बादलों से कृत्रिम वर्षा: शहरी प्रदूषण के खिलाफ क्लाउड सीडिंग का विज्ञान और इसकी वास्तविक सीमाएँ

सर्दियों का मौसम शुरू होते ही भारत के उत्तरी मैदान, विशेषकर राजधानी दिल्ली और उसके आसपास के इलाके जहरीले कोहरे की चादर में लिपट जाते हैं। वायु गुणवत्ता सूचकांक यानी एयर क्वालिटी इंडेक्स (AQI: Air Quality Index) जब 308 पार करके 'अति खराब' या गंभीर श्रेणी में पहुंच जाता है, तब सांस लेना मुश्किल हो जाता है। ऐसे आपातकालीन माहौल में हवा को साफ करने के लिए अक्सर एक वैज्ञानिक उपाय की जोर-शोर से चर्चा होती है: कृत्रिम वर्षा या क्लाउड सीडिंग (cloud seeding)। इस पद्धति में आकाश में तैरते बादलों में खास तरह के रासायनिक कणों का छिड़काव करके बारिश कराने के लिए प्रेरित किया जाता है, ताकि हवा में लटकते धूल और धुएं के कण धुलकर जमीन पर बैठ जाएं।

NDTV की एक रिपोर्ट के अनुसार, दिल्ली में प्रदूषण का स्तर कम करने के लिए इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी कानपुर (IIT Kanpur) द्वारा क्लाउड सीडिंग के उपकरणों से लैस विमान तैयार रखा गया था। इस योजना के तहत यदि आकाश में पर्याप्त नमी वाले बादल बनते, तो कानपुर से विमान रवाना करके दिल्ली के ऊपर लगभग एक घंटे में पहुंचकर ऑपरेशन शुरू करने की तैयारी थी। दिल्ली सरकार और IIT कानपुर के बीच हुए एक समझौते ज्ञापन (MoU: Memorandum of Understanding) के तहत इस आपातकालीन उपाय को अमल में लाने की योजना बनाई गई थी। लेकिन इस तकनीक के पीछे का विज्ञान क्या है, यह आकाश में कैसे काम करती है, और क्या यह वाकई शहरी प्रदूषण की समस्या को जड़ से दूर कर सकती है?

क्लाउड सीडिंग का इतिहास और वैज्ञानिक खोज

प्राकृतिक बादलों को मानवीय हस्तक्षेप से तरल वर्षा में बदलने का विचार काफी पुराना है। 1891 में लुईस गेथमेन ने वर्षा वाले बादलों में तरल कार्बन डाइऑक्साइड छोड़कर बारिश लाने का विचार पेश किया था। इसके बाद 1930 के दशक में बर्गेरोन-फिंडेलसेन प्रक्रिया (Bergeron-Findeisen process) नाम का सिद्धांत सामने आया, जिसमें बताया गया कि बादल में मौजूद अति ठंडे पानी की बूंदों और बर्फ के क्रिस्टलों की आपसी प्रक्रिया से बारिश शुरू होती है। जनरल इलेक्ट्रिक (GE) कंपनी के शोधकर्ता विंसेंट शेफर ने 14 जुलाई 1946 को प्रयोगशाला में आकस्मिक रूप से इस पद्धति को साबित कर दिया था।

शेफर प्रयोगशाला के डीप-फ्रीजर में सांस फूंककर कृत्रिम बादल बनाने का प्रयास कर रहे थे, लेकिन तापमान पर्याप्त नीचे नहीं जा रहा था। उन्होंने तापमान तेजी से घटाने के लिए उसमें ड्राई आइस (dry ice: ठोस कार्बन डाइऑक्साइड) का टुकड़ा रखा। क्षण भर में लाखों सूक्ष्म बर्फ के क्रिस्टल चमकने लगे, जिससे साबित हुआ कि माइनस 40 डिग्री सेल्सियस (−40 °C) की सीमा में पानी को सुपरकूल्ड स्थिति से बर्फ में बदला जा सकता है। उसके कुछ ही सप्ताहों में उनके साथी वैज्ञानिक बर्नार्ड वोनेगट ने रसायन विज्ञान के अध्ययन द्वारा सिल्वर आयोडाइड (silver iodide) नामक यौगिक की खोज की, जिसकी क्रिस्टलीय संरचना बिल्कुल प्राकृतिक बर्फ जैसी ही होती है। 13 नवंबर 1946 को न्यूयॉर्क के आकाश में एक विमान से 6 पाउंड (2.5 किलोग्राम) ड्राई आइस बादल में गिराकर पश्चिमी मैसाचुसेट्स में पहली बार सफलतापूर्वक हिमपात कराया गया था।

