চরম আবহাওয়া

চরম আবহাওয়া বলতে অপ্রত্যাশিত, অস্বাভাবিক, বৈরী, বা ঋতুচক্র -বহির্ভূত আবহাওয়াকে বোঝায়। অর্থাৎ, এমন একটি আবহাওয়া পরিস্থিতি, যা ঐতিহাসিককালে পরিলক্ষিত আবহাওয়ার বিভিন্ন মাত্রাগুলির চরমসীমায় অবস্থিত। চরম আবহাওয়া পরিমাপ করা হয় একটি স্থানের অতীত আবহাওয়ার বিবরণ ও পরিসংখ্যানের উপর ভিত্তি করে। এগুলিকে একটি সম্ভাব্যতা ঘনত্ব ফাংশনের সবচেয়ে অস্বাভাবিক দশ শতাংশের মধ্যে (১০তম বা ৯০তম শতকরা হিসাবে) সংজ্ঞায়িত করা হয়। চরম আবহাওয়ার প্রধান ধরনগুলির মধ্যে রয়েছে তাপপ্রবাহ, শৈত্যপ্রবাহ, এবং ভারী বৃষ্টিপাত বা ঝড়ের মত ঘটনা, যেমন ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়। চরম আবহাওয়ার প্রভাবগুলোর মধ্যে রয়েছে অর্থনৈতিক ক্ষয়ক্ষতি, প্রাণহানি, খরা, বন্যা এবং ভূমিধস। বৈরী আবহাওয়া হলো এক ধরণের চরম আবহাওয়া যা প্রাণহানিসহ বিভিন্ন ক্ষয়ক্ষতির ঝুঁকি বাড়িয়ে দেয়।
জলবায়ু পরিবর্তন কিছু চরম আবহাওয়ার ঘটনার ঘনত্ব ও তীব্রতা বৃদ্ধি করছে। মানুষের কারণে সৃষ্ট জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে চরম আবহাওয়া এবং অন্যান্য ঘটনার সম্পর্ক স্থাপনের ব্যাপারে সবচেয়ে বেশি নিশ্চিত হওয়া যায় অস্বাভাবিক গরম বা শীতের ঘটনার ক্ষেত্রে । এছাড়াও, ভারী বৃষ্টিপাত বেড়ে যাওয়া এবং খরার তীব্রতা বৃদ্ধির ব্যাপারেও কিছু নিশ্চয়তা রয়েছে। বর্তমানের তথ্যপ্রমাণ এবং জলবায়ু মডেলগুলো ইঙ্গিত দেয় যে, বিশ্বব্যাপী তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে চরম আবহাওয়ার ঘটনা আরো মারাত্মক হয়ে উঠবে। এর ফলে মানুষের ক্ষয়ক্ষতি, অর্থনৈতিক ব্যয় এবং প্রাকৃতিক পরিবেশের ওপর বিরূপ প্রভাব আরো তীব্র হবে।
চরম আবহাওয়া মানব সমাজ এবং প্রাকৃতিক বাস্তুতন্ত্রের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, আন্তর্জাতিক বীমা কোম্পানি মিউনিখ রি অনুমান করে যে, ২০১৫ সালে প্রাকৃতিক দুর্যোগের কারণে বিশ্বব্যাপী প্রত্যক্ষ ক্ষতির পরিমাণ ৯০ বিলিয়ন ডলারেরও বেশি ছিল। কতগুলো মানবিক কর্মকাণ্ড এই ক্ষয়ক্ষতির প্রভাবকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে। যেমন, অনুপযুক্ত নগর পরিকল্পনা, জলাভূমি ধ্বংস করা এবং বন্যাপ্রবণ অঞ্চলে বাড়িঘর নির্মাণ।
চরম আবহাওয়া বলতে এমন অস্বাভাবিক আবহাওয়া ঘটনাকে বোঝায়, যা যেকোনো নির্দিষ্ট এলাকায় তুলনামূলকভাবে ঐতিহাসিক অনুসরণে একেবারে চরম পর্যায়ে থাকে। IPCC ষষ্ঠ মূল্যায়ন প্রতিবেদন (IPCC Sixth Assessment Report) চরম আবহাওয়া ঘটনাকে নিম্নোক্তভাবে সংজ্ঞায়িত করে:
""কোনো একটি নির্দিষ্ট স্থান এবং বছরের নির্দিষ্ট সময়ে এমন একটি [আবহাওয়ার] ঘটনা যা বিরল। 'বিরল' এর সংজ্ঞা পরিবর্তিত হতে পারে, কিন্তু একটি চরম আবহাওয়া ঘটনা সাধারণত পর্যবেক্ষণ থেকে অনুমানকৃত একটি সম্ভাব্যতা ঘনত্ব ফাংশনের (probability density function) ১০ম বা ৯০তম শতাংশের মতো বিরল বা তার চেয়ে বিরল হয়ে থাকে।""
তুলনামূলকভাবে, বৈরী আবহাওয়া (Severe Weather) আবহাওয়ার যে কোনো দিক যা জীবন, সম্পত্তির জন্য ঝুঁকি তৈরি করে বা কর্তৃপক্ষের হস্তক্ষেপের প্রয়োজন হয়। সুতরাং, বৈরী আবহাওয়া হলো এক ধরনের চরম আবহাওয়া।
বিভিন্ন সম্প্রদায় বা গোষ্ঠী ভিত্তিতে চরম আবহাওয়ার সংজ্ঞা আলাদা হতে পারে, যার ফলে এই সম্পর্কিত গবেষণার ফলাফলও পরিবর্তিত হয়।
তাপপ্রবাহ বোঝায় একটি সময়কাল যেখানে অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ তাপমাত্রা ও তাপ-সূচক (heat index) দেখা যায়। ভৌগোলিক অবস্থানের সাথে তাপমাত্রার তারতম্যের কারণে তাপপ্রবাহের সংজ্ঞা পরিবর্তিত হয়। অত্যধিক গরম প্রায়শই উচ্চ মাত্রার আর্দ্রতার সাথে যুক্ত হয়ে আসে, তবে তা মারাত্মকভাবে শুষ্কও হতে পারে।
হারিকেন, টর্নেডো ও বজ্রঝড়ের মতো অন্যান্য বৈরী আবহাওয়ার মত দৃশ্যমান না হওয়ায়, তাপপ্রবাহ চরম আবহাওয়ার কম পরিচিত রূপগুলোর একটি। মারাত্মক গরম আবহাওয়া জনসংখ্যা এবং ফসলের ক্ষতি করতে পারে, এর কারণ সম্ভাব্য পানিশূন্যতা বা হাইপারথার্মিয়া, হিট ক্র্যাম্পস, তাপ সম্প্রসারণ এবং হিট স্ট্রোক। শুষ্ক মাটি ক্ষয়প্রবণ হয়ে উঠলে কৃষির জন্য উপযোগী জমির পরিমাণ হ্রাস পায়। শুষ্ক উদ্ভিদের জ্বলে ওঠার সম্ভাবনা বাড়ার সাথে সাথে দাবানলের প্রাদুর্ভাব ঘনঘন দেখা দিতে পারে। জলাশয়ের বাষ্পীভবন সামুদ্রিক প্রাণীকুলের জন্য ধ্বংসাত্মক হতে পারে, কারণ এটি তাদের বাসস্থানের আকার এবং পানিতে উপস্থিত পুষ্টির পরিমাণও কমিয়ে দেয়। পশুসম্পদ এবং অন্যান্য প্রাণীর সংখ্যাও হ্রাস পেতে পারে।
অত্যধিক গরমের সময়, উদ্ভিদ পানি সংরক্ষণের জন্য তাদের পাতার ছিদ্র (পত্ররন্ধ্র) বন্ধ করে দেয়, কিন্তু এটি উদ্ভিদের শোষণ ক্ষমতাও হ্রাস করে। এতে বায়ুতে দূষণ ও ওজোন বেড়ে যায়, যা জনসংখ্যার মধ্যে মৃত্যুহার বাড়ায়। অনুমান করা হয়, ২০০৬ সালে যুক্তরাজ্যের প্রচণ্ড গরমকালে অতিরিক্ত দূষণ ৪৬০ জনের প্রাণ কেড়ে নেয়। ধারণা করা হয়, ২০০৩ সালের গ্রীষ্মে ইউরোপীয় তাপপ্রবাহে তাপের চাপ ও বায়ু দূষণের কারণে অতিরিক্ত ৩০,০০০ লোক মারা যায়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ২০০ টিরও অধিক শহরে নতুন রেকর্ড উচ্চ তাপমাত্রা নথিভুক্ত হয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সবচেয়ে ভয়াবহ তাপপ্রবাহ ১৯৩৬ সালে আঘাত হেনে সরাসরি ৫০০০ জনেরও বেশি লোককে মৃত্যুর মুখে ঠেলে দেয়। অস্ট্রেলিয়ার সবচেয়ে ভয়াবহ তাপপ্রবাহ ঘটেছিল ১৯৩৮-৩৯ সালে, তাতে ৪৩৮ জন মারা যায়। দ্বিতীয় সবচেয়ে ভয়াবহ তাপপ্রবাহটি আঘাত হানে ১৮৯৬ সালে।
