11मौसम और जलवायु

जनवरी के दूसरे हफ़्ते में स्कूल में दो पोस्टकार्ड आते हैं। पहला, लीना की चचेरी बहन का, ताड़ के पेड़ों के नीचे धूप वाले समुद्र तट पर रेत का महल बनाते बच्चों को दिखाता है। दूसरा, टॉम की दादी का, हिम से ढके एक बग़ीचे में हिम-पुतला बनाते बच्चों को दिखाता है। “एक ही हफ़्ते में गर्मी और सर्दी दोनों कैसे हो सकती हैं?” टॉम पूछता है।

दोनों जगहों के बीच इतना अलग किसी एक दिन का मौसम नहीं है। अलग है वह मौसम जो उनके यहाँ साल-दर-साल रहता है: उनकी जलवायु।

पहले से ज्ञात

मौसम किसी दी हुई जगह और समय पर हवा की दशा है: धूप, बादल, बारिश, हिम, हवा (अध्याय 1)। तापमापी हवा का तापमान डिग्री सेल्सियस में नापता है; वर्षामापी बारिश को मिलीमीटर में नापता है (अध्याय 7)। भूमध्य रेखा ग्लोब के बीचोंबीच चारों ओर जाती है, उत्तरी ध्रुव और दक्षिणी ध्रुव के ठीक आधे रास्ते पर (अध्याय 6)। भौतिकी की पुस्तकों ने दिखाया कि पृथ्वी एक साल में सूर्य के चारों ओर घूमती है, और उसकी ऋतुएँ उसके अक्ष के झुकाव से आती हैं: गर्मी में सूर्य आसमान में ज़्यादा ऊँचा चढ़ता है और दिन लंबे होते हैं।

11.1 मौसम आज की बात है, जलवायु आम बात

मौसम दिन-ब-दिन, और घंटे-दर-घंटे भी, बदलता है। जलवायु कुछ और है।

परिभाषा 11.1 (जलवायु)

किसी जगह की जलवायु वह मौसम है जो वहाँ आमतौर पर रहता है, महीने-दर-महीने, बहुत वर्षों तक: हर ऋतु कितनी गरम या ठंडी, कितनी गीली या सूखी है। मौसम वैज्ञानिक इसे 30 वर्षों के मापों का औसत निकालकर तय करते हैं।

“आज सुबह बारिश हो रही है” मौसम के बारे में एक वाक्य है। “यहाँ पतझड़ में बहुत बारिश होती है” जलवायु के बारे में एक वाक्य है। गर्मी का एक अकेला ठंडा दिन जलवायु नहीं बदलता; वह बस असामान्य मौसम है।

पूरी दुनिया के मौसम वैज्ञानिक एक ही नियम अपनाते हैं: वे 30 वर्षों के मापों का औसत निकालते हैं। आज जो औसत काम में लिए जाते हैं, वे 1991 से 2020 तक के वर्षों के हैं।

11.2 जलवायु आलेख

किसी जगह की जलवायु को एक चित्र में दिखाने के लिए हम एक आलेख बनाते हैं।

परिभाषा 11.2 (जलवायु आलेख)

जलवायु आलेख साल के हर महीने के लिए किसी जगह का औसत तापमान (एक वक्र) और वहाँ गिरने वाली बारिश और हिम की औसत मात्रा (दंड, पानी के मिलीमीटर में) दिखाता है।

विधि 11.3 (जलवायु आलेख पढ़ना)

1. लाल वक्र पर सबसे गरम और सबसे ठंडा महीना ढूँढो, और बाएँ पैमाने पर उनके तापमान पढ़ो। क्या वक्र सपाट है (पूरे साल एक-सा तापमान) या वह चढ़ता-उतरता है (गरम और ठंडी ऋतुएँ)? क्या वह 0 $^\circ$C से नीचे जाता है (पाला)?
2. नीले दंडों में सबसे गीला और सबसे सूखा महीना ढूँढो, और उन्हें दाएँ पैमाने पर पढ़ो। दंड ऊँचे हैं या छोटे? क्या कोई सूखी ऋतु है?
3. सब कुछ एक वाक्य में जोड़ो: “पूरे साल गरम और सूखा”, “हल्का और गीला, सूखी गर्मी के साथ”…

