्ष लिटर एवढी वाढ झाली. १०३ प्रयोगां नंतर पावसाच्या एकूण प्रमाणात झालेली वाढ आणि प्रयोगांसाठी आलेला एकूण खर्च याचे प्रमाण १८ पैसे प्रति लिटर एवढे होते (पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय अहवाल, जुलै २०२३). या खर्चामध्ये कृत्रिम पाऊस पाडण्याबरोबर ढग पेरणीची परिणामकारकता आणि संशोधन यांचा सुद्धा समावेश होता त्यामुळे फक्त कृत्रिम पाऊस पडायचा झाल्यास होणाऱ्या खर्चात लक्षणीय कपात होऊ शकते असे संशोधन करणाऱ्या संस्थेने मत व्यक्त केले आहे.
या सर्व प्रयोगांमधून ढग पेरणी आणि कृत्रिम पावसामध्ये पाण्याची टंचाई कमी करता येऊ शकते आणि आर्थिक दृष्ट्या फायदे होऊ शकतात याची पुष्टी होते. याव्यतिरिक्त, त्याच कृत्रिम पावसाचा कोणत्या उद्देशासाठी वापर केला जाईल त्यानुसार आर्थिक फायदे बदलू शकतात जसे की जंगलातील आग रोखणे, धुके पसरवणे, प्रदूषणाचे किंवा छोटे धुळीच्या कणांचे (PM2.5, PM10) प्रमाण कमी करणे इत्यादी. राजधानी दिल्ली मध्ये धूलिकणांचे प्रमाण कमी करण्यासाठी छोट्या-छोट्या चौकांमध्ये प्रयोग करण्यात आले मात्र मोठ्या प्रदेशावर प्रमाणावर प्रदूषण कमी करायचे असेल तर कृत्रिम पाऊस हा चांगला पर्याय आहे.
पावसाच्या प्रमाणात वाढ करण्यात ढग पेरणीची भूमिका बऱ्यापैकी माहिती असली तरी गडगडाटी वादळे आणि गारपीट रोखण्यासाठी सुद्धा त्याचा वापर होऊ शकतो हे वाचून अनेकांना आश्चर्याचा धक्का बसेल. हे वाचल्यावर साहजिक प्रश्न पडणार कि एकाच प्रक्रियेने दोन विरुद्ध परिणाम कसे होतील? जेव्हा ढगांमध्ये पुरेश्या प्रमाणात बाष्प असताना, पावसाचे थेंब तयार होऊन पाऊस पडण्यासाठी अनुकूल सीडींग एजन्ट नसतात तेव्हा पाऊस पडत नाही. यावेळी अशा ढगांमध्ये सीडींग एजन्ट्स ची पेरणी करून पावसाचे थेंब तयार होण्यासाठी अनुकूल वातावरण तयार केले जाते आणि कृत्रिम पाऊस पडतो.
गारा या मिश्र अवस्थेच्या ढगांमध्ये तयार होतात, ज्यामध्ये अति थंड पाण्याचे थेंब (0°C पेक्षा कमी तापमानाचे पाणी) आणि बर्फाचे कण देखील असतात. हे ढग सामान्यतः तीव्र गडगडाटी वादळांशी संबंधित मोठ्या कम्युलोनिम्बस प्रणालीचा भाग असतात. बर्फाचे कण किंवा गोठलेले पावसाचे थेंब गारांचा गाभा म्हणून काम करतात. जेव्हा अति थंड पाण्याचे थेंब बर्फाच्या केंद्रकांच्या संपर्कात येतात (गोठण्यास सुलभ करणारे कण) किंवा इतर बर्फाच्या कणांशी टक्कर झाल्यास गारा तयार होण्यासाठी गरजेचा गाभा तयार होतो. गारांचा गाभा एकदा तयार झाला कि गारांचा आकार मोठा होत जातो. गारांचा आकार तो पर्यंत वाढतो जोपर्यंत कम्युलोनिम्बस ढगांमधला अपड्राफ्ट (ढगांच्या पायापासून ते टोकापर्यंत जोराने वाहणारा वारा) त्या गारांना वर तरंगत ठेवतो. अखेरीस गारांचा पाऊस पडतो. गारांचा आकार हा ढगांमध्ये असणाऱ्या गारांच्या गाभ्याच्या संख्येवर अवलंबून असतो. जेवढी गाभ्याची संख्या कमी तेवढा गारांचा आकार मोठा. या ज्ञानावर आधारित गारांचा पाऊस रोखण्यासाठी किंवा गारांचा आकार कमी करण्यासाठी काही प्रयोग केले गेले. या प्रयोगांमध्ये रडार च्या माध्यमातून गारा तयार होणारे ढग ओळखले जातात आणि अशा ढगांमध्ये गारांच्या गाभ्यासाठी आवश्यक सीडींग अजन्ट्स ढगांच्या वरून सोडले जातात जेणेकरून प्रत्येक गाभ्याला ढगांमधील पाण्याचे प्रमाण कमी होते आणि गारांचा आकार कमी होतो (Farshad Jalili Pirani et. al. २०२३). परिणामी अतिवृष्टी किंवा गारांमुळे होणारे नुकसान कमी होते. ज्या प्रदेशात गारपिटीमुळे पिकांना आणि उपजीविकेला धोका निर्माण होतो, तेथे ढग पेरणी करून कृषी उत्पन्नाचे संरक्षण करण्यासाठी आणि नुकसान कमी करण्यासाठी प्रयत्न केला जाऊ शकतो. या प्रक्रियेत अतिवृष्टी किंवा गारपीट रोखली जात असल्यामुळे, विध्वंसक हवामान घटनांच्या प्रभावांना रोखण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी ढग पेरणीचा हा पैलू खूप महत्त्वाचा आहे.
सौजन्य: North American Weather Modification Council (NAWMC)
ढग पेरणीचे दोन्ही पैलू आर्थिक दृष्ट्या फार महत्वाचे आणि फायद्याचे आहेत. CAIPEEX प्रकल्पामुळे जसा कृत्रिम पाऊस कसा फायद्याचा आहे हे समजले तसेच अतिवृष्टी किंवा गारांच्या पावसामुळे होणारे नुकसान कसे कमी करता येईल यावर अधिक संशोधन भारतात व्हायला हवे. ढगांच्या पेरणीद्वारे पाण्याची टंचाई दूर करण्याबरोबर, सध्या भारतभर होणाऱ्या अतिवृष्टीच्या घटना कमी करता आल्या तर पिकांचे आणि परिणामी भारतीय अर्थव्यवस्थेचे नुकसान कमी करता येईल.