शहरांची ‘तप्त’पदी (डॉ. श्रीकांत कार्लेकर)

डॉ. श्रीकांत कार्लेकर shrikantkarlekar18@gmail.com
रविवार, 16 फेब्रुवारी 2020

भारतातल्या बहुतांश शहरांचं रूपांतर उष्णतेच्या बेटांमध्ये होत असल्याचं खरगपूर आयआयटीमधल्या संशोधकांच्या अभ्यासात आढळून आलं  आहे. शहरांमधली उष्णता कशामुळं वाढते, आजूबाजूच्या प्रदेशातलं तापमान त्यावर परिणाम करतं का, अशी उष्णता कमी करण्यासाठी उपाय काय, एकूण पर्यावरणावर त्याचा दीर्घकालीन परिणाम काय होऊ शकतो आदी गोष्टींबाबत विवेचन.

भारतातल्या बहुतांश शहरांचं रूपांतर उष्णतेच्या बेटांमध्ये होत असल्याचं खरगपूर आयआयटीमधल्या संशोधकांच्या अभ्यासात आढळून आलं  आहे. शहरांमधली उष्णता कशामुळं वाढते, आजूबाजूच्या प्रदेशातलं तापमान त्यावर परिणाम करतं का, अशी उष्णता कमी करण्यासाठी उपाय काय, एकूण पर्यावरणावर त्याचा दीर्घकालीन परिणाम काय होऊ शकतो आदी गोष्टींबाबत विवेचन. 

ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप

भारतातल्या बहुतांश शहरांचं रूपांतर उष्णतेच्या बेटांमध्ये होत असल्याचं खरगपूर आयआयटीमधल्या संशोधकांच्या अभ्यासात आढळून आलं  आहे. संशोधकांच्या एका गटानं केलेल्या या अभ्यासात अनेक शहरांमध्ये सर्व हंगामांत दिवसा आणि रात्रीही उष्मा जाणवत असल्याचं दिसून आलं  आहे. शहरं ही आजूबाजूच्या ग्रामीण भागांपेक्षा विशेषतः रात्रीच्या वेळी जेव्हा जास्त उष्ण बनतात, तेव्हा शहर ‘उष्णतेचं बेट’ (अर्बन हीट आयलँड) बनतं, असं म्हटलं जातं.

खरगपूर आयआयटीमधल्या सेंटर फॉर ओशन्स, रिव्हर्स, ऍटमॉसफिअर अँड लँड सायन्सेस (कोराल) या केंद्रातील संशोधक आणि त्यांच्या स्थापत्य आणि प्रादेशिक नियोजन विभागानं यासंबंधीचा अभ्यास केला आहे. भारतातल्या दहा लाखांपेक्षा जास्त लोकसंख्या असलेल्या बहुतेक मोठ्या शहरांमघ्ये दिवसाच्या तापमानात वाढ झाल्याचं आणि रात्रीच्या तापमानातही मोठी वाढ झाल्याचं त्यांच्या लक्षांत आलं. उपनगरांच्या तुलनेत शहरी भागांत जास्त उष्णता जाणवत असल्याचं या संशोधनात आढळलं आहे.        
भारतातल्या शहरांत तयार होणाऱ्या उष्णतेच्या बेटांच्या संदर्भातलं हे संशोधन तपशीलवार आहे ‘अँथ्रॅपोजेनिक फोरसिंग एक्सरबेटिंग द अर्बन हीट आयलँड्स इन इंडिया’ या शीर्षकाच्या अभ्यासात, सन २००१ ते २०१७ या काळातल्या ४४ मोठ्या शहरांमधल्या नागरी आणि जवळपासच्या ग्रामीण भागातल्या जमिनीच्या पृष्ठभागावरच्या तापमानातला फरक मोजण्यात आला. त्यात बहुतेक शहरांमध्ये शहरी उष्मा बेटांच्या पृष्ठभागाचं दिवसाचं  तापमान दोन अंश सेल्सिअसपर्यंत वाढत असल्याचा पुरावा पहिल्यांदाच मिळाला असल्याचं दिसून आल्याचं संशोधकांचं म्हणणं आहे. 

