তাপপ্রবাহ এবং আরবান হিট আইল্যান্ড

এই প্রতিবেদনটি পড়ার পর আপনি UPSC Mains (2013)-এর এই প্রশ্নের উত্তর দিতে সক্ষম হবেন:

Bring out the causes for the formation of heat islands in the urban habitat of the world. ৫ নম্বর (GS-3, পরিবেশ)

ভূমিকা

তাপপ্রবাহ (Heat Wave) হলো বায়ুমণ্ডলে দীর্ঘসময় ধরে চলা চরম গরম আবহাওয়া। অন্যদিকে, আরবান হিট আইল্যান্ড (Urban Heat Island) তখন তৈরি হয় যখন শহরগুলো সেই তাপকে আটকে ফেলে, যার ফলে পার্শ্ববর্তী গ্রামীণ এলাকার তুলনায় শহরাঞ্চলে তাপমাত্রা অনেক বেশি বৃদ্ধি পায়।

তাপপ্রবাহ

গ্রীষ্মকালে যখন তাপমাত্রা স্বাভাবিক সর্বোচ্চ তাপমাত্রার চেয়ে অস্বাভাবিকভাবে বেড়ে যায়, তখন সেই সময়কালকে তাপপ্রবাহ বলা হয়।

আইএমডি (IMD) অনুযায়ী তাপপ্রবাহের মানদণ্ড

ভারতীয় আবহাওয়া বিভাগ (IMD) তাপপ্রবাহকে দুটি প্রধান বিষয়ের ওপর ভিত্তি করে ভাগ করে: স্বাভাবিক তাপমাত্রার বিচ্যুতি এবং প্রকৃত সর্বোচ্চ তাপমাত্রা।

১. স্বাভাবিক তাপমাত্রার বিচ্যুতির ওপর ভিত্তি করে:

• তাপপ্রবাহ: যখন তাপমাত্রা স্বাভাবিকের চেয়ে ৪.৫° সেলসিয়াস থেকে ৬.৪° সেলসিয়াস বেশি হয়।
• তীব্র তাপপ্রবাহ: যখন তাপমাত্রা স্বাভাবিকের চেয়ে ৬.৪° সেলসিয়াসের বেশি হয়।

২. প্রকৃত সর্বোচ্চ তাপমাত্রার ওপর ভিত্তি করে:

• তাপপ্রবাহ: যখন প্রকৃত সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ৪৫° সেলসিয়াস বা তার বেশি হয়।
• তীব্র তাপপ্রবাহ: যখন প্রকৃত সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ৪৭° সেলসিয়াস বা তার বেশি হয়।

৩. ঘোষণার প্রাথমিক সীমা একটি তাপপ্রবাহ আনুষ্ঠানিকভাবে ঘোষণা করার জন্য তাপমাত্রা অন্তত এই পর্যায়ে পৌঁছাতে হবে:

• সমতল অঞ্চল: ৪০° সেলসিয়াস
• পার্বত্য অঞ্চল: ৩০° সেলসিয়াস
• উপকূলীয় অঞ্চল: ৩৭° সেলসিয়াস

দ্রষ্টব্য: যদি কোনো আবহাওয়া উপবিভাগের অন্তত দুটি স্টেশনে টানা দুই দিন এই তাপমাত্রা বজায় থাকে, তবেই তাপপ্রবাহ ঘোষণা করা হয়।