তাপপ্রবাহ মোকাবেলা করা অঞ্চলগুলোতে বিদ্যুতের চাহিদা (যেমন এয়ার কন্ডিশনার ব্যবহার) বৃদ্ধির কারণে বিদ্যুৎ বিভ্রাটও ঘটতে পারে। নগর এলাকায় হিট আইল্যান্ড প্রভাব তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে পারে, বিশেষ করে রাতের বেলায়।
শৈত্যপ্রবাহ হলো একটি আবহাওয়া সংক্রান্ত ঘটনা যাকে বাতাসের তাপমাত্রার তীব্র পতন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। বিশেষভাবে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল ওয়েদার সার্ভিস কর্তৃক ব্যবহৃত সংজ্ঞা অনুযায়ী, একটি শৈত্যপ্রবাহ হলো ২৪ ঘন্টার মধ্যে তাপমাত্রার দ্রুত পতন, যার জন্য কৃষি, শিল্প, বাণিজ্য এবং সামাজিক কর্মকাণ্ড সুরক্ষার উল্লেখযোগ্য ব্যবস্থা প্রয়োজন হয়। শৈত্যপ্রবাহের সুনির্দিষ্ট মানদণ্ড তাপমাত্রা হ্রাসের হার এবং এর ন্যূনতম সীমা দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই ন্যূনতম তাপমাত্রা ভৌগোলিক অঞ্চল এবং বছরের সময়ের উপর নির্ভরশীল। শৈত্যপ্রবাহ সাধারণত যেকোন ভৌগোলিক অবস্থানেই ঘটতে পারে এবং সেগুলো নির্দিষ্ট অঞ্চলে বায়ুপ্রবাহের চলাচলের কারণে জমা হওয়া বৃহৎ মাত্রার ঠান্ডা বায়ু থেকে তৈরি হয়।
শৈত্য প্রবাহের কারণে গবাদি পশু ও বন্যপ্রাণীর মৃত্যু এবং আহতের সংখ্যা বৃদ্ধি পেতে পারে। ঠান্ডার প্রভাবে সকল প্রাণীর, এমনকি মানুষেরও শরীরে ক্যালোরির চাহিদা বেড়ে যায়। তীব্র ও দীর্ঘস্থায়ী তুষারপাত হলে চারণভূমিতে নির্ভরশীল প্রাণীরা প্রয়োজনীয় খাদ্য ও পানি সংগ্রহে অক্ষম হয়ে পড়ে এবং হাইপোথার্মিয়া বা অনাহারে মারা যেতে পারে। শৈত্য প্রবাহের কারণে কৃষকদের গবাদি পশুর জন্য অতিরিক্ত পশুখাদ্য কিনতে হয়, যা তাদের জন্য বেশ ব্যয়বহুল। দীর্ঘক্ষণ ঠান্ডার সংস্পর্শে থাকলে মানুষের ফ্রস্টবাইট হতে পারে, যার ফলে অঙ্গহানি বা অভ্যন্তরীণ অঙ্গের ক্ষতি হতে পারে।
প্রচণ্ড শীতের সময়, পর্যাপ্ত তাপ নিরোধক ব্যবস্থা না থাকলে পানির পাইপ জমে যেতে পারে। এমনকি ভালোভাবে সুরক্ষিত না থাকা কিছু অভ্যন্তরীণ প্লাম্বিং পাইপও জমে থাকা পানি প্রসারিত হওয়ার ফলে ফেটে যেতে পারে, যার ফলে সম্পত্তির ক্ষতি হতে পারে। বিপরীতভাবে, প্রচণ্ড শীতের সময় আগুন লাগার ঝুঁকিও বেড়ে যায়। পানির মূল লাইন ভেঙ্গে গেলে পানি সরবরাহ ব্যবস্থা বিঘ্নিত হতে পারে, যার ফলে আগুন নেভানো অনেক কঠিন হয়ে পড়ে।
মধ্য-অক্ষাংশ অঞ্চলে ফসল চাষের সময় হঠাৎ ও অপ্রত্যাশিতভাবে তুষারপাত বা শৈত্যপ্রবাহ দেখা দিলে ফসলের ব্যাপক ক্ষতি হতে পারে। বিশেষ করে, ফসলের বৃদ্ধির শুরুর দিকে এই প্রাকৃতিক দুর্যোগ গাছের জন্য অত্যন্ত ক্ষতিকর। তীব্র ঠান্ডার কারণে গাছ মারা যেতে পারে এবং ফসল নষ্ট হতে পারে। এর ফলে অর্থনৈতিক ক্ষতির পাশাপাশি খাদ্য সংকটও দেখা দিতে পারে। অতীতে বহুবার শৈত্যপ্রবাহের কারণে দুর্ভিক্ষ দেখা দিয়েছে। তীব্র ঠান্ডার কারণে মাটি শক্ত এবং হিমায়িত হয়ে যায়, যার ফলে গাছপালার বৃদ্ধি ব্যাহত হয়। ইতিহাসে 'Year Without a Summer' বা 'গ্রীষ্মবিহীন বর্ষ' (১৮১৬) এর ঘটনা উল্লেখযোগ্য। আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাতের ফলে সূর্যের আলো পৃথিবীতে পৌঁছানোর পরিমাণ কমে যায় এবং এর ফলে গ্রীষ্মকালেও তাপমাত্রা অস্বাভাবিকভাবে কমে যায়। এই কারণে ১৮১০-এর দশকে বেশ কয়েকবার ফসল নষ্ট হয়।
কিছু কিছু ক্ষেত্রে, অস্বাভাবিকভাবে তীব্র শীতের আবহাওয়া বেশি ঘনঘন হতে দেখা যায়। উদাহরণস্বরূপ, এশিয়া ও উত্তর আমেরিকায় (যেমন ২০২১ সালের ফেব্রুয়ারিতে উত্তর আমেরিকার শৈত্যপ্রবাহ) এরকমটা ঘটতে পারে। আর্কটিক অঞ্চলে জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে এই পরিস্থিতি তৈরি হতে পারে। তবে, জলবায়ু পরিবর্তন এবং শৈত্যপ্রবাহের মধ্যে সম্পর্ক এখনও বিতর্কিত। JRC PESETA IV প্রকল্পটি ২০২০ সালে এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয় যে সামগ্রিকভাবে জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে তীব্র শীতের তীব্রতা এবং ঘনত্ব কমবে। এর ফলে মৃদু শীতের আবহাওয়ায় তীব্র শৈত্যপ্রবাহের কারণে মৃত্যুহারও কমবে। এমনকি, যদিও জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে এককভাবে শীতের তীব্র আবহাওয়া পরিস্থিতি তৈরি হতে পারে এবং সম্ভবত কিছু অঞ্চলে এই ঘটনা ঘন ঘন হতে পারে। ২০২৩ সালের একটি গবেষণায় দেখা গেছে, "বৈশ্বিক উষ্ণায়নের সাথে সাথে উত্তর গোলার্ধে দুর্বল তীব্র শীতের ঘটনার (ECE) পুনরাবৃত্তি, অভিক্ষেপ এলাকা এবং মোট ভূমির পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। যাইহোক, শক্তিশালী ECE-এর পুনরাবৃত্তি, অভিক্ষেপ এলাকা এবং মোট ভূমির পরিমাণ কোন উল্লেখযোগ্য প্রবণতা দেখায় না, বরং সাইবেরিয়া এবং কানাডায় এগুলো ক্রমবর্ধমান।"
ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় হলো একটি দ্রুত ঘূর্ণায়মান ঝড় ব্যবস্থা। এর বৈশিষ্ট্য হলো নিম্নচাপ কেন্দ্র, নিম্ন-স্তরের বদ্ধ বায়ুমণ্ডলীয় সঞ্চালন, প্রবল বাতাস এবং বজ্রঝড়ের সর্পিল বিন্যাস। এই ঝড়ের ফলে ভারী বৃষ্টিপাত এবং ঝড়ো-হাওয়া দেখা দেয়। বিভিন্ন অঞ্চলে ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়কে বিভিন্ন নামে ডাকা হয়। এর অবস্থান এবং শক্তির উপর নির্ভর করে এদেরকে হারিকেন, টাইফুন, ক্রান্তীয় ঝড়, ঘূর্ণিঝড়ীয় ঝড়, ক্রান্তীয় নিম্নচাপ, বা কেবল ঘূর্ণিঝড় বলা হয়। হারিকেন হলো একটি শক্তিশালী ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় যা আটলান্টিক মহাসাগর বা উত্তর-পূর্ব প্রশান্ত মহাসাগরে দেখা যায়। অন্যদিকে টাইফুন দেখা যায় উত্তর-পশ্চিম প্রশান্ত মহাসাগরে। ভারত মহাসাগর এবং দক্ষিণ প্রশান্ত মহাসাগরে এরকম ঝড়কে "ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়" বলা হয়। প্রতি বছর বিশ্বে গড়ে ৮০ থেকে ৯০টি ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় তৈরি হয়। এর মধ্যে অর্ধেকেরও বেশি ঝড়ের বাতাসের গতিবেগ ৬৫ নট (১২০ কিলোমিটার প্রতি ঘন্টা বা ৭৫ মাইল প্রতি ঘন্টা) বা তার বেশি হয়। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় ক্রান্তীয় অঞ্চল থেকে উত্তাপ ও শক্তি টেনে নিয়ে মধ্য অক্ষাংশের দিকে নিয়ে যায়, যা বৈশ্বিক জলবায়ু নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়গুলি সাধারণত বিস্তীর্ণ এলাকা জুড়ে অপেক্ষাকৃত উষ্ণ জলরাশির উপরে গঠিত হয়। এরা মহাসাগরের পৃষ্ঠ থেকে জলীয়বাষ্পের বাষ্পীভবনের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয় করে। এই জলীয়বাষ্প উপরে উঠে শীতল হয়ে ঘনীভূত হওয়ার সময় মেঘ ও বৃষ্টিপাত তৈরি করে। উষ্ণ অঞ্চলের ঝড়গুলোর এই শক্তির উৎস মধ্য-অক্ষাংশীয় ঘূর্ণিঝড় যেমন ইউরোপীয় ঝড় বা "নর-ইস্টার" থেকে আলাদা। মধ্য-অক্ষাংশীয় ঘূর্ণিঝড়গুলি প্রধানত অনুভূমিক তাপমাত্রার তারতম্য থেকে তাদের শক্তি লাভ করে। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়গুলি সাধারণত ১০০ থেকে ২০০০ কিলোমিটার (৬২ থেকে ১২৪৩ মাইল) ব্যাসের হয়ে থাকে।
ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের প্রবল ঘূর্ণায়মান বাতাসের উৎপত্তি হয় পৃথিবীর ঘূর্ণনের ফলে সৃষ্ট কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ থেকে। বায়ুপ্রবাহ যখন ঘূর্ণনের কেন্দ্রের দিকে আভ্যন্তরীণভাবে প্রবাহিত হতে থাকে, তখন এই কৌণিক ভরবেগ সংরক্ষিত থাকে। এর ফলে নিরক্ষীয় অঞ্চলের ৫ ডিগ্রীর মধ্যে খুব কমই ঘূর্ণিঝড় তৈরি হয়, যদিও কিছু ব্যতিক্রম অবশ্যই আছে। দক্ষিণ আটলান্টিক মহাসাগরে ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় খুবই বিরল, এর কারণ ওই অঞ্চলে সবসময় প্রবল বায়ুপ্রবাহ (wind shear) বিরাজ করে এবং আন্তঃক্রান্তীয় অভিসরণ অঞ্চল দুর্বল থাকে। অন্যদিকে, আটলান্টিক মহাসাগর ও ক্যারিবীয় অঞ্চলে আফ্রিকান পূর্বাঞ্চলীয় জেটপ্রবাহ ও বায়ুমণ্ডলীয় অস্থিতিশীলতার কারণে ঘূর্ণিঝড় তৈরি হয়। অস্ট্রেলিয়ার কাছে ঘূর্ণিঝড়গুলির জন্ম দেয় এশীয় মৌসুমী বায়ু এবং পশ্চিম প্রশান্ত মহাসাগরের উষ্ণ জলরাশি।
এই ঝড়সমূহের প্রাথমিক শক্তির উৎস হলো উষ্ণ মহাসাগরীয় জলরাশি। তাই এরা যখন সমুদ্রের উপরে বা কাছাকাছি অবস্থান করে তখন সবচেয়ে শক্তিশালী হয়, কিন্তু স্থলভাগে পৌঁছালে তাদের শক্তি বেশ দ্রুত ক্ষয় হতে থাকে। এই কারণেই অভ্যন্তরীণ অঞ্চলগুলির তুলনায় উপকূলীয় অঞ্চলগুলি ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের কবলে বিশেষভাবে পড়ে। প্রবল বাতাস ও বৃষ্টিপাত, ঝড়ের ফলে উত্তাল সমুদ্র (বাতাসের কারণে), ঝড়ের জলোচ্ছ্বাস (বাতাস এবং চাপের তীব্র পরিবর্তনের কারণে) এবং টর্নেডো সৃষ্টির সম্ভাবনার মাধ্যমে উপকূলীয় ক্ষতি হতে পারে।
ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়সমূহ একটি বিশাল এলাকা থেকে বায়ু টেনে নেয় এবং তার জলীয় অংশকে (বায়ুমণ্ডলীয় আর্দ্রতা এবং সমুদ্র থেকে বাষ্পীভূত জল থেকে) অনেক ছোট একটি অঞ্চলে ঘনীভূত করে বৃষ্টিপাত ঘটায়। বৃষ্টিপাতের পর আর্দ্র বায়ুর সরবরাহ অব্যাহত থাকলে উপকূল থেকে ৪০ কিলোমিটার (২৫ মাইল) পর্যন্ত দীর্ঘক্ষণ বা বহুদিন ভারী বৃষ্টিপাত হতে পারে। এর ফলে স্থানীয় বায়ুমণ্ডলে একটি নির্দিষ্ট সময়ে যতটুকু পানি থাকার কথা, তার চেয়ে অনেকগুণ বেশি পরিমাণ বৃষ্টি হতে পারে। এর ফলশ্রুতিতে দেখা দেয় নদীতে বন্যা, ভূমিধস এবং এটি একটি বিস্তীর্ণ এলাকায় স্থানীয় পানি নিয়ন্ত্রণকাঠামোর উপর চরম চাপ সৃষ্টি করতে পারে।
ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের ফলে মানব বসতিতে ভয়াবহ ক্ষয়ক্ষতি হতে পারে। প্রতি বছর পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চল ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের কবলে পড়ে, যার মধ্যে রয়েছে উত্তর আমেরিকার উপসাগরীয় উপকূল, অস্ট্রেলিয়া, ভারত এবং বাংলাদেশ।
