पिछले अध्याय 8 में पृथ्वी की सतह पर तापमान के असमान वितरण का वर्णन किया गया था। वायु गर्म होने पर फैलती है और ठंडी होने पर संकुचित हो जाती है। इससे वायुमंडलीय दबाव में विभिन्नताएँ उत्पन्न होती हैं। परिणामस्वरूप, वायु उच्च दबाव से निम्न दबाव की ओर गति करती है, जिससे वायु गति में आ जाती है। आप पहले से जानते हैं कि क्षैतिज गति में वायु को पवन कहा जाता है। वायुमंडलीय दबाव यह भी निर्धारित करता है कि वायु ऊपर उठेगी या नीचे बैठेगी। पवन ग्रह भर में ऊष्मा और नमी का पुनर्वितरण करता है, जिससे संपूर्ण ग्रह के लिए एक स्थिर तापमान बना रहता है। नम वायु का ऊर्ध्वाधर ऊपर उठना उसे ठंडा करता है, जिससे बादल बनते हैं और वर्षा होती है। इस अध्याय को दबाव अंतरों के कारणों, वायुमंडलीय परिसंचरण को नियंत्रित करने वाले बलों, पवन की अशांत प्रतिरूप, वायु द्रव्यमानों के निर्माण, वायु द्रव्यमानों के परस्पर संपर्क करने पर विघटित मौसम और हिंसक उष्णकटिबंधीय तूफानों की घटना को समझाने के लिए समर्पित किया गया है।

वायुमंडलीय दबाव

क्या आप महसूस करते हैं कि हमारा शरीर बहुत सारे वायु दबाव के अधीन है। जब कोई ऊपर जाता है तो वायु विरल हो जाती है और साँस लेने में कठिनाई होती है।

एक इकाई क्षेत्र में समुद्र तल से वायुमंडल के शीर्ष तक फैले वायु स्तंभ के भार को वायुमंडलीय दबाव कहा जाता है। वायुमंडलीय दबाव को मिलीबार इकाई में व्यक्त किया जाता है। समुद्र तल पर औसत वायुमंडलीय दबाव $1,013.2$ मिलीबार होता है। गुरुत्वाकर्षण के कारण सतह पर वायु अधिक घनी होती है और इसलिए उसका दबाव अधिक होता है। वायु दबाव को पारा बैरोमीटर या एनरॉयड बैरोमीटर की सहायता से मापा जाता है। अपनी पुस्तक Practical Work in Geography - Part I (NCERT, 2006) से परामर्श लें और इन उपकरणों के बारे में जानें। ऊंचाई के साथ दबाव घटता है। किसी भी ऊंचाई पर यह स्थान से स्थान तक भिन्न होता है और इसका परिवर्तन वायु गति, अर्थात् पवन का प्राथमिक कारण होता है, जो उच्च दबाव वाले क्षेत्रों से निम्न दबाव वाले क्षेत्रों की ओर चलती है।

दबाव का ऊर्ध्वाधर परिवर्तन

निचले वायुमंडल में दबाव ऊंचाई के साथ तेजी से घटता है। यह घटाव लगभग $10 \mathrm{~m}$ की ऊंचाई बढ़ने पर $1 \mathrm{mb}$ के बराबर होता है। यह हमेशा एक समान दर से नहीं घटता है। तालिका 9.1 मानक वायुमंडल के लिए चयनित ऊंचाई स्तरों पर औसत दबाव और तापमान देती है।

तालिका 9.1 : चयनित स्तरों पर मानक दबाव और तापमान

ऊर्ध्वाधर दाब ग्रेडिएंट बल क्षैतिज दाब ग्रेडिएंट बल की तुलना में बहुत बड़ा होता है। लेकिन, यह आमतौर पर लगभग बराबर लेकिन विपरीत गुरुत्वाकर्षण बल से संतुलित होता है। इसलिए, हम तेज़ ऊपर की ओर चलने वाली हवाओं का अनुभव नहीं करते हैं।

दाब का क्षैतिज वितरण

दाब में छोटे अंतर पवन की दिशा और

चित्र 9.1 : उत्तरी गोलार्ध में समदाब रेखाएँ, दाब और पवन प्रणालियाँ

वेग के संदर्भ में अत्यधिक महत्वपूर्ण होते हैं। दाब के क्षैतिज वितरण का अध्ययन स्थिर स्तरों पर समदाब रेखाएँ (isobars) खींचकर किया जाता है। समदाब रेखाएँ वे रेखाएँ होती हैं जो समान दाब वाले स्थानों को जोड़ती हैं। तुलना के उद्देश्य से दाब के प्रभाव को समाप्त करने के लिए, किसी भी स्टेशन पर दाब को समुद्र तल तक घटाकर मापा जाता है। समुद्र तल के दाब का वितरण मौसम मानचित्रों पर दिखाया जाता है।

