भारत के मुख्य भूमि पर तापमान डेटा सेट की फ़्रैक्टल जटिलता को समझना

जलवायु परिवर्तन के तहत वायुमंडलीय तापमान की विशेषताओं का अध्ययन करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह हमें ऐसे तापमान के बदलते पैटर्न को समझने में मदद करता है जो पर्यावरण, पारिस्थितिकी तंत्र और मानव कल्याण के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ रखता है। यह अध्ययन सम्पूर्ण भारतीय मुख्य भूमि पर दैनिक तापमान श्रृंखलाओं के पैमाने के व्यवहार की स्थानिक-कालिक विविधता का व्यापक विश्लेषण प्रस्तुत करता है, जिसमें मल्टीफ़्रैक्टल डिट्रेंडेड फ्लक्चुएशन एनालिसिस (MFDFA) का उपयोग किया गया है। इस विश्लेषण में 1951 से 2016 तक के अधिकतम तापमान (Tmax), न्यूनतम तापमान (Tmin), औसत तापमान (Tmean), और दैनिक तापमान रेंज (DTR) (TDTR = Tmax − Tmin) के 1° × 1° डेटा सेटों पर विचार किया गया ताकि उनके पैमाने के व्यवहार की पहली बार तुलना की जा सके। हमारे परिणाम संकेत करते हैं कि Tmin श्रृंखला में सबसे अधिक स्थिरता होती है (Hurst गुणांक 0.849 से एकता के बीच, और औसत 0.971 के साथ), और चारों तापमान श्रृंखलाएँ दीर्घकालिक स्थिरता और मल्टीफ़्रैक्टल विशेषताएँ प्रदर्शित करती हैं। मल्टीफ़्रैक्टल विशेषताओं की विविधता उत्तर-मध्य भारत में कम महत्वपूर्ण है, जबकि यह भारत के पश्चिमी तट के साथ सबसे अधिक है। इसके अलावा, प्रशांत जलवायु परिवर्तन के 1976-1977 के पूर्व और पश्चात विभिन्न तापमान श्रृंखलाओं की मल्टीफ़्रैक्टल विशेषताओं का आकलन करने पर, 1976-1977 के बाद की श्रृंखलाओं में मल्टीफ़्रैक्टल शक्ति और स्थिरता में उल्लेखनीय कमी दिखाई देती है। जलवायु परिवर्तन और इसके प्रमुख चालक का पता लगाने के लिए, हम स्पेक्ट्रल गुणांकों और Hurst गुणांक के समय-संबंधित विकास का मूल्यांकन करके एक नया रोलिंग विंडो मल्टीफ़्रैक्टल (RWM) ढांचा प्रस्तावित करते हैं। यह अध्ययन 1976-1977 और 1997-1998 के दौरान शासन परिवर्तन को सफलतापूर्वक कैप्चर करता है। दिलचस्प बात यह है कि पूर्व की जलवायु परिवर्तन ने मुख्यतः Tmax श्रृंखला की स्थिरता को कम किया, जबकि पश्चात का परिवर्तन भारत के अधिकांश तापमान-समरूप क्षेत्रों में Tmean श्रृंखला की स्थिरता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।