জলবায়ু পরিবর্তন ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়কে বিভিন্নভাবে প্রভাবিত করতে পারে। মানুষের সৃষ্ট জলবায়ু পরিবর্তনের সম্ভাব্য ফলাফলগুলোর মধ্যে রয়েছে বৃষ্টিপাত ও বায়ুর গতিবেগের তীব্রতা বৃদ্ধি, সামগ্রিকভাবে ঘূর্ণিঝড়ের সংখ্যা হ্রাস, অত্যন্ত শক্তিশালী ঝড়ের সংখ্যা বৃদ্ধি এবং ঘূর্ণিঝড়সমূহের সর্বোচ্চ তীব্রতাপ্রাপ্তির অঞ্চলগুলোর মেরু অঞ্চলের দিকে সম্প্রসারণ।
সাধারণভাবে, চরম আবহাওয়ার একটিমাত্র ঘটনার জন্য কোনো নির্দিষ্ট কারণকে দায়ী করা যায় না। তবে, বিশ্বব্যাপী আবহাওয়া ব্যবস্থায় কিছু পরিবর্তনের ফলে চরম আবহাওয়ার ঘটনার বৃদ্ধি বা তীব্রতা দেখা দিতে পারে।
আমাদের জলবায়ু ব্যবস্থায় প্রাকৃতিকভাবেই কিছু পরিবর্তনশীলতা বিদ্যমান। মানুষের কর্মকাণ্ড ছাড়াও বিভিন্ন কারণে চরম আবহাওয়ার ঘটনা দেখা দিতে পারে, যেমন: বায়ুমণ্ডলীয় চাপের পরিবর্তন বা বায়ুপ্রবাহের গতিপথের পরিবর্তন। সমুদ্র উপকূলীয় অঞ্চল বা ক্রান্তীয় অঞ্চলে অবস্থিত এলাকাগুলোতে মধ্যম অক্ষাংশের এলাকাগুলোর তুলনায় ভারী বৃষ্টিপাতের সম্ভাবনা বেশি। তবে মধ্যম অক্ষাংশেও এ ধরনের ঘটনা ঘটতে পারে। সকল অস্বাভাবিক আবহাওয়ার ঘটনার জন্য জলবায়ু পরিবর্তনকে দায়ী করা যায় না। বায়ুমণ্ডল এক জটিল এবং গতিশীল ব্যবস্থা। পৃথিবীর প্রাকৃতিক কাত ও কক্ষপথ, সৌর বিকিরণের শোষণ বা প্রতিফলন, বায়ুপ্রবাহের কার্যকলাপ, এবং জলীয়চক্রের মতো বিভিন্ন কারণ বায়ুমণ্ডলকে প্রভাবিত করে। এর ফলে আবহাওয়ায় বিভিন্নতা দেখা দিতে পারে। তাই চরম আবহাওয়ার জন্য অন্তত কিছুটা দায়ী প্রাকৃতিক পরিবর্তনশীলতা। এল নিনো-সাউদার্ন অসিলেশন (ENSO) বা নর্থ আটলান্টিক অসিলেশন (NAO)-এর মতো জলবায়ু বিভিন্নতা বিশ্বের নির্দিষ্ট অঞ্চলের আবহাওয়ার উপর প্রভাব ফেলে, তাপমাত্রা এবং বৃষ্টিপাতকে প্রভাবিত করে। গত দুইশ বছর ধরে যেভাবে চরম আবহাওয়ার ঘটনা হয়েছে সেগুলো সম্ভবত ENSO বা NAO-এর মতো জলবায়ু প্যাটার্ন "মানব-সৃষ্ট উষ্ণায়নের সাথে একই দিকে কাজ করলে" দেখা দেয়।
কিছু গবেষণায় বলা হয়েছে যে আর্কটিক অঞ্চলের দ্রুত উষ্ণায়নের ফলে বরফ গলে যাচ্ছে (ক্রায়োস্ফিয়ার হ্রাস) এবং এর ফলে মধ্য-অক্ষাংশে চরম আবহাওয়ার ঘটনা বৃদ্ধি পাচ্ছে। ২০১৯ সালে নেচার জার্নালে প্রকাশিত একটি গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা কম্পিউটার সিমুলেশন ব্যবহার করে দেখিয়েছেন যে গ্রিনল্যান্ড এবং অ্যান্টার্কটিকার বরফ গলে যাওয়ার ফলে পৃথিবীর সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা এবং সমুদ্রের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাবে। অন্যান্য গবেষণায় দেখা গেছে যে বর্তমান তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং সমুদ্রে গলিত বরফের পানির সংমিশ্রণের ফলে থার্মোহ্যালাইন সঞ্চালন ব্যাহত হতে পারে। থার্মোহ্যালাইন সঞ্চালন হলো সমুদ্রের পানির একটি বিশাল স্রোত ব্যবস্থা যা পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চলে তাপ এবং পুষ্টি বিতরণ করে। উত্তর গোলার্ধে থার্মোহ্যালাইন সঞ্চালন ব্যাহত হলে ইউরোপে চরম তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাবে এবং ঝড়ের ঘটনা বৃদ্ধি পাবে। কারণ, থার্মোহ্যালাইন সঞ্চালন ব্যাহত হলে পৃথিবীর বিভিন্ন অঞ্চলের জলবায়ুতে পরিবর্তন আসবে। সুতরাং, বরফ গলে যাওয়ার ফলে মধ্য-অক্ষাংশের অঞ্চলে আবহাওয়ার ধরন এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন হতে পারে।
২০০০ থেকে ২০২০ সালের মধ্যে প্রায় ৬,৬৮১টি জলবায়ু-সম্পর্কিত ঘটনা রিপোর্ট করা হয়েছে, যা ১৯৮০ থেকে ১৯৯৯ সালের মধ্যে রিপোর্ট করা ৩,৬৫৬টি ঘটনার চেয়ে অনেক বেশি। এই প্রতিবেদনে, 'জলবায়ু-সম্পর্কিত ঘটনা' বলতে বন্যা, ঝড়, খরা, ভূমিধস, চরম তাপমাত্রা (যেমন তাপপ্রবাহ বা তীব্র শীত) এবং দাবানলকে বোঝায়। তবে আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাত, ভূমিকম্প, বা ভূমিধসের মতো ভূতাত্ত্বিক ঘটনাগুলো এখানে অন্তর্ভুক্ত করা হয়নি। যদিও প্রমাণ রয়েছে যে জলবায়ুর পরিবর্তন, যেমন তাপমাত্রা বৃদ্ধি, চরম আবহাওয়ার ঘটনার সংখ্যা বৃদ্ধি করেছে, তবুও এর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য প্রভাবগুলো ভবিষ্যতে দেখা দেওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এই ক্ষেত্রে জলবায়ু মডেলগুলো গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, কারণ তারা সময়ের সাথে সাথে বায়ুমণ্ডলের আচরণ কেমন হতে পারে তার অনুকরণ তৈরি করতে পারে এবং বর্তমানে নেতিবাচক পরিবর্তনগুলো প্রশমিত করার জন্য কী পদক্ষেপ নেওয়া প্রয়োজন তা চিহ্নিত করতে সাহায্য করে।
একটি সপ্তাহের জন্য রেকর্ড তাপপ্রবাহের সম্ভাবনা বৃদ্ধি বিশ্বব্যাপী উষ্ণতার মাত্রার চেয়ে উষ্ণতার হারের উপর বেশি নির্ভর করে।