भारतात शहरी भागांत उष्णतेची बेटं तयार होण्यासाठी शेती आणि सिंचन (इरिगेशन) या घटकांचा फार मोठा परिणाम होत असल्याचं दिसून आलं आहे. शहरांभोवतीच्या शेतजमिनी आणि कालवे यातून होणाऱ्या बाष्पउत्सर्जनामुळे शहरांभोवतीचे ग्रामीण भाग शहरांपेक्षा तुलनेनं जास्त थंड राहतात आणि परिणामी तापमान वाढून शहरं उष्णतेची बेटं बनतात. सामान्यपणे ही तापमान वाढ एक ते सहा अंश सेल्शिअस इतकी असू शकते. आजकाल मानवनिर्मित उपग्रहांनी घेतलेल्या प्रतिमांतून आणि त्यावरून मिळालेल्या सांख्यिकीतून (डेटा) तापमानातला हा फरक सहज समजून येतो.

गंगा यमुनेच्या जलसिंचित प्रदेशांतल्या शहरांच्या नागरी उष्णता निर्देशांकाची (अर्बन हीट इंडेक्स) तीव्रता तीन ते पाच अंश सेल्शिअस असल्याचं दिसून येतं. उन्हाळ्यात जेव्हा ग्रामीण भागातल्या शेतजमिनीत शेती व्यवसाय कमी होतो किंवा होत नाही, तेव्हा हा परिणाम फारसा जाणवत नाही. ग्रामीण भागांत जलसिंचनाखाली शेती असेल, तर मात्र शहरं थोडी जास्त उष्ण असतात, असं निरीक्षण नोंदवण्यात आलं आहे. 

रात्रीच्या वेळी सगळ्याच ऋतूंत शहरांतलं तापमान तुलनेनं थोडं अधिकच असतं. याचं मुख्य कारण म्हणजे शहरांतली बांधकामं आणि अच्छिद्र भूपृष्ठ यामुळं शहरांत साठून राहिलेली उष्णता. ‘स्मार्ट सिटी’ बनवण्याच्या प्रकल्पात शहरांतल्या बांधकामांना चालना मिळून, नजीकच्या भविष्यात अशी शहरं अधिक तीव्रतेच्या उष्णतेची बेटं बनण्याचा मोठा धोका आहेच! त्यामुळं ‘स्मार्ट सिटी’ प्रकल्प राबवतानाच त्यात शहरं थंड राहण्यासाठीही, शहरांत जलसाठ्यांची निर्मिती, हरितपट्ट्यांची निर्मिती यांसारख्या उपाययोजना समाविष्ट असणं अत्यंत गरजेचं आहे. 

शहरी जीवनशैली आणि पर्यावरण        
शहरांत राहणारी माणसं त्यांच्या जीवनशैलीमुळं आपल्या आजूबाजूचं नैसर्गिक पर्यावरण नेहमीच बदलत असतात. शहराची वाढ होत असताना, शहराभोवतीचं वातावरण वेगानं बदलत जातं. शहरांत सतत होत असणारी बांधकामं, त्यासाठी होणारी जंगलांची आणि झाडझुडपांची तोड, नैसर्गिक जलप्रवाहांत होणारा हस्तक्षेप आणि कोळशासारख्या जीवाश्म इंधनाचा वापर यामुळं शहरांचं आजूबाजूच्या प्रदेशांपेक्षा सर्वस्वी भिन्न असं वेगळंच  पर्यावरण तयार होतं. 

शहरांच्या दिशेनं येणाऱ्या सौरशक्ती ऊर्जेच्या संक्रमणात फेरफार होतात. हे बदल अनेकविध प्रकारचे असतात. उंचच उंच इमारतींमुळं वाऱ्याच्या  वहनावर निर्बंध येतात आणि शहरांत तयार झालेली प्रदूषकं शहरांतच घुटमळत रहातात. त्यातून औद्योगिक शहरांत ‘धुरकं’ किंवा ‘धूर धुकं’ (स्मॉग) तयार होतं. एवढंच नाही, तर शहराकडं येणारी सौरऊर्जा प्रदूषकांच्या तरंगत्या कणांवरून (सस्पेंडेड पार्टिकल्स) वरच्या वातावरणाकडे परावर्तित होते. तरंगत्या बाष्प कणामुळं ढग तयार होतात आणि शहरातली उष्णता बाहेर पडून जाऊ शकत नाही.