चित्र 9.1 दाब प्रणालियों के अनुरूप समदाब रेखाओं के प्रतिरूप दिखाता है। निम्न-दाब प्रणाली एक या अधिक समदाब रेखाओं से घिरी होती है जिसका केंद्र में सबसे कम दाब होता है। उच्च-दाब प्रणाली भी एक या अधिक समदाब रेखाओं से घिरी होती है जिसका केंद्र में सबसे अधिक दाब होता है।

समुद्र तल दाब का विश्व वितरण

जनवरी और जुलाई में समुद्र तल के दबाव का विश्व वितरण आकृति 9.2 और 9.3 में दिखाया गया है। भूमध्य रेखा के निकट समुद्र तल का दबाव कम होता है और इस क्षेत्र को विषुवीय निम्न कहा जाता है। 30° उत्तरी और 30° दक्षिण अक्षांशों पर उच्च दबाव वाले क्षेत्र पाए जाते हैं जिन्हें उपउष्णकटिबंधीय उच्च कहा जाता है। इससे ध्रुव की ओर 60° उत्तरी और 60° दक्षिण अक्षांशों पर निम्न दबाव की पट्टियाँ पाई जाती हैं जिन्हें उपध्रुवीय निम्न कहा जाता है। ध्रुवों के निकट दबाव अधिक होता है और इसे ध्रुवीय उच्च कहा जाता है। ये दबाव पट्टियाँ स्थायी नहीं होती हैं।

आकृति 9.2 : दबाव का वितरण (मिलीबार में) — जनवरी

आकृति 9.3 : दबाव का वितरण (मिलीबार में) — जुलाई

ये प्रकृति में स्थायी नहीं हैं। ये सूर्य की प्रतीत होने वाली गति के साथ दोलन करते हैं। उत्तरी गोलार्ध में सर्दियों में ये दक्षिण की ओर खिसकते हैं और गर्मियों में उत्तर की ओर।

पवन की वेग और दिशा को प्रभावित करने वाले बल

आप पहले से जानते हैं कि वायुमंडलीय दबाव में अंतर के कारण वायु गति में आती है। गति में आई वायु को पवन कहा जाता है। पवन उच्च दबाव से निम्न दबाव की ओर चलती है। सतह पर पवन घर्षण का अनुभव करती है। इसके अतिरिक्त, पृथ्वी का घूर्णन भी पवन की गति को प्रभावित करता है। पृथ्वी के घूर्णन द्वारा लगाए गए बल को कोरिओलिस बल कहा जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह के निकट क्षैतिज पवन तीन बलों के संयुक्त प्रभाव का उत्तर देती है — दबाव ग्रेडिएंट बल, घर्षण बल और कोरिओलिस बल। इसके अतिरिक्त, गुरुत्वाकर्षण बल नीचे की ओर कार्य करता है।

दबाव ग्रेडिएंट बल

वायुमंडलीय दबाव में अंतर एक बल उत्पन्न करता है। दूरी के सापेक्ष दबाव में परिवर्तन की दर को दबाव ग्रेडिएंट कहा जाता है। दबाव ग्रेडिएंट तीव्र होता है जहाँ आइसोबार एक-दूसरे के निकट होते हैं और कमजोर होता है जहाँ आइसोबार दूर होते हैं।

घर्षण बल

यह पवन की गति को प्रभावित करता है। यह सतह पर सबसे अधिक होता है और इसका प्रभाव सामान्यतः $1-3 \mathrm{~km}$ की ऊँचाई तक रहता है। समुद्र की सतह पर घर्षण न्यूनतम होता है।

कोरिओलिस बल

पृथ्वी का अपनी धुरी पर घूमना पवन की दिशा को प्रभावित करता है। इस बल को कोरिऑलिस बल कहा जाता है, फ्रांसीसी भौतिक वैज्ञानिक के नाम पर जिसने 1844 में इसका वर्णन किया था। यह उत्तरी गोलार्ध में पवन को दाईं ओर और दक्षिणी गोलार्ध में बाईं ओर मोड़ता है। जब पवन की गति अधिक होती है तो विचलन अधिक होता है। कोरिऑलिस बल अक्षांश के कोण के समक्षानुपाती होता है। यह ध्रुवों पर अधिकतम होता है और विषुववृत्त पर अनुपस्थित होता है।

कोरिऑलिस बल दाब ग्रेडिएंट बल के लंबवत कार्य करता है। दाब ग्रेडिएंट बल समदाब रेखा के लंबवत होता है। दाब ग्रेडिएंट बल जितना अधिक होता है, पवन की गति उतनी अधिक होती है और पवन की दिशा में विचलन उतना बड़ा होता है। इन दोनों बलों के एक-दूसरे के लंबवत कार्य करने के परिणामस्वरूप निम्न दाब वाले क्षेत्रों में पवन उसके चारों ओर चलता है। विषुववृत्त पर कोरिऑलिस बल शून्य होता है और पवन समदाब रेखाओं के लंबवत चलता है। निम्न दाब गहराने के बजाय भर जाता है। यही कारण है कि विषुववृत्त के निकट उष्णकटिबंधीय चक्रवात नहीं बनते।

