एमपीएससी (मुख्य परीक्षा पेपर १) हवामानशास्त्र

राज्य सेवेच्या मुख्य परीक्षा व महाराष्ट्र लोकसेवा आयोगाच्या इतर परीक्षांच्या दृष्टीने हवामानशास्त्र हा अत्यंत महत्त्वाचा घटक आहे. आज आपण या घटकातील महत्त्वाचे उपघटक अभ्यासणार आहोत. समभार रेषा (Isobar)सारखाच दाब असणारे ठिकाण किंवा प्रदेश ज्या रेषेने जोडले जातात, त्यांना समभार रेषा असे म्हटले जाते.
* समताप रेषा (Isotherm) – समान तापमान असणारी ठिकाणे नकाशावर ज्या रेषेने जोडली जातात, त्यांना समताप रेषा असे म्हणतात.
* समवृष्टी रेषा (Isoneph) – समान पर्जन्य असणारी ठिकाणे नकाशावर ज्या रेषेने जोडली जातात त्यांना समवृष्टी रेषा असे म्हणतात.
* समअभ्राच्छादित रेषा – एखाद्या विशिष्ट वेळी समान समअभ्राच्छादित असणारी ठिकाणे नकाशावर ज्या रेषेने जोडली जातात, त्यांना समअभ्राच्छादित रेषा असे म्हणतात.
* हवेचे तापमान (Air Temperature) – तापमानाचे वितरण खालील दोन प्रकारे करतात- तापमानाचे दैनिक व वार्षकि वितरण व तापमानाचे भौगोलिक वितरण.
तापमानाचे दैनिक व वार्षकि वितरण –
* दैनिक तापमानचक्र –  सूर्य मध्यान्नी डोक्यावर असतो, मात्र कमाल तापमान हे दुपारी २ ते ४ वाजेपर्यंत असते कारण दुपारी १२ वाजता जरी सूर्य डोक्यावर असला तरी सौरशक्तीचे भौमिक ऊर्जेत (Terestrial Energy) रूपांतर होण्यासाठी काही कालावधी लागतो. याचप्रमाणे किमान तापमान हे पहाटे २ ते ४ आढळते. एका दिवसातील या तापमानामध्ये विशिष्ट अशा प्रकारचा क्रम असतो, म्हणून यांना दैनिक तापमानचक्र असे म्हणतात.
* वार्षकि तापमानचक्र – पृथ्वीवरील तापमानामध्ये वार्षकि विशिष्ट असा क्रम आढळून येतो. या निश्चित क्रमालाच वार्षकि तापमानचक्र असे म्हणतात. हिवाळ्याच्या मध्यापासून उन्हाळ्याच्या मध्यापर्यंत सौरशक्तीचे प्रमाण वाढते तर उन्हाळ्याच्या मध्यापासून हिवाळ्याच्या मध्यापर्यंत सौरशक्तीत दररोज घट होत जाते.
* तापमानाचे ऊध्र्वगामी वितरण –  जसजसे आपण तपांबरामध्ये वर जातो तसतसे तापमान हे कमी कमी होत जाते, तापमान कमी होण्याचा हा दर १६० मी. उंचीमागे १० से. असा असतो. त्याला सामान्य ऱ्हास प्रमाण (Normal Lapse Rate) असे म्हणतात. ऋतुमानानुसार यात बदल होतो.
 तापमानाची विपरीतता – भूपृष्ठापासून आपण जसजसे वर जातो तसतसे तापमान हे कमी कमी होत जाते परंतु विशिष्ट परिस्थितीत तापमान हे कमी न होता उलट ते वाढत जाते याला तापमानाची विपरीतता असे म्हणतात. तापमानाची विपरीतता होण्यासाठी खालील गोष्टी कारणीभूत ठरतात-
* निरभ्र आकाश – यामुळे उष्णतेचे उत्सर्जन अडथळ्याशिवाय वेगाने होते. उष्णतेचे उत्सर्जन झाल्यामुळे जमीन ही थंड होते त्यामुळे जमिनीलगतचा हवेचा थर हा थंड होतो व त्या तुलनेमुळे हवेचे वरचे वातावरण हे उबदार राहते त्यामुळे जसजशी उंची वाढते तसतसे तापमान हे कमी न होता, वाढलेले आढळते.
