सागर भस्मे
मागील लेखातून आपण भारतात मान्सूनचे आगमन कधी होते, त्याचा प्रवास कसा असतो आणि तो माघारी कधी जातो, याबाबत माहिती घेतली. या लेखातून आपण पर्जन्याच्या प्रकारांविषयी जाणून घेऊया. पाऊस हा पर्जन्याचा सर्वात सामान्य प्रकार आहे. पावसासाठी, आर्द्र हवा असणे, ती हवा वर चढणे, संतृप्त (saturate) (सापेक्ष आर्द्रता १००%) होऊन , घनरूपात रूपांतरित होणे आवश्यक असते. ढग निर्मिती आणि पाऊस पडण्यासाठी ऊर्ध्वगामी हालचाल ही एक पूर्व शर्त आहे व या हवेच्या ऊर्ध्वगामी हालचालीमुळे अॅडियाबॅटिक कूलिंग ही सर्वात महत्त्वाची यंत्रणा आहे. अशाप्रकारे, पर्जन्य आणि पावसाचे वर्गीकरण हवेच्या ऊर्ध्वगामी हालचालींच्या परिस्थिती आणि यंत्रणेच्या आधारावर केले जाते.
तीन प्रकारे हवा वरच्या दिशेने जाते आणि एडिबॅटिक लॅप्स रेटनुसार आद्र हवा थंड होण्यास भाग पाडली जाते. ते तीन प्रकार पुढील प्रमाणे-
- भूपृष्ठ तापल्यामुळे हवा गरम होऊन संवहन प्रवाहांच्या (convection currents) रूपात विस्तारते आणि वरच्या दिशेने जाते, या यंत्रणेला थर्मल कन्व्हेक्शन (थर्मल convection) म्हणातात.
- प्रतिरोध/ऑरोग्राफिक (उंच डोंगरांग) अडथळ्यावर हवेचे चढणे.
- वायू राशीच्या होणाऱ्या उर्ध्वगामी हालचालीशी संबंधित, ज्याला आवर्त/चक्रीवादळी पर्जन्य किंवा फ्रंटल रेनफॉल म्हणतात.
वरीलपैकी एकावेळी एक किंवा एकापेक्षा जास्त घटक कार्यरत होऊन पर्जन्यवृष्टी देऊ शकतात. जेव्हा एकापेक्षा जास्त घटक पाऊस पाडण्यास कारणीभूत असतात, तेव्हा प्रबळ घटकाच्या आधारावर पर्जन्यवृष्टीचे स्वरूप निश्चित केले जाते.
पर्जन्यमानाचे खालील तीन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते :
१) आरोह पर्जन्यवृष्टी (Convetional Rainfall) :
दिवसा सौर किरणोत्सर्गाद्वारे प्राप्त होणार्‍या प्रचंड उष्णतेमुळे जमिनीचा पृष्ठभाग तीव्रतेने गरम होतो, परिणामी उबदार जमिनीच्या पृष्ठभागाच्या संपर्कात येणारी हवादेखील गरम होते, विस्तारते आणि शेवटी वरच्या दिशेला सरकते. वर जाणारी उबदार आणि ओलसर हवा अॅडियाबॅटिक लॅप्स रेटनुसार (प्रति १००० मीटर उंची वर १०°C च्या दराने तापमानात घट) थंड होते. चढत्या हवेच्या थंड होण्यामुळे तिची सापेक्ष आर्द्रता वाढते. ओलसर हवा लवकरच संतृप्त होते (म्हणजेच सापेक्ष आर्द्रता १००% होते) आणि संपृक्ततेच्या पातळीच्या पलीकडे हवेच्या आणखी चढाईमुळे संक्षेपण (Condensation) होऊन ढग तयार होतात (क्युम्युलो-निंबस ढग) आणि अशा प्रकारे पाऊस सुरू होतो.
आरोह पर्जन्याची खालील वैशिष्ट्ये आहेत :
- तो दररोज दुपारी विषुववृत्तीय प्रदेशावर होतो.
- हा पाऊस दाट, गडद आणि विस्तृत क्युम्युलो-निंबस ढगांमधून उद्भवतो.
