पृथ्वी की दाब पेटियाँ (Pressure Belts Of The Earth)

दाब (Pressure)-

  • वायु का एक स्तंभ पृथ्वी की सतह पर दाब के रूप में भार डालता है।
  • किसी निश्चित स्थान और समय पर वायु के स्तंभ के भार को वायुदाब या वायुमंडलीय दाब कहा जाता है।
  • वायुमंडलीय दाब को बैरोमीटर नामक उपकरण द्वारा मापा जाता है।
  • वायुमंडलीय दाब को प्रति इकाई क्षेत्र बल के रूप में मापा जाता है। दाब मापने के लिए उपयोग की जाने वाली इकाई को मिलीबार कहा जाता है।
  • एक मिलीबार लगभग एक ग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर के बल के बराबर है।

दाब प्रणालियों को नियंत्रित करने वाले कारक (Factors Controlling Pressure Systems)-

उच्च और निम्न-दाब प्रणालियों में दाब के अंतर के दो मुख्य कारण हैं, थर्मल और गतिशील ।

तापीय कारक (Thermal Factors)

  • जब हवा को गर्म किया जाता है तो वह फैलती है और इसलिए उसका घनत्व कम हो जाता है। इससे स्वाभाविक रूप से निम्न दाब उत्पन्न होता है। इसके विपरीत, ठंडा करने से संकुचन होता है। इससे घनत्व बढ़ता है और इस प्रकार उच्च दाब बनता है।
  • भूमध्यरेखीय निम्न और ध्रुवीय उच्च का निर्माण क्रमशः तापीय निम्न और तापीय उच्च के उदाहरण हैं।

गतिशील कारक (Dynamic Factors)

  • तापमान में भिन्नता के अलावा, दाब बेल्ट के गठन को दाब ढाल बलों और पृथ्वी के घूर्णन (कोरिओलिस बल) से उत्पन्न होने वाले गतिशील नियंत्रणों द्वारा समझाया जा सकता है।

दाब प्रवणता क्या है? (What is Pressure Gradient?)

  • पृथ्वी की सतह पर दो बिंदुओं के बीच वायुमंडलीय दाब में परिवर्तन की दर को दाब प्रवणता कहा जाता है।
  • मौसम चार्ट पर, यह आइसोबार के अंतर से संकेत मिलता है।
  • समदाब रेखाओं का निकट अंतर एक मजबूत दाब प्रवणता का संकेत देता है, जबकि व्यापक अंतर एक कमजोर प्रवणता का संकेत देता है।

ऊर्ध्वाधर वितरण (Vertical Distribution)

  • वायुमंडलीय दाब के स्तंभ वितरण को दाब के ऊर्ध्वाधर वितरण के रूप में जाना जाता है।
  • हवा के स्तंभ में ऊपर हवा का द्रव्यमान उसके नीचे की हवा को संपीड़ित करता है इसलिए इसकी निचली परतें ऊपरी परतों की तुलना में सघन होती हैं; परिणामस्वरूप, वायुमंडल की निचली परतों में घनत्व अधिक होता है, इसलिए वे अधिक दाब डालते हैं।
  • इसके विपरीत, ऊंची परतें कम संकुचित होती हैं और इसलिए, उनमें घनत्व कम और दाब कम होता है।
  • हवा का तापमान, हवा में मौजूद जल वाष्प की मात्रा और पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव किसी दिए गए स्थान और किसी निश्चित समय पर वायु दाब निर्धारित करता है।
  • चूँकि ये कारक ऊँचाई में परिवर्तन के साथ परिवर्तनशील होते हैं, ऊँचाई में वृद्धि के साथ वायुदाब में कमी की दर में भिन्नता होती है।
  • बढ़तादाब अच्छे, व्यवस्थित मौसम का संकेत देता है जबकि गिरता दाब अस्थिर और बादल वाले मौसम का संकेत देता है।

क्षैतिज वितरण (Horizontal Distribution)

दाब के क्षैतिज वितरण में भिन्नता के लिए जिम्मेदार कारक इस प्रकार हैं:

  1. हवा का तापमान – भूमध्य रेखा ध्रुवीय क्षेत्र
  2. पृथ्वी का घूर्णन – कोरिओलिस बल
  3. जलवाष्प की उपस्थिति – दाब से विपरीत संबंध
वायु तापमान (Air Temperature)
  • सूर्यातप के असमान वितरण, भूमि और पानी की सतहों के अलग-अलग ताप और शीतलन के कारण पृथ्वी समान रूप से गर्म नहीं होती है
  • भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में वायुदाब कम तथा ध्रुवीय क्षेत्रों में अधिक होता है।
  • भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में निम्न वायुदाब इस तथ्य के कारण होता है कि वहां गर्म हवा ऊपर उठती है और तापमान में धीरे-धीरे कमी आती है जिससे सतह पर हवा पतली हो जाती है।
  • ध्रुवीय क्षेत्र में ठंडी हवा बहुत सघन होती है इसलिए नीचे की ओर नीचे आती है और दाब बढ़ जाता है।
पृथ्वी का घूर्णन (The Earth’s Rotation)
  • पृथ्वी के घूमने से केन्द्रापसारक बल उत्पन्न होता है।
  • इसके परिणामस्वरूप हवा अपने मूल स्थान से विक्षेपित हो जाती है, जिससे दाब कम हो जाता है।
  • उपध्रुवीय क्षेत्रों की निम्न दाब पेटियाँ और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की उच्च दाब पेटियाँ पृथ्वी के घूर्णन के परिणामस्वरूप निर्मित होती हैं।
जलवाष्प की उपस्थिति (Presence of Water Vapour)
  • जिस हवा में जलवाष्प की मात्रा अधिक होती है उसका दाब कम होता है और जिस हवा में जलवाष्प की मात्रा कम होती है उसका दाब अधिक होता है।

विश्व दाब पेटी (World Pressure Belts)

पृथ्वी की सतह पर सात दाब पेटियाँ हैं । वे हैं –

  • भूमध्यरेखीय निम्न
  • दो उपोष्णकटिबंधीय ऊँचाइयाँ
  • दो उप-ध्रुवीय निम्न
  • दो ध्रुवीय ऊँचाइयाँ।

भूमध्यरेखीय निम्न को छोड़कर, अन्य उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में मेल खाते जोड़े बनाते हैं ।

भूमध्यरेखीय निम्न दाब पेटियाँ (Equatorial Low Pressure Belts)

  • यह निम्न दाब पेटी भूमध्य रेखा के उत्तर और दक्षिण में 0 से 5° तक फैली हुई है।
  • यहाँ सूर्य की लम्बवत किरणों के कारण तीव्र ताप होता है। इसलिए, हवा संवहन धारा के रूप में फैलती और ऊपर उठती है, जिससे यहां निम्न दाब विकसित होता है।
  • इस निम्न दाब की पेटी को उदासी भी कहा जाता है क्योंकि यह बिना किसी हवा के पूर्णतः शांत क्षेत्र है।

उपोष्णकटिबंधीय उच्च दाब पेटियाँ (Sub-tropical High Pressure Belts)

  • भूमध्य रेखा के लगभग 30° उत्तर और दक्षिण में वह क्षेत्र है जहाँ आरोही भूमध्यरेखीय वायु धाराएँ उतरती हैं। इस प्रकार यह क्षेत्र उच्च दाब का क्षेत्र है।
  • इसे अश्व अक्षांश भी कहा जाता है।
  • हवाएँ हमेशा उच्च दाब से निम्न दाब की ओर चलती हैं।
  • इसलिए उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्र से हवाएँ व्यापारिक हवाओं के रूप में भूमध्य रेखा की ओर चलती हैं और दूसरी हवा पश्चिमी हवाओं के रूप में उप-ध्रुवीय निम्न दाब की ओर बहती हैं ।

उप-ध्रुवीय निम्न दाब पेटियाँ (Circum-polar Low Pressure Belts)