কিছু গবেষক মনে করেন, উন্নত প্রতিবেদন ব্যবস্থার কারণে চরম আবহাওয়ার ঘটনা বৃদ্ধি পাচ্ছে। বিভিন্ন জলবায়ুতে 'চরম আবহাওয়া' কী বলে বিবেচিত হবে, সে ব্যাপারেও মতভেদ রয়েছে। দুর্ঘটনায় হতাহতের সংখ্যা বা ক্ষয়ক্ষতির পরিমাণ সঠিকভাবে রিপোর্ট না করা হলে চরম আবহাওয়ার প্রভাব সম্পর্কে ভুল ধারণা তৈরি হতে পারে। তবে, জাতিসংঘের প্রতিবেদন থেকে জানা যায়, কিছু দেশ যদিও বেশি প্রভাবিত হচ্ছে, তবুও সব মহাদেশেই চরম আবহাওয়ার ঘটনা বৃদ্ধি পাচ্ছে। বর্তমান প্রমাণ এবং জলবায়ু মডেলগুলো দেখায় যে, বিশ্বব্যাপী তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে চরম আবহাওয়ার ঘটনা আরও তীব্র হবে। এর ফলে মানুষের জীবনহানি, ক্ষয়ক্ষতি, অর্থনৈতিক ক্ষতি এবং বাস্তুতন্ত্রের ধ্বংস আরও বৃদ্ধি পাবে।
নিম্ন ও মধ্য বায়ুমণ্ডল, যেখানে প্রায় অধিকাংশ আবহাওয়ার ঘটনাগুলো পরিলক্ষিত হয়, সেই অংশ গ্রিনহাউস প্রভাবের কারণে উত্তপ্ত হচ্ছে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে বাষ্পীভবন এবং বায়ুমণ্ডলের আর্দ্রতা বৃদ্ধি পায়। জলীয়বাষ্প একটি গ্রিনহাউস গ্যাস, তাই এই প্রক্রিয়াটি একটি স্ব-পরিবর্ধক প্রতিক্রিয়া (self-reinforcing feedback)।
ফলস্বরূপ, অতিরিক্ত জলীয়বাষ্প ঝঠাৎ পরিণত হয় ঝড়ে। সেই কারণে ঝড় গুলো তীব্রতর, বিশালতর এবং সম্ভাব্য দীর্ঘস্থায়ী হচ্ছে। এর ফলে, বৃষ্টিপাত ও তুষারপাত আরও ঘনীভূত হয় এবং বন্যার ঝুঁকি বাড়ে। অতিরিক্ত শুষ্কতা প্রাকৃতিক খরা কে আরও চরম করে তোলে। এর ফলে তাপপ্রবাহ ও দাবানলের ঝুঁকিও বাড়ে। বিজ্ঞানীরা সাম্প্রতিক জলবায়ু প্রবণতার কারণ হিসাবে মানুষের কার্যকলাপকে চিহ্নিত করেছেন। এখন তারা চরম আবহাওয়াগত ঘটনায় জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব অনুমান করতে সক্ষম। এক্ষেত্রে তারা এ প্রক্রিয়াকে চরম ঘটনা দায় (extreme event attribution) বলে আখ্যায়িত করেন । সেরকম গবেষণা ঐতিহাসিক তথ্য পরীক্ষার মাধ্যমে কোন একটি নির্দিষ্ট তাপপ্রবাহ বা তীব্র ঘটনা জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে আরও প্রবল হয়েছিল কিনা তা নিশ্চিত করতে পারে। "তাছাড়াও," বিশ্বের বহু অঞ্চলে ঋতুর পরিবর্তন ও দীর্ঘস্থায়িত্ব অদলবদলের প্রতিবেদন প্রকাশিত হচ্ছে। এর ফলে ভারী বৃষ্টিপাত এবং তাপপ্রবাহের মতো চরম আবহাওয়াগত ঘটনার সময়ও ঋতুর এই অদলবদল গভীর প্রভাব বিস্তার করছে।
২০২০ সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের 'ন্যাশনাল ওশানিক অ্যান্ড অ্যাটমোসফেরিক অ্যাডমিনিস্ট্রেশন' (NOAA) নামক সংস্থা পূর্বাভাস দিয়েছিল যে, আগামী একশ বছরের মধ্যে উষ্ণমন্ডলীয় ঝড় এবং আটলান্টিক মহাসাগরের হারিকেনের সংখ্যা ২৫% কমে যাবে। কিন্তু এর বিপরীতে, ঝড়গুলোর তীব্রতা ৫% বৃদ্ধি পাবে।
জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবে ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় বিভিন্নভাবে প্রভাবিত হতে পারে। বৃষ্টিপাত ও বায়ুর গতিবেগ আরও তীব্র হতে পারে, ঘূর্ণিঝড়ের সংখ্যা কমতে পারে, তবে অত্যন্ত তীব্র ঝড়ের সংখ্যা বৃদ্ধি পেতে পারে। এছাড়াও, ঘূর্ণিঝড় যেখানে সর্বোচ্চ তীব্রতায় পৌঁছায় সেই অঞ্চলগুলো মেরুর দিকে সরে যেতে পারে। মানুষের কর্মকাণ্ডের ফলে সৃষ্ট জলবায়ু পরিবর্তন এইসব পরিবর্তনের জন্য মূলত দায়ী। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় তৈরি হতে উষ্ণ ও আর্দ্র বায়ুর প্রয়োজন হয়। জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে মহাসাগরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাচ্ছে, যার ফলে এই 'জ্বালানি'র' প্রাপ্যতাও বৃদ্ধি পাচ্ছে।
১৯৭৯ থেকে ২০১৭ সালের মধ্যে, বিশ্বব্যাপী তীব্র ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের সংখ্যা বেড়েছে। 'সাফির-সিম্পসন স্কেলে' ৩ বা তারও বেশি ক্যাটাগরির ঝড়ের অনুপাত বৃদ্ধি পেয়েছে। এই প্রবণতা উত্তর আটলান্টিক এবং দক্ষিণ ভারত মহাসাগরে সবচেয়ে বেশি স্পষ্ট। উত্তর প্রশান্ত মহাসাগরে, ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়গুলো ঠান্ডা পানির দিকে সরে যাচ্ছে এবং এই সময়ের মধ্যে ঝড়ের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়নি। বিশ্ব উষ্ণায়নের ফলে আরও ভয়াবহ পরিস্থিতির আশঙ্কা করা হচ্ছে। বিশ্ব উষ্ণতা যদি ২° সেলসিয়াস (৩.৬° ফারেনহাইট) বৃদ্ধি পায়, তাহলে আরও বেশি পরিমাণ ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় (১৩% বেশি) ৪ এবং ৫ ক্যাটাগরির তীব্রতায় পৌঁছবে। ২০১৯ সালের একটি গবেষণায় বলা হয়েছে যে, আটলান্টিক মহাসাগরে ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের দ্রুত তীব্রতাবৃদ্ধির পেছনে জলবায়ু পরিবর্তনের বড় ভূমিকা রয়েছে।ককক দ্রুত শক্তিশালী হওয়া ঘূর্ণিঝড়ের পূর্বাভাস দেওয়া কঠিন এবং তাই উপকূলীয় এলাকার মানুষের জন্য আরও বেশি ঝুঁকি তৈরি করে।
গরম বাতাসে বেশি জলীয় বাষ্প থাকতে পারে। তাত্ত্বিকভাবে সর্বোচ্চ জলীয় বাষ্পের পরিমাণ Clausius-Clapeyron সম্পর্ক দ্বারা নির্ধারিত হয়। সম্পর্কটি থেকে বোঝা যায়, প্রতি ১ ডিগ্রি সেলসিয়াস (১.৮ ডিগ্রি ফারেনহাইট) তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে বায়ুমণ্ডলে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ প্রায় ৭% বৃদ্ধি পায়। ২০১৯ সালের একটি পর্যালোচনা প্রবন্ধে মূল্যায়নকৃত সকল মডেলে ভবিষ্যতে বৃষ্টিপাতের হার বৃদ্ধি দেখা যায়। সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা বৃদ্ধির ফলে ঝড়ের তীব্রতা বৃদ্ধি পাবে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে; চরম বায়ুপ্রবাহ, উष्णমন্ডলীয় ঘূর্ণিঝড়ের প্রকোপ বৃদ্ধির মাধ্যমে উপকূলীয় সম্প্রদায়গুলোর জন্য ঝড়ের বিপদ আরও বেড়ে যাবে। বন্যা, ঝড়, এবং নদীর প্লাবনের সংমিশ্রিত প্রভাব বৈশ্বিক উষ্ণায়নের কারণে ভবিষ্যতে আরও তীব্র আকার ধারণ করতে পারে।
