कृत्रिम पावसाविषयी सर्वकाही 

– डॉ. जीवनप्रकाश कुलकर्णी 

(ज्येष्ठ हवामान शास्त्रज्ञ, माजी समिती सदस्य, वेदर मॉडिफिकेशन, जागतिक हवामानशास्त्र संघटना, माजी प्रमुख, CAIPEEX प्रकल्प)      

भारत हा कृषिप्रधान देश आहे. भारतातील शेती ही मुख्यत्वे मोसमी पावसावर अवलंबून आहे. भारतात चार ऋतू आहेत. भारतात वर्षभर कुठेना कुठे पाउस पडत असतो. परंतु खरा पाऊस पावसाळ्यातील चार महिन्यात पडतो. त्याचवर पिण्याच्या पाण्यासाठी लागणारा व तसेच वीजनिर्मितीसाठी लागणारा धरणातील पाण्याचा संचय अवलंबून असतो. खरीपाची शेती ही मान्सूनच्या पावसावर अवलंबून असते. मान्सूनचा पाऊस सगळीकडे सम प्रमाणात पडत नाही. पावसाळ्यात सुद्धा पाऊस दररोज सारखा पडत नाही. त्यात चढ-उतार असतात. काही वेळेस प्रचंड पाऊस पडतो, तर कित्येक दिवस पाऊस तोंड दाखवत नाही. अशा वेळेस लोकांच्या नजारा आकाशाकडे खिळलेल्या असतात. प्रश्न असा पडतो की, कधी पाऊस पडतो आणि कधी पडत नाही. 

याचे कारण काय?
याचे उत्तर शोधायचे असेल तर पाऊस पडण्याचे विज्ञान समजून घेतले पाहिजे. कुठल्याही तापमानाला हवेत बाष्प असते. ते जलाशयातील, समुद्रातील पाण्याच्या बाष्पीभावाने तयार झालेले असते. त्याचे प्रमाण सतत बदलते असते. अगदी वाळवंटी प्रदेशात सुद्धा थोड्या प्रमाणात तरी बाष्प असतेच. हवेचे तापमान कमी झाले की, त्याचे पाण्याच्या थेंबात रुपांतर होते. कोल्ड्रिंकची बाटली फ्रीजमधून काढली की, बाटलीच्या काचेवर आपण जमा झालेले पाण्याचे थेंब आपण नेहमीच बघतो. कारण बाटलीचे तापमान फ्रीजमध्ये असल्यामुळे कमी असते. त्यामुळे बाटली भोवती असलेल्या हवेतील बाष्प संपृक्त होऊन त्याचे थेंबात रुपांतर होते. हीच क्रिया निसर्गामध्ये पाऊस पाडण्यासाठी होत असते. त्या प्रक्रियेमध्ये ढगांची निमिर्ती हा एक महत्वाचा भाग आहे.
ढग कसे निर्माण होतात?
आपण जसे जसे पृथ्वीपासून वरवर जाऊ लागतो, तसे तसे हवेचे तापमान कमी कमी होत जाते. जमिनीवरील बाष्पयुक्त हवा जशी वरवर जाऊ लागते, तशी थंड होत जाते. हवेतील बाष्प संपृक्त होऊन त्यांचे सूक्ष्म अशा पाण्याच्या थेंबात रुपांतर होते. याला मेघ-बिंदू असे म्हणतात. अशा असंख्य मेघ-बिंदूंचा समूह म्हणजेच ढग होय. ही हवा थंड होण्याची क्रिया पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या थंड होण्यामुळे सुद्धा होते. हिवाळ्यात पृथ्वीचा पृष्ठभाग रात्रीच्या वेळेस थंड होतो. त्यामुळे त्या काळात सकाळी हवेतील बाष्प संपृक्त होऊन त्याचे सूक्ष्म अशा जल-बिंदूत रुपांतर होते आणि ढगाची निर्मिती होते. त्यालाच आपण धुके असे म्हणतो. धुके म्हणजेच जमिनीवरील ढगच असतो. ढगांची निर्मिती होण्यासाठी बाष्पयुक्त जमिनीलगतची हवा थंड होणे किंवा ती वर जाऊन थंड होणे ही प्रक्रिया आवश्यक आहे. आकाशात ढग निर्मितीची प्रक्रिया नैसर्गिकरित्या वेगवेगळ्या प्रकाराने होते.