  • प्रत्येक गोलार्ध में 60° और 70° के बीच स्थित ये पेटियाँ परिवृत्त-ध्रुवीय निम्न-दाब पेटियाँ कहलाती हैं।
  • उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्र में नीचे की ओर आने वाली वायु दो भागों में विभाजित हो जाती है।
  • एक भाग विषुवतीय निम्न-दाब पेटी की ओर प्रवाहित होता है। दूसरा भाग सर्कम-ध्रुवीय निम्न-दाब बेल्ट की ओर उड़ता है।
  • यह क्षेत्र ध्रुवों से बहने वाली ठंडी ध्रुवीय हवा के ऊपर गर्म उपोष्णकटिबंधीय हवा के चढ़ने से चिह्नित है। पृथ्वी के घूमने के कारण ध्रुवीय क्षेत्र के आसपास की हवाएँ भूमध्य रेखा की ओर चलती हैं।
  • इस क्षेत्र में सक्रिय केन्द्रापसारक बल निम्न-दाब बेल्ट का निर्माण करते हैं जिसे उचित रूप से सर्कम-ध्रुवीय निम्न-दाब बेल्ट कहा जाता है।
  • यह क्षेत्र सर्दियों में हिंसक तूफानों से चिह्नित होता है।
विश्व दबाव बेल्ट

ध्रुवीय उच्च दाब क्षेत्र (Polar High Pressure Areas)

  • उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर, 70° से 90° उत्तरी और दक्षिणी के बीच, तापमान हमेशा बेहद कम रहता है।
  • नीचे की ओर आने वाली ठंडी हवा ध्रुवों पर उच्च दाब को जन्म देती है।
  • ध्रुवीय उच्च दाब के इन क्षेत्रों को ध्रुवीय उच्च के रूप में जाना जाता है।
  • इन क्षेत्रों की विशेषता स्थायी आइसकैप्स हैं।

कोरिओलिस प्रभाव (The Coriolis Effect)

कॉरिओलिस प्रभाव
  • कोरिओलिस विक्षेपण इस बात पर प्रमुख बाधा डालता है कि किसी ग्रह का वातावरण कितनी कोशिकाओं में विभाजित होता है। अधिक तीव्र घूर्णन के लिए कोरिओलिस बल अधिक मजबूत होता है। यह ग्रह का आकार और घूर्णन की गति (और कुछ हद तक, वायुमंडल की गहराई) है जो यह निर्धारित करती है कि इनमें से कितने हैं। पृथ्वी का वायुमंडल 3 कोशिकाओं में विभाजित है।
  • बृहस्पति के लिए, यह बहुत अधिक है, क्योंकि इसका व्यास 12 गुना बड़ा है और फिर भी इसका दिन केवल 12 घंटे लंबा होता है। कोरिओलिस फोर्स बहुत मजबूत है.

वायुमंडलीय परिसंचरण (Atmospheric circulation)

वायुमंडलीय परिसंचरण  हवा का बड़े पैमाने पर संचलन है और समुद्री परिसंचरण के साथ मिलकर वह साधन है जिसके द्वारा पृथ्वी की सतह पर तापीय ऊर्जा का पुनर्वितरण होता है।

अक्षांशीय परिसंचरण – ग्रह को घेरने वाली पवन पेटियाँ प्रत्येक गोलार्ध में तीन कोशिकाओं में व्यवस्थित होती हैं –  हेडली कोशिका ,  फेरेल कोशिका और  ध्रुवीय कोशिका । वे कोशिकाएँ उत्तरी और दक्षिणी दोनों गोलार्धों में मौजूद हैं।

अनुदैर्ध्य परिसंचरण ( वॉकर परिसंचरण ) – अक्षांशीय परिसंचरण उष्णकटिबंधीय पर पड़ने वाले प्रति इकाई क्षेत्र (सौर तीव्रता) के उच्चतम सौर विकिरण का परिणाम है। जैसे-जैसे अक्षांश बढ़ता है, सौर तीव्रता कम हो जाती है, ध्रुवों पर अनिवार्य रूप से शून्य तक पहुँच जाती है। हालाँकि, अनुदैर्ध्य परिसंचरण पानी की ताप क्षमता, इसकी अवशोषण क्षमता और इसके मिश्रण का परिणाम है। जल भूमि की तुलना में अधिक ऊष्मा अवशोषित करता है, लेकिन इसका तापमान भूमि जितना नहीं बढ़ता है। परिणामस्वरूप, भूमि पर तापमान में भिन्नता पानी की तुलना में अधिक होती है।

हेडली सेल (Hadley Cell)

