सायंकाळी सुरू होणारा पाऊस रात्रीपर्यंत का बरसतो?

सध्या मुंबईत सायंकाळी पाऊस सुरू होतो आणि रात्री उशिरापर्यंत बरसतो आणि मग थांबतो. काही भागांत सकाळी ऊन पडत आहे, पण पुन्हा सायंकाळी बरसत मुंबईकरांची दैना उडवत आहे. पण हे असे का होत आहे, याचे उत्तर मुंबईकरांना अभावानेच मिळते. खरे तर या सर्व प्रश्नांची उत्तरे भौतिकशास्त्र आणि एरोडायनॅमिक्सच्या वैज्ञानिक सिद्धांतांमध्ये दडली आहेत..

मुंबई आणि कोकण किनारपट्टीवरील सध्याच्या काळातल्या प्रलयंकारी पावसामागे किमान पाच मुख्य कारणे आहेत. मोसमी पावसाच्या रचनेतील बदल, समुद्राकडून जमिनीकडे येणारे बाष्पयुक्त खारे आणि मतलई वाऱ्याची बदललेली प्रक्रिया, वातावरणातील अस्थिरता, निम्बोस्ट्रेटस ढगांपेक्षा अधिक प्रमाणात क्युमुलोनिंबस ढगांची निर्मिती आणि सायंकाळी ४.३० नंतर तापमानातील वेगवान घसरण ही मुंबईतील सायंकाळी ते रात्री पाऊस बरसण्याची मुख्य शास्त्रीय कारणे आहेत.

मोसमी पावसाच्या रचनेतील बदल

२०१९ मध्ये १५ जुलै, २०२० मध्ये १५ ऑगस्ट रोजी मोसमी पाऊस महाराष्ट्रात बरसला. मोसमी पावसात मुख्यत्वे रिपरिप बरसणारे निंबोस्ट्रेटस ढग सध्या तयार होत नाहीत. साधारणतः २८ ऑगस्टनंतर महाराष्ट्रात मान्सूनचे आगमन होईल असा ढोबळ निष्कर्ष काढता येईल. त्यानंतर सप्टेंबर, ऑक्टोबर आणि नोव्हेंबर आणि त्यानंतर डिसेंबरअखेर बरसेल. म्हणून महापुराबाबत, धरण, शेती आणि पिक नियोजन तसेच जलव्यवस्थापनासाठी काळजी घेतली पाहिजे; अन्यथा फार मोठी मानवी, जनावरे यांची प्राणहानी आणि वित्तहानीचा सामना महाराष्ट्राला करावा लागू शकतो. वातावरणातील अस्थिरता आणि मान्सूनपूर्व पावसासह ढगफुटीच्या घटना महाराष्ट्रात वाढल्या आहेत.

बाष्पयुक्त वाऱ्याची बदललेली प्रक्रिया

स्थानिक पातळीवरील बाष्पीभवनासह समुद्राकडून जमिनीकडे येणारे बाष्पयुक्त खारे वारे हे एक महत्त्वाचे कारण आहे. खारे वारे म्हणजे समुद्राकडून भूभागाकडे येणारे वारे. खारे वारे वाहण्यामागे वातावरणात हवेतील दाबातील फरक कारणीभूत असतो. दिवसा समुद्राच्या पाण्यापेक्षा किनारी भागातील जमीन लवकर तापते आणि तेथील हवाही जास्त लवकर तापते. परिणामी हवेचा दाब कमी राहतो. याउलट दिवसा समुद्राचे पाणी उशिरा तापते. त्यामुळे समुद्रावरील हवा कमी तापते आणि तेथे हवेचा दाब जास्त असतो. त्यामुळे जास्त दाबाकडून कमी दाबाकडे वारे वाहतात. दिवसा समुद्राकडून जमिनीकडे जे वारे वाहतात, या वाऱ्यांना सागरी किंवा खारे वारे म्हणतात. सध्या मुंबईत समुद्रातून खारे वारे दिवसा बाष्प आणत आहेत.

रात्री खाऱ्या वाऱ्याविरुद्ध दाब स्थिती निर्माण होत जमिनीकडून समुद्राकडे वारे वाहतात. त्यांना भूमीय वा मतलई वारे म्हणतात. सध्या ढगाळ वातावरण झाल्याने मुंबईत मतलई वारे वाहण्याच्या प्रक्रियेला अडथळे निर्माण होत आहे. परिणामी मुंबई आणि कोकण किनारपट्टीच्या भूभागावरच पाऊस पडत आहे.

