पिछला अध्याय 8 पृथ्वी की सतह पर तापमान के असमान वितरण का वर्णन करता है। हवा गर्म होने पर फैलती है और ठंडी होने पर संकुचित हो जाती है। इससे वायुमंडलीय दबाव में विविधताएँ आती हैं। परिणामस्वरूप, उच्च दबाव से निम्न दबाव की ओर हवा की गति होती है, जिससे हवा गतिशील हो जाती है। आप पहले से जानते हैं कि क्षैतिज गति में हवा को पवन कहा जाता है। वायुमंडलीय दबाव यह भी निर्धारित करता है कि हवा ऊपर उठेगी या नीचे गिरेगी। पवन ग्रह भर में ऊष्मा और नमी का पुनर्वितरण करता है, जिससे सम्पूर्ण ग्रह के लिए एक स्थिर तापमान बना रहता है। नम हवा का ऊर्ध्वाधर उठना उसे ठंडा करता है, जिससे बादल बनते हैं और वर्षा होती है। इस अध्याय का उद्देश्य दबाव अंतर के कारणों, वायुमंडलीय परिसंचरण को नियंत्रित करने वाले बलों, पवन की अशांत प्रतिरूपता, वायु द्रव्यमानों के निर्माण, वायु द्रव्यमानों के परस्पर संपर्क में आने पर विघटित मौसम और हिंसक उष्णकटिबंधीय तूफानों की घटना की व्याख्या करना है।

वायुमंडलीय दबाव

क्या आपको अहसास है कि हमारे शरीर पर बहुत सारा वायु दबाव होता है। जब कोई ऊपर जाता है तो हवा पतली हो जाती है और साँस लेने में कठिनाई होती है।

एक इकाई क्षेत्र में समुद्र तल से वायुमंडल के शीर्ष तक फैले हवा के स्तंभ के भार को वायुमंडलीय दबाव कहा जाता है। वायुमंडलीय दबाव को मिलीबार इकाई में व्यक्त किया जाता है। समुद्र तल पर औसत वायुमंडलीय दबाव $1,013.2$ मिलीबार होता है। गुरुत्वाकर्षण के कारण सतह पर वायु अधिक घनी होती है और इसलिए इसका दबाव अधिक होता है। वायु दबाव को पारा बैरोमीटर या ऐनरॉयड बैरोमीटर की सहायता से मापा जाता है। अपनी पुस्तक Practical Work in Geography - Part I (NCERT, 2006) से परामर्श करें और इन उपकरणों के बारे में जानें। ऊँचाई के साथ दबाव घटता है। किसी भी ऊँचाई पर यह स्थान से स्थान तक भिन्न होता है और इसका परिवर्तन वायु गति, अर्थात् पवन का प्राथमिक कारण होता है, जो उच्च दबाव वाले क्षेत्रों से निम्न दबाव वाले क्षेत्रों की ओर बढ़ती है।

दबाव का ऊर्ध्वाधर परिवर्तन

निचले वायुमंडल में ऊँचाई के साथ दबाव तेजी से घटता है। ऊँचाई में $100 \mathrm{~m}$ की वृद्धि पर लगभग $1 \mathrm{mb}$ की कमी होती है। यह हमेशा एक समान दर से नहीं घटता। तालिका 9.1 एक मानक वायुमंडल के लिए चयनित ऊँचाई स्तरों पर औसत दबाव और तापमान देती है।

तालिका 9.1; चयनित स्तरों पर मानक दबाव और तापमान

ऊर्ध्वाधर दाब प्रवणता बल क्षैतिज दाब प्रवणता बल की तुलना में बहुत अधिक होता है। लेकिन, यह आमतौर पर लगभग समान लेकिन विपरीत गुरुत्वाकर्षण बल से संतुलित होता है। इसलिए, हमें तेज़ ऊपर की ओर चलने वाली हवाओं का अनुभव नहीं होता है।

दाब का क्षैतिज वितरण

दाब में छोटे-छोटे अंतर हवा की दिशा और

आकृति 9.1; उत्तरी गोलार्ध में समदाब रेखाएँ, दाब और पवन प्रणालियाँ

वेग के संदर्भ में अत्यधिक महत्वपूर्ण होते हैं। दाब के क्षैतिज वितरण का अध्ययन स्थिर स्तरों पर समदाब रेखाएँ खींचकर किया जाता है। समदाब रेखाएँ वे रेखाएँ होती हैं जो समान दाब वाले स्थानों को जोड़ती हैं। तुलना के उद्देश्य से दाब के प्रभाव को समाप्त करने के लिए, किसी भी स्टेशन पर दाब को समुद्र तल तक कम करके मापा जाता है। समुद्र तल के दाब का वितरण मौसम मानचित्रों पर दिखाया जाता है।