  • भूमध्य रेखा पर सौर तापन सबसे अधिक होता है, जिससे संवहनीय वायु बढ़ती है जो क्षोभसीमा (क्षोभमंडल/समतापमंडल सीमा) पर उत्तर और दक्षिण की ओर धकेली जाती है।
  • ~30डिग्री अक्षांश पर यह कोरिओलिस बल द्वारा इतना विक्षेपित हो गया है कि लगभग पूर्व की ओर बढ़ रहा है। यहां, यह उत्तर से नीचे की ओर आने वाली हवा (फेरेल सेल वायु) से मिलती है और दोनों मिलते हैं और उतरते हैं, गर्म होते हैं और सूखते हैं
  • हवा की, जो अब सतही हवा है, भूमध्य रेखा की ओर वापसी को “व्यापारिक हवाएँ” कहा जाता है।
पृथ्वी वैश्विक परिसंचरण

मध्य अक्षांश – फेरेल सेल (Mid-latitudes – The Ferrel Cell)

  • 60 डिग्री अक्षांश के करीब संवहनीय बढ़ती हवा ट्रोपोपॉज पर पहुंचती है, (आंशिक रूप से) दक्षिण की ओर बढ़ती है, कोरिओलिस द्वारा पश्चिम की ओर विक्षेपित होती है, जब तक कि यह उष्णकटिबंधीय हेडली सेल से उत्तर की ओर बढ़ने वाली हवा से नहीं मिलती है, जिससे दोनों को नीचे उतरने के लिए मजबूर होना पड़ता है
  • ये +-30 डिग्री अक्षांश पर “अश्व अक्षांश” हैं। नीचे उतरती हवा सूख जाती है। यहाँ के रेगिस्तान (जैसे सहारा, मोजावे/सोनोरा)
  • उत्तरी दिशा से चलने वाली सतही हवाएँ पूर्व की ओर विक्षेपित हो जाती हैं – “पश्चिमी हवाएँ” – निचले अक्षांशों से उच्च मध्य अक्षांशों तक गर्मी ले जाती हैं
  • पृथ्वी पर प्राथमिक परिसंचरण भूमध्यरेखीय गर्म हेडली सेल और ध्रुवीय ठंडा ध्रुवीय सेल द्वारा संचालित होता है। फेरेल सेल एक कमजोर मध्यवर्ती क्षेत्र है, जिसमें मौसम प्रणाली ध्रुवीय जेट स्ट्रीम (ट्रोपोपॉज पर फेरेल और ध्रुवीय सेल के बीच की सीमा) और उष्णकटिबंधीय जेट स्ट्रीम (फेरेल और हेडली कोशिकाओं के बीच की सीमा) द्वारा संचालित होती है। ट्रोपोपॉज़)।
  • संवहनात्मक अस्थिरताओं के प्रवास के कारण जेट धाराओं के पथ अनियमित होते हैं, और ये कई ठंडे और गर्म मोर्चों को संचालित करते हैं जो फेरेल सेल से होकर गुजरते हैं।

ध्रुवीय कक्ष (The Polar Cell)

  • कोशिकाओं को समझना सबसे आसान है – 60 डिग्री अक्षांश क्षेत्र से बढ़ती हवा आंशिक रूप से उत्तर की ओर ध्रुव की ओर बढ़ती है, जहां यह घनीभूत होने के लिए पर्याप्त ठंडी होती है, सभी देशांतरों से अन्य उत्तरी हवाओं के साथ मिलती है, और नीचे उतरती है।
  • यह उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर “रेगिस्तान” बनाता है।

वॉकर परिसंचरण (Walker circulation)

