चक्रवात और प्रतिचक्रवात (Cyclones and Anticyclones)

कोरिओलिस प्रभाव (The Coriolis Effect):

दाब प्रवणता बल वायु को उच्च दाब से निम्न दाब की ओर धकेलता है। समुद्र और भूमि की हवा के लिए, जो प्रकृति में स्थानीय हैं, हवा लगभग उसी दिशा में चलती है जैसे दाब प्रवणता। लेकिन वैश्विक पैमानों पर हवा की गति की दिशा कुछ अलग होती है। अंतर पृथ्वी के घूर्णन के कारण होता है, कोरिओलिस प्रभाव के माध्यम से।

कोरिओलिस प्रभाव की पहचान सबसे पहले 1835 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक गैसपार्ड-गुस्ताव डी कोरिओलिस ने की थी। कोरिओलिस प्रभाव के कारण, उत्तरी गोलार्ध में एक वस्तु चलती है जैसे कि कोई बल उसे दाईं ओर खींच रहा हो। दक्षिणी गोलार्ध में, वस्तुएँ चलती हैं जैसे कि बाईं ओर खींची गई हों। यह स्पष्ट विक्षेपण गति की दिशा पर निर्भर नहीं करता है; ऐसा होता है कि वस्तु उत्तर, दक्षिण, पूर्व या पश्चिम की ओर बढ़ रही है या नहीं।

भूगोलवेत्ता आमतौर पर भौगोलिक ग्रिड पर पृथ्वी पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से वायु द्रव्यमान या महासागरीय धाराओं की गति का विश्लेषण करने से संबंधित होते हैं, न कि अंतरिक्ष के दृष्टिकोण से। संक्षेप में, हम कोरिओलिस प्रभाव को एक पार्श्व-मोड़ बल के रूप में मानते हैं जो हमेशा गति की दिशा में समकोण पर कार्य करता है। इस कोरिओलिस बल की शक्ति गति के साथ बढ़ती है लेकिन अक्षांश के साथ घटती जाती है।

घर्षण बल (The Frictional Force):

पृथ्वी की सतह के करीब, एक और बल हवा की गति और दिशा को भी प्रभावित करता है। जैसे ही निचले क्षोभमंडल में हवा पृथ्वी की सतह पर चलती है, एक घर्षण बल हवा की गति का विरोध करता है। सामान्य शब्दों में, पहाड़ों, पेड़ों या इमारतों के साथ एक खुरदरी सतह में चिकनी सतह की तुलना में हवा पर अधिक घर्षण होता है। घर्षण बल सतह के सबसे करीब होता है, और यह ऊंचाई के साथ घटता जाता है। घर्षण बल हमेशा वायु गति के विपरीत दिशा में कार्य करता है।

नई इमारतों, वनों की कटाई, या नए वन विकास सहित भूमि आवरण में परिवर्तन, सतही हवाओं पर घर्षण के प्रभाव को बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए- उत्तरी गोलार्ध में, 1980 के दशक के बाद से सतही हवा के वेग में 15% तक की कमी आई है, क्योंकि भूमि के आवरण में परिवर्तन, विशेष रूप से पूर्वी यूरोप और पश्चिमी एशिया के परित्यक्त कृषि क्षेत्रों में वनों की वृद्धि हुई है। पवन ऊर्जा संसाधनों के नियोजक और विकासकर्ता इन परिवर्तनों की सावधानीपूर्वक निगरानी कर रहे हैं ताकि अक्षय ऊर्जा विकास के लिए इष्टतम स्थानों का निर्धारण किया जा सके।

चक्रवात और प्रतिचक्रवात:

जब घर्षण बल को दाब प्रवणता बल और कोरिओलिस प्रभाव के स्पष्ट बल में जोड़ा जाता है, तो यह सतह के पास की हवाओं को एक कोण पर समदाब रेखा (Isobars) के पार ले जाने का कारण बनता है। नतीजतन, हवा एक सर्पिलिंग, अभिसरण गति में निम्न दबाव की ओर बढ़ती है। केंद्रीय निम्न दबाव की ओर यह आवक सर्पिल एक चक्रवात बनाता है, जिसे निम्न दबाव प्रणाली भी कहा जाता है। यह आवक सर्पिल गति, जिसे अभिसरण (Convergence) कहा जाता है, केंद्र में हवा को भी ऊपर उठाने का कारण बनता है। एक उच्च दबाव वाले क्षेत्र में, हवा के सर्पिल नीचे और बाहर की ओर एक प्रतिचक्रवात बनाते हैं, जिसे उच्च दबाव प्रणाली भी कहा जाता है। इस बाहरी सर्पिल गति को विचलन (Divergence) कहा जाता है। उत्तरी गोलार्ध में, चक्रवात वामावर्त घूमते हैं और प्रतिचक्रवात दक्षिणावर्त घूमते हैं। दक्षिणी गोलार्ध में ये दिशाएँ उलट जाती हैं।

कम दबाव वाले केंद्र (चक्रवात) अक्सर बादल या बरसात के मौसम से जुड़े होते हैं, जबकि उच्च दबाव केंद्र (प्रतिचक्रवात) अक्सर अच्छे मौसम से जुड़े होते हैं। ऐसा क्यों है?

जब हवा को ऊपर की ओर धकेला जाता है, तो इसे रुद्धोष्म सिद्धांत के अनुसार ठंडा किया जाता है, जिससे संघनन और वर्षा शुरू हो जाती है। तो, बादल और बरसात का मौसम अक्सर चक्रवातों की आवक और ऊपर की ओर हवा की गति के साथ होता है। इसके विपरीत, प्रतिचक्रवात में, हवा डूब जाती है और बाहर की ओर सर्पिल हो जाती है। जब हवा नीचे आती है, तो यह रुद्धोष्म प्रक्रिया द्वारा गर्म होती है, इसलिए संक्षेपण नहीं हो सकता है। यही कारण है कि प्रतिचक्रवात अक्सर अच्छे मौसम से जुड़े होते हैं।

एक उचित मौसम प्रणाली- एक प्रतिचक्रवात- रॉकीज़ से एपलाचियन तक फैल सकता है। चक्रवात और प्रतिचक्रवात कम या ज्यादा स्थिर रह सकते हैं, या वे कभी-कभी तेजी से आगे बढ़ सकते हैं, जिससे मौसम में गड़बड़ी हो सकती है।