सामान्य विज्ञानइयत्ता सातवीच्या पाठ्यपुस्तकातील पाठ क्रमांक ३ ‘नैसर्गिक संसाधनांचेगुणधर्म’ मधील पृष्ठ १६ वरील हवेला वजन असते, हा प्रयोग तुम्ही केला आहे.
भौगोलिक स्पष्टीकरण
या कृतीवरून तुमच्या असेलक्षात आलेअसेल, की, फुग्यातील हवेमुळेफुगलेल्या फुग्याची बाजूखाली गेली. याचाच अर्थ असा होतो, की हवेला वजन असते. ज्या वस्तूला वजन असते, तिचा खालील वस्तूंवर दाब पडतो. त्याचप्रमाणे वातावरणातील हवेचा दाब भूपृष्ठावर पडतो. पृथ्वीवरील या हवेच्या दाबामुळे वातावरणात वादळ, पर्जन्य यांसारख्या अनेक घडामोडी होतात. त्याची काही प्रमुख कारणेआहेत.
- हवेचा दाब पृथ्वीपृष्ठावर सर्वत्र सारखा नसतो.
- हवेचा दाब वेळोवेळी बदलत असतो.
- प्रदेशाची उंची, हवेचेतापमान आणि बाष्पाचेप्रमाण हेघटकही हवेच्या दाबावर परिणाम करतात.
प्रदेशाची उंची व हवेचा दाब ः हवेतील धूलिकण, बाष्प, जड वायूइत्यादी घटकांचे प्रमाण भूपृष्ठालगत जास्त असते. उंची वाढत जाते, तसे हेप्रमाण कमी होते. म्हणजेच भूपृष्ठापासून जसजसेउंच जावेतसतशी हवा विरळ होत जाते. परिणामी हवेचा दाब उंचीनुसार कमी होतो.
हवेचे तापमान व हवेचा दाब :
करून पहा
- हवेत उंच जाणारा एक आकाशकंदील घ्या.
- आकाशकंदिलाला साधारणपणे५ मी लांबीचा साधा दोरा बांधा, जेणेकरून तो पुन्हा खाली आणता येईल.
- आकाशकंदिलाच्या पाकिटावर लिहिलेल्या सूचनेप्रमाणेआकाशकंदील काळजीपूर्वक उघडा व त्यातील मेणबत्तीची वात पेटवा. काय होतेत्याचे निरीक्षण करा.
- काही वेळानेआकाशकंदिलाला बांधलेल्या दोऱ्याने आकाशकंदील खाली उतरवून घ्या व त्यातील मेणबत्ती विझवा.
- मेणबत्ती पेटवल्यावर आ काशकंदील लगेच आकाशाच्या दिशेने वर गेला का ?
- आकाशकंदील वर गेल्यावर मेणबत्ती विझली असती, तर आकाशकंदिलाचे काय झाले असते ?
भौगोलिक स्पष्टीकरण
आकाशकंदिलातील हवा मेणबत्ती पेटवल्यावर उष्णतेने गरम होऊ लागते. गरम हवा प्रसरण पावते, हलकी होते व वरच्या दिशेने जाऊ लागते, त्यामुळे आकाशकंदील आकाशाच्या दिशेने उचलला जातो. निसर्गातही असेच घडते.
तापमान व हवेचा दाब यांचा जवळचा संबंध आहे. जेथे तापमान जास्त असते, तेथे हवेचा दाब कमी असतो. जास्त तापमानामुळे हवा गरम होते, प्रसरण पावते आणि हलकी होते. जमिनीलगतची अशी हवा आकाशाकडे वर जाते, त्यामुळे सदर प्रदेशातील हवेचा दाब कमी होतो.
तापमानाचे पट्टे आणि हवेचे दाबपट्टे यांचा परस्परांशी संबंध असतो; परंतु तापमानाच्या पट्ट्यांचा अक्षवृत्तीय विस्तार हा जास्त असतो, तर हवेच्या दाबांचे पट्टे कमी रुंदीचे असतात. आकृती ४.२ ‘अ’ व ‘ब’ पहा. उदा., समशीतोष्ण कटिबंध २३°३०’ ते ६६°३०’ या अक्षवृत्तांदरम्यान असतात. त्यामानाने हवेच्या दाबपट्ट्यांचा अक्षवृत्तीय विस्तार मर्यादित असतो. सर्वसाधारणपणे तो १०° अक्षवृत्त इतका असतो.
तापमानाच्या असमान वितरणाचा परिणाम हवेच्या दाबावरही होतो, त्यामुळे पृथ्वीवर विषुववृत्तापासून दोन्ही ध्रुवांच्या दरम्यान क्षितिजसमांतर दिशेत हवेच्या कमी व जास्त दाबाचे पट्टे निर्माण होतात. (आकृती ४.२ ‘ब’ पहा.)
- आकृती ४.२ ‘अ’ व ‘ब’ चे निरीक्षण करून प्रश्नांची उत्तरे सांगा.
- उष्ण कटिबंधीय प्रदेशांमध्ये कोणता दाबपट्टा प्रामुख्याने आढळतो?
- ध्रुवीय वाऱ्यांची निर्मिती कोणत्या दाबपट्ट्यांशी निगडित आहे व ते कोणत्या कटिबंधात येतात ?
- उष्ण कटिबंधीय प्रदेशात हवेचा दाब कमी असण्याचे कारण कोणते ?
