देशाच्या विकासाला हातभार लावणारा हवामान शास्त्रज्ञ तुमच्या घरात आहे आणि तुम्हाला त्याची कल्पना देखील नाही. माठ आहे खरा हवामान शास्त्रज्ञ! असे जर तुम्हाला मी सांगितले तर तुम्ही चक्क जागेवरून उडाल! पण ही खरी गोष्ट असून यामागे पारंपरिक विज्ञान देखील आहे. तुमच्या घरातील हवामान शास्त्रज्ञ आहे माठ!
माठ म्हणजे मातीचे भांडे होय. या मातीच्या भांड्याच्या भिंतींमध्ये सूक्ष्म छिद्रांची संख्या जास्त असते आणि काही पाण्याचे रेणू नियमितपणे या छिद्रांमधून बाहेर पडतात. केशिका क्रिया किंवा कॅपिलरी ॲक्शन (Capillary action) यामुळे अत्यंत सुक्ष्म नलिकेत अगदी गुरुत्वाकर्षणासारख्या कोणत्याही बाह्य शक्तींच्या सहाय्याशिवाय किंवा अगदी विरोधात असलेल्या अरुंद जागेत देखील पाणी ओढले जाते. हीच क्रिया भागातील सुक्ष्म रंध्रांमध्ये देखील घडत असते. बाहेर पडलेल्या या पाण्याचे सातत्याने बाष्पीभवन होत असते. यासाठी बाष्पीभवनासाठी माठातील उर्वरित पाण्यातून आवश्यक असलेली सुप्त उष्णता शोषून घेते. परिणामी, माठाच्या आतील उर्वरित पाणी उष्णता गमावते आणि थंड होते. ही प्रक्रिया अखंडपणे सुरू राहते.
'लॅटन्ट हिट'ची जादू! कुठला ही पदार्थ हा घनरूप, द्रवरूप आणि वायूरूप या तीन मुख्य अवस्थांमध्ये आढळतो. जेव्हा एका अवस्थेतून पदार्थ दुसऱ्या अवस्थेत रूपांतरित होतो तेव्हा हा बदल घडून येण्यासाठी एकत्र पदार्थ उष्णता शोषून घेतो किंवा उष्णता बाहेर टाकतो. युनिट व्हॉल्यूमद्वारे ही उष्णता एकत्र शोषून घेतली जाते किंवा बाहेर सोडली जाते तेव्हा अशा उष्णतेच्या एककाला लॅटन्ट हिट असे म्हणतात. थोडक्यात लॅटन्ट हिट (Latent heat) म्हणजे अशी अव्यक्त अथवा सुप्त उष्णता असते की ज्या उष्णतेमुळे एखाद्या पदार्थाची अवस्था बदलते. आणि यामुळे पदार्थ घन किंवा द्रव अवस्था जाते किंवा सोडली जाते. याशिवाय पदार्थाची अवस्था बदलली तरी सुप्त (Latent heat) उष्णतेइतकीच उष्णतेची देवाणघेवाण करावी लागते.
पाण्याचे द्रवरूपातून वायूरूपात जाण्यासाठी म्हणजे पाण्याच्या बाष्पीभवनासाठी २२५० किलोज्युल प्रति किलोग्राम (kJ/kg) इतकी उष्णता पाणी शोषून घेते. तसेच एक किलोग्रॅम बर्फ (पाणी घन) हे द्रवरूपात बदलण्यासाठी ३३४ किलोज्युल (kJ/kg) ऊर्जा किंवा उष्णता आवश्यक असते. म्हणजेच जेव्हा बर्फाचे पाण्यात रूपांतर होते या बदलासाठी लागणाऱ्या उष्णतेच्या ६.७४ पट उष्णता ही पाण्याचे वाफेत रुपांतर होण्यासाठी खर्च करावी लागते हे भौतिक विज्ञान होय. माठात पाणी थंड होण्यासाठी देखील हेच जादूई तत्व काम करीत असते. गंमत म्हणजे गरम पाण्याच्या चटक्यापेक्षा पाण्याच्या वाफेने बसलेला चटका जास्त जाणवतो यामागे देखील हेच तत्त्व काम करते.
देशाला गरज माठांची!मान्सूनचा पाऊस आल्याची सूचना आदिवासींना दूरदूरच्या व वेगवेगळ्या पाड्यावर स्थळकाळानुसार देणारा हवामान शास्त्रज्ञ म्हणजे 'माठ' ! महासंगणक नसतांना मान्सूनचा पाऊस ओळखण्याची भारतीय 'अडाणी' समजल्या जाणाऱ्या पूर्वजांनी शोधलेली पारंपरिक, सोपी युक्ती ही भौतिकशास्त्राच्या नियमावर आधारीत आहे.