তাপপ্রবাহের মূল কারণসমূহ

• অ্যান্টি-সাইক্লোনিক সিস্টেম (উচ্চ-চাপ বলয়): এটি তাপপ্রবাহের প্রধান কারণ। উচ্চ-চাপ বলয়ের কারণে বায়ুমণ্ডলের ওপরের স্তরের বাতাস নিচের দিকে নেমে আসে এবং সংকুচিত হয়ে গরম হয়ে যায় (অ্যাডিয়াব্যাটিক হিটিং)। এই ভারী বাতাস মাটির কাছের গরম বাতাসকে ওপরে উঠতে বাধা দেয়, যা অনেকটা হাঁড়ির ঢাকনার মতো তাপকে আটকে রাখে।
• জেট স্ট্রিম পরিবর্তন (হিট ডোম): বায়ুমণ্ডলের ওপরের স্তরের দ্রুতগামী বাতাস বা জেট স্ট্রিম যখন স্থির হয়ে যায়, তখন এটি কোনো নির্দিষ্ট অঞ্চলের ওপর উচ্চ-চাপ বলয়কে দীর্ঘসময় আটকে রাখতে পারে। একেই ‘ব্লকিং প্যাটার্ন‘ বা ‘হিট ডোম‘ বলা হয়।
• উষ্ণ বায়ু প্রবাহ (Warm Air Advection): গরম ও শুষ্ক বায়ুর অনুভূমিক চলাচল। ভারতে এর অন্যতম উদাহরণ হলো ‘লু‘ (Loo)—যা উত্তর-পশ্চিমের মরুভূমি অঞ্চল থেকে প্রবাহিত হয়ে সমতল ভূমির তাপমাত্রা বাড়িয়ে দেয়।
• মাটির আর্দ্রতা কমে যাওয়া: সাধারণত সূর্যের তাপ মাটি ও গাছপালার জল বাষ্পীভূত করতে ব্যবহৃত হয়, যা বাতাসকে শীতল রাখে। কিন্তু খরা বা শুষ্ক সময়ে সূর্যের শক্তি সরাসরি মাটি ও বাতাসকে উত্তপ্ত করে, ফলে গরম আরও বেড়ে যায়।
• জলবায়ু পরিবর্তন: বিশ্ব উষ্ণায়নের ফলে পৃথিবীর গড় তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাচ্ছে, যার ফলে তাপপ্রবাহ এখন আগের চেয়ে অনেক বেশি ঘনঘন, দীর্ঘস্থায়ী এবং তীব্র হচ্ছে।
• সামুদ্রিক প্রভাব (এল নিনো): প্রশান্ত মহাসাগরের জল গরম হওয়ার ফলে বিশ্বব্যাপী বায়ুপ্রবাহের পরিবর্তন ঘটে, যা দক্ষিণ এশিয়ায় কম বৃষ্টিপাত এবং অতিরিক্ত গরমের সৃষ্টি করে।

আরবান হিট আইল্যান্ড (UHI) প্রভাব

আরবান হিট আইল্যান্ড (UHI) বা শহুরে তাপীয় দ্বীপ হলো এমন একটি অবস্থা যেখানে শহরাঞ্চলের তাপমাত্রা তার চারপাশের গ্রামীণ বা আধা-শহুরে এলাকার তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি থাকে।

শহুরে তাপীয় দ্বীপ (UHI) তৈরির কারণসমূহ

• নিম্ন অ্যালবেডো (তাপ শোষণ): শহরের পিচ ঢালা রাস্তা এবং কংক্রিটের দালানগুলো গাঢ় রঙের হয়, যা প্রাকৃতিকভাবে প্রতিফলিত হওয়ার বদলে সূর্যের তাপকে অনেক বেশি শোষণ করে।
• তাপীয় সঞ্চয় (Thermal Storage): ইট ও কংক্রিটের মতো ঘন উপাদানের তাপ ধরে রাখার ক্ষমতা বেশি। এগুলো দিনের বেলা তাপ সঞ্চয় করে এবং রাতে তা ধীরে ধীরে ছাড়ে, ফলে রাতেও শহর শীতল হতে পারে না।
• বাষ্পীভবনের অভাব: শহরে গাছপালা এবং জলাশয়ের পরিবর্তে কংক্রিটের আচ্ছাদন থাকে। ফলে গাছপালা এবং মাটির আর্দ্রতা থেকে যে স্বাভাবিক শীতলীকরণ (Evapotranspiration) হওয়ার কথা, তা ঘটে না।
• শহুরে জ্যামিতি (আরবান ক্যানিয়ন): উঁচু ভবনগুলো দীর্ঘ তরঙ্গ বিকিরণকে (Heat radiation) নিজেদের মধ্যে আটকে ফেলে এবং বাতাসের চলাচল কমিয়ে দেয়, ফলে তাপ সহজে বের হতে পারে না।
• মনুষ্যসৃষ্ট তাপ: এসি (Air Conditioners), যানবাহনের ধোঁয়া এবং শিল্পকারখানা থেকে নির্গত বর্জ্য তাপ সরাসরি শহরের তাপমাত্রা বাড়িয়ে দেয়।

