అధ్యాయం 10 వాతావరణంలో నీరు
మీరు ఇప్పటికే గాలిలో నీటి ఆవిరి ఉంటుందని తెలుసుకున్నారు. ఇది వాతావరణం యొక్క ఘనపరిమాణంలో సున్నా నుండి నాలుగు శాతం వరకు మారుతూ ఉంటుంది మరియు వాతావరణ దృగ్విషయాలలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. నీరు వాతావరణంలో మూడు రూపాల్లో ఉంటుంది - వాయురూపం, ద్రవరూపం మరియు ఘనరూపం. వాతావరణంలోని తేమ నీటి వనరుల నుండి బాష్పీభవనం ద్వారా మరియు మొక్కల నుండి ఉత్సేకం ద్వారా లభిస్తుంది. ఈ విధంగా, బాష్పీభవనం, ఉత్సేకం, సంక్షేపణం మరియు అవపాతం ప్రక్రియల ద్వారా వాతావరణం, సముద్రాలు మరియు ఖండాల మధ్య నీటి నిరంతర మార్పిడి జరుగుతుంది.
గాలిలో ఉన్న నీటి ఆవిరిని ఆర్ద్రత అంటారు. దీనిని వివిధ రీతుల్లో పరిమాణాత్మకంగా వ్యక్తపరుస్తారు. వాతావరణంలో ఉన్న నీటి ఆవిరి యొక్క వాస్తవ పరిమాణాన్ని సంపూర్ణ ఆర్ద్రత అంటారు. ఇది గాలి యొక్క ప్రమాణ ఘనపరిమాణానికి నీటి ఆవిరి బరువు మరియు గ్రాములు/ఘనమీటరు పరంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. గాలి నీటి ఆవిరిని పట్టుకోగల సామర్థ్యం పూర్తిగా దాని ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. భూమి ఉపరితలంపై సంపూర్ణ ఆర్ద్రత ప్రదేశాన్ని బట్టి మారుతుంది. ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద దాని పూర్తి సామర్థ్యంతో పోల్చినప్పుడు వాతావరణంలో ఉన్న తేమ శాతాన్ని సాపేక్ష ఆర్ద్రత అంటారు. గాలి ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో, తేమను నిలుపుకునే సామర్థ్యం పెరుగుతుంది లేదా తగ్గుతుంది మరియు సాపేక్ష ఆర్ద్రత కూడా ప్రభావితమవుతుంది. ఇది సముద్రాలపై ఎక్కువగా మరియు ఖండాలపై తక్కువగా ఉంటుంది.
ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద తన పూర్తి సామర్థ్యం వరకు తేమను కలిగి ఉన్న గాలిని సంతృప్త గాలి అంటారు. దీని అర్థం ఆ ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలి ఆ దశలో ఎలాంటి అదనపు తేమను కూడా పట్టుకోగల సామర్థ్యం లేదు. గాలి యొక్క ఇచ్చిన నమూనాలో సంతృప్తత సంభవించే ఉష్ణోగ్రతను దవ్వ బిందువు అంటారు.
బాష్పీభవనం మరియు సంక్షేపణం
వాతావరణంలోని నీటి ఆవిరి పరిమాణం వరుసగా బాష్పీభవనం మరియు సంక్షేపణం కారణంగా జోడించబడుతుంది లేదా తగ్గించబడుతుంది. బాష్పీభవనం అనేది నీరు ద్రవ స్థితి నుండి వాయు స్థితికి మార్చబడే ప్రక్రియ. వేడి బాష్పీభవనానికి ప్రధాన కారణం. నీరు బాష్పీభవనం ప్రారంభించే ఉష్ణోగ్రతను బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం అని సూచిస్తారు.