आकृति 9.1 दाब प्रणालियों के अनुरूप समदाब रेखाओं के प्रतिरूप दिखाती है। निम्न-दाब प्रणाली एक या अधिक समदाब रेखाओं से घिरी होती है जिसका केंद्र में सबसे कम दाब होता है। उच्च-दाब प्रणाली भी एक या अधिक समदाब रेखाओं से घिरी होती है जिसका केंद्र में सबसे अधिक दाब होता है।

समुद्र तल दाब का विश्व वितरण

जनवरी और जुलाई में समुद्र तल दबाव का विश्व वितरण चित्र 9.2 और 9.3 में दिखाया गया है। विषुववृत्त के पास समुद्र तल दबाव अधिक होता है और इस क्षेत्र को विषुवीय उच्च कहा जाता है। $30 \mathrm{~N}$ और $30^{\circ}\mathrm{S}$ के साथ उच्च दबाव वाले क्षत्र मिलते हैं जिन्हें उपोष्ण उच्च कहा जाता है। और ध्रुव की ओर $60^{\circ}\mathrm{N}$ और $60^{\circ}\mathrm{S}$ के साथ, निम्न दबाव पट्टियाँ मिलती हैं जिन्हें उपध्रुवीय निम्न कहा जाता है। ध्रुवों के पास दबाव अधिक होता है और इसे ध्रुवीय उच्च कहा जाता है। ये दबाव पट्टियाँ स्थायी नहीं हैं

चित्र 9.2; दबाव का वितरण (मिलीबार में) — जनवरी

चित्र 9.3; दबाव का वितरण (मिलीबार में) — जुलाई

प्रकृति में। ये सूर्य की स्पष्ट गति के साथ दोलन करते हैं। उत्तरी गोलार्ध में, सूर्य सर्दियों में दक्षिण की ओर और गर्मियों में उत्तर की ओर जाता प्रतीत होता है।

हवा की वेग और दिशा को प्रभावित करने वाले बल

आप पहले से जानते हैं कि वायुमंडलीय दबाव में अंतर के कारण वायु गति में आती है। गति में आई वायु को पवन कहा जाता है। पवन उच्च दबाव से निम्न दबाव की ओर चलती है। सतह पर पवन घर्षण का अनुभव करती है। इसके अतिरिक्त, पृथ्वी का घूर्णन भी पवन की गति को प्रभावित करता है। पृथ्वी के घूर्णन द्वारा लगाए गए बल को कोरियोलिस बल कहा जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह के निकट क्षैतिज पवन तीन बलों के संयुक्त प्रभाव का उत्तर देती हैं — दबाव प्रवणता बल, घर्षण बल और कोरियोलिस बल। इसके अतिरिक्त, गुरुत्वाकर्षण बल नीचे की ओर कार्य करता है।

दबाव प्रवणता बल

वायुमंडलीय दबाव में अंतर एक बल उत्पन्न करता है। दूरी के सापेक्ष दबाव में परिवर्तन की दर दबाव प्रवणता होती है। दबाव प्रवणता तीव्र होती है जहाँ समदाब रेखाएँ (isobars) एक-दूसरे के निकट होती हैं और कमजोर होती है जहाँ समदाब रेखाएँ दूर होती हैं।

घर्षण बल

यह पवन की गति को प्रभावित करता है। यह सतह पर सर्वाधिक होता है और इसका प्रभाव सामान्यतः $1-3 \mathrm{~km}$ की ऊँचाई तक होता है। समुद्र की सतह पर घर्षण न्यूनतम होता है।

कोरियोलिस बल

पृथ्वी का अपनी धुरी पर घूर्णन पवन की दिशा को प्रभावित करता है। इस बल को कोरिओलिस बल कहा जाता है, फ्रांसीसी भौतिकविद् के नाम पर जिसने इसे 1844 में वर्णित किया था। यह उत्तरी गोलार्ध में पवन को दाईं ओर और दक्षिणी गोलार्ध में बाईं ओर मोड़ता है। जब पवन की गति अधिक होती है तो विचलन अधिक होता है। कोरिओलिस बल अक्षांश के कोण के सीधे अनुपात में होता है। यह ध्रुवों पर अधिकतम होता है और विषुववृत्त पर अनुपस्थित होता है।

कोरिओलिस बल दाब ग्रेडिएंट बल के लंबवत कार्य करता है। दाब ग्रेडिएंट बल समदाब रेखा के लंबवत होता है। दाब ग्रेडिएंट बल जितना अधिक होता है, पवन की गति उतनी अधिक होती है और पवन की दिशा में विचलन उतना बड़ा होता है। इन दोनों बलों के एक-दूसरे के लंबवत कार्य करने के परिणामस्वरूप, निम्न दाब वाले क्षेत्रों में पवन उसके चारों ओर चलता है। विषुववृत्त पर कोरिओलिस बल शून्य होता है और पवन समदाब रेखाओं के समानांतर चलता है। निम्न दाब गहराने के बजाय भर जाता है। यही कारण है कि विषुववृत्त के निकट उष्णकटिबंधीय चक्रवात नहीं बनते।