ভবিষ্যতে জলবায়ু পরিবর্তন কীভাবে সামগ্রিকভাবে ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের প্রবণতাকে প্রভাবিত করবে সে সম্পর্কে বর্তমানে কোনো ঐক্যমত নেই। বেশিরভাগ জলবায়ু মডেল ভবিষ্যতের পূর্বাভাসে ঘূর্ণিঝড়ের প্রবণতা হ্রাসের ইঙ্গিত দেয়। উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ-রেজোলিউশনের নয়টি জলবায়ু মডেলের তুলনা করে ২০২০ সালে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে দক্ষিণ ভারত মহাসাগর এবং দক্ষিণ গোলার্ধে ঘূর্ণিঝড়ের সংখ্যায় উল্লেখযোগ্য হ্রাস দেখা যায়। উত্তর গোলার্ধের ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের ক্ষেত্রে মিশ্র সংকেত পাওয়া যায়। বিশ্বব্যাপী ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের সামগ্রিক ঘনত্বে সামান্য পরিবর্তন লক্ষ্য করা গেছে। উত্তর আটলান্টিক এবং মধ্য প্রশান্ত মহাসাগরে এর প্রবণতা বৃদ্ধি পেয়েছে। অন্যদিকে দক্ষিণ ভারত মহাসাগর এবং পশ্চিম উত্তর প্রশান্ত মহাসাগরে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়গুলোর তীব্রতা যে অক্ষাংশে সর্বোচ্চ হয় তা মেরুর দিকে অগ্রসর হয়েছে, যা জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। উত্তর প্রশান্ত মহাসাগরে ঘূর্ণিঝড়ের তীব্রতা পূর্বদিকেও বিস্তৃত হয়েছে বলে মনে হতে পারে। ১৯৪৯ থেকে ২০১৬ সালের মধ্যে ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়ের গতি কমে গেছে। এটি কতটা জলবায়ু পরিবর্তনের জন্য দায়ী তা এখনও স্পষ্ট নয় কারণ সব জলবায়ু মডেল এই বৈশিষ্ট্যটি দেখায় না।
মানুষের অনেক কর্মকাণ্ড আছে যা চরম আবহাওয়া ঘটনার প্রভাবকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে। শহুরে পরিকল্পনা অনেক সময় শহরাঞ্চলে বন্যার প্রভাবকে অত্যধিক মাত্রায় বাড়িয়ে দেয়, বিশেষ করে যেসব এলাকা ঝড়ের ঝুঁকিতে রয়েছে তাদের অবস্থান এবং জলবায়ুর পরিবর্তনশীলতার কারণে। অভেদ্য পৃষ্ঠতল বৃদ্ধি করলে, যেমন ফুটপাত, রাস্তা এবং ছাদ, ঝড়ের সময় কম পরিমাণ পানি ভূমি শোষণ করে নিতে পারে। অগভীর জলাভূমি (wetlands) ধ্বংস করা, যেগুলো পানি শোষণ করে নিয়ে প্রাকৃতিক জলাধারের ন্যায় কাজ করে, বন্যা এবং অতিরিক্ত বৃষ্টিপাতের প্রভাবকে তীব্রতর করে তুলতে পারে। এটি অন্তর্দেশীয় এবং উপকূলীয় দুই জায়গায় হতে পারে। যাইহোক, উপকূল বরাবর অগভীর জলাভূমি ধ্বংসের ফলে একটি অঞ্চলের প্রাকৃতিক বাঁধ হ্রাস পেতে পারে। এর ফলে হারিকেন বা ঘূর্ণিঝড়ের সময় ঢেউয়ের তোড়ে এবং বন্যার পানি অনেক দূরবর্তী অন্তর্দেশীয় অঞ্চল পর্যন্ত পৌঁছে যেতে পারে। সমুদ্রপৃষ্ঠের নিচে বা বন্যাপ্রবণ এলাকায় বাড়ি নির্মাণ সেখানকার বাসিন্দাদেরকে অতিরিক্ত বৃষ্টিপাতের ক্ষেত্রে ধ্বংস বা আঘাতের ঝুঁকিতে ফেলে।
আরও বেশি নগরায়ণ চরম বা অস্বাভাবিক আবহাওয়া ঘটনার বৃদ্ধিতে অবদান রাখতে পারে। লম্বা অবকাঠামোগুলো শহরাঞ্চলে বায়ুপ্রবাহের গতিপথ পরিবর্তন করতে পারে, উষ্ণ বায়ুকে উপরের দিকে ঠেলে দিয়ে পরিচলন (convection) সৃষ্টি করে, ফলে অস্বাভাবিক হারে বজ্রপাত হয়। এই বজ্রপাতের সাথে বৃষ্টিপাত বৃদ্ধি পায়, যেটি শহরগুলোর বিশাল অভেদ্য পৃষ্ঠের কারণে ধ্বংসাত্মক প্রভাব ফেলতে পারে। অভেদ্য পৃষ্ঠতল সূর্যের শক্তিও শোষণ করে এবং বায়ুমণ্ডলকে উষ্ণ করে, এর ফলে শহরগুলোতে তাপমাত্রা প্রবলভাবে বেড়ে যায়। এটি দূষণ এবং গাড়ি ও অন্যান্য মানুষের তৈরি উৎস থেকে নির্গত তাপের সাথে একত্রিত হয়ে নগর তাপদ্বীপ (urban heat island) তৈরি করে।
শুরুর দিককার চরম আবহাওয়া সংক্রান্ত গবেষণা নির্দিষ্ট ঘটনা পূর্বাভাস দেওয়ার বিষয়ে বিবৃতির উপর বেশি আলোকপাত করত। সমসাময়িক গবেষণা এই ধরনের ঘটনার প্রবণতার কারণ অনুসন্ধানের (attribution) উপর বেশি মনোনিবেশ করে। বিশেষভাবে, জলবায়ু পরিবর্তনের পাশাপাশি অন্যান্য কার্যকারণগুলোকে আলাদা করে চরম আবহাওয়ার মূল কারণ অনুসন্ধানে এই গবেষণার ক্ষেত্র বিশেষভাবে মনোযোগী।
২০১৬ সালের ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস, ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যান্ড মেডিসিনের একটি প্রতিবেদন এই attribution research নিয়ে কাজ করা গবেষকদের মধ্যে অভ্যাস বিনিময় বৃদ্ধি এবং আবহাওয়া পূর্বাভাসের সাথে গবেষণার ফলাফলের যোগসূত্র আরও সুদৃঢ় করার জন্য বিনিয়োগের সুপারিশ করেছে।