- ढगांचा गडगडाट आणि विजांचा लखलखाट यासह पावसाला सुरूवात होते.
- समशीतोष्ण प्रदेशांमध्ये आरोह पाऊस मुसळधार स्वरूपाचा नसून तो मंद आणि दीर्घ कालावधीचा असतो. व या प्रदेशात पाऊस उन्हाळ्यात पडतो.
- उष्ण वाळवंटात (Hot deserts) आरोह पाऊस नियमित नसून तो अनियमित आणि अचानक पडतो.
२) प्रतिरोध पर्जन्य (Orographic rainfall ) :
हवेच्या प्रवाहाच्या दिशेने असलेल्या पर्वतीय अडथळ्यांमुळे आर्द्रतेने (moisture) भरलेली हवा अॅडियाबॅटिक लॅप्स रेटनुसार थंड होते. हवेची सापेक्ष आर्द्रता वाढून विशिष्ट उंचीवर पोहोचल्यानंतर संतृप्त होते आणि हायग्रोस्कोपिक केंद्रकाभोवती संक्षेपण (condensation) होऊन वर्षाव होतो. वाऱ्याच्या दिशेने असलेल्या पर्वताच्या उताराला विंडवर्ड स्लोप (windard slope) किंवा पुढचा उतार असे म्हणतात, तेथे जास्तीत जास्त पर्जन्यवृष्टी होते. तर विरुद्ध उताराला लीवर्ड स्लोप (leeward slope) किंवा पर्जन्यछायाचा प्रदेश (rainshadow region) म्हणतात, कारण पर्वताचा अडथळा ओलांडल्यानंतर वर चढणारी हवा लीवर्ड उताराच्या बाजूने खाली येते आणि त्यामुळे अ‍ॅडिबॅटिक लॅप्स रेटनुसार गरम होत जाते. परिणामी, उतरत्या हवेची आर्द्रता धारण करण्याची क्षमता वाढते, त्यामुळे सापेक्ष आर्द्रतेत लक्षणीय घट होते.
दुसरे म्हणजे, हवेतील ओलावा आधीच प्रतिरोधाच्या विंडवर्ड उतारावर अवक्षेपित झालेला असतो आणि त्यामुळे लिवर्ड उतारावर फारच कमी पर्जन्यवृष्टी होते. जगातील बहुतेक पर्जन्यवृष्टी प्रतिरोध/ ऑरोग्राफिक पावसाद्वारे होते.
३) आवर्त/चक्रीवादळी किंवा सीमावर्ती आघाडी पर्जन्य (Cyclonic or Frontal Rainfall) :
चक्रीवादळी पर्जन्याची यंत्रणा दोन प्रकारची असते –
- समशीतोष्ण चक्रीवादळामुळे
- उष्णकटिबंधीय चक्रीवादळामुळे
समशीतोष्ण चक्रीवादळांशी संबंधित पाऊस तेव्हा होतो जेव्हा पूर्णपणे भिन्न भौतिक गुणधर्मांचे दोन विस्तृत वायू राशीच्या आघाडी (उबदार आणि थंड वायू राशी) एकत्र येतात. जेव्हा दोन विरोधाभासी वायू राशी (थंड ध्रुवीय वायुराशी आणि गरम समशीतोष्ण वायुराशी) एका रेषेत एकत्र येतात तेव्हा एक आघाडी (front) तयार होते. गरम वायुराशी वर उचलली जाते, थंड वायुरशी जड असल्याने ती खाली स्थिरावते आणि संतृप्त होऊन संक्षेपण पावते व पाऊस सुरू होतो. समशीतोष्ण चक्रीवादळ कमी विनाशकारी, दीर्घकाळ भरपूर पाऊस देतात.
उष्णकटिबंधीय प्रदेशांमध्ये दोन विस्तृत वायुराशी एकत्र येऊन क्युमुलोनिंबुस ढग तयार करतात आणि ढगांच्या गडगडाटासह व विजेच्या कडकडाटासह वर्षाव देतात. भारताच्या पूर्व किनाऱ्याला मुसळधार आवर्त प्रकारचा पाऊस होतो.
