'नगरीय उष्मा द्वीप' की परिघटना के कारणों का वर्णन कीजिए । भारत में इस परिघटना से निपटने के लिए प्रभावी उपाय क्या हैं ?

नगरीय ऊष्मा द्वीप (UHI) की परिघटना के कारण

नगरीय ऊष्मा द्वीप प्रभाव कई जटिल कारकों का परिणाम है जो शहरी वातावरण में गर्मी को अवशोषित और बनाए रखने की क्षमता को बढ़ाते हैं। इन कारणों को विभिन्न श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

• ऊष्मा-अवशोषित सामग्री का उपयोग:
  • डामर और कंक्रीट: शहरी क्षेत्रों में सड़कें, फुटपाथ और इमारतों के निर्माण में डामर, कंक्रीट, ईंटें और स्टील जैसी सामग्री का व्यापक उपयोग होता है। ये गहरे रंग की सामग्री सूर्य के प्रकाश को अधिक अवशोषित करती हैं और दिन के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी संग्रहित करती हैं, जिसे रात में धीरे-धीरे छोड़ती हैं, जिससे रात का तापमान भी उच्च बना रहता है। इनका एल्बिडो (परावर्तन क्षमता) कम होता है।
  • गहरे रंग की सतहें: इमारतों की छतें और बाहरी सतहें अक्सर गहरे रंगों की होती हैं, जो सौर विकिरण को अधिक अवशोषित करती हैं और परावर्तन को कम करती हैं।
• वनस्पति का अभाव और हरित आवरण में कमी:
  • पेड़ों की कमी: शहरों में पेड़-पौधों और हरियाली की कमी से प्राकृतिक शीतलन प्रक्रिया (वाष्पोत्सर्जन) बाधित होती है। पेड़ छाया प्रदान करते हैं और वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से हवा को ठंडा करते हैं। हरियाली के अभाव में, शहरी क्षेत्र ऊष्मा जाल बन जाते हैं।
  • कम वृक्षावरण: भारतीय शहरों में कई जगहों पर वृक्ष-मानव अनुपात बहुत कम है, जिससे उच्च तापमान के संपर्क में आने का जोखिम बढ़ जाता है।
• मानवीय गतिविधियों द्वारा उत्पन्न ऊष्मा (मानवजनित ऊष्मा):
  • औद्योगिक और परिवहन प्रणालियाँ: उद्योगों, वाहनों (जीवाश्म ईंधन के जलने से) और एयर कंडीशनिंग (AC) इकाइयों से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा सीधे वायुमंडल में छोड़ी जाती है, जिससे शहरी तापमान बढ़ता है। एयर कंडीशनर गर्म हवा छोड़ते हैं, जिससे कैस्केडिंग प्रभाव होता है।
  • उच्च ऊर्जा मांग: महानगरीय शहरों में परिवहन, औद्योगिक प्रक्रियाओं और एयर कंडीशनिंग के लिए उच्च ऊर्जा की मांग होती है, जो वायु में गर्मी छोड़ती है।
• शहरी आकृति विज्ञान (Urban Morphology) और निर्माण शैली:
  • सघन इमारतें और संकरी गलियाँ: जब इमारतें एक-दूसरे से सटी होती हैं और ऊंची होती हैं, तो यह वायु प्रवाह को सीमित कर देता है और संरचनाओं के बीच ऊष्मा रोधी स्थान का निर्माण करता है। संकरी गलियाँ और ऊँची इमारतें 'अर्बन कैनियन इफेक्ट' का कारण बनती हैं, जिससे गर्मी सीमित स्थानों में फंस जाती है और हवा का संचार कम होने से प्राकृतिक शीतलन प्रभाव कम हो जाता है।
  • ऊँचाई वाली इमारतें: गगनचुंबी इमारतें वायु के प्रवाह को अवरोधित करती हैं, जिससे गर्मी का संचलन बाधित होता है और तापमान बढ़ता है।
• वायु प्रदूषण और कालिख:
  • ब्लैक कार्बन और अन्य कणिकीय पदार्थ (particulate matter) सौर विकिरण को अवशोषित करते हैं, जिससे परिवेश का तापमान बढ़ जाता है और UHI प्रभाव असंतुलित हो जाता है। नगरीय ऊष्मा द्वीपों में वायु गुणवत्ता खराब होती है क्योंकि ज्यादा प्रदूषक उत्पन्न होते हैं।

भारत में इस परिघटना से निपटने के लिए प्रभावी उपाय

भारत में नगरीय ऊष्मा द्वीप की समस्या से निपटने के लिए बहुआयामी और समन्वित दृष्टिकोण की आवश्यकता है, जिसमें शहरी नियोजन, तकनीकी नवाचार, नीतिगत हस्तक्षेप और जन-जागरूकता शामिल हो:

1. हरित बुनियादी ढांचे को बढ़ावा देना (Green Infrastructure)

• वृक्षारोपण अभियान और शहरी वन: शहरी क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर पेड़ लगाकर हरित आवरण बढ़ाना। 'शहरी वन' और 'लघु वन' विकसित करना। भारतीय विज्ञान संस्थान (2014) की रिपोर्ट के अनुसार, आदर्श वृक्ष-मानव अनुपात प्रत्येक व्यक्ति के लिए सात पेड़ होना चाहिए।
• ग्रीन रूफ और वर्टिकल गार्डन: इमारतों की छतों पर वनस्पति (ग्रीन रूफ) लगाना और दीवारों पर ऊर्ध्वाधर उद्यान (वर्टिकल गार्डन) बनाना। ये तापमान को कम करने, वायु गुणवत्ता में सुधार और वर्षा जल के अवशोषण में मदद करते हैं।
• पार्कों और खुले स्थानों का विकास: अधिक पार्कों, उद्यानों और खुले हरे-भरे स्थानों का निर्माण व संरक्षण करना, जो प्राकृतिक शीतलन प्रदान करते हैं।