* पर्वतमय प्रदेश – जर डोंगराळ भाग असेल तर थंड हवा तिच्या वजनामुळे खाली सरकते व उष्ण हवा वर येते.
* रात्रीचा कालखंड मोठा असेल तर (उदा. हिवाळ्यामध्ये जमिनीतून होणारे उष्णतेचे उत्सर्जन मोठय़ा प्रमाणात होते म्हणून जमिनीलगतचा थर हा थंड हवेचा असतो तर त्याच्या वरचा थर हा उष्ण हवेचा असतो.
* हिमाच्छादित भूपृष्ठभाग जर जमिनीवरील भूपृष्ठभाग हा हिमाच्छादित असेल तर या पृष्ठभागावरून सूर्यकिरणांचे परावर्तन जास्त होते त्यामुळे जमिनीजवळचा पृष्ठभाग हा थंड राहतो तर वरचा पृष्ठभाग हा गरम राहतो.
 तापमान कक्षा : पृथ्वीवरील कोणत्याही ठिकाणच्या तापमानाचा अभ्यास करताना खालील दैनिक तापमान कक्षांचा विचार करावा लागतो- दैनिक तापमान कक्षा व वार्षकि तापमान कक्षा.
* दैनिक तापमान कक्षा – २४ तासांपकी कमाल तापमान व किमान तापमान यांतील फरकाला दैनिक तापमान कक्षा असे म्हणतात. दैनिक तापमान कक्षेची पुढील वैशिष्टय़े लक्षात ठेवावी. वाळंवटी प्रदेशात दैनिक तापमान कक्षा ही जास्त असते. सागर किनाऱ्यांपेक्षा खंडांतर्गत भागात दैनिक तापमान कक्षा ही जास्त असते. विषुववृत्ताकडून ध्रुवाकडे गेल्यास दैनिक तापमान कक्षा ही वाढत जाते. सर्वसाधारण जमिनीपेक्षा हिमाच्छादित भागात दैनिक तापमान कक्षा जास्त असते. ओलावा असणाऱ्या जमिनीवर दैनिक तापमान कक्षा ही कमी असते.
* वार्षकि तापमान कक्षा – उन्हाळ्यातील कमाल तापमान व हिवाळ्यातील किमान तापमान यांमधील फरकाला वार्षकि तापमान कक्षा असे म्हणतात. वार्षकि तापमान कक्षेतील खालील वैशिष्टय़े विद्यार्थ्यांनी लक्षात ठेवावीत. समुद्रकिनाऱ्यापेक्षा खंडांतर्गत प्रदेशात वार्षकि तापमान कक्षा ही जास्त असते. विषुववृत्ताजवळ  वर्षभराचे तापमान जवळपास सारखेच असते कारण विषुववृत्तावर दुपापर्यंत तापमान जास्त असते व दुपारनंतर पावसासारखी परिस्थिती निर्माण होते व अशा पद्धतीचे वातावरण हे वर्षभर आढळते म्हणून विषुववृत्ताजवळ वार्षकि तापमान कक्षेत फारसा फरक आढळत नाही. उष्ण कटिबंधीय प्रदेशात वार्षकि तापमान कक्षेत फारसा फरक आढळत नाही तर समशीतोष्ण व शीत कटिबंधात वार्षकि तापमान कक्षेत फरक हा जास्त असतो.
* तापमानाचे क्षितिजसमांतर वितरण : अक्षांशानुसार तापमानाचे क्षितिजसमांतर वितरण विषुववृत्तापासून उत्तरेकडे किंवा दक्षिणेकडे गेल्यास तापमानात फरक पडत जातो व या फरकानुसारच पृथ्वीवरील तापमानाचे तीन कटिबंधांत विभाजन केले आहे – उष्ण कटिबंधीय, समशीतोष्ण कटिबंधीय, शीत कटिबंधीय.
