باب 10: فضا میں پانی

آپ پہلے ہی سیکھ چکے ہیں کہ ہوا میں پانی کی بھاپ ہوتی ہے۔ یہ حجم کے لحاظ سے فضا کا صفر سے چار فیصد تک ہوتی ہے اور موسمی مظاہر میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ پانی فضا میں تین شکلوں میں موجود ہوتا ہے یعنی - گیس، مائع اور ٹھوس۔ فضا میں نمی آبی ذخائر سے بخارات بننے کے عمل اور پودوں سے بخارات اڑنے کے عمل کے ذریعے حاصل ہوتی ہے۔ اس طرح، بخارات بننے، بخارات اڑنے، تکثیف اور بارش کے عملوں کے ذریعے فضا، سمندروں اور براعظموں کے درمیان پانی کا مسلسل تبادلہ ہوتا رہتا ہے۔

ہوا میں موجود پانی کی بھاپ کو نمی کہتے ہیں۔ اسے مختلف طریقوں سے مقدار کے لحاظ سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ فضا میں موجود پانی کی بھاپ کی اصل مقدار کو مطلق نمی کہتے ہیں۔ یہ ہوا کے اکائی حجم میں پانی کی بھاپ کا وزن ہے اور گرام فی کیوبک میٹر کے لحاظ سے ظاہر کی جاتی ہے۔ ہوا کی پانی کی بھاپ کو تھامنے کی صلاحیت مکمل طور پر اس کے درجہ حرارت پر منحصر ہے۔ مطلق نمی زمین کی سطح پر جگہ جگہ مختلف ہوتی ہے۔ کسی مخصوص درجہ حرارت پر فضا کی کل گنجائش کے مقابلے میں موجود نمی کے فیصد کو رشتہ دار نمی کہتے ہیں۔ ہوا کے درجہ حرارت میں تبدیلی کے ساتھ، نمی کو تھامنے کی گنجائش بڑھتی یا گھٹتی ہے اور رشتہ دار نمی بھی متاثر ہوتی ہے۔ یہ سمندروں پر زیادہ اور براعظموں پر کم ہوتی ہے۔

کسی مخصوص درجہ حرارت پر اپنی پوری گنجائش تک نمی رکھنے والی ہوا کو سیر شدہ کہا جاتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اس مرحلے پر مخصوص درجہ حرارت پر ہوا مزید کوئی نمی تھامنے کے قابل نہیں ہوتی۔ وہ درجہ حرارت جس پر ہوا کے کسی مخصوص نمونے میں سیر ہونے کا عمل واقع ہوتا ہے، شبنم نقطہ کہلاتا ہے۔

بخارات بننا اور تکثیف

فضا میں پانی کی بھاپ کی مقدار میں اضافہ یا کمی بالترتیب بخارات بننے اور تکثیف کے عمل کی وجہ سے ہوتی ہے۔ بخارات بننا ایک ایسا عمل ہے جس کے ذریعے پانی مائع سے گیس کی حالت میں تبدیل ہوتا ہے۔ حرارت بخارات بننے کی بنیادی وجہ ہے۔ جس درجہ حرارت پر پانی بخارات بننا شروع کرتا ہے اسے بخارات بننے کی پوشیدہ حرارت کہتے ہیں۔

درجہ حرارت میں اضافہ ہوا کے کسی مخصوص حصے کی پانی جذب کرنے اور تھامنے کی صلاحیت بڑھا دیتا ہے۔ اسی طرح، اگر نمی کی مقدار کم ہو تو ہوا میں نمی جذب کرنے اور تھامنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ ہوا کی حرکت سیر شدہ تہہ کو غیر سیر شدہ تہہ سے بدل دیتی ہے۔ لہٰذا، ہوا کی حرکت جتنی زیادہ ہو گی، بخارات بننا بھی اتنا ہی زیادہ ہو گا۔

