(अध्ययन सामग्री): भूगोल - विश्व का भूगोल "वायुमंडलीय आर्द्रता"
अध्ययन सामग्री: विश्व का भूगोल
वायुमंडलीय आर्द्रता
हालाँकि वायुमण्डल में जलवाष्प (आर्द्रता) का अनुपात कम ही (शून्य से लेकर 4 प्रतिशत तक) है फिर भी किसी भी स्थान के मौसम और जलवायु पर इसका प्रभाव पड़ता ही है। जल वायुमण्डल में तीनों रूपों में उपस्थित रह सकता है । यह जल वाष्प के रूप में गैसीय अवस्था में रह सकता है । जल की बूंदों के रूप में तरल अवस्था में रह सकता है तथा हिमकणों के रूप में ठोस अवस्था में रह सकता है ।
ये तीनों ही रूप आपस में मिलकर किसी स्थान के वायुमण्डल की आर्द्रता का निर्धारण करते हैं । इस प्रकार हम वायुमण्डल में उपस्थित जलवाष्प की मात्रा को आर्द्रता कहते हैं ।यह जलवाष्प ही है, जो मुख्यतः अपनी स्थिति में परिवर्तन करके ओस, पाला, मेघ, कुहरा और हिम वृष्टि के रूप में परिवर्तित होती है ।
जलवाष्प के स्रोत -
- महासागरों के धरातल जलवाष्प का सबसे बड़ा स्रोत हैं ।
- पृथ्वी पर मौजूद जलीय वनस्पतियाँ तथा दलदली भूमि भी थोड़ी मात्रा में वायुमण्डल को जल वाष्प प्रदान करते हैं ।
जल चक्र -
धरातल से वायुमण्डल में और फिर वायुमण्डल से धरातल में आर्द्रता के लेन-देन का एक निरन्तर चक्र चलता रहता है । जलाशय के विभिन्न स्रोतों से वाष्पीकरण के द्वारा जल वाष्प वायुमण्डल में पहुँचता रहता है । अनुकुल परिस्थितियाँ पाकर यह जल वाष्प संघनित होकर बादल बनते हैं और बादलों से वर्षा के द्वारा यह जल वाष्प फिर से जलाशयों में पहुँच पाता है । यह चक्र निरन्तर जारी रहता है ।
कुछ महत्त्वपूर्ण तथ्य -
- जिस स्थान पर तापमान जितना अधिक होगा, वहाँ की वायु में आर्द्रता ग्रहण करने की शक्ति उतनी ही अधिक होगी । जबकि ठीक इसके विपरीत तापमान कम होने पर हवा की नमी सोखने की शक्ति कम हो जाती है । इसलिए विषुवत रेखीय हवाओं में आर्द्रता ग्रहण करने की शक्ति उच्च अक्षांशों वाली हवाओं से अधिक होती है ।
- ठीक इसी प्रकार ऊँचाई बढ़ने के साथ-साथ आर्द्रता तेज़ी से कम होने लगती है ।
- वायुमण्डल की आर्द्रता का स्थानान्तरण अक्षांशीय पट्टियों के बीच होता है ।
- प्रत्येक गोलाद्र्धों में 10 अंश से 40 अंश अक्षांशों के बीच (शुष्क कटिबन्ध) वर्षण की तुलना में वाष्पन अधिक होता है ।
जल की परिवर्तन की प्रक्रियाएँ - जल के स्वरूप में परिवर्तन निम्न तीन प्रक्रियाओं द्वारा होता है-
(1) वाष्पीकरण - जब कोई द्रव पदार्थ किसी तापमान पर गैस में परिवर्तन होने लगता है, तो इस प्रक्रिया को वाष्पीकरण कहते हैं ।
(2) संगलन - (Fusion) यह ठोस पदार्थ के द्रव में बदलने की स्थिति है । ध्यान रखने की बात यह है कि इस प्रक्रिया में पदार्थ के तापमान में कोई बदलाव नहीं आता । उदाहरण के लिए बर्फ का पिघलकर पानी बन जाना ।
कुछ तथ्य -
- एक निश्चित तापमान पर एक ग्राम बर्फ को एक ग्राम जल में बदलने के लिए 80 ग्राम कैलोरी ऊष्मा की जरूरत होती है । इसे संगलन की ‘गुप्त ऊष्मा’ कहते हैं ।
- वायु एक निश्चित ताप पर जलवाष्प की जो अधिकतम मात्रा ग्रहण कर सकता है, उसे वायु की ‘‘आर्द्र क्षमता’’ कहते हैं ।
- वायु में अगर उसकी आर्द्र क्षमता के बराबर जलवाष्प मौजूद है, तो वह और अधिक जलवाष्प ग्रहण नहीं कर सकती, तो उस वायु को ‘संतृप्त वायु’ (सेचुरेटेड विंड) कहते हैं।