मागील लेखातून आपण भारतात मान्सूनचे आगमन कधी होते, त्याचा प्रवास कसा असतो आणि तो माघारी कधी जातो, याबाबत माहिती घेतली. या लेखातून आपण पर्जन्याच्या प्रकारांविषयी जाणून घेऊया. पाऊस हा पर्जन्याचा सर्वात सामान्य प्रकार आहे. पावसासाठी, आर्द्र हवा असणे, ती हवा वर चढणे, संतृप्त (saturate) (सापेक्ष आर्द्रता १००%) होऊन , घनरूपात रूपांतरित होणे आवश्यक असते. ढग निर्मिती आणि पाऊस पडण्यासाठी ऊर्ध्वगामी हालचाल ही एक पूर्व शर्त आहे व या हवेच्या ऊर्ध्वगामी हालचालीमुळे अॅडियाबॅटिक कूलिंग ही सर्वात महत्त्वाची यंत्रणा आहे. अशाप्रकारे, पर्जन्य आणि पावसाचे वर्गीकरण हवेच्या ऊर्ध्वगामी हालचालींच्या परिस्थिती आणि यंत्रणेच्या आधारावर केले जाते.
तीन प्रकारे हवा वरच्या दिशेने जाते आणि एडिबॅटिक लॅप्स रेटनुसार आद्र हवा थंड होण्यास भाग पाडली जाते. ते तीन प्रकार पुढील प्रमाणे-
- भूपृष्ठ तापल्यामुळे हवा गरम होऊन संवहन प्रवाहांच्या (convection currents) रूपात विस्तारते आणि वरच्या दिशेने जाते, या यंत्रणेला थर्मल कन्व्हेक्शन (थर्मल convection) म्हणातात.
- प्रतिरोध/ऑरोग्राफिक (उंच डोंगरांग) अडथळ्यावर हवेचे चढणे.
- वायू राशीच्या होणाऱ्या उर्ध्वगामी हालचालीशी संबंधित, ज्याला आवर्त/चक्रीवादळी पर्जन्य किंवा फ्रंटल रेनफॉल म्हणतात.
वरीलपैकी एकावेळी एक किंवा एकापेक्षा जास्त घटक कार्यरत होऊन पर्जन्यवृष्टी देऊ शकतात. जेव्हा एकापेक्षा जास्त घटक पाऊस पाडण्यास कारणीभूत असतात, तेव्हा प्रबळ घटकाच्या आधारावर पर्जन्यवृष्टीचे स्वरूप निश्चित केले जाते.
पर्जन्यमानाचे खालील तीन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते :
१) आरोह पर्जन्यवृष्टी (Convetional Rainfall) :
दिवसा सौर किरणोत्सर्गाद्वारे प्राप्त होणार्‍या प्रचंड उष्णतेमुळे जमिनीचा पृष्ठभाग तीव्रतेने गरम होतो, परिणामी उबदार जमिनीच्या पृष्ठभागाच्या संपर्कात येणारी हवादेखील गरम होते, विस्तारते आणि शेवटी वरच्या दिशेला सरकते. वर जाणारी उबदार आणि ओलसर हवा अॅडियाबॅटिक लॅप्स रेटनुसार (प्रति १००० मीटर उंची वर १०°C च्या दराने तापमानात घट) थंड होते. चढत्या हवेच्या थंड होण्यामुळे तिची सापेक्ष आर्द्रता वाढते. ओलसर हवा लवकरच संतृप्त होते (म्हणजेच सापेक्ष आर्द्रता १००% होते) आणि संपृक्ततेच्या पातळीच्या पलीकडे हवेच्या आणखी चढाईमुळे संक्षेपण (Condensation) होऊन ढग तयार होतात (क्युम्युलो-निंबस ढग) आणि अशा प्रकारे पाऊस सुरू होतो.
आरोह पर्जन्याची खालील वैशिष्ट्ये आहेत :
- तो दररोज दुपारी विषुववृत्तीय प्रदेशावर होतो.
- हा पाऊस दाट, गडद आणि विस्तृत क्युम्युलो-निंबस ढगांमधून उद्भवतो.
