क्या हवाएँ हमेशा उच्च दाब से निम्न दाब की ओर चलती हैं?

हवा पृथ्वी के मौसम में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। 253 मील प्रति घंटे की आधिकारिक सबसे तेज हवा की गति 1996 में ऑस्ट्रेलिया में चक्रवात ओलिविया के दौरान हुई थी। डॉपलर रडार द्वारा गणना की गई 318 मील प्रति घंटे की अनौपचारिक सबसे तेज हवा, 1999 में ओक्लाहोमा सिटी के पास एक बवंडर के दौरान हुई थी। यह समझना कि हवा का कारण क्या है, विशेष रूप से ये विनाशकारी हवाएँ, यह समझने से शुरू होती हैं कि सूर्य पृथ्वी की सतह को कैसे गर्म करता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

हवा तब उत्पन्न होती है जब हवा उच्च दबाव प्रणाली से कम दबाव प्रणाली की ओर चलती है। दबाव का अंतर जितना अधिक होगा, हवा उतनी ही तेज होगी। तापमान अंतर इन दबाव अंतरों का कारण बनता है।

सूर्य की ऊर्जा पृथ्वी के वायुमंडल को असमान रूप से गर्म करती है। भूमध्य रेखा पर ताप अपेक्षाकृत सुसंगत होता है, जबकि अक्षांश बढ़ने पर सूर्य की ऊर्जा एक बड़े और बड़े क्षेत्र में फैल जाती है। ऊर्जा वितरण में यह अंतर वैश्विक पवन पैटर्न बनाता है।

जैसे ही वातावरण गर्म होता है, गर्म हवा ऊपर उठती है जिससे कम दबाव के क्षेत्र बनते हैं। ठंडी, सघन हवा जो आसन्न उच्च दबाव प्रणाली बनाती है, बढ़ती गर्म हवा द्वारा छोड़े गए स्थान को भरने के लिए चलती है। जब गर्म हवा क्षोभमंडल के शीर्ष के पास पहुँचती है तो ठंडी हो जाती है और वापस पृथ्वी की सतह की ओर डूब जाती है, जिससे वातावरण में संवहन धाराएँ बनती हैं।

उच्च दबाव वाली मौसम प्रणाली आमतौर पर ठंडी हवा के पैटर्न से उत्पन्न होती है जबकि कम दबाव वाली मौसम प्रणाली आमतौर पर गर्म हवा के पैटर्न से उत्पन्न होती है।

यदि पृथ्वी घूमती नहीं है, तो वातावरण में संवहन धाराएँ हवाएँ विकसित कर सकती हैं जो ध्रुवों से भूमध्य रेखा तक सभी तरह से चलती हैं। हालाँकि, पृथ्वी का अपनी धुरी के चारों ओर घूमना, का कारण बनता है कॉरिओलिस प्रभाव. घूमती हुई पृथ्वी हवा को एक सीधी रेखा से एक वक्र में विक्षेपित करती है। हवा जितनी तेज होगी, वक्र उतना ही बड़ा होगा।

उत्तरी गोलार्द्ध में विक्षेपण दायीं ओर घटता है। दक्षिणी गोलार्ध में विक्षेपण बाईं ओर घटता है। कोरिओलिस प्रभाव की दिशा पर विचार करने का एक अन्य तरीका एक अंतरिक्ष यात्री के सीधे उत्तरी ध्रुव के ऊपर तैरते हुए दृष्टिकोण से है। भूमध्य रेखा के उत्तर में छोड़ा गया एक हीलियम गुब्बारा वामावर्त दिशा में यात्रा करेगा।

यदि अंतरिक्ष यात्री इसके बजाय दक्षिणी ध्रुव के ऊपर थे और गुब्बारा भूमध्य रेखा के दक्षिण में छोड़ा गया था, तो गुब्बारा एक दक्षिणावर्त दिशा में यात्रा करता हुआ दिखाई देगा।