दाब और पवन

हवा की गति और दिशा हवा उत्पन्न करने वाले बलों का शुद्ध परिणाम होती है। सतह से 2-3 किमी ऊपर वाले ऊपरी वायुमंडल में हवाएँ सतह के घर्षण प्रभाव से मुक्त होती हैं और मुख्यतः दाब ग्रेडिएंट तथा कोरिओलिस बल द्वारा नियंत्रित होती हैं। जब आइसोबार सीधे होते हैं और कोई घर्षण नहीं होता, तो दाब ग्रेडिएंट बल कोरिओलिस बल से संतुलित हो जाता है और परिणामी हवा आइसोबार के समानांतर चलती है। इस हवा को भूविक्षोभी हवा (Figure 9.4) कहा जाता है।

Figure 9.4; भूविक्षोभी हवा

किसी निम्न दाब क्षेत्र के चारों ओर हवा का चक्रण चक्रवाती चक्रण कहलाता है। उच्च दाब क्षेत्र के चारों ओर इसे प्रतिचक्रवाती चक्रण कहा जाता है। ऐसे तंत्रों के चारों ओर हवाओं की दिशा उनके विभिन्न गोलार्धों में स्थान के अनुसार बदलती है (Table 9.2)।

पृथ्वी की सतह पर निम्न और उच्च दाब क्षेत्रों के चारों ओर हवा का चक्रण अनेक अवसरों पर उच्च स्तर पर हवा के चक्रण से निकटता से संबंधित होता है। सामान्यतः निम्न दाब क्षेत्र पर हवा संकेन्द्रित होकर ऊपर उठती है। उच्च दाब क्षेत्र पर हवा ऊपर से नीचे आती है और सतह पर विच्छिन्न होती है (Figure 9.5)। संकेन्द्रण के अतिरिक्त कुछ भंवर, संवहन धाराएँ, पर्वतीय उत्थान और मोर्चों के साथ उत्थान हवा के उठने का कारण बनते हैं, जो बादल और वर्षण के निर्माण के लिए आवश्यक है।

आकृति 9.5; पवनों का अभिसरण और विचलन

वायुमंडल की सामान्य परिसंचरण

ग्रहीय पवनों की प्रतिरूप मुख्यतः निम्नलिखित बातों पर निर्भर करती है: (i) वायुमंडलीय ऊष्मन में अक्षांशीय विचरण; (ii) दाब पट्टियों का उद्भव; (iii) सूर्य की प्रतीत होने वाली पथ के अनुसार पट्टियों का प्रवास; (iv) महाद्वीपों और महासागरों का वितरण; (v) पृथ्वी का घूर्णन। ग्रहीय पवनों की गति की प्रतिरूप को वायुमंडल का सामान्य परिसंचरण कहा जाता है। वायुमंडल का सामान्य परिसंचरण समुद्री जल के परिसंचरण को भी गति प्रदान करता है जो पृथ्वी के

तालिका 9.2; चक्रवातों और प्रतिचक्रवातों में पवन दिशा की प्रतिरूप

$ \begin{array}{|l|l|l|} \hline\text{दाब प्रणाली} &\text{दाब की स्थिति } &\begin{array}{c}\text{पवन दिशा की प्रतिरूप}\end{array}\\ &\text{केन्द्र में} &\begin{array}{l|l}\hline\text{उत्तरी गोलार्ध} &\text{दक्षिणी गोलार्ध}\end{array}\\ \hline\text{चक्रवात} &\text{निम्न} &\begin{array}{l|l}\text{घड़ी की सुई के अनुकूल } &\text{घड़ी की सुई के विपरीत}\\\\text{घड़ी की सुई के विपरीत } &\text{घड़ी की सुई के अनुकूल}\end{array}\\ \text{प्रतिचक्रवात} &\text{उच्च}\\ \hline \end{array} $

जलवायु को प्रभावित करता है। सामान्य परिसंचरण का एक आरेखीय वर्णन आकृति 9.6 में दिखाया गया है।

