आपने पहले ही सीखा है कि वायु जल-वाष्प को समाहित करती है। यह वायुमंडल के आयतन का शून्य से चार प्रतिशत तक भिन्न होता है और मौसम की घटनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जल वायुमंडल में तीन रूपों में उपस्थित होता है — गैसीय, द्रव और ठोस। वायुमंडल में उपस्थित आर्द्रता जल-निकायों से वाष्पीकरण तथा पादपों से वाष्पोत्सर्जन द्वारा प्राप्त होती है। इस प्रकार वाष्पीकरण, वाष्पोत्सर्जन, 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 इकाई आयतन वायु में जल-वाष्प का भार है और इसे प्रति घन मीटर ग्राम के रूप में व्यक्त किया जाता 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 आर्द्रता की मात्रा, उसकी पूरी धारण क्षमता की तुलना में जो प्रतिशत होती है, उसे सापेक्ष आर्द्रता कहा जाता है। वायु के तापमान में परिवर्तन के साथ आर्द्रता को बनाए रखने की क्षमता बढ़ या घट जाती है और सापेक्ष आर्द्रता भी प्रभावित होती है। यह महासागरों के ऊपर अधिक और महाद्वीपों के ऊपर न्यूनतम होती है।

एक निश्चित तापमान पर नमी की पूरी क्षमता तक भरा हुआ वायु संतृप्त कहलाता है। इसका अर्थ है कि उस तापमान पर वायु उस अवस्था में और अधिक नमी को धारण करने में असमर्थ है। उस तापमान को, जिस पर दी गई वायु के नमूने में संतृप्ति होती है, ओस बिन्दु कहा जाता है।

वाष्पोत्सर्जन और संघनन

वायुमंडल में जलवाष्प की मात्रा क्रमशः वाष्पोत्सर्जन और संघनन के कारण बढ़ती या घटती है। वाष्पोत्सर्जन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा जल द्रव अवस्था से गैसीय अवस्था में परिवर्तित होता है। वाष्पोत्सर्जन का प्रमुख कारण ऊष्मा है। वह तापमान जिस पर जल वाष्पोत्सर्जन प्रारंभ करता है, वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा कहलाता है।

तापमान में वृद्धि से दी गई वायु की जल अवशोषण और धारण क्षमता बढ़ जाती है। इसी प्रकार, यदि नमी की मात्रा कम है, तो वायु में नमी को अवशोषित और धारण करने की क्षमता होती है। वायु की गति संतृप्त परत को असंतृप्त परत से प्रतिस्थापित कर देती है। इसलिए, वायु की गति जितनी अधिक होगी, वाष्पोत्सर्जन उतना ही अधिक होगा।

जल वाष्प का जल में बदलना संघनन कहलाता है। संघनन ऊष्मा की हानि के कारण होता है। जब आर्द्र वायु ठंडी होती है, तो वह एक स्तर तक पहुँच सकती है जब उसकी जल वाष्प को धारण करने की क्षमता समाप्त हो जाती है। तब अतिरिक्त जल वाष्प द्रव रूप में संघनित हो जाती है। यदि यह सीधे ठोस रूप में संघनित हो, तो इसे उर्ध्वपातन कहा जाता है। मुक्त वायु में, संघनन अत्यंत सूक्ष्म कणों के चारों ओर ठंडक के कारण होता है जिन्हें जलस्नेही संघनन नाभिक कहा जाता है। धूल, धुएँ और समुद्र से आने वाले नमक के कण विशेष रूप से अच्छे नाभिक होते हैं क्योंकि वे जल को अवशोषित करते हैं। संघनन तब भी होता है जब आर्द्र वायु किसी ठंडी वस्तु के संपर्क में आती है और यह तब भी हो सकता है जब तापमान ओसांक के निकट हो। इसलिए संघनन ठंडक की मात्रा और वायु की सापेक्ष आर्द्रता पर निर्भर करता है। संघनन वायु के आयतन, तापमान, दाब और आर्द्रता से प्रभावित होता है। संघनन तब होता है: (i) जब वायु का तापमान ओसांक तक घटाया जाता है और उसका आयतन स्थिर रहता है; (ii) जब आयतन और तापमान दोनों घटाए जाते हैं; (iv) जब वाष्पीकरण के माध्यम से वायु में नमी जोड़ी जाती है। हालाँकि, संघनन के लिए सबसे अनुकूल स्थिति वायु के तापमान में कमी है।

संघनन के बाद वायुमंडल में जलवाष्प या आर्द्रता निम्नलिखित रूपों में से किसी एक रूप को ग्रहण 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 के बिंदु से नीचे भी होता है और जमने के बिंदु से ऊपर भी।