- ढगांचा गडगडाट आणि विजांचा लखलखाट यासह पावसाला सुरूवात होते.
- समशीतोष्ण प्रदेशांमध्ये आरोह पाऊस मुसळधार स्वरूपाचा नसून तो मंद आणि दीर्घ कालावधीचा असतो. व या प्रदेशात पाऊस उन्हाळ्यात पडतो.
- उष्ण वाळवंटात (Hot deserts) आरोह पाऊस नियमित नसून तो अनियमित आणि अचानक पडतो.
२) प्रतिरोध पर्जन्य (Orographic rainfall ) :
हवेच्या प्रवाहाच्या दिशेने असलेल्या पर्वतीय अडथळ्यांमुळे आर्द्रतेने (moisture) भरलेली हवा अॅडियाबॅटिक लॅप्स रेटनुसार थंड होते. हवेची सापेक्ष आर्द्रता वाढून विशिष्ट उंचीवर पोहोचल्यानंतर संतृप्त होते आणि हायग्रोस्कोपिक केंद्रकाभोवती संक्षेपण (condensation) होऊन वर्षाव होतो. वाऱ्याच्या दिशेने असलेल्या पर्वताच्या उताराला विंडवर्ड स्लोप (windard slope) किंवा पुढचा उतार असे म्हणतात, तेथे जास्तीत जास्त पर्जन्यवृष्टी होते. तर विरुद्ध उताराला लीवर्ड स्लोप (leeward slope) किंवा पर्जन्यछायाचा प्रदेश (rainshadow region) म्हणतात, कारण पर्वताचा अडथळा ओलांडल्यानंतर वर चढणारी हवा लीवर्ड उताराच्या बाजूने खाली येते आणि त्यामुळे अ‍ॅडिबॅटिक लॅप्स रेटनुसार गरम होत जाते. परिणामी, उतरत्या हवेची आर्द्रता धारण करण्याची क्षमता वाढते, त्यामुळे सापेक्ष आर्द्रतेत लक्षणीय घट होते.
दुसरे म्हणजे, हवेतील ओलावा आधीच प्रतिरोधाच्या विंडवर्ड उतारावर अवक्षेपित झालेला असतो आणि त्यामुळे लिवर्ड उतारावर फारच कमी पर्जन्यवृष्टी होते. जगातील बहुतेक पर्जन्यवृष्टी प्रतिरोध/ ऑरोग्राफिक पावसाद्वारे होते.
३) आवर्त/चक्रीवादळी किंवा सीमावर्ती आघाडी पर्जन्य (Cyclonic or Frontal Rainfall) :
चक्रीवादळी पर्जन्याची यंत्रणा दोन प्रकारची असते –
- समशीतोष्ण चक्रीवादळामुळे
- उष्णकटिबंधीय चक्रीवादळामुळे
समशीतोष्ण चक्रीवादळांशी संबंधित पाऊस तेव्हा होतो जेव्हा पूर्णपणे भिन्न भौतिक गुणधर्मांचे दोन विस्तृत वायू राशीच्या आघाडी (उबदार आणि थंड वायू राशी) एकत्र येतात. जेव्हा दोन विरोधाभासी वायू राशी (थंड ध्रुवीय वायुराशी आणि गरम समशीतोष्ण वायुराशी) एका रेषेत एकत्र येतात तेव्हा एक आघाडी (front) तयार होते. गरम वायुराशी वर उचलली जाते, थंड वायुरशी जड असल्याने ती खाली स्थिरावते आणि संतृप्त होऊन संक्षेपण पावते व पाऊस सुरू होतो. समशीतोष्ण चक्रीवादळ कमी विनाशकारी, दीर्घकाळ भरपूर पाऊस देतात.
उष्णकटिबंधीय प्रदेशांमध्ये दोन विस्तृत वायुराशी एकत्र येऊन क्युमुलोनिंबुस ढग तयार करतात आणि ढगांच्या गडगडाटासह व विजेच्या कडकडाटासह वर्षाव देतात. भारताच्या पूर्व किनाऱ्याला मुसळधार आवर्त प्रकारचा पाऊस होतो.