चित्र 9.6; वायुमंडल की सरलीकृत सामान्य परिसंचरण

इंटर ट्रॉपिकल कन्वर्जेंस ज़ोन (ITCZ) में वायु उच्च इंसोलेशन के कारण संवहन से ऊपर उठती है और एक निम्न दबाव बनता है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से आने वाली हवाएँ इस निम्न दबाव क्षेत्र में एकत्रित होती हैं। एकत्रित हवा संवहन कोशिका के साथ ऊपर उठती है। यह ट्रोपोस्फीयर के शीर्ष तक लगभग 14 किमी की ऊँचाई तक पहुँचती है और ध्रुवों की ओर बढ़ती है। इससे लगभग 30° उत्तर और दक्षिण पर वायु का संचय होता है। संचित वायु का एक भाग ज़मीन पर उतरता है और उपोष्णकटिबंधीय उच्च दबाव बनाता है। वायु के 30° उत्तर और दक्षिण अक्षांशों तक पहुँचने पर ठंडी होने के कारण यह और भी नीचे उतरती है। भूमि सतह के पास नीचे वायु समशीतोष्ण पवनों के रूप में विषुववृत्त की ओर बहती है। विषुववृत्त के दोनों ओर से आने वाली समशीतोष्ण पवनें इंटर ट्रॉपिकल कन्वर्जेंस ज़ोन (ITCZ) में मिलती हैं। सतह से ऊपर और फिर नीचे की ओर की ऐसी परिसंचरण कोशिकाएँ कहलाती हैं। उष्णकटिबंधीय क्षेत्र में ऐसी कोशिका को हैडले सेल कहा जाता है। मध्य अक्षांशों में परिसंचरण इस प्रकार होता है कि ध्रुवों से आने वाली ठंडी हवा नीचे उतरती है और उपोष्णकटिबंधीय उच्च दबाव से चलने वाली गर्म हवा ऊपर उठती है। सतह पर इन पवनों को पश्चिमी पवनें कहा जाता है और इस कोशिका को फेरेल सेल कहा जाता है। ध्रुवीय अक्षांशों पर ठंडी और घनी हवा ध्रुवों के पास नीचे उतरती है और ध्रुवीय समशीतोष्ण पवनों के रूप में मध्य अक्षांशों की ओर बहती है। इस कोशिका को ध्रुवीय सेल कहा जाता है। ये तीनों कोशिकाएँ वायुमंडल के सामान्य परिसंचरण के लिए प्रतिरूप निर्धारित करती हैं। निम्न अक्षांशों से उच्च अक्षांशों तक ऊष्मा ऊर्जा का स्थानांतरण सामान्य परिसंचरण को बनाए रखता है।
वायुमंडल का सामान्य परिसंचरण महासागरों को भी प्रभावित करता है। वायुमंडल की बड़े पैमाने की पवनें महासागर की बड़ी और धीमी गति से चलने वाली धाराओं को प्रारंभ करती हैं। महासागर बदले में वायु में ऊर्जा और जल वाष्प का इनपुट देते हैं। ये अन्योन्यक्रियाएँ महासागर के एक बड़े भाग पर धीरे-धीरे होती हैं।

सामान्य वायुमंडलीय परिसंचरण और इसका महासागरों पर प्रभाव

प्रशांत महासागर का गर्म होना और ठंडा होना सामान्य वायुमंडलीय परिसंचरण की दृष्टि से सबसे महत्वपूर्ण है। मध्य प्रशांत महासागर का गर्म जल धीरे-धीरे दक्षिण अमेरिकी तट की ओर बहता है और ठंडे पेरूवियन धारा को प्रतिस्थापित करता है। पेरू के तट पर इस प्रकार गर्म जल के प्रकट होने को एल नीनो कहा जाता है। एल नीनो घटना मध्य प्रशांत और ऑस्ट्रेलिया में दबाव परिवर्तन से निकटता से संबंधित है। प्रशांत पर इस दबाव स्थिति में परिवर्तन को दक्षिणी दोलन कहा जाता है। दक्षिणी दोलन और एल नीनो की संयुक्त घटना को ENSO कहा जाता है। जिन वर्षों में ENSO प्रबल होता है, विश्व भर में मौसम में बड़े पैमाने पर विचरण होते हैं। दक्षिण अमेरिका का शुष्क पश्चिमी तट भारी वर्षा प्राप्त करता है, ऑस्ट्रेलिया में सूखा पड़ता है और कभी-कभी भारत में भी तथा चीन में बाढ़ आती है। इस घटना पर निकट निगरानी रखी जाती है और इसका उपयोग विश्व के प्रमुख भागों में दीर्घकालिक पूर्वानुमान के लिए किया जाता है।

मौसमी पवन

अधिकतम तापन, दबाव और पवन पट्टियों के क्षेत्रों के स्थानांतरण के कारण विभिन्न मौसमों में पवन परिसंचरण का प्रतिरूप परिवर्तित होता है। इस प्रकार के स्थानांतरण का सबसे प्रमुख प्रभाव मानसून में देखा जाता है, विशेष रूप से दक्षिण पूर्व एशिया पर। आप मानसून के विवरण पुस्तक भारत; भौतिक पर्यावरण (NCERT, 2006) में पढ़ेंगे। सामान्य परिसंचरण तंत्र से अन्य स्थानीय विचलन इस प्रकार हैं।

स्थानीय पवन

पृथ्वी की सतहों के गर्म होने और ठंडे होने में अंतर और वे चक्र जो दैनिक या वार्षिक रूप से विकसित होते हैं, कई सामान्य, स्थानीय या क्षेत्रीय पवनों का निर्माण कर सकते हैं।

