घटक ३ वातावरण
३.१
प्रस्तावना
भूगोलाची
प्राकृतिक भूगोलही एक महत्त्वपूर्ण शाखा असून ज्यामध्ये शिलावरण,
जलावरण, वातावरण व जीवावरण यातील प्राकृतिक
घटकांचा अभ्यास केला जातो. मात्र आज केवळ प्राकृतिक घटकांचाच अभ्यास न करता या
विषयात तांत्रिकदृष्ट्या प्रगत मानव व प्राकृतिक पर्यावरण यांच्या परस्पर संबंधाचा
अभ्यास या शाखेत केला जातो. पृथ्वीच्या सभोवताली जे विविध वायूंचे वेस्टन आहे
त्यास वातावरण असे म्हणतात. या वातावरणामुळेच पृथ्वीवर सजीव सृष्टी अस्तित्वात
आहे. आपल्या सभोवताली असणारे वातावरण वायु, बाष्प व धूलिकण
यांच्या मिश्रणाने बनलेले असून या वातावरणाचा विस्तार तपांबर स्थितांबर, आयनांबर व बाह्यांबर या थरात झालेला आहे. वातावरणाची संरचना अभ्यासताना
वातावरणाच्या प्रत्येक थरात असणारे वायू, इतर घटक व त्यांची
वैशिष्ट्ये यांचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे. वातावरणाचा अभ्यास करताना सौरशक्ती हा
घटक संपूर्ण वातावरणाच्या विविध घटकावर नियंत्रण ठेवतो, त्यामुळे
तो अभ्यासणे आवश्यक आहे. कारण सौरशक्तीचा परिणाम तापमान व वायुभार या दोन्ही
घटकांवर होत असतो व हे दोन्ही घटक वातावरणाचे नियंत्रक असल्याचे मानले जाते.
त्यामुळे वातावरण या घटकाचा अभ्यास करताना सौरशक्ती वितरणावर परिणाम करणारे घटक,
तापमानाचे वितरण, पृथ्वीवरील हवेचे दाब पट्टे
व ग्रहीय वारे या सर्वांचा अभ्यास या प्रकरणात अभ्यासला जाणार आहे.
३.१.१ वातावरणाचे घटक (Composition
of Atmosphere)
पृथ्वीच्या
सभोवताली जी पोकळी आहे त्या पोकळीत जी हवा आहे त्या हवेच्या आवरणाला वातावरण असे
म्हणतात. वातावरण या शब्दाची फोड केल्यास वात म्हणजे हवा व आवरण म्हणजेच अच्छादन
यास वातावरण असे म्हणतात. Atmos या ग्रीक शब्दावरून Atmosphere
या शब्दाची उत्पत्ती झालेली असून वातावरणातील विविध वायू पृथ्वीवरील
सजीवांना जीवदान देत असतात. याशिवाय वातावरणातील ओझोन वायूंमुळे सूर्याकडून येणारी
अतिनील किरणे परत पाठवली जातात त्यामुळे पृथ्वीचे संरक्षण होते. याशिवाय या
वातावरणाचे अनेक फायदे आपणास मिळतात. थोडक्यात वातावरण हे वायूचे आवरण असून
पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे ते पृथ्वी सभोवताली कायमस्वरूपी असल्याचे आढळते.
वातावरणाच्या व्याख्या पुढीलप्रमाणे करता येतील.
"पृथ्वीच्या
सभोवताली असलेल्या गंधहीन स्वादहीन गंधहीन आणि रंगहीन वायूच्या आवरणास वातावरण असे
म्हणतात."
"पृथ्वी
सभोवताली असणाऱ्या वायूंच्या वेस्टनाला वातावरण असे म्हणतात."
"पृथ्वी
सभोवताली असणाऱ्या वायू, बाष्प व धूलिकण यांच्या
मिश्रणास वातावरण असे म्हणतात."
वातावरण हे एक वायूचे आवरण आहे जे पृथ्वीला
सर्व बाजूंनी वेढलेले आहे आणि गुरुत्वाकर्षण शक्तीने पृथ्वीच्या पृष्ठभागाशी
संलग्न आहे. वातावरणात केवळ वायु नसून या वातावरणात
अनेक घटक मिसळलेले असतात. त्यांनाच वातावरणाचे घटक असे म्हणतात. वातावरणातील
प्रमुख घटक पुढीलप्रमाणे आहेत.
१.
वायू (वायू):-
वातावरण
हे विविध वायूंचे मिश्रण बनलेले असून यातील काही वायू स्थिर प्रमाणात तर काही वायूंचे
प्रमाण बदलत्या स्वरूपात असते. वातावरणातील वायूंच्या अभ्यासाची सुरुवात अठराव्या
शतकात कार्बनडाय आक्साईडच्या शोधाने झाली. वातावरणातील वायूंचे शेकडा प्रमाण
पुढीलप्रमाणे सांगितले जाते.
(i)
नायट्रोजन :-
वातावरणात
नायट्रोजन या वायूचे प्रमाण सर्वाधिक म्हणजेच ७८.१ टक्के इतके आहे. पृथ्वीवरील
सर्व जिवावरणाच्या दृष्टीने नायट्रोजन हा वायू खूप महत्त्वपूर्ण आहे. परंतु
नायट्रोजनचा प्रत्यक्ष वापर करता येत नसून वनस्पती मुळाद्वारे तर प्राणी वनस्पती
खाऊन नायट्रोजन मिळवतात. वातावरणातील ऑक्सीजन वायूची तीव्रता कमी करण्याचे काम
नायट्रोजन करतो. याशिवाय नायट्रोजन या वायूमुळे वनस्पतींच्या पेशी मजबूत होतात.
(ii)
ऑक्सीजन :-
वातावरणातील
ऑक्सीजन वायूला प्राणवायू असे म्हणतात. कारण सर्व सजीवांना त्यांच्या
अस्तित्वासाठी ऑक्सिजनची गरज असते. वातावरणात ऑक्सिजनचे प्रमाण २०.९ टक्के इतके
असते. वातावरणाच्या खालच्या थरात ऑक्सिजनचे प्रमाण जास्त असून वातावरणात जसजसे उंच
जावे तसतसे ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी कमी होत जाते. ऑक्सिजन हा वायू ज्वलनासाठी आवश्यक
असतो.
(iii)
कार्बनडाय ऑक्साईड :-
कार्बन
डाय-ऑक्साइड हा वायू वातावरणातील तिसरा महत्त्वाचा वायू आहे. वातावरणातील या
वायूचे प्रमाण ०.००३ टक्के इतके आहे. कार्बन डायऑक्साईडची निर्मिती ज्वालामुखीचे
उद्रेक,
वनस्पतींचे विघटन, प्राण्यांचे श्वसन याद्वारे
होते. वनस्पतीच्या प्रकाश संश्लेषणासाठी कार्बन डाय ऑक्साइड या वायूची आवश्यकता
असते. तसेच हरितगृह परिणामांमध्ये कार्बन डाय ऑक्साइड महत्त्वाची भूमिका बजावतो.
वाढत्या औद्योगिकीकरणामुळे तसेच स्वयंचलित वाहनांमध्ये झालेली बेसुमार वाढ यामुळे
कार्बनडाय ऑक्साईडचे प्रमाण वाढत चाललेले आहे. औद्योगिक क्रांतीच्या सुरुवातीस
कार्बन डायऑक्साईडचे प्रमाण २९० पीपीएम इतके होते परंतु सध्या हेच प्रमाण ३५०
पीपीएम पेक्षा जास्त आहे.
(iv)
इतर वायू :-
वरील
प्रमुख वायूशिवाय वातावरणात अत्यंत कमी प्रमाणात आढळणारे हलके वायू असून यात ऑरगॉन,
न्यूऑन क्रिप्टॉन व हेलियम हे महत्त्वाचे वायू आहेत. वातावरणात या
वायूंचे प्रमाण खूपच कमी आहे. वातावरणातील ओझोन या वायूच्या थरास पृथ्वीचे संरक्षक
कवच असे ग्हणतात. हा ओझोन वायू जीवसृष्टीला वरदान ठरलेला आहे. पृथ्वी
पृष्ठभागापासून १२ ते ३५ किलोमीटर उंचीवरील थरात ओझोन वायूचे प्रमाण सर्वाधिक आहे.
म्हणूनच या थरास ओझोन थर असे म्हणतात. ओझोन वायूचा थर सूर्यापासून येणारी अतिनील
किरणे किंवा जंबुपार किरणे (Altra Violet Rays) परत पाठवतो.
कारण अतीनील किरणे पृथ्वीवरील सजीव सृष्टीला घातक असतात. ओझोन वायूचा थर या अतिनील
किरणाचे शोषण करतो, त्यामुळे वातावरणातील ओझोनच्या थरास
पृथ्वीची संरक्षक छत्री असेही म्हटले जाते. परंतु इ.स. १९८७ पासून ओझोनच्या थरास
वाढते औद्योगिकीकरण व प्रचंड प्रमाणात होत असलेल्या प्रदूषणामुळे छिद्रे पडत आहेत,
त्यामुळे वैश्विक तापमानात वाढ होत असून त्याचा परिणाम संपूर्ण
वातावरणाच्या प्रक्रियेवर होत असलेला आढळून येतो. ओझोनच्या अवक्षयामुळेच त्वचेच्या
कॅन्सरच्या प्रमाणात वाढ झालेली आहे.
२.
बाष्प :-
वातावरणात
बाष्प हे वायूरूप स्थितीत आढळत असले तरी सांद्रीभवन व वृष्टीच्या दृष्टीने
बाष्पांना एक वेगळेच महत्त्व आहे. बाष्प ही पाण्याची वायुरूप स्थिती असून
बाष्पीभवनाच्या क्रियेद्वारे वातावरणात बाष्पाचे प्रमाण वाढत जाते. बाष्पाचे
प्रमाण स्थलकालपरत्वे बदलत जाते. वातावरणाच्या उंचीनुसार बाष्पाचे प्रमाण कमी-कमी
होत जाते. वातावरणातील एकूण बाष्पाच्या ९० टक्के बाष्प वातावरणाच्या पाच किलोमीटर
उंचीपर्यंत आढळते. वातावरणाला बाष्पाचा पुरवठा जलाशयाच्या बाष्पीभवन व
वनस्पतींच्या उत्सर्जनाद्वारे होत असतो. यामुळे वातावरणात वृष्टीची पर्जन्य,
दव, दहिवर, राईम व गारा
ही रुपे आढळतात तर बाष्पामुळे मानवी त्वचा मऊ व मुलायम राहते.
३.
धूलिकण :-
वातावरणाच्या
खालच्या थरात धूलिकण आढळतात. वातावरणातील वायू व बाष्प सोडून इतर जे घनरूप घटक
वातावरणात मिसळलेले आढळतात, त्यांना धूलिकण असे
म्हणतात. धूलिकणांचे प्रमाण सर्वत्र सारखे नसते याशिवाय त्यांचा आकारही
भिन्न-भिन्न असतो. धूलिकणांची निर्मिती नैसर्गिक व मानवी घटकांद्वारे होते. यात
मातीचे कण, धुराचे कण, तंतू, जीवजंतू व पालापाचोळ्याचे कण अशा कणांचा समावेश होतो. वजनाने जड असणारे
धूलिकण वातावरणाच्या खालच्या थरात तर हलके धूलिकण वातावरणाच्या वरच्या थरात असतात.
धूलिकण सूर्याकडून येणारी सौरशक्ती वातावरणात शोषून घेतात. याशिवाय सौरशक्तीचे
विकिरण व परावर्तन धूलिकणाद्वारे होत असते. वातावरणात असणाऱ्या याच धूलिकणांमुळे
आपणास सूर्योदय व सूर्यास्त होण्यापूर्वी संधिप्रकाश दिसून येतो. वातावरणातील
धुलिकणांभोवती बाष्प आकर्षित होतात व जलबिंदू किंवा जलकण निर्माण होऊन वृष्टीची
पर्जन्य, दव, धुके, दहिवर इत्यादी रुपे आढळून येतात.
३.१.२ वातावरणाची संरचना (Structure of
Atmosphere) :-
पृथ्वीच्या
सभोवताली विस्तारलेले वातावरण अनेक थरांनी तयार झालेले आहे. वातावरणाचा विस्तार
अनेक अभ्यासकांनी कालानुरूप भिन्न-भिन्न सांगितलेला आहे. कारण अवकाश व वातावरण
यांची सीमारेषा खूपच अस्पष्ट अशी आहे. इ.स. १९५७ मध्ये रॉयल जिओग्राफिकल सोसायटी
लंडन यांच्यामते, वातावरणाच्या तीस
किलोमीटर उंचीपर्यंतचा सखोल अभ्यास झालेला आहे. अंतराळ यान व आधुनिक उपकरणे
यांच्या साहाय्याने वातावरणाची माहिती मिळविणे आज सहज शक्य व सोपे झालेले आहे.
वातावरणाचे थर/रचना पुढीलप्रमाणे सांगितली जाते.
१.
तपांबर :-
पृथ्वी
पृष्ठभागापासून ११ किलोमीटर उंचीपर्यंत वातावरणाच्या सर्वात खालच्या थराला तपांबर
असे म्हणतात. तपांबराची उंची अक्षवृत्त नुसार बदलत जाते. विषुववृत्तावर तपांबराची
उंची १६ किलोमीटर तर ४५ अंश अक्षवृत्तावर ही उंची १९ किलोमीटर तर ध्रुवावर ती ८
किलोमीटर असते. तपांबराच्या थरात वाढत्या उंचीनुसार तापमान कमी-कमी होत जाते.