پانی کی بھاپ کا پانی میں تبدیل ہونے کو تکثیف کہتے ہیں۔ تکثیف حرارت کے ضیاع کی وجہ سے ہوتی ہے۔ جب مرطوب ہوا ٹھنڈی ہوتی ہے، تو یہ ایک ایسے سطح پر پہنچ سکتی ہے جہاں اس کی پانی کی بھاپ تھامنے کی صلاحیت ختم ہو جاتی ہے۔ پھر، زائد پانی کی بھاپ مائع شکل میں تکثیف ہو جاتی ہے۔ اگر یہ براہ راست ٹھوس شکل میں تکثیف ہو جائے تو اسے تصعید کہتے ہیں۔ کھلی فضا میں، تکثیف بہت چھوٹے ذرات کے گرد ٹھنڈا ہونے کے نتیجے میں ہوتی ہے جنہیں نم جاذب تکثیفی مراکز کہتے ہیں۔ سمندر سے آنے والے دھول، دھوئیں اور نمک کے ذرات خاص طور پر اچھے مراکز ہیں کیونکہ یہ پانی جذب کرتے ہیں۔ تکثیف اس وقت بھی ہوتی ہے جب مرطوب ہوا کسی ٹھنڈی چیز کے ساتھ رابطے میں آتی ہے اور یہ اس وقت بھی ہو سکتی ہے جب درجہ حرارت شبنم نقطہ کے قریب ہو۔ لہٰذا، تکثیف ٹھنڈک کی مقدار اور ہوا کی رشتہ دار نمی پر منحصر ہے۔ تکثیف ہوا کے حجم، درجہ حرارت، دباؤ اور نمی سے متاثر ہوتی ہے۔ تکثیف اس وقت ہوتی ہے: (i) جب ہوا کا درجہ حرارت اس کے حجم کو مستقل رکھتے ہوئے شبنم نقطہ تک کم ہو جائے؛ (ii) جب حجم اور درجہ حرارت دونوں کم ہو جائیں؛ (iv) جب بخارات بننے کے عمل کے ذریعے ہوا میں نمی شامل کی جائے۔ تاہم، تکثیف کے لیے سب سے موزوں حالت ہوا کے درجہ حرارت میں کمی ہے۔

تکثیف کے بعد، فضا میں پانی کی بھاپ یا نمی درج ذیل میں سے کوئی ایک شکل اختیار کر لیتی ہے - شبنم، کہر، دھند اور بادل۔ تکثیف کی شکلوں کو درجہ حرارت اور مقام کی بنیاد پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ تکثیف اس وقت ہوتی ہے جب شبنم نقطہ انجماد نقطہ سے کم ہو اور ساتھ ہی انجماد نقطہ سے زیادہ بھی ہو۔

شبنم

جب نمی پانی کے قطرے کی شکل میں ٹھوس چیزوں (سطح کے اوپر ہوا میں موجود مراکز کے بجائے) جیسے پتھروں، گھاس کے تنکوں اور پودوں کے پتوں کی ٹھنڈی سطحوں پر جمع ہوتی ہے، تو اسے شبنم کہتے ہیں۔ اس کی تشکیل کے لیے مثالی حالات صاف آسمان، پرسکون ہوا، زیادہ رشتہ دار نمی، اور ٹھنڈی اور لمبی راتیں ہیں۔ شبنم کی تشکیل کے لیے یہ ضروری ہے کہ شبنم نقطہ انجماد نقطہ سے اوپر ہو۔

کہر

کہر ٹھنڈی سطحوں پر اس وقت بنتی ہے جب تکثیف انجماد نقطہ $\left(0^{\circ} \mathrm{C}\right)$ سے نیچے ہوتی ہے، یعنی شبنم نقطہ انجماد نقطہ پر یا اس سے نیچے ہوتا ہے۔ زائد نمی پانی کے قطرے کی بجائے باریک برف کے کرسٹل کی شکل میں جمع ہوتی ہے۔ سفید کہر کی تشکیل کے لیے مثالی حالات وہی ہیں جو شبنم کی تشکیل کے لیے ہیں، سوائے اس کے کہ ہوا کا درجہ حرارت انجماد نقطہ پر یا اس سے نیچے ہونا چاہیے۔

