जलवायुविज्ञान : वातावरणाची माध्य (सरासरी) भौतिक अवस्था, तीत स्थलकालानुरूप घडून येणारे बदल आणि त्यामुळे अनेक वर्षांच्या कालावधीत प्रतिबिंबित होणारे विविध वातावरणीय आविष्कार यांचा सांख्यिकीय पद्धतीने सर्वंकष अभ्यास केला जातो, अशी वातावरणविज्ञानाची शाखा. कोणत्याही भौगोलिक क्षेत्रावर किंवा पृथ्वीवरील कोणत्याही ठिकाणी अनेक वातावरणीय आविष्कार एकाच वेळी घडून आल्यामुळे वातावरणाला जी स्थिती प्राप्त होते त्या स्थितीला त्या वेळेचे हवामान असे म्हणतात. वातावरणाची ती तत्कालीन स्थिती असते. वाऱ्यांची दिशा आणि वेग, तापमान, ढगांचा विस्तार आणि त्यांचे प्रकार, आर्द्रता, वर्षण (पाऊस, हिम वा गारा यांची वृष्टी) इ. घटकांवर हवामान अवलंबून असते. हे घटक सातत्याने बदलत असतात. निरनिराळ्या ऋतूंत वृष्टी, हिमवर्षाव, गारांचा पाऊस, गडगडाटी वादळ, धूलिवादळ, धुके, हिमतुषार, अंधुकता, वीजवादळ, चंडवात हे साधारणपणे नेहेमी प्रत्ययाला येणारे हवामानाचे आविष्कार आहेत. प्रतिवर्षी थोड्याफार अंतराने त्यांची पुनरावृत्ती होत असते. अनेक वर्षांच्या कालावधीत घडणाऱ्या सर्व अविष्कारांची आणि वातावरणीय घटकांची गोळाबेरीज केली, तर त्या क्षेत्रावरील वातावरणाच्या सरासरी स्थितीची कल्पना येऊ शकते. सरासरीने आढळून येणाऱ्या वातावरणीय स्थितीला जलवायुमान असे म्हणतात. जलवायुमानात अनेक वातावरणीय आविष्कारांची वारंवारता किंवा वितरण, कमाल वा किमान मर्यादाही अभिप्रेत असतात. निरनिराळ्या ऋतूंप्रमाणे सरासरी तापमान, आर्द्रता, पर्जन्य किंवा हिमवर्षाव, ढगांचे आवरण, पवनवेग आणि दिशा, सूर्यप्रकाशाचा कालावधी इ. घटक कसे बदलत असतात, याचीही नोंद घेण्यात येत असते. हवामानाच्या आविष्कारांचा कालावधी अल्प मुदतीचा असतो, तर जलवायुमानामध्ये अनेक वर्षांची निरीक्षणे सामावलेली असतात.
जलवायुमानाची यथायोग्य कल्पना देण्यासाठी अनेक दशकांत केलेल्या निरीक्षणांची आवश्यकता असते. निरनिराळ्या मूलघटकांचे गणित-माध्य काढून निरनिराळ्या ठिकाणच्या जलवायुमानाची लक्षणे निश्चित केली जातात आणि त्यांची तुलना केली जाते. त्यावरुन हवामानाच्या आविष्कारांची आवर्तता, मासिक किंवा वार्षिक वितरण आणि कमाल-किमान मर्यादा कळतात. गणिताच्या साह्याने काढलेले माध्य तापमान किंवा वृष्टीप्रमाण प्रत्यक्षात अनेकदा आढळेलच असे नाही किंवा असंख्य निरीक्षणांत ते मध्यस्थ मूल्य म्हणून राहील असेही नाही. तथापि मोठ्या संख्येने निरीक्षणे उपलब्ध असल्यास गणितमाध्यामुळेच एक वातावरणीय संख्यानक (निरीक्षण मूल्यांचे फलन असलेली राशी) तयार होऊन वातावरणीय गुणधर्मांची विशिष्ट कल्पना येऊ शकते.
कोणत्याही देशातील वनस्पती-व प्राणि-जीवन आणि त्यांची वैशिष्ट्ये ठरविण्यात जलवायुमानाचा अत्यंत महत्त्वपूर्ण वाटा असतो. तेथील रहीवाशांची दिनचर्या, राहणीची पद्धत, व्यापार व उद्योगधंदे जलवायुमानावर अवलंबून असतात. त्यामुळे जगातील निरनिराळ्या ठिकाणच्या वातावरणीय स्थितींचा आणि वातावरणाच्या विविध घटकांच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करणे अगत्याचे ठरते. जलवायुविज्ञानाचे हेच मुख्य प्रयोजन असते.