म्हणजेच तापमानाचा सामान्य ऱ्हास दर आढळून येतो. या थरात १६० मीटर उंचीला तापमान १
अंश सेल्सिअसने कमी होते. याशिवाय वातावरणाच्या या थरात उष्णतेचे संक्रमन वहन,
अभिसरण व उत्सर्जन या तिन्ही अवस्थांद्वारे होत असलेले आढळते.
तपांबराच्या या थरात ढग, वादळे, पाऊस,
विजा चमकणे व मेघगर्जना असे आविष्कार आढळून येतात. तपांबर व
स्थितांबर यांना अलग करणाऱ्या तीन किलोमीटर जाडीच्या थरास तपस्तब्धी असे म्हणतात.
तपस्तब्धीची सरासरी उंची ११ किलोमीटर इतकी असते. या विभागात हवेचे तापमान उणे ५६
अंश सेंटिग्रेड असून ते सर्वत्र सारखे असते म्हणून या थरास तपस्तब्धी असे म्हणतात.
२.
स्थितांबर:-
तपस्तब्धी
व स्थितस्तब्धी यांच्या दरम्यान असलेल्या वातावरणाच्या थरास स्थितांबर असे
म्हणतात. स्थितांबर या थराचा विस्तार ८० किलोमीटर उंचीपर्यंत आहे. मात्र
त्रऋतुमानानुसार व अक्षवृत्तानुसार स्थितांबर याचा विस्तार बदलत जातो. उन्हाळ्यात
स्थितांबर या थराचा विस्तार हिवाळ्यापेक्षा जास्त असतो तर विषुववृत्तावर या थराचा
विस्तार सर्वाधिक असून ध्रुवाकडे मात्र तो कमी-कमी होत जातो. वातावरणाच्या या थरात
उष्णतेचे संक्रमण होत नाही. याशिवाय हवेची हालचाल आर्द्रता,
मेघ व धूलिकण इत्यादींचा अभाव असतो.
स्थितांबरात
२५ ते ४० किलोमीटरच्या दरम्यान ओझोन या वायूचे प्रमाण सर्वाधिक असल्यामुळे
वातावरणाच्या या थरास ओझोनांबर असेही म्हणतात. ओझोन हा थर सूर्याकडून येणारी
अतिनील किंवा जंबुपार (अल्ट्राव्हायलेट) या किरणांचे शोषण करतो. त्यामुळे
पृथ्वीवरील सजीव सृष्टीचे संरक्षण होते म्हणून या थरास पृथ्वीचे संरक्षक कवच किंवा
संरक्षक छत्री असेही म्हणतात. ओझोनचा थर अतिनील किरणांचे शोषण करीत असल्यामुळे
ओझोनचे तापमान वाढते. परंतु अलीकडे ओझोनच्या थराला काही ठिकाणी छिद्रे पडलेली
असल्यामुळे अतिनील किरणे पृथ्वीवर येऊ लागलेली आहेत. त्यामुळे वैश्चिक तापमान वाढ,
त्वचेचे कॅन्सर यासारख्या समस्यात वाढ होत आहे. स्थितांबराची उंची
५० किलोमीटर असून त्या उंचीवर स्थितस्तब्धी ही स्थितांबराची वरची सीमा आहे.
३.
आयनांबर
स्थितस्तब्धीपासून
पाचशे किलोमीटर उंचीपर्यंत असणाऱ्या वातावरणाच्या थरास आयनांबर असे म्हणतात.
वातावरणाच्या या थरात मुक्त आयन असून ते विद्युतभारित असतात म्हणूनच या थरास
आयनांबर असे म्हणतात. सूर्यापासून येणारी अतिनील किरणे व अंतरिक्षातून येणाऱ्या
अतिनील किरणांचे विकिरण होऊन वातावरणातील ऑक्सिजन व नायट्रोजन यांच्यामध्ये
विद्युतभाराची क्रिया व प्रतिक्रिया होऊन यांची निर्मिती होते. या वातावरणाच्या
थरातील आयनाभोवती विद्युत चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते आणि तेथूनच विद्युत
चुंबकीय लहरी निर्माण होतात. याच लहरी रेडिओ लहरी परावर्तित करीत असल्यामुळे
बिनतारी संदेश पाठविणे शक्य होते. आयनांबर थराची उंची भूपृष्ठापासून ८० ते ५००
किलोमीटर पर्यंत असून या थरात हवा विरळ असून रेडिओ लहरी,
रॉकेट उड्डान या प्रयोगात या थराचा शोध लागलेला आहे.
आयनांबराचे
उपथर असून ८० ते ९६ किलोमीटर उंची दरम्यान डी थर असून या थरातून रेडिओच्या दीर्घ
लहरी परावर्तित होतात. ९६ ते १४० किलोमीटर उंचीच्या दरम्यान असलेल्या आयनांबराच्या
या थरास ई थर किंवा केनिली हेवीसाईड थर असेही म्हणतात. या थरातून रेडिओच्या मध्यम
लहरी परावर्तित होतात. त्यानंतर आयनांबराच्या तिसऱ्या उपथरास अपलटन थर किंवा एफ थर
असेही म्हणतात. त्याची उंची १४४ ते ३६० किलोमीटरपर्यंत असते. या थरातून रेडिओच्या
लघु लहरी परावर्तित होतात.
४.
बहिर्मडल :-
पृथ्वीच्या
पृष्ठभागापासून ५०० ते ७५० किलोमीटर व त्यापलीकडील वातावरणाच्या थरास बहिर्मडल असे
म्हणतात. इ.स. १९४९ मध्ये लेमन स्पीटझर यांनी या थरास बहिर्मडल असे नाव दिलेले
आहे. वातावरणाच्या या थरात ऑक्सीजन, हायड्रोजन
व हेलियम या वायूंचे सूक्ष्म कण मुक्तपणे वावरताना आढळतात. या थरात अणूंची हालचाल
ऊर्ध्वगामी दिशेने होते. वातावरणात २००० किलोमीटर उंचीपर्यंत न्यूट्रल कणांचा
प्रभाव असतो. त्यापलीकडे मात्र इलेक्ट्रॉन व प्रोटॉन यांचे अस्तित्व ऋण विद्युत
भारित व धन विद्युत भारित असतात, म्हणून या थरास चुंबकीय
मंडल असे म्हणतात. वरील प्रमाणे वातावरणाची संरचना मुख्य चार थरांच्या साह्याने
सांगितली जाते. या प्रत्येक थराचा विस्तार, त्यातील घटक व
त्यांची वैशिष्ट्ये मात्र भिन्न-भिन्न आढळून येतात.
३.२.१ सौरशक्ती
सूर्यमालेतील
सर्व ग्रहांना ऊर्जा केवळ सूर्यापासून मिळते. पृथ्वीच्या सभोवताली असणाऱ्या
वातावरणास ९९.९७% उर्जा सूर्यापासून मिळते. पृथ्वी सभोवताली असणाऱ्या वातावरणाला उष्णता
देणाऱ्या सौरशक्तीचे स्वरूप, सौरशक्तीच्या
वितरणातील भिन्नता, त्यावर परिणाम करणारे घटक, उष्णतेचे संतुलन या सर्व घटकांचा अभ्यास यात करणार आहोत. हवामान
शास्त्रातील तापमान हे हवेचे महत्त्वपूर्ण अंग असून तापमानावर हवेचा दाब, वारे, आर्द्रता व पर्जन्य ही हवेची इतर अंगे अवलंबून
आहेत. त्यामुळे हवेच्या तापमानाचे वितरण, तापमानाची विपरीतता
हेही घटक अभ्यासणार आहोत.
पृथ्वीची
उत्पत्ती सूर्यापासून झालेली आहे. सूर्य पृथ्वीपेक्षा १०० पटीने मोठा असून
त्याच्या पृष्ठभागाचे तापमान ६००० अंश सेल्सिअस इतके आहे. सूर्याच्या केंद्रभागाचे
तापमान पृष्ठभागापेक्षा ८००० पटींनी अधिक आहे. त्यामुळे सूर्य हा उष्णता देणारा
मुख्य घटक बनलेला आहे. परंतु सूर्यापासून बाहेर पडलेल्या उष्णतेच्या १/२,०००,०००,००० इतकी अत्यल्प
सौरशक्ती पृथ्वीला मिळते.
"दर
सेकंदाला २,९७,६०० कि.मी.
वेगाने प्रवास करणाऱ्या व विद्युत चुंबकीय लघुलहरीद्वारे सूर्याच्या पृष्ठभागावरून
अव्याहतपणे उत्सर्जित होणाऱ्या उर्जेला सौरशक्ती असे म्हणतात." -सवदी, कोळेकर.
सूर्याच्या
पृष्ठभागापासून सातत्याने उत्सर्जित होणाऱ्या उष्णतेला सौरशक्ती असे म्हणतात.
"दर
सेकंदाला ३,००,००० कि. मी.
किंवा १,८६,००० मैल वेगाने प्रवास
करणाऱ्या विद्युत चुंबकीय लघुलहरींच्याद्वारे सूर्याच्या पृष्ठभागापासून उत्सर्जित
होणाऱ्या उष्णतेला सौरशक्ती असे म्हणतात."
सूर्याच्या
पृष्ठभागावरून उत्सर्जित होणारी, सौरशक्ती
लघुलहरींच्या स्वरूपात बाहेर पडते. पदार्थांच्या अंगचे तापमान जर अत्याधिक असेल तर
त्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या उष्णता शक्तीचे प्रमाणही अत्याधिक असते.
सौरशक्ती
हा हवामानाचा महत्वाचा घटक असून तापमान, वायुभार,
वारे व वृष्टीवर त्याचा परिणाम होतो. सौरशक्तीमुळेच जलचक्र कार्यरत
असून सजीवांच्या वाढीसाठी आवश्यक असणारी उष्णता सौरशक्तीद्वारेच प्राप्त होते.
सौरशक्ती मानवी कार्यक्षमता, स्वास्थ्य व रोग यांच्यावर
परिणाम करते.
सौरस्थिर
पद किंवा सौर स्थिरांक :-
सूर्य
व पृथ्वी यांच्यामध्ये १५ कोटी कि.मी. अंतर असल्यामुळे पृथ्वीला फारच कमी सौरशक्ती
मिळते. पृथ्वीवरील दर चौरस से.मी. क्षेत्रफळाच्या भागास प्रत्येक मिनिटाला सुमारे
१.९४ कॅलरी (सरासरी २ कॅलरी) उष्णता मिळते. या उष्णतेलाच 'सौर स्थिरांक' असे म्हणतात. सूर्यापासून मिळणाऱ्या
या उष्णतेमध्ये वाढ किंवा घट होत नाही. उष्णतेचे हे प्रमाण सातत्याने टिकून असते.
म्हणून त्यास सौरस्थिरपद असेही म्हणतात. दर मिनिटाला पृथ्वीला मिळणा-या सौरशक्तीचे
प्रमाण जरी खूपच कमी असले तरी त्या उष्णतेमुळे पृथ्वीवर आवश्यक ते भौतिक बदल घडून
येतात.
पृथ्वीची
भूधवलता/अलबेडो :-
सूर्याने
उत्सर्जित केलेली आणि पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पडणारी परंतु पृथ्वीचा पृष्ठभाग न
तापवता परावर्तीत होणारी सौरशक्ती यांचे गुणोत्तर म्हणजे पृथ्वीची भूधवलता/अलबेडो
होय.
सर्वसाधारणपणे
३५% सौरशक्ती ही परावर्तीत केली जाते. यालाच पृथ्वीची भूधवलता असे म्हणतात.
अक्षांशानुसार
पृथ्वीच्या भूधवलतेत बदल होत जातो. उष्ण कटिबंधीय प्रदेशात भूधवलता ३०% पर्यंत
असते. तर ध्रुवीय प्रदेशात भूधवलतेचे प्रमाण ५०% पर्यंत वाढते.
सौरशक्ती
वितरणावर परिणाम करणारे घटक (Insolation:
Factors affecting on Insolation):-
सूर्यापासून
पृथ्वीला मिळणाऱ्या सौरशक्तीचे वितरण सर्वत्र सारखे नाही. सौरशक्तीच्या वितरणावर
विविध घटकांचा परिणाम होतो. यातील काही प्रमुख घटक पुढीलप्रमाणे आहेत.
१.
सूर्यकिरणांचा भूपृष्ठाशी होणारा कोन :-
पृथ्वीचा
बाह्य आकार वक्र असल्यामुळे व सूर्य स्थिर असल्यामुळे पृथ्वीवर पडणाऱ्या
सूर्यकिरणांचा कोन सर्वत्र समान नसतो. पृथ्वीवर ज्याठिकाणी सूर्यकिरणे लंबरूप
पडतात तेथे कमी जागा व्यापल्यामुळे सौरशक्ती जास्त मिळते. लंबरूप सूर्यकिरणे
वातावरणातून कमी प्रवास करत असल्यामुळे उष्णता वाया जाण्याचे प्रमाण कमी असते.
त्यामुळे लंबरूप सूर्यकिरणामुळे सौरशक्ती जास्त मिळते. याउलट तिरपी किरणे
भूपृष्ठाचा जास्त भाग व्यापत असल्यामुळे व वातावरणाच्या जास्त भागातून प्रवास करीत
असल्याने कमी सौरशक्ती मिळते. तर ध्रुवीय प्रदेशात सूर्यकिरणे तिरपी पडत असल्याने
सौरशक्ती मिळण्याचे प्रमाण कमी असते.