भौतिक विज्ञान: बादल में रसायन कैसे काम करते हैं?

कृत्रिम वर्षा की प्रक्रिया कोई जादू नहीं बल्कि शुद्ध भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया है। बादल सामान्यतः जलवाष्प और अतिसूक्ष्म बूंदों से बने होते हैं। कई बार बादल के भीतर तापमान शून्य डिग्री सेल्सियस से नीचे पहुंच जाने के बावजूद, पानी की बूंदें तरल अवस्था में ही रहती हैं, जिसे वैज्ञानिक भाषा में सुपरकूल्ड वाटर (supercooled water) कहा जाता है। इन बूंदों को बर्फ में या बारिश की बड़ी बूंदों में बदलने के लिए एक आधार या बीज की आवश्यकता होती है, जिसे आइस न्यूक्लिआई (ice nuclei) या कंडेनसेशन न्यूक्लिआई कहते हैं।

जब विमान, रॉकेट या जमीन पर स्थित जनरेटर द्वारा बादल के भीतर सिल्वर आयोडाइड (AgI) जैसे रसायनों का छिड़काव किया जाता है, तब उसके सूक्ष्म कण एक केंद्र के रूप में कार्य करते हैं। सिल्वर आयोडाइड के क्रिस्टल की संरचना (crystal lattice) प्राकृतिक बर्फ के क्रिस्टल जैसी ही षट्कोणीय होती है। इसलिए, सुपरकूल्ड पानी के कण तुरंत इस रसायन के कण के चारों ओर जमने लगते हैं। इस प्रक्रिया को हेटेरोजेनियस न्यूक्लिएशन (heterogeneous nucleation: विजातीय न्यूक्लिएशन) कहा जाता है। बूंद क्रमशः बड़ी और वजनदार हो जाती है और गुरुत्वाकर्षण के कारण जमीन की ओर खिंची चली आती है। वायुमंडल की निचली गर्म परतों से गुजरते समय यह पिघलकर बारिश की बूंद बन जाती है।

वैज्ञानिक दृष्टि से जब बादल का तापमान माइनस 7 डिग्री से माइनस 20 डिग्री सेल्सियस (-7 °C से -20 °C) के बीच होता है, तब यह पद्धति सबसे अधिक प्रभावी साबित होती है। इस प्रक्रिया को स्टेटिक सीडिंग (static seeding) कहा जाता है। इसके अलावा एक दूसरी पद्धति डायनेमिक सीडिंग (dynamic seeding) है, जिसमें बर्फ बनने की प्रक्रिया के दौरान मुक्त होने वाली सुप्त ऊष्मा (latent heat) बादल के ऊर्ध्व प्रवाह को और अधिक मजबूत बनाती है, जिससे बादल का आकार बड़ा हो जाता है। आज के आधुनिक युग में साधारण नमक जैसे नमी सोखने वाले पदार्थों (hygroscopic materials: हाइग्रोस्कोपिक द्रव्य) के साथ-साथ संयुक्त अरब अमीरात (UAE) में ड्रोन द्वारा बादलों में इलेक्ट्रिक चार्ज छोड़ने की आधुनिक तकनीक का उपयोग भी किया जा रहा है। जुलाई 2021 में अल ऐन में ड्रोन पद्धति की मदद से 6.9 मिलीमीटर बारिश दर्ज की गई थी।