जलवायुमानविषयक निरीक्षणे : दिवसाच्या काही ठराविक वेळी जगात पुष्कळ ठिकाणी ठराविक पद्धतीने वातावरणविषयक निरीक्षणे केली जातात आणि शक्य तितक्या लवकर जगात सर्वत्र त्यांचे वितरणही केले जाते. ह्या निरीक्षणांचा तात्कालिक उपयोग हवामानाचे अंदाज वर्तविण्याकडे होतो. पण नंतर ती जलवायुविज्ञाकडे पाठविली जाऊन त्यांचे पद्धतशीर पृथक्करण व विश्लेषण केले जाते.
जलवायुमाननियंत्रक कारणे : कोणत्याही जागेचे जलवायुमान तिला मिळणाऱ्या सौर प्रारणानुसार निश्चित होते. कोणत्याही अक्षवृत्तावरील क्षैतीज प्रतल (क्षितिजसमांतर पातळी) विषुववृत्तावरील क्षैतिज प्रतलाशी जो कोन करील, त्यावर सौर प्रारणाची तीव्रता अवलंबून असते. ह्या ज्योतिषशास्त्रातील एकाच कल्पनेमुळे जागतिक जलवायुमानाचे पुढीलप्रमाणे पांच विभाग पाडले गेले : (१) जेथे पृथ्वीवर सूर्याचे किरण जवळजवळ लंब दिशेने पडतात असे विषुववृत्तालगतचे उष्ण कटिबंधीय प्रदेश, (२) व (३) जेथे आपाती सूर्यकिरण मध्यम कोन करून पृथ्वीवर येतात असे विषुववृत्ताच्या उत्तर व दक्षिण बाजूस असलेले दोन समशीतोष्ण प्रदेश, (४) व (५) जेथे सूर्यकिरण अत्यंत तिरपे पडतात किंवा कधीकधी दिर्घकालपर्यंत अनुपस्थित असतात असे ध्रुवांजवळील अतिशीत प्रदेश.
एकोणिसाव्या शतकापर्यंत जलवायुमानाचे पाच विभाग केवळ अक्षांशावरच अवलंबून असतात असे समजण्यात येत होते पण त्यानंतर वातावरणाचे औष्णिक गुणधर्म समजू लागले, हवामानविषयक निरीक्षणांत भर पडली, जगात सर्वत्र मनुष्यसंचार होऊ लागला आणि जलवायुमानाचे ज्योतिषशास्त्रीय वर्गीकरण बरेच अपुरे पडते हे दिसून आले. त्याबरोबरच पृथ्वीवरील अनेक प्रदेशांवरील जलवायुमान आणखी कोणत्या कारणांनी नियंत्रित केले जाते, याचा शोध सुरू झाला.
कोणत्याही क्षेत्रावरील जलवायुमान पुढील कारणांपैकी काही किंवा सर्वच कारणांच्या संयुक्त प्रभावामुळे निश्चित होते : (१) अक्षांश, (२) वातावरणाच्या अतिबाह्य सीमेवर पडणाऱ्या मूल सौर प्रारणाची तीव्रता, ढग, हिमाच्छादित प्रदेश, भूपृष्ठ आणि जलपृष्ठावरुन होणारे सौर प्रारणाचे परावर्तन आणि परावर्तनगुणोत्तर (एखाद्या पृष्ठभागावरून परावर्तित झालेला प्रकाश व त्या पृष्ठभागावर पडलेला एकूण प्रकाश यांचे गुणोत्तर) (३) भूखंडीय प्रदेश आणि सागरी प्रदेश यांचे वितरण, समुद्रापासूनचे अंतर वा विस्तीर्ण जलाशयांचे सान्निध्य (४) किनाऱ्यालगतच्या प्रदेशांना स्पर्शून जाणारे सागरी प्रवाह (५) प्रचलित वारे व त्यांच्या दिशा (६) पर्वतरांगांचे स्थान आणि दिक्‌स्थिती, भूतलस्वरूप, समुद्रसपाटीपासूनची उच्चता, पृष्ठभागाचा चढ-उतार (७) विराट स्वरूपाचे अर्धस्थायी अभिसारी अथवा अपसारी चक्रवात [→चक्रवात] (८) विविध प्रकारच्या चक्रवातांचे किंवा चक्री वादळांचे मार्ग.
या कारणांशिवाय वनस्पतींच्या काही वैशिष्ट्यांचा आणि शेतीचा प्रसार, कारखाने व शहरे यांचे प्रस्थापन यांसारख्या मानवी व्यापारांचा जलवायुमानावर परिणाम होतो पण तो मर्यादित क्षेत्रावरचा किंवा स्थानिक स्वरूपाचा असतो. ह्या प्रकाराला सूक्ष्मजलवायुमान असे म्हणतात.
