जीवजलवायुविज्ञान : नैसर्गिक परिसरामुळे व जलवायुमानामुळे (दीर्घावधीच्या सरासरी हवामानपरिस्थितीमुळे) जीवसृष्टीवर होणाऱ्या परिणामांचा अभ्यास करणारे शास्त्र. जलवायुमानाचे जीवसृष्टीवर होणारे प्रत्यक्ष परिणाम म्हणजे त्यांची वाढ व शरीरस्वास्थ्य हे होत. हे परिणाम हवेतील तापमान, आर्द्रता, प्रकाश आणि वारा या घटकांमुळे होतात. अप्रत्यक्ष होणारे परिणाम म्हणजे वरील कारणांमुळे जीवसृष्टीला लागणाऱ्या अन्नातील घटक पदार्थांवर होणारे परिणाम, रोगराईचा उद्‌भव, त्यामुळे येणारी शारीरिक दुर्बलता व ह्या सर्वांमुळे जीवसृष्टीच्या वाढीवर होणारा परिणाम. ह्या ठिकाणी जीवसृष्टीचा म्हणजे वनस्पती, मानव व मानवतेवर प्राणी ह्यांचा जलवायुविज्ञानीय दृष्टीने विचार केला आहे.
वनस्पती : अनेक प्रकारच्या प्रक्रिया वनस्पतींच्या वाढीस कारणीभूत होतात. त्यांतील मुख्य प्रक्रिया पुढील होत : (१) प्रकाशसंश्लेषण : वनस्पतीतील हरितद्रव्ये सूर्याची प्रकाश-ऊर्जा शोषून रासायनिक विक्रियेने कार्बन डाय-ऑक्साइडचे साध्या कार्बोहायड्रेटांमध्ये रूपांतर करतात व ऑक्सिजन मुक्त करतात. ह्या क्रियेमुळेच वनस्पतींना पोषक अन्न मिळते. सौरवर्णपटातील तांबडा, निळा व जांभळा प्रकाश वनस्पतीच्या मुळांतून व काही अंशी हवेतून पाणी आणि हवेतून कार्बन डाय-ऑक्साइड या गोष्टी प्रकाशसंश्लेषणासाठी आवश्यक असतात. या सर्वांच्या उपलब्धतेचे प्रमाण हवामानावर व जलवायुमानावर अवलंबून असते [→ प्रकाशसंश्लेषण] (२) वनस्पतींच्या बाह्यत्वचेतून आणि त्वग्रंध्रांतून (त्वचेवरील सूक्ष्म छिद्रांतून) होणारा बाष्पोच्छ्‌वास : ही क्रिया पाण्याची उपलब्धता, वनस्पतींच्या मुळांपासून तो पानांपर्यंत द्रव पदार्थांचे स्थानांतर, पानांचे तापमान, हवेतील जलबाष्पाचा अंश आणि वायुवीजन (हवा खेळती राहणे ) यांवर अवलंबून असते (३) जमिनीमधून नायट्रोजन, पोटॅशियम, फॉस्फरस, कॅल्शियम इत्यादींसारख्या पदार्थाचे शोषण (४) विनाशकारी आपत्तींपासून स्वसंरक्षण : अतिशय थंडीमुळे हिमीभवन होणे (हवेतील बाष्प गोठणे) किंवा अतिशय उष्णतेमुळे हवा आर्दताशून्य होणे या दोन्ही घटनांचे वनस्पतिजीवनावर विघातक परिणाम होतात. तसेच पाण्याच्या पुरवठ्यापेक्षा बाष्पोच्छ्‌वास अधिक झाल्यास पाने वाळतात. ह्या सर्व क्रिया अनेक वातावरणीय आविष्कारांवर अवलंबून असतात. त्यांच्यामुळे होणारे अपाय टाळण्यासाठी काही उपाय योजावे लागतात.
जलवायुमानाच्या अनेक घटकांपैकी वनस्पतींच्या वाढीस अत्यंत आवश्यक असे पुढील चार मुख्य घटक आहेत : (१) हवेचे तापमान, (२) वर्षण व आर्द्रता, (३) प्रकाश आणि (४) पवनवेग आणि त्यातील बदल.
झाडांची वाढ त्यांना मिळणाऱ्या उष्णतेवर अवलंबून असते. तापमान वाजवीपेक्षा फार घटल्यास अगर अधिक झाल्यास वनस्पतींवर विपरीत परिणाम होतात. काही वनस्पतींच्या वाढीला थंड हवा लागते (हिवाळी पिके), तर काहींच्या वाढीला साधारण उष्ण हवा लागते (उन्हाळी व पावसाळी पिके). पिकांच्या फलोन्मुख अवस्थेत मात्र सर्वांना उष्ण व कोरडी हवा लागते. तापमान कमी असल्यास बी रुजणे, फुले येणे, फळ धरणे वगैरे क्रिया उशिराने होतात किंवा क्वचित प्रसंगी होतही नाहीत. अधिक उष्णतामानात ह्या क्रिया जलद गतीने होतात. तापमान, आर्द्रता, पर्जन्यमान व सूर्यप्रकाश ह्यांच्या वितरणावरून पृथ्वीवरील वनस्पतींची वाटणी झाली आहे. उष्ण कटिबंधात, मध्य कटिबंधात व शीत कटिबंधात स्थूलमानाने अनुक्रमे मरुवासी (साधारणपणे कमी पाण्यावर वाढणाऱ्या), मध्यवासी (साधारण प्रमाणात मिळणाऱ्या पाण्यावर वाढणाऱ्या) आणि जलवासी (पाण्यात वाढणाऱ्या) प्रकारच्या वनस्पती आढळतात. झाडांच्या मुळांचे तापमान जमिनीच्या तापमानाइतकेच असते, पण खोडाचे व पानाचे तापमान मात्र बाजूच्या हवेपेक्षा काहीसे निराळे असते. वनस्पतींची शोषणशक्ती, बाष्पोच्छ्‌वास व सूर्याचे प्रारण ह्यांवर ते तापमान अवलंबून असते. काही वनस्पतींच्या पानांवर असलेली लव, साल व त्वक्षा (खोड किंवा मूळ यांच्या बाहेरील बाजूवर असणारा मृत पेशींचा संरक्षक थर) अत्युष्ण किंवा अतिथंड हवेपासून वनस्पतींचे संरक्षण करतात. वनस्पतींचा बाष्पोच्छ्‌वास हा पानांच्या पृष्ठभागाचे तापमान, हवेचे तापमान व आर्द्रता ह्यांवर अवलंबून असतो. जेवढा जास्त किंवा कमी फरक तेवढा अधिक अगर कमी बाष्पोच्छ्‌वास होतो. वनस्पतींच्या वाढीस लागणारे तापमान भिन्न वनस्पतींबाबतीत भिन्न असते. जोंधळा, खरबुजे वगैरे २०° ते २५° से. तापमानात आढळतात. हिवाळी वाटाणा, गहू वगैरे पिकांना ५° ते १०° से. तापमान चालते. तसेच वाढीतील निरनिराळ्या प्रक्रियांना भिन्न तापमान लागते. तापमान अतिशय असल्यास झाडे वाळतात, साली व फळे उकलतात किंवा त्यांना भेगा पडतात. जास्त तापमानाने फळे व झाडे करपतात, त्यांना म्लानता येते व सालींना कंगोरे पडतात. झाडांवर पडणारी कीड व रोगसुद्धा विशिष्ट तापमानातच उद्‌भवतात.
वनस्पतींच्या वाढीस लागणारे अन्न त्यांना द्रवरूपाने पुरविण्याचे कार्य जमिनीमधील ओलाव्यामुळे होते. तसेच चढलेले तापमान खाली आणण्यास व घसरलेले तापमान अधिक घसरू न देण्यास आर्द्रतेची मदत होते.