१) हवेच्या दाबातील फरक
हवेचा दाब पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर एकसारखा नसतो. तो कुठे जास्त, तर कुठे कमी असतो. त्यामुळे हवा जास्त दाबाकडून कमी दाबाकडे वाहू लागते. यालाच आपण वारा म्हणतो. कमी दाब क्षेत्रात एकत्र झालेली हवा वरवर जावू लागते. तसतशी थंड होत जाते. हवेतील बाष्प संपृक्त होते. त्याचे सूक्ष्म अशा मेघ बिंदूत रुपांतर होते. या क्रियेत बाष्पात असलेली सुप्त उष्णता बाहेर टाकली जाते. त्यामुळे हवा हलकी होवून तिला उद्धरण शक्ती मिळते आणि अजून वर जोमाने जाऊ लागते. अशा रितीने तयार झालेल्या ढगांची उंची वाढत जाते आणि ढगांची वाढ होते. अशा रीतीने तयार झालेल्या ढगांस ‘क्युमुलूस’ असे म्हणतात.
२) पर्वताला वारा धडकून तयार होणारे ढग
वारा डोंगराला धडकला की तो वरवर जाऊ लगतो. अशा क्रियेत ढग तयार होण्याची प्रक्रिया सुरु होते. अशा ढगांना ओरोग्राफिक मेघ असे संबोधले जाते. अशा तऱ्हेचे ढग सह्याद्रीच्या रांगामध्ये तयार झालेले दिसतात. अरबी समुद्रावरून आलेले बाष्पयुक्त वारे सह्याद्रीच्या उत्तर दक्षिण पसरलेल्या रांगावर धडकतात आणि त्यांना उर्ध्वगती प्राप्त होऊन मेघ निर्मिती होत असते. पावसाळ्यात कोकणात आणि घाट माथ्यावर पडणारा पाऊस बहुतांशी ह्या प्रकारच्या ढगांपासून पडत असतो.
३) सूर्याच्या उष्णतेने हवा तापून हवा वर जाऊन तयार होणारे मेघ
सूर्याच्या उष्णतेने जमीन तापते. त्या बरोबर जमिनीलगतची हवा तापते. ती हलकी होते आणि तिला उर्ध्वगती प्राप्त होते. अशी हवा वर जाऊन त्याचे ढगात रुपांतर होते. असे ढग साधारणपणे मान्सूनपूर्व काळात म्हणजे उन्हाळ्यात तयार होतात. हे सुद्धा क्युमुलस प्रकारचे असतात.
४) विस्तीर्ण प्रदेशातील हवा, हवेतील अस्थिरपणामुळे वर वर जाऊन ढगांची निर्मिती होणे
काही वेळेस काही प्रक्रियेमुळे उष्ण,दमट हवा जमिनीजवळ असते आणि कोरडी थंड हवा वर असते. ही स्थिती अस्थिर असते. त्यामुळे विस्तीर्ण प्रदेशातील जमिनीलगतची हलकी हवा वर जाते. ति संपृक्त होते आणि ढगांची निर्मिती होते. हे ढग पसरट स्वरूपाचे असतात. अशा ढगांना स्ट्रॅटस ढग असे म्हणतात. 
ढगांचे वर्गीकरण वेगवेगळ्या प्रकाराने केले जाते. ढगांच्या उंचीवरून निम्नस्तरावरील (१-३ किमी उंची असलेले), मध्यमस्थरावरील ( ३- ६ किमी उंची वर असलेले ) आणि उच्चस्थरावरील ढग ( ६ किमी उंचीच्या वर असलेले) ढग. आकारमानाप्रमाणे पसरट असलेले ढग स्ट्रॅटस आणि उंच वाढणारे क्युमुलस. क्युमुलसमध्ये सुद्धा दोन प्रकार असतात. हवेत फार उर्ध्वगती नसेल, तर कमी उंचीपर्यंत वाढणारे ढग आणि जास्त उर्ध्व गती असेल, तर खूप उंच वाढणारे ढग. अशा उंच ढगांना ‘क्युमुलोनिम्बस’ असे म्हणतात. अशा प्रकारचे ढग जोराचा पाऊस देतात. अशा ढगात गारा आणि विजा असतात. अजून एका प्रकारे ढगांचे वर्गीकरण करण्यात येते. ते म्हणजे उष्ण मेघ आणि थंड मेघ.
उष्ण मेघ आणि शीत मेघ
जमिनीपासून आपण जसजसे वरवर जाऊ लागतो, तसतसे हवेचे तापमान कमी कमी होत जाते. साधारणपणे जमिनीपासून ५ कि.मी. उंचीवर ते शून्य अंश सेल्सिअस होते. या तापमानाला पाण्याचे बर्फात रुपांतर होते. म्हणून या उंचीला गोठण-बिंदू उंची असे म्हणतात. ज्या ढगांची उंची गोठण-बिंदूच्या उंची पेक्षा कमी असते त्यांना उष्ण-मेघ असे म्हणतात. ज्या ढगांची उंची या गोठण-बिंदूच्या (५ किमी) वर असते, त्यांना शीत-मेघ म्हणतात. पावसाची प्रक्रिया समजावून घेण्यासाठी नैसर्गिकरित्या पाऊस कसा पडतो आणि काही वेळेस तो का पडत नाही, हे समजावून घेतले पाहिजे. 
उष्ण ढगांतून पडणारा पाऊस
हवा जसजशी वरवर जावू लागते, तसतशी थंड होऊ लागते हे वर नमूद केलेलेच आहे. हवेतील बाष्प संपृक्त होते. त्याचे सूक्ष्म अशा मेघ-बिंदूत रुपांतर होते. त्यांचा आकार काही मायक्रॉन असतो. एक मायक्रॉन म्हणजे एक मीटरच्या लांबीचा एक लक्षांश भाग. पावसाच्या जल- बिंदूंचा आकार काही मिलीमीटर असतो. हवेतील बाष्प ओढून घेऊन मेघ-बिंदू आपला आकार वाढवत असतात. ही प्रक्रिया फार संथ गतीने चालते आणि अशा प्रक्रियेने पाऊस पडायला लागणारा काळ फार मोठा असतो. म्हणून या प्रक्रियेतून पाउस पडू शकत नाही. याच काळात ढगात दुसरी एक प्रक्रिया सुरु होते. काही मेघ-बिंदू ढगातील बाष्प शोषून घेऊन आपले आकारमान १४ मायक्रोन त्रिज्येइतके वाढवतात. मेघ-बिंदूंची त्रिज्या १४ मायक्रॉनपेक्षा जास्त वाढली की, ढगातील चलनवलनाने ते एकमेकावर आदळू लागतात आणि एकमेकात मिसळतात. असे दहा लाख मेघ-बिंदू एकत्र आले की, एक पावसाचा जल-बिंदू तयार होतो. तो जलबिंदू असंख्य लहान लहान मेघबिंदूंना सामावून घेऊन मोठा मोठा होत जातो. हा मोठा झालेला जलबिंदू ढगातील अंतर्गत चलनवलनाने फुटतो आणि त्याचे असंख्य छोट्या बिंदूत रुपांतर होते. त्यांची त्रिजा १४ मायक्रॉनपेक्षा जास्त असते. ते असंख्य नवीन जलबिंदू ढगातील बाष्प घेऊन वाढू लागतात. अशा रीतीने सुरवातीला निर्माण झालेले मोठ्या आकाराचे पण संखेने कमी असलेले मेघबिंदू शृंखला पद्धतीने असंख्य मोठे जल-बिंदू तयार करतात. याला लँन्ग्मुर शृंखला असे म्हणतात. हे मोठ्या आकाराचे जल-बिंदू जमिनीकडे झेपावतात. यालाच आपण पाऊस म्हणतो.