२.
दिनमान व रात्रीमान कालावधी :-
पृथ्वीच्या
परिभ्रमणामुळे पृथ्वीवर सर्वत्र दिवस व रात्र यांचा कालावधी सारखा नसतो. २४
तासाच्या कालावधीत जर दिनमान कालावधी जास्त असेल तेथे सौरशक्ती मिळण्याचे प्रमाण
जास्त असते. परंतु दिनमान लहान असेल व रात्रीमान मोठे असेल तर सौरशक्ती कमी मिळते.
दिवस व रात्र यांच्या कालावधीत ऋतुनुसार फरक पडतो.
२१
मार्च व २२ सप्टेंबर या दोन्ही दिवशी विषुवदिनामुळे संपूर्ण पृथ्वीवर दिवस व
रात्रीचा कालावधी १२-१२ तासांचा असतो. त्यादिवशी सूर्यकिरणे विषुववृत्तावर लंबरूप
पडल्यामुळे सौरशक्ती जास्त मिळते. परंतु उत्तर व दक्षिण ध्रुवाकडे सूर्यकिरणे
तिरपी पडल्यामुळे सौरशक्ती कमी मिळते.
२१
जूनला सूर्य कर्कवृत्तावर असल्यामुळे कर्कवृत्तावर सूर्यकिरणे लंबरूप पडतात. याच
कालावधीत उत्तर गोलार्धात दिवसाचा कालावधी मोठा असल्यामुळे सौरशक्ती जास्त मिळते.
याउलट दक्षिण गोलार्धात सूर्यकिरणे तिरपी पडल्यामुळे व दिवसांचा कालावधी लहान
असल्याने सौरशक्ती कमी मिळते.
२२
सप्टेंबर नंतर सूर्याचे दक्षिणायन सुरू होऊन २१ डिसेंबरला सूर्य मकरवृत्तावर
लंबरूप प्रकाशतो. या कालावधीत दक्षिण गोलार्धात दिनमान मोठे व रात्रीमान लहान
असल्याने सौरशक्ती जास्त मिळते. याउलट उत्तर गोलार्धात सूर्य दूर असल्यामुळे व
तिरपी सूर्यकिरणे पडत असल्यामुळे कमी सौरशक्ती मिळते.
३.
सूर्य व पृथ्वीमधील अंतर :-
पृथ्वी
सूर्याभोवती फिरताना लंब वर्तुळाकार मार्गाने भ्रमण करते. या परिभ्रमण काळात कधी
सूर्याजवळ तर कधी सूर्यापासून दूर जाते. ४ जुलै रोजी सूर्य व पृथ्वीमधील अंतर १५१२
लक्ष कि.मी. असते. हे अंतर सर्वात जास्त असल्यामुळे यास अपसूर्य स्थिती असे
म्हणतात. या स्थितीत पृथ्वीच्या दर चौरस सेंटीमीटर क्षेत्राला १.८८ कॅलरी उष्णता
मिळते. म्हणजेच सौरशक्ती मिळण्यात घट होते.
३
जानेवारी रोजी सूर्य व पृथ्वीमधील अंतर १४६४ लक्ष कि.मी. असते. हे अंतर वर्षातील
कमीत कमी असल्यामुळे या दिवशीच्या पृथ्वीच्या स्थितीला 'उपसूर्य स्थिती' असे म्हणतात. उपसूर्य स्थितीत
पृथ्वीच्या दर चौरस सेंटीमीटरला २.०१ कॅलरी उष्णता मिळते. ही उष्णता सरासरीपेक्षा
थोडीशी जास्त असते.
४.
जमीन व पाणी यांचे गुणधर्म :-
उष्णता
ग्रहण व उत्सर्जन करण्याचे गुणधर्म जमीन व पाण्याचे भिन्न-भिन्न आहेत. जमीन लवकर तापते
व लवकर थंड होते. कारण जमीन घन, अपारदर्शक व स्थिर
असल्यामुळे कमी जाडीचा थर लवकर तापवला जातो. मात्र कमी उष्णता साठवल्यामुळे
उष्णतेचे उत्सर्जनही लवकर होऊन लवकर थंड होते. उत्तर गोलार्धात जमिनीचे प्रमाण
जास्त असल्यामुळे या भूगोलार्धात कमी सौरशक्ती मिळते.
पाणी
उशिरा तापते व उशिरा थंड होते, कारण पाणी चल,
अस्थिर, पारदर्शक असल्यामुळे जास्त जाडीचा थर
तापविला जातो. त्यामुळे पाणी तापण्यास उशीर लागतो. मात्र पाण्याच्या जास्त
जाडीच्या थरात जास्त सौरशक्ती शोषल्यामुळे अधिक उष्णता असते. या उष्णतेच्या
उत्सर्जनास जास्त कालावधी लागत असल्यामुळे पाणी सावकाश थंड होते. दक्षिण गोलार्ध
महासागरांनी जास्त व्यापल्यामुळे या जलगोलार्धास जास्त सौरशक्ती मिळते.
५.
जमिनीचे स्वरूप :-
जमिनीच्या
स्वरूपानुसार उष्णता शोषण करण्याचे प्रमाण बदलत असते. पृथ्वीवर जमिनीचे प्रकार
भिन्न-भिन्न असल्यामुळे खडकाळ जमिनीच्या प्रदेशात सौरशक्ती जास्त शोषून घेतली
जाते. याउलट गाळाची व चिकणमातीची जमीन कमी सौरशक्ती शोषूण घेते.
६.
जमिनीचा रंग :-
काळ्या
रंगाच्या गृदेवरून सौरशक्ती परावर्तनाचे प्रगाण कमी असल्यामुळे काळ्या रंगाच्या
मृदेच्या प्रदेशात सौरशक्तीचे वितरण जास्त होते. मात्र जमिनीचा रंग पांढरा असल्यास
सौरशक्तीच्या परावर्तनाचे प्रमाण वाढत असते. त्यामुळे अशा प्रदेशात कमी सौरशक्ती
शोषल्यामुळे कमी उष्णता मिळते.
७.
वनस्पतीचे आच्छादन :-
जमिनीवरील
वनस्पतीच्या आच्छादनाचा परिणाम सौरशक्तीच्या वितरणावर होतो. वनस्पतीचे आच्छादन दाट
असल्यास सौरशक्ती भूपृष्ठापर्यंत पोहचू शकत नाही. याशिवाय वनस्पतीमुळे आर्द्रता
जास्त असते. त्यामुळे सौरशक्तीचे शोषण होऊन भूपृष्ठाला कमी सौरशक्ती मिळते.
म्हणूनच गवताळ कुरणे व घनदाट जंगलाच्या प्रदेशात कमी सौरशक्ती मिळते. याउलट
वनस्पती विरहीत ओसाड प्रदेशात सौरशक्तीस अडथळा नसल्यामुळे सौरशक्ती जास्त मिळते.
वाळवंटी प्रदेशात वनस्पतींच्या अभावामुळे सौरशक्ती मिळण्याचे प्रमाण जास्त असते.
८.
वातावरणाचा परिणाम :-
सौरशक्ती
वातावरणातून पृथ्वी पृष्ठभागाकडे येताना पुढील तीन क्रियांचा परिणाम होतो.
अ)
विकिरण : वातावरणातील धुलीकणांचा आकार लहान असेल
तर सूर्यकिरणे अडवली जाऊन सौरशक्ती वातावरणात सर्वदूर फेकली जाते. या क्रियेला
विकिरण असे म्हणतात. विकिरणाचे प्रमाण जास्त असल्यास त्याठिकाणी कमी सौरशक्ती
मिळते.
ब)
परावर्तन : वातावरणातील धुलीकणांचा व्यास
सौरशक्तीच्या लहरीपेक्षा मोठा असल्यास सूर्यकिरणांचे परावर्तन होऊन सूर्यकिरणे
अवकाशाकडे फेकली जातात. ही क्रिया जेथे जास्त प्रमाणात होते त्या ठिकाणी कमी
सौरशक्ती मिळते.
क)
शोषण : वातावरणातील विविध वायू,
धुलीकण व बाष्प यांच्याद्वारे सौरशक्ती भूपृष्ठाकडे येताना शोषून
घेतली जाते. त्यामुळे वातावरणात शोषण क्रियेद्वारे बरीचशी सौरशक्ती खर्च होते.
शोषण क्रिया ज्याठिकाणी जास्त होते तेथे सौरशक्ती कमी मिळते.
९.
पर्वत/डोंगराची दिशा :-
पृथ्वी
पृष्ठभागावरील पर्वतांची दिशा वेगवेगळी आहे. हिमालय पर्वत पूर्व-पश्चिम दिशेत
पसरलेला असल्यामुळे पर्वत उताराच्या दिशा उत्तर व दक्षिण आहेत. त्यामुळे
सूर्यकिरणांच्या दिशेने उतार असल्यास त्या प्रदेशातील सूर्यकिरणे कमी जागा
व्यापतात. त्यामुळे सौरशक्ती जास्त मिळते. हिमालय पर्वताच्या दक्षिणेकडील उतारावर
याच कारणामुळे सौरशक्ती जास्त मिळते. याउलट उत्तरेकडील हिमालयाच्या उतारावर
सूर्यकिरणे तिरपी पडत असल्यामुळे जास्त जागा व्यापतात,
परिणामी सौरशक्ती कमी मिळते.
१०.
सूर्यावरील डाग :-
सूर्यावरील डागांचे चक्र दर ११ वर्षांचे असते.
या चक्रानुसार सूर्य डागांचे प्रमाण जास्त असल्यास आल्ट्राव्हायोलेट किरणे
अधिक प्रमाणात सूर्याच्या पृष्ठभागापासून उत्सर्जित होतात. त्यामुळे या कालावधीत
सौरशक्ती मिळण्याचे प्रमाण वाढत जाते. मात्र इतरवेळी सूर्यावरील डागांचे प्रमाण
कमी असल्यामुळे काही प्रमाणात सौरशक्ती कमी मिळते.
३.२.२ तापमान
हवेच्या
विविध अंगापैकी तापमान हा घटकमहत्त्वपूर्ण असून हवेच्या इतर अंगावर (वायूभार,
वारे, वृष्टी) परिणाम करीत असल्यामुळे त्याला 'नियंत्रण' घटक असेही म्हणतात. सूर्यकिरणामुळे
प्रत्यक्ष हवा तापत नाही. प्रथम सौरशक्ती पृथ्वीपृष्ठभागाला मिळते. त्यानंतर
भूपृष्ठापासून उत्सर्जित होणाऱ्या उष्णतेपासून वातावरणातील हवा बदलते. हवेचे
भूपृष्ठालगतचे थर अगोदर तापतात नंतर वरचे थर तापतात. वातावरण वहन, उत्सर्जन व अभिसरण या क्रियांद्वारे तापवले जाते.
हवेचे
तापमान मोजण्यासाठी साधा तापमापक, कमाल व किमान
तापमापक व तापमान लेखक या उपकरणांचा वापर केला जातो. हवेचे तापमान अंश फॅरेनाईट व
अंश सेल्सियसमध्ये मोजले जाते.
हवेच्या
तापमानावर हवेचा दाब, बाष्पीभवन, आर्द्रता, वारे, ढग, वृष्टी इत्यादी घटक अवलंबून असतात. सर्व सजीवसृष्टीला जगण्यासाठी व विकसित
होण्यासाठी तापमानाची आवश्यकता असते. म्हणून हवेच्या तापमानाचा अभ्यास
महत्त्वपूर्ण ठरतो.
हवेच्या
तापमानावर परिणाम करणारे घटक :-
पृथ्वीवर
सर्वत्र हवेचे तापमान सारखे आढळत नाही. कारण हवेच्या तापमानावर अनेक घटकांचा
परिणाम होतो. हवेच्या तापमानावर परिणाम करणारे घटक पुढीलप्रमाणे आहेत.
१.
अक्षांश :-
पृथ्वीवरील
अक्षांशानुसार तापमान बदलत जाते. विषुववृत्तापासून उत्तर व दक्षिण ध्रुवाकडे
जाताना तापमान कमी-कमी होत जाते. कारण विषुववृत्तीय प्रदेशात संपूर्ण वर्षभर
सूर्यकिरणे लंबरूप पडतात व कमी जागा व्यापत असल्यामुळे सौरशक्ती जास्त मिळून हवेचे
तापमान वाढते. परंतु विषुववृत्तापासून दोन्ही ध्रुवाकडे सूर्यकिरणे तिरपी होत
जातात. तिरपी सूर्यकिरणे जास्त जागा व्यापत असल्यामुळे मिळणाऱ्या सौरशक्तीचे
प्रमाण कमी असते. त्यामुळे कमी उष्णता मिळाल्याने हवेचे तापमान कमी असते.
२.
समुद्रसपाटीपासून उंची :-
पृथ्वीला
मिळणाऱ्या उष्णतेपासून हवा खालून वर तापत जाते. त्यामुळे समुद्रसपाटीलगत तापमान
जास्त असते. तर मुद्रसपाटीपासून जसजसे उंच जावे तसतसे तापमान कमी होत जाते.
सर्वसाधारणपणे १६० मीटर उंचीला १ अंश से.ग्रे. तापमान कमी होते. त्यामुळे वाई येथे
तापमान जास्त आढळते. तर जास्त उंचीवरील महाबळेश्वर व पाचगणी येथे तापमान कमी
आढळते. उंचीनुसार हवेचा दाप कमी झाल्यामुळे हवेचे प्रसरण होऊन तापमान कमी आढळते.
