हिंद महासागर द्विध्रुव (IOD): साजी की खोज, धनात्मक और ऋणात्मक चरण, और मॉनसून पर असर

हिंद महासागर द्विध्रुव (Indian Ocean Dipole, IOD) हिंद महासागर का अपना समुद्र-वायुमंडल जोड़ीदार जलवायु पैटर्न है — यानी पूरे महासागर के पैमाने पर ENSO जैसी चीज़। 1999 में औपचारिक पहचान मिलने के बाद से UPSC का भूगोल इसे लगातार पूछता आ रहा है। IOD का मतलब है समुद्र की सतह के तापमान का एक झूला — एक तरफ़ पश्चिमी उष्णकटिबंधीय हिंद महासागर, यानी अरब सागर और पूर्वी अफ़्रीका का तट, और दूसरी तरफ़ पूर्वी उष्णकटिबंधीय हिंद महासागर, यानी सुमात्रा और जावा के आसपास का इलाक़ा। जब पश्चिमी छोर गर्म और पूर्वी छोर ठंडा हो, तो द्विध्रुव धनात्मक (positive) कहलाता है; पैटर्न उलट जाए तो ऋणात्मक (negative)। हिंद महासागर द्विध्रुव भारतीय गर्मी के मॉनसून पर असर डालता है, पूर्वी अफ़्रीका में बारिश के चरम हालात बनाता है, और दक्षिण और दक्षिण-पूर्व एशिया में ENSO के असर को या तो बढ़ा देता है या दबा देता है।

1999 से पहले हिंद महासागर द्विध्रुव जलवायु की आम शब्दावली में था ही नहीं। प्रशांत महासागर के पास ENSO था, अटलांटिक के पास उत्तर अटलांटिक दोलन और अटलांटिक बहुदशकीय दोलन थे, लेकिन हिंद महासागर को ज़्यादातर ऐसा माना जाता था जो ख़ुद कुछ नहीं करता, बस ENSO के संकेतों पर प्रतिक्रिया देता है। यह सोच तब बदली जब एन.एच. साजी, बी.एन. गोस्वामी, पी.एन. विनयचंद्रन और तोशियो यामागाता ने 1999 में Nature में वह ऐतिहासिक शोधपत्र छापा, जिसमें उष्णकटिबंधीय हिंद महासागर के अपने अलग द्विध्रुव पैटर्न की पहचान की गई। UPSC में IOD GS पेपर 1 के भौतिक भूगोल, GS पेपर 3 के पर्यावरण और प्रीलिम्स — तीनों में पूछा जाता है, और अक्सर ENSO और दक्षिण-पश्चिम मॉनसून के साथ जोड़कर।

एक नज़र में ज़रूरी बातें

हिंद महासागर द्विध्रुव असल में है क्या

जब हिंद महासागर में हालात सामान्य हों, तो भूमध्यरेखीय हिंद महासागर में सतह का तापमान लगभग एक जैसा रहता है और पश्चिमी और पूर्वी दोनों उष्णकटिबंधीय हिस्से 28°C से ज़्यादा गर्म रहते हैं। भूमध्यरेखा पर पूर्व से चलने वाली हवाएँ कमज़ोर रहती हैं, और थर्मोक्लाइन (thermocline) यानी गर्म और ठंडे पानी के बीच की परत पूरे महासागर में लगभग एक जैसी गहराई पर रहती है। संवहन (convection) गर्म पानी वाले हिस्से के आसपास जमा रहता है और समुद्री महाद्वीप को नमी देता रहता है।

धनात्मक हिंद महासागर द्विध्रुव के दौरान यह एकरूपता टूट जाती है। अरब सागर और अफ़्रीका के हॉर्न के पास, यानी पश्चिमी उष्णकटिबंधीय हिंद महासागर में सतह का तापमान सामान्य से ऊपर चला जाता है। सुमात्रा और जावा के तट पर, यानी पूर्वी उष्णकटिबंधीय हिंद महासागर में यह सामान्य से नीचे गिर जाता है। पूर्व से चलने वाली हवाएँ असामान्य रूप से तेज़ हो जाती हैं, सतह का पानी पश्चिम की तरफ़ धकेलती हैं, और इंडोनेशिया के तट पर नीचे का ठंडा पानी ऊपर आने लगता है (upwelling)। थर्मोक्लाइन पूरब में ऊपर उठ जाती है और पश्चिम में नीचे बैठ जाती है, जिससे तापमान का यह फ़र्क़ और पक्का हो जाता है। बादल बनाने वाला गहरा संवहन पश्चिम की तरफ़ खिसक जाता है, जिससे इंडोनेशिया और ऑस्ट्रेलिया सूख जाते हैं और पूर्वी अफ़्रीका पानी-पानी हो जाता है।

