वीजप्रपात : वादळी ढगांतून उत्सर्जित होणारी प्रकाशज्योत

वीज कशी तयार होते? वीज कोसळण्याच्या घटना मान्सूनपूर्वीच का घडतात व त्याचे परिणाम काय आहेत? हे जाणून घेण्याची उत्सुकता अनेकांना असेल.

- डॉ. दादा नाडे । अवकाश वैज्ञानिक, कोल्हापूर

‘अम्फान’ चक्रीवादळाने प. बंगाल व ओडिशा परिसरात थैमान घातले. या चक्रीवादळाचे थेट परिणाम पूर्वभागात दिसत असले, तरी अप्रत्यक्षरित्या पश्चिम भागात याचे परिणाम पाहायला मिळतील. समुद्रातील चक्रीवादळामुळे आकाशात मोठ्या प्रमाणात ढग तयार होतात व ते जास्तीत जास्त उंचीवर जातात. साधारणपणे समुद्रसपाटीपासून १० किलोमीटरपेक्षा जास्त उंचीपर्यंत तयार होणाऱ्या या ढगांना ‘कम्युलोनिम्बस ढग’ असे म्हणतात. ते वातावरणात वीज निर्मिती करण्यासाठी जबाबदार असतात.

वीज कशी तयार होते? वीज कोसळण्याच्या घटना मान्सूनपूर्वीच का घडतात व त्याचे परिणाम काय आहेत? हे जाणून घेण्याची उत्सुकता अनेकांना असेल. कारण, सध्या मेघगर्जनेसह विजांचा कडकडाट व वादळ अशा घटना अनुभवयास मिळत आहेत. गतवर्षी मान्सूनपूर्व वादळी पाऊस कमी झाला. ढगांचा किंबहुना विजांचा कडकडाटही कमी पाहायला मिळाला; परंतु बंगालच्या उपसागरांत तयार झालेल्या ‘अम्फान’मुळे ढगांच्या कडाडण्याच्या व वीज कोसळण्याच्या घटना यावर्षी जास्त होण्याची शक्यता नाकारता येत नाही. हवामानातील बदलाचे संशोधन हा तसा अवघड विषय असून भारतासारख्या कृषिप्रधान देशासाठी अत्यंत महत्त्वाचा आहे म्हणूनच पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय यांच्यामार्फत भारतीय हवामान विभागा(आय.एम.डी.)ची स्थापना केली आहे. वातावरणातील बदलांपासून पर्जन्यमानापर्यंतची इत्यंभूत माहिती पुरविण्याची जबाबदारी आय.एम.डी. संस्थेची आहे. सदर लेखातील माहिती याच विभागाच्या संकेतस्थळावरून घेतली आहे.
पृथ्वीच्या वातावरणातील उंच व काळे पावसाचे ढग म्हणजेच ‘कम्युलोनिम्बस ढग’ हेच वीजप्रपात निर्मितीचे मुख्य स्रोत असतात. असे ढग उष्ण व समशितोष्ण कटिबंधात जास्त, तर ध्रुवीय प्रदेशात कमी आढळतात. भारताच्या दक्षिणेत पावसाळ्यापूर्वी, तर उत्तरेत पावसाळ्यात वीज व वादळे खूप होतात. प्रामुख्याने तीन प्रकारे वीजनिर्मिती होते. १) विद्युत मेघाच्या आतल्या आत (इंट्रा-क्लाऊड), २) एका विद्युत मेघाचे दुसºया विद्युत मेघाशी (इंटर क्लाऊड) व ३) विद्युत मेघ व जमीन (क्लाऊड टू ग्राऊंड). तिसरा प्रकार तीव्र व नुकसानकारक आहे.

