वातावरण
* वातावरणाचे घटक -
वातावरणात नायट्रोजन हा वायू सर्वात जास्त
प्रमाणात आहे व त्याचे शेकडा प्रमाण - ७८.०८४ एवढे आहे. त्यानंतर
ऑक्सिजनचे प्रमाण असून त्याचे शेकडा प्रमाण २०.९४६ एवढे असून, अरगॉनचे प्रमाण
०.९३४ आहे. त्यानंतर कार्बन
डायऑक्सीडचे प्रमाण असून त्याचे शेकडा प्रमाण ०.०३३ आहे.
* वातावरणाचे थर -
वातावरणाची सरासरी उंची किंवा जाडी १६०० किमी असून भूपृष्ठपासून जसजसे
उंच जावे तसतशी वातावरणाची घनता कमी होत जाते.
वातावरणाचे मुख्य थर
* तपांबर -
भूपृष्ठाच्या अगदी नजीकचा वातावरणाचा थर म्हणजे
तपांबर होय, याची सरासरी जाडी ११ किमी आहे. या थरात
वातावरणातील ७५%
घटक आढळून येतात. पाऊस, वारे, ढगनिर्मिती आदी
हवामान विषयक या थरात आढळून येतात.
* तपस्तधी -
तपांबर व स्थितांबर या थरांना अलग करणारा
उपथर म्हणजे तपस्तधी होय. उंचीनुसार तापमानात घट होण्याची क्रिया या
उपथरात थांबते.
* स्थितांबर -
तपांबरानंतर सुमारे ५० किमी
उंचीपर्यंतचा थर म्हणजे स्थितांबर होय. या थरातील वातावरणात
पाण्याची वाफ, धूलिकण, नसतात. व हवा शुष्क
असते.
* स्थितस्तबधी -
स्थितांबराच्या वरचा सुमारे ३ किमी जाडीचा थर
म्हणजे स्थितस्तबधी होय. या थरातील तापमान स्थिर असते. या थरात दोन्ही
बाजूना ओझोन वायूचा थर आढळतो. हा वायू सूर्यापासून येणारी अतिनील किरणांचे रक्षण करतो.
* मध्यांबर -
स्थितस्तबधी नंतर भूपृष्ठापासून सुमारे ८० किमी चा थर
म्हणजे मध्यांबर होय. या थरात वाढत्या उंचीनुसार तापमानात घट होते.
* मध्यस्तबधी -
पृथ्वीच्या वातावरणातील सर्वात कमी नोंद ज्या
थरात होते तो थर म्हणजे मध्यस्तबधी होय.
* दलांबर -
मध्यस्तबधी या
थरानंतर अत्यंत विरळ असलेला हवेचा थर म्हणजे दलांबर होय. या थरात
उंचीनुसार तापमान वाढते.
* आयनांबर -
दलांबराच्या नंतरचा थर म्हणजे आयनांबर आहे. या थरात
उंचीनुसार तापमान वाढते. या थरातील अतितापमानामुळे हेवेचे कण
विद्युतप्रभारित होतात.
* बाह्यंबार -
आयनांबराच्या वरचा थर म्हणजे बाह्यांम्बर होय. भूपृष्ठापासून ४८० किमी उंचीपासून
वरील भागात हा थर पसरलेला आहे. या थरातील विविध वायूंचे अनु, रेणू, पृथ्वीच्या
गुरुत्वाकर्ष्णातील मुक्त होऊन अंतराळात विलीन होतात.
जग :
पर्जन्य
* जास्त पर्जन्य [
२०० सेमीपेक्षा जास्त ] - विषुववृत्तीय
प्रदेश, आग्नेय आशिया, भारताचा काही
भाग, द चीन मान्सून
पावसाचे प्रदेश.
* माध्यम पर्जन्य [
१०० ते २०० सेमी ] - ऑस्ट्रेलिया, द आफ्रिका, युरोप, मेक्सिको, अमेरिका पूर्व
किनारपट्टी.
* कमी पर्जन्य -
[ २५ ते १०० सेमी ] - भारत, ऑस्ट्रेलिया, चीन, रशिया, पश्चिम युरोप, उत्तर अमेरिका
यांचा काही भाग.