- जिस तापमान पर वायु संतृप्त हो जाती है उसे उसका ‘ओशांक विन्दु (Dew Point) कहते हैं । स्पष्ट है कि यदि तापमान ओशांक विन्दु से भी कम हो गया है तो इस संतृप्त वायु का संघनन होने लगेगा ।
(3) संघनन - संघनन का संबंध वायु की संतृप्त अवस्था से है । जैसा कि बताया गया है जब वायु की सापेक्ष आर्द्रता 100 प्रतिशत हो जाती है अर्थात् वह संतृप्त हो जाती है, तो संघनन शुरु हो जाता है । यह एक प्रकार से जलवाष्प के तरल में बदलने की प्रक्रिया है ।
संघनन दो कारकों पर निर्भर करता है । पहला, यह कि वायु की आपेक्षिक आर्द्रता कितनी है । उदाहरण के लिए मरुस्थलीय क्षेत्रों में वायु को ओशांक विन्दु पर पहुँचने के लिए अधिक मात्रा में ठण्डा होने की जरूरत पड़ती है जबकि आर्द्र जलवायु में शीतलता की कम मात्रा से भी संघनन की प्रक्रिया शुरू हो जायेगी ।
दूसरा, कोई भी संघनन की क्रिया उस समय तक पूरी नहीं हो सकती, जब तक ऐसा आधार मौजूद न हो, जिस पर द्रव संघनित हो सके । इसलिए इस दृष्टि से वायुमण्डल में धूल कणों की उपस्थिति बहुत मायने रखती है । समुद्री नमक, सल्फर आक्साइड, नाइट्रोजन आक्साइड, ज्वालामुखी की राख और महीन धूल कणों के चारों ओर ही संघनन का होना संभव है ।
संघनन के रुप -
(1) ओस - जमीन के निकट की हवा में जलवाष्प की मात्रा अपेक्षाकृत अधिक होती है । जब यह जलवाष्प संघनन की प्रक्रिया के द्वारा बूंदों में बदल जाती है तो ओस बनता है । ओस मुख्यतः रात में विकीरण के द्वारा धरातल से सटी हुई वायु की परत के ठण्डे होने से बनती है। बूँदों में परिणित होने के बाद इसका वजन थोड़ा बढ़ जाता है, जिसे हवा संभाल नहीं पाती। इसके फलस्वरूप ये कण पौधों और घास पर गिर जाते हैं ।
ओस के बनने के लिए निम्न परिस्थितियाँ आवश्यक होती हैं -
- आकाश साफ और बादलों से रहित होना चाहिए, ताकि सौर विकीरण से अधिक ऊष्मा प्राप्त हो सके ।
- हवा शान्त हो, ताकि जल वाष्प के ठण्डे होने में कोई बाधा न आने पाये ।
- वायुमण्डल में पर्याप्त मात्रा में आर्द्रता होनी चाहिए ।
- रात अपेक्षाकृत लम्बी हो, ताकि जलवाष्प को ठण्डा होने के लिए अधिक समय मिल सके । ज्ञातव्य है कि ओस की बूँदें सर्दी के मौसम में सबसे ज्यादा बनती है और इस समय रात लम्बी होती है।
(2) तुषार (पाला )(Frost) - जब धरातल का तापमान हिमांक (शून्य अंश डिग्री सेल्सियस) से भी नीचे आ जाता है, जब वायुमण्डल में मौजूद जलवाष्प जल बूँदों में बदलने के स्थान पर हिम कणों के रूप में बदल जाती हैं । इसे ही तुषार या पाला कहते हैं । यह फसलों के लिए बहुत नुकसानदेह होती है ।
तुषार बनने के लिए भी उन्हीं परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, जो ओस के बनने के लिए । फर्क केवल इतना है कि तुषार के लिए तापक्रम का हिमांक विन्दु से नीचे होना आवश्यक है ।
(3) कुहरा (Fog) - इसके निर्माण में भी जलवाष्प की ही भूमिका होती है । यह एक प्रकार का बादल ही होता है, जो जमीन के बहुत निकट होता है । धरातल से सटी हुई जलवाष्पयुक्त हवा जब काफी मात्रा में शीतल हो जाती है, तब वायु में लदे हुए जल कणों के कारण वायुमण्डल की दृश्यता प्रभावित होने लगती है । इसे ही कुहरा कहते हैं ।