दाब और पवन

हवा की गति और दिशा हवा उत्पन्न करने वाले बलों का शुद्ध परिणाम होती है। सतह से 2-3 किमी ऊपर वाले ऊपरी वायुमंडल में हवा सतह के घर्षण प्रभाव से मुक्त होती है और मुख्य रूप से दाब ग्रेडिएंट तथा कोरिओलिस बल द्वारा नियंत्रित होती है। जब आइसोबार सीधे होते हैं और कोई घर्षण नहीं होता, तो दाब ग्रेडिएंट बल कोरिओलिस बल द्वारा संतुलित हो जाता है और परिणामी हवा आइसोबार के समानांतर चलती है। इस हवा को भू-स्थिर हवा (Figure 9.4) कहा जाता है।

चित्र 9.4 : भू-स्थिर हवा

किसी निम्न दाब क्षेत्र के चारों ओर हवा का परिसंचरण चक्रवातीय परिसंचरण कहलाता है। किसी उच्च दाब क्षेत्र के चारों ओर इसे प्रतिचक्रवातीय परिसंचरण कहा जाता है। ऐसे तंत्रों के चारों ओर हवाओं की दिशा विभिन्न गोलार्धों में उनकी स्थिति के अनुसार बदलती है (तालिका 9.2)।

पृथ्वी की सतह पर निम्न और उच्च दाब क्षेत्रों के चारों ओर हवा का परिसंचरण अनेक अवसरों पर उच्च स्तर पर हवा के परिसंचरण से निकटता से संबंधित होता है। सामान्यतः, निम्न दाब क्षेत्र पर हवा संकेन्द्रित होकर ऊपर उठेगी। उच्च दाब क्षेत्र पर हवा ऊपर से नीचे आएगी और सतह पर विच्छिन्न होगी (चित्र 9.5)। संकेन्द्रण के अतिरिक्त, कुछ भंवर, संवहन धाराएँ, पर्वतीय उत्थान और मोर्चों के साथ उत्थान हवा के उठने का कारण बनते हैं, जो बादल और वर्षा के निर्माण के लिए आवश्यक है।

चित्र 9.5 : पवनों का अभिसरण और विसरण

वायुमंडल की सामान्य परिसंचरण

ग्रहीय पवनों की प्रतिमा मुख्यतः इस पर निर्भर करती है : (i) वायुमंडलीय ऊष्मन की अक्षांशीय विचरण; (ii) दाब पट्टियों का उद्भव; (iii) सूर्य की प्रतीयमान पथ के अनुरूप पट्टियों का प्रवास; (iv) महाद्वीपों और महासागरों का वितरण; (v) पृथ्वी का घूर्णन। ग्रहीय पवनों की गति की प्रतिमा को वायुमंडल की सामान्य परिसंचरण कहा जाता है। वायुमंडल की सामान्य परिसंचरण महासागरीय जल परिसंचरण को भी गति प्रदान करती है जो पृथ्वी की

तालिका 9.2 : चक्रवातों और प्रतिचक्रवातों में पवन दिशा की प्रतिमा

$ \begin{array}{|l|l|l|} \hline \text{दाब प्रणाली} & \text{दाब की स्थिति } & \begin{array}{c} \text{पवन दिशा की प्रतिमा} \end{array} \\ & \text{केन्द्र में} & \begin{array}{l|l} \hline \text{उत्तरी गोलार्ध} & \text{दक्षिणी गोलार्ध} \end{array} \\ \hline\text{चक्रवात} & \text{निम्न} & \begin{array}{l|l} \text{प्रतिकारी } & \text{दक्षिणावर्त} \\ \\ \text{दक्षिणावर्त } & \text{प्रतिकारी} \end{array} \\ \text{प्रतिचक्रवात} & \text{उच्च} \\ \hline \end{array} $

जलवायु को प्रभावित करती है। सामान्य परिसंचरण का एक आरेखीय वर्णन चित्र 9.6 में दिखाया गया है।