* अतिकमी पर्जन्य [
२५ सेमी पेक्षा कमी ] - दक्षिण
अमेरिकेतील अटाकामा, आफ्रिकेतील कलाहारी व सहारा वाळवंटे, अरेबिया व
मंगोलियाची वाळवंटे, भारतातील थरचे वाळवंट.
* जगातील सार्वधिक पर्जन्य ठिकाण मौसीनराम भारतातील आहे. वार्षिक सरासरी
पर्जन्यमान ११४३ सेमी आहे.
* जगातील सर्वात कमी पर्जन्यमान अटाकामा वाळवंट चिली, या ठिकाणी होते, वार्षिक सरासरी
पर्जन्य ०.२ सेमी पेक्षा कमी.
जग :
तापमान
* तापमान ठरवणारे घटक -
सूर्यकिरणांचा भूपृष्ठांशी होणारा कोण, दिनमान, जमिनीचा उतार, समुद्र
सपाटीपासून उंची, जमिनीचे स्वरूप, वारे ढग इत्यादी
आहेत.
* अतितापमानाची शहरे -
जाकोदाबाद पाकिस्तान, डालोल इथियोपिया, अझिझिया लिबिया.
* अतिशय कमी तापमानाचे जगातील शहर -
वरखोयान्स्क रशिया
* चक्रीवादळ -
वातावरणात बऱ्याच उंचीवरील कमी
दाबाच्या क्षेत्रास चक्रीवादळ निर्माण होते. आयला, फयान, लैला, सिन्द्र, रश्मी, नर्गिस, बंडू, वोर्ड, निशा, बिजली, फेट, गिरी, जल, नीलम.
* हवामान
तुमच्या असे लक्षात येईल की प्रत्येक ॠतूचा विशिष्ट
कालावधी असतो. सर्वसाधारणपणे वर्षाच्या त्याच कालखंडात आपण हे ॠतू अनुभवत असतो. हवामानशास्त्रज्ञ
एखाद्या प्रदेशातील हवेचे अनेक वर्षे निरीक्षण करतात. या अभ्यासातून त्या
प्रदेशातील हवेची सरासरी स्थिती निश्चित केली जाते. हवेची अशी दीर्घकालीन सरासरी
स्थिती म्हणजे त्या प्रदेशाचे ‘हवामान होय. उदा., हवामान शीत व
कोरडे, उष्ण व
दमट किवा उष्ण व कोरडे असे सांगता येते. हवेमध्ये तापमान, वारे, आर्द्रता, इत्यादीं मुळे
वारंवार बदल घडताना आढळतात. ही सर्व हवेची मुख्य अंगे आहेत. त्यांचा आपल्या दैनंदिन
व्यवहारावर व जीवनशैलीवर परिणाम होत असतो. हवेच्या या अंगांचा विचार हवामान सांगण्यासाठी
केला जातो.
* हवेची अंगे
१. तापमान : पृथ्वीच्या पृष्ठभागास सूर्यापासून उष्णता मिळते. या
उष्णतेमुळे पृथ्वीचा पृष्ठभाग तापतो. तापलेल्या भूपृष्ठाच्या सान्निध्यामुळे जवळची
हवा तापते व त्यानंतर हवेचे वरचे थर क्रमाक्रमाने तापतात. त्यामुळे समुद्रसपाटीपासून
जसजसे उंच जाऊ तसतसे हवेचे तापमान कमी होते. अशाच प्रकारे साधारणपणे विषुववृत्तापासून
दोन्ही ध्रुवांकडे तापमान कमी कमी होत जाते.
२. वायुदाब : हवेला वजन असते. त्यामुळे हवेचा दाब निर्माण
होतो. हवेच्या दाबाला वायुदाब म्हणतात. वातावरणाच्या सर्वात खालच्या थरावर त्यावरील हवेचा दाब पडतो त्यामुळे
हवेची घनता वाढते. पृथ्वीच्या पृष्ठभागालगत वायुदाब जास्त असतो. उंचीनुसार तो कमी होतो.
हा झाला ऊर्ध्व वायूदाब. तापमानातील फरकामुळे देखील वायूदाबात बदल होतो. हे बदल
क्षितिज समांतर दिशेत घडतात. त्यामुळे हवेचे वाऱ्यात रूपांतर होते.