ऋणात्मक हिंद महासागर द्विध्रुव इसका ठीक उल्टा है। पूर्वी छोर गर्म होता है, पश्चिमी छोर ठंडा; भूमध्यरेखीय हिंद महासागर पर असामान्य पछुआ हवाएँ चलने लगती हैं; थर्मोक्लाइन पश्चिम में ऊपर उठती है और पूरब में नीचे बैठती है; और संवहन पूरब की तरफ़ खिसक जाता है, जिससे पूर्वी अफ़्रीका सूखता है और इंडोनेशिया, ऑस्ट्रेलिया और दक्षिण-पूर्व एशिया के कुछ हिस्से भीगते हैं।

डाइपोल मोड इंडेक्स

हिंद महासागर द्विध्रुव को नापने का तय पैमाना डाइपोल मोड इंडेक्स (DMI) है। यह पश्चिमी छोर (50-70°E, 10°S-10°N) और पूर्वी छोर (90-110°E, 10°S से भूमध्यरेखा तक) के औसत सतह-तापमान विचलन का अंतर है। DMI धनात्मक होने का मतलब है कि सामान्य के मुक़ाबले पश्चिम पूरब से ज़्यादा गर्म है; ऋणात्मक होने का मतलब उल्टा।

अलग-अलग एजेंसियों की तय सीमाएँ थोड़ी अलग हैं। ऑस्ट्रेलिया का ब्यूरो ऑफ़ मीटियरोलॉजी, जो IOD का भरोसेमंद बुलेटिन निकालता है, तब घटना को धनात्मक मानता है जब DMI लंबे समय तक +0.4°C से ऊपर रहे, और ऋणात्मक तब जब वह -0.4°C से नीचे चला जाए। भारत का IMD भी लगभग यही सीमाएँ इस्तेमाल करता है। तेज़ घटनाओं में, जैसे 2019 के धनात्मक IOD में, DMI +2°C से भी ऊपर चला जाता है — तय सीमा से कहीं आगे।

IOD का मौसमी चक्र बहुत साफ़ है। घटनाएँ आम तौर पर मई या जून में बनना शुरू होती हैं, उत्तरी गोलार्ध की गर्मी और शुरुआती पतझड़ भर तेज़ होती जाती हैं, और अक्टूबर में सबसे तेज़ होती हैं। नवंबर के आख़िर तक ये आम तौर पर ख़त्म हो जाती हैं, क्योंकि तब तक मौसम का चक्र बदल जाता है और मॉनसून लौट चुका होता है। इसी वजह से IOD की घटनाएँ भारतीय दक्षिण-पश्चिम मॉनसून के साथ काफ़ी हद तक ऊपर-नीचे पड़ती हैं, और इसीलिए दूर-दूर की यह कड़ी (teleconnection) इतनी सीधी है।

धनात्मक IOD और भारतीय मॉनसून

धनात्मक हिंद महासागर द्विध्रुव का भारतीय गर्मी के मॉनसून से गहरा सकारात्मक रिश्ता है। पश्चिमी हिंद महासागर और अरब सागर के गर्म होने से मॉनसून के स्रोत इलाक़े में नमी बढ़ जाती है। भूमध्यरेखीय हिंद महासागर पर असामान्य पुरवा हवाएँ उन पछुआ हवाओं को कमज़ोर कर देती हैं, जो आम तौर पर मॉनसूनी बहाव से टकराती हैं। संवहन का समुद्री महाद्वीप से हटकर पूर्वी अफ़्रीका की तरफ़ खिसकना मॉनसून की द्रोणी को मज़बूत करता है और भारतीय उपमहाद्वीप पर से गुज़रने वाले कम दबाव के तंत्र ज़्यादा बार बनते हैं।

1997 का धनात्मक हिंद महासागर द्विध्रुव इसकी किताबी मिसाल है। उस साल 20वीं सदी का सबसे तेज़ अल नीनो भी था, जिससे आम तौर पर भारत में भारी सूखा पड़ना चाहिए था। लेकिन ताक़तवर धनात्मक IOD ने अल नीनो के संकेत पर भारी पड़कर सामान्य मॉनसून दिला दिया। यही वह केस स्टडी है जिसे UPSC के परीक्षक तब उठाते हैं जब वे जाँचना चाहते हैं कि उम्मीदवार समझता है या नहीं कि भारतीय मॉनसून सिर्फ़ ENSO से नहीं, कई जुड़े हुए पैटर्नों से बनता है।

2019 का धनात्मक IOD रिकॉर्ड पर सबसे तेज़ था, जिसमें DMI +2°C के पार चला गया। इससे 2019 के मॉनसून में आख़िर में तेज़ उछाल आया और वह प्रशांत में कमज़ोर अल नीनो के बावजूद दीर्घावधि औसत (LPA) के 110% पर ख़त्म हुआ। इसी ने ऑस्ट्रेलिया में तबाही मचाने वाला सूखा भी दिया, जिससे 2019-20 की ब्लैक समर वाली जंगल की आग भड़की, और पूर्वी अफ़्रीका में मूसलाधार बाढ़ आई।