ओस

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

पाला

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

कोहरा और धुंध

जब जलवाष्प की बड़ी मात्रा वाले वायु-समूह का तापक्रम अचानक गिर जाता है, तो उसके भीतर बारीक धूल के कणों पर संघनन होने लगता है। इस प्रकार, धुंध $^{2}$ एक ऐसा बादल है जिसका आधार भूमि पर या भूमि के बहुत निकट होता है। धुंध और कोहरे के कारण दृश्यता शून्य से लेकर बहुत कम हो जाती है। नगरीय और औद्योगिक केंद्रों में धुआं पर्याप्त संख्या में नाभिक उपलब्ध कराता है जो धुंध और कोहरे के निर्माण में सहायक होता है। जब धुंध धुएँ के साथ मिल जाती 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 एक मोटी परत होती है। पहाड़ों पर धुंध अधिक देखी जाती है क्योंकी ढलानों पर ऊपर चढ़ती गर्म हवा ठंडी सतह से टकराती है। कोहरा धुंध की तुलना में अधिक शुष्क होता है और यह उन स्थानों पर अधिक पाया जाता है जहाँ गर्म वायु धाराएँ ठंडी वायु धाराओं से मिलती हैं। कोहरे ऐसे छोटे बादल होते हैं जिनमें संघनन धूल, धुएँ और नमक के कणों द्वारा उपलब्ध कराए गए नाभिकों के इर्द-गिर्द होता है।

बादल

बादल स्वतंत्र वायु में काफी ऊँचाई पर जलवाष्प के संघनन से बने सूक्ष्म जल-बूंदों या बर्फ के छोटे क्रिस्टलों का एक समूह होता है। चूँकि बादल पृथ्वी की सतह से कुछ ऊँचाई पर बनते हैं, वे विभिन्न आकृतियों को धारण करते हैं। अपनी ऊँचाई, फैलाव, घनत्व और पारदर्शिता या अपारदर्शिता के अनुसार बादलों को चार प्रकारों में वर्गीकृत किया 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 पंख जैसी होती है। ये हमेशा सफेद रंग के होते हैं।

क्यूमुलस

क्यूमुलस बादल सूती ऊन जैसे दिखते हैं। ये आमतौर पर 4,000 $7,000 \mathrm{~m}$ की ऊँचाई पर बनते हैं। ये टुकड़ों में होते हैं और इन्हें यहाँ-वहाँ बिखरे हुए देखा जा सकता है। 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 तापमानों वाली वायु द्रव्यों के मिश्रण से बनते हैं।

निंबस

निंबस बादल काले या गहरे धूसर रंग के होते हैं। ये मध्य स्तरों या पृथ्वी की सतह के बहुत निकट बनते हैं। ये अत्यधिक घने और सूर्य की किरणों के लिए अपारदर्शी होते हैं। कभी-कभी ये 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 मूल प्रकारों के संयोजन से निम्नलिखित प्रकार के बादल बन सकते हैं: उच्च बादल - सिरस, सिरोस्ट्रेटस, सिरोकोम्युलस; मध्य बादल - अल्टोस्ट्रेटस और अल्टोकोम्युलस; निम्न बादल - स्ट्रैटोकोम्युलस और निंबोस्ट्रेटस और ऊर्ध्वाधर विकास वाले बादल - क्यूम्युलस और क्यूम्युलोनिंबस।

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 हो जाता है, तो वे पृथ्वी की सतह पर गिर जाते हैं। इसलिए जल वाष्प के संघनन के बाद नमी की मुक्ति को वर्षण कहा जाता है। यह द्रव या ठोस रूप में हो सकता है। जब वर्षण जल के रूप में होता है तो इसे वर्षा कहा जाता है, जब तापमान $0^{\circ} \mathrm{C}$ से कम होता है, तो वर्षण बर्फ के ठीक-ठीक झागों के रूप में होता है और इसे हिमपात कहा जाता है। नमी षट्कोणीय क्रिस्टलों के रूप में मुक्त 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 सीमित रूप से होते हैं और समय तथा स्थान दोनों में छिटपुट होते हैं।

ओले जमे हुए वर्षा-बूंदें और पुनः जमे हुए पिघले हुए हिम-जल होते हैं। जब जमीन के पास उप-शून्य ताप वाली एक परत के ऊपर ताप बिन्दु से ऊपर तापमान 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। परिणामस्वरूप वे ठोस हो जाती हैं और बारिश की बूंदों से बड़ी न होने वाली छोटी बर्फ की गोलियों के रूप में जमीन पर गिरती हैं।

कभी-कभी बादलों से निकलने के बाद वर्षा की बूंदें छोटे गोलाकार ठोस बर्फ के टुकड़ों में ठोस हो जाती हैं और जब वे पृथ्वी की सतह पर पहुँचती हैं तो उन्हें ओले कहा जाता है। ये वर्षा-जल ठंडी परतों से गुजरकर बनते हैं। ओलों में एक के ऊपर एक कई संकेन्द्री बर्फ की परतें होती हैं।