उदाहरण 11.4 (सिएटल)

सिएटल में सबसे गरम महीना अगस्त है (लगभग 20 $^\circ$C) और सबसे ठंडा दिसंबर (लगभग 6 $^\circ$C): वक्र चढ़ता-उतरता है, पर कभी हिमांक से नीचे नहीं जाता। सबसे ऊँचा दंड नवंबर का है (लगभग 160 मिमी), सबसे छोटा जुलाई का (लगभग 15 मिमी)। एक वाक्य: हल्की सर्दियाँ, ठंडी-सी गर्मियाँ, पतझड़ और सर्दी में गीला, गर्मी में काफ़ी सूखा। पूरे साल में लगभग 1 000 मिलीमीटर बारिश गिरती है: एक मीटर पानी।

11.3 चार जलवायु

ये संयुक्त राज्य अमेरिका के चार शहरों के जलवायु आलेख हैं, जो एक-दूसरे से बहुत दूर हैं: एरिज़ोना के मरुस्थल में फ़ीनिक्स; प्रशांत महासागर के बीच हवाई द्वीप पर हिलो; पश्चिमी तट पर सिएटल; और अलास्का के सुदूर उत्तर में, आर्कटिक महासागर के तट पर, उत्कियाग्विक। चारों आलेख एक ही पैमाने इस्तेमाल करते हैं, इसलिए हम उनकी तुलना एक नज़र में कर सकते हैं।

मरुस्थल। फ़ीनिक्स में दंड इतने छोटे हैं कि हम उन्हें मुश्किल से देख पाते हैं: पूरे साल में 200 मिलीमीटर से कम बारिश गिरती है। गर्मियाँ बहुत गरम होती हैं: जुलाई में औसत तापमान 35 डिग्री होता है।

परिभाषा 11.5 (मरुस्थल)

मरुस्थल वह जगह है जहाँ बहुत कम बारिश गिरती है: साल में 250 मिलीमीटर से कम। वहाँ कुछ ही पौधे जी सकते हैं, और ज़मीन अक्सर नंगी रहती है।

मरुस्थल हमेशा गरम नहीं होते। उत्कियाग्विक को देखो: वहाँ साल में 150 मिलीमीटर से कम गिरता है, फ़ीनिक्स से भी कम: वह एक ठंडा मरुस्थल है। मरुस्थल गरम भी हो सकते हैं और ठंडे भी।

वर्षावन। हिलो फ़ीनिक्स का उलटा है। उसके दंड चारों आलेखों में सबसे ऊँचे हैं: साल में 3 000 मिलीमीटर से ज़्यादा बारिश गिरती है, और हर महीना गीला है। और उसका लाल वक्र लगभग सपाट है: पूरे साल 22 और 25 डिग्री के बीच। वहाँ सर्दी होती ही नहीं।

परिभाषा 11.6 (वर्षावन)

वर्षावन बहुत ऊँचे पेड़ों का एक घना जंगल है जो वहाँ उगता है जहाँ पूरे साल गरमी और नमी रहती है, और हर महीने भारी बारिश होती है। ज़्यादातर वर्षावन भूमध्य रेखा के पास हैं।

शीतोष्ण जलवायु। सिएटल बीच में है: उसका वक्र गर्मी में चढ़ता है और सर्दी में उतरता है, पर कभी बहुत दूर नहीं; वहाँ ठीक-ठाक बारिश होती है, ज़्यादातर पतझड़ और सर्दी में। यह शीतोष्ण जलवायु है: न बहुत गर्मी, न बहुत ठंड।

ध्रुवीय जलवायु। उत्कियाग्विक में लाल वक्र साल के आठ महीने 0 $^\circ$C से नीचे रहता है; फ़रवरी में औसत शून्य से 24 डिग्री नीचे है। जुलाई में भी, जो सबसे गरम महीना है, वह केवल लगभग 5 डिग्री होता है।