वातावरणाच्या खालच्या थरात धुलीकण व बाष्प जास्त असल्यामुळे उष्णता जास्त ग्रहण
केली जाते. त्यामुळे तापमान जास्त असते. परंतु समुद्रसपाटीपासून जसजसे उंच जावे
तसतसे धुलीकण बाष्प व वायूंचे प्रमाण कमी झाल्यामुळे तापमान कमी असते.
3.
समुद्राच्या सान्निध्यात:-
समुद्रसानिध्याचा
परिणाम हवेच्या तापमानावर होतो. समुद्रालगत असणाऱ्या हवेचे तापमान कमी असते. तर
समुद्रापासून जसजसे दूर जावे तसतसे तापमान वाढत जाते. पाणी उशीरा तापत असल्यामुळे दिवसा
तापतान कमी असते. तर पाणी सावकाश थंड होत असल्यामुळे रात्रीचे तापमान फारसे कमी
होऊ दिले जात नाही. समुद्रकिनाऱ्याच्या प्रदेशात दिवसाच्या समुद्राकडून जमिनीकडे
वाहणाऱ्या खाऱ्या वाऱ्यामुळे व रात्री जमीनीवरून समुद्राकडे वाहणाऱ्या मतलई
वाऱ्यामुळे तापमान सम राहते. मात्र समुद्रापासून दूर अंतरावर या सागरी वाऱ्याचा व
समुद्रसानिध्याचा प्रभाव पडत नाही. म्हणून समुद्रापासून जसजसे दूर जावे,
तसतसे तापमान वाढते. समुद्रसानिध्य लाभलेल्या मुंबईचे तापमान कमी
असून खंडान्तर्गत प्रदेशात असणाऱ्या नागपूरचे तापमान मात्र जास्त आहे.
4.
प्रचलित वारे:-
एखाद्या
देशात विशिष्ठ काळ एकाच प्रकारचे वारे वाहत असतील तर त्यांचा परिणाम हवेच्या
तापमानावर होत असतो. असे वारे थंड प्रदेशावरून येत असतील तर तापमान कमी केले जाते.
परंतु जर हे वारे उष्ण प्रदेशाकडून येत असतील तर तापमान वाढविले जाते. नैऋत्य
मौसमी वारे समुद्रावरून येत असल्यामुळे भारतातील हवेचे तापमान कमी होण्यास मदत
होते.
५.
सागरी प्रवाह :-
समुद्रातून
उष्ण व थंड सागरी प्रवाह वाहत असतात. समुद्र प्रवाहांचा लगतच्या प्रदेशाच्या
तापमानावर परिणाम होतो. उष्ण प्रवाहामुळे तापमान वाढते,
तर शीत प्रवाहामुळे तापमान कमी होते. उष्ण प्रवाहावरून वाहणारे वारे
उष्ण असतात. त्यामुळे लगतच्या प्रदेशाचे तापमान वाढवितात. अमेरिकेच्या संयुक्त
संस्थानच्या पूर्व व आग्नेय किनाऱ्याजवळून गल्फ स्ट्रीम हा उष्ण प्रवाह वाहत
असल्यामुळे किनाऱ्याचे तापमान वाढते. शीत प्रवाहावरून वाहणारे वारे थंड असतात. या
प्रवाहावरून जमिनीकडे येणाऱ्या वाऱ्यामुळे तापमान कमी केले जाते. कॅनडाच्या ईशान्य
किनाऱ्याजवळून लॅब्राडोर शीत प्रवाह वाहत असल्यामुळे किनारी प्रदेशाचे तापमान कमी
झाले आहे.
६.
ढगांचे आच्छादन :-
आकाश
ढगाने अभ्राच्छादित असल्यास सौरशक्तीच्या परावर्तनाचे प्रमाण वाढते. त्यामुळे
भूपृष्ठाला कमी सौरशक्ती मिळते व तापमान कमी असते. याउलट ज्या प्रदेशात आकाश
निरभ्र असते. त्या भागात सूर्यकिरणे जमिनीपर्यंत पोहचत असल्यामुळे तापमान जास्त
आढळते.
७.
पर्जन्य :-
जास्त
पर्जन्याच्या प्रदेशातील बरीचशी उष्णता ओलसर जमिनीतील पाण्याचे बाष्पीभवन करण्यात
खर्च होते. त्यामुळे हवेचे तापमान कमी असते. याउलट कमी पर्जन्याच्या प्रदेशातील
जमीन कोरडी असल्यामुळे तापमान जास्त असते.
८.
वनस्पतींचे आच्छादन :-
घनदाट
जंगलाच्या प्रदेशात सूर्यकिरणे जमिनीपर्यंत पोहचण्यास अडथळा होतो. त्यामुळे जमिन
फारशी तापत नाही. तसेच वनस्पतींद्वारे होणाऱ्या बाष्प उत्सर्जनामुळे हवेची
आर्द्रता जास्त असते. हवेतील हे बाष्प उष्णतेचे शोषण करीत असल्यामुळे हवेचे तापमान
फारसे वाढत नाही. याउलट नैसर्गिक वनस्पतींचे आच्छादन नसलेल्या वाळवंटी प्रदेशात
तापमान जास्त असते.
९.
मृदा प्रकार व रंग :-
वाळुमिश्रीत
खडकाळ जमीन सौरशक्ती जास्त शोषून घेत असल्यामुळे अशा प्रदेशात हवेचे तापमान जास्त
असते. याउलट गाळाची व चिकणमातीची मृदा कमी सौरशक्ती शोषून घेते,
त्यामुळे त्याठिकाणचे तापमान कमी असते.
१०.
जमिनीचा उतार :-
जमिनीचा
दक्षिणेकडील उतार व उत्तरेकडील उतार येथील तापमानात भिन्नता आढळते.
सूर्यकिरणांच्या दिशेने भूपृष्ठाचा उतार असल्यास ती लंबरूप पडल्यामुळे कमी जागा
व्यापतात,
त्यामुळे जास्त उष्णता मिळाल्यामुळे तापमान कमी असते. मात्र
सूर्यकिरणांच्या विरुध्द दिशेने उतार असल्यास सूर्यकिरणे जास्त जागा व्यापतात,
त्यामुळे कमी उष्णता मिळते. साहजिकच अशा प्रदेशांचे तापमान कमी
असते.
तापमानाचे
वितरण (Distribution of Temperature)
पृथ्वीपृष्ठभागावर
तसेच वातावरणात हवेच्या तापमानाचे वितरण समान आढळत नाही,
कारण हवेच्या तापमानावर परिणाम करणारे घटक असमानरित्या वितरीत
झाल्यामुळे तापमानाचे वितरणही कमी- जास्त प्रमाणात झालेले आहे. तापमानाचे भौगोलिक
वितरण पुढीलप्रमाणे दोन प्रकारे सांगितले जाते.
अ)
तापमानाचे आडव्या दिशेतील वितरण किंवा क्षितीज समांतर वितरण (Horizontal
Distribution of Temprature):
विषुववृत्तापासून
उत्तर व दक्षिण ध्रुवापर्यंतच्या अक्षवृत्तानुसार तापमानात बदल होत जातो.
अक्षांशानुसार तापमान वितरणाचे तीन विभाग पाडले जातात.
१.
उष्ण कटिबंध :-
विषुववृत्तापासून
कर्कवृत्तापर्यंत व दक्षिणेस मकरवृत्तापर्यंत पृथ्वीचा जो प्रदेश येतो,
त्याला उष्ण कटिबंध असे म्हणतात. या प्रदेशात वर्षभर सूर्यकिरणे
कोणत्या ना कोणत्या तरी ठिकाणी लंबरूप पडतात, त्यामुळे
सौरशक्ती जास्त मिळून तापमान जास्त असते.
2.
समशीतोष्ण क्षेत्र :-
दोन्ही
गोलार्धातील 23व्या आणि 66व्या अक्षांशांमधील प्रदेशाला समशीतोष्ण क्षेत्र म्हणतात.
असे म्हणतात. या प्रदेशात उन्हाळ्यात तापमान उष्ण तर हिवाळ्यात शीत असते. या
विभागात सूर्यकिरणे साधारणतः तिरपी पडत असल्यामुळे तापमान मध्यम असते.
३.
शीत कटिबंध :-
0
उत्तर व दक्षिण गोलार्धातील ६६हुँ उत्तर (आटिकवृत्त) आणि ६६ (अंटार्क्टिकवृत्त) ते
९०°
उत्तर व दक्षिण ध्रुवाच्या दरम्यान असणाऱ्या प्रदेशाला शीत कटिबंध
असे म्हणतात. या भागात वर्षभर सूर्यकिरणे खूपच तिरपी पडतात. त्यामुळे सौरशक्ती कमी
मिळून तापमान अतिशय कमी असते.
पृथ्वीवरील
तापमानाचे क्षितीज समांतर वितरण दर्शविण्यासाठी समताप रेषा काढल्या जातात. नकाशावर
समान तापमानाची स्थळे जोडणाऱ्या रेषांना 'समताप
रेषा' असे म्हणतात. नकाशावर समतापरेषा काढताना प्रत्येक
स्थळाचे समुद्रसपाटीचे तापमान काढतात. उदा. समुद्रसपाटीपासून ८०० मीटर उंचीवर
असणाऱ्या 'अ' या शहराचे तापमान २००
सें.ग्रे. आहे. १६० मीटर उंचीला १० सें.ग्रे. तापमानाच्या सामान्य ऱ्हास
दराप्रमाणे २०० + ५० = २५० सें.ग्रे. तापमान होईल. त्यामुळे समातप रेषा त्या
स्थळांचे वास्तव तापमान दर्शवित नाहीत. जानेवारी व जुलै हे दोन्ही महिने अनुक्रमे
हिवाळा व उन्हाळा या ऋतुचे प्रतिनिधीत्व करतात. या दोन्ही महिन्यातील समताप
रेषांचे पृथ्वीच्या नकाशावरील निरीक्षण केल्यानंतर पुढील वैशिष्ट्ये आढळतात.
१.
समतापरेषा या
सर्वसाधारणपणे नकाशावर पूर्व-पश्चिम गेलेल्या असून त्या अक्षवृत्तांना जवळजवळ
समांतर असतात. यावरून अक्षवृत्तांचा परिणाम पृथ्वीवरील तापमानाच्या वितरणावर होत
असल्याचे सिध्द होते.
२.
समुद्र व भूभागाच्या
सीमेवर या रेषा वाकलेल्या असतात. समुद्रावर या रेषा एकमेकांना समांतर असतात. मात्र
भूभागावर या रेषा नागमोडी आकाराच्या आढळतात.
३.
समुद्र किनाऱ्याजवळून
उष्ण प्रवाह वाहत असल्यास या रेषा उत्तर ध्रुवाकडे तर शीत प्रवाह वाहत असल्यास
विषुववृत्ताकडे झुकलेल्या असतात.
४.
दोन समताप रेषांमधील
अंतर कमी असल्यास त्याठिकाणी तापमानात शीघ्र बदल असतो. याउलट त्यांच्यात अंतर
जास्त असल्यास तापमानात मंद बदल असतो.
५.
समताप रेषांच्या
साहाय्याने संपूर्ण जगभराच्या तापमानाचे वितरण स्पष्ट करता येते.
तापमानाचे
उभे वितरण (Vertical Distribution of Temperature)
सौरशक्ती
पृथ्वीपृष्ठभागाला मिळाल्यानंतर पृथ्वीपृष्ठभागापासून उष्णतेचे उत्सर्जन सुरू
होते. त्यामुळे सर्वप्रथम पृथ्वीपृष्ठभागालगतच्या वातावरणाच्या थराचे तापमान वाढू
लागते. त्यानंतर वातावरणाचे वरचे थर वहन, उत्सर्जन
व अभिसरण क्रियेद्वारे तापविले जातात.
वातावरणीय
तापमानाच्या विविध निरीक्षणावरून असे आढळते की, समुद्रसपाटीपासून
जसजसे उंच जावे तसतसे तापमान कमी-कमी होत जाते. १६० मीटर उंचीला १० सें.ग्रे.
तापमान कमी होत जाते. उंचीनुसार तापमान कमी होण्याच्या या दराला तापमानाचा सामान्य
ऱ्हास दर असे म्हणतात. ऋतुमानानुसार तापमान कमी होण्याचा दर थोडाफार बदलतो.
उन्हाळ्यात १६० मीटर उंचीला १.१० सें.ग्रे. तापमान कमी होते, तर हिवाळ्यात ०.८० सें.ग्रे. तापमान कमी होते. उंचीनुसार तापमान कमी
होण्याची कारणे पुढीलप्रमाणे आहेत.
वातावरण
प्रत्यक्ष सूर्यकिरणांपासून तापत नाही. सौरशक्तीद्वारे प्रथम पृथ्वी पृष्ठभाग
तापविला जातो. नंतर उष्णता उत्सर्जनाने वातावरणाचे खालचे थर तापवले जातात. नंतर
त्याच्यावरचे थर तापवले जातात. त्यामुळे कमी उंचीवर जास्त तापमान आणि जास्त उंचीवर
कमी तापमान असते.
वातावरणाच्या
खालच्या थरात बाष्प, वायु व धुलीकणांचे प्रमाण
जास्त असल्यामुळे भूपृष्ठापासून उत्सर्जित होणारी उष्णता या घटकापासून शोषली जाते.
