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आर्द्रता, वायुराशियाँ, वाताग्र और चक्रवात

जलवायु विज्ञान: वायुमंडल, पवनें, मौसम तंत्र और विश्व की जलवायु · भाग 3 / 4 · तथ्य-जाँच की तिथि 8 November 2026 · हम कैसे जाँचते हैं

स्रोतों (नीचे सूचीबद्ध) से AI की मदद से लिखा गया, फिर एक अलग AI से तथ्य-जाँच की गई।

आर्द्रता, ओसांक और गुप्त ऊष्मा; ओस, पाला, कोहरा और बादलों के प्रकार; वर्षण के रूप और वृष्टि छाया सहित संवहनीय, पर्वतीय और वाताग्री वर्षा; वायुराशियाँ और वाताग्र; उष्णकटिबंधीय चक्रवात, उनकी संरचना, क्षेत्रीय नाम और तूफ़ानी महोर्मि, और भारत मौसम विज्ञान विभाग उत्तरी हिंद महासागर के तूफ़ानों को कैसे श्रेणीबद्ध करता और नाम देता है; शीतोष्ण चक्रवात, तड़ितझंझा और टॉरनेडो।

भाग 2 ने बताया कि पवन कैसे बहती है; यह भाग उस जल के पीछे चलता है जिसे वह ढोती है। वाष्पीकरण समुद्रों, झीलों, मिट्टी और पौधों से अदृश्य जलवाष्प को ऊपर उठाता है, और पवन उसे दूर-दूर तक फैलाती है। जब नम वायु ठंडी होती है, तो वाष्प फिर से बूँदों या बर्फ़ में बदलकर ओस, कोहरा और बादल बनाती है, और जब ये बूँदें पर्याप्त भारी हो जाती हैं, तो वर्षण होता है। अपने विशेष तापमान और नमी वाले वायु के विशाल पिंड, जिन्हें वायुराशियाँ कहते हैं, वाताग्रों पर टकराते हैं, और सबसे उग्र मौसम, चक्रवात, तड़ितझंझा और टॉरनेडो, इसी नमी से ऊर्जा पाते हैं।

आर्द्रता वायु में जलवाष्प की मात्रा है। निरपेक्ष आर्द्रता वायु के किसी आयतन में वाष्प का वास्तविक द्रव्यमान है, जिसे प्रायः ग्राम प्रति घन मीटर में बताया जाता है। गर्म वायु ठंडी वायु से कहीं अधिक वाष्प धारण कर सकती है, इसलिए मौसम वैज्ञानिक सापेक्ष आर्द्रता का भी प्रयोग करते हैं: वास्तव में उपस्थित वाष्प, उस तापमान पर वायु जितनी धारण कर सकती है उसके प्रतिशत के रूप में। इसी कारण वाष्प की मात्रा समान रहने पर भी सापेक्ष आर्द्रता दिन भर बदलती है: गर्म दोपहर में घटती है और ठंडी रात में बढ़ती है। जो वायु जितनी हो सके उतनी वाष्प धारण किए हो वह संतृप्त है, जिसकी सापेक्ष आर्द्रता 100 प्रतिशत होती है। वह तापमान जिस तक वायु को, वाष्प की मात्रा बदले बिना, संतृप्त होने के लिए ठंडा होना पड़े, ओसांक है; वायु को इससे नीचे ठंडा कीजिए तो संघनन आरंभ हो जाता है।