এই গবেষণার ক্ষেত্রে উন্নতির সাথে সাথে, বিজ্ঞানীরা জলবায়ু পরিবর্তন ও চরম আবহাওয়ার ঘটনার মধ্যে সংযোগ এবং ভবিষ্যতে এর সম্ভাব্য প্রভাবগুলো অনুসন্ধান করতে শুরু করেছেন। এই কাজের একটি বড় অংশ জলবায়ু মডেলিংয়ের মাধ্যমে করা হয়। জলবায়ু মডেল আধুনিক সময়ে সংগৃহীত তথ্য-উপাত্ত ব্যবহার করে বায়ুমণ্ডল, মহাসাগর এবং পৃথিবীর ভবিষ্যত বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ পূর্বাভাস প্রদান করে। যদিও জলবায়ু পরিবর্তন বা সমুদ্রের অম্লকরণের মতো জটিল প্রক্রিয়াগুলো অধ্যয়নের জন্য জলবায়ু মডেলগুলো অপরিহার্য, তবুও সেগুলো কেবল অনুমান। তদুপরি, আবহাওয়া ঘটনাগুলো জটিল এবং এগুলোকে একটি একক কারণের সাথে যুক্ত করা যায় না— জলবায়ু পরিবর্তন বা প্রাকৃতিক পরিবর্তনশীলতার যেকোন প্রভাবের পাশাপাশি প্রায়শই তাপমাত্রা, চাপ, বা আর্দ্রতা ইত্যাদির মতো অনেক বায়ুমণ্ডলীয় পরিবর্তনশীল উপাদান থাকে।
চরম আবহাওয়া ঘটনার একটি গুরুত্বপূর্ণ রেকর্ড হলো বিশ্বব্যাপী সংগৃহীত পরিসংখ্যান, যা বিজ্ঞানী ও নীতি নির্ধারকদের আবহাওয়া এবং জলবায়ু পরিস্থিতিতে যেকোন পরিবর্তন সম্পর্কে আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করতে পারে। এই পরিসংখ্যান জলবায়ু মডেলিংকেও প্রভাবিত করতে পারে। পরিসংখ্যানগুলো বিংশ শতাব্দী জুড়ে এবং নতুন সহস্রাব্দে চরম আবহাওয়া ঘটনাতে বৃদ্ধি দেখায়।
চরম আবহাওয়ার প্রভাবগুলোর মধ্যে নিম্নলিখিত বিষয়গুলো থাকতে পারে, কিন্তু এগুলোতেই সীমাবদ্ধ নয়:
আন্তর্সরকার জলবায়ু পরিবর্তন বিষয়ক প্যানেল (IPCC) এর ২০২১ সালের রিপোর্ট অনুযায়ী, জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে চরম আবহাওয়ার ঘটনা বৃদ্ধি পাচ্ছে। এর ফলে বিশ্বব্যাপী অর্থনৈতিক ক্ষতিও বৃদ্ধি পাচ্ছে। IPCC-র অনুমান অনুযায়ী, ১৯৮০ সাল থেকে বার্ষিক ক্ষতির পরিমাণ কয়েক বিলিয়ন থেকে ২০০ বিলিয়ন মার্কিন ডলারেরও (২০১০ সালের ডলারের মান অনুযায়ী) বেশি। ২০০৫ সালে হারিকেন ক্যাটরিনার সময় ক্ষতির পরিমাণ ছিল সর্বাধিক। আবহাওয়া-সম্পর্কিত বৈশ্বিক দুর্যোগে মানুষের জীবনহানি, সাংস্কৃতিক ঐতিহ্যের ক্ষতি এবং বাস্তুতন্ত্রের ক্ষতির মতো ক্ষতিগুলোর মূল্যায়ন ও অর্থমূল্য নির্ধারণ করা কঠিন। তাই এই ক্ষতিগুলোর পুরোটা পরিমাণ বের করা যায় না। তবুও, সাম্প্রতিককালে অস্বাভাবিক তীব্র ঝড়, হারিকেন, বন্যা, তাপপ্রবাহ, খরা এবং সংশ্লিষ্ট বড় আকারের দাবানল বিশ্বব্যাপী গ্রীষ্মমন্ডলীয় বনভূমি এবং প্রবাল প্রাচীরগুলোকে নজিরবিহীনভাবে ক্ষতিগ্রস্ত করেছে।
আন্তর্জাতিক দুর্যোগ ডাটাবেস অনুযায়ী, ১৯২০-এর দশকের তুলনায় প্রাকৃতিক দুর্যোগে মৃত্যুর হার ৯০% এরও বেশি কমে এসেছে। এই সময়ে পৃথিবীর জনসংখ্যা চারগুণ বেড়েছে এবং তাপমাত্রাও ১.৩°C বেড়েছে। ১৯২০-এর দশকে প্রাকৃতিক দুর্যোগে ৫৪ লক্ষ মানুষ মারা গেছেন, যেখানে ২০১০-এর দশকে মাত্র ৪ লক্ষ লোক প্রাণ হারিয়েছেন।
চরম আবহাওয়ার কারণে মৃত্যুর হার দক্ষিণ এশিয়ায় সবচেয়ে বেশি ও দ্রুত হ্রাস পেয়েছে। ১৯৯১ সালে বাংলাদেশে একটি ঘূর্ণিঝড়ে ১ লক্ষ ৩৫ হাজার লোক এবং ১৯৭০ সালে আরেকটি ঘূর্ণিঝড়ে ৩ লক্ষ লোক প্রাণ হারিয়েছিলেন। এর বিপরীতে, ২০২০ সালে বাংলাদেশ ও ভারতে আঘাত হানা 'আম্ফান' ঘূর্ণিঝড়ে মোট ১২০ জন লোক প্রাণ হারিয়েছেন।
২০২০ সালের ২৩ জুলাই, মিউনিখ রি ঘোষণা করেছিলেন যে ২০২০ সালের প্রথমার্ধে প্রাকৃতিক দুর্যোগে বিশ্বব্যাপী মোট ২,৯০০ জনের মৃত্যু একটি রেকর্ড নিম্ন সংখ্যা। এই পরিসংখ্যান গত ৩০ বছর এবং ১০ বছরের গড় পরিসংখ্যানের চেয়ে অনেক কম।
২০২১ সালের একটি গবেষণায় দেখা গেছে, ২০০০ থেকে ২০১৯ সালের মধ্যে বৈশ্বিকভাবে যে মৃত্যুগুলো হয়েছে, তার ৯.৪% (প্রতিবছর প্রায় ৫০ লক্ষ মৃত্যু) চরম তাপমাত্রাজনিত কারণে ঘটেছে। শীতজনিত মৃত্যুর হার এখানে বৃহত্তর অংশ এবং তা হ্রাস পাচ্ছে; সে তুলনায় উষ্ণতাজনিত মৃত্যুর পরিমাণ ০.৯১% এবং ক্রমবর্ধমান।
জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবে নির্দিষ্ট ধরনের চরম আবহাওয়ার ঘটনা বেশি ঘটতে শুরু করেছে। হারিকেন বা ক্রান্তীয় ঘুর্ণিঝড়ের সময় প্রচুর বৃষ্টিপাত হতে পারে, যার ফলে ভূমিধস বা বন্যার ঝুঁকি বেড়ে যায়। কারণ, উষ্ণ বাতাসে বেশি পরিমাণে জলীয় বাষ্প ধরে রাখার ক্ষমতা থাকে। উষ্ণতার ফলে পানির অনুগুলোর গতিশক্তি বেড়ে যায় এবং বৃষ্টির পরিমাণও দ্রুত বৃদ্ধি পায়। অন্যদিকে, বৃষ্টিপাতের ধরণেও পরিবর্তন দেখা যাচ্ছে। কোনো কোনো এলাকায় অতিরিক্ত বৃষ্টিপাতের ফলে বন্যা পরিস্থিতি তৈরি হচ্ছে, আবার অন্যদিকে তীব্র খরার কারণে পানির অভাব দেখা দিচ্ছে। উষ্ণতার বৃদ্ধির ফলে পৃথিবীর পৃষ্ঠতল থেকে বাষ্পীভবনের হারও বেড়ে যাচ্ছে। সুতরাং, বৃষ্টিপাত বৃদ্ধি পেলেও সারা বিশ্বে সুপেয় পানির পরিমাণ সমানভাবে বৃদ্ধি পাচ্ছে না।
জলবায়ু পরিবর্তন খরার সাথে সম্পর্কিত বিভিন্ন বিষয়কে প্রভাবিত করে। এর মধ্যে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে বৃষ্টিপাতের পরিমাণ এবং উষ্ণতার কারণে বৃষ্টির পানি কত দ্রুত বাষ্পায়িত হয়। সারা বিশ্বের বেশিরভাগ অঞ্চলে উষ্ণায়নের ফলে খরার তীব্রতা এবং ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। বিশ্বব্যাপী উষ্ণায়নের জন্য দক্ষিণ গোলার্ধের ক্রান্তীয় এবং উপ-ক্রান্তীয় কিছু অঞ্চলে বৃষ্টিপাত কম হওয়ার সম্ভবনা আছে। আর তাহলে ঐ অঞ্চলগুলোতে খরার প্রবণতা আরো বৃদ্ধি পাবে। বিশ্বের অনেক অঞ্চলেই এরূপ হবে, যেমন মধ্য আমেরিকা, অ্যামাজন নদী প্রবাহিকা ও দক্ষিণ-পশ্চিম দক্ষিণ আমেরিকা, পশ্চিম ও দক্ষিণ আফ্রিকা, ভূমধ্যসাগরীয় অঞ্চল এবং দক্ষিণ-পশ্চিম অস্ট্রেলিয়া।