প্রধান পার্থক্য: তাপপ্রবাহ (Heat Wave) বনাম আরবান হিট আইল্যান্ড (UHI)

বৈশিষ্ট্য	তাপপ্রবাহ (Heat Wave)	আরবান হিট আইল্যান্ড (UHI)
প্রকৃতি	এটি একটি আঞ্চলিক আবহাওয়াগত ঘটনা যেখানে তাপমাত্রা সাময়িকভাবে খুব বেড়ে যায়।	এটি একটি কাঠামোগত ঘটনা যেখানে একটি শহর তার চারপাশের তুলনায় ক্রমাগত বেশি গরম থাকে।
ব্যাপ্তি	বিশাল এলাকা (Macro-scale): বড় অঞ্চল, রাজ্য বা একাধিক দেশ জুড়ে হতে পারে।	ক্ষুদ্র এলাকা (Micro-scale): নির্দিষ্ট শহুরে ঘনবসতিপূর্ণ এলাকার মধ্যে সীমাবদ্ধ।
মূল কারণ	বায়ুমণ্ডলীয় কারণ: উচ্চ-চাপ বলয়, জেট স্ট্রিমের পরিবর্তন এবং উষ্ণ বায়ু প্রবাহ।	ভূমি ব্যবহারের কারণ: কংক্রিটের ব্যবহার, নিম্ন অ্যালবেডো (তাপ প্রতিফলন ক্ষমতা কম) এবং গাছপালার অভাব।
স্থায়িত্ব	সাময়িক: কয়েক দিন থেকে কয়েক সপ্তাহ পর্যন্ত স্থায়ী হয়।	স্থায়ী: সারা বছরই বিদ্যমান থাকে, তবে ঋতুভেদে তীব্রতা কম-বেশি হয়।
দৈনিক চক্র	বিকেলের দিকে যখন সূর্যের বিকিরণ সবচেয়ে বেশি থাকে, তখন তাপমাত্রা সর্বোচ্চ হয়।	রাতে সবচেয়ে বেশি তীব্র হয়, কারণ দালানগুলো দিনের বেলা ধরে রাখা তাপ রাতে ছাড়ে।

তাপপ্রবাহ এবং আরবান হিট আইল্যান্ডের প্রভাব

১. জনস্বাস্থ্য ও সামাজিক প্রভাব

• তাপজনিত অসুস্থতা: হিট স্ট্রোক, ডিহাইড্রেশন (জলশূন্যতা) এবং চরম ক্লান্তির ঝুঁকি বেড়ে যায়। দীর্ঘক্ষণ গরমে থাকা মারাত্মক হতে পারে, বিশেষ করে শিশু, বৃদ্ধ এবং যারা বাইরে কাজ করেন তাদের জন্য।
• অন্যান্য স্বাস্থ্য ঝুঁকি: অতিরিক্ত গরমে হৃদরোগ এবং শ্বাসকষ্টের মতো সমস্যাগুলো আরও বেড়ে যায়। UHI-এর কারণে রাতে শহর শীতল হতে পারে না, ফলে মানুষের শরীর দিনের তাপ থেকে সেরে ওঠার সুযোগ পায় না।
• শ্রম উৎপাদনশীলতা: বিশেষ করে নির্মাণ এবং কৃষি খাতে কাজের সময়ের ব্যাপক ক্ষতি হয়। অতিরিক্ত গরমে মানুষের চিন্তা করার ক্ষমতা এবং শারীরিক শক্তি কমে যায়।
• সামাজিক অসমতা: বস্তি বা ঘিঞ্জি এলাকায় বসবাসকারী মানুষ, যাদের ঘরে পর্যাপ্ত বাতাস বা শীতল করার ব্যবস্থা নেই, তারা সবচেয়ে বেশি ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