वनस्पतींना आवश्यक असलेले पाणी व आर्द्रता त्यांना वर्षणामुळे मिळते. पावसाचे पाणी जमिनीत मुरल्यानंतर ते जमिनीच्या पृष्ठभागावरून होणाऱ्या बाष्पिभवनामुळे आणि वनस्पतींच्या बाष्पोच्छ्‌वासामुळे जमिनीतून निघून वातावरणात मिसळते. केवळ बाष्पीभवनामुळे फक्त भूपृष्ठातील आणि काही निकटवर्ती थरांतील पाणी हवेत फेकले जाते. उन्हाळ्यात पडणाऱ्या पावसाच्या अल्पकालीन सरींचे बहुतेक पाणी वनस्पतींच्या मुळापर्यंत पोहोचण्यापूर्वीच वातावरणात निघून जाते. झाडांची मुळे खूप खोलवर पोहोचली असल्यास तेथील पाणी केवळ वनस्पतींच्या बाष्पोच्छ्‌वासामुळेच वर येऊन हवेत मिसळते. बाष्पीभवन व बाष्पोच्छ्‌वास ह्या दोन्ही क्रियांमुळे वातावरणात होणारे बाष्पोत्सर्जन हे सूर्यप्रकाश, पवनवेग आणि तापमान या तीन घटकांवर अवलंबून असते. तीव्र उन्हाळ्याच्या दिवसांत बाष्पोत्सर्जनाचा वेग प्रतिदिवशी ०·६३ ते ०·७६ सेंमी.पर्यंत जाऊ शकतो. काही वातावरणीय मूलघटकांच्या मूल्यांचा अभ्यास करून गणिताच्या साह्याने हा वेग स्थूलमानाने काढता येतो आणि त्यावरून वनस्पतींना लागणाऱ्या पाण्याचा अंदाज बांधता येतो. एखाद्या प्रदेशातील एकंदर वार्षीक पर्जन्य, त्याच्या वारंवारतेचे (विशिष्ट कालावधीत घडणाऱ्या आविष्कारांच्या पुनरावृत्तींचे ) वितरण, महत्तम व लघुत्तम पर्जन्यांच्या सीमा यांवर तेथील वनस्पतींचे प्रकार अवलंबून असतात.
सूर्यप्रकाश आणि वनस्पतीतील हरित व इतर द्रव्ये यांमध्ये घडणाऱ्या रासायनिक क्रियेमुळे कार्बन डाय-ऑक्साइडाचे कार्बोहायड्रेटांमध्ये रूपांतर होते. प्रकाशाच्या तीव्रतेत, कालखंडात आणि गुणधर्मात नेहमी बदल होत असतो. उपलब्ध होणाऱ्या प्रकाशाप्रमाणे प्रकाशप्रिय किंवा छायाप्रिय वनस्पती अस्तित्वात येतात. आर्द्र प्रदेशात जेथे सूर्यप्रकाश भरपूर मिळत नाही तेथे ⇨ओषधी, शेवाळी, नेचे वगैरे छायाप्रिय वनस्पती आढळतात. सूर्यप्रकाश भरपूर मिळणाऱ्या कोरड्या प्रदेशात वनस्पती उंच वाढतात. सौरवर्णपटातील जांभळा, निळा व तांबडा रंग झाडांच्या वाढीला उत्तम असतो. अवरक्त प्रारणापासून (सौरवर्णपटातील लाल पट्‌ट्याच्या अलीकडच्या दीर्घ तरंगलांबीच्या अदृश्य प्रारणापासून) केवळ उष्णता मिळते. भूपृष्ठाला मिळणाऱ्या सूर्यप्रकाशात ८० टक्के अवरक्त प्रारण असते व जसजसे उंच जावे तसतसे त्याचे प्रमाण वाढत जाते. दृश्य प्रारणामुळे व प्रकाशसंश्लेषणाने वनस्पतींतील प्राथमिक द्रव्ये बनविली जातात आणि त्यांच्या वाढीला चालना मिळते. सूर्यप्रकाशापासून मिळणाऱ्या उष्णतेने वनस्पतीतील रेणूंची (गतीमुळे निर्माण होणारी) ऊर्जा वाढून रासायनिक प्रक्रिया घडून येते.
जंबुपार प्रारणाचा (सौरवर्णपटातील जांभळ्या पट्‌ट्याच्या पलीकडील अदृश्य प्रारणाचा) वनस्पतींच्या वाढीसाठी फारसा उपयोग होत नाही. जंबुपार प्रारणाची तीव्रता उंचीप्रमाणे वाढत जाते. पवनवेगही उंचीप्रमाणे वाढत असतो. अतितीव्र प्रकाश आणि द्रुतगती वारे यांचा वनस्पतींच्या वाढीवर प्रतिकूल परिणाम होतो. फार उंचीवर वाढणाऱ्या वनस्पती खुरट्या असतात. तेथील द्रुतगती वारे व जंबुपार प्रारणाची तीव्रता हे त्या खुरटेपणाचे कारण असावे.
प्रखर प्रकाशात उष्णतेमुळे वनस्पतीतून बाष्पोच्छ्‌वास अधिक होतो व आर्द्रता पुरेशी नसल्यास झाडे वाळतात. अतितीव्र प्रकाशात काही वनस्पती त्यांच्या शरीरात अँथोसायनीन नावाचा पदार्थ उत्पन्न करून एक अभेद्य पटल निर्माण करतात व प्रकाश-प्रखरतेपासून हरितद्रव्याचे व जीवद्रव्याचे (पेशींतील जीवनावश्यक द्रव्याचे ) संरक्षण करून त्या पदार्थांचे अपघटन (घटक द्रव्ये सुटी होणे) टाळतात.
मानव : प्रकाशरासायनिक क्रिया, वातावरणातील भिन्न घटक, वायुकलिल (वातावरणात तरंगत किंवा आलंबित असणारे सूक्ष्मकण), उष्णता, हवामानीय आविष्कारातील अतिरेकीपणा व सूक्ष्मजलवायुमानपरिस्थिती ह्या सर्वांचे मानवी शरीरावर व मानवी व्यवहारांवर फार दूरगामी परिणाम होतात. त्यांचे विवेचन खाली केले आहे.
प्रकाशरासायनिक जीवजलवायुविज्ञान : सूर्यापासून आणि आकाशातून मिळणाऱ्या प्रकाशामुळे मानवी शरीरावर व शरीरात अनेक रासायनिक विक्रिया होतात. ⇨न्यूक्‍लिइक अम्‍ले आणि त्वचेतील प्रथिने यांचे जंबुपार (तरंगलांबी ०·३–०·३१μ, μ= १०-३ मिमी.) प्रारणाच्या सान्निध्यात निष्प्रकृतीकरण होते (स्वाभाविक स्वरूप बदलते). त्यामुळे त्वचेचे आतपज्वलन (दाह किंवा जळजळ) होते, बुबुळांची आग होऊ लागते. मानवी त्वचेतील रंगद्रव्य, शृंगस्तर (शिंगासारख्या कठीण द्रव्याचा थर) आणि यूरोकॅनिक अम्‍ल ह्या तीन प्रकारच्या आवरणांमुळे आतपज्वलनाची क्रिया टळते किंवा ती घडून यायला विलंब लागतो. जंबुपार प्रारण त्वचेवर पडल्यास रंगद्रव्ये निर्माण होऊन त्याचा संरक्षक चाळणीसारखा उपयोग होतो शृंगस्तराची जाडी वाढते आणि घाम येऊन त्यातून एंझाइम क्रियेने [→ एंझाइमे] यूरोकॅनिक अम्‍लाचे आवरण तयार होते व जंबुपार प्रारणाला अडथळा किंवा विरोध केला जातो. १ मिमी. जाडीच्या घामाच्या थरामुळे ५० टक्के नैसर्गिक जंबुपार प्रारण शोषिले जाते. उन्हात आल्यानंतर काही मिनिटांनीच त्वचेवर अतिरक्तिमा दिसू लागून त्वचेचा दाह होऊ लागतो. जंबुपार प्रारण वारंवार शरीरावर पडत राहिले आणि हा क्रम अनेक वर्षांपर्यंत चालू राहिला, तर इलॅस्टोसीसचा विकार (नावाड्यांचा त्वचारोग) जडतो आणि त्याचे अंतिम रूपांतर त्वचेच्या कर्करोगात होते. तोंडावरच सौरप्रारण जास्त प्रमाणात पडत असल्यामुळे त्वचेवरील अध्यर्बुद (अधिअबुर्द म्हणजे पेशींच्या अत्यधिक वाढीमुळे निर्माण होणाऱ्या गाठी) बहुधा तोंडावरच आढळतात. याबाबतीत काही प्रयोग उंदरांवर केले गेले आहेत. कृत्रिम तीव्र जंबुपार प्रारण ज्या उंदरांना अधिक प्रमाणात मिळाले त्यांनाच त्वचेचा कर्करोग जडल्याचे दिसून आले.