शीत ढगांतून पडणारा पाउस
ढगातील बाष्प गोठण-बिंदुंच्या उंचीच्या वर गेले की मेघ-बिंदूंचे तापमान शुन्य अंश सेल्सियसच्या खाली जाते. ढगातील असलेल्या असंख्य धुळीकणांचा केंद्रबिंदू घेवून हे मेघ-बिंदू त्यावर गोठण्याची प्रक्रिया सुरु करतात. त्या धुलीकणांचा आकार बर्फाच्या स्फटिकासारखा असतो. त्यामुळे मेघबिंदू त्यावर गोठतात. मेघ-बिंदूंचे हिम-कणात रुपांतर होते. ढगातील इतर मेघ-बिंदूंचे पाणी शोषून हे हिम-कण आपला आकार वाढवत नेतात. त्यांचा आकार पुरेसा वाढला कि ते जमिनीकडे झेपावतात. खाली येताना ते वितळतात आणि पावसाच्या रूपाने जमिनीवर येतात.
काही वेळेस पाऊस का पडत नाही?
पाऊस न पडण्याची दोन मुख्य करणे आहेत. १) ढगांच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेचा अभाव २) ढग आहेत परंतु ढगातील अंतर्गत पाऊस तयार होण्याच्या प्रक्रियेचा अभाव
१) ढगांच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेचा अभाव
ढग निर्मितीसाठी हवेला उर्ध्व-गतीची आवशक्यता असते. त्यासाठी कमी दाबाच्या क्षेत्राची निर्मिती होणे जरुरीचे असते. काही काळात हवेत ऊर्ध्व-गतीच्या विरुद्ध म्हणजे हवा वरून खाली येण्याची प्रक्रिया सुरु होते. अश्या काळात सगळी कडे जास्त दाबाचे क्षेत्र तयार होते. त्यामुळे ढग निर्मितीची प्रक्रिया थंडावते. एल निनोसारखे जागतिक क्षेत्रावर प्रभाव करणारे घटक प्रभावित झाले की, भारतावर कमी दाबाच्या क्षेत्र निर्मितीची प्रक्रिया मंदावते आणि त्यामुळे ढगांच्या निर्मितीची प्रक्रिया मंदावते. वरवर जाणाऱ्या हवेचे तापमान भोवतालच्या हवेपेक्षा जास्त असणे जरुरीचे असते. त्यामुळे ती वर जाणारी हवा भोवतालच्या हवेपेक्षा हलकी होते. त्यामुळे ती वर जाऊ शकते. जर भोवतालच्या हवेचे तापमान काही कारणामुळे वाढले कि वर जाणारी हवा भोवतालच्या हवेपेक्षा हलकी होऊ शकत नाही त्यामुळे अश्या स्थितीत हवेला उर्ध्व-गती मिळू शकत नाही आणि त्यामुळे ढग बनण्यची प्रक्रिया मंदावते. अशी स्थिती जेंव्हा भारताच्या पश्चिमेकडे असलेल्या वाळवंतातून उष्ण हवा भारता कडे ३-५ किमी या उंची वरील स्थरात येते त्या वेळेस होते. वाऱ्यांचा वेग मंदावला की, पर्वतावर आदळून हवेच्या वर जाण्याची प्रक्रिया क्षीण होते. हवा फार उंच जाऊ शकत नाही आणि त्यामुळे ढगांच्या निर्मितीच्या प्रक्रियेत बाधा येते. काही स्थानिक किंवा जागतिक घटकामुळे मान्सूनचे वारे क्षीण होतात. एल निनो हे एक त्यातील उदाहरण आहे. या काळात ढगांच्या निर्मितीची प्रक्रिया मंदावते. वरीलपैकी एक किंवा तीन्हीच्या एकत्रित अस्थित्वामुळे ढगांच्या निर्मितीची प्रक्रिया मंदावते आणि पाऊस पडण्याची प्रक्रिया मंदावते.
२) ढग आहेत परंतु ढगातील अंतर्गत पाऊस तयार होण्याच्या प्रक्रियेचा अभाव. उष्ण ढगात पावसाची प्रक्रिया का मंदावते ?
जेंव्हा हवेत असंख्य धुलीकण असतात. त्यांच्यावर हवेचे बाष्प सम्पृव्त होवून असंख्य मेघ-बिंदू तयार होतात. त्यांच्यात ढगातील मर्यादित असलेले बाष्प आपल्याकडे ओढून घेण्याची स्पर्धा सुरु होते. त्यामुळेच कुठलाच मेघ बिंदू १४ मायक्रॉन त्रिज्येच्या आकाराएवढा मोठा बनू शकत नाही. त्यामुळे एकमेकांवर आदळून त्यांचे जल-बिंदूत होण्याची प्रक्रिया थांबते. त्यामुळे लांग्मुर शृंखलेच्या निर्मितीला आणि पुढे पावसाच्या निर्मितीला अडथळा येतो. मग अशा ढगांतून पाऊस पडत नाही. असे ढग काही वेळानंतर हवेत विरून जातात. 
शीत ढगात पावसाची प्रक्रिया का मंदावते ?
जर ढगांत बर्फ सदृश आकार असलेल्या धुळी कणांचा अभाव असेल तर मेघ बिंदूंचे रुपांतर हिमकणात होत नाही. ढगातील पावसाची प्रक्रिया मंदावते. अश्या ढगांतून पाउस सुरु होत नाही. असे ढग काही वेळाने विरून जातात. कृत्रिम पाऊस पडण्यासाठी क्लाउड सीडिंग म्हणजेच मेघबिजन केले जाते. उष्ण ढगांत १४ मायक्रॉन त्रिज्येच्या आकाराचे मेघ-बिंदू जेंव्हा नसतात त्यावेळेस ते तयार होण्यासाठी त्या ढगांत सोडियम क्लोराइड म्हणजेच मिठाच्या ४-१० मायक्रॉन त्रिज्येच्या आकाराच्या पावडरचा ढगांच्या पायांमधील उर्ध्व स्त्रोत असलेल्या भागात फवारा करतात. मिठाला पाण्याचे आकर्षण असते. हे फवारलेले मिठाचे कण ढगात पसरतात. ढगातील बाष्प शोषून त्यांचा आकार १४ मायक्रॉनपेक्षा वाढतो आणि ते लंग्मुर शृंखला उत्तेजित करतात. यामुळे ढगांतून पाऊस पडायला सुरवात होते. याला कृत्रिम पाऊस असे म्हणतात. शीत मेघात जेंव्हा हिमकण तयार होण्यासाठी लागणाऱ्या केंद्र बिंदूंचा अभाव असतो, त्यावेळेस त्या ढगावर वरून सिल्वर आयोडाइडच्या कणांचा फवारा केला जातो. या कणांचा आकार हिम स्फटिकासारखा असतो त्यामुळे त्यावर हिमकण वेगाने तयार होऊन वाढू लागतात. त्यांचा आकार पुरेसा वाढला की, खाली जमिनीकडे झेपावतात. अशा रीतीने जो ढग पाऊस देण्यास असमर्थ होता, त्या ढगातून पाऊस पडता येतो. याला कृत्रिम पाऊस म्हणतात. थोडक्यात कृत्रिम पावसाची प्रक्रिया म्हणजे ढगात मोठ्या आकाराचे बीजरोपण करून नैसर्गिकरित्या पडणाऱ्या पावसाची प्रक्रिया उत्तेजित करणे हे होय. 

