हवेची निर्मिती कशी होते

#अनुवाद

हवेची निर्मिती कशी होते?

हवेशी संबंधित वारा , ढग , आणि पर्जन्य  या सर्व प्रक्रिया  सूर्यामुळे पृथ्वी विविध ठिकाणी  असमान रीतीने तापण्याच्या क्रियेस  प्रतिसादाचा परिणाम म्हणून घडून येतात .

पृथ्वीच्या असमान तापण्यामुळे भिन्न तापमानाची क्षेत्रे तयार होतात ,परिणामी वायुप्रवाहांची  निर्मिती होते .हे प्रवाह अधिक तप्त क्षेत्राकडून कमी तप्त क्षेत्राकडे उष्णतेचे वहन करतात

याप्रकारे वातावरण हे सूर्यामुळे निरंतर कार्यरत झालेले एक महाकाय इंजिन बनते .   हवेची कमी जास्त दाबाची क्षेत्रे ,वारा,ढग आणि (निःक्षेपिकरण) पर्जन्य क्रिया  या  प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्षपणे जमीन असमान प्रकारे तापल्यामुळे होणाऱ्या  उष्णतेच्या पुनर्वितरणामुळे निर्माण होतात .

ढोबळमानाने पाहता या उष्णता पुनर्वितरणाचे दोन प्रकार आहेत

(1)उष्णतेचे ऊर्ध्ववहन :सूर्याच्या उष्णतेमुळे पृथ्वीचा पृष्ठभाग तापतो .त्यामुळे त्यावरील वातावरण अस्थिर होते .परिणामी हवेचे ऊर्ध्व दिशेने जाणारे प्रवाह तयार होतात त्यामुळेच  उष्ण हवेमध्ये ढगांच्या पिंजल्याप्रमाणे दिसणाऱ्या आकृती ,पाउस आणि गडगडाटासह वादळे यांची निर्मिती होते

(२)उष्णतेचे क्षीतिजसमांतर वहन :पृथ्वी गोलाकार असल्यामुळे उष्ण कटिबंधीय प्रदेशात तिला अधीक सूर्यप्रकाश मिळतो  ,तर उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवीय प्रदेशात कमी सूर्यप्रकाश मिळतो  .यामुळे क्षितीज समांतर पातळीमध्ये तापमानामध्ये फरक निर्माण होतो .यामुळे कमी-अधिक दाबाची क्षेत्रे निर्माण होतात .परिणामी उष्णता उष्ण कटिबंधीय प्रदेशांकडून ध्रुवांच्या नजीकच्या अक्शांशाकडे वहन करणारे वारे निर्माण होतात
याप्रकारे पृथ्वीवर ऊर्ध्व आणि क्षितीजसमांतर दिशांचे  वातावरण   असमान रीतीने तप्त होत असल्याचा एकत्रित परिणाम म्हणून आपण ज्या ज्या गोष्टीला हवा म्हणून म्हणतो तिची  निर्मिती होते .

(३) ढग आणि पाउस:-
उष्णतेचे ऊर्ध्व-वहन हे अंशतः पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून वाहणाऱ्या वाऱ्यामुळे घडवून आणले जाते .या वाऱ्यांमुळे  पृष्ठभागावरील पाण्याचे बाष्पीभवन  होते .या क्रियेसाठी उष्णता लागते .याचा परिणाम पृष्टभाग थंड होण्यात होतो . वातावरणात उंच पातळीवर बाष्पाचे सांद्रीभवन  होते ,त्यामुळे  ढग आणि पाऊस यांची निर्मिती होते .अवाक्ष स्थानकामधून काढलेल्या .उष्णतेच्या या प्राथमिक प्रकारच्या  ऊर्ध्व वहनाला   उष्णतेचे “सांद्र अभिसरण” (moist convection )  असे म्हणतात .

अंतराळ स्थानकातून काढलेले  पुढील छायाचित्र मोठ्या गडगडाटी वादळाचे(thunderstorm) आहे .त्यामध्ये वातावरणाच्या निम्न स्तरातून उच्च सत्रामध्ये उष्णतेचे “सांद्र अभिसरण” कसे होते हे दर्शविते .
ज्यावेळी वाळवंटातील स्थितीनुसार पुष्ठ्भागावर अत्यंत कमी पाणी असते त्यावेळी निर्माण होणारया अभिसरण प्रवाहांना “शुष्क अभिसरण “असे म्हणतात .त्यामुळे ढग अथवा पाउस /बर्फ यांची निर्मिती होत नाही .

(४) उच्च आणि निम्न दाबाची क्षेत्रे:-
सूर्यप्रकाशामुळे पृथ्वीवरील निरनिराळी क्षेत्रे भिन्न  प्रमाणात तप्त होतात ,त्यामुळे निर्माण निरनिराळ्या क्षेत्रात तापमान भिन्नता निर्माण होते .त्यामुळे कमी अधिक दाबाची  क्षेत्रे निर्माण होतात   निम्न अक्षांशाकडून उच्च अक्षांक्षाकडे क्षितिज समांतर होणारया उष्णतेच्या वहनावर पृथ्वीच्या परीवालानाचा तीव्रपणे प्रभाव पडतो ;परिवलनामुळे वारे उच्च दाबाच्या क्षेत्राकडून निम्न दाबाच्या क्षेत्राकडे वाहण्यास प्रतिरोध   निर्माण होतो आणि त्या ऐवजी वारे उच्च आणि निम्न  दाबाच्या  केंद्रांच्या भोवती वाहू लागतात.