২. পরিবেশ ও বাতাসের গুণমানের ওপর প্রভাব

• ওজোন স্তরের ক্ষতি: উচ্চ তাপমাত্রা এবং সূর্যালোকের প্রভাবে নাইট্রোজেন অক্সাইড এবং অন্যান্য জৈব যৌগ বিক্রিয়া করে মাটির কাছাকাছি ক্ষতিকারক ওজোন (smog) তৈরি করে।
• জল সংকট: জলাশয়ের জল দ্রুত বাষ্পীভূত হয় এবং ভূগর্ভস্থ জলের চাহিদা বেড়ে যাওয়ায় স্থানীয়ভাবে জল সংকট দেখা দেয়।
• জীববৈচিত্র্যের ক্ষতি: অতিরিক্ত গরমে শহরের গাছপালা এবং পশুপাখিরা ক্ষতিগ্রস্ত হয়; অনেক সময় পানিশূন্যতার কারণে শহরের পাখি ও ছোট প্রাণীদের মৃত্যু ঘটে।

৩. অর্থনৈতিক ও পরিকাঠামোর ওপর প্রভাব

• বিদ্যুৎ সংকট: এসি ব্যবহারের ফলে বিদ্যুতের চাহিদা হঠাৎ বেড়ে যায়, যা ইলেকট্রিক গ্রিডের ওপর চাপ সৃষ্টি করে এবং অনেক সময় ট্রান্সফরমার পুড়ে বিদ্যুৎ বিভ্রাট ঘটে।
• পরিকাঠামোর ক্ষতি: অতিরিক্ত গরমে রেললাইন বেঁকে যেতে পারে এবং রাস্তার পিচ গলে নরম হয়ে যায়, যা রক্ষণাবেক্ষণ খরচ বাড়িয়ে দেয়।
• কৃষিজ ক্ষতি: যদিও UHI একটি স্থানীয় সমস্যা, তবে আঞ্চলিক তাপপ্রবাহ গম বা অন্যান্য খাদ্যশস্যের ব্যাপক ক্ষতি করে, যা বাজারে খাদ্যের দাম বাড়িয়ে দেয়।

সরকারি উদ্যোগসমূহ

১. জাতীয় পর্যায়ের পরিকাঠামো

• হিট অ্যাকশন প্ল্যান (HAPs): NDMA (জাতীয় দুর্যোগ ব্যবস্থাপনা কর্তৃপক্ষ) ২৩টিরও বেশি রাজ্য এবং ১০০টির বেশি শহরের সাথে মিলে স্থানীয়ভাবে গরম মোকাবিলার কৌশল তৈরি করেছে। এর মধ্যে রয়েছে আগাম সতর্কতা এবং পাবলিক ‘কুলিং সেন্টার’ তৈরি করা।
• ইন্ডিয়া কুলিং অ্যাকশন প্ল্যান (ICAP): ২০৩৮ সালের মধ্যে শীতলীকরণের চাহিদা ২০-২৫% কমিয়ে আনার একটি ২০ বছরের লক্ষ্যমাত্রা।
• জলবায়ু পরিবর্তনের জাতীয় কর্মপরিকল্পনা (NAPCC): এর আওতায় টেকসই নগর পরিকল্পনা এবং ভবন নির্মাণে শক্তির সাশ্রয় করার ওপর জোর দেওয়া হয়েছে।

২. শহুরে ও কাঠামোগত উদ্যোগ

• কুল রুফ (Cool Roof) নীতি: তেলেঙ্গানা প্রথম রাজ্য হিসেবে এটি চালু করেছে। এর লক্ষ্য হলো বাড়ির ছাদে প্রতিফলক রং ব্যবহার করা যাতে ঘরের তাপমাত্রা ২-৪° সেলসিয়াস কমানো যায়। তামিলনাড়ুও নতুন ভবনের জন্য এই নিয়ম বাধ্যতামূলক করেছে।
• প্রকৃতি-ভিত্তিক সমাধান (NbS): মুম্বাই ও চেন্নাইয়ের মতো শহরগুলোতে মিয়াবাকি (Miyawaki) পদ্ধতিতে ঘন বন তৈরি করা হচ্ছে। এছাড়াও ‘অমৃত সরোবর’ প্রকল্পের মাধ্যমে শহরের জলাশয়গুলো সংস্কার করা হচ্ছে।
• PMAY (প্রধানমন্ত্রী আবাস যোজনা): নতুন সাশ্রয়ী ঘর তৈরিতে আধুনিক তাপ-সহনশীল সামগ্রী ব্যবহার করা হচ্ছে।