३. वारे : जास्त वायुदाबाकडून कमी वायुदाबाकडे हवा क्षितिज समांतर दिशेत वाहू लागते, त्यास वारा
म्हणतात. कमी व जास्त वायुदाबातील फरकांनुसार वाऱ्याचा वेग ठरतो.
वाऱ्याची दिशा आणि गती:
वायुदाबातील फरकातील तीव्रतेचा परिणाम वाऱ्याच्या गतीवर होतो.
वायुदाबातील फरक जेव्हा आणि
जेथे जास्त असेल, तेथे वारे वेगाने वाहतात; तर वायुदाबातील फरक जेथे कमी असेल, तेथे वारे मंद गतीने वाहतात.
वाऱ्याचा वेग कमी प्रति तास
या परिमाणात मोजतात. वारा कोणत्या दिशेकडून वाहतो हे आपल्याला वातदिशादर्शकाच्या साहाय्याने समजते.
वाऱ्याची मूळ दिशा जास्त दाबाकडून कमी दाबाकडे अशी असते. वाऱ्याच्या दिशेवर पृथ्वीच्या परिवलनाचा परिणाम होतो. उत्तर गोलार्धात वारे आपल्या मूळ दिशेपासून उजवीकडे वळतात, तर दक्षिण
गोलार्धात ते मूळ दिशेच्या डावीकडे वळतात. वारे ज्या दिशेकडून वाहत येतात, त्या दिशेच्या नावाने ते ओळखले जातात.
मध्य अक्षवृत्तीय जास्त दाबाकडून विषुववृत्ताच्या कमी दाबाकडे वारे वाहतात.
उत्तर गोलार्धात उत्तरेकडून
दक्षिणेकडे, तर दक्षिण गोलार्धात ते दक्षिणेकडून उत्तरेकडे वाहण्यास सुरवात करतात.
वाऱ्याची दिशा जास्त दाबाकडून
कमी दाबाकडे असते, त्यामुळे
वाऱ्याच्या दिशेत बदल होत असतात. त्याशिवाय
पृथ्वीच्या परिवलनामुळे त्यांच्या मूळ दिशेत बदल होतो. दक्षिण गोलार्धात उष्ण प्रदेशात वाऱ्याची दिशा दक्षिण - उत्तर न राहता अग्नेय - वायव्य अशी बनते. याचप्रमाणे इतर वाऱ्यांच्या दिशेत होणारा बदल जाणून घेणे गरजेचे असते.
वाऱ्याचे प्रकार
(अ)
ग्रहीय वारे : हे वारे वर्षभर
नियमितपणे वाहतात. ते पृथ्वीचे
विस्तीर्ण क्षेत्र व्यापतात; म्हणून या वाऱ्यांना ग्रहीय वारे असे म्हणतात. पृथ्वीवर वेगवेगळ्या भागात वाहणाऱ्या ग्रहीय वाऱ्यांना पूर्वीय, पश्चिमी व
ध्रुवीय वारे अशी नावे आहेत.
1) पूर्वीय वारे ः हे वारे मध्य अक्षवृत्तीय
जास्त दाबाच्या पट्ट्याकडून विषुववृत्तीय कमी दाबाच्या पट्ट्याकडे वाहतात.
त्यांची सर्वसाधारण दिशा पूर्वेकडून पश्चिमेकडे असते, म्हणून या वाऱ्यांना पूर्वीय वारे म्हणतात.
2) पश्चिमी वारे ः दोन्ही गोलार्धात मध्य
अक्षवृत्तीय जास्त दाबाच्या पट्ट्याकडून विषुववृत्तीय कमी दाबाच्या पट्ट्याकडे
वाहणाऱ्या या वाऱ्यांची सर्वसाधारण दिशा पश्चिमेकडून पूर्वेकडे असते, म्हणून या
वाऱ्यांना पश्चिमी वारे म्हणतात.
3) ध्रुवीय वारे ः ध्रुवीय जास्त दाबाच्या
पट्ट्याकडून उपध्रुवीय कमी दाबाच्या पट्ट्यांकडे जे वारे वाहतात, त्यांना ध्रुवीय
वारे असे म्हणतात. या वाऱ्यांची
दिशा सर्वसाधारणपणे पूर्वेकडून पश्चिमेकडे असते.
