आपने पहले ही सीखा है कि वायु में जल-वाष्प होती है। यह वायुमंडल के आयतन के शून्य से चार प्रतिशत तक भिन्न होती है और मौसम की घटनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। जल वायुमंडल में तीन रूपों में उपस्थित होता है — गैसीय, द्रव और ठोस। वायुमंडल में नमी जल-निकायों से वाष्पीकरण द्वारा और पौधों से वाष्पोत्सर्ग द्वारा प्राप्त होती है। इस प्रकार, वाष्पीकरण, वाष्पोत्सर्ग, संघनन और वर्षण की प्रक्रियाओं द्वारा वायुमंडल, महासागरों और महाद्वीपों के बीच जल का निरंतर आदान-प्रदान होता रहता है।

वायु में उपस्थित जल-वाष्प को आर्द्रता कहा जाता है। इसे मात्रात्मक रूप से विभिन्न तरीकों से व्यक्त किया जाता है। वायुमंडल में उपस्थित जल-वाष्प की वास्तविक मात्रा को निरपेक्ष आर्द्रता कहा जाता है। यह प्रति घन मीटर वायु में जल-वाष्प के भार के रूप में व्यक्त की जाती है और ग्राम प्रति घन मीटर में दी जाती है। वायु की जल-वाष्प को धारण करने की क्षमता पूरी तरह से उसके तापमान पर निर्भर करती है। निरपेक्ष आर्द्रता पृथ्वी की सतह पर स्थान-स्थान पर भिन्न होती है। किसी दिए गए तापमान पर वायुमंडल में उपस्थित नमी की मात्रा, उसकी पूरी क्षमता की तुलना में जो प्रतिशत होती है, उसे सापेक्ष आर्द्रता कहा जाता है। वायु के तापमान में परिवर्तन के साथ, नमी को धारण करने की क्षमता बढ़ या घट जाती है और सापेक्ष आर्द्रता भी प्रभावित होती है। यह महासागरों के ऊपर अधिक और महाद्वीपों के ऊपर कम होती है।

Evaporation and Condensation: Key Concepts

1. Evaporation: A process where liquid water changes into water vapor (gas).

   • Main Cause: Heat (latent heat of vaporization).
   • Effect: Adds moisture to the air.

2. Condensation: A process where water vapor (gas) changes into liquid water.

   • Main Cause: Cooling of air below its dew point.
   • Effect: Removes moisture from the air, forming dew or clouds.

3. Dew Point: The temperature at which air becomes saturated and condensation begins.

4. Movement of Air:

   • Increases Evaporation: Replaces saturated air with unsaturated air, increasing the rate of evaporation.
   • Increases Condensation: Carries away water vapor, reducing local concentration, but may also supply new vapor.

5. Saturated Air: Air that contains the maximum amount of water vapor it can hold at a given temperature.

6. Unsaturated Air: Air that can still absorb more water vapor at the given temperature.

7. Latent Heat of Vaporization: The amount of heat required to convert a unit mass of water from liquid to vapor at constant temperature.

These concepts are crucial in understanding atmospheric phenomena like cloud formation, humidity regulation, and the water cycle.

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संघनन के बाद वायु में उपस्थित जलवाष्प या आर्द्रता निम्नलिखित रूपों में से किसी एक रूप को धारण करती है - ओस, पाला, कोहरा और बादल। संघनन के रूपों को तापमान और स्थान के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। संघनन तब होता है जब ओस बिंदु जमने बिंदु से नीचे भी होता है और जमने बिंदु से ऊपर भी।

ओस

जब आर्द्रता ठोस वस्तुओं की अपेक्षाकृत ठंडी सतहों (सतह के ऊपर वायु में उपस्थित कणों के स्थान पर) जैसे पत्थरों, घास की पत्तियों और पौधों की पत्तियों पर जल बूंदों के रूप में जमा होती है, तो इसे ओस कहा जाता है। इसके निर्माण के लिए आदर्श परिस्थितियाँ हैं - स्वच्छ आकाश, शांत वायु, उच्च सापेक्ष आर्द्रता और ठंडी तथा लंबी रातें। ओस के निर्माण के लिए यह आवश्यक है कि ओस बिंदु जमने बिंदु से ऊपर हो।

पाला

पाला ठंडी सतहों पर तब बनता है जब संघनन जमने बिंदु $\left(0^{\circ} \mathrm{C}\right)$ से नीचे होता है, अर्थात ओस बिंदु जमने बिंदु पर या उससे नीचे होता है। अतिरिक्त आर्द्रता जल बूंदों के स्थान पर सूक्ष्म बर्फ क्रिस्टलों के रूप में जमा होती है। सफेद पाले के निर्माण के लिए आदर्श परिस्थितियाँ ओस के निर्माण वाली परिस्थितियों के समान होती हैं, केवल यह अंतर होता है कि वायु का तापमान जमने बिंदु पर या उससे नीचे होना चाहिए।