ఉష్ణోగ్రత పెరగడం వలన గాలి యొక్క ఇచ్చిన భాగం యొక్క నీటి శోషణ మరియు నిలుపుదల సామర్థ్యం పెరుగుతుంది. అదేవిధంగా, తేమ పరిమాణం తక్కువగా ఉంటే, గాలికి తేమను గ్రహించే మరియు నిలుపుకునే సామర్థ్యం ఉంటుంది. గాలి కదలిక సంతృప్త పొరను అసంతృప్త పొరతో భర్తీ చేస్తుంది. అందువల్ల, గాలి కదలిక ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే బాష్పీభవనం కూడా అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
నీటి ఆవిరిని నీటిగా మార్చడాన్ని సంక్షేపణం అంటారు. సంక్షేపణం వేడి కోల్పోవడం వలన సంభవిస్తుంది. తేమగా ఉన్న గాలి చల్లబడినప్పుడు, అది నీటి ఆవిరిని పట్టుకోగల సామర్థ్యం ఆగిపోయే స్థాయిని చేరుకోవచ్చు. అప్పుడు, అదనపు నీటి ఆవిరి ద్రవ రూపంలోకి సంక్షేపణం చెందుతుంది. ఇది నేరుగా ఘన రూపంలోకి సంక్షేపణం చెందినట్లయితే, దానిని ఉత్పతనం అంటారు. స్వేచ్ఛగా ఉన్న గాలిలో, సంక్షేపణం హైగ్రోస్కోపిక్ సంక్షేపణ కేంద్రకాలు అని పిలువబడే చాలా చిన్న కణాల చుట్టూ చల్లబరచడం వలన ఏర్పడుతుంది. ధూళి, పొగ మరియు సముద్రం నుండి ఉప్పు కణాలు ప్రత్యేకంగా మంచి కేంద్రకాలుగా ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి నీటిని శోషించుకుంటాయి. తేమగా ఉన్న గాలి ఏదైనా చల్లని వస్తువుతో సంపర్కంలోకి వచ్చినప్పుడు కూడా సంక్షేపణం జరుగుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత దవ్వ బిందువుకు దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు కూడా జరగవచ్చు. అందువల్ల, సంక్షేపణం గాలి యొక్క చల్లబరచడం పరిమాణం మరియు సాపేక్ష ఆర్ద్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సంక్షేపణం గాలి పరిమాణం, ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మరియు ఆర్ద్రతలచే ప్రభావితమవుతుంది. సంక్షేపణం జరుగుతుంది: (i) గాలి యొక్క ఉష్ణోగ్రత దవ్వ బిందువుకు తగ్గించబడినప్పుడు, దాని ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉంచబడినప్పుడు; (ii) ఘనపరిమాణం మరియు ఉష్ణోగ్రత రెండూ తగ్గించబడినప్పుడు; (iv) బాష్పీభవనం ద్వారా గాలికి తేమ జోడించబడినప్పుడు. అయితే, సంక్షేపణానికి అనుకూలమైన పరిస్థితి గాలి ఉష్ణోగ్రత తగ్గుదల.
సంక్షేపణం తర్వాత, వాతావరణంలోని నీటి ఆవిరి లేదా తేమ ఈ క్రింది రూపాలలో ఒకటి తీసుకుంటుంది - దవ్వ, పొట్టు, పొగమంచు మరియు మేఘాలు. సంక్షేపణ రూపాలను ఉష్ణోగ్రత మరియు స్థానం ఆధారంగా వర్గీకరించవచ్చు. దవ్వ బిందువు ఘనీభవన స్థానం కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మరియు ఘనీభవన స్థానం కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు సంక్షేపణం జరుగుతుంది.
దవ్వ
తేమ రాళ్లు, గడ్డి పొలుసులు మరియు మొక్కల ఆకుల వంటి ఘన వస్తువుల చల్లని ఉపరితలాలపై (ఉపరితలం పైన గాలిలోని కేంద్రకాల కంటే) నీటి బిందువుల రూపంలో నిక్షిప్తమైతే దానిని దవ్వ అంటారు. దీని ఏర్పాటుకు అనుకూలమైన పరిస్థితులు స్పష్టమైన ఆకాశం, ప్రశాంతమైన గాలి, అధిక సాపేక్ష ఆర్ద్రత మరియు చల్లని మరియు పొడవైన రాత్రులు. దవ్వ ఏర్పడటానికి, దవ్వ బిందువు ఘనీభవన స్థానం కంటే ఎక్కువగా ఉండటం అవసరం.
పొట్టు
సంక్షేపణం ఘనీభవన స్థానం కంటే తక్కువగా జరిగినప్పుడు $\left(0^{\circ} \mathrm{C}\right)$, అంటే దవ్వ బిందువు ఘనీభవన స్థానం వద్ద లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు చల్లని ఉపరితలాలపై పొట్టు ఏర్పడుతుంది. అదనపు తేమ నీటి బిందువులకు బదులుగా సూక్ష్మమైన మంచు స్ఫటికాల రూపంలో నిక్షిప్తమవుతుంది. తెల్లని పొట్టు ఏర్పడటానికి అనుకూలమైన పరిస్థితులు దవ్వ ఏర్పడటానికి అవసరమైన పరిస్థితుల మాదిరిగానే ఉంటాయి, గాలి ఉష్ణోగ్రత ఘనీభవన స్థానం వద్ద లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉండాలి అనేది మినహా.