शहरी प्रदूषण के खिलाफ क्लाउड सीडिंग का परीक्षण

जब हवा में वायु प्रदूषण बहुत बढ़ जाता है, तब सूक्ष्म कण जैसे कि पीएम 2.5 (PM 2.5: 2.5 माइक्रोमीटर से छोटे कण) और पीएम 10 हवा में लंबे समय तक लटके रहते हैं। प्राकृतिक बारिश इन कणों को अपने साथ जमीन पर खींच लाती है, जिसे 'वेट स्कैवेंजिंग' (wet scavenging: भीगा शुद्धिकरण) कहा जाता है। क्लाउड सीडिंग के माध्यम से कृत्रिम रूप से बारिश करवाकर यही परिणाम प्राप्त करने का प्रयास किया जाता है।

दिल्ली सरकार ने अक्टूबर 2025 के अंत में इंदिरा गांधी अंतरराष्ट्रीय हवाई अड्डे के निकट लगभग 30,000 मीटर की ऊंचाई पर क्लाउड सीडिंग के दो राउंड ट्रायल किए थे। इससे पिछले वर्ष लगभग 10,000 मीटर की ऊंचाई पर परीक्षण किया गया था। हालांकि, अक्टूबर 2025 के इन दोनों परीक्षणों में कोई विशेष परिणाम नहीं मिला था। आईआईटी कानपुर के मूल्यांकन के अनुसार बादलों में नमी की मात्रा बहुत कम थी, जिसके कारण बारिश की संरचना नहीं हो सकी। यदि आकाश में पर्याप्त प्राकृतिक नमी और उपयुक्त बादल मौजूद न हों, तो चाहे कितने भी रसायन छिड़के जाएं, बारिश नहीं हो सकती।

वैज्ञानिक प्रभावशीलता और मतभेद

दशकों के प्रयोगों के बावजूद वैश्विक वैज्ञानिक समुदाय में क्लाउड सीडिंग की सटीक क्षमता को लेकर गहरे मतभेद मौजूद हैं। यूएस गवर्नमेंट अकाउंटेबिलिटी ऑफिस (GAO) द्वारा दिसंबर 2024 में जारी एक रिपोर्ट के अनुसार, इस तकनीक से बारिश में सांख्यिकीय रूप से उल्लेखनीय वृद्धि होती है या नहीं, इस पर अभी भी विरोधाभासी निष्कर्ष देखने को मिलते हैं। यूनाइटेड स्टेट्स नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज (NAS) के एक अध्ययन में क्लाउड सीडिंग की प्रभावशीलता के कोई ठोस सांख्यिकीय प्रमाण नहीं मिले थे। स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के पर्यावरणविद जेरी ब्रैडली ने बताया कि विशिष्ट परिस्थितियों में थोड़ी बर्फ या बारिश बढ़ाई जा सकती है, लेकिन इससे नियमित बारिश नहीं लाई जा सकती।

इसके विपरीत, वायोमिंग वेदर मॉडिफिकेशन पायलट प्रोजेक्ट (WWMPP) के अध्ययन में ऐसा पाया गया था कि क्लाउड सीडिंग पूरी सीज़न में अधिकतम 3% तक स्नोपैक बढ़ा सकती है। अमेरिकन मीटिअरोलोजिकल सोसायटी ने 1998 में नोट किया था कि पर्वतीय बादलों में मौसमी वर्षा लगभग 10% तक बढ़ाई जा सकी थी। 2010 के तेल अवीव यूनिवर्सिटी के अध्ययन में ऐसा दावा किया गया था कि सिल्वर आयोडाइड और सूखे बर्फ के उपयोग से वर्षा की मात्रा पर नगण्य असर पड़ता है। 2008 की बीजिंग ओलंपिक्स के दौरान भी उद्घाटन समारोह में बारिश रोकने के लिए बादलों को शहर के बाहर ही बरसा देने का प्रयास हुआ था, जिसे लेकर मौसम विशेषज्ञ रोलोफ ब्रुइंटजेस ने टिप्पणी की थी कि मानव अपनी मर्जी से बादल बना या भगा नहीं सकता है।