कोहरा और धुंध

जब जल-वाष्प की बड़ी मात्रा वाले वायु-पुंज का तापक्रम अचानक गिर जाता है, तो उसके भीतर बारीक धूल कणों पर संघनन होने लगता है। इस प्रकार कोहरा $^{2}$ एक ऐसा बादल होता है जिसका आधार ज़मीन पर या उसके बेहद निकट होता है। कोहरे और धुंध के कारण दृश्यता शून्य से लेकर बेहद कम हो जाती है। शहरी और औद्योगिक केन्द्रों में धुआँ प्रचुर मात्रा में नाभिक उपलब्ध कराता है जो कोहरे और धुंध के निर्माण में सहायक होता है। जब कोहरा धुएँ के साथ मिल जाता है, तो ऐसी स्थिति को स्मॉग कहा जाता है। धुंध और कोहरे के बीच केवल इतना अंतर है कि धुंध में कोहरे की तुलना में अधिक नमी होती है। धुंध में प्रत्येक नाभिक के चारों ओर नमी की अधिक मोटी परत होती है। धुंध पहाड़ों पर प्रायः देखी जाती है क्योंकि ढलानों पर ऊपर उठता हुआ गर्म वायु-पुंज ठंडी सतह से टकराता है। कोहरे की तुलना में धुंध सूखी होती है और वे उन स्थानों पर प्रचलित होती हैं जहाँ गर्म वायु-धाराएँ ठंडी धाराओं से मिलती हैं। कोहरे वे छोटे बादल होते हैं जिनमें धूल, धुएँ और नमक के कणों द्वारा उपलब्ध कराए गए नाभिकों के चारों ओर संघनन होता है।

बादल

बादल स्वतंत्र वायु में काफी ऊँचाई पर जल-वाष्प के संघनन से बने सूक्ष्म जल-बूंदों या बर्फ के छोटे क्रिस्टलों का पुंज होता है। चूँकि बादल पृथ्वी की सतह से कुछ ऊँचाई पर बनते हैं, वे विभिन्न आकृतियाँ धारण करते हैं। उनकी ऊँचाई, फैलाव, घनत्व और पारदर्शिता या अपारदर्शिता के अनुसार बादलों को चार प्रकारों में बाँटा गया है: (i) सिरस; (ii) क्यूमुलस; (iii) स्ट्रेटस; (iv) निंबस।

सिरस

सिरस बादल ऊँचाई पर बनते हैं ($8,000-12,000 m)$। ये पतले और अलग-थलग बादल होते हैं जिनकी बनावट पंखीदार होती है। ये हमेशा सफेद रंग के होते हैं।

क्यूमुलस

क्यूमुलस बादल रूई के फाहे जैसे दिखते हैं। ये आमतौर पर 4,000 $7,000 \mathrm{~m}$ की ऊँचाई पर बनते हैं। ये टुकड़ों में होते हैं और यहाँ-वहाँ बिखरे दिखाई देते हैं। इनका आधार समतल होता है।

स्ट्रेटस

जैसा कि इनके नाम से स्पष्ट है, ये परतदार बादल होते हैं जो आकाश के बड़े हिस्से को ढक लेते हैं। ये बादल आमतौर पर या तो ऊष्मा की हानि के कारण या विभिन्न तापमान वाली वायु मंडलों के मिश्रण से बनते हैं।

निंबस

निंबस बादल काले या गहरे भूरे रंग के होते हैं। ये मध्यम स्तर पर या पृथ्वी की सतह के बहुत निकट बनते हैं। ये अत्यधिक घने और सूर्य की किरणों के लिए अपारदर्शी होते हैं। कभी-कभी बादल इतने नीचे होते हैं कि जमीन को छूते प्रतीत होते हैं। निंबस बादल घने वाष्प के आकारहीन ढेर होते हैं।

आकृति 10.1

आकृति 10.2

आकृति 10.1 और 10.2 में दिखाए गए इन बादलों के प्रकारों की पहचान कीजिए।

इन चार मूलभूत प्रकारों के संयोजन से निम्नलिखित प्रकार के बादल बनते हैं: उच्च बादल - सिरस, सिरोस्ट्रेटस, सिरोकेम्युलस; मध्य बादल - ऑल्टोस्ट्रेटस और ऑल्टोकेम्युलस; निम्न बादल - स्ट्रैटोकेम्युलस और निम्बोस्ट्रेटस और व्यापक ऊर्ध्वाधर विकास वाले बादल - क्यूम्युलस और क्यूम्युलोनिम्बस।