పొగమంచు మరియు మంచు
ఎక్కువ మొత్తంలో నీటి ఆవిరిని కలిగి ఉన్న గాలి సమూహం యొక్క ఉష్ణోగ్రత హఠాత్తుగా పడిపోయినప్పుడు, సూక్ష్మ ధూళి కణాలపై స్వయంగా సంక్షేపణం జరుగుతుంది. కాబట్టి, పొగమంచు $^{2}$ దాని ఆధారం భూమితో లేదా చాలా దగ్గరగా ఉన్న మేఘం. పొగమంచు మరియు మంచు కారణంగా, దృశ్యత తక్కువ నుండి సున్నాకి మారుతుంది. పట్టణ మరియు పారిశ్రామిక కేంద్రాలలో పొగ సమృద్ధిగా కేంద్రకాలను అందిస్తుంది, ఇవి పొగమంచు మరియు మంచు ఏర్పడటానికి సహాయపడతాయి. పొగమంచుతో పొగ కలిసిన అటువంటి పరిస్థితిని స్మోగ్ అని వర్ణిస్తారు. మంచు మరియు పొగమంచు మధ్య ఉన్న ఏకైక తేడా ఏమిటంటే, మంచులో పొగమంచు కంటే ఎక్కువ తేమ ఉంటుంది. మంచులో ప్రతి కేంద్రకం మందపాటి తేమ పొరను కలిగి ఉంటుంది. పర్వతాలపై మంచు తరచుగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే వాలు పైకి ఎగురుతున్న వెచ్చని గాలి చల్లని ఉపరితలాన్ని కలుసుకుంటుంది. పొగమంచు మంచు కంటే పొడిగా ఉంటుంది మరియు వెచ్చని గాలి ప్రవాహాలు చల్లని ప్రవాహాలను కలిసే ప్రదేశాలలో అవి విస్తృతంగా ఉంటాయి. పొగమంచు చిన్న మేఘాలు, ఇందులో ధూళి, పొగ మరియు ఉప్పు కణాలు అందించే కేంద్రకాల చుట్టూ సంక్షేపణం జరుగుతుంది.
మేఘాలు
మేఘం అనేది గణనీయమైన ఎత్తులలో స్వేచ్ఛగా ఉన్న గాలిలోని నీటి ఆవిరి సంక్షేపణం ద్వారా ఏర్పడిన సూక్ష్మ నీటి బిందువుల సమూహం లేదా మంచు యొక్క చిన్న స్ఫటికాలు. మేఘాలు భూమి ఉపరితలం పైన కొంత ఎత్తులో ఏర్పడినందున, అవి వివిధ ఆకారాలను తీసుకుంటాయి. వాటి ఎత్తు, విస్తీర్ణం, సాంద్రత మరియు పారదర్శకత లేదా అపారదర్శకత ఆధారంగా మేఘాలను నాలుగు రకాలుగా వర్గీకరించారు: (i) సిరస్; (ii) క్యుమ్యులస్; (iii) స్ట్రేటస్; (iv) నింబస్.
సిరస్
సిరస్ మేఘాలు అధిక ఎత్తులలో ఏర్పడతాయి ($8,000-12,000 m)$. అవి సన్నగా మరియు వేరుచేయబడిన మేఘాలు, ఈకల ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అవి ఎల్లప్పుడూ తెలుపు రంగులో ఉంటాయి.
క్యుమ్యులస్
క్యుమ్యులస్ మేఘాలు పత్తి బొంతలా కనిపిస్తాయి. అవి సాధారణంగా 4,000 $7,000 \mathrm{~m}$ ఎత్తులో ఏర్పడతాయి. అవి ముక్కల ముక్కలుగా ఉంటాయి మరియు ఇక్కడక్కడ చెల్లాచెదురుగా కనిపిస్తాయి. వాటికి చదునైన ఆధారం ఉంటుంది.
స్ట్రేటస్
వాటి పేరు సూచించినట్లుగా, ఇవి పెద్ద భాగాల ఆకాశాన్ని కప్పే పొరల మేఘాలు. ఈ మేఘాలు సాధారణంగా వేడి కోల్పోవడం లేదా విభిన్న ఉష్ణోగ్రతలతో గాలి సమూహాలు కలపడం వలన ఏర్పడతాయి.