উচ্চ তাপমাত্রা বাষ্পীভবনকে প্রবল করে তুলে। এর কারণে মাটি শুষ্ক হয়ে যায় এবং উদ্ভিদের চাপও বৃদ্ধি পায়। ফলে, তীব্র খরা দেখা দেয়। সামগ্রিকভাবে যেসব অঞ্চলে বৃষ্টিপাত অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল থাকবে সেসব অঞ্চলের কৃষি তদ্রুপ খরার প্রভাব ভোগ করবে।সেরকম উল্লেখযোগ্য কিছু অঞ্চল হলো মধ্য ও উত্তর ইউরোপ। দ্রুত জলবায়ু পরিবর্তনের ক্ষতিকরপ্রভাব কমানো না গেলে ২১০০ সালের মধ্যে পৃথিবীর প্রায় এক-তৃতীয়াংশ ভূ-ভাগ মধ্যম বা গুরুতর খরার সম্মুখীন হবে। বৈশ্বিক উষ্ণায়নের ফলে অতীতের তুলনায় বর্তমান খরা আগের চেয়ে বেশি ঘন ঘন এবং তীব্র হচ্ছে।
কিছু কারণ এই খরার ক্ষতিরমাত্রা বাড়িয়ে দিচ্ছে। আধুনিক কৃষিকাজে সেচের পানির চাহিদা বেড়ে গিয়েছে এবং নগরায়নের কারণে অনেক অঞ্চলে পানির প্রয়োজনীয়তা এবং জনসংখ্যা বাড়ছে। ভূমি সংরক্ষণ খরার প্রভাব কমাতে সাহায্য করতে পারে। একটি উদাহরণ হলো কৃষিবনায়ন (agroforestry)।
ভারী বৃষ্টিপাতের ঘটনা বৃদ্ধির কারণে, যে অঞ্চলে বন্যা হয় সেসব অঞ্চলে ভবিষ্যতে বন্যা আরও ভয়াবহ রূপধারণ করবে বলে সম্ভাবনা রয়েছে। বৃষ্টিপাত এবং বন্যার মধ্যে সম্পর্ক বেশ জটিল। এমন কিছু অঞ্চল রয়েছে যেখানে বন্যা বিরল হয়ে পড়বে বলে আশঙ্কা করা যাচ্ছে। এই পরিবর্তন বৃষ্টি, তুষারের গলন ও মাটির আর্দ্রতার মত বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে। জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে কিছু কিছু অঞ্চলের মাটি আরও শুষ্ক হয়ে যাচ্ছে, তাই সেই মাটিতে দ্রুত বৃষ্টির পানি শোষন হয়ে যায়। এর ফলে বন্যার সৃষ্টি কমে যায়। আবার কিছু অঞ্চলে মাটি কঠিন হয়ে যায়। তখন প্রবল বৃষ্টিতে তা দ্রুত শোষণ না হয়ে নদী ও জলাশয়ে প্রবাহিত হয়। ফলে সেই জায়গায় বন্যার ঝুঁকি যথেষ্টভাবে বেড়ে যায় ।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে পানিচক্রের ওপর গভীর প্রভাব পড়ছে। ১৯৮০ সাল থেকে লক্ষ্য করা যাচ্ছে যে এই প্রভাবের কারণে পানিচক্রের তীব্রতা বৃদ্ধি পাচ্ছে। এর একটি উদাহরণ হলো প্রবল বৃষ্টিপাতের ঘটনার সংখ্যা বৃদ্ধি। এর ফলে বিশুদ্ধ পানির উৎস, মহাসাগর, বরফের চাদর, বায়ুমণ্ডল এবং ভূপৃষ্ঠের অন্যান্য পানির উৎসগুলোর ওপর মারাত্মক নেতিবাচক প্রভাব পড়ছে। পানিচক্র পৃথিবীর জীবনের জন্য অত্যাবশ্যকীয় এবং বিশ্বব্যাপী জলবায়ু ও মহাসাগরীয় সঞ্চালনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। বিভিন্ন কারণে আমাদের গ্রহের তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে পানিচক্রের পরিবর্তন ঘটবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, উষ্ণ বায়ুমণ্ডল অধিক জলীয়বাষ্প ধারণ করতে পারে যা বাষ্পীভবন ও বৃষ্টিপাতের ওপর প্রভাব ফেলে।
গ্রিনহাউস গ্যাসের পরিমাণ বৃদ্ধি পানিচক্রের তীব্রতা বৃদ্ধির মূল কারণ, যা গ্রিনহাউস প্রভাবের মাধ্যমে বায়ুমণ্ডলের তাপমাত্রা আরও বাড়িয়ে দেয়। পদার্থবিদ্যা অনুসারে, তাপমাত্রা ১° সেলসিয়াস বৃদ্ধি পেলে সম্পৃক্ত জলীয়বাষ্পের চাপ ৭% বৃদ্ধি পায় (যেমনটি ক্লাসিয়াস-ক্লাপেরন সমীকরণে বর্ণনা করা হয়েছে)।
পানিচক্রের তীব্রতা এবং সময়ের সাথে সাথে এর পরিবর্তন বোঝা খুবই গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে জলবায়ু পরিবর্তনের এই যুগে। সামগ্রিক জলবায়ু চক্রের মূলসার হল এক জায়গায় আর্দ্রতার বাষ্পীভবন এবং অন্য জায়গায় বৃষ্টিপাত। সমুদ্রের ওপর বাষ্পীভবন বৃষ্টিপাতের তুলনায় বেশি হয়, যা বায়ুমণ্ডলকে সমুদ্র থেকে স্থলভাগে আর্দ্রতা পরিবহন করতে দেয়। সেখানে বৃষ্টিপাত বাষ্প-নিরোধনের পরিমাণ ছাড়িয়ে যায় এবং প্রবাহিত পানি নদীতে প্রবাহিত হয়ে সমুদ্রে পতিত হয়ে চক্রটি সম্পন্ন করে। পৃথিবীর শক্তিচক্রের একটি মূল অংশ হল পানিচক্র। এটি ভূপৃষ্ঠের বাষ্পীয় শীতলতা প্রদান করে, বায়ুমণ্ডলে সুপ্ত উত্তাপ যোগায় যেহেতু বায়ুমণ্ডলীয় সিস্টেমগুলো তাপকে উপরের দিকে নিয়ে যাওয়ার ক্ষেত্রে প্রধান ভূমিকা পালন করে।
পানি সহজলভ্য হলে বাড়তি তাপ বেশিরভাগই বাষ্পীভবনের কাজে ব্যয় হয়, যা মহাসাগরের ওপর সবসময়ই ঘটে। অন্যথায় এই তাপ বাতাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে। মহাসাগর-সন্নিহিত ও ক্রান্তীয় অঞ্চলে পানির সহজলভ্যতা এবং বায়ুমণ্ডলের পানি ধারণক্ষমতা এই অঞ্চলগুলোতে পানির প্রভাবকে বিরাট করে তোলে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে এই ধারণক্ষমতা সমানুপাতিকভাবে বেড়ে যায়। অপরদিকে মহাদেশীয় ভূখণ্ড ও মেরু অঞ্চলে পানির এই প্রভাব অনেক কম। এই কারণেই উত্তর মেরু অঞ্চলে (মেরু বিবর্ধন) এবং স্থলভাগে তাপমাত্রা বেশি বৃদ্ধি পাচ্ছে।
পানিচক্রে বেশ কিছু অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা হঠাৎ করেই এই চক্রে (আকস্মিক) পরিবর্তন ঘটাতে পারে। যাইহোক, একবিংশ শতাব্দীতে এই ধরনের পরিবর্তন ঘটার সম্ভাবনা বর্তমানে কম বলেই বিবেচিত হয়।