उष्णता परावर्तन निर्देशांक 
उष्णतेचा परावर्तन निर्देशांक (अल्बिडो) शहरांत आजूबाजूच्या ग्रामीण भागातल्या प्रदेशापेक्षा नेहमीच कमी असतो. दिवसभरात शहरांत साठलेली उष्णता रात्रीही सहजपणानं बाहेर पडू शकत नाही. आजूबाजूच्या मोकळ्या ग्रामीण भागांत सकाळी आणि संध्याकाळी उष्णतेचं जे सहज आदान प्रदान  होतं, तसं ते शहरांतल्या उंच इमारतींमुळे होऊ शकत नाही. सकाळीच जेव्हा सूर्यकिरण तिरपे असतात, तेव्हाही उंच इमारती वेगानं तापतात आणि संध्याकाळी खूप उशिरापर्यंत तापलेल्याच असतात. मात्र, यावेळी आजूबाजूचा ग्रामीण भाग तुलनेनं थंड हवा अनुभवत असतो. सगळीकडं झालेल्या सिमेंटच्या वापरामुळं पावसाळ्यांत शहरी भागांत जमिनीत कुठंही पाणी झिरपत नाही; पण सिमेंटच्या बांधकामापासून मुक्त असलेल्या ग्रामीण भागांतल्या जमिनी पाणी झिरपून पाण्यानं समृद्ध होतात. त्यांत वृक्षवल्ली वाढतात. साठलेल्या पाण्याचं सहज बाष्पीभवन होऊन हवेत खूप उंचीवर मोठा बाष्पसंचय होतो. शहरांत मात्र साठलेल्या पाण्यापर्यंत सूर्यकिरण कमी प्रमाणात पोचतात. शहरांत तयार झालेल्या धूळ आणि धूळसदृश बारीक कणांच्या प्रदूषकांचा एक मोठा घुमट (डोम) शहराभोवती तयार होतो आणि तो शहराच्या उष्णतेचा नैसर्गिक ताळेबंद पूर्णपणे बिघडवून टाकतो! एका अभ्यासानुसार, वर्षभरात मिळणाऱ्या प्रखर सूर्यप्रकाशाच्या कालावधीचा विचार करता शहरांत जवळपासच्या ग्रामीण प्रदेशांपेक्षा तीनशे तास कमी सूर्यप्रकाश मिळतो. मुंबईसारख्या शहरांत जिथं इमारती जवळजवळ आणि एकमेकांना खेटून असतात, तिथं तर कमी सूर्यप्रकाश मिळण्याचा हा कालावधी याहीपेक्षा जास्त असतो!

उष्णतेचं उत्सर्जन कमी
शहरांतले उष्णता ऊर्जेचे प्रवाह शहररचनेमुळं खूपच क्लिष्ट बनतात. इमारतींच्या भिंती, छतं आणि गृहसंकुलातल्या अच्छिद्र फरसबंदी (पेविंग) असलेल्या रस्त्यांची रचना आणि संख्या, उंच इमारतींची संख्या यामुळं दिवसभरात शहरात आलेल्या उष्णतेचं सहज उत्सर्जन रात्रीच्या वेळी होत नाही. सूर्य सकाळी आणि संध्याकाळी क्षितिजाजवळ असतो तेव्हा, शहराच्या सपाट मोकळ्या भागांत जेव्हा उष्णताग्रहणाचं प्रमाण कमी असतं,  तेव्हाही उंच इमारतींत उष्णताग्रहण जास्त प्रमाणात होतं. यामुळं आजूबाजूच्या ग्रामीण भागांपेक्षा शहरं जास्त उष्ण होतात. सुप्त उष्णतेच्या (लॅटेन्ट हीट) आगमन-निर्गमनाचं प्रमाणही कमी होतं. इमारतींबरोबरच शहरांतल्या गिरण्या, कारखाने आणि वाहनं यातून निर्माण होणारी उष्णताही शहरात दिवसभर साचत रहाते. 

