बर्फ के बादल निर्माण पर वायुमंडलीय धूल के प्रभाव की पुष्टि हुई

यह ज्ञात है कि बर्फ से ढके बादलों का अनुपात बादल में मौजूद धूल कणों पर निर्भर करता है, जो बर्फ के क्रिस्टल निर्माण के लिए केंद्रक का काम करते हैं। हालांकि, बड़े डेटा सेट का उपयोग करके इसे स्पष्ट रूप से प्रदर्शित नहीं किया गया था। 31 जुलाई 2025 को प्रकाशित एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने 35 वर्षों के उपग्रह डेटा का उपयोग करके इस संबंध की पुष्टि की है। उन्होंने दिखाया है कि उत्तरी गोलार्ध में -15° और -30°C के बीच बर्फ से ढके बादलों का अनुपात (अर्थात, बादल के शीर्ष पर बर्फ की कुल आवृत्ति या ITF) बादलों में धूल कणों की प्रचुरता के साथ दृढ़ता से सहसंबंधित है। जलवायु मॉडलिंग के लिए यह महत्वपूर्ण है क्योंकि बादलों का विकिरण बल और वर्षा इस बात से प्रभावित होगी कि वे बर्फ या पानी की बादल परत से ढके हैं या नहीं।

"धूल" शब्द सुनते ही असुविधा और बेचैनी का एहसास होता है, जो सही भी है क्योंकि प्राकृतिक स्रोतों और मानवीय गतिविधियों (जैसे निर्माण, औद्योगिक प्रक्रियाएँ और वाहनों की आवाजाही) से निकलने वाली धूल हवा में सूक्ष्म कण पैदा करती है जिससे वायु प्रदूषण होता है जिसका श्वसन और हृदय प्रणाली पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। शुष्क और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में, रेत और धूल भरी आंधियाँ हवा में बड़ी मात्रा में खनिज धूल के कण फैला देती हैं। इससे होने वाला वायु प्रदूषण जन स्वास्थ्य, पर्यावरण और विकिरण बजट को प्रभावित करता है।  

हवा में मौजूद खनिज धूल भी जलवायु प्रणाली में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह सौर और तापीय विकिरण को अवशोषित और बिखेरती है, इसलिए पृथ्वी प्रणाली के ऊर्जा संतुलन को सीधे प्रभावित करती है। वायुमंडलीय खनिज धूल के भार में कोई भी परिवर्तन किसी क्षेत्र के विकिरण संतुलन को बदल देता है (यानी, धूल या धूल विकिरण बल के कारण विकिरण प्रवाह में शुद्ध परिवर्तन)। 0.2 माइक्रोन आकार की सीमा तक के हवा में मौजूद कणिकीय पदार्थ भी जल वाष्प के संघनित होने पर बादल की बूंदों के निर्माण के लिए बीज के रूप में कार्य करते हैं। बादल संघनन नाभिक (CCN) कहे जाने वाले ये कण बादल की बूंदों के लिए आधार का काम करते हैं और बादल की बूंदों के निर्माण और बादलों और बारिश के विकास की शुरुआत के लिए आवश्यक हैं। यह विकिरण बल सहित पृथ्वी की जलवायु प्रणाली को अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करता है 

बादल के प्रकार और बर्फ -से-कुल आवृत्ति (आईटीएफ)

बादल तीन प्रकार के हो सकते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे मुख्य रूप से बर्फ के क्रिस्टल से बने हैं या तरल पानी की बूंदों से। बर्फ के बादल, खनिज धूल जैसे बर्फ के नाभिकाकारी कणों (INP) के चारों ओर नाभिकाभन द्वारा निर्मित बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं। ये आमतौर पर ऊँचाई पर बनते हैं जहाँ तापमान जमा देने वाला होता है। दूसरी ओर, पानी के बादल, मुख्य रूप से तरल पानी की बूंदों से बने होते हैं और तब बनते हैं जब वायुमंडल में जल वाष्प ठंडा होकर धूल या नमक के कणों जैसे बादल संघनन नाभिक (CCN) के चारों ओर तरल पानी की बूंदों में संघनित हो जाता है। मिश्रित-चरण बादलों में बर्फ के क्रिस्टल और अतिशीतित पानी की बूंदें दोनों होते हैं। यह प्रक्रिया जब अतिशीतित पानी की बूंदें बर्फ के क्रिस्टल या अन्य बर्फ कणों पर जम जाती हैं, जिससे उनके द्रव्यमान और घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, इसे रिमिंग कहते हैं। बर्फ-से-कुल आवृत्ति (आईटीएफ) बादल के शीर्ष स्तर पर देखे गए बादलों की कुल संख्या की तुलना में बर्फ के बादलों का अनुपात है।  

जलवायु प्रणाली पर खनिज धूल के प्रभाव से जुड़ी प्रक्रियाओं को अच्छी तरह से समझा जा चुका है, तथापि शोधकर्ताओं के लिए कम से कम दो मुद्दों पर विचार करना आवश्यक था।  

सबसे पहले, वैश्विक स्तर पर खनिज धूल के प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष जलवायु प्रभावों के आकलन में अनिश्चितता थी। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर स्थापित नासा का EMIT (अर्थ सरफेस मिनरल डस्ट सोर्स इन्वेस्टिगेशन) मिशन पृथ्वी के शुष्क क्षेत्रों की खनिज धूल संरचना का मानचित्रण करके और जलवायु मॉडलिंग के लिए वैश्विक डेटा सेट प्रदान करके इस समस्या का समाधान करता है। इसने 27 जुलाई 2022 को एक महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की जब इसने पृथ्वी का पहला दृश्य प्रस्तुत किया। पिछले साल 2024 में, इसे कम से कम 2026 तक के लिए एक विस्तारित मिशन चरण में स्थानांतरित कर दिया गया था।  

दूसरे, जबकि यह लंबे समय से ज्ञात है कि बर्फ से ढके बादलों का अनुपात बादल में धूल के कणों पर निर्भर करता है जो बर्फ के क्रिस्टल निर्माण के लिए नाभिक के रूप में कार्य करते हैं। हालाँकि, बड़े डेटा सेट का उपयोग करके इसे स्पष्ट रूप से प्रदर्शित नहीं किया गया था। 31 जुलाई 2025 को प्रकाशित एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने 35 वर्षों के उपग्रह डेटा का उपयोग करके इस संबंध की पुष्टि की है। उन्होंने दिखाया है कि उत्तरी गोलार्ध में -15° और -30°C के बीच बर्फ से ढके बादलों (यानी, बादल-शीर्ष बर्फ-से-कुल आवृत्ति या ITF) का अनुपात बादलों में धूल के कणों की प्रचुरता के साथ दृढ़ता से संबंधित है। यह जलवायु मॉडलिंग के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि बादलों का विकिरण बल और वर्षा इस बात से प्रभावित होगी कि उनके ऊपर बर्फ या पानी के बादल की परत है या नहीं।  

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(धन्यवाद: डॉ. सच्चिदानंद सिंह , मुख्य वैज्ञानिक, सीएसआईआर-एनपीएल, भारत, विषय वस्तु पर उनके बहुमूल्य सुझावों और संपादन के लिए।)

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सन्दर्भ:  

1. विलानुएवा डी., एट अल. 2025. धूल से प्रेरित बूंदों का जमना उत्तरी उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में बादल-शीर्ष अवस्था की व्याख्या करता है। विज्ञान। 31 जुलाई 2025. खंड 389, अंक 6759 पृष्ठ 521-525. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adt5354 

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