त्यामुळे तापमान जास्त असते. वातावरणाच्या वरच्या थरात बाष्प, वायु, धुलीकण कमी असल्यामुळे तापमान कमी असते. समुद्रसपाटीलगत
हवेचा दाब जास्त असतो. त्यामुळे हवेचे थर दाट असतात. त्यामुळे हवेचे तापमान जास्त
असते. परंतु उंचीनुसार हवेचे थर विरळ होत जातात, त्यामुळे
तापमान कमी असते.
तापमानाची
विपरीतता
समुद्रसपाटीपासून
उंचीनुसार तापमान कमी-कमी होत जाते. यालाच तापमानाचा सामान्य ऱ्हास दर असे
म्हणतात. परंतु विशिष्ट परिस्थितीत उंचीनुसार तापमान कमी होण्याच्या ऐवजी तापमान
वाढत जाते. यालाच तापमानाची विपरीतता असे म्हणतात. म्हणजेच उंचीनुसार तापमान कमी
होण्याऐवजी वाढलेले आढळते.
तापमानाची
विपरीतता होण्यासाठी अनुकूल परिस्थिती :-
तापमानाची
विपरीतता सर्व ठिकाणी आढळत नाही, परंतु पुढील प्रकारची
परिस्थिती असल्यास तापमानाची विपरीतता घडून येते.
१. पर्वतीय
प्रदेश: पर्वतीय प्रदेशातील दरीच्या ठिकाणी रात्रीच्या
वेळी पर्वताचे माथे व दऱ्याचे काठ लवकर थंड होतात. परंतु दरीतील हवा उष्ण असते. परंतु
नंतर काठावरील थंड हवा जड असल्यामुळे उतारावरून घसरत-घसरत दरीच्या तळाकडे येते.
याचवेळी दरीच्या खालच्या थरात हवा थंड असून दरीमध्ये उंचीनुसार तापमान वाढताना
आढळते.
२. हिवाळा
ऋतु : हिवाळ्यात दिवसाचा कालावधी लहान असतो व
रात्र मोठी असते. हिवाळ्यात रात्रीमानाचा कालावधी मोठा असल्यामुळे भूपृष्ठापासून
उष्णतेच्या उत्सर्जनासाठी दीर्घ कालावधी मिळतो. त्यामुळे जमीन थंड होऊन त्यालगतचे
हवेचे थर थंड होतात. परंतु त्याच्या वरच्या थरात अजून भूपृष्ठाकडून उत्सर्जित
झालेली उष्णता तशीच टिकून राहिलेली असते. अशा ठिकाणी तापमानाची विपरीतता आढळते.
३. निरभ्र
आकाश : आकाश निरभ्र असल्यास भूपृष्ठाकडून उष्णता
उत्सर्जन मोठ्या प्रमाणात होते, त्यामुळे भूपृषठ थंड
होऊन वातावरणाचे खालचे थर थंड होतात, परंतु त्यावरील
वातावरणाच्या थरांचे तापमान जास्त असल्यामुळे तापमानाची विपरीतता घडून येते.
४. स्थिर
हवा : हवा स्थिर असल्यास वातावरणात उष्णतेचे
वहन वेगाने होते. त्यामुळे तापमानाची विपरीतता घडून येऊ शकते. याउलट हवा अस्थिर
असल्यास भिन्न तापमानाची हवा एकत्र मिसळून तापमान सर्वत्र सारखे राखले जाते.
५. बर्फाच्छादित
प्रदेश : बर्फाच्या सान्निध्यामुळे भूपृष्ठालगतची
हवा अतिशय थंड होते, परंतु उंचीवरील हवेचे थर
उत्सर्जनाने उबदार राहून तापमानाची विपरीतता आढळते. तापमानाच्या विपरीततेमुळे धुके
पडते. धुके पिके व वनस्पतीस मारक असते. तापमानाच्या विपरीततेमुळे हवेचे प्रदूषण
होते.
तापमानाच्या
विपरीततेचे प्रकार :-
अ)
भूपृष्ठीय विपरीतता : हिवाळा ऋतु,
स्वच्छ हवा, निरभ्र आकाश व बर्फाचे आच्छादन असल्यास
त्याला लागून असलेल्या वातावरणाच्या थराचे तापमान खूपच कमी होते. परंतु हवेच्या
वरच्या थराचे तापमान जास्त असल्यामुळे तापमानाची विपरीतता घडून येते. त्यास
भूपृष्ठीय वितरीतता असे म्हणतात.
ब)
उच्च वातावरणीय विपरीतता : अतिउंचीवरील वातावरणात
वायूची अस्थिरता निर्माण होते. वायुराशींची अधोगामी व उर्ध्वगामी हालचाल होऊ
लागते. या हालचालीमुळे थंड हवा खालच्या बाजूस तर उष्ण हवा हलकी असल्यामुळे वरच्या
बाजूस आलेली असते. यालाच उच्च वातावरणीय विपरीतता असे म्हणतात.
क)
संपर्कीय विपरीतता : काही ठिकाणी उष्ण व थंड वायू राशी
एकत्र आल्यामुळे या वायुराशींच्या सीमेवर थंड वायुराशी खाली येतात. तर उष्ण
वायुराशी हलक्या असल्यामुळे वर जाते. त्यामुळे कमी उंचीवर तापमान कमी असते,
तर जास्त उंचीवर तापमान जास्त असते. यालाच संपर्कीय विपरीतता असे
म्हणतात.
३.३.१ हवेचे दाब पट्टे
वातावरणीय
दाब (Atmospheric Pressure)
हवामानशास्त्राचा
अभ्यास करताना हवेच्या दाबाची माहिती असणे आवश्यक असते. हवेच्या दाबावरच वारे
अवलंबून असतात. या वाऱ्याचा परिणाम तापमान व वृष्टीवर होतो. त्यामुळे हवामान
नियंत्रण करणारा घटक म्हणून हवेच्या दाबाकडे पाहिले जाते. हवेला वजन असते हे
सर्वप्रथम इ.स. १६५१ मध्ये ऑटो फॉन गेरीक या जर्मन शास्त्रज्ञाने सिध्द केले.
हवेच्या
वजनामुळे निर्माण होणाऱ्या दाबास 'वायुभार'
असे म्हणतात. हवेचा दाब इंच, पौंड, किलोग्रॅम, से.मी. व मिलीबार इत्यादी एककात मोजतात.
वायुभार मोजण्यासाठी निर्द्रव वायुभारमापक, फॉर्टिन
वायुभारमापक आणि वायुभारलेखक या उपकरणांचा वापर केला जातो.
२.२.४.२
हवेचा दाब नियंत्रित करणारे घटक
पृथ्वी
पृष्ठभागावर हवेचा दाब सर्वत्र सारखा नाही. माणसाच्या डोक्यावर सर्वसाधारणपणे १२५
कि.ग्रॅ. हवेचा दाब असतो. सर्वसाधारणपणे ४५० अक्षवृत्तावर समुद्रसपाटीला हवेचा दाब
२९.९२ इंच किंवा ७६० मिलीमीटर अथवा १०१३.२ मिलीबार असतो. हवेचा दाब स्थल व
कालसापेक्ष बदलतो. कारण हवेच्या दाबावर पुढील घटकांचा परिणाम होतो.
१. तापमान
: पदार्थाचे तापमान वाढल्यास त्याचे प्रसरण होते. या नियमानुसार
हवेचे तापमान वाढल्यास ती प्रसरण पावते. त्यामुळे हवा विरळ होऊन हवेचा दाब कमी
होतो. हवा प्रसरण पावल्यामुळे त्याच्या जवळची हवा दाबली जाऊन अकुंचन पावते.
त्यामुळे कमी दाबाच्या प्रदेशाजवळ जास्त दाबाचे प्रदेश निर्माण होतात. यालाच 'तापीय नियंत्रण' असे म्हणतात. याउलट हवेचे तापमान
कमी होत गेल्यास ती हवा अकुंचित पावते व हवा दाट होऊन हवेचा दाब वाढतो.
२. समुद्रसपाटीपासून
उंची : भूपृष्ठापासून जसजसे उंच जावे तसतसे
हवेची घनता कमी होत जाते. कारण भूपृष्ठालगतच्या हवेच्या थरावर वातावरणाच्या वरच्या
थराचा दाब पडतो. याशिवाय भूपृष्ठालगतच्या थरातील हवेत वायू,
बाष्प व धुलीकण यांचे प्रमाण जास्त असल्यामुळे हवेची घनता वाढते.
त्यामुळे समुद्रसपाटीवर हवेचा दाब जास्त असतो. तर उंचीनुसार हवेचा दाब कमी होत जातो.
समुद्रसपाटीवर हवेचा दाब २९.९२ इंच किंवा १०१३.२ मिलीबार असतो. समुद्रसपाटीपासून
५४९० मीटर उंचीपर्यंत १०८ मीटर उंचीला हवेचा दाब १ सें.मी. किंवा १३.६ मिलीबार
याप्रमाणे कमी होतो.
३. हवेतील
बाष्पाचे प्रमाण : कोरड्या हवेचे वजन बाष्पयुक्त
हवेपेक्षा जास्त असते. त्यामुळे कोरड्या हवेचा दाब बाष्पयुक्त हवेपेक्षा जास्त
असतो. त्यामुळे हवेत बाष्पाचे प्रमाण वाढत गेल्यास हवेचा दाब कमी होत जातो.
४. पृथ्वीचे
परिवलन व गुरुत्वाकर्षण शक्ती : पृथ्वीचे परिवलन व
गुरुत्वाकर्षण शक्तीमुळे हवेचा दाब उंचीनुसार कमी होत जातो. समुद्रसपाटीचा प्रदेश
पृथ्वीच्या केंद्राजवळ असल्याने त्या ठिकाणच्या हवेवर गुरुत्वाकर्षण शक्तीचा
प्रभाव जास्त असतो व त्यामुळे दाब वाढतो. समुद्रसपाटीपासून उंच ठिकाणी अंतर
वाढल्यामुळे गुरुत्वाकर्षण शक्तीचा प्रभाव कमी होतो. म्हणूनच माऊंट
एव्हरेस्टसारख्या उंच पर्वतशिखरावर हवेचा दाब कमी असतो. पृथ्वीच्या परिवलनामुळे
केंद्रोत्सारी प्रेरणा निर्माण होऊन हवेत संघर्ष निर्माण होतो व त्यामुळे हवेचा
दाब कमी होतो.
पृथ्वीवरील हवेच्या दाबाचे वितरणाचे प्रकार (Atmospheric Pressure Belts)
हवेच्या
दाबाचे वितरण दोन प्रकारे सांगितले जाते.
अ)
हवेच्या दाबाचे उर्ध्वगामी वितरण :-
तापमानातील
बदलानुसार हवेचे अकुंचन व प्रसरण होते. समुद्रसपाटीवर हवेचा दाब २९.९२ इंच किंवा
१०१३.२ मिलीबार असतो. समुद्रसपाटीपासून जसजसे उंच जावे तसतसा हवेचा दाब कमी-कमी
होत जातो. यालाच हवेच्या दाबाचे उर्ध्वगामी/उभे वितरण असे म्हणतात.
समुद्रसपाटीपासून ५४९० मीटरपर्यंत हवेचा दाब कमी होण्याचा दर सारखाच असतो. दर १०८
मीटर उंचीला हवेचा दाब १ सें.मी. किंवा १३.६ मिलीबार याप्रमाणे कमी-कमी होत जातो.
उंचीनुसार हवा विरळ होत असल्याने तसेच वातावरणाचे वरच्या थरावर कमी थर असल्यामुळे
हवेचा दाब उंचीनुसार कमी होतो.
ब)
हवेच्या दाबाचे क्षितीज समांतर वितरण :-
पृथ्वीवर
हवेचे तापमान, आर्द्रता, समुद्रसपाटीपासून
उंची या घटकामुळे हवेचा दाब प्रदेशानुसार बदलत जातो. हवेच्या दाबाचे क्षितीज
समांतर वितरण दर्शविण्यासाठी नकाशावर समभार रेषा काढल्या जातात. भूपृष्ठावरील
विविध ठिकाणांचा हवेचा दाब वायुभार मापकाच्या सहाय्याने मोजला जातो. त्यानंतर ही
आकडेवारी नकाशात नोंद केली जाते. हवेचा समान दाब असणारी ठिकाणी एका रेषेने जोडली
जातात. त्यास समभार रेषा असे म्हणतात.
समभार
रेषा नकाशात जवळजवळ असल्या म्हणजे त्याठिकाणी वायुभारातील बदल शीघ्र असतात.
ज्यावेळी या दोन जवळजवळच्या समभार रेषा एकमेकांपासून दूर गेलेल्या असतात,
त्यावेळी वायुभारातील बदल मंद असतात. हवेच्या दाबातील बदल समभार
रेषेला काटकोन करून जास्त दाबाच्या प्रदेशाकडून कमी दाबाच्या प्रदेशाकडे
दर्शविलेल्या असतात, यालाच 'वायुभाराचा
उतार' असे म्हणतात.
हवेच्या
दाबपट्ट्यांची निर्मिती
पृथ्वीवरील
तापमानावर अक्षवृत्तांचा परिणाम झालेला आहे. हवेच्या दाबाचे वितरण पुढील दोन
प्रकारे झालेले आढळते.
१)
हवेच्या जास्त दाबाचा पट्टा.
२)
हवेच्या कमी दाबाचा पट्टा.