माठ हे हवामान शास्त्रज्ञ आहेत. कारण विशिष्ट पद्धतीने व विशिष्ट मातीच्या मिश्रणाने बनविलेल्या माठात नेहमी थंड राहणारे पाणी अचानक मान्सून येण्याआधी थंड होणे बंद होते. असे यामुळे घडते कारण भागातून झिरपणाऱ्या पाण्याचे बाष्पीभवन होण्यासाठी आवश्यक २२५० किलोज्युल प्रति किलोग्राम (kJ/kg) इतकी उष्णताच मिळत नाही. असे का घडते तर यामागे मुख्यतः वातावरणातील वाढलेली आर्द्रता आणि घटलेले तापमान हे दोन घटक कारणीभूत आहेत. इतकेच नव्हे तर मान्सूनचा पाऊस येण्याआधी माठातले हे पाणी कोमट लागते यामागे सायन्स आहे. वातावरणात अशा घडामोडी होतात की आर्द्रता व तापमानाबाबत विशिष्ट समतोल (इक्विलब्रीयम) साधला गेला की ही प्रक्रिया घडते.
भारतात हजारो वर्षांपासून आदिवासी पाड्यांवर वापरले जाणारे हे माठांचे भौतिकशास्त्र आहे. कोण किती पाण्यात आहे हे शेतकऱ्यांना कळते आणि मान्सूनच्या पावसाची खातरजमा करण्यासाठी माठांत पाणी देखील हवे!
ढगफुटी व नैसर्गिक आपत्तीच्या पार्श्वभूमीवर जुलै २०२३ मध्ये आपत्ती निवारणासाठी केंद्र सरकारकडून मार्गदर्शक तत्त्वे शिथिल करीत राज्यांना ७ हजार ५३२ कोटी रुपये निधी जारी केला आहे. यात महाराष्ट्राला एक हजार ४२० कोटी ८० लाख रुपये देण्यात आले आहेत. २०२१-२२ च्या अर्थसंकल्पात विज्ञानाशी संबंधित मंत्रालयांनी सुमारे १,५०,००,००,००,००० (पंधरा हजार कोटी) रुपयांची तरतूद केली आहे. हवामान माहिती देण्यासाठीच्या अधिकृत यंत्रणा ज्यांच्या अखत्यारीत काम करततात अशा पृथ्वी विज्ञान मंत्रालयाला (एमओईएस) स्वतंत्रपणे १ हजार ८९७.१३ कोटी रुपये देण्यात आले. जून २०१९ पर्यंत चांद्रयान २ या इस्त्रोच्या मोहीमेसाठी भारत सरकारने सुमारे ९७८ कोटी रुपये इतकी तरतूद केली होती तर त्या पेक्षा जास्त १२०० कोटी खर्च मान्सून मिशनवर शेतकरी हितासाठी केला जातो. २०११ सालच्या अधिकृत माहितीनुसार भारताच्या अधिकृत हवामान यंत्रणेचे दरवर्षीचे बजट किमान ३.५२ अब्ज रुपयांपेक्षा जास्त होते.
भारतात ६ लाख ३८ हजार ३६५ गावे आहेत. क्रांतिकारी निर्णय घेत या सर्व गावात ‘माठ इन्स्टॉलेशन आणि ऑपरेशन' गरजेचे आहे. प्रत्येकी एक हजार रुपये जास्तीत जास्त खर्च गृहीत धरला तरी हा 'हजारी माठ' संपूर्ण देशासाठी किफायतशीर ठरेल. भारतात एकूणच माठांचा खर्च असेल फक्त आणि फक्त रुपये ६३ कोटी ८३ लाख, ६५ हजार! ३.५२ अब्ज रुपयांच्या तुलनेत नगण्य आणि एकट्या ‘मान्सून मिशन'वर खर्च होणाऱ्या १२०० कोटीच्या तुलनेत हि रक्कम अवघी ०.०५४ टक्के इतकी अत्यल्प आहे. म्हणूनच आपल्या भविष्यातील अर्थव्यवस्था वाढीसाठी माठ उपयुक्त असू शकतील.
एसी कॅबिनमध्ये बसून 'पापक्षालना'साठी हवेत गप्पा मारणाऱ्या विद्वान मंडळींना 'माठ' ही कदाचित अंधश्रद्धा देखील वाटू शकते मात्र हे तथ्य सुर्यप्रकाशाइतके प्रखर वैज्ञानिक सत्य आहे. तेव्हा शेतकऱ्यांना पंचक्रोशीतला मान्सूनच्या पावसाची निश्चित अचूक माहिती देत असतानाही 'पांढरा हत्ती' म्हणून हिनवल्याचे शल्य किंवा शेतकऱ्यांना फसवत देशाची अर्थव्यवस्था उध्वस्त करण्याचे महापातक बोचणाऱ्यांनी माठांचा अभ्यास करायला हरकत नसावी. 'अंदाज-ए-हवा' धोरणात्मक बदलांसह घडेल हा विश्वास आपण बाळगायला हरकत नाही. मान्सूनच्या 'जीवनधारां'चा 'अंदाज नव्हे तर खरीखुरी माहिती' देतोय - आपल्याच घरात, गावातील हक्काचा हवामान शास्त्रज्ञ असलेला माठ' ! त्यातून अनेक खर्च वाचून अर्थव्यवस्थाही बळकट होईल, नाही का?
प्रा. किरणकुमार जोहरे (आंतरराष्ट्रीय ढगफुटी तज्ज्ञ आणि हवामान शास्त्रज्ञ)संपर्क :9168981939, ई-मेल : kirankumarjohare2022@gmail.com