- समशीतोष्ण कटिबंधातून वाहणारे वारे कोणत्या दाबपट्ट्याशी संबंधित आहेत ? कमी दाबाचे पट्टे कोणकोणत्या अक्षवृत्तांदरम्यान आहेत ?
भूपृष्ठावरील दाबपट्टे : सूर्यापासून पृथ्वीला मिळणारी उष्णता असमान आहे. विषुववृत्तापासून उत्तर ध्रुवाकडे आणि दक्षिण ध्रुवाकडे तापमानाचे वितरण असमान असते, त्यामुळेप्रथम तापमानपट्‌टे निर्माण होतात, हेआपण मागील इयत्तेत शिकलो आहोत. तापमानपट्‌ट्यांच्या पार्श्वभूमीवर दाबपट्‌ट्यांची निर्मिती होते. विषुववृत्तीय कमी दाबाचा पट्टा : संपूर्ण पृथ्वीचा विचार करता फक्त कर्कवृत्त तेमकरवृत्त यां दरम्यान सूर्याची किरणेलंबरूप पडतात. त्यामुळे या भागात तापमान जास्त असते. या प्रदेशातील हवा तापते, प्रसरण पावतेआणि हलकी होऊन आकाशाकडेजाते. ही क्रिया सतत घडत असल्याने या प्रदेशाच्या मध्यवर्ती भागात म्हणजेच ०° ते५°उत्तर व दक्षिणअक्षवृत्ताच्या दरम्यान हवेचा कमी दाबाचा पट्टा निर्माण होतो.
मध्य अक्षवृत्तीय जास्त दाबाचे पट्टे : विषुववृत्तीय प्रदेशातून आकाशाकडे गेलेली उष्ण व हलकी हवा अधिक उंचीवर गेल्यानंतर ध्रुवीय प्रदेशाकडेउत्तर व दक्षिण दिशेत वाहू लागते,उंचावरील कमी तापमानामुळे ती थंड होऊन जड होते. जड झालेली ही हवा उत्तर व दक्षिण गोलार्धांत २५° ते३५° अक्षवृत्तांच्या दरम्यान जमिनीच्या दिशेनेखाली येते.परिणामी,उत्तर गोलार्धात आणि दक्षिण गोलार्धात २५° ते३५° अक्षवृत्तांच्या दरम्यान हवेचेजास्त दाबाचेपट्टे निर्मा ण होतात. ही हवा कोरडी असते; त्यामुळे या प्रदेशात पाऊस पडत नाही. परिणामी पृथ्वीवरील बहुतेक उष्ण वाळवंटे या प्रदेशात आढळतात. (आकृती ४.२(ब) पहा.)
उपध्रुवीय कमी दाबाचे पट्टे : पृथ्वीचा ध्रुवाकडे जाणारा भाग तौलनिक दृष्ट्या वक्राकार आहे. त्यामुळे ध्रुवाकडील प्रदेशाचे क्षेत्र कमी होत जाते. या आकारामुळे वाऱ्यांना बाहेर पडण्यास जास्त वाव मिळतो. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील हवेच्या कमी घर्षणामुळे तसेच परिवलनाच्या गतीमुळे या भागातील हवा बाहेर फेकली जाऊन तेथेकमी दाबाचापट्‌टा निर्माण होतो.हापरिणाम ५५° ते६५° अक्षवृत्तांच्या दरम्यान उत्तर व दक्षिण गोलार्धात दिसून येतो. ध्रुवीय जास्त दाबाचे पट्टे : दोन्ही ध्रुवीय प्रदेशांत वर्षभर तापमान शून्य अंश सेल्सिअसपेक्षाही कमी असते. त्यामुळे येथील हवा थंड असते. परिणामी, ध्रुवीयप्रदेशात पृथ्वी पृष्ठाजवळ हवेच्या जास्त दाबाचेपट्टे निर्माण होतात. त्यांना ‘ध्रुवीय जास्त दाबाचेपट्टे’ असे म्हणतात. ही स्थिती ८०° ते९०° उत्तर व दक्षिण या अक्षवृत्तांदरम्यान दिसून येते. सूर्याच्या उत्तरायण व दक्षिणायन या क्रियांमुळे पृथ्वीवर पडणाऱ्या सूर्यप्रकाशाचा कालावधी आणि तीव्रता विषुववृत्तापासूनउत्तर व दक्षिण गोलार्धांदरम्यान बदलत जाते; त्यामुळेतापमानपट्टे व त्यांवर अवलंबून असलेल्या दाबपट्‌ट्यांच्या स्थानात बदल होतो. हा बदल सर्वसाधारणपणेउत्तरायणात ५° ते७°उत्तरेकडे किंवा दक्षिणायनात ५° ते७° दक्षिणेकडेअसा असतो. यालाच हवादाबपट्‌ट्यांचे आंदोलन (Oscillation of pressure belts) म्हणून ओळखलेजाते. आकृती ५.६ मोसमी वारेपहा.
परिणाम : हवेच्या दाबाचेखालील परिणाम होतात.
- वाऱ्यांची निर्मिती
- वादळे निर्माण होतात.
- आरोह पर्जन्याची निर्मिती होते.
- हवेच्या दाबाचा श्वसन क्रियेवरही परिणाम होतो.
समदाब रेषा : समान हवेचा दाब असलेली ठिकाणेज्या रेषेने नकाशावर जोडलेली असतात, त्या रेषेला ‘समदाब रेषा’ असेम्हणतात.