उष्णेतीच बेटं ज्या शहरांत तयार होतात, अशी आज भारतात साठ शहरं आहेत. वर्ष २०३५ पर्यंत त्यांची संख्या ७८ पर्यंत जाण्याची शक्यता आहे. दिल्ली हे या सगळ्यांचं प्रातिनिधिक उदाहरण आहे. चार दशकांत दिल्लीतल्या बांधकाम क्षेत्रांत ३२ टक्क्यांनी वाढ झाली आहे आणि आजूबाजूच्या  शेतजमिनींत आणि जंगलात अनुक्रमे २३ आणि ५ टक्क्यांनी घट झाली आहे. या काळात दिल्लीत उष्णतेची अनेक बेटं शहराच्या विविध भागांत तयार झाल्याचं दिसून येतं. कोलकाता आणि चेन्नई या शहरांचीही जवळपास अशीच स्थिती आहे. मुंबईत फरसबंदी आणि काँक्रिटीकरण फार मोठ्या प्रमाणावर झाल्यामुळंही तापमानात वाढ झाल्याचं दिसून येत आहे. 

शहरांचं तापमान आणि त्यांची उष्णता हा आज सर्वाधिक संशोधित असा शहरांच्या हवामानाचा घटक आहे. त्यातून असं लक्षात आलं आहे, की शहरं ही आजूबाजूच्या ग्रामीण भागांपेक्षा नेहमीच जास्त उष्ण असतात. इतकंच नाही, तर शहरांतल्या शहरांतही एकापेक्षा जास्त उष्णतेची बेटं तयार होतात. दिल्ल्ली, पुणे, बंगळूर यांसारख्या पसरलेल्या मोठ्या शहरात अशी अनेक बेटं तयार झालेली दिसून येतात.

पुण्यात, औंध, कोथरुड, बाणेर, विमाननगर या भागांत उष्णतेची बेटं आढळून येतात. शहरांच्या जुन्या भागांत जिथं दगडांच्या इमारती असतात, तिथं अशी बेटं अभावानंच निर्माण होतात. मात्र, शहरांच्या विस्तारणाऱ्या सिमेंट बांधकामं असलेल्या भागांत अशा बेटांच्या निर्मितीला पोषक परिस्थिती नेहमीच आढळून येते. भारतात कोलकाता, चेन्नई, तिरुअनंतपुरम यांसारख्या शहरांत- जिथं शहरांभोवती दाट झाडी आहे तिथं- फक्त दिवसाच अतितीव्र उष्णतेची बेटं आढळतात. रात्री त्यांची तीव्रता कमी होते. दिल्लीसारख्या शहरांत मात्र रात्रीही त्यांची तीव्रता जास्तच असते. 

आजूबाजूच्या भागावरही परिणाम
सामान्यपणे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाकडून जसजसं उंच जावं, तसतसं तापमान कमी होत जातं. याला सामान्य घट दर (नॉर्मल लॅप्स रेट) असं म्हटलं जातं. या पद्धतीनं शहरांतून उष्णतेचं उत्सर्जन न झाल्यामुळं रात्रीसुद्धा शहरं आजुबाजूच्या ग्रामीण भागापेक्षा तापलेलीच असतात. वाढलेल्या उष्णतेचा एक घुमट शहराभोवती तयार होतो. शहरांवरून जर आजूबाजूच्या प्रदेशाकडे थोडेफार वारे वहात असतील, तर ही उष्ण हवा ग्रामीण भागाचंही तापमान वाढवू शकते. 

टोकियो, लंडन, सिडनी यांसारखी अनेक मोठी जागतिक शहरं आज या समस्येनं त्रस्त आहेत. भारतातल्या अनेक शहरांत अशी उष्णतेची बेटं तयार होत आहेत. झपाट्यानं होणाऱ्या नागरीकरणाचा तो परिपाक आहे. उंच इमारतींमुळं जिथं सहजगत्या वारा वाहू शकत नाही, तिथं ती प्रामुख्यानं तयार होतात. या बेटांचा असाही एक परिणाम होतो, की जवळच्या ग्रामीण भागांपेक्षा शहरात ढगफुटीसदृश होणाऱ्या पावसाचं प्रमाण वाढतं. या बेटांच्या निर्मितीमुळं शहरांत अवरक्त (इन्फ्रा रेड) ऊर्जेचं प्रमाण नेहमीपेक्षा चाळीस टक्के इतकं वाढू शकतं. शहरांतला उष्णतासंचय दीडशे, दोनशे टक्क्यापर्यंत वाढतो. दैनंदिन तापमानात ग्रामीण भागातल्या तापमानापेक्षा एक ते तीन अंश सेल्शिअसनं  वाढ होते, वाऱ्याचा वेग पाच ते तीस टक्क्यांनी कमी होतो आणि पाण्याचं बाष्पीभवनही पन्नास टक्क्यांनी कमी होतं! उष्णतेच्या वाढलेल्या प्रमाणामुळं आरोग्याच्या समस्या उद्‍भवण्याची शक्यता असते.