पुढील उदाहरणात उत्तर गोलार्धात वारे कसे वाहतात हे स्पष्ट केले आहे ...दक्षिण गोलार्धात वारे उत्तर गोलार्धाच्या तुलनेत उलट दिशेने अधिक दाबाच्या व कमी दाबाच्या प्रदेशाभोवती वाहतात पृथ्वीच्या परिवलनामुळे  वाऱ्यांची दिशा बदलून ते कमी आणि अधिक दाबाच्या प्रदेशाभोवती वाहतात . वाऱ्याची दिशा बदलणाऱ्या या बलाला “कोरीओलीस  परिणाम”(Coriolis Effect) असे म्हणतात .अपोलो 17 यानातून अंतराळवीर हॅरीसन श्मिट (Harrison Schmitt)याने टिपलेल्या छायाचित्रामध्ये अवकाशातून मेघ-समूहाचा वलयांकित आकार स्पष्टपणे दिसून येतो आणि हा “कोरीओलीस  परिणामाचा” एक पुरावा आहे .
डिसेम्बर ,१९७२ मध्ये  अपोलो 17 हे  यान चंद्राकडे मार्गक्रमणा करीत असता वायू संस्थांचा दिसून आलेला वलयाकार .......

बृहद् चित्र : वातावरणीय अभिसरण  कोशिका (atmospheric circulation cells )
सर्व क्षितीजसमांतर आणि  ऊर्ध्व उष्णता प्रक्रियांमुळे वातावरणीय अभिसरण  कोशिकांची निर्मिती होते .जेवढी हवा उच्च तपामानाकडून निम्न तपामानक्षेत्राकडे उष्णता वहनासाठी प्रवाहित होते त्यावेळी हवेचा तेवढाच उलट प्रवाह प्रवाहित होणे आवश्यक आहे या तत्वावर हा कोशिका निर्मितिचा परिणाम सिद्ध होतो
  उदाहरणार्थ गडगडाटी वादळा अंतर्गत जेवढी हवा वेगाने उर्ध्व दिशेस उसळते तेवढीच हवा  अन्यत्र  खालच्या दिशेने प्रवाहित होणे आवश्यक असते . गडगडाटी वादळाअंतर्गत मजबूत ऊर्ध्वगामी  हवेच्या स्तंभांच्या तुलनेत खालच्या दिशेस प्रवाहित होणारी हवा अधिक संथपणे आणि खूप विस्तृत क्षेत्रात प्रवाहित होत असते .म्हणूनच ढगातून उड्डाण होत असताना विमानाच्या हालचालीत असंतुलन जाणवते ;परंतु ढगाच्या आसपासच्या निरभ्र हवेत मात्र तितकेसे असंतुलन जाणवत नाही .वातावरणीय अभिसरण  कोशिका अंतर्गत अंतरे  साधारणतः दहा मैलाच्या घरात असतात.

हिवाळ्यात उच्च अक्षांशानजीक या अभिसरण  कोशिका खूप विस्तृत प्रदेश व्यापतात .ढगामध्ये संथपणे ऊर्ध्व दिशेने प्रवाहित हवा आणि त्याभोवती शेकडो मैल व्यापलेल्या  निम्न दाबाच्या प्रदेशाशी निगडीत निक्षेःपीकरण प्रक्रिया  यामुळे तेवढीच हवा अन्यत्र  प्रदेशात खालच्या दिशेने प्रवाहित होते .ही प्रक्रिया साधारणत उच्च दाबाच्या प्रदेशात घडते.

म्हणून ज्यावेळी तुम्ही निरभ्र आकाश असणाऱ्या स्वच्छ दिवसाचा अनुभव घेत असता त्यावेळी तुमी वातावरणीय वितरण कोशिकेच्या खालच्या दिशेने हवा प्रवाहित होत असलेल्या प्रदेशात असत .शेकडो मैल दूर असणाऱ्या  ऊर्ध्व दिशेने प्रवाहित हवेमुळे तुमच्या भोवतीची हवा खालच्या दिशेने प्रवाहित होत असते .आणि या वातावरणीय वितरण कोशिका अवकाशात प्रवास करीत असल्याने एखाद दुसऱ्या दिवसात ऊर्ध्व दिशेने हवा प्रवाहित होत असलेले  क्षेत्र तुमच्या भोवती असू शकते आणि तुम्हाला पाउस किंवा बर्फवृष्टीचा अनुभव येतो
येतो.

हे सर्व तुम्हाला गुंतागुंतीचे वाटण्याची शक्यता आहे  ; कारण तसे ते आहेच !.पण लक्ष्यात असुद्या की “हवा” आणि  त्या संदर्भात आपल्याला अनुभवाला येणारी व्यामिश्रता हा अंतिमतः पृथ्वीवरील जमीन आणि त्यावरील वातावरण  असमान रीतीने तापण्याचा  आणि वातावरणाच्या तापमानातील हा फरक निरंतर पणे   कमी करण्याच्या प्रयत्नाचा   एकत्रित   परिणाम असतो .

अनुवाद:-श्री.विद्याधर शुक्ला

#ज्ञानभाषामराठीप्रतिष्ठान
#माझीशाळामाझीभाषा