कृत्रिम रीतीने निर्मिलेल्या अतितीव्र लघुतरंगलांबीच्या जंबुपार प्रारणामुळे सूक्ष्मजंतूंचा सहजपणे नाश करता येतो परंतु पृथ्वीपृष्ठावर आढळणाऱ्या सौरप्रारणात अतिलघुतरंगलांबीचे जंबुपार प्रारण विशेष प्रमाणात उपलब्ध होत नसल्यामुळे नुसत्या सूर्यप्रकाशामुळे सूक्ष्मजंतूंचा विनाश करणे कठीण असते.
वनस्पती व मांसयुक्त खाद्यपदार्थात आढळणाऱ्या नैसर्गिक स्टेरॉलामधून सौरप्रारणातील जंबुपार (०·३μ) किरणांमुळे ड जीवनसत्व तयार होते. मानवी त्वचेतील स्टेरॉलामधूनही सूर्यप्रकाशामुळे ड जीवनसत्त्व निर्माण होऊ शकते. जंबुपार सौरप्रारण मानवी रुधिराभिसरणास अनुकूल चालना देते आणि प्रकृतिस्वास्थ्य उत्तम ठेवण्यास मदत करते, असे प्रकर्षाने सांगितले जाते.
डोळ्यांवर पडणारा बहुतेक सर्व सौर प्रकाश व आकाशीय प्रकाश ढगांवरून किंवा इतर पृष्ठभागांवरून परावर्तित झालेला असतो. ह्या आपाती प्रकाशाची तीव्रता, त्याचा पतनकोन व परावर्तन गुणोत्तर (एखाद्या पृष्ठभागावरून परावर्तित झालेला प्रकाश व त्या पृष्ठभागावर पडलेला एकूण प्रकाश यांचे गुणोत्तर) यांवर डोळ्यांना मिळणाऱ्या प्रकाशाचे प्रमाण अवलंबून असते. जलाशयातील पाणी, हिम, धातू, बर्फ, ढग व पांढरी वाळू यांच्या पृष्ठभागावरून होणारे परावर्तन डोळ्यांना तापदायक होण्याइतके प्रखर असते. काळ्या काचांचे चष्मे वापरल्यास दृश्य प्रकाश सौम्य होतो आणि जंबुपार व अवरक्त किरण वगळले जातात.
वर वर्णिलेले जंबुपार प्रारणाचे महत्त्वाचे परिणाम सौरवर्णपटातील शेवटच्या ०·३ μ ह्या तरंगलांबीच्या किरणांमुळे होतात. ह्या जंबुपार प्रारणाचे स्तरावरणातील [→ वातावरण] ओझोनाकडून शोषण होते, तसेच हवेचे रेणू, मेघ आणि सधूम धुके (धुरामुळे निर्माण होणारे धुके ) यांच्याकडून त्यांचे प्रकीर्णन (विखुरणे) होते. या दोन कारणांमुळे पृथ्वीपर्यंत पोहोचणाऱ्या जंबुपार प्रारणाच्या तीव्रतेवर नियंत्रण बसते. साधारणपणे प्रकीर्णित आकाशीय जंबुपार प्रारणाचे प्रमाण सूर्यापासून सरळ मिळणाऱ्या जंबुपार प्रारणापेक्षा बरेच अधिक असते. हिमपृष्ठावरून परावर्तित झालेल्या जंबुपार व दृश्य प्रारणांमुळे अंधत्व येऊ शकते व हनुवटीखालच्या त्वचेचा दाह होऊ शकतो.
किरणोत्सर्गी (उच्च ऊर्जायुक्त किरण बाहेर टाकणाऱ्या) खनिजांपासून उत्सर्जित झालेल्या बीटा व गॅमा किरणांसारखे आयनीकारक (विद्युत् भारित अणू वा रेणू निर्माण करणारे) प्रारण आणि मेसॉन व न्यूट्रॉनसारख्या विश्वकिरणांच्या (बाह्य अवकाशातून पृथ्वीवर येणाऱ्‍या अतिशय भेदक किरणांच्या) आघातांमुळे निर्माण झालेले मूलकण वातावरणात प्रवेश करतात. १८ किमी. उंचीनंतरच त्याचे विघातक स्वरूप प्रत्ययास येते. ह्या सर्वांमुळे १८ किमी. उंचीपर्यंतच्या वातावरणाच्या सर्वांत खालच्या थरात होणारे आयनीकरण प्रतिदिनी ४० मिलिराँटगेनपेक्षा कमीच असल्यामुळे त्यापासून फारसा अपाय संभवत नाही (राँटगेन हे क्ष-किरणांच्या किंवा गॅमा किरणांच्या प्रभावाचे एकक आहे).
वातावरणीय जीवजलवायुमान : वातावरणातील ऑक्सिजन व जलबाष्प ह्यांसारखे घटक मानवी शरीरात घडून येणाऱ्‍या काही रासायनिक विक्रियांवर आणि त्यांतील औष्णिक संतुलनावर परिणाम करू शकतात. श्वसनक्रियेने आत घेतलेल्या हवेतील ऑक्सिजनाचा आंशिक दाब रक्ताला ऑक्सिजनाचा योग्य प्रमाणात पुरवठा करण्याच्या दृष्टीने अत्यंत महत्त्वाचा असतो. उंचीप्रमाणे ऑक्सिजनाचा पुरवठा कमी प्रमाणात होतो. ३,००० मी. उंचीनंतर ऑक्सिजनाचा आंशिक दाब इतका कमी असतो की, अशा उंचीच्या पर्वतावर वास्तव्य केल्यास अनेक विरलवायु-व्याधी (पर्वत- व्याधी) जडतात. एक ते दोन किमी. उंचीवर किंवा पर्वतमय प्रदेशातील थंड हवेच्या ठिकाणी राहणे रुधिराभिसरण आणि प्रकृतीच्या दृष्टीने चांगले समजतात परंतु ज्या व्यक्तींना हृदयविकार जडला आहे त्यांना ते धोक्याचे असते.
हवेत जलबाष्प कमी असल्यास त्वचा व श्वसनांगाच्या वरील भागातील श्लेष्मकला (पातळ बुळबुळीत अस्तर) वाळते. घराबाहेरील हवेचे तापमान फारच कमी असले, तर अशा हवेतील जलबाष्पाचे प्रमाणही अत्यल्प असते. घरातही त्या वेळेस जलबाष्पाचे प्रमाण खूपच कमी असते. अशा परिस्थितीत प्रत्ययास येणारे त्वचेचे आणि श्वसनांगाचे विकार तीव्र थंडीमुळे नव्हे, तर हवेतील शुष्कतेमुळे उद्‌भवलेले असतात.
मानवांपासून कार्बन डाय-ऑक्साइड, पाणी आणि कार्बनी पदार्थाचे बाष्प उत्सर्जित होते. अनेक लोक रहात असलेल्या खोल्यांत वायुवीजनाची समाधनकारक व्यवस्था नसेल, तर त्या खोल्यांतील हवेत हे वायू मिसळतात. त्यामुळे तेथील हवेचे तापमान वाढते आणि अशा खोल्यांत वावरताना एक प्रकारची अस्वस्थता निर्माण होते.
मानवाने निर्माण केलेले कारखाने तसेच आगी व वणवे ह्यांमुळे आणि धूलीवादळे, ज्वालामुखींचे उद्रेक, वायधूळ यांसारख्या आविष्कारांमुळे अनेक प्रकारच्या वस्तूंचे असंख्य कण वातावरणात सारखे मिसळत असतात. अशा अवपातांमुळे सधूम धुके संभवते व मोठ्या प्रमाणावर हवेचे प्रदूषण होते. ह्या घटनांमुळे मानवी जीवन धोक्यात येते व अनेक जीवजलवायुवैज्ञानिक समस्या निर्माण होतात.
जंबुपार सौरप्रारणामुळे ओझोन वायू उच्च स्तरावरणात निर्माण होतो. भूपृष्ठाजवळ तडित्‌ प्रहार झाल्यास किंवा सधूम धुक्यावर सूर्यप्रकाश पडल्यासही हा वायू निर्माण होऊ शकतो. ओझोन मानवी शरीरास, विशेषतः डोळ्यांना हानिप्रद आहे. सधूम धुक्यामुळे घडणाऱ्या दुर्घटनांत ओझोनाचा प्रामुख्याने भाग असतो. उच्च स्तरावरणातील ओझोन वातावरणीय संक्षोभामुळे (खळबळाटामुळे) १५ किमी.पर्यंतच्या नीच स्तरापर्यंत उतरू शकतो. ह्या उंचीच्या जवळपास उडणाऱ्या वैमानिकांना वातावरणातील ह्या विषारी घटकामुळे धोका संभवतो. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील प्राण्यांच्या बाबतीतही ओझोनाचे प्रमाण विषारी पातळी गाठू शकते. श्वसनक्रियेने ओझोन श्वसनांगात गेल्यास ऑक्सिडीकरणामुळे [→ ऑक्सिडीभवन] फुप्फुसांच्या आतील पृष्ठभागाचे स्वरूप बदलते. त्यामुळे प्रथम खोकला व नंतर थकवा येतो. हवेत ओझोनाचे प्रमाण कोटीत फक्त पाच भाग असले, तरी हवा विषारी होऊ शकते.
