What is Heat Dome Effect ?  हीट डोम प्रभाव

Why in news?The state of Assam has recently experienced unprecedented temperatures nearing 40°C in September, unusual for the region, which may be attributed to the Heat Dome Effect.

About the Heat Dome Effect:

• It is a meteorological phenomenon where a high-pressure system traps a mass of hot air over a particular region for an extended period.
• This causes extremely high temperatures, often resulting in prolonged heatwaves.
• The trapped heat cannot escape, and as the high-pressure system persists, the area beneath it experiences rising temperatures, creating a “dome” of heat.

Key Features of the Heat Dome Effect:

High-Pressure System:

• A heat dome is formed when a high-pressure system in the upper atmosphere (typically in the troposphere) becomes stationary over a region.
• This high-pressure “dome” compresses air downwards, which heats the air as it descends due to compression (known as adiabatic warming).

Stagnant Weather Conditions:

• The high-pressure system blocks cooler air from entering the region and prevents clouds from forming, leading to clear skies and continuous sunlight, which further intensifies the heat.

The hot air remains trapped near the surface because there is little atmospheric circulation to displace it.

Worsening of Heat over Time:

• As heat builds up day after day under the dome, ground temperatures rise, sometimes reaching dangerous levels, especially during the peak summer months.

Prolonged Duration:

• Heat domes can persist for several days or even weeks, making it challenging for affected regions to cool down, especially at night, since the heat is trapped beneath the pressure dome.

Causes of the Heat Dome Effect:

Jet Stream Patterns:

• The heat dome is often related to patterns in the jet stream, which are fast-flowing air currents in the upper levels of the atmosphere.
• When the jet stream weakens or becomes wavy, it can create a ridge of high pressure, allowing the heat dome to form.

Ocean-Atmosphere Interactions:

• There is evidence that changes in ocean surface temperatures (e.g., La Niña conditions) may influence the formation of heat domes by affecting atmospheric circulation patterns.
• Warmer ocean temperatures can cause more heat and moisture to rise into the atmosphere, contributing to high-pressure ridges.

Impacts of the Heat Dome Effect:

Health Risks:

• Extreme temperatures can lead to heat-related illnesses, such as heat stroke, dehydration, and heat exhaustion. Vulnerable populations, such as the elderly, children, and those with pre-existing conditions, are at higher risk.

Agricultural Damage:

• Prolonged heat can stress crops, leading to reduced yields or complete crop failures. In extreme cases, it can also lead to wildfires due to dry conditions.

Increased Energy Demand:

• During a heat dome, energy demand spikes due to increased use of air conditioning, often leading to power outages or grid overload.

Environmental and Ecological Impact:

• Heat domes can exacerbate drought conditions, dry up water sources, and affect ecosystems, endangering wildlife and plant species.

Recent Examples:

• In June 2021, a significant heat dome occurred over the Pacific Northwest of the United States and western Canada, leading to record-breaking temperatures. Some regions experienced temperatures as high as 6°C (121.3°F), causing widespread wildfires and hundreds of heat-related deaths.

 हीट डोम प्रभाव:

चर्चा में क्यों ? असम राज्य ने हाल ही में सितंबर में 40 डिग्री सेल्सियस के करीब अभूतपूर्व तापमान का अनुभव किया है, जो इस क्षेत्र के लिए असामान्य है, जिसे हीट डोम प्रभाव के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

हीट डोम प्रभाव के बारे में:

• यह एक मौसम संबंधी घटना है जहाँ एक उच्च दबाव प्रणाली एक विशेष क्षेत्र पर लंबे समय तक गर्म हवा के एक समूह को फँसाती है।
• इससे अत्यधिक उच्च तापमान होता है, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर लंबे समय तक गर्मी की लहरें चलती हैं।
• फँसी हुई गर्मी बाहर नहीं निकल पाती है, और जैसे-जैसे उच्च दबाव प्रणाली बनी रहती है, उसके नीचे के क्षेत्र में तापमान बढ़ता जाता है, जिससे गर्मी का “गुंबद” बनता है।

हीट डोम प्रभाव की मुख्य विशेषताएँ:

उच्च दबाव प्रणाली:

• हीट डोम तब बनता है जब ऊपरी वायुमंडल (आमतौर पर क्षोभमंडल में) में एक उच्च दबाव प्रणाली किसी क्षेत्र पर स्थिर हो जाती है।
• यह उच्च दबाव “गुंबद” हवा को नीचे की ओर संपीड़ित करता है, जो संपीड़न (जिसे एडियाबेटिक वार्मिंग के रूप में जाना जाता है) के कारण नीचे की ओर हवा को गर्म करता है।

