मागील काही लेखांतून आपण पृथ्वीच्या प्राकृतिक भूरचनांची माहिती घेतली. या लेखातून आपण पृथ्वीचे हवामान घटक व वातावरणातील स्तरांबाबत जाणून घेऊ या. मात्र, पृथ्वीचे हवामान घटक व वातावरणातील स्तरांबाबत जाणून घेण्यापूर्वी हवामान म्हणजे नेमके काय? हे समजून घेणे गरजेचे आहे. एखाद्या भौगोलिक क्षेत्रावर अनेक वातावरणीय आविष्कार एकाच वेळी घडून आल्यामुळे वातावरणाला जी स्थिती प्राप्त होते, त्या स्थितीला त्या वेळचे वातावरण (weather) असे म्हणतात. वातावरणाची ती तत्कालीन स्थिती असते. तर विशिष्ट क्षेत्रातील वातावरणाचा दीर्घकालीन (साधारण ३० वर्षे) नमुना म्हणजे हवामान (Climate) होय.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : मैदानी प्रदेश म्हणजे काय? त्याचे प्रकार कोणते?
हवामान घटक :
हवामानाचे घटक त्या-त्या प्रदेशातील हवामान ठरवत असतात. हवामानाचे साधारण नऊ घटक आहेत. ते पुढीलप्रमाणे-
- सौर किरण तीव्रता,
- हवेचे तापमान,
- हवेचा दाब,
- वाऱ्याचा वेग आणि वाऱ्याची दिशा,
- आर्द्रता,
- पर्जन्य,
- ढगाळपणाचे प्रमाण,
- समुद्र प्रवाह,
- भूप्रदेशाची रचना इत्यादी.
वरील घटकांपैकी सर्वांत महत्त्वाचे घटक म्हणजे तापमान, पर्जन्य व वारा. या घटकांचा हवामानावर मोठा परिणाम होतो.
१. तापमान (Temperature) : एखाद्या क्षेत्राचे तापमान पुढील गोष्टींवर अवलंबून असते. अ) अक्षांश किंवा इनकमिंग आणि आउटगोइंग रेडिएशनचे (सूर्यप्रकाश) वितरण, ब) पृष्ठभागाचे स्वरूप (जमीन किंवा पाणी), क) समुद्रसपाटीपासूनची उंची व ड) प्रचलित वारे
प्रत्येक अक्षांशानुसार सूर्यप्रकाश वेगवेगळ्या प्रमाणात पडतो. त्यामुळे उष्णतेची तीव्रता ही वेगवेगळी राहते. त्यानुसार पृथ्वीचे उष्ण कटिबंधीय, समशीतोष्ण कटिबंधीय व ध्रुवीय भाग पडतात. पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या स्वरूपानुसार पुढील परिणाम होतात. प्रदेशात जितका जास्त ओलावा (आर्द्रता), तितकी कमी तापमान श्रेणी असते आणि प्रदेश जितका कोरडा असेल तितकी तापमान श्रेणी जास्त असते. उबदार हवा थंड हवेपेक्षा जास्त ओलावा शोषण करू शकते. परिणामी बाष्पीभवन वाढते आणि ढग व पर्जन्यवृष्टीची उच्च संभाव्यता बनते. या कारणामुळे जमिनीपेक्षा समुद्रावर जास्त पाऊस पडतो.
२. पर्जन्य : पर्जन्य हे दोन स्वरूपाचे असू शकतात. १) द्रव्य (पाऊस) किंवा २) स्थायू (बर्फ). उंच डोंगराळ प्रदेशात स्थायू प्रकारचे पर्जन्य असते; तर पठारी-मैदानी प्रदेशात पाऊस द्रव स्वरूपात पडतो. पर्जन्य हे मिलिलिटर या परिमाणात मोजले जाते. पर्जन्यमानानुसार त्या प्रदेशाची वनसंपदा प्रभावीत होते. पावसाच्या प्रमाणानुसार सदाहरित, निम-सदाहरित, पानझडी, काटेरी या प्रकारे वनसंपत्ती वर्गीकृत केली जाते. जेवढा जास्त पाऊस तेवढी वातावरणात आर्द्रता आढळून येते. याउलट पाऊस कमी असला, तर तिथले हवामान कोरड्या स्वरूपाचे असते.
पर्जन्याचे साधारणपणे तीन प्रकार पडतात.
- आरोह पर्जन्य (Convectional Rainfall)
- प्रतिरोध पर्जन्य (Orographic Rainfall)
- आवर्त पर्जन्य (Cyclonic Rainfall)
३. वारा : वारा हा हवामानाचा असा घटक आहे, जो आर्द्रता आणि उष्णता एका प्रदेशातून दुसऱ्या प्रदेशात वाहून नेतो.
पृथ्वीवर वाऱ्याचे दोन प्रकार पडतात-
- ग्रहीय वारे – हे स्थिर प्रकारचे वारे असतात. उदाहरणार्थ- व्यापारी वारे, प्रतिव्यापारी वारे व ध्रुवीय वारे.
- स्थानीय वारे – हे वारे अस्थिर प्रकारचे असतात आणि ते ठरावीक काळात ठरावीक प्रदेशातच आढळतात. उदाहरणार्थ- उत्तर भारतात लू (Loo) वारे, उत्तर अमेरिकेच्या रॉकी पर्वतात चिनूक (Chinook), इजिप्तमध्ये खामसीन, युरोपच्या आल्प्स पर्वतात फोएन (Foen), फ्रान्समध्ये मिस्ट्रल (Mistral), अर्जेंटिनामधील अँडीज पर्वतात झोंडा (Zonda) वारे इत्यादी.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : रूपांतरित खडक म्हणजे काय? त्याची निर्मिती कशी होते?