ज्वलनक्रिया अपूर्ण राहिल्यास कार्बन मोनॉक्साइड, अर्धज्वलित हायड्रोकार्बने, नायट्रस व नायट्रिक ऑक्साइड, सल्फर डाय-ऑक्साइड आणि इतर उप-उत्पादित वस्तुकण (उपफले किंवा दुय्यम महत्त्वाचे केवळ अनुषंगाने उत्पन्न झालेले वस्तुकण) हवेत मिसळतात. त्यांतील बरेचसे कण अत्यंत आर्द्रताग्राही असतात आणि त्यामुळे ते संद्रवणक्रियेस (द्रव वा घन रूपात बदलून जाण्यास) योग्य अशी केंद्रके बनून सधूम धुक्यासारखे आविष्कार घडवून आणू शकतात. ह्याशिवाय अशा धुक्यावर सूर्यप्रकाश पडला तर हायड्रोकार्बने, नायट्रिक ऑक्साइड व इतर प्रदूषक द्रव्ये यांमध्ये परस्पर क्रियाप्रक्रिया घडून येतात. त्यामुळे सबंध वातावरण अतिदूषित व विषारी होते. लॉस अँजेल्स, लंडन, कलकत्ता, टोकिओ ह्यांसारख्या शहरांत वारंवार सधूम धुके पडत असल्यामुळे तेथील मानवी जीवन धोक्यात येते.
सर्वसाधारणपणे वर निर्देशिलेले वातावरणातील वायू त्वचेतून मानवी शरीरात शिरत नाहीत. भेगा पडलेले वा फाटलेले ओठ, मुष्क (ज्यात पुं-जनन ग्रंथी असतात असा पिशवीसारखा भाग) आणि भगोष्ठ (योनिद्वाराचे लहान व मोठे ओठासारखे भाग) यांसारख्या नाजुक इंद्रियांची प्रवेशसुलभ क्षेत्रे याला अपवाद आहेत.
वायुकलिल जीवजलवायुविज्ञान : वातावरणात आलंबित किंवा तरंगत राहणारे काही घन व द्रव पदार्थांचे कण (वायुकलिल) त्वचेवर किंवा श्वसनांगावर परिणाम घडवून आणू शकतात. वारंवार उल्लेखिले जाणारे असे वातावरणीय कण म्हणजे आयन (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगट) हे होत. विवक्षित प्रमाणाबाहेर विशिष्ट प्रकारचा विद्युत् भार असलेले आयन वातावरणात वावरत असले, तर ते धोक्याचे किंवा फायद्याचे असते असे अनेक वर्षांपासून प्रतिपादिले जात आहे. पराग ज्वरासारख्या (हे-फीव्हरसारख्या) रोगांच्या तीव्रतेवर, सजीव कोशिकांच्या (पेशींच्या) वृद्धीवर किंवा काही शरीरक्रियात्मक प्रयोगांवर अवकाश विद्युत् भाराचा परिणाम होतो, असे सिद्ध झाले आहे. साधारणपणे प्रत्येक घ. सेंमी. गणिक १,००० ते १०,००० आयन असलेला ऋण अवकाश विद्युत् भार हितकारक असतो.
उष्मीय जीवजलवायुविज्ञान : मानवी शरीरात अनेक जीवरासायनिक विक्रिया होत असतात. त्यांमुळे निर्माण होणारी उष्णता, शरीराची उष्णताधारणशक्ती, त्वचेतून आगत-निर्गत होणारी उष्णता, श्वसनांगातून होणारा उष्णता-विनिमय, सूर्य, आकाश आणि वातावरण यांच्यापासून उपलब्ध होणारी उष्णता या सर्वांत ऊष्मीय संतुलन साधायचे असते. हे कार्य वातावरणातून, त्वचेतून आणि शरीरातून संचरणाऱ्या जलबाष्पामुळे शक्य होते.
माणसाला घाम येतो तेव्हा त्वचेची सापेक्ष आर्द्रता १०० टक्के असते. एरव्ही ती ६० टक्‍क्यांपेक्षा कमीच असते. १० टक्‍क्यांपेक्षा त्वचेची सापेक्ष आर्द्रता कमी झाली तर त्वचा तडकते.
प्रस्वेदन (घाम येणे) व विसरण (पसरणे) ह्या क्रियांमुळे मानवी त्वचेतील जलबाष्पाचे स्थानांतर होऊन ते त्वचेबाहेर येते. या क्रियेसाठी साधारणपणे १ किलोकॅलरी /मी.२/तास इतकी उष्णता कामास येते. कधीकधी ह्या क्रियेची दिशा बदलते. त्या वेळी बाहेरील जलबाष्प त्वचेत शिरते. ऊष्मीय संतुलनाच्या दृष्टीने धर्मस्राव म्हणजे एक प्रभावी आपत्कालीन उपाय आहे. त्यासाठी ६०० किलोकॅलरी /मी.२/तास इतकी किंवा तीहून जास्त उष्णतेची त्वचेतून देवाण-घेवाण होऊ शकते. जीवजलवायुमानाच्या परिस्थितीप्रमाणे घामाचे नियंत्रण शरीराचे तापमान आणि शरीरावरील जलीय आच्छादन ह्या दोन घटकांकरवी होते. अधोथॅलॅमसच्या (मोठ्या मेंदूतील थॅलॅमस नावाच्या भागाच्या खालील भागाच्या) काही विशिष्ट भागांच्या तापमानस्थितीला अनुसरून विशिष्ट प्रमाणात घर्मस्राव सुरू होतो. त्वचेचे तापमान त्याच्या परिमाणाचे मंदायन करते. शरीराच्या ह्या दोन्ही भागांच्या तापमानांवर जलवायुमानाचे नियंत्रण असतेच. शरीराची त्वचा घामाने संपूर्णपणे थबथबलेली असेल, किंवा आंघोळीच्या वेळी पाण्याने पूर्णपणे ओथंबलेली असली, तर घर्मस्रावामुळे शरीरांतर्गत जलांशाचा फक्त १/४ भागच बाहेर येऊन हवेत विलीन होतो. खाऱ्‍या पाण्याने आंघोळ करीत असताना संपूर्ण शरीर ओले झाले असेल किंवा आलेल्या घामाचे त्वरित बाष्पीभवन झाल्यामुळे शरीरावरील जलीय आवरणात लवणता वाढली असेल, तर घाम येणेच बंद होते.
वातावरणीय दाब सर्वसाधारण असल्यास श्वसनक्रियेमुळे शरीराच्या उष्णतेत वा जलबाष्पात विशेष घट होत नाही. वातावरणीय दाब कमी झाल्यास अतिसंवातनामुळे (जास्त प्रमाणात हवा बाहेर पडल्यामुळे) मात्र शरीरातील उष्णतेचे आणि जलबाष्पाचे उल्लेखनीय निर्गमन होते.
अवरक्त प्रारण, पर्जन्य किंवा वारे शरीरावर आदळल्यास मानवी शरीराच्या तापमानात बदल होऊ शकतात. शरीराचे तापमान विशिष्ट मर्यादेत ठेवणे महत्त्वाचे असते. त्यासाठी मानवी शरीर-यंत्रणा रक्ताचे अतिबाह्य प्रवाह बदलते आणि त्वचेच्या तापमानात योग्य ते बदल घडवून आणते. खूप कमी तापमानाच्या हवेत जी हुडहुडी भरते त्यामुळे अधिक प्रमाणात चयापचय उष्णता (शरीरातील भौतिक-रासायनिक घडामोडींत निर्माण होणारी उष्णता) निर्माण होते. थोडे शारीरिक कष्ट किंवा हालचाल केल्यानेही अशीच उष्णता निर्माण होते. अधिक तापमानाच्या हवेत घाम येतो. त्याचे बाष्पीभवन झाल्यामुळे शारीरिक तापमान नेहमीच्या ठराविक मूल्यावर स्थिर राहते. मानवी शरीराची नियंत्रक शक्ती वय, लिंगभेद, प्रकृतीमान, व्यायाम आणि अनुकूलन यांवर अवलंबून असते. अधूनमधून मर्यादित कालावधीपर्यंत ऊष्मीय दृष्ट्या प्रतिकूल परिस्थितीत जाऊन राहिल्यास आणि विशेषतः थंड वातावरणात काही काळ वास्तव्य केल्यास, शारीरिक व्यापार किंवा क्रिया पार पाडायला नवीन उत्साह मिळतो. अशा वास्तव्याला नियमित व्यायामाची किंवा खेळांची जोड दिली, तर शरीराच्या नूतनीकरणास किंवा शरीर पुन्हा चैतन्यमय करण्यास मदत होते असे सिद्ध झाले आहे.