आकृति 9.6 : वायुमंडल का सरलीकृत सामान्य परिसंचरण

इंटर ट्रॉपिकल कन्वर्जेंस ज़ोन (ITCZ) में वायु उच्च इंसोलेशन के कारण संवहन से ऊपर उठती है और एक निम्न दबाव बनता है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से आने वाली हवाएँ इस निम्न दबाव क्षेत्र में एकत्रित होती हैं। एकत्रित हवा संवहन सेल के साथ ऊपर उठती है। यह ट्रोपोस्फीयर के शीर्ष तक लगभग 14 किमी की ऊँचाई तक पहुँचती है और ध्रुवों की ओर बढ़ती है। इससे लगभग 30° उत्तर और दक्षिण पर वायु का संचय होता है। संचित वायु का एक भाग जमीन पर उतरता है और उपोष्ण उच्च दबाव बनाता है। वायु के 30° उत्तर और दक्षिण अक्षांशों तक पहुँचने पर ठंडी होने के कारण यह और नीचे की ओर बहती है। भूमि सतह के पास यह वायु पूर्वी हवाओं के रूप में विषुववृत्त की ओर बहती है। विषुववृत्त के दोनों ओर से आने वाली पूर्वी हवाएँ इंटर ट्रॉपिकल कन्वर्जेंस ज़ोन (ITCZ) में एकत्रित होती हैं। सतह से ऊपर और फिर नीचे की ओर होने वाली ऐसी परिसंचरण प्रक्रियाओं को सेल कहा जाता है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्र में ऐसे सेल को हैडले सेल कहा जाता है। मध्य अक्षांशों में परिसंचरण इस प्रकार होता है कि ध्रुवों से आने वाली ठंडी हवा नीचे की ओर और उपोष्ण उच्च दबाव से चलने वाली गर्म हवा ऊपर की ओर बहती है। सतह पर इन हवाओं को पश्चिमी हवाएँ कहा जाता है और इस सेल को फेरेल सेल कहा जाता है। ध्रुवीय अक्षांशों पर ठंडी और घनी हवा ध्रुवों के पास नीचे की ओर बहती है और ध्रुवीय पूर्वी हवाओं के रूप में मध्य अक्षांशों की ओर चलती है। इस सेल को ध्रुवीय सेल कहा जाता है। ये तीनों सेल वायुमंडल के सामान्य परिसंचरण के लिए प्रतिरूप निर्धारित करते हैं। निम्न अक्षांशों से उच्च अक्षांशों तक ऊष्मा ऊर्जा का स्थानांतरण सामान्य परिसंचरण को बनाए रखता है। वायुमंडल का सामान्य परिसंचरण महासागरों को भी प्रभावित करता है। वायुमंडल की बड़े पैमाने की हवाएँ महासागर की बड़ी और धीमी गति से चलने वाली धाराओं को प्रारंभ करती हैं। महासागर बदले में वायु में ऊर्जा और जल वाष्प का इनपुट देते हैं। ये अन्योन्यक्रियाएँ महासागर के बड़े भाग पर धीरे-धीरे होती हैं।

सामान्य वायुमंडलीय परिसंचरण और इसका महासागरों पर प्रभाव

प्रशांत महासागर के गर्म होने और ठंडा होने की प्रक्रिया सामान्य वायुमंडलीय परिसंचरण की दृष्टि से सबसे अधिक महत्वपूर्ण है। प्रशांत महासागर के मध्य भाग का गर्म जल धीरे-धीरे दक्षिण अमेरिकी तट की ओर बहता है और ठंडे पेरूवियन धारा को प्रतिस्थापित करता है। पेरू के तट पर इस प्रकार गर्म जल के प्रकट होने को एल नीनो कहा जाता है। एल नीनो घटना प्रशांत महासागर के मध्य भाग और ऑस्ट्रेलिया में दबाव परिवर्तन से घनिष्ठ रूप से संबद्ध है। प्रशांत महासागर पर दबाव की इस परिस्थिति में परिवर्तन को दक्षिणी दोलन कहा जाता है। दक्षिणी दोलन और एल नीनो की संयुक्त घटना को ENSO कहा जाता है। जिन वर्षों में ENSO प्रबल होता है, विश्व भर में मौसम में बड़े पैमाने पर परिवर्तन होते हैं। दक्षिण अमेरिका का शुष्क पश्चिमी तट भारी वर्षा प्राप्त करता है, ऑस्ट्रेलिया और कभी-कभी भारत में सूखा पड़ता है और चीन में बाढ़ आती है। इस घटना पर निकट से निगरानी रखी जाती है और इसका उपयोग विश्व के प्रमुख भागों में दीर्घकालिक पूर्वानुमान के लिए किया जाता है।

ऋतुगत पवन

वायु परिसंचरण के प्रतिरूप को विभिन्न ऋतुओं में अधिकतम ऊष्मन, दबाव और पवन पट्टियों के क्षेत्रों के स्थानांतरण के कारण संशोधित किया जाता है। इस प्रकार के स्थानांतरण का सबसे प्रमुख प्रभाव मानसून में देखा जाता है, विशेष रूप से दक्षिण पूर्व एशिया पर। आप मानसून के विवरण को पुस्तक इंडिया : फिजिकल एनवायरनमेंट (NCERT, 2006) में पढ़ेंगे। सामान्य परिसंचरण तंत्र से अन्य स्थानीय विचलन इस प्रकार हैं।

स्थानीय पवनें

पृथ्वी की सतहों के तापन और ठंडा होने में अंतर और वे चक्र जो दैनिक या वार्षिक रूप से विकसित होते हैं, कई सामान्य, स्थानीय या क्षेत्रीय पवनों का निर्माण कर सकते हैं।