৩. নজরদারি ও আগাম সতর্কতা ব্যবস্থা

• IMD-র সতর্কতা: আবহাওয়া দপ্তর এখন হলুদ (Yellow), কমলা (Orange) এবং লাল (Red) রঙের মাধ্যমে তাপপ্রবাহের আগাম সতর্কতা জারি করে।
• SACHET পোর্টাল: NDMA-র একটি পোর্টাল যা সরাসরি মানুষের স্মার্টফোনে রিয়েল-টাইম সতর্কতা পাঠায়।
• SATARK অ্যাপ: ওড়িশার মতো রাজ্যে ব্লক-স্তরে সতর্কতা দেওয়ার জন্য এটি ব্যবহৃত হয়।

প্রশমন কৌশল

১. দীর্ঘমেয়াদী কাঠামোগত ও প্রযুক্তিগত কৌশল

• কুল রুফ এবং রাস্তা: ছাদে সাদা বা প্রতিফলক রং ব্যবহার করা এবং রাস্তায় এমন উপাদান ব্যবহার করা যা তাপ শোষণ করবে না।
• সবুজ পরিকাঠামো: শহর জুড়ে প্রচুর গাছ লাগানো এবং বাড়ির ছাদে বা দেয়ালে বাগান (Vertical Gardens) তৈরি করা।
• নীল পরিকাঠামো: শহরের পুকুর, খাল ও জলাভূমিগুলো পুনরুদ্ধার করা। এগুলো তাপ শোষক হিসেবে কাজ করে এবং পরিবেশ শীতল রাখে।
• প্যাসিভ কুলিং আর্কিটেকচার: এমনভাবে ভবন তৈরি করা যেখানে প্রাকৃতিকভাবে বাতাস চলাচল করতে পারে এবং এসির প্রয়োজন কম হয়।

২. মধ্যমেয়াদী পরিকল্পনা ও নীতি

• ভেন্টিলেশন করিডোর: উঁচু ভবনগুলোর মাঝে এমন ফাঁকা জায়গা রাখা যাতে বাতাস চলাচলের মাধ্যমে জমে থাকা তাপ বের হয়ে যেতে পারে।
• শ্রম নিয়ন্ত্রণ: গরমের সময় (সকাল ১১টা থেকে বিকেল ৪টা) বাইরে কাজ করা শ্রমিকদের জন্য বাধ্যতামূলক বিরতি এবং কাজের সময় পরিবর্তন করা।

৩. স্বল্পমেয়াদী ও জরুরি ব্যবস্থা

• পাবলিক কুলিং সেন্টার: সাধারণ মানুষের জন্য শীতাতপ নিয়ন্ত্রিত বা শীতল জনসমাগমস্থল তৈরি করা।
• স্বাস্থ্য প্রস্তুতি: সরকারি হাসপাতালগুলোতে ‘হিট স্ট্রোক রুম’, আইস প্যাক এবং প্রয়োজনীয় চিকিৎসার ব্যবস্থা রাখা।

উপসংহার

তাপপ্রবাহ এবং আরবান হিট আইল্যান্ড বর্তমান সময়ের বড় চ্যালেঞ্জ। এগুলো মোকাবিলা করতে হলে কেবল জরুরি ব্যবস্থার ওপর নির্ভর না করে টেকসই নগর পরিকল্পনা, সবুজায়ন এবং জলাশয় সংরক্ষণের ওপর সবচেয়ে বেশি গুরুত্ব দিতে হবে। এটিই জনসাধারণের নিরাপত্তা নিশ্চিত করার একমাত্র পথ।