वर उल्लेखिलेल्या कोणत्याही एकाच कारणामुळे जलवायुमानाची कल्पना येत नाही, अनेक घटना त्यास कारणीभूत होत असतात. ह्या घटनांच्या संयोगांचा आणि त्यांच्यातील परस्पर क्रियाप्रक्रियांचा जलवायुमान हा एकत्रित परिणाम असतो. तथापि उपरिनिर्दिष्ट नियंत्रकांपैकी प्रत्येकाचा जलवायुमानावर काय परिणाम होतो, ते पाहणे उपयुक्त ठरेल.
अक्षांश :अक्षांश म्हणजे विषुववृत्तापासूनचे कोनीय अंतर. जलवायुमानावर नियंत्रण ठेवणाऱ्या अनेक भौगोलिक कारणांत मुख्य नियंत्रक म्हणून अक्षांशाचा प्रथमांक लागतो. केवळ अक्षांशामुळेच पृथ्वीवर पडणाऱ्या सूर्यकिरणांच्या आपतनाचा कोन कळतो. सूर्यकिरण जितक्या जास्त उदग्र (उभ्या) दिशेने पृथ्वीवर येतील तितक्या प्रमाणात पृष्ठभागाला जास्त उष्णता मिळते. ध्रुवांकडील प्रदेशांत सूर्यकिरण तिरपे पडतात, त्यामुळे तेथील प्रदेशांना पूर्णांशाने उष्णता मिळत नाही. जसजसा अक्षांश वाढेल तसतसे दैनिक आणि वार्षिक तापमान कमी होत जाते.
सौर प्रारण :जागतिक जलवायुमान आणि त्यांचे ऋतुकालिक बदल वातावरणात शिरणाऱ्या सौर प्रारणाच्या विशिष्ट वितरणामुळे निर्माण होतात. पृथ्वी आणि सूर्य यांच्यातील माध्य अंतरावर सौर प्रारणाच्या आपतनाच्या दिशेला लंब असलेल्या वातावरणाच्या बाह्य सीमेवरील क्षेत्राला दर मिनिटाला सु. दोन लँगली सौर प्रारण मिळत असते (एक लॅंगली म्हणजे दर चौ. सेंमी. ला एक ग्रॅम-कॅलरी इतक्या उष्णतेसमान असते). सौर उष्णतेच्या ह्या मूल्याला सौरांक म्हणतात. पृथ्वीच्या संपूर्ण पृष्ठभागाला प्रतिवर्षी ५.५ x १०२१ किवॉ. उष्णता सूर्यापासून मिळते. सौरांकाच्या मूल्यात एक-दोन टक्क्यांपर्यंत महत्तम बदल होऊ शकतो. त्यापेक्षा अधिक बदल झाल्यास जागतिक जलवायुमानात फार मोठ्या प्रमाणावर बदल होतील, असा तर्क केला जातो. वर्षातील महिन्यांप्रमाणे व अक्षांशांप्रमाणे दैनिक सौर प्रारणांची मूल्ये कशी बदलतात, हे आ. २ मध्ये दाखविले आहे. विषुववृत्तीय प्रदेशात आपाती सौर प्रारणाचे प्रमाण जवळजवळ स्थिर असते, तर ध्रुवीय प्रदेशांवर ते हिवाळ्यात शून्यापासून ते उन्हाळ्यात १,००० लँगलीपर्यंत कसे बदलत असते, ते आकृतीत स्पष्टपणे दाखविले आहे.