دھند اور کہر

جب پانی کی بھاپ کی بڑی مقدار رکھنے والے ہوا کے团 کا درجہ حرارت اچانک گر جاتا ہے، تو تکثیف خود ہی باریک دھول کے ذرات پر ہوتی ہے۔ لہٰذا، دھند $^{2}$ ایک ایسا بادل ہے جس کا پایہ زمین پر یا زمین کے بہت قریب ہوتا ہے۔ دھند اور کہر کی وجہ سے، نظریہ صفر تک کم ہو جاتا ہے۔ شہری اور صنعتی مراکز میں دھوئیں بہت سے مراکز مہیا کرتا ہے جو دھند اور کہر کی تشکیل میں مدد دیتے ہیں۔ ایسی حالت جب دھند دھوئیں میں مل جاتی ہے، اسموگ کہلاتی ہے۔ کہر اور دھند میں صرف یہ فرق ہے کہ کہر میں دھند کے مقابلے میں زیادہ نمی ہوتی ہے۔ کہر میں ہر مرکز پر نمی کی موٹی تہہ ہوتی ہے۔ کہر پہاڑوں پر اکثر ہوتی ہے کیونکہ ڈھلوانوں پر اوپر چڑھتی گرم ہوا ٹھنڈی سطح سے ملتی ہے۔ دھند کہر سے زیادہ خشک ہوتی ہے اور یہ ان جگہوں پر عام ہوتی ہے جہاں ہوا کی گرم دھاریں ٹھنڈی دھاروں کے ساتھ رابطے میں آتی ہیں۔ دھند چھوٹے بادل ہیں جن میں دھول، دھوئیں اور نمک کے ذرات کے ذریعے مہیا کردہ مراکز کے گرد تکثیف ہوتی ہے۔

بادل

بادل پانی کے باریک قطروں یا برف کے چھوٹے کرسٹل کا ایک مجموعہ ہے جو کھلی فضا میں پانی کی بھاپ کے تکثیف سے کافی بلندیوں پر بنتا ہے۔ چونکہ بادل زمین کی سطح سے کچھ بلندی پر بنتے ہیں، اس لیے یہ مختلف شکلیں اختیار کرتے ہیں۔ ان کی بلندی، وسعت، کثافت اور شفافیت یا غیر شفافیت کی بنیاد پر بادلوں کو چار اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: (i) سرس؛ (ii) کیومولس؛ (iii) اسٹریٹس؛ (iv) نیمبس۔

سرس

سرس بادل زیادہ بلندیوں پر بنتے ہیں ($8,000-12,000 m)$۔ یہ پتلے اور الگ تھلگ بادل ہوتے ہیں جن کی پرندوں کے پروں جیسی شکل ہوتی ہے۔ یہ ہمیشہ سفید رنگ کے ہوتے ہیں۔

کیومولس

کیومولس بادل روئی کی طرح دکھائی دیتے ہیں۔ یہ عام طور پر 4,000 $7,000 \mathrm{~m}$ کی بلندی پر بنتے ہیں۔ یہ ٹکڑوں میں موجود ہوتے ہیں اور یہاں وہاں بکھرے ہوئے دیکھے جا سکتے ہیں۔ ان کا ایک چپٹا پایہ ہوتا ہے۔

اسٹریٹس

جیسا کہ ان کے نام سے ظاہر ہے، یہ تہہ دار بادل ہیں جو آسمان کے بڑے حصوں کو ڈھانپتے ہیں۔ یہ بادل عام طور پر یا تو حرارت کے ضیاع کی وجہ سے بنتے ہیں یا مختلف درجہ حرارت والی ہوا کے گروہوں کے ملنے سے بنتے ہیں۔

