उष्णता वाढली तरी डोंगर चढताना थंडी का वाजते? त्यामागचे शास्त्र जाणून घ्या
मैदानी भागात उष्णता वाढली असली तरी डोंगर चढताना आपल्याला थंडी का जाणवते? हा प्रश्न आपल्या सर्वांच्या मनात अनेकदा आला असेल, पण त्यामागचे शास्त्र काय आहे ते न्यूझीलंडच्या व्हिक्टोरिया युनिव्हर्सिटी ऑफ वेलिंग्टनमधील शास्त्रज्ञ जेम्स रेनविक यांनी हे स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न केला आहे. जाणून घ्या.
उष्णता वाढली तर डोंगर चढताना थंडी का वाजते ? असे का घडते? खरं तर हवा गरम असते तेव्हा ती वाढते. याच्या मदतीने ग्लायडर वरच्या दिशेने उडू शकतात आणि दक्षिण अमेरिकन कोंडर्ससारखे शिकारीचे मोठे पक्षी त्याच्या मदतीने तासंतास हवेत राहू शकतात. परंतु हवेच्या तापमानावर परिणाम करणाऱ्या इतरही अनेक गोष्टी आहेत. जेव्हा हवा वाढते तेव्हा उंचीबरोबर हवेचा दाब कमी होत असल्याने त्याचा विस्तार होतो. हवेतील ऊर्जा जास्त प्रमाणात विखुरली जाते आणि तिचे तापमान कमी होते.
गरम हवा जसजशी वाढत जाते तसतशी ती आजूबाजूच्या हवेच्या तापमानापर्यंत पोहोचेपर्यंत थंड होते. पण आपल्या सभोवतालची हवा का वाढते? कारण आपल्या सभोवतालची हवा खालून, पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून गरम होते. जेव्हा सूर्य चमकत असतो, तेव्हा तो वातावरणाच्या सर्वात खालच्या काही किलोमीटरमध्ये (ट्रोपोस्फीअर) हवा गरम करत नाही कारण त्या हवेत सूर्यप्रकाश शोषून घेण्यासाठी खूप कमी वायू असतो. सूर्याची किरणे पृथ्वीला तापवतात, हवा नाही. मग चुलीवरील भांड्यातील पाणी भांड्याच्या तळापासून गरम केले जाते त्याप्रमाणे खालून, जमिनीवरून हवा गरम केली जाते.
पृथ्वीचे हरितगृह
पृथ्वी बहुतेक ऊर्जा उष्णता किंवा इन्फ्रारेड रेडिएशनच्या स्वरूपात (दृश्य प्रकाशापेक्षा जास्त परंतु सूक्ष्म लहरींपेक्षा कमी तरंगलांबीसह) अंतराळात परत पाठवते आणि हवेत भरपूर वायू आहेत जे सूर्याची ऊर्जा समजत नसतानाही अशा प्रकारचे किरणोत्सर्ग शोषून घेण्यास चांगले आहेत. यालाच आपण हरितगृह वायू म्हणतो – जलवाष्प, कार्बन डाय ऑक्साईड, मिथेन आणि तत्सम इतर वायू. हे हवेत असल्याने इन्फ्रारेड ऊर्जेचे शोषण हा हवा गरम करण्याचा मुख्य मार्ग आहे.
पुन्हा जमिनीजवळची हवा या ऊर्जेच्या शोषणाने सर्वाधिक उष्ण होते. पृथ्वीजवळील उबदार हवा उबदार असते, त्यामुळे चुलीवरील भांड्यातील पाण्याप्रमाणे ती अनेकदा वातावरणात ‘उकळते’. परंतु वातावरणात उंचीबरोबर दाब कमी झाल्याने आपण वर गेल्यावर तापमान कमी होते. जेव्हा आपल्या हवेत पाण्याची वाफ असते, तेव्हा ती वेगळी गोष्ट असते. जसजशी हवा वर उठून थंड होते, तसतशी ती तेवढी पाण्याची बाष्प धरून ठेवत नाही, त्यामुळे काही बाष्प पुन्हा द्रवरूप पाण्यात संघनित करावी लागते.
ढग, पाऊस आणि वीज
उंचीबरोबर तापमान कमी होत असल्याने ढग आणि पाऊस पडतो. अशा प्रकारे उष्ण वाढत्या हवेतून तयार होणाऱ्या ढगांना ‘क्युमुलस’ ढग म्हणतात. ‘क्युमुलस’मधील ढग फुलकोबीसारखे दिसतात. कारण वाढत्या हवेच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात पाण्याची बाष्प असते. त्यामुळे निरनिराळ्या प्रमाणात ऊर्जा बाहेर पडते, त्यामुळे वेगवेगळ्या ठिकाणी हवा वेगवेगळी वाहते.
सर्वात ओला, सर्वात उत्साही हवा वरच्या बाजूस उठते, तर कोरडी, कमी उत्तेजित हवा इतकी उंच जात नाही. जास्त ओलावा असल्यास वादळी वारे आणि विजांच्या कडकडाटासह मुसळधार पाऊस पडू शकतो. केवळ पाऊसच नाही, तर वारंवार गारपीटही होत असते. असे घडते कारण अशा गडद ढगांच्या वरच्या भागातील तापमान गोठण्याच्या बिंदूपेक्षा बरेच खाली असते, म्हणून ते पाण्याच्या थेंबांऐवजी बर्फाच्या स्फटिकांनी बनलेले असते. हे बर्फाचे स्फटिक एकत्र चिकटून गारवा किंवा बर्फ तयार करू शकतात.
आता आपल्या मूळ प्रश्नाकडे परत येतो, डोंगरात थंडी का असते? कारण डोंगर चढताना आपण वातावरणातील थंड थरांमध्ये जात असतो. आपण वातावरणाच्या पृष्ठभागाच्या थरांच्या वर जात असतो, कमी दाबाखाली जात असतो आणि त्यामुळे तापमान कमी होते.
उष्ण हवा अजूनही डोंगराच्या माथ्यावर वाढू शकते, परंतु ती कमी दाबाने असल्याने समुद्रसपाटीवरील हवेपेक्षा सुरुवातीला थंड असेल. माऊंट एव्हरेस्टसारख्या अतिशय उंच पर्वतांवर चढणारे गिर्यारोहक सहसा ऑक्सिजन सिलिंडर सोबत घेऊन जातात, कारण अशा उंच शिखरांजवळ हवा फारच कमी असते. यामुळेच डोंगरांची शिखरे गोठलेली असतात आणि वर्षभर थंडी असते.