वर्षण

मुक्त वायु में निरंतर संघनन की प्रक्रिया संघनित कणों को आकार में बढ़ने में मदद करती है। जब वायु का प्रतिरोध उन्हें गुरुत्वाकर्षण बल के विरुद्ध रोकने में असफल होता है, तो वे पृथ्वी की सतह पर गिर जाते हैं। इसलिए जल वाष्प के संघनन के बाद नमी का मोचन वर्षण कहलाता है। यह द्रव या ठोस रूप में हो सकता है। जल के रूप में होने वाला वर्षण वर्षा कहलाता है, जब तापमान $0^{\circ} \mathrm{C}$ से कम हो, तो वर्षण बर्फ के बारीक झागों के रूप में होता है और इसे हिमपात कहा जाता है। नमी षट्कोणीय क्रिस्टलों के रूप में मोचित होती है। ये क्रिस्टल बर्फ के झाग बनाते हैं। वर्षा और हिमपात के अलावा, वर्षण के अन्य रूप ओलावृष्टि और ओले हैं, यद्यपि बाद वाले घटनाओं में सीमित और समय तथा स्थान दोनों में छिटपुट होते हैं।

ओले जमे हुए वर्षा-बूंदों और पुनः जमे हुए पिघले हुए बर्फ़ीले पानी होते हैं। जब ज़मीन के पास उप-शून्य तापमान वाली परत के ऊपर तापमान हिमांक से ऊपर वाली वायु की परत होती है, तो वर्षा ओलों के रूप में होती है। गर्म वायु से निकलने वाली वर्षा-बूंदें नीचे की ठंडी वायु से टकराती हैं। इससे वे ठोस हो जाती हैं और जमीन पर बर्फ़ के छोटे गोलों के रूप में पहुँचती हैं, जो उन वर्षा-बूंदों से बड़ी नहीं होती जिनसे वे बनी हैं।

कभी-कभी बादलों से निकलने के बाद वर्षा की बूंदें छोटे गोल ठोस बर्फ़ के टुकड़ों में ठोस हो जाती हैं और जब वे पृथ्वी की सतह तक पहुँचती हैं तो उन्हें ओले कहा जाता है। ये वर्षा का पानी ठंडी परतों से गुज़र कर बनता है। ओलों में एक के ऊपर एक कई संकेन्द्री बर्फ़ की परतें होती हैं।

वर्षा के प्रकार

उत्पत्ति के आधार पर वर्षा को तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है — संवहनी, पर्वतीय या राहत तथा चक्रवाती या मोर्चा संबंधी।

संवहनी वर्षा

वायु जब गर्म होती है, हल्की हो जाती है और संवहनी धाराओं में ऊपर उठती है। ऊपर उठते समय यह फैलती है और ऊष्मा खो देती है, जिससे संघनन होता है और क्यूमुलस बादल बनते हैं। गड़गड़ाहट और बिजली के साथ भारी वर्षा होती है, पर यह अधिक देर तक नहीं चलती। ऐसी वर्षा गर्मियों में या दिन के गर्म भाग में सामान्य होती है। यह विषुवतीय क्षेत्रों और महाद्वीपों के आंतरिक भागों में, विशेषकर उत्तरी गोलार्ध में, बहुत सामान्य है।

पर्वतीय वर्षा

जब संतृप्त वायु-पिंड किसी पहाड़ के सामने आता है, तो वह ऊपर चढ़ने को मजबूर होता है और जैसे-जैसे ऊपर उठता है, वह फैलता है; तापमान गिरता है और नमी संघनित हो जाती है। इस प्रकार की वर्षा का प्रमुख लक्षण यह है कि आधार की ओर के ढलानों पर अधिक वर्षा होती है। आधार की ओर वर्षा करने के बाद जब ये पवन दूसरी ओर के ढलान पर पहुँचती हैं, तो वे नीचे उतरती हैं और उनका तापमान बढ़ जाता है। तब उनकी नमी को सोखने की क्षमता बढ़ जाती है और इसलिए ये पर्वताभावी ढलान वर्षारहित और शुष्क बने रहते हैं। वह क्षेत्र जो पर्वताभावी ओर स्थित है और कम वर्षा प्राप्त करता है, वर्षा-छाया क्षेत्र कहलाता है। इसे राहत वर्षा भी कहा जाता है।

चक्रवाती वर्षा

आप अतः उष्णकटिबंधीय चक्रवातों और चक्रवाती वर्षा के बारे में अध्याय 9 में पढ़ चुके हैं। चक्रवाती वर्षा को समझने के लिए कृपया अध्याय 9 देखें।

वर्षा का विश्वव्यापी वितरण

पृथ्वी की सतह के विभिन्न स्थानों पर वर्ष में भिन्न-भिन्न मात्रा में वर्षा होती है और वह भी भिन्न-भिन्न ऋतुओं में।