भूमि और समुद्री ब्रीज़

जैसा कि पहले समझाया गया है, भूमि और समुद्र ऊष्मा को भिन्न रूप से अवशोषित और स्थानांतरित करते हैं। दिन के समय भूमि तेजी से गर्म होती है और समुद्र की तुलना में अधिक गर्म हो जाती है। इसलिए, भूमि के ऊपर वायु ऊपर उठती है और एक निम्न दाब क्षेत्र उत्पन्न होता है, जबकि समुद्र अपेक्षाकृत ठंडा होता है और समुद्र के ऊपर दाब अपेक्षाकृत उच्च होता है। इस प्रकार समुद्र से भूमि की ओर दाब ग्रेडिएंट बनता है और पवन समुद्र से भूमि की ओर चलती है जिसे समुद्री ब्रीज़ कहा जाता है। रात में स्थिति उलट जाती है। भूमि तेजी से ऊष्मा खो देती है और समुद्र की तुलना में ठंडी हो जाती है। दाब ग्रेडिएंट भूमि से समुद्र की ओर होता है और इसलिए भूमि ब्रीज़ बनती है (चित्र 9.7)।

चित्र 9.7 : भूमि और समुद्री ब्रीज़

पर्वत और घाटी की हवाएँ

पहाड़ी क्षेत्रों में, दिन के समय ढलानें गर्म हो जाती हैं और वायु ऊपर की ओर चलती है तथा इससे बने रिक्त स्थान को भरने के लिए वायु घाटी से ऊपर की ओर बहती है। इस वायु को घाटी ब्रीज़ कहा जाता है। रात के समय ढलानें ठंडी हो जाती हैं और घनी वायु घाटी में नीचे की ओर उतरती है जिसे पहाड़ी वायु कहा जाता है। ऊँचे पठारों और हिम क्षेत्रों की ठंडी वायु जो घाटी में बहती है, उसे कटाबैटिक वायु कहा जाता है। पहाड़ी श्रृंखलाओं की लीवार्ड ओर एक अन्य प्रकार की गर्म वायु उत्पन्न होती है। इन हवाओं की नमी पहाड़ी श्रृंखलाओं को पार करते समय संघनित होकर वर्षा बन जाती है। जब यह ढलान की लीवार्ड ओर नीचे उतरती है, तो शुष्क वायु रुद्धोष्म प्रक्रिया द्वारा गर्म हो जाती है। यह शुष्क वायु कम समय में बर्फ को पिघला सकती है।

वायु द्रव्यमान

जब वायु किसी समरूप क्षेत्र पर पर्याप्त लंबे समय तक रहती है, तो वह उस क्षेत्र की विशेषताएँ ग्रहण कर लेती है। समरूप क्षेत्र विशाल समुद्री सतह या विशाल मैदान हो सकते हैं। तापमान और आर्द्रता की दृष्टि से विशिष्ट विशेषताओं वाली वायु को वायु द्रव्यमान कहा जाता है। इसे ऐसे वायु के बड़े निकाय के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें तापमान और नमी में क्षैतिज विभिन्नता नगण्य हो। समरूप सतहें, जिनके ऊपर वायु द्रव्यमान बनते हैं, स्रोत क्षेत्र कहलाते हैं।

वायु द्रव्यों को उनके स्रोत क्षेत्रों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। पाँच प्रमुख स्रोत क्षेत्र हैं। ये हैं: (i) गर्म उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय महासागर; (ii) उपोष्णकटिबंधीय गर्म रेगिस्तान; (iii) अपेक्षाकृत ठंडे उच्च अक्षांशीय महासागर; (iv) अत्यधिक ठंडे, हिमाच्छादित उच्च अक्षांशीय महाद्वीप; (v) आर्कटिक और अंटार्कटिक में स्थायी रूप से हिमाच्छादित महाद्वीप। तदनुसार, निम्नलिखित प्रकार की वायु द्रव्यों को मान्यता दी जाती है: (i) समुद्री उष्णकटिबंधीय (mT); (ii) महाद्वीपीय उष्णकटिबंधीय (cT); (iii) समुद्री ध्रुवीय (mP); (iv) महाद्वीपीय ध्रुवीय (cP); (v) महाद्वीपीय आर्कटिक (cA)। उष्णकटिबंधीय वायु द्रव्य गर्म होती हैं और ध्रुवीय वायु द्रव्य ठंडी होती हैं।

फ्रंट

जब दो भिन्न वायु द्रव्य आपस में मिलती हैं, तो उनके बीच की सीमा क्षेत्र को फ्रंट कहा जाता है। फ्रंटों के निर्माण की प्रक्रिया को फ्रंटोजेनेसिस कहा जाता है। चार प्रकार के फ्रंट होते हैं: (a) ठंडा; (b) गर्म; (c) स्थिर; (d) आवृत। जब फ्रंट स्थिर रहता है, तो उसे स्थिर फ्रंट कहा जाता है। जब ठंडी हवा चलती है