वर्षा के प्रकार

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

संवहनीय वर्षा

वायु गर्म होकर हल्की हो जाती है और संवहन धाराओं में ऊपर उठती है। ऊपर उठने पर यह फैलती है और ऊष्मा खो देती है और फलस्वरूप संघनन होता है और क्यूमुलस बादल बनते हैं। गरज और बिजली के साथ भारी वर्षा होती है पर यह अधिक समय 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 पर्वत से टकराता है, तो वह ऊपर चढ़ने को बाध्य होता है और जैसे-जैसे वह ऊपर जाता है, वह फैलता है; तापमान गिरता है और नमी संघनित हो जाती है। इस प्रकार की वर्षा का मुख्य 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 वर्षारहित और शुष्क रहने वाले पश्च ढलान सूखे रहते हैं। वह क्षेत्र जो पश्च ढलान की ओर स्थित है और जहाँ कम वर्षा होती है, वर्षा-छाया क्षेत्र कहलाता है। इसे राहत वर्षा भी कहा जाता है।

चक्रवातीय वर्षा

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

वर्षा का विश्व-वितरण

पृथ्वी की सतह के विभिन्न स्थान वर्ष में भिन्न-भिन्न मात्रा में वर्षा प्राप्त करते हैं और वह भी भिन्न-भिन्न मौसमों में।

सामान्यतः, जब हम भूमध्य रेखा से ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं, वर्षा निरंतर घटती जाती है। विश्व के तटीय क्षेत्र महाद्वीपों के आंतरिक भागों की तुलना में अधिक वर्षा प्राप्त करते हैं। विश्व की भूमि द्रव्यों की तुलना में महासागरों पर अधिक वर्षा होती है क्योंकि वे जल के बड़े स्रोत हैं। भूमध्य रेखा के $35^{\circ}$ और $40^{\circ}$ उत्तर तथा दक्षिण अक्षांशों के बीच, वर्षा पूर्वी तटों पर अधिक होती है और पश्चिम की ओर घटती जाती है। परंतु, भूमध्य रेखा के $45^{\circ}$ और $65^{\circ}$ उत्तर तथा दक्षिण अक्षांशों के बीच, पश्चिमी पवनों के कारण, वर्षा सर्वप्रथम महाद्वीपों के पश्चिमी किनारों पर प्राप्त होती है और यह पूर्व की ओर घटती जाती है। जहाँ-कहीं पर्वत तट के समानांतर चलते हैं, वहाँ तटीय मैदान 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 प्रणालियों को इस प्रकार पहचाना गया है।

भूमध्यरेखीय पट्टी, शीत समशीतोष्ण क्षेत्र में पश्चिमी तटों के साथ स्थित पहाड़ियों की आर्द्र ढाल और मानसूनी भूमि के तटीय क्षेत्र प्रति वर्ष $200 \mathrm{~cm}$ से अधिक भारी वर्षा प्राप्त करते हैं। आंतरिक महाद्वीपीय क्षेत्र प्रति वर्ष $100-200 \mathrm{~cm}$ के बीच मध्यम वर्षा प्राप्त करते हैं। महाद्वीपों के तटीय क्षेत्र मध्यम मात्रा में वर्षा प्राप्त करते हैं। उष्णकटिबंधीय भूमि के मध्य भाग और समशीतोष्ण भूमि के पूर्वी तथा आंतरिक भाग प्रति वर्ष $50-100 \mathrm{~cm}$ के बीच वर्षा प्राप्त करते हैं। महाद्वीपों के आंतरिक भागों और उच्च अक्षांशों में स्थित वर्षा छाया क्षेत्र अत्यंत कम वर्षा—प्रति वर्ष $50 \mathrm{~cm}$ से कम—प्राप्त करते हैं। वर्षा का मौसमी वितरण उसकी प्रभावशीलता को आंकने का एक महत्वपूर्ण पहलू प्रदान करता है। कुछ क्षेत्रों में वर्षा पूरे वर्ष 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) जलवाष्प
(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 नमी को अपनी पूरी क्षमता तक धारण करता है:
(a) सापेक्ष आर्द्रता
(c) परम आर्द्रता
(b) विशिष्ट आर्द्रता
(d) संतृप्त वायु

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

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

(i) वर्षा के तीन प्रकारों के नाम लिखिए।

(ii) सापेक्ष आर्द्रता की व्याख्या कीजिए।

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

(iv) बादल कैसे बनते हैं? इन्हें वर्गीकृत कीजिए।

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

(i) वर्षा के विश्व-वितरण की प्रमुख विशेषताओं की विवेचना कीजिए।

(ii) संघनन के रूप क्या 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 सम्बद्ध समाचारों को नोट कीजिए।