जलवायुमानाच्या अनेक घटकांपैकी स्थानिक हवेचे तापमान हा अत्यंत महत्त्वाचा घटक आहे. हिवाळ्यातील अतिशीत वाऱ्यांमुळे शरीराचे तापमान कमी होते. राहत्या घरांचेही तापमान खूपच खाली येते. शरीराचे तापमान स्थिर ठेवायला गरम ऊबदार कपडे घालणे आवश्यक असते. तसेच अतिशय थंड प्रदेशात घरे ऊबदार (सु. २२° से. तापमानावर स्थिरावलेली) ठेवण्यासाठी कृत्रिम उपायांचा–मध्यवर्ती तापनयंत्रणेचा–अवलंब करावा लागतो.
हवेचे तापमान २५° से. पेक्षा अधिक झाल्यास माणसाला घाम यायला सुरुवात होते. हवा कोरडी असल्यास घाम लवकर वाळतो पण हवेचा जलबाष्पदाब जास्त असला, तर घामाच्या बाष्पीभवनाची क्रिया मंदावते. हवेचे तापमान व जलबाष्पदाब यांच्या मूल्यांवरून उष्ण वातावरणातील देह-स्वास्थ ठरविता येणे शक्य आहे. काही तरुण माणसांना निरनिराळ्या तापमानांच्या व वेगवेगळ्या जलदाबांच्या हवेत ठेवल्यामुळे त्यांच्यावर झालेल्या प्रतिक्रियांचा अभ्यास केला गेला आणि त्यावरून मानवी जीवन सुसह्य करण्याच्या दृष्टीने आवश्यक असणारे प्रभावी तापमान खाली दिलेल्या समीकरणाने मिळू शकते.
|
प्रभावी तापमान = |
हवेचे तापमान + दवबिंदू तापमान |
|
२ |
(दवबिंदू तापमान म्हणजे वातावरणीय स्थिर दाबाच्या व तापमानच्या परिस्थितीतील हवा ज्या तापमानापर्यंत निववली असता तिच्यातील ओलावा संतृप्त म्हणजे जास्तीत जास्त प्रमाण असलेल्या अवस्थेला पोहोचतो व त्यामुळे बाष्पाचे संद्रवण सुरू होते ते तापमान).
प्रभावी तापमानाचा आकडा जितका जास्त तितकी अस्वस्थता अधिक. उ. अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांमधील रीओ ग्रँड व्हॅलीच्या दक्षिणेतील भागात उन्हाळ्यातील सरासरी प्रभावी तापमान २६°–२७° से. दिसून आले. वातावरणातील इतक्या उच्च प्रभावी तापमानीय मूल्यामुळे फारच अस्वस्थता निर्माण होते. सिंधू नदीच्या खोऱ्यात प्रभावी तापमान २८·५° से. असते. या बाबतीत प्रभावी तापमानाच्या जागतिक उच्चांक सोमाली किनाऱ्यावरील झेला येथील २९·७° से.चा आहे. हा आकडा अतितीव्र उन्हाळी परिस्थितीचा निदर्शक आहे.
सूक्ष्मजलवायुमान (पृथ्वीच्या पृष्ठभागालगतच्या ५–१० मी.जाडीच्या थरात आढळणारी जलवायुमानपरिस्थिती) प्रतिकूल परिस्थितीत अस्वस्थता वाढवू शकते. रात्रीचे आकाश निरभ्र असल्यास व पृथ्वीचा पृष्ठभाग अंतर्वक्र (खोलगट) असल्यास भूपृष्ठाचे तापमान खूप खाली जाऊ शकते. तसेच दिवसा उन्हामुळे भिंतींचे, वाहनांच्या धातवीय पृष्ठभागांचे किंवा वालुकामय प्रदेशांचे तापमान सभोवतालच्या हवेच्या तापमानपेक्षा ४०° से.नी अधिक होऊ शकते.
अतिरेकी जलवायुमान आणि सूक्ष्मजलवायुमान : मानवी शरीर काही मर्यादित काळापर्यंतच विवक्षित जलवायुमानाची अतिरेकी परिस्थिती सहन करू शकते. त्यानंतर त्याच्या दैहिक बचावाच्या यंत्रणा कोलमडून पडतात किंवा अवयवांना इजा पोचून ते पूर्णतया निकामी होतात. पहिल्या प्रकारात तापमानचे नियंत्रण करणाऱ्‍या व शरीरात रुधिराभिसरण करणाऱ्‍या शक्ती हतबल होतात, तर दुसऱ्या प्रकारात त्वचेला अपाय होतो.
कृत्रिम वायुवीजनाचे उपाय योजिले नसतील तर व जर बाहेरून कोणत्याही प्रकारचे प्रारण आत येत नसेल, तर निरनिराळ्या तापमानीय परिस्थितींत सुरक्षितपणे जिवंत राहण्याचा काळ हवेच्या तापमानावर आणि ज्या वास्तूत मनुष्य राहू शकतो तिच्या खोल्यांच्या भिंतींच्या तापमानावर अवलंबून असतो. सुरक्षिततेचा हा काळ धगधगत्या आगीत काही सेकंद तो साधारण तापमानपरिस्थितीत संपूर्ण मानवी आयुर्मर्यादेपर्यंत असू शकतो. अनेक ठिकाणी ह्याबाबतीत अभ्यास करण्यात आलेला असून त्यावरून काढण्यात आलेली काही अनुमाने खाली दिली आहेत.
उष्ण वाळवंटी प्रदेश : येथे तापमान साधारणपणे ५०° से.च्या पुढेच असते. आंशिक जलबाष्पदाब १०–१५ मिलिबार असून वारे व सौर प्रकाश भरपूर प्रमाणात असतात. काही तास गेल्यानंतर सुद्धा शरीरातील विविध घटकांत संतुलन घडून येत नाही. अतर्भागांचे तापमान वाढते व हृदयाचे ठोके भराभर पडू लागतात. त्वचा वाळून शुष्क होते व तीवर लवणकणांचे आवरण बसू लागते. सौरप्रारण, अवरक्त प्रारण व वातावरणीय संनयन (वायूच्या प्रवाहरूपाने उष्णतेचे वहन होणे) ह्यांमुळे मोठ्या प्रमाणात मानवी शरीरात उष्णता प्रवेश करते. ह्या अधिक उष्णतेकरवी शरीरातील पाण्याचे बाष्प करून शरीराचे तापमान स्थिर ठेवावयाचे असते. अशा रीतीने शारीरिक संतुलन साधण्यासाठी बरेचसे पाणी बाष्पीभूत होऊन त्वचेतून शरीराबाहेर पडणे आवश्यक असते. त्या मानाने घामाच्या रूपाने त्वचेतून शरीराबाहेर जाणारे पाणी अनेक पटींनी कमी असते. त्यामुळे काही तासांतच मानवी शरीरातील ऊष्मीय नियंत्रण यंत्रणा विस्कळीत होते.
जंगले : अखिल मानवजातीपैकी बऱ्‍याचंशा लोकांचे वास्तव्य किंवा निवासस्थान सर्वसाधारण जंगलात असते. येथे ३५° से. तापमान व ४० मिलिबारांचा आंशिक जलबाष्पदाब असल्यास हे दोन घटक तेथे दुःसह परिस्थितीची परमसीमा गाठू शकतात. अशा वेळी त्वचा पाण्याने सतत ओथंबलेली असते व अतिदमट बाह्य हवेमुळे घामाचे उत्सर्जन व बाष्पीभवन तापमानाच्या मानाने पूर्णांशाने होऊ शकत नाही. अशा प्रतिकूल व धोकादायक हवामानपरिस्थितीची कल्पना येण्यासाठी प्रभावी तापमानाच्या मूल्यांचा चांगला उपयोग होऊ शकतो. उष्ण वाळवंटात अधूनमधून ओलाव्याची क्षेत्रे आढळली, तरी तेथील दिवसाचे हवामान सह्य असेलच असे नाही.