मेघ बिजन कसे केले जाते?
ढगांत एका ठराविक आकाराचे मिठाचे कण किंवा सिल्वर आयोडाइड चे कण फवारणे हे मेघबिजानात केले जाते. यासाठी डोंगर माथ्यावर जनित्र बसवून या पदार्थांचा फवारा ढगांत सोडला जातो. या प्रक्रियेत ढग हे जमिनीपासून फार उंच असतील तर फवारलेले पदार्थ ढगांच्या विशिष्ट भागात पोहोचू शकत नाहीत. त्यामुळे ही पद्धत फारशी चांगली नाही. दुसऱ्या प्रकारात रॉकेटचा उपयोग केला जातो. रॉकेटमध्ये मेघबिजानाचे पदार्थ भरून त्याचा मारा ढगावर केला जातो. रॉकेट ढगात फुटतात आणि मेघबिजानाचे पदार्थ ढगात पसरतात. ही पद्धत चीनमध्ये सर्रास वापरतात. यामध्ये ढगांच्या विशिष्ट भागात आपल्याला बीजरोपण करायचे याचे नियंत्रण राहत नाही म्हणून ही पद्धत फारशी वैज्ञानिक नाही.
तिसरी आणि पूर्णपणे वैज्ञानिक पद्धत म्हणजे प्रत्यक्ष विमानातून (1) उष्णढगांच्या पायथ्याशी जावून जिथे उर्ध्वस्त्रोत आहेत, तिथे रासायनिक नरसळ्या फोडून मिठाची फवारणी करणे (2) शीत मेघात गोठणबिंदूच्या वर जाऊन सिल्वर आयोडाइडच्या रसायनाची नळकांडी फोडणे. यांसाठी ढगांची निरीक्षणे रडारने केली जातात. ढगांचे आकारमान, असलेला मेघबिंदूंचा साठा, ढगांची उंची यावरून कुठल्या प्रकारचे मेघ बिजन करायचे आहे ते ठरवले जाते. त्याप्रमाणे वैमानिक त्या ढगांत जाऊन नळकांडी फोडून मेघबिजन करतात. त्यायोगे त्या ढगांत थांबलेली नैसर्गिकरित्या पाऊस पडण्याची प्रक्रिया उत्तेजित करतात. अशा बीज-रोपण केलेल्या ढगांतून पाऊस पडतो. त्यालाच कृत्रिम पाऊस म्हणतात.