स्थिर मौसम की स्थिति:

• उच्च दबाव प्रणाली ठंडी हवा को क्षेत्र में प्रवेश करने से रोकती है और बादलों को बनने से रोकती है, जिससे आसमान साफ ​​रहता है और लगातार धूप निकलती है, जिससे गर्मी और भी बढ़ जाती है।
• गर्म हवा सतह के पास फंसी रहती है क्योंकि इसे विस्थापित करने के लिए बहुत कम वायुमंडलीय परिसंचरण होता है।

समय के साथ गर्मी का बिगड़ना:

• जैसे-जैसे गुंबद के नीचे दिन-ब-दिन गर्मी बढ़ती जाती है, जमीन का तापमान बढ़ता जाता है, कभी-कभी खतरनाक स्तर तक पहुँच जाता है, खासकर गर्मियों के चरम महीनों के दौरान।

लंबे समय तक:

• हीट डोम कई दिनों या हफ़्तों तक बना रह सकता है, जिससे प्रभावित क्षेत्रों के लिए ठंडा होना चुनौतीपूर्ण हो जाता है, खासकर रात में, क्योंकि गर्मी प्रेशर डोम के नीचे फंस जाती है।

हीट डोम प्रभाव के कारण:

जेट स्ट्रीम पैटर्न:

• हीट डोम अक्सर जेट स्ट्रीम में पैटर्न से संबंधित होता है, जो वायुमंडल के ऊपरी स्तरों में तेज़ बहने वाली हवा की धाराएँ होती हैं।
• जब जेट स्ट्रीम कमज़ोर हो जाती है या लहरदार हो जाती है, तो यह उच्च दबाव की एक रिज बना सकती है, जिससे हीट डोम बन सकता है।

महासागर-वायुमंडलीय अंतर्क्रियाएँ:

• इस बात के प्रमाण हैं कि महासागर की सतह के तापमान में परिवर्तन (जैसे, ला नीना स्थितियाँ) वायुमंडलीय परिसंचरण पैटर्न को प्रभावित करके हीट डोम के निर्माण को प्रभावित कर सकते हैं।
• समुद्र के गर्म तापमान के कारण वायुमंडल में अधिक गर्मी और नमी बढ़ सकती है, जिससे उच्च दबाव वाली लकीरें बन सकती हैं।

हीट डोम प्रभाव के प्रभाव:

स्वास्थ्य जोखिम:

• अत्यधिक तापमान के कारण हीट स्ट्रोक, निर्जलीकरण और हीट थकावट जैसी गर्मी से संबंधित बीमारियाँ हो सकती हैं। कमज़ोर आबादी, जैसे कि बुज़ुर्ग, बच्चे और पहले से मौजूद बीमारियाँ, ज़्यादा जोखिम में हैं।

कृषि क्षति:

• लंबे समय तक गर्मी फसलों पर दबाव डाल सकती है, जिससे पैदावार कम हो सकती है या फसल पूरी तरह से बर्बाद हो सकती है। चरम मामलों में, यह शुष्क परिस्थितियों के कारण जंगल में आग लगने का कारण भी बन सकता है।

ऊर्जा की बढ़ी हुई माँग:

• हीट डोम के दौरान, एयर कंडीशनिंग के बढ़ते उपयोग के कारण ऊर्जा की माँग बढ़ जाती है, जिससे अक्सर बिजली गुल हो जाती है या ग्रिड ओवरलोड हो जाता है।

पर्यावरण और पारिस्थितिकी पर प्रभाव:

• हीट डोम सूखे की स्थिति को बढ़ा सकते हैं, जल स्रोतों को सुखा सकते हैं और पारिस्थितिकी तंत्र को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे वन्यजीव और पौधों की प्रजातियाँ खतरे में पड़ सकती हैं।

हाल के उदाहरण:

• जून 2021 में, संयुक्त राज्य अमेरिका और पश्चिमी कनाडा के प्रशांत उत्तर-पश्चिम में एक महत्वपूर्ण हीट डोम हुआ, जिससे रिकॉर्ड तोड़ तापमान हुआ। कुछ क्षेत्रों में 6°C (121.3°F) तक का तापमान दर्ज किया गया, जिससे बड़े पैमाने पर जंगल में आग लग गई और सैकड़ों लोग गर्मी से संबंधित मौतों का शिकार हो गए।