वणवे किंवा आगी : पुष्कळदा जंगलात किंवा घरात आग लागते. अशा वेळी आगीच्या ज्वालांचे किंवा जळत्या इंधनाचे तापमान ६००° ते ९००° से. असते. त्यांचा शरीराला स्पर्श झाल्यास त्वचा भाजून भयंकर इजा पोहोचते. संनयन व प्रारण ह्या क्रियांमुळेही आगीची धग लागून त्वचा व शरीर होरपळून निघते. ॲल्युमिनियमाचे आवरण असलेले कपडे घालून संनयन व प्रारणामुळे संभवणारा धोका टाळता येतो. प्रचंड आग लागलेल्या ठिकाणी दर ताशी दर चौ.मी.ला ४०,००० किकॅ. इतकी उष्णता प्रारणरूपाने बाहेर पडत असते. त्यामुळे एक सेकंदाच्या आतच त्वचेला वेदना जाणवू लागतात आणि काही सेकंदांच्या आत ती भाजून होरपळून निघते. ज्वालेच्या प्रत्यक्ष स्पर्शापेक्षा ह्या उष्णतेच्या स्थानांतरामुळेच शरीराला जास्त हानी पोहोचते. अशा आगीतून निर्माण होणाऱ्या कार्बन मोनॉक्साइडामुळेही शरीराला मोठ्या प्रमाणावर अपाय पोहोचतो. ऑक्सिजनाचा अभाव, अत्युष्ण हवेचे अंतरश्वसन (उष्ण हवा फुप्फुसांत जाणे) यांमुळेही अनेकदा कठीण समस्या उद्‌भवतात.
शीतोपहनन व शरीरांतर्गत शीघ्र घनीभवन : अतिनीच तापमानामुळे किंवा अतिशीत वाऱ्यांमुळे निर्माण होणाऱ्या तीव्र संनयनी शीतलन-क्रियेच्या प्रभावामुळे शरीरातील प्रतिकारयंत्रणा कोलमडून पडते, त्वचेतील अभिसरणात दोष किंवा भंग निर्माण होतात आणि रक्तकणांत व रुधिरवाहिन्यांत वैकल्य येते. हिमस्फटिक निर्माण होऊन त्यामुळे कोशिका विद्ध होतात. –३०° से. पेक्षा कमी तापमान असलेल्या अतिशीतित धातूंच्या पृष्ठभागांना मानवी शरीराच्या काही अवयवांचा स्पर्श झाल्यास तेथील त्वचा गोठते. इतकेच नव्हे, तर त्वचेचे काही थर शरीरापासून विभक्त होऊन गळून पडतात.
हवामानाचे विघातक आविष्कार व दुर्घटना : सर्वसाधारणपणे हवामानाच्या अनेकविध विघातक आविष्कारांमुळे उत्तर अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांमध्ये पुढे दिल्याप्रमाणे प्रतिवर्षी सरासरी मनुष्यहानी होते : उष्ण कटिबंधीय चक्री वादळे (हरिकेन) १०० टॉर्नेडो १५० तडिताघात १७५ पूर ८० हिमवादळे, झंझावत, हिमपवन (अतिशीतित वारे) २०० सधूम धुके व ऊष्माघातानेही साधारण इतकीच मनुष्यहानी अमेरिकेत होते. इंग्‍लंडमध्ये लंडनमधील डिसेंबर १९५३ च्या सधूम धुक्यात चार हजारांच्या वर माणसे दगावली.
भारतात वातावरणीय विघातक आविष्कारांमुळे होणाऱ्या मनुष्यहानीची अधिकृत आकडेवारी अजून उपलब्ध नाही. तथापि प्रतिवर्षी कडक उन्हाळ्याची व तीव्र थंडीची लाट, तडिताघात, महापूर, झंझावत, चक्री वादळे, हिमवर्षाव, गारांची वादळे ह्यांसारख्या आविष्कारांनी सु. ६०० ते ८०० माणसे मृत्यूमुखी पडत असावीत, असा अंदाज आहे. यालाही अपवाद असतात. बांगला देशात नोव्हेंबर १९७० च्या चक्री वादळात सहा लक्ष लोक मृत्यू पावल्याचे सांगण्यात येते. याशिवाय अनेक ठिकाणी पडणाऱ्या प्रदीर्घ अवर्षणांमुळेही मोठ्या प्रमाणावर मनुष्यहानी संभवते. बिहारमध्ये १९६५ च्या दुष्काळात सहा लक्ष माणसे मृत्यूमुखी पडली. विघातक हवामानाच्या आगाऊ सूचना देण्याचे तंत्र आता सुधारल्यामुळे मनुष्यहानीचे प्रमाण कमी झाले आहे.
सांख्यिकीय जीवजलवायुविज्ञान : जीवजलवायुविज्ञानाच्या सांख्यिकीय (आकडेवारीच्या साहाय्याने काही अनुमाने देणाऱ्‍या) शाखेत जलवायुमानाच्या व हवामानाच्या अनेक आविष्कारांचे मानवी जीवनावर काय परिणाम होतात आणि त्यांचे सहसंबंध कशा प्रकारचे आहेत, याचा अभ्यास केला जातो. आकडेवार रुग्‍णालयीन माहिती व दैनिक हवामान यांच्यातील सहसंबंधाचे अन्वेषणही (संशोधनही) ह्याच शाखेत केले जाते. साधारणपणे हवामानाचे संनयनी (ऊर्ध्व दिशेने वाढणाऱ्या ढगांमुळे निर्माण होणारे) आविष्कार, अवदाब क्षेत्रे (कमी वातावरणीय दाबाची क्षेत्रे) आणि सीमापृष्ठे यांमुळे पडणारा पाऊस आणि हृद्‌शूल (हृदयात कळा येणे) व अंतर्कीलन (रक्ताची गुठळी वा इतर बाह्य पदार्थ नीलेत वा रोहिणीत अकस्मात अडकून रक्तप्रवाह बंद पडणे) ह्या विकृतींचा फार निकटचा संबंध असावा. शुष्क आणि उष्ण द्रुतगती वारे व अभिसारी चक्रवात [→ चक्रवात] यांच्यामुळे रुधिराभिसरणात विकृती, मानसिक व्यथा, पोटशूळ व मूत्राशयाचे विकार ह्यांसारख्या व्याधींत वाढ होते व अशाच वेळी अपघातही मोठ्या संख्येने घडून येतात, असे दिसून आले आहे.
जलवायुमानीय चिकित्सा पद्धत : अनेक मानवी रोगांवर अनुभवी रोगचिकित्सक तत्कालिक औषधोपचार करतातच, पण रोग्यांनी सुटी घेऊन आपल्या दैनंदिन व्यवसायापासून अलिप्त राहून काही दिवस आरोग्यकेंद्रात घालविले, तर तेथील वास्तव्य रुग्णांच्या प्रकृतीच्या व मनोस्वास्थ्याच्या दृष्टीने अधिक आवश्यक व हितावह ठरते, असे अनेक प्रसिद्ध डॉक्टरांचे मत आहे. आरोग्यकेंद्रात गेल्याने रोग्याभोवतालचे वातावरण, दिनचर्या, जेवण, व्यायाम आणि विश्रांतीच्या वेळा व कालावधी ह्या सर्वांत बदल होतो. मानसिक स्वास्थ्य मिळून शरीर उत्तेजित होते. अशा रीतीने सर्वसाधारणपणे सुट्यांचे इष्ट परिणामच दिसून येतात.
आरोग्यकेंद्राचे जलवायुमान विशिष्ट प्रकारचे असावे लागते. तेथील तापमानाच्या परिसीमा त्रासदायक नसाव्यात. प्रभावी तापमान जास्त नसावे कारण त्यामुळे हवेत असह्य उकाडा निर्माण होतो. आरोग्यकेंद्राच्या परिसरातील हवा धूम्रकण, ओझोन, औद्योगिक कारखान्यातून किंवा ज्वालामुखीतून निघालेले उत्प्रवाही कण, मोटारगाड्यांतून निष्कासित (बाहेर पडलेले) वायू, अधिहर्षता (ॲलर्जी किंवा बाह्य पदार्थासंबंधी अतिसंवेदनशीलता) निर्माण करणारे कण ह्यांपासून मुक्त असावी. सधूम धुक्याचा अभाव असावा.