(ब) स्थानिक वारे ः जे वारे ठराविक काळात विशिष्ट परिस्थितीमुळे निर्माण होतात व तुलनेने मर्यादित
क्षेत्रात वाहतात, त्यांना स्थानिक वारे असे म्हणतात. स्थानिक वाऱ्याचा
परिणाम ते ज्या प्रदेशात वाहतात, तेथील हवामानावर झालेला दिसून येतो. हे वारे
वेगवेगळ्या नावाने ओळखले जातात. त्यातील प्रमुख प्रकार खालीलप्रमाणे आहेत.
1) दरीय वारे व पर्वतीय वारे ः दिवसा पर्वतशिखरावरील हवा
लवकर तापून हलकी होऊन वर जाते. त्यामानाने
दरीतील हवा तापलेली नसते. या वेळी दरी क्षेत्रात शिखर भागापेक्षा वायुदाब जास्त असतो, म्हणून वारे
दरीतून पर्वतशिखराकडे वाहू लागतात, त्यास दरीय वारे असे म्हणतात. रात्री
पर्वतशिखरे लवकर थंड होतात. त्यामानाने दरीतील हवा उबदार असते.
अशा वेळी पर्वतशिखराजवळील
वायुदाब दरीक्षेत्रापेक्षा जास्त असतो. अशा वेळेस पर्वतशिखराकडून दरीकडे वारे वाहू लागतात, त्यांना पर्वतीय वारे असे
म्हणतात.
2) खारे व मतलई वारे ः दिवसा समुद्राच्या
पाण्यापेक्षा किनारी भागातील जमीन लवकर तापते, तसेच ती जास्त
प्रमाणात तापते, त्यामुळे जमिनीवरील हवाही जास्त तापते, त्यामुळे
जमिनीवरील वायुदाब कमी होतो. समुद्राचे पाणी
उशिरा तापते, त्यामुळे समुद्रावरील हवाही कमी तापते, त्यामुळे तेथे
वायुदाब जास्त असतो. दिवसा
समुद्राकडून जमिनीकडे वारे वाहतात, त्यामुळे त्यांना खारे वारे असे म्हणतात.
रात्री समुद्रापेक्षा जमीन लवकर थंड होते, त्यामुळे तेथे
वायुदाब जास्त असतो; मात्र त्याच वेळी समुद्रावरील वायुदाब त्यामानाने कमी असतो, त्यामुळे रात्री
वारे जमिनीवरून समुद्राकडे वाहतात, त्यांना मतलई वारे असे म्हणतात. खारे वारे आणि मतलई वारे किनारी प्रदेशातच आढळतात. याशिवाय वेगवेगळ्या क्षेत्रात विशिष्ट परिस्थितीत वारे वाहतात. हे वारे देखील स्थानिक वारे म्हणून ओळखले जातात. उदा. फॉन, चिनूक, बोरा, लू इत्यादी.
(क) हंगामी वारे ः जे वारे विशिष्ट ऋतूत वाहतात, त्यांना हंगामी
वारे म्हणतात. मॉन्सून वारे हे
हंगामी वारे असतात. पृथ्वीच्या पृष्ठावर जे वारे ऋतुमानानुसार म्हणजे उन्हाळ्यात व हिवाळ्यात आपली
दिशा बदलतात, त्यांना मोसमी वारे (मॉन्सून वारे) म्हणतात. भारत, श्रीलंका, म्यानमार, जपान, वेस्ट इंडिज, ऑस्ट्रेलिया या
देशांत मॉन्सून वाऱ्यापासून पाऊस पडतो.