कृत्रिम पावसाचा इतिहास
दुष्काळात माणसे आणि जनावरे पिण्याच्या पाण्यासाठी तडफडत असतात. शेतातील पिके वाळून जात असतात. जनावरे चाऱ्याअभावी व्याकूळ झालेली असतात. आकाशात ढग दिसत असतात, पण त्यातून पाऊस पडत नसतो. अशा वेळी मानवाच्या मनात विचार येवू लागतात की, या ढगांतून पाऊस पाडला तर किती बरे होईल. या विचारांतून मानवाच्या मनात निरनिराळ्या कल्पना निर्माण झाल्या. ढग म्हणजे पाणी भरलेला फुगा आहे. त्याला खालून बाण मारले की तो फुटेल आणि त्यातून पाऊस पडायला लागेल, अशी एक कल्पना फार प्राचीन काळापासून अस्तित्वात होती. त्यालाच पर्जन्य-अस्त्र असे संबोधले जात होते. अशी दृश्ये आपण पौराणिक चित्रपटात आणि मालिकातून बघितली आहेत. नंतरची कल्पना म्हणजे की खाली मोठा आवाज केला की, तो पाणी भरलेला ढगरुपी फुगा फुटेल आणि पाऊस पडेल. अशी प्रथा अजूनही बऱ्याच ठिकाणी बघायला मिळते. तिसरी कल्पना म्हणजे यज्ञ करणे. यज्ञातील केलेल्या हवानामुळे निर्माण झालेले वायू ढगात जाऊन ते पावसाची प्रक्रिया सुरु करतात. अशा वेगवेगळ्या रीतीने मानवाने कृत्रिमरीत्या पाऊस पाडण्याचे प्रयत्न प्राचीन काळापासून केलेले आहेत. मात्र आधुनिक काळात कृत्रिम पावसाची सुरवात १९५० च्या दशकात झाली.