सौर जंबुपार प्रारण वास्तविक हानिकारक असते तथापि आरोग्यकेंद्रातील रुग्‍णांना काही वेळ बाहेरच्या मोकळ्या हवेत घालविण्याबद्दल सांगण्यात येते. त्यामुळे शरीराच्या काही भागांच्या त्वचेवर थोडा वेळ सौर जंबुपार प्रारण पडत असले, तरी परिणाम ते हितकारकच ठरते, असे सांगण्यात येते. वारा, सागरी लाटा आणि तापमानीय बदल यांच्यामुळे शरीरात संचरणारे सौम्य ऊष्मीय उत्साहवर्धन मात्र बहुतेक सर्व रुग्‍णांना हितावह असते. एका खंडातील रुग्‍ण दुसऱ्या खंडातील आरोग्यकेंद्रात जातात तेव्हा दोन्ही भूखंडांत दिवसाची लांबी वेगवेगळी असल्यामुळे त्यांच्या दैनंदिन कार्यक्रमांच्या वेळात आमूलाग्र बदल घडून येतात. त्यामुळे अनेक अडचणी निर्माण होऊन नवीन जागेतील जलवायुमानाचे स्वरूप जरी हितवाह असले, तरी अल्पावधीत तेथील काळवेळाशी दिनचर्या जुळवून घेणे रुग्‍णांना साधत नाही.
अनेकदा अशक्त वयस्क रुग्‍णांना तापमानाचा अतिरेक नसलेल्या सौम्य जलवायुमानाच्या ठिकाणी जाऊन राहण्याची सूचना डॉक्टर करतात. अशी अनेक ठिकाणे असतात व तेथे आर्द्रतेचे वेगवेगळे प्रमाण असते उदा., त्रिवेंद्रमची उष्णार्द्र हवा किंवा त्रिचनापल्लीची उन्हाळी कोरडी हवा. काही रुग्‍णांना आर्द्रतेचे प्रमाण अधिक असलेले चालत नाही. तेव्हा प्रकृतीस्वास्थ्यासाठी जलवायुमानाच्या दृष्टीने कोणत्या प्रदेशात जाऊन राहावयाचे, याचा रुग्‍णांनी आणि डॉक्टरांनी अगोदरच काळजीपूर्वक विचार करावा लागतो.
आदर्श जीवजलवायुमान : सर्व माणसांना सर्वकाळ मानवेल असे आदर्श हवामान वा जलवायुमान बहुधा कोठेच आढळत नाही . शारीरिक किंवा मानसिक दृष्ट्या एखाद्या प्रकारची जलवायुमानपरिस्थिती आवडणे किंवा मानवणे हे त्या व्यक्तीच्या लहानपणापासून अंगवळणी पडलेल्या सवयींवर अवलंबून असते.
ईजिप्त, मेसोपोटेमिया व दक्षिण चीनमध्ये राहणाऱ्या अतिप्रगत लोकांपासून मानवी इतिहासाला सुरुवात झाली. पेरूसारख्या उष्ण कटिबंधीय प्रदेशातील उंच पर्वतमय क्षेत्रात किंवा यूकातानसारख्या उष्ण कटिबंधीय सखल प्रदेशात राहणारे लोकसुद्धा प्रगत होते पण इंधन-ऊर्जा वापरून राहती घरे ऊबदार किंवा शीतित अवस्थेत ठेवण्याचे प्रकार त्या वेळी अस्तित्वात नव्हते.
उच्च कटिबंधीय अतिशीत प्रदेशातील घरांत मध्यवर्ती तापनयंत्रणा अत्यावश्यक असते. रोमन लोकांनी वातानुकूलनाची प्राथमिक यंत्रणा अंमलात आणली. त्यानंतर जीवनस्वास्थ्यासाठी साधारणपणे ४५° उ. अक्षांशाच्या जवळपासच्या प्रदेशात तेथील विशिष्ट प्रकारच्या जलवायुमानामुळे कृत्रिम उपायांनी वातानुकूलन-यंत्रणा राबविली जाऊ लागली. याच कटिबंधीय पट्ट्यात अनेक सुधारलेली राष्ट्रे सामावली गेल्यामुळे मानवी प्रगतीचा किंवा मानवी संस्कृतीचा परिपोष ह्या विशिष्ट प्रकारच्या जलवायुमानामध्येच होणे शक्य आहे, अशा कल्पना बळावत गेल्या पण ह्या सर्व समजुती भ्रामक आहेत.संस्कृतिसंवर्धन आणि हवामान किंवा जलवायुमान यांचा कोणत्याच प्रकारचा सहसंबंध नाही. सध्याचा मानव शास्त्रीय साधनांचा अवलंब करून कोणत्याही प्रकारच्या जलवायुमान परिस्थितीत राहू शकतो.
उत्तर अमेरिकेतील संयुक्त संस्थानांत बाहेरील देशांतून आलेल्या लोकांना कोणत्याही ठिकाणी कोणत्याही जलवायुमानाच्या प्रदेशात जाऊन तेथे कायमचे वसतिस्थान करण्याची मुभा दिली असतानाही त्या बाहरून आलेल्या प्रवाशांनी भूमध्यसागराच्या भोवताली असणाऱ्‍या सुसह्य जलवायुमानासारखे जलवायुमान असलेली दक्षिण कॅलिफोर्निया आणि अरिझोनाच्या वाळवंटी प्रदेशाच्या पश्चिमेकडील जागा पसंत केली. बहुसंख्य लोकांना अतिरेकी जलवायुमान, पावसाची पिरपिर किंवा हवामानाचे विघातक आविष्कार नको असतात, हेच यावरून सिद्ध होते.
पुराजीवजलवायुविज्ञान : अतिप्राचीन काळी सभोवतालच्या परिसराचा आणि जलवायुमानाचा जीवसृष्टीच्या संवर्धनावर, विशेषतः मानवाच्या विकासावर, झालेल्या संभवनीय परिणामांचा अभ्यास करणारे शास्त्र म्हणजे पुराजीवजलवायुविज्ञान. यात मुख्यत्वेकरून स्थानिक सूक्ष्मजलवायुमानाचा विचार करावा लागतो. अनेक प्रकारांच्या परिसरातून, अनेक तऱ्हेच्या जलवायुमानाच्या परिस्थितीतून मानव राहत आलेला आहे. फार पूर्वीची माणसे गुहेत राहत असत. गुहेत सूर्यप्रकाशाचा अभाव असे आणि तेथील तापमान व आर्द्रता नेहमी स्थिर असे. पाच लक्ष वर्षांपूर्वी हंगेरी व चीन या देशांत राहणाऱ्या आदिमानवांनी जीवनस्वास्थ्यासाठी अग्नीचा उपयोग करण्यास सुरुवात केली. उष्ण कटिबंधीय दाट जंगलात सूर्यकिरणांनी झळ लागणे शक्य नसले, तरी तेथील हवेत अतिशय घाम येतो. इतर प्राण्यांच्या मानाने मानवी शरीरावर लोकरीचे किंवा केसांचे आच्छादन अतिविरळ असते. मानवी शरीरातील मेंदूच्या तापमानाच्या पूर्णविकसित व निर्दोष नियंत्रणपद्धतीमुळे हवेचे तापमान वाढले की, मानवी शरीरातून घामाचा उत्सर्ग होऊन वाढलेल्या तापमानापासून त्याला उपसर्ग पोहोचत नाही. केवळ यासाठीच त्याच्या शरीरावर केसाळ आच्छादनाची जाडी कमी असते की काय, असा घामाच्या उत्सर्गाचा व विरळ केसाळपणाचा सहसंबंध लावता येणे शक्य आहे.