जल के द्रव और वाष्प के बीच बदलने में ऊर्जा का एक छिपा भंडार शामिल होता है। जब जल वाष्पित होता है तो वह गर्म हुए बिना ऊष्मा सोखता है, और यह गुप्त ऊष्मा वाष्प के साथ चलती है; जब वाष्प संघनित होती है तो वही ऊष्मा आसपास की वायु में मुक्त होती है। इसलिए वाष्पीकरण सतह को ठंडा करता है, इसी कारण पसीना शरीर को ठंडा करता है और बिना चमक वाले मिट्टी के घड़े में रखा जल गर्मी में ठंडा रहता है। संघनन उस वायु को गर्म करता है जिसमें वह होता है, और ऊँचे बादलों में यह मुक्त ऊष्मा वायु को और तेज़ी से उठाती है, जो तड़ितझंझा और उष्णकटिबंधीय चक्रवातों का इंजन है। संघनन को बनने के लिए किसी आधार की भी आवश्यकता होती है: धूल, समुद्री नमक और धुएँ के सूक्ष्म कण संघनन केंद्रक का काम करते हैं।

संघनन कई रूप लेता है, यह इस पर निर्भर है कि वायु कहाँ और कैसे ठंडी होती है। साफ़, शांत रातों में ओसांक से नीचे ठंडी हो चुकी घास और अन्य सतहों पर ओस बनती है; यदि ओसांक हिमांक से नीचे हो, तो वाष्प सीधे बर्फ़ के क्रिस्टलों में बदलकर पाला बनाती है। जब भूमि के पास वायु का बड़ा भाग अपने ओसांक से नीचे ठंडा होता है, तो बूँदें वायु में कोहरे के रूप में, या दृश्यता कम घटने पर कुहासे के रूप में, लटकी रहती हैं; भारत में भारत मौसम विज्ञान विभाग दृश्यता एक किलोमीटर से कम होने पर कोहरा दर्ज करता है। बादल भूमि से बहुत ऊपर यही प्रक्रिया हैं। आकार और ऊँचाई के अनुसार इन्हें चार मूल प्रकारों में बाँटा जाता है: ऊपर बर्फ़ के क्रिस्टलों से बने पतले, पंख जैसे पक्षाभ (सिरस); समतल आधार वाले ढेर जैसे कपासी (क्यूम्यूलस); परतदार, धूसर स्तरी (स्ट्रेटस); और काले, वर्षा वाले वर्षी (निम्बस)। गरजने वाला ऊँचा कपासी-वर्षी (क्यूम्यूलोनिम्बस) और लगातार वर्षा लाने वाला वर्षा-स्तरी (निम्बोस्ट्रेटस) जैसे मिश्रित नाम इन्हीं से बने हैं।

बादल की बूँदें बहुत छोटी होती हैं; वर्षण तभी होता है जब वे उठती वायु पर भारी पड़ने लायक बड़ी हो जाएँ। वर्षा द्रव जल है; हिम तब बनता है जब हिमांक से नीचे की वायु में वाष्प सीधे बर्फ़ के क्रिस्टलों में जम जाती है; सहिम वृष्टि (स्लीट) वर्षा और हिम का मिश्रण है, या वे बूँदें जो किसी ठंडी परत से गिरते हुए दानों में जम जाती हैं; और ओले बर्फ़ की वे गोलियाँ हैं जो परतों में बढ़ती हैं, जब कपासी-वर्षी बादल की तीव्र ऊर्ध्वगामी धाराएँ उन्हें तब तक ऊपर-नीचे ले जाती हैं जब तक वे थामे न जा सकें। वर्षा को इस आधार पर बाँटा जाता है कि वायु को क्या उठाता है। संवहनीय वर्षा तब होती है जब भूमि तीव्रता से गर्म होती है, गर्म नम वायु उठती है, ठंडी होती है और ऊँचे बादल बनाती है; यह भूमध्यरेखीय पेटी की दोपहरों की विशेषता है।