उपाय काय?
ज्या शहरांच्या आजूबाजूच्या परिसरातील उपनगरांमधे मोठया प्रमाणात हिरवाई आहे, त्या  शहरांजवळच्या ग्रामीण भागांत शहरी भागापेक्षा दिवसा अधिक थंडावा जाणवतो. यावरून असं लक्षात येतं, की शहरांच्या अवतीभवती आणि सीमा भागांत जास्त हरित प्रदेश असेल, तर शहरांचं तापमान कमी होण्यास मदत होते. शहरांत तयार होणाऱ्या उष्णतेच्या बेटांची (UHI : अर्बन हीट आयलँड) संख्या कमी करण्यासाठी, शहरांभोवतीच्या जलसाठ्यांचं संवर्धन करणं, हरित परिसराचा विस्तार करणं, इमारत बांधणीमध्ये आणि पायाभूत सुविधांच्या निर्मितीत पर्यावरणपूरक साधनसामग्रीचा वापर करणं, अशा उपाययोजनांचा चांगला उपयोग होतो असं दिसून आलं आहे.

ऑस्ट्रेलियाच्या सिडनी शहरांत शीत छतं (कूल रूफ्स), हरित छतं (ग्रीन रूफ्स), रुंद पर्णविस्तार (कॅनोपी) असलेल्या झाडांची लागवड, घरांच्या भिंतीवर चढवलेल्या वेली, सावलीच्या जागा (शेडिंग स्ट्रक्चर्स), छोटे छोटे जलसाठे, सच्छिद्र फरसबंदी (पोरस पेविंग), उच्च परावर्तन असलेली फरसबंदी आणि बाष्पीभवन पंखे अशा अनेक उपायांनी शहरांचं तापमान नियंत्रित ठेवलं जातं. भारतातल्या शहरांतही अशा उपाययोजना नक्कीच करता येतील. 

शहरांत बांधकामाचं प्रमाण जास्त असेल, तर शहरांच्या आजूबाजूला हरित परिसराचा विस्तार करूनही पुरेशा प्रमाणात शहरांतल्या उष्णतेच्या बेटांचं तापमान कमी होत नाही, असंही दिसून आलं आहे. शहरांचं तापमान वाढण्यासाठी जे स्थानिक घटक कारणीभूत असतात त्यावर निर्बंध आणले, तर भविष्यात अशा उष्णतेच्या बेटांची संख्या आटोक्यात आणणं नक्कीच शक्य आहे! शहराभोवती आणि शहरांत हरित प्रदेश वाढवणं, पाणथळ प्रदेश तयार करणं किंवा असलेले जोपासणं, प्रदूषण कमी करणं, वाहनांची संख्या कमी करणं, पर्यावरणहितैषी बांधकाम साहित्य वापरणं, अस्फाल्ट आणि काँक्रिटचा वापर कमी करणं अशा उपाययोजना जगात अनेक देश हळूहळू करू लागले आहेत. आपल्यालाही त्यांचा स्वीकार आता करावाच लागेल. भारतात सध्या गुजरातसारख्या राज्यांत चालू असलेला शीत छत कार्यक्रम (कूल रूफ प्रोग्रॅम) हे उष्णतेची बेटं कमी करण्याच्या दिशेनं टाकलेलं एक महत्त्वाचं आणि सकारात्मक असं पाऊल आहे हे नक्की.


स्पष्ट, नेमक्या आणि विश्वासार्ह बातम्या वाचण्यासाठी 'सकाळ'चे मोबाईल अॅप डाऊनलोड करा
Web Title: dr shrikant karlekar write on city temperature