* उष्णकटिबंधीय – कर्क व मकरवृत्त यांदरम्यान असलेल्या पट्टय़ाला उष्ण कटिबंधीय पट्टा असे म्हणतात. यात सर्वात जास्त तापमान असते. (२३ १२० उत्तर ते २३ १२० दक्षिण यादरम्यानचा पट्टा)
* समशीतोष्ण कटिबंधीय – उत्तर गोलार्धात कर्कवृत्त ते उत्तरध्रुव वृत्त (२३१२० उत्तर ते ६६१२० उत्तर) आणि दक्षिण गोलार्धात मकरवृत्त ते दक्षिण ध्रुव वृत्त (२३१२०  दक्षिण ते ६६१२० दक्षिण) या दरम्यान असलेल्या पट्टय़ाला समशीतोष्ण कटिबंधीय पट्टा असे म्हणतात.
* शीत कटिबंधीय पट्टा – उत्तर ध्रुव वृत्त ते ध्रुवापर्यंतचा प्रदेश तसेच दक्षिण ध्रुव वृत्त ते ध्रुवापर्यंतचा पट्टा यास शीत कटिबंधीय पट्टा असे म्हणतात. या ठिकाणी सूर्यकिरणे तिरपी पडतात. यामुळे हा प्रदेश शीत कटिबंधाचा तयार झालेला आहे. वर्षभर या कटिबंधात तापमान हे कमी असते.
* समताप रेषांनुसार तापमानाची क्षितिजसमांतर वितरणाची वैशिष्टय़े :
सारखेच तापमान असलेले ठिकाण नकाशावर ज्या रेषेने दर्शवतात त्यांना समताप रेषा असे म्हणतात. समाताप रेषांनुसार क्षितिजसमांतर तापमानाचा अभ्यास करताना पुढील गोष्टी लक्षात येतात. समताप रेषा या सर्वसाधारणपणे पूर्व-पश्चिम दिशेने जातात. या रेषा अक्षवृत्तास समांतर असतात. उन्हाळ्यात जमिनीकडून समुद्राकडे जाणाऱ्या समताप रेषा विषुववृत्ताकडे वळतात तर हिवाळ्यात या रेषा ध्रुवाकडे वळतात, तसेच समुद्राकडून जमिनीकडे जाणाऱ्या समताप रेषा हिवाळ्यात विषुववृत्ताकडे तर उन्हाळ्यात ध्रुवाकडे वळतात. समताप रेषांमध्ये जास्त अंतर हे हवेच्या दाबातील मंद गतीने होणारा बदल तर कमी अंतर हे शीघ्र गतीने होणारा बदल दर्शवितात. उत्तर गोलार्धात समताप रेषा बऱ्याच प्रमाणात नागमोडी असतात, कारण उत्तर गोलार्धात जमिनीचा भाग जास्त असतो म्हणजे वेगवेगळ्या ठिकाणी तापमानातील फरक वेगवेगळा आढळतो तर दक्षिण गोलार्धात पाणी जास्त असल्याने समताप रेषा बऱ्याच अंशी सरळ आढळतात. उन्हाळ्यात कमाल तापमान कर्कवृत्त व मकरवृत्ताच्या पश्चिम भागाच्या वाळवंटी प्रदेशात व खंडाच्या अंतर्गत भागात आढळते हिवाळ्यात किमान तापमान भूखंडाच्या अंतर्गत भागात आढळते.
* हवेचा दाब –  समुद्रसपाटीपासून जसजसे उंच जातो तसतसा हवेचा दाब कमी कमी होत जातो. पृथ्वीवरील वारे हे जास्त पट्टय़ाच्या दाबाकडून कमी दाबाच्या पट्टय़ाकडे वाहत असतात.    
grpatil2020@gmail.com