आकृति 9.8 : ऊर्ध्वाधर काट: (a) गर्म फ्रंट; (b) ठंडा फ्रंट; (c) आवृत फ्रंट

गर्म वायु द्रव्य की ओर बढ़ता है, तो इसका संपर्क क्षेत्र कोल्ड फ्रंट कहलाता है, जबकि यदि गर्म वायु द्रव्य ठंडे वायु द्रव्य की ओर बढ़ता है, तो संपर्क क्षेत्र वार्म फ्रंट होता है। यदि कोई वायु द्रव्य पूरी तरह से भूमि सतह के ऊपर उठा दिया जाता है, तो इसे ऑक्लूडेड फ्रंट कहा जाता है। फ्रंट मध्य अक्षांशों में होते हैं और तापमान तथा दबाव में तीव्र ढाल की विशेषता रखते हैं। ये तापमान में अचानक परिवर्तन लाते हैं और वायु को ऊपर उठाकर बादल बनाते हैं और वर्षण का कारण बनते हैं।

अतर्रोपीय चक्रवात

मध्य और उच्च अक्षांशों में, उष्णकटिबंध से परे विकसित होने वाली प्रणालियों को मध्य अक्षांशीय या अतर्रोपीय चक्रवात कहा जाता है। फ्रंट के गुजरने से मध्य और उच्च अक्षांशों के क्षेत्र में मौसम की स्थितियों में अचानक परिवर्तन होता है।

अतर्रेखीय चक्रवात ध्रुवीय मोर्चे के साथ बनते हैं। प्रारंभ में, मोर्चा स्थिर होता है। उत्तरी गोलार्ध में, मोर्चे के दक्षिण से गर्म हवा और उत्तर से ठंडी हवा चलती है। जब मोर्चे के साथ दबाव गिरता है, तो गर्म हवा उत्तर की ओर बढ़ती है और ठंडी हवा दक्षिण की ओर बढ़ती है, जिससे एक वामावर्त चक्रवातीय परिसंचरण प्रारंभ होता है। चक्रवातीय परिसंचरण एक सुपरिचित अतर्रेखीय चक्रवात में विकसित होता है, जिसमें एक गर्म मोर्चा और एक ठंडा मोर्चा होता है। एक सुपरिचित चक्रवात की योजना और अनुप्रस्थ काट चित्र 9.9 में दिया गया है। गर्म हवा के गुट या गर्म क्षेत्र आगे और पीछे की ठंडी हवा या ठंडे क्षेत्र के बीच फंसे होते हैं। गर्म हवा ठंडी हवा के ऊपर फिसलती है और गर्म मोर्चे से आगे आकाश में बादलों की एक श्रृंखला दिखाई देती है और वर्षा होती है। ठंडा मोर्चा पीछे से गर्म हवा की ओर बढ़ता है और गर्म हवा को ऊपर धकेलता है। परिणामस्वरूप, ठंडे मोर्चे के साथ क्यूमुलस बादल विकसित होते हैं। ठंडा मोर्चा गर्म मोर्चे की तुलना में तेजी से चलता है और अंततः गर्म मोर्चे को पार कर जाता है। गर्म हवा पूरी तरह से ऊपर उठ जाती है और मोर्चा अवरुद्ध हो जाता है और चक्रवात विसर्जित हो जाता है।

पृष्ठ सतह और ऊपर दोनों स्तरों पर हवा के परिसंचरण की प्रक्रियाएं घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई हैं। अतर्रेखीय चक्रवात कई मायनों में उष्णकटिबंधीय चक्रवात से भिन्न होता है। अतर्रेखीय चक्रवातों में एक स्पष्ट मोर्चा प्रणाली होती है

चित्र 9.9 : अतर्रेखीय चक्रवात

जो उष्णकटिबंधीय चक्रवातों में उपस्थित नहीं होता। वे अधिक विस्तृत क्षेत्र को घेरते हैं और भूमि तथा समुद्र दोनों पर उत्पन्न हो सकते हैं। जबकि उष्णकटिबंधीय चक्रवात केवल समुद्रों पर ही उत्पन्न होते हैं और भूमि पर पहुँचकर वे विघटित हो जाते हैं। अतिरिक्त उष्णकटिबंधीय चक्रवात, उष्णकटिबंधीय चक्रवात की तुलना में कहीं अधिक विस्तृत क्षेत्र को प्रभावित करते हैं। उष्णकटिबंधीय चक्रवात में पवन की गति कहीं अधिक होती है और वह अधिक विनाशकारी होता है। अतिरिक्त उष्णकटिबंधीय चक्रवात पश्चिम से पूर्व की ओर गति करते हैं, परंतु उष्णकटिबंधीय चक्रवात पूर्व से पश्चिम की ओर बढ़ते हैं।