पर्यावरणीय जोखिम और सुरक्षा का मूल्यांकन

कृत्रिम वर्षा में उपयोग होने वाले मुख्य घटक सिल्वर आयोडाइड की सुरक्षा को लेकर भी प्रश्न उठाए जाते हैं। नेशनल फायर प्रोटेक्शन एसोसिएशन (NFPA 704) के अनुसार सिल्वर आयोडाइड को स्वास्थ्य जोखिम रेटिंग 2 दिया गया है, जो दर्शाता है कि अत्यधिक संपर्क से अस्थायी अक्षमता या शरीर पर असर हो सकता है। मानव शरीर में चांदी के अतिशय जमाव से अर्गायरिया (argyria) नाम की स्थिति पैदा हो सकती है, जिसमें शरीर के ऊतकों का रंग बदल जाता है।

हालांकि, अधिकांश इकोलॉजिकल अध्ययन दर्शाते हैं कि क्लाउड सीडिंग में उपयोग होने वाली रसायन की मात्रा बेहद कम होती है। वैश्विक स्तर पर क्लाउड सीडिंग के लिए हर साल लगभग 11,000 किलोग्राम सिल्वर आयोडाइड उपयोग होता है, जिसमें प्रत्येक प्रयोग में केवल 10 से 50 ग्राम जितना नगण्य जत्था उपयोग होता है। यह प्रमाण औद्योगिक प्रदूषण से निकलने वाली चांदी के मात्र एक प्रतिशत जितना है। 1995 में कैलिफोर्निया के सिएरा नेवाडा और 2004 में ऑस्ट्रेलिया की स्वतंत्र पैनल द्वारा किए गए मूल्यांकन में मिट्टी या वनस्पति में रसायन का कोई जोखिम भरा संचय पाया नहीं गया था। फिर भी ऑस्ट्रेलिया के कोसियसको नेशनल पार्क जैसे संवेदनशील बायोस्फीयर में पिग्मी पोसम जैसे जीवों पर इसके असर को लेकर पर्यावरणविदों ने चिंता व्यक्त की थी।

क्या कृत्रिम वर्षा प्रदूषण का स्थायी उपाय है?

क्लाउड सीडिंग को वायु प्रदूषण के सामने रामवाण इलाज माना जा सकता नहीं है। पर्यावरण संस्था एनवायरोकेटरलिस्ट्स के संस्थापक सुनील दहिया ने NDTV के समक्ष स्पष्टता की थी कि यह टेक्नोलॉजी प्रदूषण के मूल स्रोत (source) पर प्रहार करती नहीं है। दिवाली के बाद के दिनों में जब हवा का प्रदूषण चरम सीमा पर पहुँच जाए तब वह कटकटी के उपाय के रूप में थोड़े समय के लिए राहत दे सकती है, परंतु वह स्थायी निवारण नहीं है।

सबसे बड़ी सीमा यह है कि कृत्रिम बारिश के लिए भी आकाश में पर्याप्त मात्रा में नमी और उचित तापमान वाले बादलों का होना अनिवार्य है। सर्दियों में उत्तर भारत के मैदानों में अक्सर शुष्क हवा और कम नमी होती है, जिसके कारण अक्टूबर २०२५ के दिल्ली के प्रयोग असफल रहे थे। यदि आकाश बिल्कुल साफ हो या बादलों में नमी ही न हो तो क्लाउड सीडिंग बिल्कुल असरहीन साबित होती है। इसलिए, वाहनों के धुएं, औद्योगिक उत्सर्जन, निर्माण की धूल और पराली जलाने जैसी मूल समस्याओं पर नियंत्रण पाए बिना केवल कृत्रिम बारिश पर निर्भर रहना विज्ञान के दृष्टिकोण से व्यावहारिक नहीं है।