पर्वतीय वर्षा तब होती है जब नम पवन किसी पर्वत अवरोध से मिलती है और ऊपर चढ़ने को विवश होती है। उठते हुए वह ठंडी होती है, उसकी वाष्प संघनित होती है और पवनमुखी ढाल पर भारी वर्षा होती है। अपनी अधिकांश नमी खो चुकी वायु शिखर पार कर पवनविमुखी ढाल से नीचे उतरती है, उतरते हुए गर्म होती है, इसलिए वह भाग अपेक्षाकृत शुष्क रहता है; इसे वृष्टि छाया क्षेत्र कहते हैं। भारत इसका स्पष्ट उदाहरण देता है: दक्षिण-पश्चिम मानसून पश्चिमी घाट की पवनमुखी पश्चिमी ढलानों को भिगो देता है, जबकि शिखर के ठीक पूर्व, महाराष्ट्र और कर्नाटक के भीतरी भागों के स्थान, बहुत कम वर्षा पाते हैं। तीसरा प्रकार, वाताग्री या चक्रवाती वर्षा, वहाँ होती है जहाँ किसी वाताग्र पर गर्म वायु ठंडी वायु के ऊपर उठाई जाती है, और यह मध्य अक्षांशों की विशेषता है। विश्व स्तर पर वर्षा भूमध्यरेखा के पास और पवनमुखी तटों पर सबसे अधिक, और उपोष्ण क्षेत्र में महाद्वीपों के पश्चिमी भागों, महाद्वीपों के गहरे भीतरी भागों और ध्रुवों के पास सबसे कम होती है।

वायुराशि वायु का एक विशाल पिंड है, प्रायः एक हज़ार किलोमीटर से भी अधिक चौड़ा, जिसका तापमान और आर्द्रता किसी भी दी गई ऊँचाई पर लगभग समान होते हैं। यह ये गुण किसी बड़ी, एकरूप सतह, जैसे गर्म महासागर, गर्म मरुस्थल या हिम से ढके मैदान, पर दिनों या सप्ताहों तक ठहरकर प्राप्त करती है, जिसे इसका उद्गम क्षेत्र कहते हैं। वायुराशियों का वर्गीकरण दो प्रश्नों से होता है: वायु किस अक्षांश से आई, और यह समुद्र पर बनी या स्थल पर? उष्णकटिबंधीय (T) वायु गर्म और ध्रुवीय (P) वायु ठंडी होती है; समुद्र पर बनी सामुद्रिक (m) वायु नम होती है, जबकि स्थल पर बनी महाद्वीपीय (c) वायु शुष्क। अतः सहारा से आई महाद्वीपीय उष्णकटिबंधीय वायु गर्म और शुष्क, गर्म महासागरों से आई सामुद्रिक उष्णकटिबंधीय वायु गर्म और आर्द्र, साइबेरिया या उत्तरी कनाडा से आई महाद्वीपीय ध्रुवीय वायु ठंडी और शुष्क, और सामुद्रिक ध्रुवीय वायु ठंडी और नम होती है।

भिन्न तापमान वाली वायुराशियाँ आसानी से नहीं मिलतीं; वे एक ढलवाँ सीमा पर मिलती हैं जिसे वाताग्र कहते हैं, जहाँ गर्म, हल्की वायु ऊपर धकेली जाती है। शीत वाताग्र पर आगे बढ़ती ठंडी वायु गर्म वायु के नीचे फाने की तरह घुसकर उसे तेज़ी से ऊपर उठाती है, जिससे कपासी-वर्षी बादल बनते हैं जो छोटी, भारी बौछारें, झोंकेदार पवनें और वाताग्र गुज़रने के बाद तापमान में तीखी गिरावट लाते हैं। उष्ण वाताग्र पर आगे बढ़ती गर्म वायु पीछे हटती ठंडी वायु के ऊपर धीरे-धीरे चढ़ती है; ढलान मंद होता है, इसलिए बादल ऊँचे पक्षाभ से निचले वर्षा-स्तरी तक धीरे-धीरे घने होते हैं, और वर्षा हल्की पर अधिक विस्तृत क्षेत्र में देर तक होती है। जब कोई भी वायुराशि आगे नहीं बढ़ती, तो वाताग्र स्थिर होता है। जब तेज़ शीत वाताग्र उष्ण वाताग्र को पकड़ लेता है, तो गर्म वायु भूमि से पूरी तरह ऊपर उठ जाती है और वाताग्र अधिविष्ट (ऑक्लूडेड) कहलाता है। वाताग्र मध्य और उच्च अक्षांशों की विशेषता हैं; उष्णकटिबंध में ये विरले हैं, जहाँ पड़ोसी वायुराशियों के तापमान में थोड़ा ही अंतर होता है।