11.4 उष्ण, शीतोष्ण और शीत कटिबंध

भूमध्य रेखा के पास गरमी और ध्रुवों के पास ठंड क्यों है? सूर्य के कारण। भूमध्य रेखा के पास दोपहर का सूर्य पूरे साल आसमान में ऊँचा रहता है: उसकी रोशनी लगभग सीधी नीचे पड़ती है और ज़मीन को ख़ूब गरम करती है। ध्रुवों के पास सूर्य हमेशा नीचा रहता है: उसकी रोशनी तिरछी आती है, एक बड़े क्षेत्र पर फैलकर, और कम गरम करती है। वहाँ सर्दी में सूर्य शायद उगे ही नहीं।

ग्लोब के चारों ओर की रेखाओं के दो जोड़े पृथ्वी को जलवायु कटिबंधों में बाँटते हैं।

परिभाषा 11.7 (अयन वृत्त और ध्रुवीय वृत्त)

दोनों अयन वृत्त ग्लोब के चारों ओर की वे रेखाएँ हैं, एक भूमध्य रेखा के उत्तर में और एक दक्षिण में, जो दिखाती हैं कि भूमध्य रेखा से कितनी दूर तक दोपहर का सूर्य ठीक सिर के ऊपर आ सकता है: उत्तर में कर्क रेखा, दक्षिण में मकर रेखा। दोनों ध्रुवीय वृत्त ध्रुवों के पास ग्लोब के चारों ओर की वे रेखाएँ हैं, जिनके आगे सर्दी के बीच में कम से कम एक दिन सूर्य नहीं उगता, और गर्मी के बीच में वह नहीं डूबता: उत्तर में आर्कटिक वृत्त, दक्षिण में अंटार्कटिक वृत्त।

पृथ्वी के अक्ष का झुकाव तय करता है कि ये रेखाएँ कहाँ हैं।

परिभाषा 11.8 (जलवायु कटिबंध)

पृथ्वी तीन तरह के जलवायु कटिबंधों में बँटी है: उष्ण कटिबंध, दोनों अयन वृत्तों के बीच, भूमध्य रेखा के चारों ओर; दो शीतोष्ण कटिबंध, एक अयन वृत्त और एक ध्रुवीय वृत्त के बीच, जहाँ गर्मियाँ और सर्दियाँ अलग होती हैं; और दो शीत कटिबंध, ध्रुवीय वृत्तों के आगे, ध्रुवों के चारों ओर।

कटिबंध एक पहली, मोटी तस्वीर देते हैं। हर एक के भीतर बहुत-सी दूसरी चीज़ें जलवायु बदलती हैं: कोई जगह समुद्र से कितनी दूर है, कितनी ऊँची है, उसकी हवाएँ कहाँ से आती हैं। तुम उनसे आगे की कक्षाओं में मिलोगे।

टिप्पणी 11.9 (फ़ीनिक्स और कटिबंध)

कटिबंधों के मानचित्र पर फ़ीनिक्स कर्क रेखा से थोड़ा उत्तर में, शीतोष्ण कटिबंध में है, और फिर भी वह एक गरम मरुस्थल है। कटिबंध एक पहली, मोटी तस्वीर हैं: बहुत-से बड़े गरम मरुस्थल अयन वृत्तों के पास, उष्ण कटिबंध के किनारे पर हैं, और इसका कारण तुम अध्याय 24 में सीखोगे।

11.5 अभ्यास

अभ्यास 11.1 ★

मौसम या जलवायु?

1. [(क)] आज सुबह उत्कियाग्विक में हिम गिर रहा है।
2. [(ख)] फ़ीनिक्स में गर्मियाँ बहुत गरम और सूखी होती हैं।
3. [(ग)] कल दोपहर बाद सिएटल में तेज़ हवा चली।
4. [(घ)] हिलो में साल के हर महीने बहुत बारिश होती है।

हल

हल — अभ्यास 11.1.