2. निर्माण सामग्री और डिजाइन में सुधार

• कूल रूफ्स (Cool Roofs): परावर्तक या हल्के रंग की छत सामग्री का उपयोग करना जो सूर्य के प्रकाश को अधिक परावर्तित करती है और गर्मी के अवशोषण को कम करती है। अहमदाबाद का 'कूल रूफ्स कार्यक्रम' इसका एक सफल उदाहरण है।
• परावर्तक निर्माण सामग्री: इमारतों की बाहरी दीवारों के लिए ऐसी सामग्री का उपयोग करना जो सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करे और गर्मी के अवशोषण को कम करे।
• स्मार्ट बिल्डिंग डिज़ाइन: इमारतों को इस तरह से डिज़ाइन करना जिससे प्राकृतिक वेंटिलेशन और छाया को बढ़ावा मिले, और ऊर्जा कुशल सामग्री का उपयोग हो।
• ठंडे फुटपाथ (Cool Pavements): सड़कों और फुटपाथों के लिए ऐसी फ़र्श सामग्री का उपयोग करना जो अधिक सौर ऊर्जा को परावर्तित करती है और पानी के वाष्पीकरण को बढ़ाती है। जापान और चीन जैसे देश ठंडे फुटपाथों पर विचार कर रहे हैं, और पुणे तथा दिल्ली में ऐसे नवाचारों का अध्ययन किया जा रहा है।

3. ऊर्जा दक्षता और अपशिष्ट ऊष्मा प्रबंधन

• ऊर्जा कुशल उपकरण: एयर कंडीशनर और अन्य उपकरणों के उपयोग को कम करने और ऊर्जा कुशल विकल्पों को बढ़ावा देने के लिए जागरूकता बढ़ाना।
• पुनर्निर्मित ऊर्जा का उपयोग: औद्योगिक प्रक्रियाओं और शहरी उपयोग के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को अपनाना, जिससे जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम हो और अपशिष्ट ऊष्मा उत्सर्जन में कमी आए।
• स्वच्छ परिवहन: सार्वजनिक परिवहन, इलेक्ट्रिक वाहनों और साइकिलिंग को बढ़ावा देना ताकि जीवाश्म ईंधन से चलने वाले वाहनों से होने वाले उत्सर्जन और गर्मी को कम किया जा सके।

4. शहरी नियोजन और नीतिगत उपाय

• शहरी मास्टर प्लान: 'शहरी और क्षेत्रीय विकास योजना निर्माण और कार्यान्वयन' (URDPFI) दिशा-निर्देशों के तहत शहरी मास्टर प्लान में हरित स्थानों और जल निकायों को प्राथमिकता देना। कॉम्पैक्ट और ग्रीन सिटी दृष्टिकोण को बढ़ावा देना।
• हीट एक्शन प्लान (HAP): अहमदाबाद जैसे शहरों द्वारा अपनाई गई 'हीट एक्शन प्लान' को अन्य शहरों में लागू करना। इसमें अत्यधिक गर्मी की घटनाओं के प्रति संवेदनशील क्षेत्रों की पहचान, तापमान निगरानी स्टेशन, उपग्रह-आधारित ताप मानचित्र और प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली शामिल हैं। वर्तमान में पूरे भारत में 24 से अधिक शहर और राज्य 'हीट एक्शन' योजनाएँ तैयार करने की प्रक्रिया में हैं।
• स्पंज सिटी अवधारणा: 'स्पंज सिटी' कार्यढाँचे को शहरी मास्टर प्लान में संस्थागत बनाना, जिसमें पारगम्य सतहों और जलभृत पुनर्भरण क्षेत्रों को अनिवार्य किया जाए, ताकि शहरी बाढ़ को कम किया जा सके और 'नगरीय ऊष्मा द्वीप' प्रभाव को नियंत्रित किया जा सके।
• ग्रीन बिल्डिंग कोड: पर्यावरणीय रूप से सतत समाधानों का पालन करने के लिए ग्रीन बिल्डिंग कोड लागू करना, जो भवन को अधिक पर्यावरण अनुकूल बनाता है।
• जल निकायों का संरक्षण: शहरों में नदियों, झीलों और तालाबों जैसे जल निकायों का संरक्षण और पुनरुद्धार करना, क्योंकि ये प्राकृतिक शीतलन प्रदान करते हैं।

5. प्रौद्योगिकी और अनुसंधान

• तापमान निगरानी: उन्नत तकनीकी नवाचारों, जैसे उपग्रह डेटा (नासा का इकोस्ट्रेस) और अस्थायी निगरानी स्टेशनों का उपयोग करके शहरी क्षेत्रों में तापमान और ऊष्मा जोखिम की निगरानी करना।
• AI और मौसम पूर्वानुमान: AI के साथ मौसम पूर्वानुमान के लिए अधिक उन्नत मॉडलिंग तकनीक विकसित करना जो भारत को हीटवेव और अन्य मौसमी घटनाओं के लिए तैयार रहने में मदद कर सके।

इन उपायों को स्थानीय आवश्यकताओं और विशिष्ट शहरी संदर्भों के अनुसार अनुकूलित करना महत्वपूर्ण है ताकि नगरीय ऊष्मा द्वीप प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम किया जा सके और भारतीय शहरों को अधिक रहने योग्य बनाया जा सके।