نیمبس

نیمبس بادل سیاہ یا گہرے سرمئی ہوتے ہیں۔ یہ درمیانی سطحوں پر یا زمین کی سطح کے بہت قریب بنتے ہیں۔ یہ انتہائی گھنے ہوتے ہیں اور سورج کی کرنوں کے لیے غیر شفاف ہوتے ہیں۔ کبھی کبھی، بادل اتنی کم بلندی پر ہوتے ہیں کہ لگتا ہے وہ زمین کو چھو رہے ہیں۔ نیمبس بادل گھنے بھاپ کے بے ڈھنگے مجموعے ہوتے ہیں۔

شکل 10.1

شکل 10.2

شکل 10.1 اور 10.2 میں دکھائے گئے بادلوں کی ان اقسام کی شناخت کریں۔

ان چار بنیادی اقسام کے امتزاج سے درج ذیل قسم کے بادل بن سکتے ہیں: اونچے بادل - سرس، سررواسٹریٹس، سرروکیومولس؛ درمیانے بادل - الٹوسٹریٹس اور الٹوکیومولس؛ کم بلندی کے بادل - اسٹریٹوکیومولس اور نیمبوسٹریٹس اور عمودی طور پر وسیع ترقی والے بادل - کیومولس اور کیومولونیمبس۔

بارش

کھلی فضا میں مسلسل تکثیف کا عمل تکثیف شدہ ذرات کو سائز میں بڑھنے میں مدد دیتا ہے۔ جب ہوا کی مزاحمت کشش ثقل کی قوت کے خلاف انہیں تھامنے میں ناکام ہو جاتی ہے، تو وہ زمین کی سطح پر گر جاتے ہیں۔ لہٰذا، پانی کی بھاپ کے تکثیف کے بعد، نمی کے اخراج کو بارش کہتے ہیں۔ یہ مائع یا ٹھوس شکل میں ہو سکتا ہے۔ پانی کی شکل میں بارش کو بارش کہتے ہیں، جب درجہ حرارت $0^{\circ} \mathrm{C}$ سے کم ہو تو بارش برف کی باریک تہوں کی شکل میں ہوتی ہے اور اسے برف باری کہتے ہیں۔ نمی مسدس (چھ کونوں والے) کرسٹل کی شکل میں خارج ہوتی ہے۔ یہ کرسٹل برف کے ٹکڑے بناتے ہیں۔ بارش اور برف کے علاوہ، بارش کی دیگر شکلیں ژالہ باری اور اولے ہیں، حالانکہ یہ آخری والیں وقوع میں محدود ہیں اور وقت اور جگہ دونوں میں چھٹ پھٹ ہوتی ہیں۔

ژالہ باری منجمد بارش کے قطرے اور دوبارہ منجمد پگھلی ہوئی برف کا پانی ہے۔ جب انجماد نقطہ سے اوپر درجہ حرارت والی ہوا کی ایک تہہ زمین کے قریب انجماد نقطہ سے نیچے والی تہہ پر چھا جاتی ہے، تو بارش ژالہ باری کی شکل میں ہوتی ہے۔ بارش کے قطرے، جو گرم ہوا کو چھوڑتے ہیں، نیچے ٹھنڈی ہوا سے ٹکراتے ہیں۔ نتیجتاً، وہ ٹھوس ہو جاتے ہیں اور برف کے چھوٹے چھوٹے گولے کی شکل میں زمین تک پہنچتے ہیں جو ان بارش کے قطروں سے بڑے نہیں ہوتے جن سے وہ بنے ہوتے ہیں۔

کبھی کبھی، بادلوں سے خارج ہونے کے بعد بارش کے قطرے برف کے چھوٹے گول ٹھوس ٹکڑوں میں تبدیل ہو جاتے ہیں اور جو زمین کی سطح تک پہنچتے ہیں انہیں اولے کہتے ہیں۔ یہ بارش کے پانی کے ٹھنڈی تہوں سے گزرنے سے بنتے ہیں۔ اولوں میں برف کی کئی مرکزی تہیں ایک دوسرے کے اوپر ہوتی ہیں۔

بارش کی اقسام

بنیاد کے لحاظ سے، بارش کو تین اہم اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے - حرارتی، پہاڑی یا اُبھار والی اور طوفانی یا محاذی۔