ऋणात्मक IOD और उसका असर

ऋणात्मक हिंद महासागर द्विध्रुव का असर उल्टा होता है। ठंडा पश्चिमी छोर और गर्म पूर्वी छोर संवहन को समुद्री महाद्वीप की तरफ़ खींच लेते हैं और पूर्वी अफ़्रीका से दूर कर देते हैं। इंडोनेशिया, मलेशिया और उत्तरी ऑस्ट्रेलिया में बारिश बढ़ जाती है, जबकि पूर्वी अफ़्रीका — ख़ासकर केन्या, सोमालिया और इथियोपिया — सूख जाता है। ऋणात्मक IOD वाले सालों में भारतीय गर्मी का मॉनसून अक्सर कमज़ोर पड़ता है, हालाँकि हमेशा नहीं।

ऋणात्मक IOD और भारतीय मॉनसून का रिश्ता धनात्मक IOD के मुक़ाबले ज़्यादा बदलता रहता है। कुछ ऋणात्मक IOD वाले सालों में मॉनसून सामान्य से कम रहा; कुछ में सामान्य ही रहा। दबाने वाला असर तब सबसे साफ़ दिखता है जब ऋणात्मक IOD अल नीनो के साथ पड़े, जैसे 1992 में हुआ, जब दोनों संकेतों ने मिलकर कमज़ोर मॉनसून दिया।

पूर्वी अफ़्रीका के लिए ऋणात्मक IOD का नाता हमेशा छोटी बारिश (short rains) के फ़ेल होने से रहा है — अक्टूबर से दिसंबर का वह बारिश का मौसम, जो उस इलाक़े के पानी का मुख्य स्रोत है। कई साल तक चले ऋणात्मक IOD के दौर ने ला नीना के साथ मिलकर 2020-22 में अफ़्रीका के हॉर्न में वह भयानक सूखा बनाया, जिसकी वजह से इथियोपिया, केन्या और सोमालिया में 2 करोड़ से ज़्यादा लोगों के सामने खाने का संकट खड़ा हो गया।

IOD और ENSO का आपसी असर

हिंद महासागर द्विध्रुव और ENSO एक-दूसरे से पूरी तरह अलग नहीं हैं। धनात्मक IOD अक्सर अल नीनो के साथ आता है, और ऋणात्मक IOD ला नीना के साथ। इसके पीछे की व्यवस्था उलझी हुई है और उसमें हवा और समुद्र, दोनों के रास्ते शामिल हैं: ENSO व्यापारिक हवाओं और वॉकर परिसंचरण को बदलता है, और वही आगे चलकर हिंद महासागर की प्रतिक्रिया तय करते हैं। लेकिन IOD सिर्फ़ ENSO की गूँज भर नहीं है। घटनाएँ अपने आप भी बन सकती हैं, और भारत पर कुल असर इस बात से तय होता है कि दोनों में से कौन ज़्यादा ताक़तवर है।

1997 का मामला सिखाने लायक़ है: रिकॉर्ड अल नीनो के बीच ऐसा धनात्मक IOD बना जो भारत पर उसके सुखाने वाले असर को हरा सका। 2019 का मामला इसका उल्टा है: कमज़ोर अल नीनो रिकॉर्ड धनात्मक IOD के सामने दब गया और मॉनसून सामान्य से ज़्यादा रहा। 2023 में एक तीसरा ही पैटर्न दिखा: बनता हुआ धनात्मक IOD बनते हुए अल नीनो को कुछ हद तक काट सका, पर सामान्य से कम मॉनसून को पूरी तरह नहीं रोक पाया। प्रशांत महासागर वाले हिस्से पर और गहराई से पढ़ना हो तो अल नीनो और ला नीना के लेख ENSO के गर्म और ठंडे दोनों चरण खोलते हैं, जिनसे IOD का लेना-देना रहता है, जबकि भारतीय मॉनसून का लेख उस तंत्र को समझाता है जिस पर IOD का सबसे तगड़ा असर पड़ता है। और ये सारे वायुमंडलीय पैटर्न किस बड़े ढाँचे में बैठते हैं, यह समझने के लिए जलवायु और मौसम का फ़र्क़ बुनियादी संदर्भ देता है, क्योंकि असली बात समय के पैमाने की है।

