जलवायु विज्ञान — आर्द्रता, वर्षण, वायु राशि, चक्रवात और जलवायु वर्गीकरण

इस विषय में UPSC केवल परिभाषा नहीं पूछता। सवाल अक्सर आर्द्रता, वायु के उठने, दाब पेटियों, वायु राशि और चक्रवातों के मार्ग को एक ही कारण-श्रृंखला में जोड़ते हैं।

• नमी ऊर्जा भी संभालती है: जलवाष्प हरितगृह गैस है और गुप्त ऊष्मा का स्रोत भी। नम हवा ऊपर उठती है, ठंडी होती है और संघनित होती है, तो गुप्त ऊष्मा निकलती है; यही ऊष्मा संवहन को और मज़बूत कर सकती है।
• आर्द्रता के 3 माप: निरपेक्ष आर्द्रता में इकाई आयतन की हवा में जलवाष्प देखा जाता है; विशिष्ट आर्द्रता में हवा के द्रव्यमान के अनुपात में जलवाष्प देखा जाता है; सापेक्ष आर्द्रता बताती है कि उस तापमान पर हवा जितनी नमी रख सकती है, उसका कितना प्रतिशत मौजूद है।
• तापमान वाली गलती: रात में नई नमी आए बिना भी सापेक्ष आर्द्रता बढ़ सकती है, क्योंकि ठंडी हवा कम जलवाष्प रख पाती है। दोपहर में वास्तविक जलवाष्प उतना ही रहे, फिर भी सापेक्ष आर्द्रता घट सकती है।
• ओसांक: जिस तापमान तक हवा को ठंडा करने पर संतृप्ति हो जाए, वही ओसांक है। ऊंचा ओसांक बताता है कि हवा सच में नम है; असुविधा और वर्षा की संभावना समझने में यह सापेक्ष आर्द्रता से अधिक भरोसेमंद संकेत देता है।
• रुद्धोष्म ठंडक: ऊपर उठती हवा कम दाब में फैलती और ठंडी होती है। असंतृप्त हवा तेज़ दर से ठंडी होती है; संतृप्त हवा धीमे ठंडी होती है, क्योंकि संघनन से गुप्त ऊष्मा निकलती है।
• बादल से वर्षण तक: संतृप्ति से बादल की बूंदें बनती हैं, लेकिन वर्षण के लिए बूंदों या बर्फ-कणों का इतना बड़ा होना ज़रूरी है कि वे ऊपर उठती हवा को पार कर नीचे गिर सकें। इसलिए हर बादल वर्षा नहीं देता।
• UPSC की सामान्य गलती: आर्द्रता, वर्षण और चक्रवात एक ही चीज़ नहीं हैं। आर्द्रता हवा में जलवाष्प है, वर्षण वायुमंडल से पानी का गिरना है, और चक्रवात घूमता हुआ निम्न-दाब तंत्र है।
• भारत से जुड़ाव: मानसूनी वर्षा, पश्चिमी विक्षोभ, उष्णकटिबंधीय चक्रवात, गंगा मैदान का कोहरा और पश्चिमी घाट की पर्वतीय वर्षा, सभी में नमी की आपूर्ति और हवा के उठने की प्रक्रिया साथ-साथ काम करती है।
• विश्व से जुड़ाव: उपोष्ण उच्च-दाब के पास मरुस्थल, भूमध्यसागरीय शीतकालीन वर्षा, मध्य अक्षांश की वाताग्रीय वर्षा और भूमध्यरेखीय संवहनीय वर्षा, इसी नमी-उठाव तर्क के अलग-अलग परिणाम हैं।
• स्थिरता का संकेत: स्थिर हवा ऊपर उठने का विरोध करती है और कोहरा, धुंध या परतदार बादल बनाती है; अस्थिर हवा ऊपर उठते वायु-खंडों, कपासी-वर्षी बादलों और बौछारों को सहारा देती है। वर्षा के सवाल में यह बात साफ़ रात, गर्म सतह या गर्म समुद्र के ऊपर ठंडी हवा जैसे शब्दों में छिपी हो सकती है।
• गुप्त ऊष्मा याद रखें: वाष्पीकरण ऊर्जा को छिपे रूप में संचित करता है और संघनन उसे मुक्त करता है। इसलिए नम उष्णकटिबंधीय हवा, उतनी ही गर्म पर सूखी स्थलीय हवा की तुलना में कहीं अधिक शक्तिशाली मौसम बना सकती है।