बहुतेक सर्व प्राण्यांत त्वचेचा आणि केसांचा रंग एक प्रकारचे मायावरण किंवा त्याच्या उलट परिस्थिती निर्माण करतात. मानव प्राण्याच्या बाबतीतही हा संकेत (सिद्धांत) लागू होत असेल, तर उष्ण कटिबंधीय जंगलात राहणाऱ्या मानवांच्या त्वचेचा रंग काळा असावयास पाहिजे व तसा तो असतोही. त्याचप्रमाणे समशीतोष्ण सागरी जलवायुमानाच्या प्रदेशात त्वचेचा रंग हिवाळ्यात धवल तर उन्हाळ्यात तपकिरी असावयास पाहिजे. औष्णिक दृष्ट्या भरपूर सूर्यप्रकाश मिळणारी उष्ण जलवायुमानीय परिस्थिती गोऱ्या कातडीपेक्षा काळ्या त्वचेला कमी सोईस्कर किंबहुना त्रासदायकच असते. तथापि नीच अक्षवृत्तीय उष्ण प्रदेशात मानवी त्वचेचा रंग काळाच आढळतो. ४० ते ५० अक्षांशाच्या पट्ट्यात उन्हाळ्यात व हिवाळ्यात सूर्यापासून उपलब्ध होणाऱ्या जंबुपार प्रारणाच्या प्रमाणात फार तफावत असते. ह्या अक्षवृत्तीय पट्ट्यात राहणारे गौरकाय असंरक्षित मानव तेथील परिस्थितीशी जुळते घेतात. दररोज जरी सूर्यप्रकाशाचा आघात शरीरावर झाला, तरी सूर्यदाह होणे किंवा उन्हाने तोंड काळवंडणे यासारख्या प्रकारांची शक्यता तेथे कमीच असते. अशा वेळी तेथील मानवाने आपल्या शरीरात जंबुपार प्रारणाने समृद्ध असलेल्या उन्हाळ्याच्या प्रदीर्घ कालावधीत ड जीवनसत्त्वाचा भरपूर साठा करून ठेवल्यास तो त्याला हिवाळ्यात पुरतो. अश्मयुगातील मानवांच्या अन्नात ड जीवनसत्त्वाचा पुरेसा साठा असला पाहिजे. यावरून सूर्यदाह किंवा ड जीवनसत्त्व ह्या दोन्ही गोष्टी मानवाच्या उत्क्रांतीवर परिणाम करू शकल्या नाहीत, असे अनुमान निघते.
मानवेतर प्राणी : मानवेतर प्राणी स्वभावतःच तापमान, वारा, पाऊस ह्यांपासून स्वतःचे रक्षण करू शकतात म्हणून त्यांच्यावर ह्या घटकांचा प्रत्यक्ष शारीरिक परिणाम होत नाही. तरी पण मानवांना हवामानाच्या कारणांनी होणारे विकार (उदा., सर्दी, न्यूमोनिया वगैरे) जनावरांनाही होतात. थंड हवेत जनावरे जास्त दूध देतात. उन्हाळ्यात दुधाचे मान कमी होते. दुभत्या जनावरांना भरपूर दूध देण्याकरिता १६° ते २७° से. सारखे तापमान अनुकूलतम असते. ३०° से.ला दुधाचे प्रमाण २५ टक्क्यांनी कमी होते. ३५° से. ला ते ५० टक्क्यांनी कमी होते. कोंबड्या थंड हवेत मोठी अंडी घालतात. ३२° से. पेक्षा अधिक तापमान असल्यास डुकरांचे वजन वाढत नाही. ३५° से. किंवा त्यापेक्षा अधिक तापमानाच्या हवेत लठ्ठ मांसल डुकरांचे वजन कमी होऊ लागते. दक्षिण आफ्रिकेत जेथे वर्षातील पाऊस ५१ सेंमी. पेक्षा कमी आहे तेथे मेढ्यांपासून लोकरीचे उत्पन्न चांगले मिळते आणि जेथे वार्षिक पर्जन्य ७६ सेंमी.पेक्षा जास्त आहे तेथे मेंढ्यांचे मांस कमी मिळते. तापमानाचा प्राण्यांचा प्रजोत्पादनावर परिणाम होतो. अधिक तापमानात ते बरेच कमी असते आणि अधिक तापमान बरेच दिवस टिकून राहिले, तर प्रसंगविशेषी वंध्यत्व येते. तापमानामुळेच काही प्राण्यांमध्ये प्रजोत्पादनाचे ऋतू ठरलेले असावेत. कोकणात म्हशी टिकत नाहीत व तेथील जनावरे लहानसर असतात, ह्याची कारणे जास्त पाऊस आणि उष्ण व दमट हवा ही आहेत. शेळ्या व मेंढ्या उत्तरेकडील डोंगराळ प्रदेशात आढळतात. तेथील हवा थंड व कोरडी असते हेच त्याचे कारण असावे.
हवेत मिसळणाऱ्‍या पदार्थांचा जीवसृष्टीवर होणारा परिणाम : पुष्कळ वेळा हवेत धुळीचे सूक्ष्म कण बऱ्‍याच उंचीपर्यंत तरंगत असतात. तसेच कारखान्यांच्या धुराड्यांतून निघणारा धूर व उत्सर्जित वायूही हवेत मिसळतात. धुळीमुळे सूर्यप्रकाशाला अडथळा येतो. इतर कणांमुळे आणि जलबाष्पामुळे धुके पडण्यास मदत होते. कीड व रोगवाढीला धुके अनुकूल असते. कारखान्यांतून निघणारा धूर व वायू परिसरातील हवा दूषित करून रात्रीच्या किंवा पहाटेच्या थंड वेळी वनस्पतींवर उतरतात. त्यापासून झाडांना अपाय होतो. सधूम धुक्यामुळे पिकांवर अनिष्ट परिणाम होतात. फॉस्फेटाच्या कारखान्यांमधून बाहेर पडलेल्या फ्ल्युओराइडांमुळे अमेरिकेतील फ्लॉरिडामध्ये फळबागांचे उत्पन्न घटले आहे. तेव्हा हवेतील ऊर्ध्व प्रवाहांना प्रतिकूल अशा तापापवर्तनामुळे (हवेत उंचीप्रमाणे तापमान कमी न होता ते वाढल्यामुळे) धूर वर जाऊ शकत नाही तेव्हा जास्तच हानी होते. मानवावरही ह्याचा अनिष्ट परिणाम होतो. काही वेळा हवेतून वनस्पतींच्या बियांची किंवा बीजुकांची वाऱ्‍यामुळे एका ठिकाणाहून दुसरीकडे वाहतूक होते. तसेच काही वेळा कीटक ऊर्ध्व वायुप्रवाहांचा फायदा घेऊन पुष्कळ लांबचा प्रवास करतात.
जीवजलवायुविज्ञानाची उपयुक्तता : वरील विवेचनावरून हवामानाचे व जलवायुमानाचे वनस्पती, माणूस व इतर प्राणी यांच्या जीवनावर होणारे परिणाम समजून येतील. भारतीय वातावरणवैज्ञानिक खात्याने हवामानाच्या अनेक मूलघटकांची बरीच माहिती जमा केली आहे. तसेच कृषी खात्याने व पशुसंवर्धन खात्यानेही पुष्कळ माहिती जमविली आहे. ह्या माहितीवरून आधुनिक सांख्यिकीच्या मदतीने तापमान, प्रकाश, प्रारण, आर्द्रता, पाऊस, रोगराई वगैरे घटकांचा पिकांची वाढ, ती पक्व होण्याचा काळ, शेतीचे उत्पन्न, जनावरांची वाढ, प्रजोत्पादन, उत्पन्न (दूध, मांस, अंडी, लोकर वगैरे), रोगराईचा काळ इत्यादींवर काय परिणाम होतो व त्यांचे परस्परसंबंध कसे आहेत, ह्याचा अभ्यास करता येतो. या अभ्यासावरून पिकांच्या किंवा जनावरांच्या पुष्ट व निरोगी जीवनाला कोणत्या प्रकारच्या जलवायुमानाची जरूरी आहे, हे कळू शकते.
जीवजलवायुविज्ञानाचा उपयोग करून कोठल्या क्षेत्रात कोणती पिके काढता येतील, कोणती जनावरे पाळता येतील, कोणत्या तऱ्‍हेची सुधारणा त्यात करावी लागेल यांसारख्या प्रश्नांची उत्तरे मिळविता येतील. तसेच त्यांच्या पेरणीच्या वेळा, रोगराई प्रतिबंधक उपाय योजण्याच्या वेळा आणि हंगामाच्या वेळा ठरविता येतील. जनावरांच्या बाबतीत विशिष्ट प्रदेशांसाठी त्यांची निवड, रोगांपासून संरक्षण, त्यांच्यापासून मिळणाऱ्या उत्पन्नाचा अंदाज वगैरे गोष्टीही करता येतील.
पहा : जलवायुविज्ञान जीवावरण.
संदर्भ : 1. Becker, F. etal. A Survey of Human Biometeorology, World meteorological Organisation Technical Note No. 65, Geneva, 1964.
2. Tromp, S. W., Ed. Medical Biometeorology, New York, 1963.
3. U. S. Department of Agriculture, ‘ Climate and Man’, Year Book of Agriculture, 1941.
4. Whyte, R. O. Crop Production and Environment, London, 1960.
गद्रे, कृ. म. चोरघडे, शं. ल.
“