पृथ्वीवर
कमी व जास्त दाबाचे प्रदेश निर्माण झालेले आहेत. त्यांनाच वायूभार पट्टे असे
म्हणतात. भूपृष्ठावर सर्वत्र एकसारखा हवेचा दाब नाही. पृथ्वीपृष्ठभागावरील
तापमानात असलेला फरक व पृथ्वीचे परिवलन या दोन कारणांमुळे पृथ्वीवर कमी व जास्त
वायूभाराचे विशिष्ट पट्टे आढळतात. भूपृष्ठावर हवेच्या दाबाचे एकूण ७ दाबपट्टे
आढळतात. यापैकी ४ पट्टे जास्त दाबाचे आणि ३ पट्टे कमी दाबाचे आढळतात. पृथ्वीवरील
हवेचे दाब पट्टे व त्यांची निर्मिती पुढीलप्रमाणे आहे.
१.
विषुववृत्तीय कमी दाबाचा पट्टा (५०° उ. ते
५० द.)
२१
मार्च व २२ सप्टेंबर या दोन्ही दिवशी सूर्यकिरणे विषुववृत्तीय भागात लंबरूप पडतात.
२१ जून व २१ डिसेंबर रोजी सूर्यकिरणे अनुक्रमे कर्कवृत्त व मकरवृत्तावर लंबरुप
पडतात. परंतु या दोन्ही दिवशी विषुववृत्तावर सूर्यकिरणांचा भूपृष्ठाशी होणारा कोन
६६० पेक्षा कमी नसतो. म्हणजेच वर्षभर विषुववृत्तावर सूर्यकिरणे
लंबरूप पडतात. लंबरुप सूर्यकिरणांमुळे जास्त उष्णता मिळते. त्यामुळे विषुववृत्तीय
प्रदेशात वर्षभर अत्याधिक तापमान असते. त्यामुळे भूपृष्ठाच्या संपर्कात असलेली हवा
एकसारखी तापते. तापलेली हवा प्रसरण पावल्यामुळे हलकी होऊन वर जाते. त्यामुळे
विषुववृत्तीय ५° उत्तर ते ५० दक्षिण
प्रदेशात विरळ व हलक्या हवेचे प्रवाह सतत वर जात असल्यामुळे कमी भाराचा पट्टा
निर्माण झालेला आहे.
2.
कर्क आणि मकर उच्च दाबाचे पट्टे (25० ते 35० उत्तर आणि दक्षिण)
उत्तर
व दक्षिण गोलार्धात कर्कवृत्त व मकरवृत्ताजवळ २५० ते ३५०
उत्तर व दक्षिण अक्षवृत्ताच्या दरम्यान जास्त दाबाचे पट्टे निर्माण होतात. या
दाबपट्ट्यांची निर्मिती पुढीलप्रमाणे होते.
विषुववृत्तीय
प्रदेशातून वर जाणारी उष्ण व हलकी हवा विशिष्ट उंचीवर गेल्यानंतर उत्तर व दक्षिण
ध्रुवाकडे वाहू लागते. ही हवा ३०° उच्च अक्षवृत्तावर
थंड होऊन जड झाल्यामुळे ३०० अक्षवृत्ताच्या दरम्यान खाली उतरु
लागते. या थंड व जड हवेच्या अधोगामी प्रवाहामुळे खालील हवा दाबली जावून जास्त
दाबाचा पट्टा निर्माण होतो.
पृथ्वीच्या
परिवलन गतीमुळे उत्तर व दक्षिण ध्रुवाजवळील हवा दूर जाण्याचा प्रयत्न करते. परंतु
पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षण शक्तीमुळे दूर लोटलेली हवा पुन्हा पृथ्वीकडे आकर्षित
होऊन २५० ते ३५° उत्तर व
दक्षिण अक्षवृत्ताच्या दरम्यान वरून खाली येते. त्यामुळे जास्त दाबाचे पट्टे
पृथ्वीवर २५० ते ३५° उत्तर व दक्षिण
अक्षवृत्ताच्या दरम्यान आढळतात. यालाच 'उपोषण कटिबंधीय जास्त
दाबाचे पट्टे' असे म्हणतात.
३.
ध्रुववृत्तावरील कमी दाबाचे पट्टे (६०० ते ७०० उ. व द.)
दोन्ही
गोलार्धातातील ६०० ते ७०० अक्षवृत्ताच्या
दरम्यान कमी दाबाचा पट्टा निर्माण होतो. या पट्ट्याच्या प्रदेशात तापमान कमी
असूनही हवेचा दाब कमी आहे. कर्क व मकरवृत्तीय प्रदेशात हवेचा दाब जास्त आहे. तसेच
ध्रुवीय प्रदेशातही हवेचा दाब जास्त आहे. त्यामुळे या दोन जास्त दाबाच्या
प्रदेशादरम्यान कमी दाबाचा पट्टा निर्माण होणे स्वाभाविक आहे. पृथ्वीच्या स्वांग
परिभ्रमण गतीमुळे ६०० ते ७०० अक्षवृत्ताच्या
दरम्यानची हवा बाहेर फेकली जाते. यामुळे हवा विरळ होऊन कमी दाबाचा पट्टा निर्माण
होतो. पृथ्वीच्या या प्रदेशात अनेक उष्ण सागरी प्रवाह असल्यामुळे अनेक कमी दाबाची
केंद्रे सागरी प्रदेशात निर्माण झालेली आहेत. या कमी दाबाच्या पट्ट्याला 'उपध्रुवीय कमी दाबाचे पट्टे' असेही म्हणतात.
४.
ध्रुवीय जास्त दाबाचा पट्टा (९०° उ. व
द.)
ध्रुवीय
प्रदेशात पृथ्वीच्या स्वांग परिभ्रमणाचा वेग शून्य असल्यामुळे हवा स्थिर असते.
हवेची कोणत्याही दिशेने हालचाल होत नाही. याशिवाय अतिथंड हवामानामुळे तेथे हवेचा
जास्त दाबाचा पट्टा निर्माण होतो.
वरील
विविध कारणामुळे पृथ्वीवर हवेच्या कमी व जास्त दाबाच्या पट्ट्यांची निर्मिती
झालेली आहे.
३.४.१ वाऱ्याचे प्रकार
पृथ्वीच्या
पृष्ठभागावर सर्वत्र सारखे तापमान नसते, त्यामुळे
तापमानाचा व वायुभाराचा परस्पर संबंध आहे. सर्वसाधारणपणे ज्या ठिकाणी तापमान जास्त
असते तेथे वायुभार कमी असतो, याउलट जेथे तापमान कमी असते
तेथे वायुभार जास्त असतो, त्यामुळे पृथ्वीवर कमी-जास्त
भाराचे प्रदेश निर्माण झालेले आहेत. साहजिकच वायुभारातील या विषमतेमुळे जास्त
भाराच्या प्रदेशाकडून कमी भाराच्या प्रदेशाकडे हवा क्षितीज समांतर दिशेत गतिमान
होते या गतिमान हवेला वारा असे म्हणतात. पृथ्वीवर निर्माण होणारा वारा हा
वेगवेगळ्या दिशेने व वेगवेगळ्या गतीने वाहत असतो. वाऱ्याच्या गतीवर व दिशेवर
वायुभार उतार, कोरिओलीस प्रेरणा, घर्षण
हे घटक परिणाम करतात. वाऱ्याच्या दिशेवर फेरेलच्या नियमाचा परिणाम होत असतो.
अमेरिकन अभ्यासकाने पृथ्वीच्या परिवलनामुळे निर्माण होणाऱ्या कोरिओलीस शक्तीचा
अभ्यास करून पृथ्वीवर निर्माण झालेल्या या शक्तीमुळे जास्त दाबाच्या प्रदेशाकडून
कमी दाबाच्या प्रदेशाकडे वाहणारे वारे उत्तर गोलार्धात आपल्या मूळ दिशेच्या
उजवीकडे वळतात तर दक्षिण गोलार्धात वाहणारे वारे आपल्या मूळ दिशेच्या डावीकडे
वळतात.
वाऱ्यांचे
ग्रहीय वारे, नियतकालिक वारे व स्थानिक वारे असे
मुख्य तीन प्रकार पडतात, यापैकी ग्रहीय वारे यांचा आपण
सखोलतेने अभ्यास करणार आहोत.
ग्रहांचे
वारे
पृथ्वीच्या
पृष्ठभागावर जास्त वायूभार असणाऱ्या प्रदेशाकडून कमी वायुभार असणाऱ्या प्रदेशाकडे
वर्षभर नियमितपणे जे वारे वाहतात त्यांना ग्रहीय वारे असे म्हणतात. हे वारे
नियमितपणे वाहात असल्यामुळे त्यांना नित्य वारे असेही म्हणतात. पृथ्वीच्या
परिवलनामुळे उत्तर गोलार्धात ग्रहीय वारे आपल्या मूळ दिशेच्या उजव्या बाजूस तर
दक्षिण गोलार्धामध्ये आपल्या मूळ दिशेच्या डाव्या बाजूस वळतात. ग्रहीय वाऱ्यांचे
मुख्य तीन प्रकार पुढीलप्रमाणे सांगितले जातात.
१.
व्यापारी वारे :-
पृथ्वीच्या
दोन्ही गोलार्धात २५० ते ३५० या
अक्षवृत्तांच्या दरम्यान जास्द दाबाचा जो पट्टा निर्माण झालेला असतो,
त्या जास्त भाराच्या प्रदेशाकडून ० अंश ते ५ अंश अक्षवृत्तांच्या
दरम्यान जो विषुववृत्तीय कमी दाबाचा प्रदेश असतो त्या प्रदेशाकडे वाहणाऱ्या
वाऱ्यांना व्यापारी वारे असे म्हणतात. व्यापारी वारे दोन्ही गोलार्धात ५ अंश ते २५
अंश या अक्षवृत्ताच्या दरम्यान वाहत असतात. प्राचीन कालखंडात व्यापारासाठी
शिडाच्या जहाजांचा वापर केला जात असे व या जहाजांना प्रवासासाठी या वाऱ्याचा उपयोग
होत होता, म्हणूनच त्यांना व्यापारी वारे असे नाव दिलेले
आहे. हे वारे सर्वसाधारणपणे पूर्वेकडून पश्चिमेकडे वाहतात, त्यामुळे
त्यांना पूर्वीय वारे असेही म्हणतात.
पृथ्वीच्या
परिवलनामुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर असमान दाब पट्टे निर्माण झाल्यामुळे उत्तर
गोलार्धात व्यापारी वारे आपल्या मूळ दिशेच्या उजवीकडे वळून वाहतात,
त्यामुळे उत्तर गोलार्धात वाहणाऱ्या व्यापारी वाऱ्यांची दिशा
ईशान्येकडून नैऋत्येकडे असते म्हणून उत्तर गोलार्धातील व्यापारी वाऱ्यांना ईशान्य
व्यापारी वारे असे म्हणतात. याउलट दक्षिण गोलार्धात वाहणारे व्यापारी वारे आपल्या
मूळ दिशेच्या डावीकडे वळतात त्यामुळे या वाऱ्यांची दिशा आग्नेयेकडून वायव्येकडे
असते म्हणून दक्षिण गोलार्धातील व्यापारी वाऱ्यांना आग्नेय व्यापारी वारे असे
म्हणतात.
व्यापारी
वारे हे वर्षभर नियमितपणे वाहतात. व्यापारी वाऱ्यांचा वेग भूपृष्ठांपेक्षा सागरी
प्रदेशावर जास्त असतो. हे वारे ताशी १५ ते ४० किलोमीटर वेगाने वाहतात. याशिवाय
ऋतुमानानुसार वाऱ्याच्या वेगात बदल होतो. व्यापारी वाऱ्यांचा वेग उन्हाळ्यापेक्षा
हिवाळ्यात जास्त असतो. व्यापारी वारे भूमी खंडाच्या पूर्व भागात पर्जन्य देतात तर
पश्चिमेकडचे प्रदेश कोरडे राहतात त्यामुळेच व्यापारी वाऱ्यांच्या प्रदेशात
खंडाच्या पश्चिम भागात वाळवंटे निर्माण झालेली आहेत.
2.
प्रति व्यापारी वारे :-
पृथ्वीवरील
उत्तर आणि दक्षिण गोलार्धातील २५ ते ३५ अंश या अक्षवृतांच्या दरम्यान निर्माण
झालेल्या जास्त दाबाच्या प्रदेशाकडून दोन्ही गालार्धातील ६० ते ७० अंश या
अक्षवृत्तांच्या दरम्यान निर्माण झालेल्या हवेच्या कमी दाबाच्या प्रदेशाकडे जे
वारे वाहतात त्यांना प्रतिव्यापारी वारे असे म्हणतात. पूर्वीच्या काळी शिडाच्या
जहाजाद्वारे केल्या जाणाऱ्या व्यापारास या वाऱ्यांचा अडथळा होत असे,
त्यामुळे त्यांना प्रतिव्यापारी वारे असे म्हणतात. प्रतिव्यापारी
वाऱ्याची सर्वसाधारण दिशा
पश्चिमेकडून
पूर्वेकडे असल्यामुळे या वाऱ्यांना पश्चिमी वारे असेही म्हणतात. दक्षिण गोलार्धात
महासागर यांनी सर्वाधिक प्रदेश व्यापलेला असल्यामुळे प्रतिव्यापारी वारे जास्त
गतीने वाहतात. दक्षिण गोलार्धातातील ४० अंश अक्षवृत्तावर हे वारे वेगाने वाहत
असल्यामुळे त्यांना 'गर्जणारे चाळीस' असे म्हणतात तर याच गोलार्धात ५० अंश दक्षिण अक्षवृत्तापलीकडे त्यांना 'खवळलेले पन्नास' असे म्हणतात. उत्तर गोलार्धाच्या
तुलनेत दक्षिण गोलार्धामध्ये प्रतिव्यापारी वाऱ्यांचा वेग जास्त असल्यामुळे
त्यांना शूर पश्चिमी वारे असे म्हणतात.