वातावरणातील अस्थिरता

वातावरणातील तापमान वाढ आणि अस्थिरतेमागे सूर्यावरील घडामोडी आणि कोरोना काळात उद्योगधंदे बंद असल्याने घटलेले प्रदूषण आणि परिणाम ही कारणे आहेत.

क्युमुलोनिंबस ढगांची निर्मिती

सूर्याकडून आलेल्या उष्णतेने वातावरणात होणारी तापमान वाढ आणि जमिनीवरील तसेच ढगाच्या वरच्या भागात सूर्यकिरणे पडल्याने बाष्पीभवन होत निर्माण होणारे क्युमुलोनिंबस (क्युमोलो म्हणजे उर्ध्व दिशेने वाढत जाणारा आणि निंबस म्हणजे पाणी धारण केलेला) ढग अस्थिर वातावरणात तयार होतात.

सायंकाळी तापमानातील घसरण

क्युमुलोनिंबस ढग सायंकाळी ४.३० नंतर पृथ्वीच्या परिवलनामुळे थोडक्यात सूर्य मावळल्याने वेगाने घसणारे तापमान आणि परिणामी बाष्पाचे पाण्यात रूपांतर होत सायंकाळी ४-४.३० साडेचार ते रात्री २-३ वाजेपर्यंत वा सकाळी पुन्हा बाष्पीभवन प्रक्रिया सुरू होईपर्यंत पाऊस पडत आहे.

जेव्हा ढगात लिक्विड वॉटर कंटेन्ट (एलडब्ल्यूसी) जास्त असते आणि ते वेगाने खाली येते तेव्हा ढगफुटी म्हणजे ताशी १०० मिलिमीटर दराने (१५ मिनिटांत २५ मिलिमीटर वा एक इंच) पाऊस होत प्रचंड नुकसान होते. मुंबईतील डॉप्लर रडार याबाबत अलर्ट देण्यासाठी कार्यान्वित आणि सक्षम आहेत ही अभिमानाची बाब आहे. सूर्य मावळत असताना सायंकाळी साधारण ४.३० नंतर तापमान कमी होऊन वाफेचे पाण्यात रूपांतर होण्याची प्रक्रिया वेगाने सुरू होते आणि सध्या पाऊस पडायला सायंकाळी सुरुवात होत आहे.

उर्वरित महाराष्ट्र कोरडा का?

समुद्राकडून येणारे व बाष्पयुक्त असले तरी तुलनेने कमी उंचीवरून वाहणाऱ्या वाऱ्याचा वेगही फार नसल्याने ते सह्याद्री डोंगररांगा पार करून महाराष्ट्रातील इतर भागांत पोहचत नसल्याने मुंबईत पाऊस असताना इतर महाराष्ट्र कोरडा पडला आहे, परंतु कोकण किनारपट्टीत पावसाची तीव्रता वाढली आहे. मुंबईत पाऊस असताना उर्वरित महाराष्ट्रात पाऊस नसण्यामागे मुंबई ते मराठवाडा अशा वाऱ्याच्या प्रवासात सह्याद्री पर्वतरांगांमुळे तो कोकणात बरसून मोकळा होत आहे, हे भौगोलिक कारण आहे.

हे नक्कीच करता येईल

मुंबईतील डॉप्लर रडार व पुण्यातील सुपर कॉम्प्युटरच्या प्रभावी वापराने प्रत्येक मुंबईतील नागरिकांना त्यांच्या मोबार्इलवर अक्षांश-रेखांशानुसार हवामान पूर्वसूचना आणि किती वाजता किती मिलिमीटर पाऊस डोक्यावर पडेल, हे अंदाजे नव्हे तर अत्यंत अचूक सांगता येणे शक्य आहे.

(लेखक भारत सरकारच्या पृथ्वी विज्ञान मंत्रालयाच्या अंतर्गत येणाऱ्या पुणे येथील इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ ट्रॉपिकल मेटियरोलॉजी (आयआयटीएम)चे माजी शास्त्रज्ञ आहेत.)