उष्णकटिबंधीय चक्रवात

उष्णकटिबंधीय चक्रवात हिंसक तूफान होते हैं जो उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के महासागरों पर उत्पन्न होकर तटीय क्षेत्रों की ओर बढ़ते हैं और प्रचंड पवनों, अत्यधिक भारी वर्षा और तूफानी ज्वारों के कारण व्यापक विनाश लाते हैं। यह सबसे विनाशकारी प्राकृतिक आपदाओं में से एक है। इन्हें हिंद महासागर में चक्रवात, अटलांटिक में हरिकेन, पश्चिमी प्रशांत और दक्षिण चीन सागर में टाइफून तथा पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में विली-विलीज़ कहा जाता है।

उष्णकटिबंधीय चक्रवात गरम उष्णकटिबंधीय महासागरों पर उत्पन्न होकर तीव्र होते हैं। उष्णकटिबंधीय तूफानों के निर्माण और तीव्र होने के अनुकूल परिस्थितियाँ इस प्रकार हैं: (i) 27 C से अधिक तापमान वाला विशाल समुद्री सतह; (ii) कोरिओलिस बल की उपस्थिति; (iii) ऊर्ध्वाधर पवन गति में थोड़ा-सा परिवर्तन; (iv) पूर्व-अस्तित्व में आया हुआ दुर्बल निम्न-दाब क्षेत्र या निम्न-स्तरीय चक्रवाती परिसंचरण; (v) समुद्री सतह के ऊपर ऊपरी विच्छेदन।

तूफान को तेज करने वाली ऊर्जा, तूफान के केंद्र के चारों ओर खड़े हुए क्यूम्युलोनिम्बस बादलों में संघनन प्रक्रिया से आती है। समुद्र से नमी की लगातार आपूर्ति के साथ, तूफान और अधिक मजबूत होता है। जमीन पर पहुंचने पर नमी की आपूर्ति बंद हो जाती है और तूफान कमजोर पड़ जाता है। वह स्थान जहां एक उष्णकटिबंधीय चक्रवात तट को पार करता है, उसे चक्रवात का लैंडफॉल कहा जाता है। चक्रवात, जो आमतौर पर $20^{\circ} \mathrm{N}$ अक्षांश को पार करते हैं, वे पुनः मुड़ जाते हैं और अधिक विनाशकारी होते हैं। एक परिपक्व उष्णकटिबंधीय चक्रवाती तूफान की ऊर्ध्वाधर संरचना की एक आरेखीय प्रस्तुति चित्र 9.10 में दिखाई गई है।

एक परिपक्व उष्णकटिबंधीय चक्रवात की विशेषता केंद्र के चारों ओर मजबूत सर्पिलाकार घूर्णन वाली हवा होती है, जिसे नेत्र कहा जाता है। घूर्णन प्रणाली का व्यास 150 और $250 \mathrm{~km}$ के बीच हो सकता है।

आँख वह क्षेत्र है जहाँ शांति होती है और वायु नीचे की ओर बहती है। आँख के चारों ओर नेत्रभित्ति होती है, जहाँ वायु का तीव्र सर्पिलाकार उत्थान होता है और वह ऊँचाई पर ट्रोपोपॉज़ तक पहुँचती है। इस क्षेत्र में पवन की चाल अधिकतम होती है, जो $250 \mathrm{~km}$ प्रति घंटे तक पहुँच सकती है। यहाँ अत्यधिक वर्षा होती है। नेत्रभित्ति से वर्षा पट्टियाँ निकल सकती हैं और क्यूमुलस तथा क्यूम्युलोनिंबस बादलों की श्रृंखलाएँ बाहरी क्षेत्र में बह सकती हैं। बंगाल की खाड़ी, अरब सागर और हिन्द महासागर पर इस तूफ़ान का व्यास $600-1200 \mathrm{~km}$ के बीच होता है। यह प्रणाली धीरे-धीरे चलती है, लगभग $300-500 \mathrm{~km}$ प्रति दिन। चक्रवात तूफ़ानी ज्वार उत्पन्न करता है और वे तटीय निचले भूभागों को जलमग्न कर देते हैं। तूफ़ान थल पर जाकर क्षीण हो जाता है।

आकृति 9.10 : उष्णकटिबंधीय चक्रवात का ऊर्ध्वाधर काट (रामा शास्त्री के अनुसार)