इस बीच, भूमध्य रेखा पर लौटते हुए, बढ़ती हवा के स्तंभ के शीर्ष पर ठंडी हवा एक तरफ धकेल दी जाती है और वापस पृथ्वी की सतह पर गिरने लगती है। कोरिओलिस प्रभाव भूमध्य रेखा के पास उठने और गिरने वाली हवा को हवा के पैटर्न में बदल देता है जिसे व्यापारिक हवाएं कहा जाता है। उत्तरी गोलार्ध में व्यापारिक हवाएँ उत्तर-पूर्व से दक्षिण-पश्चिम की ओर बहती हैं जबकि दक्षिणी गोलार्ध में व्यापारिक हवाएँ दक्षिण-पूर्व से उत्तर-पश्चिम की ओर बहती हैं।

मध्य अक्षांशों में हवा का पैटर्न विपरीत दिशा में बहती है, आमतौर पर पश्चिम से पूर्व की ओर। अमेरिका में मौसम का मिजाज पश्चिमी तट से पूर्वी तट की ओर बढ़ता है। इन हवाओं को कहा जाता है पच्छमी हवा.

60°N से ऊपर और 60°S अक्षांश के नीचे हवा भूमध्य रेखा की ओर उड़ने की कोशिश करती है, लेकिन कोरिओलिस प्रभाव हवा को उस पैटर्न में घुमा देता है जिसे कहा जाता है ध्रुवीय पुरवाई.

प्रारंभिक खोजकर्ताओं ने इन सामान्य प्रतिमानों के बारे में सीखा और दुनिया का पता लगाने के लिए उनका उपयोग किया। इन हवा के पैटर्न ने यूरोप और अफ्रीका से नई दुनिया की यात्रा करने वाले जहाजों के लिए और फिर से वापस जाने के लिए प्रणोदन का एक स्थिर स्रोत प्रदान किया।

हवा में होने वाले दबाव के अंतर तापमान में अंतर के कारण होते हैं। स्थानीय पवन पैटर्न वैश्विक पवन पैटर्न का उल्लंघन करते प्रतीत हो सकते हैं, जब तक कि अधिक विस्तार से जांच न की जाए।

भूमि और समुद्री हवाएं

भूमि क्षेत्र पानी की तुलना में तेजी से गर्म और ठंडा होता है। दिन के समय, भूमि गर्म होती है जो भूमि के ऊपर की हवा को गर्म करती है। भूमि के ऊपर उठने वाली गर्म हवा पानी से ठंडी हवा को खींचती है। रात में रिवर्स प्रक्रिया होती है।

पानी जमीन की तुलना में अधिक समय तक तापमान रखता है इसलिए गर्म हवा ऊपर उठती है, जमीन के ऊपर से ठंडी हवा खींचती है। यह तटीय पैटर्न स्थानीय रूप से क्रमिक या मामूली दबाव अंतर के साथ होता है। मजबूत दबाव प्रणालियाँ भूमि-पानी के मामूली अंतर को नकारती हैं जो इन हवाओं का कारण बनती हैं।

पहाड़ और घाटी की हवाएं

इसी तरह की स्थानीय घटना पहाड़ी क्षेत्रों में होती है। सूर्य जमीन को गर्म करता है जो बगल की हवा को गर्म करता है। गर्म हवा ऊपर उठती है और ठंडी हवा जमीन से आगे बढ़ती है, गर्म हवा को पहाड़ की ओर धकेलती है। रात में ग्राउंड कूलिंग से जमीन से सटी हवा ठंडी हो जाती है।

पहाड़ के नीचे ठंडी, सघन हवा बहती है। यह हवा का प्रवाह घाटी में केंद्रित हवा बन सकता है जिसे ठंडी हवा की निकासी कहा जाता है।

बवंडर और तूफान

बवंडर और तूफान की अत्यधिक हवाएँ भी दबाव के अंतर के परिणामस्वरूप होती हैं। उच्च दाब बाहरी परत और निम्न दाब कोर के बीच अत्यंत छोटी दूरी 200 मील प्रति घंटे से अधिक की हवा की गति उत्पन्न कर सकती है। ब्यूफोर्ट विंड स्केल इन हवाओं को देखी गई घटनाओं के आधार पर रेट करता है। (ब्यूफोर्ट विंड स्केल के लिए संदर्भ देखें)