सामान्यतः, जब हम भूमध्य रेखा से ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं, वर्षा लगातार घटती जाती है। विश्व के तटीय क्षेत्र महाद्वीपों के आंतरिक भागों की तुलना में अधिक वर्षा प्राप्त करते हैं। विश्व की भूमि भागों की तुलना में महासागरों पर अधिक वर्षा होती है क्योंकि ये जल के बड़े स्रोत हैं। भूमध्य रेखा के $35^{\circ}$ और $40^{\circ} \mathrm{N}$ और $\mathrm{S}$ अक्षांशों के बीच, वर्षा पूर्वी तटों पर अधिक होती है और पश्चिम की ओर घटती जाती है। लेकिन, भूमध्य रेखा के $45^{\circ}$ और $65^{\circ} \mathrm{N}$ और $\mathrm{S}$ अक्षांशों के बीच, पश्चिमी वायुओं के कारण, वर्षा पहले महाद्वीपों के पश्चिमी किनारों पर प्राप्त होती है और पूर्व की ओर घटती जाती है। जहाँ-जहाँ पर्वत तट के समानांतर चलते हैं, वहाँ तटीय मैदानों पर, वायव्य पक्ष पर अधिक वर्षा होती है और यह अनुवायव्य पक्ष की ओर घटती जाती है।

वार्षिक वर्षण की कुल मात्रा के आधार पर, विश्व की प्रमुख वर्षण व्यवस्थाओं को इस प्रकार पहचाना जाता है।

भूमध्यरेखीय पट्टी, शीत समशीतोष्ण कटिबंध में पश्चिमी तटों के पहाड़ों की आर्द्र ढलान और मानसूनी भूमि के तटीय क्षेत्रों में प्रति वर्ष $200 \mathrm{~cm}$ से अधिक की भारी वर्षा होती है। आंतरिक महाद्वीपीय क्षेत्रों में प्रति वर्ष $100-200 \mathrm{~cm}$ के बीच परिवर्तनीय मध्यम वर्षा होती है। महाद्वीपों के तटीय क्षेत्रों में मध्यम मात्रा में वर्षा होती है। उष्णकटिबंधीय भूमि के मध्य भाग और समशीतोष्ण भूमि के पूर्वी तथा आंतरिक भागों में प्रति वर्ष $50-100 \mathrm{~cm}$ के बीच परिवर्तनीय वर्षा होती है। महाद्वीपों के आंतरिक भागों और उच्च अक्षांशों में स्थित वर्षा छाया क्षेत्र बहुत कम वर्षा—प्रति वर्ष $50 \mathrm{~cm}$ से कम—प्राप्त करते हैं। वर्षा का मौसमी वितरण इसकी प्रभावशीलता को आंकने का एक महत्वपूर्ण पहलू प्रदान करता है। कुछ क्षेत्रों में वर्षा वर्ष भर समान रूप से वितरित रहती है, जैसे कि भूमध्यरेखीय पट्टी और शीत समशीतोष्ण क्षेत्रों के पश्चिमी भागों में।

अभ्यास

1. बहुविकल्पीय प्रश्न।

(i) निम्नलिखित में से कौन-सा वायुमंडल का मानवों के लिए सबसे महत्वपूर्ण घटक है?
(a) जल वाष्प
(c) धूल कण
(b) नाइट्रोजन
(d) ऑक्सीजन

(ii) निम्नलिखित में से कौन-सी प्रक्रिया द्रव को वाष्प में बदलने के लिए उत्तरदायी है?
(a) संघनन
(c) वाष्पोत्सर्जन
(b) वाष्पोत्सर्जन
(d) वर्षण

(iii) वह वायु जो अपनी पूरी क्षमता तक आर्द्रता धारण करती है :
(a) सापेक्ष आर्द्रता
(c) निरपेक्ष आर्द्रता
(b) विशिष्ट आर्द्रता
(d) संतृप्त वायु

(iv) निम्नलिखित में से कौन-सा आकाश में सबसे ऊँचा बादल होता है?
(a) सिरस
(c) निम्बस
(b) स्ट्रेटस
(d) क्यूम्युलस

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

(i) वर्षण के तीन प्रकारों के नाम लिखिए।

(ii) सापेक्ष आर्द्रता की व्याख्या कीजिए।

(iii) ऊँचाई के साथ जल-वाष्प की मात्रा तेजी से घटती क्यों है?

(iv) बादल कैसे बनते हैं? उनका वर्गीकरण कीजिए।

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

(i) विश्व में वर्षण के वितरण की प्रमुख विशेषताओं की विवेचना कीजिए।

(ii) संघनन के रूप कौन-कौन-से हैं? ओस और पाले के बनने की प्रक्रिया का वर्णन कीजिए।

परियोजना कार्य

1 जून से 31 दिसंबर तक के समाचार-पत्रों को पढ़िए और देश के विभिन्न भागों में हुई अत्यधिक वर्षा से सम्बन्धित समाचारों को नोट कीजिए।