నింబస్
నింబస్ మేఘాలు నలుపు లేదా గాఢ బూడిద రంగులో ఉంటాయి. అవి మధ్య స్థాయిలలో లేదా భూమి ఉపరితలానికి చాలా దగ్గరగా ఏర్పడతాయి. ఇవి చాలా దట్టంగా ఉంటాయి మరియు సూర్యుని కిరణాలకు అపారదర్శకంగా ఉంటాయి. కొన్నిసార్లు, మేఘాలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి, అవి భూమిని తాకినట్లు అనిపిస్తుంది. నింబస్ మేఘాలు మందపాటి ఆవిరి యొక్క ఆకారం లేని ద్రవ్యరాశులు.
చిత్రం 10.1
చిత్రం 10.2
చిత్రం 10.1 మరియు 10.2లో చూపబడిన ఈ మేఘాల రకాలను గుర్తించండి.
ఈ నాలుగు ప్రాథమిక రకాల కలయిక ఈ క్రింది రకాల మేఘాలకు దారి తీయవచ్చు: అధిక మేఘాలు - సిరస్, సిరోస్ట్రేటస్, సిరోక్యుమ్యులస్; మధ్యస్థ మేఘాలు - ఆల్టోస్ట్రేటస్ మరియు ఆల్టోక్యుమ్యులస్; తక్కువ మేఘాలు - స్ట్రాటోక్యుమ్యులస్ మరియు నింబోస్ట్రేటస్ మరియు విస్తృత నిలువు అభివృద్ధి కలిగిన మేఘాలు-క్యుమ్యులస్ మరియు క్యుమ్యులోనింబస్.
అవపాతం
స్వేచ్ఛగా ఉన్న గాలిలో నిరంతర సంక్షేపణ ప్రక్రియ సంక్షేపణ కణాలు పరిమాణంలో పెరగడానికి సహాయపడుతుంది. గురుత్వాకర్షణ శక్తికి వ్యతిరేకంగా వాటిని పట్టుకోవడానికి గాలి నిరోధం విఫలమైనప్పుడు, అవి భూమి ఉపరితలంపై పడతాయి. కాబట్టి నీటి ఆవిరి సంక్షేపణం తర్వాత, తేమ విడుదలను అవపాతం అంటారు. ఇది ద్రవ లేదా ఘన రూపంలో జరగవచ్చు. నీటి రూపంలో అవపాతాన్ని వర్షపాతం అంటారు, ఉష్ణోగ్రత $0^{\circ} \mathrm{C}$ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అవపాతం మంచు సన్నని తునకల రూపంలో జరుగుతుంది మరియు దానిని మంచు పడటం అంటారు. తేమ షట్కోణ స్ఫటికాల రూపంలో విడుదల చేయబడుతుంది. ఈ స్ఫటికాలు మంచు తునకలను ఏర్పరుస్తాయి. వర్షం మరియు మంచు తప్ప, అవపాతం యొక్క ఇతర రూపాలు స్లీట్ మరియు వడగళ్ళు, అయితే రెండోది సంభవించేంత మాత్రమే మరియు సమయం మరియు స్థలం రెండింటిలోనూ అప్రత్యక్షంగా ఉంటాయి.
స్లీట్ గడ్డకట్టిన వర్షపు బిందువులు మరియు మళ్లీ గడ్డకట్టిన కరిగిన మంచు నీరు. ఘనీభవన స్థానం కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత కలిగిన గాలి పొర భూమికి దగ్గరగా ఉన్న ఉప-ఘనీభవన పొరపై ఉన్నప్పుడు, అవపాతం స్లీట్ రూపంలో జరుగుతుంది. వెచ్చని గాలిని విడిచిపెట్టే వర్షపు బిందువులు, క్రింద ఉన్న చల్లని గాలిని ఎదుర్కొంటాయి. ఫలితంగా, అవి ఘనీభవిస్తాయి మరియు అవి ఏర్పడిన వర్షపు బిందువుల కంటే పెద్దవి కాని మంచు యొక్క చిన్న గుండ్లుగా భూమి ఉపరితలాన్ని చేరుతాయి.
కొన్నిసార్లు, మేఘాలు విడుదల చేసిన తర్వాత వర్షపు బిందువులు చిన్న గుండ్రని ఘన మంచు ముక్కలుగా ఘనీభవించి, భూమి ఉపరితలాన్ని చేరే వాటిని వడగళ్ళు అంటారు. ఇవి చల్లని పొరల గుండా వెళ్లే వర్షపు నీటి ద్వారా ఏర్పడతాయి. వడగళ్ళు ఒకదానిపై ఒకటి అనేక సాంద్రీకృత మంచు పొరలను కలిగి ఉంటాయి.