حرارتی بارش

ہوا، گرم ہونے پر، ہلکی ہو جاتی ہے اور حرارتی دھاروں میں اوپر اٹھتی ہے۔ جیسے جیسے یہ اوپر اٹھتی ہے، یہ پھیلتی ہے اور حرارت کھو دیتی ہے اور نتیجتاً، تکثیف ہوتی ہے اور کیومولس بادل بنتے ہیں۔ گرج چمک کے ساتھ، تیز بارش ہوتی ہے لیکن یہ زیادہ دیر نہیں چلتی۔ ایسی بارش موسم گرما میں یا دن کے گرم حصے میں عام ہوتی ہے۔ یہ خط استوا کے علاقوں اور براعظموں کے اندرونی حصوں میں، خاص طور پر شمالی نصف کرہ میں، بہت عام ہے۔

پہاڑی بارش

جب سیر شدہ ہوا کا گروہ کسی پہاڑ سے ٹکراتا ہے، تو اسے اوپر چڑھنے پر مجبور کیا جاتا ہے اور جیسے جیسے یہ اوپر اٹھتی ہے، یہ پھیلتی ہے؛ درجہ حرارت گرتا ہے، اور نمی تکثیف ہو جاتی ہے۔ اس قسم کی بارش کی اہم خصوصیت یہ ہے کہ ہوا کی سمت والے ڈھلانوں پر زیادہ بارش ہوتی ہے۔ ہوا کی سمت والے جانب بارش دینے کے بعد، جب یہ ہوائیں دوسرے ڈھلان تک پہنچتی ہیں، تو وہ نیچے اترتی ہیں، اور ان کا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے۔ پھر ان کی نمی جذب کرنے کی صلاحیت بڑھ جاتی ہے اور لہٰذا، یہ ہوا کی مخالف سمت والے ڈھلان بارش سے محروم اور خشک رہتے ہیں۔ ہوا کی مخالف سمت والے جانب واقع علاقہ، جہاں کم بارش ہوتی ہے، بارش کا سایہ علاقہ کہلاتا ہے۔ اسے اُبھار والی بارش بھی کہتے ہیں۔

طوفانی بارش

آپ پہلے ہی باب 9 میں براعظمی طوفانوں اور طوفانی بارش کے بارے میں پڑھ چکے ہیں۔ طوفانی بارش کو سمجھنے کے لیے براہ کرم باب 9 سے رجوع کریں۔

بارش کی عالمی تقسیم

زمین کی سطح پر مختلف مقامات سال میں مختلف مقدار میں بارش وصول کرتے ہیں اور وہ بھی مختلف موسموں میں۔

عام طور پر، جیسے جیسے ہم خط استوا سے قطبین کی طرف بڑھتے ہیں، بارش میں مسلسل کمی ہوتی جاتی ہے۔ دنیا کے ساحلی علاقے براعظموں کے اندرونی حصوں کے مقابلے میں زیادہ مقدار میں بارش وصول کرتے ہیں۔ بارش دنیا کے براعظموں کے مقابلے میں سمندروں پر زیادہ ہوتی ہے کیونکہ یہ پانی کے بڑے ذرائع ہیں۔ عرض البلد $35^{\circ}$ اور $40^{\circ} \mathrm{N}$ اور خط استوا کے $\mathrm{S}$ کے درمیان، مشرقی ساحلوں پر بارش زیادہ ہوتی ہے اور مغرب کی طرف کم ہوتی جاتی ہے۔ لیکن، خط استوا کے $45^{\circ}$ اور $65^{\circ} \mathrm{N}$ اور $\mathrm{S}$ کے درمیان، مغربی ہواؤں کی وجہ سے، بارش سب سے پہلے براعظموں کے مغربی کناروں پر ہوتی ہے اور یہ مشرق کی طرف کم ہوتی جاتی ہے۔ جہاں کہیں بھی پہاڑ ساحل کے متوازی چلتے ہیں، ساحلی میدان پر، ہوا کی سمت والے جانب بارش زیادہ ہوتی ہے اور ہوا کی مخالف سمت والے جانب کم ہوتی جاتی ہے۔