(क) मौसम (केवल आज सुबह)। (ख) जलवायु (हर गर्मी)। (ग) मौसम (कल दोपहर बाद)। (घ) जलवायु (हर महीने, साल-दर-साल)।

अभ्यास 11.2 ★

किसी जगह की जलवायु क्या है? उसका वर्णन करने के लिए मौसम वैज्ञानिक कितने वर्षों के मापों का औसत निकालते हैं?

हल

हल — अभ्यास 11.2.

किसी जगह की जलवायु वह मौसम है जो वहाँ आमतौर पर रहता है, महीने-दर-महीने, बहुत वर्षों तक। मौसम वैज्ञानिक 30 वर्षों के मापों का औसत निकालते हैं।

अभ्यास 11.3 ★

सिएटल के जलवायु आलेख पर सबसे ठंडा महीना कौन-सा है? सबसे गीला महीना कौन-सा है? क्या तापमान कभी 0 $^\circ$C से नीचे जाता है?

हल

हल — अभ्यास 11.3.

सबसे ठंडा महीना दिसंबर है (लगभग 6 $^\circ$C; जनवरी भी लगभग उतनी ही ठंडी है)। सबसे गीला महीना नवंबर है (लगभग 160 मिमी)। नहीं: वक्र कभी 0 $^\circ$C से नीचे नहीं जाता।

अभ्यास 11.4 ★

उत्कियाग्विक के जलवायु आलेख पर सबसे गरम महीना कौन-सा है? क्या कोई महीना 10 $^\circ$C से ज़्यादा गरम है?

हल

हल — अभ्यास 11.4.

जुलाई सबसे गरम महीना है, लगभग 5 $^\circ$C पर। कोई भी महीना 10 $^\circ$C से ज़्यादा गरम नहीं है।

अभ्यास 11.5 ★

इनमें से हर जगह किस जलवायु कटिबंध में है: भूमध्य रेखा; उत्तरी ध्रुव; भूमध्य रेखा और दक्षिणी ध्रुव के ठीक आधे रास्ते पर की एक जगह?

हल

हल — अभ्यास 11.5.

भूमध्य रेखा: उष्ण कटिबंध। उत्तरी ध्रुव: शीत कटिबंध (उत्तरी वाला)। भूमध्य रेखा और दक्षिणी ध्रुव के ठीक आधे रास्ते पर: दक्षिणी शीतोष्ण कटिबंध (वह मकर रेखा और अंटार्कटिक वृत्त के बीच है)।

अभ्यास 11.6 ★

कटिबंधों के मानचित्र का प्रयोग करो। चारों शहरों में से हर एक किस जलवायु कटिबंध में है: फ़ीनिक्स, हिलो, सिएटल, उत्कियाग्विक?

हल

हल — अभ्यास 11.6.

हिलो: उष्ण कटिबंध। फ़ीनिक्स और सिएटल: उत्तरी शीतोष्ण कटिबंध। उत्कियाग्विक: उत्तरी शीत कटिबंध, आर्कटिक वृत्त के आगे।

अभ्यास 11.7 ★★

यह सिएटल में हर महीने की औसत बारिश है, मिलीमीटर में, पूर्ण संख्याओं में पूर्णांकित (1 जनवरी है और 12 दिसंबर):

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
147	96	106	81	48	37	15	25	41	99	160	145

सिएटल में पूरे साल में कितनी बारिश गिरती है? दिसंबर, जनवरी और फ़रवरी, इन तीन महीनों में कितनी गिरती है?

हल

हल — अभ्यास 11.7.

पूरा साल: $147 + 96 + 106 + 81 + 48 + 37 + 15 + 25 + 41 + 99 + 160 + 145 = 1\,000$ मिलीमीटर। दिसंबर, जनवरी और फ़रवरी: $145 + 147 + 96 = 388$ मिलीमीटर, यानी तीन महीनों में साल की बारिश के एक-तिहाई से ज़्यादा।

अभ्यास 11.8 ★★

फ़ीनिक्स में औसत तापमान जनवरी में 14 $^\circ$C और जुलाई में 35 $^\circ$C है। हिलो में वह जनवरी में 22 $^\circ$C और जुलाई में 25 $^\circ$C है। हर शहर में जुलाई और जनवरी का अंतर निकालो। ऋतुएँ तापमान को कहाँ ज़्यादा बदलती हैं?