जुलै १९४६ मध्ये विन्सेण्ट शेफर आणि रसायन शात्रसामध्ये नोबेल मिळवणारे लंग्मुर यांना असे आढळून आले की, एका विशिष्ट प्रकारच्या ढगांवर dry -ice किंवा सुक्या बर्फाचा फवाराकेला कि त्या ढगांतून पाउस पडायला लागतो. त्याच वेळी व्होनेघट या शास्त्रज्ञाने दाखवून दिले की, सिल्वर आयोडाइडचा फवारासुद्धा तसेच कार्य करतो. नंतर दुसऱ्या प्रकारच्या ढगांवर मिठाची फवारणी केली असता त्या ढगांतून पाउस पडतो. या शोधातून ढगातील पाऊस प्रक्रियेचे विज्ञान किंवा मेघ-विज्ञान या विषयाच्या अभ्यासाला गती मिळाली.
कृत्रिम पावसाचा भारतातील इतिहास
१९४६ च्या पहिल्या मेघ बिजनाच्या प्रयोगामधून भारतीय शास्त्रज्ञांनी स्फूर्ती घेऊन भारतात तसे प्रयत्न सुरु केले. मान्सूनमध्ये ढग सह्याद्रीच्या डोंगरावर जमिनीजवळ असतात. याचा फायदा घेवून १९५१ मध्ये सह्याद्रीच्या डोंगरमाथ्यावर जनित्रे बसवून मिठाचा फवारा मारण्याचा प्रयोग टाटा मार्फत केला गेला. हा प्रयोग पूर्णपणे खासगी होता. सरकारीरित्या १९५२ मध्ये भारतीय हवामानशास्त्र विभागातील वैज्ञानिकांनी कोलकाता येथे १९५२ मध्ये प्रयोग केले. यात मिठाने भरलेले फुगे आकाशात सोडले. ते वर ढगात जात आणि फुटत. त्या योगे ढगात मिठाची फवारणी केली जात असे. यात मुख्य दोष असा होता कि वाऱ्यामुळे फुगे लांब लांब जात असत त्यामुळे अपेक्षित परिणाम सध्या होणे कठीण जात असे. १९५३ च्या सुमारास भारतीय भौतिकी विज्ञान प्रयोगशाळा, नवी दिल्ली येथे पाऊस आणि मेघ भौतिकी या विभागाची स्थापना झाली. या विभागतील शास्त्रज्ञांनी उत्तर भारतात दिल्ली, रीहंद येथे १९५६ मध्ये कृत्रिम पावसाचे प्रयत्न केले. त्याला बऱ्यापैकी यश मिळाले असे त्यांच्या शोधपत्रिकेत नमूद केले आहे. पुण्यातील भारतीय उष्णकटिबंधीय हवामानशास्त्र संस्थेची (आयआयटीएम) स्थापना १९६३ मध्ये झाल्यावर दिल्ली येथील प्रयोगशाळेतील विभाग पुण्याच्या संस्थेत विलीन झाला. नंतर कृत्रिम पावसाचे प्रयोग पुण्यातील संस्थेने चालू ठेवले. १९७३, १९७५, १९७७ मध्ये तामिळनाडू येथील तीरुवेल्लूर येथे, १९७३, १९७४ मध्ये मुंबईच्या जलाशयातील विभागात, कर्नाटकातील लिंगनमक्की येथील धरणक्षेत्रात असे प्रयोग करण्यात आले. यात मुख्य मिठाची फवारणी ढगात केली गेली. या प्रयोगांना संमिश्र यश मिळाले. नंतर १९७३, १९७४ आणि १९७६ – १९८६ असा सलग ११ वर्षे कृत्रिम पावसाचा प्रयोग बारामती, शिरूर भागात केला. हा पूर्णपणे शास्त्रीय पद्धतीने केला गेला. या काळात मान्सूनची स्थिती वेगवेगळी होती. या दृष्टीने हा प्रयोग सर्वसमावेशक होता. यातून साधारणपणे पावसाची वाढ २४% होते असे अनुमान काढले होते.

नंतरच्या काळात या विषयावरचे संशोधन मंदावले. कारण यात आता नाविन्य उरले नव्हते. १९९० नंतर हवामानाची निरीक्षणे नोंदवण्यासाठी रडार वापर वाढू लागला. प्रगत संगणकाद्वारे ढगांची गणितीय प्रारूपे सोडवून ढगातील पावसच्या प्रक्रियेचे आकलन करणे वाढले. आता मिठाच्या किंवा सिल्वर आयोडाइडच्या फवारण्यासाठी रासायनिक नळकांड्यांचा वापर करणे योग्य आहे असे दिसून आले. या सर्व कारणांमुळे या विषयाला गती मिळाली. सर्वप्रथम दक्षिण आफ्रिकेने १९९२ ते १९९७ मध्ये आधुनिक आयुधे वापरून कृत्रिम पाऊस यशस्वी होतो हे दाखवले. यानंतर लगेच मेक्सिकोमध्ये २००० -२००२ मध्ये याची पुनरावृत्ती झाली. नंतर अमेरिका, चीन, इंडोनेशिया, थायलंड, ऑस्ट्रेलिया इत्यादी देशात नवीन तंत्रज्ञान वापरून कृत्रिम पावसाचे प्रयोग धडाक्याने सुरु झाले. इस्राएलमध्ये सुरवातीपासूनच असे प्रयोग चालू होते. त्यांनीही नवीन पद्धत वापरून आपले प्रयोग चालू ठेवले. चीनने तर फार मोठ्या प्रमाणात यात उडी घेतली. आज त्यांच्याकडे लाखाच्या प्रमाणात यात मनुष्यबळ समाविष्ट आहे. मेघ बिजनाने जसा पाऊस वाढवता येतो, तसाच त्याचा वापर पाऊस थांबवण्यासाठी सुद्धा करता येतो, हे चीनने ऑलिम्पिकच्या वेळेस दाखवून दिले. भारतात २००३ मध्ये कर्नाटक, २००३, २००४ मध्ये महाराष्ट्रात, २००३- २००७ आंध्र प्रदेशात असे प्रयोग अमेरिकन कंपनीद्वारा करण्यात आले. 