वातावरणाची तापमान रचना (Temperature structure of the atmosphere) :
यालाच तापमानाचे उभे वर्गीकरण असेसुद्धा म्हटले जाते. कारण- उंचीनुसार पृथ्वीच्या वातावरणातील तापमान बदलते. एकंदरीत वर जाताना हवा विस्तार पावते आणि त्यामुळे हवेचा दाब व तापमान दोन्ही कमी होतात. प्रतिकिलोमीटरवर जाताना ६.५°C तापमान कमी होते, यालाच सर्वसामान्य तापमानघट दर (Natural Lapse rate) असे म्हणतात.
खालून वर या पद्धतीने वातावरणाचे मुख्यत: पाच भाग पडतात-
१. तपांबर (Troposphere)
२. स्थितांबर (Stratosphere)
३. मध्यांबर (Mesosphere)
४. आयनांबर (Ionosphere)
५. बह्यांबर (Exosphere)
१) तपांबर (Troposphere) : तपांबर ही वातावरणाची सर्वांत खालची पातळी आहे; जी पृष्ठभागापासून ८ ते ९ किलोमीटर अंतरापर्यंत आढळते. पहिल्या १.५ किंवा २ किमीपर्यंतच्या थराला घर्षण थर, असे म्हणतात. तपांबराला अभिसरणाचा थर (Zone of convection) म्हणून संबोधले जाते. कारण- या थरात तापमानामध्ये सारखे बदल होत असताना दिसतात. असे असले तरी एकंदरीत या थरामध्ये तापमान एकसमान प्रमाणात घटत जाते. वातावरणाचे घटक सामान्यतः याच थरामध्ये कार्यरत असतात. तपस्तब्धी येथे तपांबराचा शेवट होतो आणि इथे तापमान बऱ्यापैकी स्थिर राहते.
२) स्थितांबर (Stratosphere) : हा थर पृथ्वीच्या ५० किलोमीटर उंचीपर्यंत आढळतो. या थरात तापमान हे उंचीनुसार वाढत जाते आणि तापमानाचे समान वितरण बघायला मिळते. त्यामुळे याच थराला होमोस्फियरसुद्धा म्हणतात. या थराचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे १० ते ६० किमी.दरम्यान ओझोन (O3) वायूचा थर बघायला मिळतो. या वायूच्या असण्याने या थराला केमोस्फियरदेखील म्हटले जाते. ओझोन वायू अल्ट्राव्हायोलेट किरणे शोषून घेतो आणि त्यांना पृथ्वीवर पोहोचण्यापासून रोखतो. त्यामुळे या किरणांनी होणारे विपरीत परिणाम टाळले जातात. या ओझोन थराची जाडी डॉब्सन या एककात मोजली जाते.
३) मध्यांबर (Mesosphere) : स्थिततब्धीच्या वर मध्यांबर ८० ते ९० किमी उंचीपर्यंत आढळतो. मध्यस्तब्धीपर्यंत तापमानात घट होत जाते. हा वातावरणाचा सर्वांत थंड थर आहे. या थराचे सर्वांत महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे इथे उल्कापात (Meteor) घडतात.
४) आयनांबर (Ionosphere) : या थरामध्ये विरळ हवा असते आणि आयन्सचे (Ions) प्रमाण जास्त असल्यामुळे रेडिओ प्रसारणासाठी हा थर महत्त्वाचा ठरतो. या थरामध्ये अरोरा ऑस्ट्रेलिस (Aurora Australis) व अरोरा बोरिओलिस (Aurora Boriolis) या घटना घडतात; ज्या अनुक्रमे दक्षिण ध्रुव व उत्तर ध्रुवावर बघायला मिळतात. तापमानाचा उच्चांक गाठल्यामुळे या थराला थर्मोस्फियर असेही म्हणतात.
केंनेली- हेविसाईड थर (Kennelly–Heaviside layer) : हा पृथ्वीच्या वातावरणात ९० ते १५० किलोमीटरदरम्यान आहे. या थरातून रेडिओ लहरी परावर्तित होऊन रेडिओ प्रसारणासाठी मदत करतात. याच थराला E-रिजनसुद्धा म्हणतात.
HE-Layer : आयनांबरच्या खालच्या भागात हा थर असून, येथून दीर्घ लहरी परावर्तित केल्या जातात.
ॲम्प्लेटॉन थर (Amppleton Layer) : आयनांबरच्या वरच्या भागात हा थर असून, लघु लहरी येथून पृथ्वीकडे परावर्तित केल्या जातात.
५. बह्यांबर (Exosphere) : पृष्ठभागापासून ८०० किलोमीटर पलीकडे याची सुरुवात होते. परंतु, या थराला कोणतीही परिभाषित वरची मर्यादा नाही. या थरात गुरुत्वाकर्षणाचा अभाव असल्यामुळे ऑर्गन, नायट्रोजन, हेलियम यांसारखे हलके वायू आढळतात.
मॅग्नेटोस्फियर (Magnetosphere) : हा पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राचा थर आहे. जवळपास सूर्यमालेतील सर्व ग्रहांना मॅग्नेटोस्फियरआहे. परंतु पृथ्वीचा थर सर्वांत मजबूत आहे. या चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता गॉस या एककात मोजली जाते. या थरामुळे अधिकांश सूर्यकिरण विक्षेपित केले जातात; ज्यामुळे पृथ्वीचे वातावरण वाहून जाण्यापासून संरक्षित होते.