हल

हल — अभ्यास 11.8.

फ़ीनिक्स: $35 - 14 = 21$ डिग्री। हिलो: $25 - 22 = 3$ डिग्री। ऋतुएँ फ़ीनिक्स में तापमान को बहुत ज़्यादा बदलती हैं; हिलो में वह पूरे साल लगभग एक-सा रहता है।

अभ्यास 11.9 ★★

यह एक काल्पनिक शहर के औसत हैं।

महीना	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
तापमान ($^\circ$C)	27	27	28	28	28	27	27	27	27	27	27	27
बारिश (मिमी)	250	230	280	290	260	180	170	160	190	230	250	260

यह मरुस्थल, वर्षावन, शीतोष्ण या ध्रुवीय, किस तरह की जलवायु है? दो कारण बताओ। यह शहर सबसे ज़्यादा संभावना से किस कटिबंध में होगा?

हल

हल — अभ्यास 11.9.

वर्षावन जलवायु: पूरे साल गरमी रहती है (27 या 28 $^\circ$C, बिना सर्दी के), और हर महीने बहुत बारिश गिरती है (कम से कम 160 मिमी, और साल में 2 000 मिमी से ज़्यादा)। यह शहर सबसे ज़्यादा संभावना से उष्ण कटिबंध में, भूमध्य रेखा के पास है।

अभ्यास 11.10 ★★

अध्याय की शुरुआत के उन दो पोस्टकार्डों पर लौटो, जो जनवरी के एक ही हफ़्ते में भेजे गए थे। इसकी दो अलग-अलग व्याख्याएँ दो कि कैसे एक जगह बच्चे धूप वाले समुद्र तट पर खेल सकते हैं जबकि दूसरी जगह दूसरे बच्चे हिम-पुतला बनाते हैं।

हल

हल — अभ्यास 11.10.

पहली व्याख्या: समुद्र तट उष्ण कटिबंध में है, जहाँ पूरे साल गरमी रहती है, और हिम से ढका बग़ीचा किसी शीतोष्ण या शीत कटिबंध में, जहाँ जनवरी सर्दी में आती है। दूसरी व्याख्या: समुद्र तट पृथ्वी के दक्षिणी आधे हिस्से में है, जहाँ जनवरी गर्मी में आती है, और हिम से ढका बग़ीचा उत्तरी आधे हिस्से में, जहाँ जनवरी सर्दी में आती है: ग्लोब के दोनों आधे हिस्सों के बीच ऋतुएँ उलटी होती हैं।

अभ्यास 11.11 ★★★

नूर कहती है: “फ़ीनिक्स और सिएटल दोनों शीतोष्ण कटिबंध में हैं, इसलिए उनकी जलवायु एक-सी ही होनी चाहिए।” जलवायु आलेखों से दिखाओ कि वह ग़लत है: उनके तापमानों और उनकी बारिश की तुलना करो। फिर बताओ कि जलवायु कटिबंध हमें क्या बताते हैं, और क्या नहीं बताते।

हल

हल — अभ्यास 11.11.

तापमान: फ़ीनिक्स बहुत ज़्यादा गरम है, जुलाई में लगभग 35 $^\circ$C, जबकि सिएटल में अगस्त में लगभग 20 $^\circ$C, और फ़ीनिक्स की जनवरी (लगभग 14 $^\circ$C) सिएटल के मई जितनी गरम है। बारिश: फ़ीनिक्स में, जो एक मरुस्थल है, साल में 200 मिमी से कम, जबकि सिएटल में लगभग 1 000 मिमी। इसलिए उनकी जलवायु एक-सी नहीं है। कटिबंध हमें मोटे तौर पर बताते हैं कि भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक सूर्य किसी जगह को कितना गरम करता है; वे यह नहीं बताते कि कितनी बारिश गिरती है, न समुद्र, पर्वतों या हवाओं का असर।