कुहरा और बादल में मुख्य अन्तर यह होता है कि कुहरे का निर्माण करने वाले जल कणों का व्यास 100 माइक्रान से कम होता है । जबकि वर्षा के बूँदों का व्यास 400 से 1000 माइक्रान होता है । कहने का अर्थ यह कि कुहरे की बूँदें वर्षा के बूँदों से काफी छोटी होती हैं।
(4) धुआंसा् (Smog) - यह धुंआ (Smoke) तथा कुहाँसा (Smoke) से मिलकर बना हुआ शब्द है। इस प्रकार इसे हम धुँए का कुहरा कह सकते हैं । यह अक्सर या तो ज्वालामुखी उद्गार के बाद वहाँ के वातावरण में छा जाता है, या फिर उन शहरों में छाया रहता है, जहाँ ऐसे कारखाने बहुत अधिक है, जिनसे दिन-रात धुँआ निकलता रहता है । होता यह है कि धुँए के कण वायुमण्डल में छाकर जलवाष्प को एकत्रित होने के लिए आधार प्रदान कर देते हैं । ठंड के दिनों में इन कणों के चारों ओर संघनन की शुरूआत हो जाती है, जिससे वातावरण में धुआँसा फैल जाता है। यह भी एक प्रकार का कुहरा ही है, लेकिन धुएं से भरा हुआ । यदि सफेद धुआँसे में कपड़ा रात भर के लिए बाहर सुखा दिया जाए, तो सुबह तक उसका रंग थोड़ा-थोड़ा काला पड़ जायेगा जबकि कुहरे के साथ ऐसा नहीं होगा ।
(5) कुहाँसा (Mist) -वस्तुतः कुहाँसा और कुहरा एक ही हैं । अन्तर केवल इतना है कि कुहरे में जहाँ दृश्यता बहुत अधिक प्रभावित होती है, वहीं कुहाँसे में दृश्यता उससे कम प्रभावित होती है ।
(6) धुंध (Haze) . धुंध शब्द का प्रयोग उन सभी के लिए किया जाता है, जिनसे दृश्यता प्रभावित होती है । इसका निर्माण धुँए, धूल तथा लवण आदि कणों के आसपास जल के कणों के इकट्टा हो जाने के कारण होता है । मौसम विज्ञान की भाषा में धुंध को वायुमण्डल के नीचले भाग की दृश्यता को प्रभावित करने वाला माना गया है ।
(7) बादल - वायुमण्डल में संघनन की प्रक्रिया लगातार चलती रहती है । जब जलवाष्प के संघनन से निर्मित हिम कण या जल से भरी हुई वायु राशि धरातल के विभिन्न ऊँचाइयों पर फैल जाती है, तो उसे बादल कहा जाता है । ये बादल कुहरे की तुलना में अधिक ऊँचाई पर पाए जाते हैं ।
जब इन जल कणों का आकार बहुत छोटा होता है तब तक वे वायुमण्डल में तैरते रहते हैं । पर जब उनका आकार इतना बड़ा हो जाता है कि वायुमण्डल की तरंगें उन्हें रोक नहीं पाती, तब वे पृथ्वी पर गिर पड़ती हैं, जिसे वर्षा कहतें हैं ।
सामान्य तौर पर भूमध्य रेखा पर बादल अधिक ऊँचाई पर स्थित होते हैं । और जैसे-जैसे हम धु्रवों की ओर बढ़ते जाते हैं, बादलों की ऊँचाइयाँ कम होती जाती है ।
बादलों के प्रकार -
बादलों के प्रकारों का वर्गीकरण उनकी ऊँचाई, उनके आकार, उनके रंग तथा प्रकाश को परावर्तित करने की उनकी क्षमता के आधार पर किया गया है । ऊँचाई के आधार पर बादलों के दस प्रकार माने गये हैं, और इन्हें तीन मुख्य वर्गों में रखा गया है । ये वर्ग हैं -
(1) उच्च मेघ (5 से 14 किलोमीटर)
(2) मध्य मेघ (2 से 7 किलोमीटर) तथा
(3) निम्न मेघ (2 किलोमीटर से नीचे)
(1) उच्च मेघ - धरातल से इनकी ऊँचाई 5 से 14 किलोमीटर के बीच होती है । ये तीन प्रकार के होते हैं -