उष्णकटिबंधीय चक्रवात एक तीव्र, घूमता हुआ निम्न दाब तूफ़ान है जो गर्म उष्णकटिबंधीय समुद्रों पर बनता है। इसके लिए लगभग 26–27 °C या अधिक सतही तापमान वाले विशाल महासागरीय विस्तार, घूर्णन आरंभ करने लायक कोरिऑलिस बल (इसलिए भूमध्यरेखा के लगभग 5° के भीतर नहीं), ऊँचाई के साथ पवन की गति और दिशा में कम बदलाव, और पहले से मौजूद किसी विक्षोभ की आवश्यकता होती है। इसकी ऊर्जा नम वायु के उठने और संघनित होने पर मुक्त गुप्त ऊष्मा से आती है। केंद्र में अक्षु (आँख) है, उतरती वायु का शांत, प्रायः साफ़ क्षेत्र, जिसे अक्षु-भित्ति घेरे रहती है, जहाँ पवनें सबसे प्रबल और वर्षा सबसे भारी होती है; सर्पिल वर्षा-पट्टियाँ बाहर की ओर फैलती हैं। यही तूफ़ान अटलांटिक और पूर्वी प्रशांत में हरिकेन, पश्चिमी उत्तर प्रशांत में टाइफ़ून और हिंद महासागर में चक्रवात कहलाता है; ऑस्ट्रेलिया में पुराना नाम विली-विली प्रचलित था। भूमि पर चक्रवात नमी से कटकर और घर्षण से धीमा होकर जल्दी कमज़ोर पड़ता है। इसका सबसे घातक प्रभाव प्रायः तूफ़ानी महोर्मि होता है, पवनों और निम्न दाब द्वारा तट पर धकेला गया समुद्र तल का उभार, जो निचले तटों को डुबो देता है।

उत्तरी हिंद महासागर में बंगाल की खाड़ी अरब सागर से कहीं अधिक चक्रवात उत्पन्न करती है, और अधिकांश दो ऋतुओं में बनते हैं: अप्रैल से जून के मानसून-पूर्व महीने और अक्टूबर से दिसंबर के मानसून-पश्चात महीने। विश्व मौसम विज्ञान संगठन द्वारा नामित, भारत मौसम विज्ञान विभाग का नई दिल्ली स्थित क्षेत्रीय विशिष्ट मौसम विज्ञान केंद्र इन तूफ़ानों पर नज़र रखता, इनका पूर्वानुमान करता और क्षेत्र के लिए परामर्श जारी करता है। भारत मौसम विज्ञान विभाग निम्न दाब तंत्रों को निरंतर पवन गति के आधार पर अवदाब से लेकर अति प्रचंड चक्रवाती तूफ़ान तक श्रेणीबद्ध करता है (तालिका देखें)। तूफ़ान का नामकरण तब होता है जब वह चक्रवाती तूफ़ान की तीव्रता तक पहुँचता है। नाम 2020 में अपनाई गई 169 नामों की सूची से आते हैं, जिनमें से 13-13 नाम WMO/ESCAP उष्णकटिबंधीय चक्रवात पैनल के 13 सदस्य देशों, जिनमें भारत, बांग्लादेश, श्रीलंका, पाकिस्तान और ओमान शामिल हैं, ने दिए हैं; नाम क्रम से प्रयोग होते हैं और दोहराए नहीं जाते।