वीज म्हणजे काही किलोमीटर लांबीचा प्रचंड भाराचा विद्युतप्रवाह होय. विजेमध्ये सर्वोच्च विद्युतशक्ती व उच्चदाब असतो. हा सुमारे १० कोटी व्हॅट प्रतिमीटर प्रभावित असतो, तर तापमान सुमारे ३०,००० सेंटिग्रेडपर्यंत असते. हे तापमान सूर्याच्या पृष्ठभागाच्या तापमानापेक्षा सहापटीने जास्त असते. वीजप्रवाह उत्सर्जित होण्याची मर्यादा कधी कधी १००० पेक्षा जास्त किलो अ‍ॅम्पिअरपर्यंत पोहोचू शकते. साधारणत: ती ४० किलो अ‍ॅम्पिअर असते. यावरून वीज म्हणजे वादळी ढगांतून वादळासोबत उत्सर्जित होणारी मोठी प्रकाशमान विद्युत शक्ती आहे, अशी व्याख्या करता येईल.

इलेक्ट्रिक उपकरण विद्युत प्रवाहाच्या साहाय्याने कार्यान्वित असते व विद्युत प्रवाह धन व ऋण भारामुळे होतो. याप्रमाणेच वातावरणात विद्युत प्रवाह असतो व पृथ्वीला ऋणभारीत म्हणून गणले जाते, तर उंच आकाशात तयार झालेल्या ढगांत धनभार तयार होतात. वातावरणातील धनभारीत प्रवाह ऋणभारीत जमिनीकडे खेचतो, यालाच ‘वीज’ असे संबोधतो. कोणत्या वेळेला कोणत्या ढगातून हा प्रवाह जमिनीकडे कुठे येतो हे अनिश्चित. स्कॉटिश भौतिक वैज्ञानिक सी.टी.आर. विल्सन यांनी वातावरणातील विद्युत प्रवाहाचे विश्लेषण त्यांनी केलेल्या प्रयोगांच्या निरीक्षणातून केले होते व त्यांना याबद्दल १९२७ ला ‘नोबेल’ने सन्मानित केले होते. अलीकडे भारतातसुद्धा वीजप्रपात व परिणाम यावर संशोधन सुरू आहे. यात आयएमडीच्या त्यागी यांचा सिंहाचा वाटा आहे. पृथ्वी विज्ञान मंत्रालयाच्या अखत्यारीतील भारतीय उष्णदेशीय मौसम विज्ञान संस्था (आयआयटीएम) पुण्याचे वैज्ञानिक डॉ. एस. डी. पवार व व्ही. गोपालकृष्णन यांचे संशोधन वाखाणण्यासारखे आहे.

आयआयटीएमतर्फे भारतात अनेक ठिकाणी वीजप्रपात शोधक यंत्रं बसविली आहेत. दोनशे कि.मी. परिघातील वीज मोजण्याची क्षमता एका यंत्रात आहे. वीज होण्याआधी एक तास आधी धोक्याची सूचना मिळावी म्हणून ‘दामिनी’ हे मोबाईल अ‍ॅप्ल विकसित केले आहे. जगात वीजप्रपात मोजण्याची यंत्रे बसविली आहेत. जमिनीवरून वीजप्रपात मोजण्याच्या नेटवर्कसोबत आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकच्या माध्यमातून थॉर प्रयोग केला आहे. यावरून वीजप्रपात व त्यामागील विज्ञान संशोधन जगाची प्राथमिकता बनली आहे.
जगाचा विचार केल्यास प्रतिसेकंद ५० ते १०० वेळा वीज कोसळते. त्यामुळे दरवर्षी २०,०००पेक्षा जास्त लोक बाधित होतात, तर कित्येक मृत्युमुखी पडतात. भारतात वीज कोसण्यामुळे जास्तीत जास्त लोक मृत्यू पावतात. विशेषत: महाराष्ट्रात याचे प्रमाण ८६ टक्के आहे. केवळ महाराष्ट्राचा विचार केल्यास मराठवाडा व विदर्भात याचे प्रमाण जास्त आहे. एका अहवालानुसार, भारतामध्ये जास्त पावसामुळे २४ टक्के, उष्णतेमुळे २० टक्के, तर अतिथंडीमुळे १५ टक्के लोक मृत्युमुखी पडले आहेत. फक्त वीजप्रपातामुळे ४० टक्के लोकांना प्राण गमवावे लागले.