(i) पक्षाम मेघ ( Cirrus Clouds) - चूँकि इसकी रचना हिम कणों से होती है, इसलिए ये पंखनुमा होते हैं । पृथ्वी पर से ये बहुत कोमल और सफेद रेशम की तरह दिखाई देते हैं । ऐसा लगता है मानों कि इनका निर्माण पंखों के रेशों से हुआ हो । जब ये आकाश में अव्यवस्थित तरीके से फैले होते हैं, तब इन्हें साफ मौसम का प्रतीक माना जाता है । इसके ठीक विपरीत यदि ये व्यवस्थित तरीके से फैले हों, और इनका रंग भी साफ न हो, तो मौसम में गड़बड़ी होने की संभावना बढ़ जाती है ।
(ii) पक्षाभ-स्तरी मेघ (Sirro stratus clouds) - ये मेघ देखने में सफेद पतले-पतले जैसे दिखाई देते हैं । इसके कारण आकाश का रंग दुधिया हो जाता है । इन मेघों के फैलने से सूर्य और चन्द्रमा के चारों ओर प्रभा-मण्डल बन जाता है । सामान्यतया ये आने वाले तूफान की सूचना देते हैं ।
(iii) पक्षाभ-कपासी मेघ - ये बादल छोटे-छोटे पत्रकों अथवा छोटे गोलाकार ढेरों के रूप में पाये जाते हैं । इनकी कोई छाया पृथ्वी पर नहीं पड़ती । इन बादलों को ‘मैकेरल स्काइर्’ भी कहा जाता है ।
(2) मध्य मेघ - इनकी ऊँचाई 2 किलोमीटर से 7 किलोमीटर तक होती है । ये दो प्रकार के होते हैं -
(i) मध्य स्तरीय मेघ - ये आकाश में भूरे तथा नीले रंग के होते है,ं जो मोटी परतों के रूप में फैले रहते हैं । जब ये बहुत घने हो जाते हैं, तब सूर्य और चन्द्रमा तक स्पष्ट दिखाई नहीं देते । साधारणतया इनसे दूर-दूर तक और लगातार बारिश होती है ।
(ii) मध्य कपासी मेघ - इनका रंग भूरा और श्वेत होता है । ये पंक्तिबद्ध या लहरों के रूप में पाए जाते हैं । अक्सर इनकी छाया पृथ्वी पर दिखाई देती है -
(3) निम्न मेघ - धरातल से 2 किलोमीटर की औसत ऊँचाई पर पाए जाने वाले मेघ निम्न मेघ कहलाते हैं । ये तीन प्रकार के होते हैं -
(i) स्तरीय कपासी मेघ
(ii) स्तरीय मेघ तथा
(iii) वर्षा स्तरीय मेघ ।
इनमें से वर्षा स्तरीय मेघों से लगातार जल वृष्टि या हिम वृष्टि होती है । ये बहुत सघन और काले रंग के होते है, जिनसे धरती पर अंधेरा तक छा जाता है ।
(4) उघ्र्वाधर विकास वाले मेघ -
14 किलोमीटर से अधिक की ऊँचाई पर कुछ मेघ फैले होते हैं, जिनकी ऊँचाई लगभग 18 किलोमीटर या इससे अधिक होती है । इस श्रेणी के अन्तर्गत दो प्रकार के मेघों की चर्चा की जाती है -
(i) कपासी मेघ (cumulus cloud) - ये बहुत अधिक घने और विस्तृत होते हैं । ये देखने में धुनी हुई रुई के ढेर जैसी दिखाई देते हैं । ये गुम्बदाकार या फूल गोभी जैसे आकार के होते हैं । इनका आधार काले रंग का होता है ।
(ii) कपासी वर्षा मेघ (Cumulo Nimbus clouds) - ये सबसे अधिक लम्बवत विकास वाले बादल होते हैं । इनसे तेज़ बौछार के रूप में वर्षा होती है । साथ ही ओले और तूफान भी आते हैं ।
कुछ महत्त्वपूर्ण तथ्य -
- हर प्रकार के बादलों से वर्षा नहीं होती ।
- वे बादल; जो वर्षा कराने से पहले वाष्पीकृत हो जाते हैं, जलवायु की दृष्टि से महत्त्वपूर्ण होते हैं । किसी भी समय पृथ्वी का आधा भाग बादलों से ढका रहता है । लेकिन केवल तीन प्रतिशत भाग पर ही वर्षा होती है ।
- बादल सौर विकीरण का अवशोषण भी करते हैं और परावर्तन भी । यह सौर विकीरण के 30 प्रतिशत भाग को अंतरिक्ष में परावर्तित कर देते हैं ।
- बादल किसी भी स्थान के दैनिक तापांतर को कम करते हैं ।
- जिन बादलों का निर्माण वायु के धीरे-धीरे उठने से होता है, उनका विकास परतों के रूप में होता है ।