व्यापारी
वाऱ्याप्रमाणे प्रतिव्यापारी वारे उत्तर गोलार्धात आपल्या मूळ दिशेच्या उजवीकडे
वळून वाहतात, त्यामुळे प्रतिव्यापारी वाऱ्याची
सर्वसाधारण दिशा नैऋत्येकडून ईशान्येकडे असते म्हणून या वाऱ्यांना नैऋत्य
प्रतिव्यापारी वारे असे म्हणतात. दक्षिण गोलार्धात हे वारे आपल्या मूळ दिशेच्या
डावीकडे वळतात त्यामुळे दक्षिण गोलार्धात या वाऱ्यांची सर्वसाधारण दिशा
वायव्येकडून आग्नेयेकडे असते त्यामुळे या वाऱ्यांना वायव्य प्रतिव्यापारी वारे असे
म्हणतात. प्रतिव्यापारी वारेसुध्दा वर्षभर नियमितपणे वाहतात. या वाऱ्यांचा हिवाळा
ऋतूत वेग जास्त असतो तर उत्तर गोलार्धात प्रतिव्यापारी वाऱ्यांच्या दिशेवर आवर्त व
प्रत्यावर्त यांचा परिणाम होतो.
3.
ध्रुवीय वारे:-
उत्तर
व दक्षिण गोलार्धात ९०० अंश ध्रुवीय प्रदेशात हवेचा जास्त दाब
आहे या जास्त दाबाच्या प्रदेशाकडून दोन्ही गोलार्धात ६० ते ७० अंश या
अक्षवृत्तादरम्यान असणाऱ्या कमी दाबाच्या प्रदेशाकडे जे वारे वाहतात त्यांना
ध्रुवीय वारे असे म्हणतात. या वाऱ्यांची सर्वसाधारण दिशा पूर्वेकडून पश्चिमेकडे
असते म्हणूनच या वाऱ्यांना ध्रुवीय पूर्वीय वारे असेही म्हणतात. हे वारे
ध्रुवाकडील अतिशय थंड प्रदेशाकडून येत असल्यामुळे ते खूपच थंड असतात. हे वारे ज्या
प्रदेशाकडून वाहत जातात त्या प्रदेशाचे तापमान कमी कमी होत जाते.
विषुवृत्तीय
प्रदेशात वर्षभर सूर्यकिरणे लंबरूप पडतात त्यामुळे तेथील हवेचे तापमान जास्त
असल्यामुळे साहजिकच हवा तापून प्रसरण पावते व उर्ध्वगामी दिशेने जाते. त्यामुळे
विषुवृत्तीय प्रदेशात ० ते ५ अंश उत्तर व दक्षिण अक्षवृत्ताच्या दरम्यान कमी
वायुभार प्रदेश निर्माण होतो. या विषुवृत्तीय प्रदेशात वर्षातील बराच काळ हवा शांत
असते,
हवेचे आडव्या दिशेत वहन होत नाही. त्यामुळे या प्रदेशाला
विषुवृत्तीय शांत पट्टा किंवा Doldrum असेही म्हणतात. तसेच
उत्तर आणि दक्षिण गोलार्धात २५ ते ३५ अंश अक्षवृताच्या दरम्यान कर्कवृत्त आणि
मकरवृत्त जास्त वायुभार पट्टा निर्माण झालेला आहे. या जास्त वायुभार पट्ट्यातही हवेची
आडव्या दिशेत हालचाल होत नाही. या शांत पट्ट्यास अश्व अक्षांश असे म्हणतात.
प्राचीन काळी घोड्यांची विक्री शिडाच्या जहाजांद्वारे केली जात असे परंतु हे जहाज
शांत पट्ट्यात आल्यानंतर ते पुढे जात नसे त्यामुळे अन्न पाण्याचा साठा संपून जाऊ
नये म्हणून व्यापारी घोड्यांना नाईलाजाने सागरात लोटून देत असत. त्यावरूनच या
प्रदेशाला अश्व अक्षांश (Horse Latitude) असे नाव पडलेले
आहे.
३.४.२ वृष्ठी :
वातावरणातील
बाष्प सांद्रीभवनाच्या क्रियेनंतर जलकणांच्या स्वरुपात भूपृष्ठावर येण्याच्या
प्रक्रियेस वृष्ठी असे म्हणतात. वृष्टीचे प्रमुख पुढील प्रकार पडतात.
अ)
धुके
भूपृष्ठाला
लागून असलेल्या वातावरणातील हवेच्या थराचे तापमान कमी होते. तापमान दवबिंदूपर्यंत
कमी झाल्यावर वातावरणाच्या या भागातील हवेतील बाष्पाचे सांद्रीभवन होते. या
क्रियेत बाप्पाचे सूक्ष्म अशा जलकणांत रुपांतर होऊन हे जलकण वातावरणात तरंगू
लागतात. या तरंगणाऱ्या सूक्ष्म जलबिंदूना धुके असे म्हणतात.
अती
उंचीवर बातावरणात तरंगणाऱ्या अशा सूक्ष्म जलकणांच्या समुचयाला ढंग म्हणतात.
निर्मितीनुसार धुक्याचे खालील प्रकार पडतात.
१)
उत्सर्जनाने निर्माण होणारे धुके (Radiation Fog):
दिवसा
भूपृष्ठाला मिळालेल्या उष्णतेचे रात्री जलद उत्सर्जन झाल्यास भूपृष्ठाचा भाग थंड
हातो. या थंड भूपृष्ठावर असलेले हवेचे थर देखील बहनाने व उत्सर्जनाने थंड होतात.
हवेचे तापमान दवबिंदूपर्यंत कमी झाल्यावर हवेतील बाष्पाचे सांद्रीभवन होऊन
धुक्याची निर्मिती होते. हिवाळ्यात शांत हवेच्या परिस्थितीत या प्रकारच्या
धुक्याची फार मोठ्या प्रमाणावर निर्मिती होते. ग्रेटब्रिटनमध्ये शरद आणि वसंत ऋतूत
शांत हवेच्या परिस्थितीत या प्रकारचे धुके निर्माण होते. डोंगराळ भागात रात्री
पर्वतमाथ्यावरील थंड आणि जड हवा दऱ्यांच्या तळभागांकडे ढकलली जाते. अशा हवेतील
बाष्पाचे सांद्रीभवन होऊन मोठ्या प्रमाणावर धुक्याची निर्मिती होते. हिवाळ्यातव
शरद ऋतूत प्रत्यावर्ताच्या वेळी निर्माण होणारे धुके दाट असते. औद्योगिक शहरातही
हिवाळ्यात या प्रकारच्या दाट धुक्याची निर्मिती होते. अशा शहरात कारखान्यात
होणाऱ्या ज्वलन क्रियेमुळे वातावरणात जलाकर्षण करणाऱ्या सूक्ष्म धूलिकणांचा सतत
पुरवठा होतो. या कणांच्या अत्याधिक प्रमाणामुळे वातावरणात सांद्रीभवनाची क्रिया
मोठ्या प्रमाणावर होऊन दाट धुक्याची निर्मिती होते. लंडन शहरात या प्रकारचे धुके
वारंवार निर्माण होते. या ठिकाणी धुक्याला Pea Soup Fogs किंवा Smog असेही म्हणतात. उत्सर्जनाने निर्माण
होणारे धुके सूर्योदयानंतर फार काळ टिकत नाही.
२)
हवेच्या क्षितिजसमांतर प्रवाहामुळे निर्माण होणारे धुके (Advection
Fog):
उष्ण
वाष्पयुक्त हवा थंड भूभागाकडे किंवा समुद्राकडे वहात गेल्यास थंड भूपृष्ठाच्या
संपकनि ती हवा थंड होते व तिच्यातील बाप्पाचे सांद्रीभवन होऊन या प्रकारचे धुके
निर्माण होते. या प्रकारचे धुके समुद्राच्या ज्या भागात थंड आणि उष्ण समुद्र
प्रवाह येऊन मिळतात त्या भागात निर्माण होताना आढळते. उष्ण आणि थंड प्रवाहावरील
हवेचे सम्मीलन होऊन उष्ण प्रवाहावरील हवेतील बाप्पाचे सांद्रीभवन होऊन धुक्याची
निर्मिती होते. न्यूफाऊंडलंडच्या किनाऱ्याजवळील ग्रॅड बँकजवळ लॅब्राडॉर व आखात
प्रवाह येऊन मिळत असल्यामुळे धुके निर्माण होते. या भागात वर्षातून सुमारे ७० दिवस
धुके असते. या प्रकारचे धुके उत्तर अमेरिकेच्या ईशान्य किनाऱ्यालगतच्या समुद्र
भागात नेहमी निर्माण होते. त्यामुळे या भागात जहाजाच्या वाहतुकीस अडथळे निर्माण
होतात.
३)
समशीतोष्ण कटिबंधात आवर्ताच्या वेळी निर्माण होणारे धुके (Frontal
Fog):
या
प्रकारचे धुके आवर्तातील उबदार हवेची सीमा ज्या भागातून जाते त्या भागात निर्माण
होते. उबदार हवेच्या सीमेच्या आगमनाच्या वेळी पाऊस पडावयास सुरुवात होते.
भूपृष्ठावर असलेल्या थंड हवेच्या भागातून हे थेंब जाताना त्या हवेतील बाष्पाचे
प्रमाण वाढते व त्यामुळे या धुक्याची निर्मिती होते. या प्रकारचे धुके जास्त टिकत
नाही.
४)
वाफेचे धुके (Steam Fog):
काही
भागात थंड हवेचे प्रवाह उबदार समुद्राच्या पृष्ठभागावरून वाहात गेल्यास पाण्याच्या
पृष्ठभागावात बाक बाहेर पडताना दिसते. बाहेर पडणारी वाफ धुक्यासारखीच दिसते. ध्रुवीय
प्रदेशात या पुश्याला Arctic Smoke असे म्हणतात.
ब)
दव आणि दहीवर (Dew and Frost):
वातावरणातील
बाष्पयुक्त हवेचा भूपृष्ठावरील अती थंड वस्तूंशी संपर्क आल्यास त्या हवेतील
बाप्पाचे सांद्रीभवन होऊन त्यांचे सूक्ष्म जलकर्णात रुपांतर होते व असे जलकण त्या
थंड वस्तूच्या पृष्ठभागावर चिकटतात. अशा दवबिंदूना दव असे म्हणतात. दवबिंदूवर
हवेचे तापमान ० से. पेक्षा जास्त असतानाच दव निर्मितीची क्रिया घडते. दवबिंदूचर
हवेचे तापमान ०० पेक्षा कमी झाल्यास त्या वस्तूच्या पृष्ठभागावर चिकटलेले जलबिंदू
गोठतात. या गोठलेल्या जलबिंदूना दहीवर असे म्हणतात. दय आणि दहीवराच्या निर्मितीस
दिनमानापेक्षा रात्रीमान जास्त, शांत हवा व निरभ्र
आकाश या परिस्थितीची आवश्यकता असते. दिनमानपेक्षा रात्रीमान जास्त असल्यास दिवसा
सूर्यापासून मिळालेल्या उष्णतेचे रात्री जास्तीत जास्त व जलद उत्सर्जन होऊन
भूपृष्ठाचा भाग जास्त थंड होण्यास मदत होते. शांत हवेच्या परिस्थितीत ही क्रिया
जास्त प्रभावी ठरते. हिवाळ्यात दव आणि दहीवराची निर्मिती मोठ्या प्रमाणावर होते.
प्रत्यावर्ताच्या वेळीही दव आणि दहीवर यांची निर्मिती होते. डॉ. वेल्स यांच्या
मताप्रमाणे हिरवळीवर निर्माण झालेल्या दवाच्या बाबतीत दव-निर्मितीस आवश्यक
असलेल्या जलबाष्पाचा पुरवठा हवेपेक्षा जमिनीतून जास्त प्रमाणात मिळूउशकतो. या
कारणामुळे पावसानंतर दवाची निर्मिती फार मोठ्या प्रमाणावर होताना आढळते. वसंतऋतूत
किंवा उन्हाळ्याच्या सुरुवातीला दवबिंदूची निर्मिती ही मात्र वातावरणातील
बाप्पामुळे होते.
क)
राईम (Rime):
धुक्यातील
जलबिंदू वाऱ्यामुळे भूपृष्ठावरील तारायंत्राचे खांब, तारा
व झाडाची पाने या वस्तूवर जमा होतात. या वस्तूंचा थंड पृष्ठभागाशी संपर्क येऊन हे
जलबिंदू त्या वस्तूवर गोठतात. या गोठलेल्या जलबिंदूंना राईम असे म्हणतात. पाण्याचे
थेंब गोठताना त्यात हवेचा अंश राहतो. त्यामुळे असे थेंब पांढन्या रंगाचे दिसतात.
