మేఘమథనం

నా సమాధానం కోసం మీకు కొంచెం క్లౌడ్ మిక్రోఫీసిక్స్ (cloud microphysics) పరిచయం చేస్తాను.

మేఘాలు ఎలా ఏర్పడతాయి, వాటిలోని వర్షపుచుక్కలు, వడగళ్ళు, ఐస్ ఎలా ఏర్పడుతుందో క్లౌడ్ మిక్రోఫీసిక్స్ ద్వారా మనకు తెలుస్తుంది.

ముందుగా చిన్న ఉదాహరణ చెప్పి క్లౌడ్ మిక్రోఫీసిక్స్ ని ప్రారంభిస్తాను. మనం ఒక పాత్రలో చల్లని నీళ్లని తీసుకుని పొయ్య మీద వేడి చేద్దాం. మీరు కొంచెం సేపు ఆగిన తర్వాత గమనిస్తే, కింద బాగా వేడి ఎక్కిన నీళ్లు పైకి బుడగలగా వస్తూవుంటాయి. కింద వేడి నీళ్లు పైకి ఎలావస్తాయో మీరు ఎప్పుడన్నా ఆలోచించారా? థెర్మోడైనమిక్స్ (Thermodynamics) ప్రకారం వేడిగావుండే నీళ్లుకు సాంద్రత (density) చాల తక్కువగా ఉంటుంది. చల్లగా ఉండే నీళ్లకు సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ ద్రవాల ఒక్క సాంద్రత తేడా వల్లన పాత్ర కింద ఉన్న వేడి నీళ్లు పాత్ర పైకి తేలుతాయి. సరిగ్గా మన భూమి ఉపరితలం మీద ఉన్న గాలి కూడా ఇలానే వేడి ఎక్కి ఆకాశం పైకి ప్రయాణిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియని ఏట్మోస్ఫియరిక్ కన్వెక్షన్ (Atmospheric Convection) అని అంటాం. ఆ వేడి గాలి కిందనుండి పైకి వెళ్తూఉండగా చల్లని వాతావరణంలోకి ప్రయాణిస్తుంది (పైకి వెళ్ళేటప్పుడు ఉష్ణోగ్రతలు తగ్గుతాయి కనుక). బయట ఉష్ణోగ్రతలకు ఆ వేడిగాలిలో ఉన్న ఆవిరి చల్లని వాతరణం ద్వారా చల్లబడి మబ్బుగా ఏర్పడుతుంది.

(ఇమేజ్ సోర్స్: NASA)

అయితే మనమందరం అనుకుంటున్నట్టు ఆ మబ్బులలో ఆవిరి అప్పుడే చినుకులుగా మారిపోదు. ఒక చినుకు ఏర్పడడానికి చాల పెద్ద తతంగం ఉంది.

కరిగిన ఆవిరి సన్న చినుకుగా ఏర్పడడానికి ఒక చిన్న పదార్ధం అవసరం. అది ఒక చిన్న దుమ్ము కావచ్చు, సన్నని ఇసుక కావచ్చు, ఫ్యాక్టరీ నుండి వదిలిన చిన్న అణువంత ఒక పదార్థ కణం కావచ్చు. వీటిని ఏరోసోల్స్ (Aerosols) అని అంటాము. ఈ ఏరోసోల్స్ మీదనే సన్న చినుకు ఏర్పడడం మొదలు అవుతుంది.

(ఇమేజ్ సోర్స్: NASA)

ఈ ఏరోసోల్స్ మీద ఏర్పడిన సన్నని చినుకు దగ్గరగా ఉన్న మరో చినుకుతో అనుసంధానము అయ్యి ఒక్క పెద్ద చినుకుగా ఏర్పడుతుంది. ఇలా మన కళ్ళకు కనిపించినంత చినుకు తయారవుతుంది. ఆ చినుకు పెద్దగా అయ్యి బరువెక్కి వర్షం రూపంలో కిందకు పడుతుంది. ఒక చినుకు ఏర్పడాలి అంటే, తగినంత ఆవిరి ఉండాలి, ఏరోసోల్స్ ఉండాలి, సన్న చినుకు మరో సన్న చినుకుతో అనుసంధానం (Rimming Process) జరగాలి. ఇలా మేఘం యొక్క ఎత్తుని బట్టి వర్షం, వడగళ్ళు, ఐస్ తయారు అవుతాయి.

మేఘమధనం ద్వారా ఒక విమానం మేఘాల్లో ప్రయాణించి ఏరోసోల్స్ (ఇక్కడ ఏరోసోల్స్ →సిల్వర్ ఐయోడైడ్ ) ని మేఘంలోకి విడుదల చేస్తుంది. ఆలా చేస్తే, ఆవిరి ఈ ఏరోసోల్స్ మీద చేరి సన్న చినుకు ఏర్పడుతుందని ఒక థియరీ. కానీ ఇది ఒక థియరీ మాత్రమే, మేఘమధనం చేసిన ప్రతిసారి చినుకులు ఏర్పడతాయి అని సైంటిఫిక్ గా ఇంకా పూర్తి ఆధారాలు లేవు. కొన్ని సార్లు ఎక్కువ ఏరోసోల్స్ మేఘంలో ఉన్నా, అవి సన్నని చినుకులని ఏర్పరచగలవు కానీ, కొన్ని సార్లు ఆ సన్నని చినుకుల మరో చినుకులతో అనుసంధానం జరగడానికి తోడ్పడవు (చినుకుల అనుసంధానం జరగకపోతే సన్న చినుకులు బరువెక్కకుండా కిందపడవు). అప్పుడు అసలు వర్షించే మేఘం వర్షించకుండా సన్నని చినుకులుగా ఆకాశంలో ఉండిపోయే ప్రమాదం ఉంది. అందుకని ఈ మేఘమధనం కొన్ని సార్లు పనిచేయదు. ఇంకా వీటిమీద పరిశోధన జరుగుతుంది. మరో భాధ ఏంటంటే, ఒక రాష్ట్రం నుండి మరోరాష్ట్రానికి ప్రయాణించే మేఘాలను మన రాష్ట్రంలోనే వర్షించే తట్టు చేయడం ఎంత వరకు సబబు?

(ఇమేజ్ సోర్స్: NASA)

ఇలాంటి సమస్యలవలన ఈ మేఘమధనం ప్రపంచమంతటిలోను విఫలం అయ్యింది. మన రాష్ట్రంలో ఇదే జరిగింది.