వర్షపాతం రకాలు
మూలం ఆధారంగా, వర్షపాతాన్ని మూడు ప్రధాన రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు - సంవహన, భూభౌతిక లేదా ఉపశమన మరియు చక్రవాత లేదా ముఖభాగ.
సంవహన వర్షం
గాలి వేడెక్కినప్పుడు, తేలికపాటి దానిగా మారి సంవహన ప్రవాహాలలో పైకి లేస్తుంది. అది పైకి లేస్తున్నప్పుడు, విస్తరిస్తుంది మరియు వేడిని కోల్పోతుంది మరియు తత్ఫలితంగా, సంక్షేపణం జరుగుతుంది మరియు క్యుమ్యులస్ మేఘాలు ఏర్పడతాయి. ఉరుములు మరియు మెరుపులతో, భారీ వర్షపాతం జరుగుతుంది కానీ ఇది ఎక్కువసేపు ఉండదు. అటువంటి వర్షం వేసవిలో లేదా రోజు యొక్క వేడిగా ఉండే భాగంలో సాధారణం. ఇది భూమధ్యరేఖ ప్రాంతాలు మరియు ఖండాల లోపలి భాగాలలో, ముఖ్యంగా ఉత్తర గోళంలో చాలా సాధారణం.
భూభౌతిక వర్షం
సంతృప్త గాలి సమూహం ఒక పర్వతాన్ని చేరుకున్నప్పుడు, అది ఎగువకు ఎదుగుతుంది మరియు అది పైకి లేస్తున్నప్పుడు, విస్తరిస్తుంది; ఉష్ణోగ్రత పడిపోతుంది మరియు తేమ సంక్షేపణం చెందుతుంది. ఈ రకమైన వర్షం యొక్క ప్రధాన లక్షణం ఏమిటంటే, గాలి వీచే వాలు భాగాలు ఎక్కువ వర్షపాతాన్ని పొందుతాయి. గాలి వీచే వైపు వర్షం కురిపించిన తర్వాత, ఈ గాలులు ఇతర వాలును చేరుకున్నప్పుడు, అవి క్రిందికి దిగుతాయి మరియు వాటి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. అప్పుడు వాటి తేమను గ్రహించే సామర్థ్యం పెరుగుతుంది మరియు అందువల్ల, ఈ గాలి వీచే వాలు భాగాలు వర్షం లేకుండా మరియు పొడిగా ఉంటాయి. గాలి వీచే వైపు ఉన్న ప్రాంతం, ఇది తక్కువ వర్షపాతాన్ని పొందుతుంది, దానిని వర్ష-నీడ ప్రాంతం అంటారు. దీనిని ఉపశమన వర్షం అని కూడా అంటారు.
చక్రవాత వర్షం
మీరు ఇప్పటికే అధ్యాయం 9లో అదనపు ఉష్ణమండల చక్రవాతాలు మరియు చక్రవాత వర్షం గురించి చదివారు. చక్రవాత వర్షపాతాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి దయచేసి అధ్యాయం 9ని సంప్రదించండి.
ప్రపంచ వర్షపాతం పంపిణీ
భూమి ఉపరితలంపైనున్న వివిధ ప్రదేశాలు ఒక సంవత్సరంలో విభిన్న మొత్తంలో వర్షపాతాన్ని పొందుతాయి మరియు అది కూడా వివిధ ఋతువులలో.
సాధారణంగా, మనం భూమధ్యరేఖ నుండి ధ్రువాల వైపు వెళుతున్నప్పుడు, వర్షపాతం నిరంతరం తగ్గుతూ ఉంటుంది. ప్రపంచంలోని తీర ప్రాంతాలు ఖండాల లోపలి భాగాల కంటే ఎక్కువ మొత్తంలో వర్షపాతాన్ని పొందుతాయి. నీటి గొప్ప వనరులుగా ఉన్నందున, ప్రపంచంలోని భూభాగాల కంటే సముద్రాలపై వర్షపాతం ఎక్కువగా ఉంటుంది. $35^{\circ}$ మరియు $40^{\circ} \mathrm{N}$ మరియు భూమధ్యరేఖ యొక్క $\mathrm{S}$ అక్షాంశాల మధ్య, తూర్పు తీరాలపై వర్షం ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు పడమర వైపు తగ్గుతూ ఉంట