८)
गारा (Hail):
जोरदार
वादळांच्या वेळी पावसाबरोबर पुष्कळदा गारांचा वर्षाव होतो. वादळाच्या वेळी आकाशात
काळ्या रंगाचे क्यमुलो-निम्बस प्रकारचे मेघ पसरलेले असतात. या विस्तृत मेघातून
गारा पडतात. या मेपांच्या खालच्या भागात तयार होणारे पाण्याचे थेंब तयार होतात.
वादळाच्या वेळी वातावरणात हवेचे उर्ध्वगामी प्रवाह जोराने वाहत असतात. या
प्रवाहांबरोबर मेघांमध्ये तयार होणारे पाण्याचे थेंब वर ढकलले जातात. अतिशय
उंचीवरील वातावरणात हवा अतिशय गार असते. अशा भागात पाण्याचे थेंब आल्यावर ते
गोठतात व त्याचे मोठमोठ्या हिमकणांत रुपांतर होते. असे हिमकण परत खाली येतांना
त्या हिमकणांवर हवेतील बाष्प गोठते, अशा
रीतीने हिमकणांचा आकार वाढत जाऊन त्याचे मोठमोठ्या हिमकणांत रुपांतर होते.
उर्ध्वगामी हवेचा वेग कमी झाल्यावर अशा गारा भुपृष्ठावर पडतात. बर्फाच्या पुष्कळशा
थरांपासून गारा तयार झालेल्या असून त्या निरनिराळ्या आकाराच्या असतात. ५ ते १० मि.
मी. व्यासाच्या गारा सर्वसामान्यपणे पडतात. अशा गारांचे वजन ०.९१ कि. ग्रॅ. पर्यंत
असू शकते. ध्रुवीय व विषुववृत्तीय प्रदेश सोडल्यास जगातील जवळ जवळ सर्व भागात गारा
पडतात. मध्यकटिबंधात बसंत ऋतुत व उन्हाळ्यात बहुधा गारांचा वर्षाव होतो. ग्रेट
ब्रिटनमध्ये फक्त हिवाळ्यात किंवा उन्हाळ्याच्या सुरुवातीस गारा पडतात. गारांच्या
वर्षावामुळे उभ्या पिकांचे व जनावरांचे अतोनात नुकसान होते.
इ)
हिम (Snow):
वातावरणात
वर जाणाऱ्या बाष्पयुक्त हवेचे तापमान पुरेसे कमी झाल्यावर हवेतील बाष्पाचे
सांद्रीभवन होते. दवबिंदूवर हवेचे तापमान जर ३२० के. किंवा ० से. ग्रे. च्या वर
असेल तर सांद्रीभवनाच्या क्रियेत बाष्पाचे अतिसूक्ष्म हिमकणांत रुपांतर होते. हे
हिमकण हलके असल्यामुळे वातावरणात तरंगत असतात. लहान लहान एकत्र येऊन
त्यांच्यापासून मोठ्या आकाराचे हिमकण तयार होतात. ते भूपृष्ठाकडे येतात त्यालाच
हिमवृष्टी म्हणतात.
फ)
पावसाची निर्मिती व पावसाचे प्रकार :
पावसाची
निर्मिती होण्यासाठी बाष्पयुक्त हवा पुरेशी गार होणे आवश्यक असते. बाष्पयुक्त हवा
पुरेशी गार झाल्यावर तिची बाष्पधारणशक्ती कमी होऊन तिच्यातील बाप्पामुळे ती
संपृक्त होते. बाष्पयुक्त हवेचे तापमान आणखी कमी झाल्यास संपृक्ततेस आवश्यक
असलेल्या बाप्पाचे सांद्रीभवन होते. या क्रियेत हवेतील बाप्पाचे सूक्ष्म जलकण
साधारणपणे ०.५ मि. मी. व्यासाचे असून ते वातावरणात ढग किंवा धुके या स्वरुपात
तरंगत असतात. तरंगत असणारे हे जलकण एकत्र होऊन त्यांचे रुपांतर पाण्याच्या थेंबात
होते. त्याचा व्यास वाढला म्जणजे ०.५ मि. मी. व्यासापेक्षा अधिक झाला तर ते
वातावरणात राहू शकत नाहीत. ते शेवटी पावसाच्या रुपाने भूपृष्ठावर पडतात.
अशाप्रकारे पावसाची निर्मिती होते.
वर
दिल्याप्रमाणे पावसाच्या निर्मितीच्या दृष्टीने विचार केल्यास पाऊस पडण्यास काही
विशिष्ट अनुकूल अशा परिस्थितीची आवश्यकता असते.
भरपूर
पाऊस पडण्यासाठी हवेत बाप्पाचा भरपूर पुरवठा असावा लागतो. हवेतील बाष्पाचा पुरवठा
हा बाष्पीभवनाच्या प्रमाणावर अवलंबून असतो. एखाद्या ठिकाणी जर हवा बाष्पयुक्त नसेल
तर त्या ठिकाणी वाऱ्यामुळे दुसऱ्या प्रदेशातील बाष्पयुक्त हवा वाहून यावयास पाहिजे, पावसाच्या निर्मितीस दुसरी आवश्यक परिस्थिती म्हणजे बाष्पयुक्त हवेचे
तापमान पुरेसे कमी झाले पाहिजे. बाष्पयुक्त हवेचे तापमान खाली दिलेल्या परिस्थितीत
कमी होऊ शकते.
१) भूपृष्ठाच्या
सानिध्यात असलेली हवा तापली म्हणजे प्रसरण पावून हलकी होते व वरवर जाऊ लागते. वर गेल्यावरही
ती प्रसरण पावते आणि तिचे तापमान आपोआपच पुरेसे कमी होऊ शकते.
२) बाष्पयुक्त
हवा वाहत येत असतानां तिच्या मार्गात पर्वतासारखा अडथळा आल्यास पर्वताच्या ज्या
बाजूला ती अडते त्या बाजूवरुन जोराने वर ढकलली जाते. तिच्यावरील दाब कमी झाल्याने
ती प्रसरण पावून तिचे तापमान कमी होते.
३) बाष्पयुक्त
हवा थंड हवेच्या प्रदेशात वाहत गेल्यास तिचे तापमान कमी होते.
४) उष्ण
आणि बाष्पयुक्त हवा थंड आणि कोरड्या बायुराशीला येऊन मिळाल्यास थंड हवेच्या
सात्रिध्याने तिचे तापमान पुरेसे कमी होते.
पावसाचे
प्रकार :
अ)आरोह
पाऊस किंवा अभिसरण पर्जन्य (Convectional Rain)
ब)
प्रतिरोध पर्जन्य (Relief Rain)
क)
आवर्त पर्जन्य (Cyclonic Rain)
अ)
आरोह पर्जन्य (Convectional Rain):
सूर्याच्या
उष्णतेमुळे जमिनीचा भाग जास्त तापल्यावर त्याच्या सान्निध्यात असलेली हवादेखील
हवनाने हापते. तापलेली हवा प्रसरण पावते व हलकी होऊन वरवर जाऊ लागते. अशारीतीने
वातावरणात हवेचे अभिसरण प्रवाह निर्माण होतात वर जाणाऱ्या हवेची जागा भरुन
काढण्यासाठी त्या ठिकाणी सभोवतालच्या भागातून हवा येते. ही हवादेखील भूपृष्ठाच्या
सान्निध्यात तापते व हलकी होऊन वर जाते. ही क्रिया सतत सुरु राहिल्यास बातावरणात
हवेचे अभिसरण प्रवाह निर्माण होतात. याचवेळी उष्णतेमुळे पाण्याचेही बाष्पीभवन होत
असते. त्यामुळे वर जाणारी हवा बाष्पयुक्त असते. हवेच्या अभिसरण प्रवाहामुळे
बाष्पयुक्त हवा आणखी वर जाते, त्या ठिकाणी
तिच्यावरील दाब कमी होतो व ती पुनःप्रसरण पावते. तिची सापेक्ष आर्द्रता वाढते.
याही परिस्थितीत हवा आणखी वर चढत राहिल्यात शेवटी ती बाप्पाने संपृक्त होते,
म्हणजे तिची सापेक्ष आर्द्रता १०० टक्के होते. दवबिंदूच्या पातळीत
तर ती हवा आणखी गार झाल्यास हवेतील जास्तीच्या बाष्पाचे सांद्रीभवन होते. या
क्रियेत सूक्ष्म जलकण तयार होतात व ढगाच्या स्वरुपात वातावरणात तरंगत असतात. पुढे
विशिष्ट परिस्थिती प्राप्त झाल्यावर पावसाची निर्मिती होते. या प्रकारचा पाऊस
हवेच्या अभिसरण प्रवाहामुळे निर्माण होत असल्यामुळे याला अभिसरण पर्जन्य असे
म्हणतात.
विषुववृत्तीय
प्रदेशात वर्षभर एकसारखे अत्याधिक तापमान असल्यामुळे त्या ठिकाणी बातावरणात हवेचे
अभिसरण प्रवाह निर्माण होण्याची क्रिया एकसारखी घडत असते. त्यामुळे विषुववृत्तीय
प्रदेशात वर्षभर अभिसरण पर्जन्य पडतो. हा पाऊस बहुधा मुसळधार असतो व तो पडताना
मेघगर्जना व विजेचा लखलखाट होतो. विषुववृत्तीय प्रदेशात याप्रकारचा पाऊस तिसऱ्या
प्रहरी पडतो. तसेच उत्तर गोलार्धात खंडाच्या अंतर्गत भागात उन्हाळ्यात या प्रकारचा
पाऊस पडतो.
ब)
प्रतिरोध पर्जन्य (Relief Rain)
बाष्पयुक्त
हवा वाहत येत असताना भूपृष्ठावरील पर्वतासारख्या एखाद्या उंचवट्याला अडते.
पर्वताच्या ज्या बाजूला ही हवा अडते त्या बाजूवरुन ती जोराने वर ढकलली जाते. वर
ढकलल्या गेलेल्या हवेवरील दाब कमी होतो व ती प्रसरण पावते. हवा पर्वताच्या
बाजूवरुन वर चढत राहिल्यास तिचे तापमान आपोआप पुरेसे कमी होते व शेवटी ती हवा
बाप्पाने संपृक्त होऊन तिची सापेक्ष आर्द्रता १०० टक्के होते. यानंतरही हवा वर चढत
राहिली तर तिचे तापमान पुरेसे कमी होऊन बाष्पाचे सांद्रीभवन होते व सूक्ष्म जलकण
तयार होऊन ते वातावरणात ढगाच्या रुपाने तरंगू लागतात. व शेवटी यापासून पाऊस पडतो. बाष्पयुक्त
हवा पर्वतासारख्या एखाद्या अडवळ्याला अडून पावसाची निर्मिती होत असल्यामुळे याला
प्रतिरोध पाऊस असे म्हणतात. डोंगराच्या वातसन्मुख बाजूवर असा पाऊस भरपूर पडतो.
डोंगराच्या माथ्यावरुन बाष्पयुक्त हवा पलिकडे गेली म्हणजे डोंगराच्या विरुध्द
बाजूवरुन ती खाली उतरु लागते. यामुळे तिच्यावरील दाब वाढतो व ती आकुंचन पावते. या
क्रियेत खाली उतरणाऱ्या हवेचे तापमान वाढते व तिची बाष्पधारण शक्ती वाढून तिची
सापेक्ष आर्द्रता कमी कमी होते. शेवटी हवा कोरडी होते. यामुळे पर्वताच्या ज्या
बाजूवरुन बाष्पयुक्त हवा खाली उतरते त्या बाजूवर बहुधा पाऊस पडत नाही. पर्वताच्या
या भागाला वर्षाछायेचा प्रदेश म्हणतात.
आपल्या
देशात मोसमी वाऱ्यामुळे पडणारा बहुतेक पाऊस या प्रकारचा असतो. नैऋत्य मोसमी वारे
सह्याद्री पर्वताला अडल्यावर पश्चिम बाजूवर जास्त पाऊस पडतो. पर्वताच्या पूर्व
भागात पावसाचे प्रमाण कमी कमी होत जाते.
क)
आवर्त पर्जन्य :
आवर्तापासून
या प्रकारचा पाऊस पडतो. या प्रकारचे आवर्त उष्ण कटिबंधात व तसेच मध्य कटिबंधात
निर्माण होतो. त्यामानाने भोवतालच्या भागात हवेचा दाब जास्त असतो. त्यामुळे
भोवतालच्या भागाकडून केंद्रभागाकडे बारे जोराने वाहत येतात. केंद्रभागाजवळील हवा
सतत वर वर जाते. ती गार होऊन मग अभिसरण पर्जन्यासारखा पाऊस पडतो. उन्हाळ्याच्या
सुरुवातीला बंगालच्या उपसागरावर या प्रकारची चक्रीवादळे निर्माण होतात व
त्याच्यापासून बंगालच्या कनाऱ्यावर भरपूर पाऊस पडतो. मध्यकटिबंधात देखील
आवर्तापासून या प्रमारचा पाऊस पडतो. मध्यकटिबंधात उबदार वायुराशी थंडवायुराशीला
ज्या भागात येऊन मिळते त्या भागात या प्रकारचे आवर्त निर्माण होतात. यात उबदार हवा
थंड हवेतर चढते व ती थंड होऊन तिच्यातील बाप्पाचे सांद्रीभवन होऊन पावसाची
निर्मिती होते. पश्चिमी वाऱ्याच्या पट्ट्यात या प्रकारचा पाऊस बहुधा हिवाळ्यात
पडतो. युरोपच्या पश्चिम भागाला बराचसा पाऊस या प्रकारच्या आवर्तापासून मिळतो.