आवर्त ः
एखाद्या क्षेत्रात वातावरणातील विशिष्ट बदलामुळे केंद्रभागी कमी दाब आणि
त्याच्या सभोवताली जास्त दाब अशी परिस्थिती निर्माण होते, अशा वेळी
सभोवतालच्या जास्त दाबाच्या प्रदेशाकडून केंद्रातील कमी दाबाकडे चक्राकार दिशेने
वारे वाहतात, त्यासच आवर्त वारे असे म्हणतात. हवेची स्थिती
दर्शविणाऱ्या नकाशात ती स्थिती दाखवली आहे. त्यात केंद्रस्थानी 'L'
(Low) या अक्षराने दाखवतात. आवर्त प्रणाली एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी वाहतात. (वायुदाब मूल्य
मिलीबार अथवा हेप्टापास्कलमध्ये )
प्रत्यावर्त ः एखाद्या क्षेत्रात विशिष्ट
वातावरणातील परिस्थितीमुळे केंद्रभागी जास्त दाब आणि सभोवताली कमी दाब निर्माण
होतो. केंद्र भागातील
जास्त दाबाकडून सभोवतालच्या कमी दाबाकडे चक्राकार दिशेने वारे वाहतात, त्यास
प्रत्यावर्त वारे म्हणतात. हवेची स्थिती
दर्शविणाऱ्या नकाशात प्रत्यावर्ताचा केंद्रभाग 'H' High या अक्षराने
दाखवतात.
वाऱ्याचे परिणाम ः
1) वाऱ्यामुळे
वायुदाबामधील विषमता कमी होते. 2) वाऱ्यांनी बाष्प वाहून आणल्यामुळे हवेतील आर्द्रता वाढते व पाऊस पडण्यास मदत
होते. 3) वारे थंड प्रदेशाकडून उष्ण प्रदेशाकडे वाहत असल्यास उष्ण प्रदेशाचे तापमान कमी
होते; तर उष्ण प्रदेशाकडून थंड प्रदेशाकडे येत असल्यास त्या प्रदेशाचे तापमान वाढते.
4) वाऱ्यामुळे सागरी लाटांची निर्मिती होते. 5) सागरी प्रवाहाची
दिशा बऱ्याच अंशी ग्रहीय वाऱ्यामुळे ठरते. 6) प्राचीन
काळापासून वाऱ्याचा उपयोग ऊर्जानिर्मितीसाठी केला जात आहे. आधुनिक काळात वाऱ्याचा उपयोग विद्युतनिर्मितीसाठी मोठ्या प्रमाणात होत आहे. महाराष्ट्रातही पवन ऊर्जा निर्मितीची केंद्रे वेगवेगळ्या भागात सुरू झाली आहेत. 7) पूर्वीच्या काळात
पवनचक्कीचा वापर विहिरीतील पाणी उपसा करण्यासाठी केला जात होता.
8) हवामानबदलाच्या काळात प्रदूषण रोखण्यासंदर्भात विद्युत निर्मितीत वाऱ्याचा
उपयोग होत आहे. 9) हवामानबदलाच्या काळात हवेचे प्रदूषण कमी करणे अत्यंत गरजेचे झाले आहे.
10) हवेचे प्रदूषण वाढू नये म्हणून, इंधन म्हणून गॅसचा वापर डिझेल आणि पेट्रोलऐवजी वाढवणे, बॅटरीवरील मोटारी
आणि रिक्षांचा वापर वाढवणे आवश्यक आहे. 11) मर्यादेपेक्षा अधिक उष्ण अथवा अधिक थंड वारे मानवाच्या, पशुपक्ष्यांच्या
आणि पिकांच्या आरोग्यास घातक आहेत. 12) मानवाच्या, पशुपक्ष्यांच्या, पिकांच्या आणि जीवितांच्या जगण्यासाठी हवा हा अत्यंत महत्त्वाचा घटक आहे.
वायू (वारा) दिशादर्शक ः
वारा कोणत्या दिशेकडून कोणत्या दिशेस वाहतो, हे ओळखण्यासाठी
वात दिशादर्शक किंवा वायू दिशादर्शक अथवा वारा दिशादर्शक उपकरण वापरतात.
या उपकरणात एका उभ्या दांड्यावर
वरच्या टोकास एक दर्शक बसवलेला असतो. त्याचा आकार बाणासारखा असतो. दर्शकाच्या मागच्या बाजूस रुंद पट्ट्या
बसवलेल्या असतात. या दर्शकाच्या
खाली धातूच्या पट्ट्या काटकोनात लावून त्यावर मुख्य दिशांची आद्याक्षरे बसवलेली
असतात. वारा वाहू लागल्यानंतर
दर्शकावर बसवलेल्या पट्ट्यावर दाब पडतो, त्यामुळे दर्शकाची दिशा निश्चित होते. वारा ज्या दिशेकडून येतो, त्या दिशेकडे
दर्शकाचे टोक वळते. ती त्या वाऱ्याची
दिशा असते. हे उपकरण वाऱ्यास
अडथळा येऊ नये म्हणून उंच ठिकाणी दिशा निश्चित करून बसवलेले असते.