भूमि और समुद्री ब्रीज़

जैसा कि पहले समझाया गया है, भूमि और समुद्र ऊष्मा को अलग-अलग तरीके से अवशोषित और स्थानांतरित करते हैं। दिन के समय भूमि तेजी से गर्म होती है और समुद्र की तुलना में अधिक गर्म हो जाती है। इसलिए, भूमि के ऊपर वायु ऊपर उठती है और एक निम्न दबाव क्षेत्र बनाती है, जबकि समुद्र अपेक्षाकृत ठंडा होता है और समुद्र के ऊपर दबाव अपेक्षाकृत अधिक होता है। इस प्रकार, समुद्र से भूमि की ओर दबाव ढाल बनती है और पवन समुद्र से भूमि की ओर चलती है जिसे समुद्री ब्रीज़ कहा जाता है। रात में स्थिति उलट जाती है। भूमि ऊष्मा तेजी से खो देती है और समुद्र की तुलना में ठंडी हो जाती है। दबाव ढाल भूमि से समुद्र की ओर होती है और इसलिए भूमि ब्रीज़ बनती है (चित्र 9.7)।

चित्र 9.7; भूमि और समुद्री ब्रीज़

पहाड़ी और घाटी पवनें

पहाड़ी क्षेत्रों में, दिन के समय ढलानें गर्म हो जाती हैं और वायु ऊपर की ओर ढलानों पर चलती है तथा इसके परिणामस्वरूप बने अंतर को भरने के लिए घाटी से वायु घाटी की ओर ऊपर चलती है। इस वायु को घाटी ब्रीज़ कहा जाता है। रात के समय ढलानें ठंडी हो जाती हैं और घना वायु घाटी में नीचे की ओर बहता है जिसे पहाड़ी वायु कहा जाता है। ऊंचे पठारों और हिम क्षेत्रों की ठंडी वायु जो घाटी में बहती है, उसे कताबेटिक वायु कहा जाता है। पहाड़ी श्रृंखलाओं की लीवार्ड ओर एक अन्य प्रकार की गर्म वायु उत्पन्न होती है। इन हवाओं में मौजूद नमी जब पहाड़ी श्रृंखलाओं को पार करती है तो संघनित होकर वर्षा करती है। जब यह ढलान की लीवार्ड ओर नीचे उतरती है, तो शुष्क वायु रवास्थ प्रक्रिया द्वारा गर्म हो जाती है। यह शुष्क वायु थोड़े समय में हिम को गला सकती है।

वायु द्रव्यसमूह

जब वायु किसी समरूप क्षेत्र पर पर्याप्त लंबे समय तक रहती है, तो वह उस क्षेत्र के लक्षण ग्रहण कर लेती है। समरूप क्षेत्र विशाल महासागर सतह या विशाल मैदान हो सकते हैं। तापमान और आर्द्रता की दृष्टि से विशिष्ट लक्षणों वाली वायु को वायु द्रव्यसमूह कहा जाता है। इसे ऐसे वायु के बड़े निकाय के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें तापमान और नमी में क्षैतिज विभिन्नता नगण्य होती है। समरूप सतहें, जिनके ऊपर वायु द्रव्यसमूह बनते हैं, स्रोत क्षेत्र कहलाते हैं।

वायु-द्रव्यमानों को उनके स्रोत-क्षेत्रों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। पाँच प्रमुख स्रोत-क्षेत्र होते हैं। ये हैं: (i) गर्म उष्णकटिबंधीय और उपोष्ण महासागर; (ii) उपोष्ण गर्म रेगिस्तान; (iii) अपेक्षाकृत ठंडे उच्च अक्षांशीय महासागर; (iv) अत्यधिक ठंडे, हिमाच्छादित उच्च अक्षांशीय महाद्वीप; (v) आर्कटिक और अंटार्कटिक में स्थायी रूप से हिमाच्छादित महाद्वीप। तदनुसार, निम्नलिखित प्रकार के वायु-द्रव्यमान माने जाते हैं: (i) समुद्री उष्णकटिबंधीय (mT); (ii) महाद्वीपीय उष्णकटिबंधीय (cT); (iii) समुद्री ध्रुवीय (mP); (iv) महाद्वीपीय ध्रुवीय (cP); (v) महाद्वीपीय आर्कटिक (cA)। उष्णकटिबंधीय वायु-द्रव्यमान गर्म होते हैं और ध्रुवीय वायु-द्रव्यमान ठंडे।

फ्रंट

जब दो भिन्न वायु-द्रव्यमान मिलते हैं, तो उनके बीच की सीमा-क्षेत्र को फ्रंट कहा जाता है। फ्रंट के बनने की प्रक्रिया को फ्रंटोजेनेसिस कहा जाता है। चार प्रकार के फ्रंट होते हैं: (a) शीत; (b) उष्ण; (c) स्थिर; (d) आवृत। जब फ्रंट स्थिर रहता है, तो उसे स्थिर फ्रंट कहा जाता है। जब ठंडी हवा आगे बढ़ती है