भारत सरकारचा राष्ट्रीय प्रयोग कायपिक्स 

भारत सरकारच्या पृथ्वी विज्ञान मंत्रालयातर्फे कायपिक्स नावाचा एक राष्ट्रीय प्रयोग हाती घेण्यात आला. या प्रयोगामध्ये देशातील सर्व हवामान आणि तत्सम संशोधन करणाऱ्या संस्था यांचा समावेश होत्या. यात भारतीय हवामान खाते (IMD), Center For Medium Range Weather Forecasting (New Delhi), Indian Institute of science (IISC), इस्रो, IIT, NAL, NARL, IAF, TIFR, Indian Navy, विक्रम साराभाई स्पेस सेंटर (VSSC), सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठ इत्यादी मान्यवर संस्थांचा समावेश होता. हा प्रयोग २००९-२०११ मध्ये IITM पुणे या संस्थेच्या अधिपत्याखाली करण्यात आला. यात २००९ मध्ये मे ते सप्टेंबर या काळात सर्व भारतभर फिरून मान्सूनच्या ढगांची निरीक्षणे विमानाद्वारे जाऊन नोंदवण्यात आली. उत्तरेला पठाणकोट, पूर्वेला गोहत्ती, दक्षिणेला बेंगळुरू आणि पश्चिमेला पुण्याहून विमानाची उड्डाणे करून ढगांची निरीक्षणे नोंदवली. या पाच महिन्याच्या काळात २२० तास उड्डाण केले गेले. ढगातील तापमान, उर्ध्व गती, पाण्याचे प्रमाण, मेघ बिंदूंचे आकारमान, त्यांची व्याप्ती, इत्यादी गोष्टीची नोंद करण्यात आली. यातून कोणते ढग मेघ बिजनासाठी योग्य आहेत, कुठल्या परीस्थित योग्य ठरतील याचे संशोधन केले. यातून असे आढळून आले की, पर्जन्यछायेतील ढग मेघ-बिजनासाठी उपयुक्त आहेत. कारण या ढगातील नैसर्गिक पाऊस पडण्याची क्रिया हवेतील असंख्य धुळी कणामुळे खंडित होत आहे. या ढगांत बीज रोपण केले, तर ढगांचे आकारमान, आयुष्य वाढून अधिक पाऊस पडणे शक्य आहे.

२०१० आणि २०११ मध्ये हैद्राबाद येथून सप्टेंबर- ऑक्टोबर महिन्यात तेलंगण, कर्नाटक आणि महाराष्ट्राचा दुष्काळी भाग यांतही हे प्रयोग केले गेले. DGCA च्या बदलेल्या नियमामुळे आणि कोर्ट कचेरीच्या कचाट्यात अडकल्यामुळे हे प्रयोग मान्सूनच्या काळात करता आले नाहीत. त्यामुळे सांखिकी तत्वावरून निष्कर्ष काढण्यासाठी लागणाऱ्या एककाची पुरेशी संख्या गाठता आली नाही. मात्र यात मिळालेल्या ढगांची माहिती फार महत्वपूर्ण ठरली. मेघ बिजनाची आधुनिक यंत्रणा कशी असते, ती कशी हाताळायची, त्यातील बारकावे याची माहिती आणि ज्ञान या प्रयोगात भाग घेतलेल्या संशोधकांना मिळाले. त्यामुळे येथील संशोधकांचा स्तर उंचावून आंतरराष्ट्रीय स्तरावर पोहोचला. यातून केलेल्या संशोधनाला जागतिक मान्यता मिळाली. याची दखल घेऊन प्रस्तुत लेखकाला जागतिक हवामान संस्था (World Meteorological Organization) Weather Modification Expert Committee वर काम करण्याची संधी मिळाली. हा बहुमान भारताला प्रथमच मिळाला. 
जागतिक तज्ञ समितीने कृत्रिम पावसासाठी घालून दिलेली मार्गदर्शक तत्वे 