वायू वेग मापक ः
वाऱ्याचा वेग मोजण्यासाठी वायू वेग मापकाचा उपयोग करतात. जमिनीपासून विशिष्ट उंचीवर वायुवाहकाचे
बशांच्या आकाराचे पंख असतात. वारा वाहू लागताच
त्या पंखांना दाब बसून वायू वेग किलोमीटरमध्ये मोजण्याचा मीटर बसवलेला असतो. ज्या प्रमाणात वारा वेगाने वाहतो, त्याच प्रमाणात आकडे बदलले जातात. दिवसातून दोन
वेळा सकाळी 7.34 वाजता आणि दुपारी 2.34
वाजता त्या त्या स्थानिक वेळेनुसार रीडिंगच्या मोजमापाची आकडेवारी नोंद केली
जाते. वादळी वारे अथवा
शांत वाहणारे वारे याचे रीडिंग त्यानुसार उपलब्ध होते. हवामान बदलाच्या काळात या उपकरणाचे महत्त्व फार आहे. वादळामुळे नुकसान झाल्यास या उपकरणात झालेल्या नोंदीचा उपयोग करून विमा कंपन्यांकडून नुकसान भरपाई मिळू शकते; मात्र या
उपकरणाच्या नोंदीचा पुरावा नसल्यास वादळामुळे अथवा वेगवान वाऱ्यामुळे झालेल्या
नुकसानीस पुरावा उपलब्ध न झाल्याने विमा कंपन्या नुकसान भरपाई देण्याबाबत टाळाटाळ
करू शकतात. प्रत्येक
वेधशाळेत ही उपकरणे एका विशिष्ट उंचीवर
बसवून दररोजच्या नोंदी दररोज ठेवल्या जातात.
जगातील प्रमुख स्थानिक वारे
1) आल्प्स पर्वत उष्ण वारे
2) चिनूक रॉकी पर्वत
उष्ण वारे
3) सांता आनारॉकी
पर्वत उष्ण वारे
4) खमसीन सौदी
अरेबिया उष्ण वारे
5) सामून इराण उष्ण
वारे
6) लू उत्तर भारतीय
मैदान उष्ण वारे
7) झोंडा अर्जेंटिना
उष्ण वारे
8) हरमॅटन पश्चिम
आफ्रिका उष्ण वारे
9) स्ट्रोल फ्रान्स
थंड वारे
10) बोराग्रीस थंड वारे
11) पांपेरो अर्जेंटिना थंड वारे
12) सदर्न बस्टर ऑस्ट्रेलिया थंड वारे
४.आर्द्रता : वातावरणात बाष्प असते. ज्या हवेत बाष्प जास्त
असते ती हवा दमट असते. वातावरणातील दमटपणास आर्द्रता म्हणतात. वातावरणातील
आर्द्रतेचे प्रमाण तापमानावर अवलंबून असते. जास्त तापमानाच्या हवेमध्ये जास्त
बाष्प मावू शकते.
५. वृष्टी : हवेतील बाष्पाचे पाणी व हिम यांत होणारे रूपांतरण व ते
पुन्हा पृथ्वीवर येणे यास वृष्टी म्हणतात. पाऊस, हिम, गारा इत्यादी
वृष्टीची रूपे आहेत.
हवा कशी आहे हे
त्या त्या वेळेनुसार सांगतात, तर हवामान दीर्घकालीन परिस्थितीनुसार सांगतात.
हवेत सतत
बदल होत असतो व तो सहजपणे जाणवतो. हवामानातील बदल
दीर्घकाळाने होतात. ते सहज जाणवणारे नसतात. अक्षवृत्तीय स्थान , समुद्रसपाटीपासून
उंची, समुद्रसान्निध्य, सागरी प्रवाह
हे घटक हवामानावर परिणाम करतात. याशिवाय पर्वतरांगा, जमिनिचा प्रकार, स्थानिक वारे, इत्यादी घटकांचा
देखील त्या त्या प्रदेशातील हवामानावर परिणाम होतो.