गरज के साथ वर्षा और टॉर्नेडो

अन्य गंभीर स्थानीय तूफान गरज-चमक के साथ आने वाले तूफान और टोर्नेडो हैं। ये अल्पकालिक होते हैं, छोटे क्षेत्र में होते हैं परंतु अत्यंत प्रचंड होते हैं। गरज-चमक वाले तूफान नम गर्म दिनों में तीव्र संवहन के कारण उत्पन्न होते हैं। गरज-चमक वाला तूफान एक पूर्ण विकसित क्यूम्युलोनिंबस बादल होता है जो गड़गड़ाहट और बिजली उत्पन्न करता है। जब बादल ऐसी ऊँचाइयों तक फैलते हैं जहाँ शून्य से नीचे का तापमान होता है, तो ओले बनते हैं और वे ओलावृष्टि के रूप में नीचे आते हैं। यदि पर्याप्त नमी न हो, तो गरज-चमक वाला तूफान धूलभरी आंधी उत्पन्न कर सकता है। गरज-चमक वाले तूफान की विशेषता गर्म हवा का तीवर उर्ध्वप्रवाह होता है, जिससे बादल बड़े होते जाते हैं और अधिक ऊँचाई तक उठते हैं। इससे वर्षा होती है। पश्चात् अनुप्रवाह ठंडी हवा और वर्षा को पृथ्वी पर लाता है। गंभीर गरज-चमक वाले तूफानों से कभी-कभी हाथी की सूंड जैसी घुमावदार हवा बड़ी शक्ति से नीचे उतरती है, जिसके केंद्र में अत्यंत कम दबाव होता है और अपने मार्ग में भारी विनाश करती है। ऐसी घटना को टोर्नेडो कहा जाता है। टोर्नेडो सामान्यतः मध्य अक्षांशों में होते हैं। समुद्र के ऊपर का टोर्नेडो वॉटर स्पाउट कहलाता है।

ये प्रचंड तूफान वायुमंडल की ऊर्जा वितरण में परिवर्तन के प्रति समायोजन का प्रकटीकरण हैं। इन तूफानों में स्थितिज और ऊष्मा ऊर्जा गतिज ऊर्जा में रूपांतरित होती है और अशांत वायुमंडल पुनः अपनी स्थिर अवस्था में लौट आता है।

अभ्यास

1. बहुविकल्पीय प्रश्न।

(i) यदि सतह का वायुदाब 1,000 mb है, तो सतह से 1 km ऊपर वायुदाब होगा:
(a) 700 mb
(c) 900 mb
(b) 1,100 mb
(d) 1,300 mb

(ii) अंतर-उष्णकटिबंधीय अभिसरण क्षेत्र सामान्यतः होता है:
(a) विषुववृत्त के निकट
(b) कर्क रेखा के निकट
(c) मकर रेखा के निकट
(d) उत्तरी ध्रुववृत्त के निकट

(iii) उत्तरी गोलार्ध में निम्न दाब के चारों ओर पवन की दिशा होती है:
(a) दक्षिणावर्त
(c) वामावर्त
(b) आइसोबारों के लंबवत
(d) आइसोबारों के समांतर

(iv) निम्नलिखित में से कौन-सा वायु-समूहों के निर्माण का स्रोत क्षेत्र है?
(a) विषुवीय वन
(c) साइबेरियन मैदान
(b) हिमालय
(d) दक्कन पठार

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

(i) वायुदाब मापने की इकाई क्या है? मौसम मानचित्र तैयार करते समय स्टेशन स्तर पर मापा गया दाब समुद्र-स्तर तक क्यों घटाया जाता है?

(ii) जबकि दाब-ढाल बल उत्तर से दक्षिण की ओर अर्थात् उत्तरी गोलार्ध में उपोष्ण उच्च दाब से विषुववृत्त की ओर होता है, तब उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में पवनें उत्तर-पूर्वी क्यों होती हैं?

(iii) भू-प्रवाही पवनें क्या होती हैं?

(iv) स्थल तथा समुद्री समीरों की व्याख्या कीजिए।

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

(i) पवन की गति तथा दिशा को प्रभावित करने वाले कारकों की विवेचना कीजिए।

(ii) वैश्विक स्तर पर वायुमंडल की सामान्य परिसंचरण को दर्शाने के लिए एक सरल आरेख बनाइए। उपोष्ण उच्च दाब के $30^{\circ} \mathrm{N}$ और $\mathrm{S}$ अक्षांशों पर बनने की संभावित क्या-क्या वजहें हैं?

(iii) उष्णकटिबंधीय चक्रवात समुद्रों के ऊपर ही क्यों उत्पन्न होते हैं? उष्णकटिबंधीय चक्रवात के किस भाग में अत्यधिक वर्षा और उच्च वेग की हवाएँ चलती हैं और क्यों?

परियोजना कार्य

(i) मौसम प्रणालियों को समझने के लिए समाचार-पत्र, टीवी और रेडियो जैसे माध्यमों से मौसम की जानकारी एकत्र कीजिए।

(ii) किसी भी समाचार-पत्र में मौसम वाले अनुभाग को पढ़िए, अधिमानतः ऐसा समाचार-पत्र जिसमें उपग्रह चित्र दिखाने वाला नक्शा हो। बादलों वाले क्षेत्र को चिह्नित कीजिए। बादलों के वितरण से वायुमंडलीय परिसंचरण का अनुमान लगाने का प्रयास कीजिए। यदि आपके पास टीवी की सुविधा है तो समाचार-पत्र में दिए गए पूर्वानुमान की तुलना टीवी कवरेज से कीजिए। अनुमान लगाइए कि सप्ताह के कितने दिन पूर्वानुमान सही सिद्ध हुए।