हाल की IOD घटनाएँ

2019 का धनात्मक IOD यंत्रों से दर्ज इतिहास में सबसे तेज़ था और द्विध्रुव की पहुँच की किताबी मिसाल भी। पश्चिमी हिंद महासागर ज़बरदस्त गर्म हुआ, पूर्वी हिंद महासागर ठंडा पड़ा, और अक्टूबर में DMI +2°C के पार चला गया। भारतीय मॉनसून LPA के 110% पर ख़त्म हुआ। पूर्वी अफ़्रीका में असाधारण बारिश हुई और बड़े इलाक़े में बाढ़ आई। ऑस्ट्रेलिया ने आधुनिक इतिहास का सबसे बुरा सूखा और जंगल की आग का मौसम झेला।

2020-22 का दौर ऋणात्मक या तटस्थ IOD हालात का रहा, जिसने लगातार तीन साल चली ला नीना के साथ मिलकर अफ़्रीका के हॉर्न का सूखा गहराया। फिर भी 2022 में भारत का मॉनसून LPA के 106% पर ख़त्म हुआ, क्योंकि IOD के तटस्थ से ऋणात्मक रहने के बावजूद ला नीना भारी पड़ी।

2023 का धनात्मक IOD 2023-24 के अल नीनो के दौरान बना और भारतीय मॉनसून पर उसके सुखाने वाले असर को कुछ हद तक काट पाया, हालाँकि बारिश को सामान्य तक लौटाने लायक़ नहीं। 2024 में हालात ज़्यादातर तटस्थ रहे, बस साल के आख़िर में थोड़ी देर के लिए धनात्मक झुकाव दिखा।

साजी की 1999 की खोज

हिंद महासागर द्विध्रुव जलवायु विज्ञान में अपेक्षाकृत नई चीज़ है। पहले के काम में हिंद महासागर के सतह-तापमान विचलन देखे तो गए थे, लेकिन उनकी वजह मुख्य रूप से ENSO को माना जाता था। 1999 में Nature में छपे साजी, गोस्वामी, विनयचंद्रन और यामागाता के शोधपत्र ने यह बदल दिया। लेखकों ने एम्पिरिकल ऑर्थोगोनल फ़ंक्शन (EOF) विश्लेषण नाम की सांख्यिकीय तकनीक से उष्णकटिबंधीय हिंद महासागर के सतह-तापमान में एक ऐसा अलग पैटर्न पकड़ा जो ENSO के संकेत से स्वतंत्र था। उन्होंने इसका नाम हिंद महासागर द्विध्रुव रखा और वही डाइपोल मोड इंडेक्स तय किया जो आज भी चलन में है।

इस खोज के बड़े मायने थे। इसने साबित किया कि हिंद महासागर की अपनी जोड़ीदार जलवायु व्यवस्था है, वह सिर्फ़ प्रशांत महासागर की धुन पर नाचता नहीं। इसने भारतीय मॉनसून और पूर्वी अफ़्रीकी बारिश के उन उतार-चढ़ावों की वजह बताई, जिन्हें अकेले ENSO से नहीं समझाया जा सकता था। और इसने हिंद महासागर की गतिकी पर शोध का ऐसा सिलसिला शुरू किया जिसने आगे चलकर और भी पैटर्न पकड़े, जैसे इंडियन ओशन बेसिन मोड और उपोष्णकटिबंधीय हिंद महासागर द्विध्रुव। UPSC के लिए यह खोज तथ्य की तरह याद रखने लायक़ है: 1999, Nature, साजी और साथी, टोक्यो।

जलवायु बदलाव और IOD

जलवायु बदलाव हिंद महासागर द्विध्रुव को किस तरह बदल रहा है, इस पर शोध अब भी चल रहा है। अब तक के सबूत बताते हैं कि गर्म होती दुनिया में चरम धनात्मक IOD घटनाएँ ज़्यादा बार और ज़्यादा तेज़ हो रही हैं। इसकी एक वजह यह है कि पूर्वी हिंद महासागर पश्चिमी हिस्से के मुक़ाबले धीरे गर्म हो रहा है, जिससे वही तापमान का फ़र्क़ और तेज़ हो जाता है जो धनात्मक घटनाएँ चलाता है। IPCC की छठी आकलन रिपोर्ट (AR6) ने मध्यम भरोसे के साथ कहा है कि लगातार गर्मी बढ़ने पर चरम धनात्मक IOD घटनाओं की बारंबारता बढ़ने का अनुमान है।

भारत के लिए इसके दो पहलू हैं। ज़्यादा तेज़ धनात्मक IOD घटनाएँ अल नीनो से बिगड़ने वाले मॉनसूनों को और ज़्यादा बार सँभाल सकती हैं, जो खेती के लिए अच्छा है। लेकिन वही घटनाएँ ऑस्ट्रेलिया में तबाही वाले सूखे और आग के साथ, और पूर्वी अफ़्रीका में विनाशकारी बाढ़ के साथ भी आती हैं — और इन दोनों की मानवीय और आर्थिक क़ीमत बहुत बड़ी होती है।

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