आकृति 9.8; ऊर्ध्वाधर काट का: (a) उष्ण फ्रंट; (b) शीत फ्रंट; (c) आवृत फ्रंट

ठंडी हवा के द्रव्यमान की ओर बढ़ता है, तो इसका संपर्क क्षेत्र कोल्ड फ्रंट कहलाता है, जबकि यदि गर्म हवा का द्रव्यमान ठंडे हवा के द्रव्यमान की ओर बढ़ता है, तो संपर्क क्षेत्र वार्म फ्रंट होता है। यदि कोई हवा का द्रव्यमान पूरी तरह से भूमि सतह के ऊपर उठा दिया जाता है, तो इसे ओक्लूडेड फ्रंट कहा जाता है। फ्रंट मध्य अक्षांशों में होते हैं और तापमान तथा दबाव में तेज ढाल की विशेषता रखते हैं। ये तापमान में अचानक परिवर्तन लाते हैं और हवा को ऊपर उठाकर बादल बनाते हैं और वर्षा का कारण बनते हैं।

अतर्रोपिकल चक्रवात

मध्य और उच्च अक्षांशों में, उष्णकटिबंधीय क्षेत्र से परे विकसित होने वाली प्रणालियों को मध्य अक्षांशीय या अतर्रोपिकल चक्रवात कहा जाता है। किसी फ्रंट के गुजरने से मध्य और उच्च अक्षांशों के क्षेत्र में मौसम की स्थितियों में अचानक परिवर्तन होता है।

अतः उष्णकटिबंधीय चक्रवात ध्रुवीय मोर्चे के साथ बनते हैं। प्रारंभ में मोर्चा स्थिर रहता है। उत्तरी गोलार्ध में मोर्चे के दक्षिण से गर्म हवा और उत्तर से ठंडी हवा चलती है। जब मोर्चे के साथ दबाव घटता है, तो गर्म हवा उत्तर की ओर और ठंडी हवा दक्षिण की ओर बढ़ती है, जिससे एक वामावर्त चक्रवातीय परिसंचरण प्रारंभ होता है। चक्रवातीय परिसंचरण एक सुपरिचित अतः उष्णकटिबंधीय चक्रवात में बदल जाता है, जिसमें एक गर्म मोर्चा और एक ठंडा मोर्चा होता है। एक सुपरिचित चक्रवात की योजना और अनुप्रस्थ काट चित्र 9.9 में दिया गया है। आगे और पीछे की ठंडी हवा या ठंडे क्षेत्र के बीच गर्म हवा या गर्म क्षेत्र के टुकड़े फँसे होते हैं। गर्म हवा ठंडी हवा के ऊपर फिसलती है और गर्म मोर्चे से आगे आकाश में बादलों की एक श्रृंखला दिखाई देती है और वर्षा होती है। ठंडा मोर्चा पीछे से गर्म हवा की ओर बढ़ता है और गर्म हवा को ऊपर धकेलता है। परिणामस्वरूप ठंडे मोर्चे के साथ क्यूमुलस बादल विकसित होते हैं। ठंडा मोर्चा गर्म मोर्चे की तुलना में तेजी से बढ़ता है और अंततः गर्म मोर्चे को पार कर जाता है। गर्म हवा पूरी तरह से ऊपर उठा दी जाती है और मोर्चा अवरुद्ध हो जाता है और चक्रवात विसर्जित हो जाता है।

पृष्ठीय और ऊँचाई दोनों स्तरों पर पवन परिसंचरण की प्रक्रियाएँ घनिष्ठ रूप से परस्पर जुड़ी हुई हैं। अतः उष्णकटिबंधीय चक्रवात उष्णकटिबंधीय चक्रवात से कई प्रकार से भिन्न होते हैं। अतः उष्णकटिबंधीय चक्रवातों में एक स्पष्ट मोर्चा प्रणाली होती है

आकृति 9.9; अतिरोपीय चक्रवात

जो कि उष्णकटिबंधीय चक्रवातों में उपस्थित नहीं होता। ये एक बड़े क्षेत्र को आच्छादित करते हैं और भूमि तथा समुद्र दोनों पर उत्पन्न हो सकते हैं। जबकि उष्णकटिबंधीय चक्रवात केवल समुद्रों पर ही उत्पन्न होते हैं और भूमि पर पहुँचकर वे क्षीण हो जाते हैं। अतिरोपीय चक्रवात उष्णकटिबंधीय चक्रवात की तुलना में कहीं अधिक विस्तृत क्षेत्र को प्रभावित करता है। उष्णकटिबंधीय चक्रवात में पवन की गति कहीं अधिक होती है और वह अधिक विनाशकारी होता है। अतिरोपीय चक्रवात पश्चिम से पूर्व की ओर गति करते हैं, परंतु उष्णकटिबंधीय चक्रवात पूर्व से पश्चिम की ओर बढ़ते हैं।