उष्णकटिबंध से बाहर शीतोष्ण या बहिरुष्ण चक्रवात ध्रुवीय वाताग्र पर बनते हैं, जहाँ ठंडी ध्रुवीय वायु और गर्म उष्णकटिबंधीय वायु मिलती हैं और सीमा पर एक तरंग विकसित होती है। ये उष्णकटिबंधीय चक्रवातों से कहीं बड़े होते हैं, समुद्र के साथ-साथ स्थल पर भी बन सकते हैं, इनकी पवनें कमज़ोर होती हैं, कोई अक्षु नहीं होती, और इनमें एक उष्ण वाताग्र और एक शीत वाताग्र होता है; पछुआ पवनों से संचालित होकर ये पश्चिम से पूर्व की ओर चलते हैं। उत्तर-पश्चिम भारत में शीतकालीन वर्षा और हिमपात लाने वाले पश्चिमी विक्षोभ इसी मध्य-अक्षांशीय प्रकार के निम्न दाब तंत्र हैं। इसके विपरीत प्रतिचक्रवात उतरती वायु, साफ़ आकाश और शांत मौसम लाते हैं, और शीत में पाले और कोहरे के अनुकूल होते हैं। बहुत छोटे स्तर पर, तड़ितझंझा तीव्र ऊर्ध्वगामी धाराओं वाले ऊँचे कपासी-वर्षी बादल से बनता है, जिसमें बिजली, गरज, भारी वर्षा और कभी-कभी ओले होते हैं; पश्चिम बंगाल और असम के उग्र मानसून-पूर्व तूफ़ान नॉर्वेस्टर या काल बैसाखी कहलाते हैं। टॉरनेडो वायु का एक संकरा, उग्रता से घूमता स्तंभ है जो गरजते बादल से भूमि तक पहुँचता है; यह छोटे क्षेत्र को घेरता है पर इसकी पवनें पृथ्वी पर सबसे प्रचंड होती हैं, और यह मध्य संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे अधिक आता है।

यह भाग एक शृंखला बनाता है। वाष्पीकरण वायु में वाष्प भरता है और गुप्त ऊष्मा संचित करता है; संघनन केंद्रकों की सहायता से ओसांक तक ठंडा होना वाष्प को ओस, पाले, कोहरे और बादलों में बदल देता है। बूँदें बढ़ने पर वर्षण होता है, और वायु तापन से, पर्वतों से या वाताग्रों पर उठाई जा सकती है, जिससे संवहनीय, पर्वतीय और वाताग्री वर्षा होती है। वायुराशियाँ अपने उद्गम क्षेत्रों का स्वभाव साथ ले जाती हैं, और जहाँ भिन्न राशियाँ मिलती हैं, वहाँ वाताग्र और शीतोष्ण चक्रवात विकसित होते हैं। गर्म उष्णकटिबंधीय समुद्रों पर मुक्त गुप्त ऊष्मा उष्णकटिबंधीय चक्रवातों को शक्ति देती है, जो सबसे विनाशकारी मौसम हैं। भाग 4 दिखाता है कि तापमान और वर्षा दीर्घकाल में मिलकर विश्व के जलवायु प्रदेश कैसे बनाते हैं।

परीक्षा में ध्यान दें

• वायु गर्म होने पर, वाष्प की मात्रा न बदलने पर भी, सापेक्ष आर्द्रता घटती है; निरपेक्ष आर्द्रता तापमान के साथ इस तरह नहीं बदलती।
• वाष्पीकरण गुप्त ऊष्मा सोखता है (ठंडक); संघनन उसे मुक्त करता है (गर्मी) और तड़ितझंझा तथा चक्रवातों को शक्ति देता है।
• ओसांक हिमांक से नीचे हो तो पाला बनता है; ऊपर हो तो ओस।
• पक्षाभ बादल ऊँचे और बर्फ़ के क्रिस्टलों से बने होते हैं; वर्षी बादल वर्षा वाले हैं; कपासी-वर्षी गरजने वाला बादल है।
• वृष्टि छाया पवनविमुखी ढाल पर होती है, पवनमुखी पर नहीं; दक्षिण-पश्चिम मानसून में पश्चिमी घाट के पूर्व का भीतरी भाग वृष्टि छाया में रहता है।
• सामुद्रिक (m) वायुराशियाँ नम और महाद्वीपीय (c) शुष्क होती हैं; उष्णकटिबंधीय (T) गर्म और ध्रुवीय (P) ठंडी।
• शीत वाताग्र छोटी, भारी बौछारें देता है; उष्ण वाताग्र लंबी, स्थिर, हल्की वर्षा। उष्णकटिबंध में वाताग्र विरले हैं।
• उष्णकटिबंधीय चक्रवात में अक्षु होती है और यह केवल गर्म समुद्रों पर, भूमध्यरेखा से दूर बनता है; शीतोष्ण चक्रवात में वाताग्र होते हैं, अक्षु नहीं, और यह स्थल पर भी बन सकता है।