سالانہ بارش کی کل مقدار کی بنیاد پر، دنیا کے اہم بارش کے نظاموں کو درج ذیل کے طور پر شناخت کیا گیا ہے۔

خط استوائی پٹی، معتدل ٹھنڈے خطے میں مغربی ساحلوں کے ساتھ پہاڑوں کے ہوا کی سمت والے ڈھلان اور مون سون لینڈ کے ساحلی علاقے سالانہ $200 \mathrm{~cm}$ سے زیادہ کی بھاری بارش وصول کرتے ہیں۔ اندرونی براعظمی علاقے سالانہ $100-200 \mathrm{~cm}$ سے مختلف ہونے والی معتدل بارش وصول کرتے ہیں۔ براعظموں کے ساحلی علاقے معتدل مقدار میں بارش وصول کرتے ہیں۔ گرم خطے کے مرکزی حصے اور معتدل خطوں کے مشرقی اور اندرونی حصے سالانہ $50-100 \mathrm{~cm}$ کے درمیان مختلف ہونے والی بارش وصول کرتے ہیں۔ براعظموں کے اندرونی حصوں کے بارش کے سایہ والے علاقے اور بلند عرض البلد والے علاقے بہت کم بارش وصول کرتے ہیں - سالانہ $50 \mathrm{~cm}$ سے کم۔ بارش کی موسمی تقسیم اس کی تاثیر کو جانچنے کا ایک اہم پہلو مہیا کرتی ہے۔ کچھ علاقوں میں بارش سال بھر یکساں طور پر تقسیم ہوتی ہے جیسے کہ خط استوائی پٹی اور معتدل ٹھنڈے خطوں کے مغربی حصوں میں۔

مشق

1. متعدد انتخابی سوالات۔

(i) مندرجہ ذیل میں سے کون سا انسانی وجود کے لیے فضا کا سب سے اہم جزو ہے؟
(الف) پانی کی بھاپ
(ج) دھول کا ذرہ
(ب) نائٹروجن
(د) آکسیجن

(ii) مندرجہ ذیل میں سے کون سا عمل مائع کو بھاپ میں تبدیل کرنے کا ذمہ دار ہے؟
(الف) تکثیف
(ج) بخارات بننا
(ب) بخارات اڑنا
(د) بارش

(iii) وہ ہوا جو اپنی پوری گنجائش تک نمی رکھتی ہے:
(الف) رشتہ دار نمی
(ج) مطلق نمی
(ب) مخصوص نمی
(د) سیر شدہ ہوا

(iv) مندرجہ ذیل میں سے کون سا آسمان میں سب سے اونچا بادل ہے؟
(الف) سرس
(ج) نیمبس
(ب) اسٹریٹس
(د) کیومولس

2. درج ذیل سوالات کے جوابات تقریباً 30 الفاظ میں دیں۔

(i) بارش کی تین اقسام کے نام بتائیں۔

(ii) رشتہ دار نمی کی وضاحت کریں۔

(iii) بلندی کے ساتھ پانی کی بھاپ کی مقدار تیزی سے کیوں کم ہو جاتی ہے؟

(iv) بادل کیسے بنتے ہیں؟ ان کی درجہ بندی کریں۔

3. درج ذیل سوالات کے جوابات تقریباً 150 الفاظ میں دیں۔

(i) بارش کی عالمی تقسیم کی نمایاں خصوصیات پر بحث کریں۔

(ii) تکثیف کی شکلیں کیا ہیں؟ شبنم اور کہر کی تشکیل کے عمل کی وضاحت کریں۔

منصوبہ کا کام

یکم جون سے 31 دسمبر تک اخبار میں ملک کے مختلف حصوں میں انتہائی بارش کے بارے میں خبروں کو دیکھیں اور نوٹ کریں۔