उष्णकटिबंधीय चक्रवात

उष्णकटिबंधीय चक्रवात प्रचंड तूफान होते हैं जो उष्ण क्षेत्रों के महासागरों पर उत्पन्न होकर तटीय क्षेत्रों की ओर बढ़ते हैं और प्रचंड पवनों, अत्यधिक भारी वर्षा और तूफानी ज्वारों के कारण व्यापक विनाश लाते हैं। यह सबसे विनाशकारी प्राकृतिक आपदाओं में से एक है। इन्हें हिन्द महासागर में चक्रवात, अटलांटिक में हरिकेन, पश्चिमी प्रशांत और दक्षिण चीन सागर में टाइफून तथा पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में विली-विली कहा जाता है।

उष्णकटिबंधीय चक्रवात गर्म उष्णकटिबंधीय महासागरों पर उत्पन्न होकर तीव्र होते हैं। उष्णकटिबंधीय तूफानों के निर्माण और तीव्र होने के अनुकूल परिस्थितियाँ इस प्रकार हैं: (i) 27 C से अधिक तापमान वाला विशाल समुद्री सतह; (ii) कोरिओलिस बल की उपस्थिति; (iii) ऊध्र्वाधर पवन चाल में थोड़े-थोड़े परिवर्तन; (iv) पूर्व-अस्तित्व में कमजोर निम्न-दाब क्षेत्र या निम्न-स्तरीय चक्रवातीय परिसंचरण; (v) समुद्री सतह के ऊपर ऊपरी विच्छेदन।

तूफान को तेज करने वाली ऊर्जा तूफान के केंद्र के चारों ओर खड़े हुए विशाल क्यूम्युलोनिंबस बादलों में संघनन प्रक्रिया से आती है। समुद्र से नमी की लगातार आपूर्ति के साथ तूफान और भी मजबूत होता है। जमीन पर पहुँचने पर नमी की आपूर्ति बंद हो जाती है और तूफान कमजोर पड़ जाता है। वह स्थान जहाँ एक उष्णकटिबंधीय चक्रवात तट को पार करता है, उसे चक्रवात का लैंडफॉल कहा जाता है। वे चक्रवात जो सामान्यतः $20^{\circ}\mathrm{N}$ अक्षांश को पार करते हैं, वे पुनः मुड़ जाते हैं और अधिक विनाशकारी होते हैं। एक परिपक्व उष्णकटिबंधीय चक्रवाती तूफान की ऊर्ध्वाधर संरचना का एक आरेखीय चित्रण चित्र 9.10 में दिखाया गया है।

एक परिपक्व उष्णकटिबंधीय चक्रवात की विशेषता केंद्र के चारों ओर तेज़, कुंडलाकार घूमती हुई हवा होती है, जिसे नेत्र कहा जाता है। घूमने वाली प्रणाली का व्यास 150 और $250 \mathrm{~km}$ के बीच हो सकता है।

आंख वह क्षेत्र है जहाँ वायु शांत होकर नीचे उतरती है। आंख के चारों ओर नेत्र-भित्ति है, जहाँ वायु तीव्रता से घूमती हुई ऊपर चढ़ती है और ट्रोपोपॉज़ तक पहुँचती है। इस क्षेत्र में पवन की गति अधिकतम होती है, जो $250 \mathrm{~km}$ प्रति घंटे तक पहुँच सकती है। यहाँ अत्यधिक वर्षा होती है। नेत्र-भित्ति से वर्षा-पट्टियाँ बाहर की ओर फैल सकती हैं और क्यूमुलस तथा क्यूम्युलोनिम्बस बादलों की श्रृंखलाएँ बाहरी क्षेत्र में बह सकती हैं। बंगाल की खाड़ी, अरब सागर और हिंद महासागर के ऊपर इस तूफान का व्यास $600-1200 \mathrm{~km}$ के बीच होता है। यह प्रणाली धीरे-धीरे चलती है, लगभग $300-500 \mathrm{~km}$ प्रति दिन। चक्रवात तूफानी ज्वार उत्पन्न करता है और वे तटीय निचले भूभागों को जलमग्न कर देते हैं। तूफान थककर भूमि पर समाप्त हो जाता है।

आकृति 9.10; उष्णकटिबंधीय चक्रवात की ऊर्ध्वाधर काट (रमा शास्त्री के अनुसार)

गरज के साथ वर्षा और टोर्नेडो

अन्य गंभीर स्थानीय तूफान गरज-चमक के साथ आंधी और बवंडर होते हैं। ये अल्पकालिक होते हैं, छोटे क्षेत्र में होते हैं परंतु अत्यंत प्रचंड होते हैं। गरज-चमक वाली आंधी नमी वाले गरम दिनों में तीव्र संवहन से उत्पन्न होती है। गरज-चमक वाली आंधी एक पूर्ण विकसित क्यूम्युलोनिम्बस बादल है जो गरज और बिजली उत्पन्न करता है। जब बादल ऐसी ऊँचाइयों तक फैलते हैं जहाँ शून्य से नीचे तापमान होता है, तो ओले बनते हैं और वे ओलावृष्टि के रूप में नीचे गिरते हैं। यदि पर्याप्त नमी न हो, तो गरज-चमक वाली आंधी धूलभरी आंधी उत्पन्न कर सकती है। गरज-चमक वाली आंधी की विशेषता है गर्म उठती हवा का तीवर उर्ध्वप्रवाह, जिससे बादल बड़े होते हैं और अधिक ऊँचाई तक पहुँचते हैं। इससे वर्षा होती है। बाद में अनुप्रवाह ठंडी हवा और वर्षा को पृथ्वी पर लाता है। गंभीर गरज-चमक वाली आंधियों से कभी-कभी हाथी की सूंड जैसा घूमता हुआ वातप्रवाह बड़ी शक्ति से नीचे उतरता है, जिसके केंद्र में अत्यंत कम दबाव होता है और अपने मार्ग में भारी विनाश करता है। ऐसी घटना को बवंडर कहा जाता है। बवंडर सामान्यतः मध्य अक्षांशों में होते हैं। समुद्र के ऊपर बवंडर को जल-सूंड कहा जाता है।