पुनरावृत्ति

• सापेक्ष आर्द्रता = उपस्थित वाष्प, वायु की धारण क्षमता के प्रतिशत के रूप में; ओसांक = वह तापमान जिस पर वायु संतृप्त होती है।
• गुप्त ऊष्मा वाष्पीकरण में सोखी और संघनन में मुक्त होती है; संघनन को धूल, नमक या धुएँ के केंद्रक चाहिए।
• संघनन के रूप: ओस, पाला, कुहासा, कोहरा (भारत मौसम विज्ञान विभाग: दृश्यता 1 किमी से कम) और बादल (पक्षाभ, कपासी, स्तरी, वर्षी)।
• वर्षण: वर्षा, हिम, सहिम वृष्टि, ओले; वर्षा के प्रकार: संवहनीय, पर्वतीय (वृष्टि छाया सहित) और वाताग्री।
• वायुराशियाँ: सामुद्रिक या महाद्वीपीय, उष्णकटिबंधीय या ध्रुवीय; ये अपना स्वभाव उद्गम क्षेत्रों से पाती हैं।
• वाताग्र: शीत (तीव्र ढलान, छोटी भारी वर्षा), उष्ण (मंद ढलान, लंबी स्थिर वर्षा), स्थिर, अधिविष्ट; मध्य अक्षांशों की विशेषता।
• उष्णकटिबंधीय चक्रवात को गर्म समुद्र (लगभग 26–27 °C), कोरिऑलिस बल और कम पवन-अपरूपण चाहिए; अक्षु, अक्षु-भित्ति, तूफ़ानी महोर्मि; हरिकेन, टाइफ़ून, चक्रवात।
• उत्तरी हिंद महासागर: बंगाल की खाड़ी में अधिक चक्रवात; RSMC नई दिल्ली (भारत मौसम विज्ञान विभाग) 13 देशों के 169 नामों की सूची (2020) से नाम देता है।
• शीतोष्ण चक्रवात ध्रुवीय वाताग्र पर बनते हैं, इनमें वाताग्र होते हैं और अक्षु नहीं, ये पश्चिम से पूर्व चलते हैं; पश्चिमी विक्षोभ इसी प्रकार के हैं।
• तड़ितझंझा कपासी-वर्षी से बनता है (बंगाल और असम में नॉर्वेस्टर); टॉरनेडो छोटे होते हैं पर इनकी पवनें सबसे प्रचंड होती हैं।

अभ्यास प्रश्न

स्रोत

• NOAA National Weather Service, JetStream online school: moisture and humidity, clouds, precipitation, air masses, fronts, thunderstorms, tornadoes and tropical cyclones (US government) — https://www.noaa.gov/jetstream/clouds
• India Meteorological Department, Ministry of Earth Sciences: Regional Specialised Meteorological Centre for Tropical Cyclones, New Delhi; classification of cyclonic disturbances over the north Indian Ocean and the list of cyclone names (2020); public material on fog, thunderstorms and western disturbances — https://rsmcnewdelhi.imd.gov.in
• NASA Earth Observatory: the water cycle, latent heat and global precipitation (US government) — https://earthobservatory.nasa.gov/features/Water