वॉकर परिसंचरण
  • दक्षिणी गोलार्ध में एक क्षैतिज वायु परिसंचरण सेल है जिसे वॉकर सेल कहा जाता है जो दक्षिण अमेरिकी तट पर उथल-पुथल और ऑस्ट्रेलिया में बारिश लाने के लिए जिम्मेदार है।
  • वॉकर परिसंचरण पश्चिमी और पूर्वी उष्णकटिबंधीय प्रशांत महासागर पर सतह के दाब और तापमान में अंतर का परिणाम है। पूर्व से पश्चिम की ओर दाब प्रवणता पूर्वी प्रशांत (यानी पेरू-चिली के तट के साथ) से पश्चिमी प्रशांत (ऑस्ट्रेलिया-न्यू गिनी) तक वायु परिसंचरण बनाती है। यह वायु परिसंचरण सतही जल को पश्चिमी प्रशांत महासागर की ओर विस्थापित कर देता है जिससे समुद्र के नीचे का ठंडा पानी ऊपर की ओर बढ़ने लगता है ।
  • समुद्र का सतही जल गर्म होता है और महासागरीय तल के नीचे का पानी ठंडा होता है और इसमें विभिन्न प्रकार के पोषक तत्व होते हैं जो जलीय जीवन के लिए सहायक होते हैं। दक्षिण अमेरिका (पूर्वी प्रशांत) के तट पर समुद्री पक्षी को प्रचुर मात्रा में फाइटोप्लांकटन मिलता है और वह गुआनो का उत्पादन करता है जो फिर से जलीय जीवन के लिए सहायक है। इसलिए, दक्षिण अमेरिका के पूर्वी तट पर मछली पकड़ना एक संपन्न व्यवसाय है।
  • वॉकर परिसंचरण के कारण पश्चिमी प्रशांत और ऑस्ट्रेलिया में वर्षा होती है।
  • दूसरी ओर, जब व्यापारिक हवाएँ कमज़ोर होती हैं, तो मध्य प्रशांत महासागर का गर्म पानी धीरे-धीरे दक्षिण अमेरिकी तट की ओर बह जाता है और पेरू की ठंडी धारा का स्थान ले लेता है। पेरू के तट पर गर्म पानी की ऐसी उपस्थिति को अल नीनो के नाम से जाना जाता है।
  • अल नीनो घटना मध्य प्रशांत और ऑस्ट्रेलिया में दाब परिवर्तन से निकटता से जुड़ी हुई है। प्रशांत महासागर पर दाब की स्थिति में इस बदलाव को दक्षिणी दोलन के रूप में जाना जाता है।
  • दक्षिणी दोलन और अल नीनो की संयुक्त घटना को ENSO के नाम से जाना जाता है।
  • जिन वर्षों में ईएनएसओ मजबूत होता है, दुनिया भर में मौसम में बड़े पैमाने पर बदलाव होते हैं। दक्षिण अमेरिका के शुष्क पश्चिमी तट पर भारी वर्षा होती है, ऑस्ट्रेलिया और कभी-कभी भारत में सूखा पड़ता है, और चीन में बाढ़ आती है। इस घटना पर बारीकी से नजर रखी जाती है और दुनिया के प्रमुख हिस्सों में लंबी दूरी के पूर्वानुमान के लिए इसका उपयोग किया जाता है। (अल-नीनो पर विस्तार से बाद में)

जुलाई में दाब पेटियाँ (Pressure belts in July)

  • उत्तरी गोलार्ध में, गर्मियों के दौरान, सूर्य के स्पष्ट उत्तर की ओर बदलाव के साथ, थर्मल भूमध्य रेखा (उच्चतम तापमान की बेल्ट) भौगोलिक भूमध्य रेखा के उत्तर में स्थित होती है।
  • दाब पेटियाँ अपने वार्षिक औसत स्थानों से थोड़ा उत्तर की ओर खिसकती हैं।
जुलाई में दबाव पेटियाँ

दाब पेटियाँ जनवरी में (Pressure belts in January)

  • सर्दियों के दौरान, ये स्थितियाँ पूरी तरह से उलट जाती हैं और दाब पेटियाँ अपने वार्षिक औसत स्थानों से दक्षिण की ओर स्थानांतरित हो जाती हैं। दक्षिणी गोलार्ध में विपरीत परिस्थितियाँ विद्यमान हैं। हालाँकि, पानी की प्रधानता के कारण दक्षिणी गोलार्ध में बदलाव की मात्रा कम है।
  • इसी प्रकार, महाद्वीपों और महासागरों के वितरण का दाब के वितरण पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। सर्दियों में, महाद्वीप महासागरों की तुलना में ठंडे होते हैं और उच्च दाब वाले केंद्र विकसित करते हैं, जबकि गर्मियों में, वे अपेक्षाकृत गर्म होते हैं और कम दाब विकसित करते हैं। महासागरों के साथ इसका ठीक उलटा है।
दबाव पेटियाँ जनवरी में

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