पाण्याची गरज दिवसेंदिवस वाढत चालली आहे. पावसाचा लहरीपणा वाढत चालला आहे. त्यामुळे दुष्काळसदृश परिस्थिती निर्माण होत चाललेली आहे. अशा परिस्थितीत कृत्रिम पावसाची मागणी वाढत चालली आहे. याचा फायदा धंदेवाईक लोक न घेतील तरच नवल. बऱ्याचशा कंपन्या अतिरंजित सफलतेचे दावे करतात. योग्य पद्धतीने प्रयोग करत नाहीत. लोकांची दिशाभूल करतात, यामुळे या विषयावरचा लोकांचा विश्वास उडतो. त्याचा अनिष्ट परिणाम या विषयावरील संशोधनासाठी मिळणाऱ्या मदतीसाठी होतो. हे टाळण्यासाठी तज्ञ समितीने मार्गदर्शक तत्वे घालून दिली आहेत. यात मुख्य अशी आहेत. सगळ्यात पारदर्शकता हवी, ढगांची निरीक्षणे नोंदवणे जरुरीचे आहे, रडार आणि इतर मापन पद्धती मानांकित (calibrated) हवीत, ढगांची स्थिती कशी आणि काय असावी, ढगांच्या कुठल्या भागात मेघ बिजन करावे, या बद्दल प्रयोगामध्ये योग्य, अनुभवी तज्ञ असावेत इत्यादी. योग्य उपकरणे, तज्ञांचा सहभाग, योग्य पद्धत अवलंबली की, प्रयोगामधील अनिश्चीतता कमी होवून यशाची निश्चितता वाढण्यास मदत होते. याबद्दल थायलंडचे उदाहरण मार्गदर्शी ठरेल. शेतीसाठी एकंदर पावसापेक्षा योग्य काळात पाऊस पडणे महत्वाचे असते. मान्सूनचा दीर्घकालीन अंदाज शेतकऱ्यांसाठी उफ्योगी नसतो. त्यांचासाठी आठवड्याच्या आणि मध्यमपल्ल्याचा (तीन ते चार आठवड्यांपर्यंतचा) अंदाज महत्वाचा असतो. थायलंडमध्ये देशाच्या चारही दिशांना कृत्रिम पावसाची केंद्रे रडार, मेघ बिजनासाठी तयारीत विमाने यांनी कायम सज्ज असतात. पावसाच्या अंदाजानुसार आणि शेतीसाठी जरुरी असलेल्या पावसासाठी मेघबिजन त्वरित करून पाऊस पाडला जातो. त्यांना त्यांत ९०% यश मिळाल्याचा त्यांनी दावा केला आहे. तिथे या विषयासाठी सर्वोच्च महत्व दिले जाते. लोकांना वाटते तसे हा प्रयोग खर्चिक नाही. स्वतःची यंत्रणा असेल (रडार, विमाने, वैमानिक, तंत्रज्ञ), तर विमानसाठी लागणाऱ्या इंधनाचा खर्च किरकोळ असतो. कायपिक्सच्या २०० तासासाठीच्या उड्डाणासाठी ४० लाख रुपये खर्च आला. आताचा महाराष्ट्रासाठी चा कार्यक्रम सुद्धा २०० तासांचा आहे. 

यात वापरलेल्या रसायनामुळे मानवाला किंवा पर्यावरणाला कितपत धोका आहे?
बिल्कुल नाही. उष्ण मेघात मिठाच्या क्षाराचा फवारा केला जातो. तसे नैसर्गिक पाऊस तयार व्हायला सुद्धा समुद्रापासून तयार होणारे मिठाचे कण लागतात. नळकांड्या फोडून फवारलेले मिठाचे वजन फक्त १ किलोग्राम असते. अशा जास्तीतजास्त ४ नळकांड्या एका ढगात फोडतात. एका मध्यम आकाराच्या ढगांत साधारणपणे दहा दश लक्ष लिटर पाणी असते. त्यात नैसर्गिकरित्या असलेल्या क्षाराचे प्रमाण टाकलेल्या चार किलोग्राम क्षाराने काहीच वाढत नाही. तीच गोष्ट सिल्वर आयोडाइड बद्दल आहे. पावसाच्या पडलेल्या पावसाचे रासायनिक पृथक्करण केल्यानंतर त्यात या क्षाराचे प्रमाण नैसर्गिकरित्या पडलेल्या पावसामध्ये असते तितकेच आढळून आले आहे. जगामध्ये जवळ जवळ ५६ देशात असे कृत्रिम पावसाचे प्रयोग केले जातात. त्यामध्ये रशिया, अमेरिका, इस्राएलसारखे प्रगत देशसुद्धा आहेत. त्या देशामध्ये पर्यावरणाचे कायदे फार कडक आहेत. अशा देशांत गेली ५० वर्षे कृत्रिम पावसाचे प्रयोग चालू आहेत. तेथील पर्यावरणवाद्यांनी याबाबत कुठलाही आक्षेप घेतलेला नाही.
एका ठिकाणी कृत्रिम पाऊस पडला की दुसऱ्या ठिकाणचा पाऊस कमी होतो का ?
बिल्कुल नाही. या प्रक्रियेमध्ये ढगांत थांबलेली नैसर्गिकरित्या पाऊस पडण्याची प्रक्रिया चालू केली जाते. ढगांतील असलेल्या बाष्पाचे पावसात रुपांतर केले जाते. दुसऱ्या ढगातील बाष्प चोरले जात नाही. त्यामुळे दुसऱ्या ठिकाणचा पाऊस कमी होत नाही.
यामुळे पावसात किती वाढ होते?
जगात निरनिराळ्या देशात केलेल्या संशोधनात असे सिद्ध झले आहे की, पावसात निश्चित वाढ होते. नाहीतर इस्राएलसारख्या देशात गेली ६० वर्षे असे प्रयोग केले नसते. तीच गोष्ट चीन, थायलंड आणि इतर देशांना सुद्धा लागू आहे. पावसात होणारी वाढ ढगांच्या आकारमानावर, त्यातील असलेल्या बाष्पाच्या प्रमाणावर, भोवतालची वातावरणाची स्थिती इत्यादी गोष्टींवर अवलंबून आहे. म्हणून एक आकडा सांगणे अवघड आहे. परंतु साधारणपणे वाढ १०- २५% होते.

—————