ये प्रचंड तूफान वायुमंडल की ऊर्जा वितरण में परिवर्तन के प्रति समायोजन का प्रकटीकरण हैं। इन तूफानों में स्थितिज और ऊष्मा ऊर्जा गतिज ऊर्जा में रूपांतरित होती है और बेचैन वायुमंडल पुनः अपनी स्थिर अवस्था में लौट आता है।

अभ्यास

1. बहुविकल्पीय प्रश्न।

(क) यदि सतह का वायुदाब 1,000 मिलीबार है, तो सतह से 1 किमी ऊपर वायुदाब होगा:
(क) 700 मिलीबार
(ग) 900 मिलीबार
(ख) 1,100 मिलीबार
(घ) 1,300 हेक्टोपास्कल

(ख) अंतर्रोपीय अभिसरण क्षेत्र सामान्यतः होता है:
(क) विषुववृत्त के निकट
(ख) कर्क रेखा के निकट
(ग) मकर रेखा के निकट
(घ) उत्तर ध्रुववृत्त के निकट

(ग) उत्तरी गोलार्ध में निम्न दाब के चारों ओर हवा की दिशा होती है:
(क) वामावर्त
(ग) प्रतिवामावर्त
(ख) आइसोबारों के लंबवत्
(घ) आइसोबारों के समांतर

(घ) निम्नलिखित में से कौन-सा वायु-पुंज निर्माण का स्रोत क्षेत्र है?
(क) विषुववृत्तीय वन
(ग) साइबेरियाई मैदान
(ख) हिमालय श्रेणी
(घ) दक्कन पठार

2. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 30 शब्दों में दीजिए।

(क) दाब मापने की इकाई क्या है? मौसम मानचित्र तैयार करते समय स्टेशन स्तर पर मापा गया दाब समुद्र-स्तर तक क्यों घटाया जाता है?

(ख) जबकि दाब ढाल बल उत्तर से दक्षिण की ओर अर्थात् उत्तरी गोलार्ध में उपोष्ण उच्च दाब से विषुववृत्त की ओर होता है, तब त्रोपिक्स में हवाएँ उत्तरपूर्वी क्यों होती हैं?

(ग) भू-धारी पवन क्या हैं?

(घ) स्थल तथा समुद्री ब्रीज़ों की व्याख्या कीजिए।

3. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 150 शब्दों में दीजिए।

(क) पवन की गति तथा दिशा को प्रभावित करने वाले कारकों की विवेचना कीजिए।

(ii) वैश्विक स्तर पर वायुमंडल के सामान्य परिसंचरण को दर्शाने के लिए एक सरल आरेख बनाइए। $30^{\circ}\mathrm{N}$ और $\mathrm{S}$ अक्षांशों पर उपोष्णकटिबंधीय उच्च दाब बनने की संभावित क्या-क्या वजहें हैं?

(iii) उष्णकटिबंधीय चक्रवात समुद्रों के ऊपर ही क्यों उत्पन्न होते हैं? उष्णकटिबंधीय चक्रवात के किस भाग में मूसलाधार वर्षा और अत्यधिक वेग की हवाएँ चलती हैं और क्यों?

प्रोजेक्ट कार्य

(i) वायुमंडलीय प्रणालियों को समझने के लिए समाचार-पत्र, टीवी और रेडियो जैसे माध्यमों से मौसम की जानकारी एकत्र कीजिए।

(ii) किसी भी समाचार-पत्र में मौसम वाले अनुच्छेद को पढ़िए, अधिक से अधिक ऐसा समाचार-पत्र लीजिए जिसमें उपग्रह चित्र दिखाने वाला नक्शा हो। बादलों वाले क्षेत्र को चिह्नित कीजिए। बादलों के वितरण से वायुमंडलीय परिसंचरण का अनुमान लगाने का प्रयास कीजिए। यदि आपके पास टीवी की सुविधा हो तो समाचार-पत्र में दी गई पूर्वानुमान की जानकारी को टीवी कवरेज से तुलना कीजिए। अनुमान लगाइए कि सप्ताह के कितने दिन पूर्वानुमान सही सिद्ध हुए।