पृथ्वीभोवती वातावरण नसते, तर ध्रुवीय प्रदेशांवर हिवाळ्यात जवळजवळ निरपेक्ष शून्याजवळपास (-२७३० से.) तापमान आढळले असते व विषुववृत्तीय प्रदेश दिवसा ९५० से. पर्यत तप्त झाले असते. वातावरणामुळे आणि विशेषतः वातावरणातील बदलत्या जलबाष्पामुळे तापमानावर नियंत्रण बसून तापमान अतिरेकी सीमा गाठत नाही. वातावरणात शिरल्यानंतर सौर प्रारणावर अनेक संस्कार घडतात. सौर प्रारणापासून मिळालेल्या ऊर्जेचा जवळजवळ अर्धा भाग वातावरणीय रेणू व वातावरणातील इतर कणांकडून प्रकीर्णन झाल्यामुळे (विखुरले गेल्यामुळे) किंवा ढगांच्या वरच्या पृष्ठभागावरून आणि हिमाच्छादित प्रदेश, भूपृष्ठ आणि जलपृष्ठावरून परावर्तित झाल्यामुळे अवकाशात निघून जातो. बाकीच्या अर्ध्या ऊर्जेचे अनेक प्रकारांनी शोषण किंवा रूपांतरण होते. ऊर्जेचा अत्यल्प भाग प्रकाशसंश्लेषण (कार्बन डाय-ऑक्साइड व पाणी यांच्यापासून सूर्यप्रकाशात हरितद्रव्याच्या मदतीने साधी कार्बोहायड्रेटे तयार करण्याच्या) क्रियेमुळे पुथ्वीच्या परिसरात साठविला जातो. उर्वरीत भागाचा वातावरणात घडून येणाऱ्या अनेक क्रियांमुळे नाश होतो. बराचसा भाग समुद्र, सरोवरे किंवा जमीन यांमधील पाण्याचे बाष्प करण्यात खर्च होतो. ह्या वाफेचे नंतर संद्रवण (द्रवीभवन) होऊन ढग बनतात, वृष्टी होते आणि शेवटी ते पाणी जमिनीलाच येऊन मिळते. अशा रीतीने पृथ्वीला मिळणाऱ्या बहुतेक सर्व सौर उष्णतेचे गतिज ऊर्जेत रूपांतर होते. वर उल्लेखिलेल्या सर्व घटनांमुळे होणारा ऊर्जेचा आय-व्यय कोष्टक क्र.१ मध्ये दिला आहे. मूळ सौर प्रारणाच्या तीव्रतेत बदल झाला किंवा हिमाच्छादित प्रदेश, समुद्रव्याप्त प्रदेश, भूपृष्ठ किंवा ढगांच्या वरील भागावरून होणाऱ्या सौर प्रारणाच्या परावर्तन-गुणोत्तरात बदल झाला, तर पार्थिव उष्णता ऊर्जेच्या आय-व्ययाचे कोष्टक बदलेल आणि जलवायुमानात ते बदल प्रकर्षाने जाणवतील, हे या कोष्टकावरुन स्पष्ट होईल. पृथ्वीवरून उत्सर्जित होणारे बहुतेक सर्व प्रारण वातावरणातील जलबाष्प व कार्बन डाय-ऑक्साइड शोषून घेतात. वातावरणातील जलबाष्पाची सांद्रता (जलबाष्पाचे प्रमाण) अक्षांश, ऋतुमान आणि वातावरणीय स्थितीनुरूप सारखी बदलत असते. अतितीव्र सौर प्रारणामुळे उष्ण कटिबंधीय प्रदेशांवर प्रारण ऊर्जचे नक्त आधिक्य दिसते, तर ध्रुवीय प्रदेशांवर सापेक्षतेने प्रारण उर्जेची नक्त न्यूनता आढळून येते (आ. ३ व ४). ह्या असंतुलनाचे परिणाम म्हणजे वातावरणातील काही क्षेत्रात भेददर्शी तापन व शीतलन, अधिक प्रारणाच्या क्षेत्रांवरून उच्च अक्षांशांतील न्यून प्रारणक्षेत्रांकडे उष्णता व जलबाष्प वाहून नेणाऱ्या स्थूलमानीय वायुप्रवाहांची निर्मिती आणि विशाल प्रमाणावर हवेचे परिसंचरण, हे होत. ह्या परिसंचरणामुळे ज्यातिषशास्त्राने घालून दिलेल्या जलवायुमानाच्या सीमा नव्याने निश्चित केल्या जातात.
|
कोष्टक क्र. १. पर्थिव उष्णता ऊर्जेचा आय-व्यय (सूर्यापासून मिळणाऱ्या प्रारणाच्या टक्केवारीत). |
|||
|
आय |
टक्केवारी |
व्यय |
टक्केवारी |
|
वातावरणाच्या वरच्या सीमेवरील प्रारण |
|||
|
सूर्यापासून सरळ मिळणारे |
१०० |
ढगांवरून परावर्तित होणारे किंवा ढगांपासून उत्सर्जित होणारे प्रारण |
२७ |
|
कणांमुळे प्रकीर्णित होणारे प्रारण |
८ |
||
|
वातावरणातील प्रारण |
५३ |
||
|
पृथ्वीपासून उत्सर्जित होणारे प्रारण |
१२ |
||
|
वातावरणातील प्रारण |
|||
|
सूर्यापासून सरळ मिळणारे |
२० |
अवकाशाकडे |
५३ |
|
पृथ्वीपासून मिळणारे |
१३५ |
पृथ्वीकडे |
१०२ |
|
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरचे प्रारण |
|||
|
सूर्यपासून सरळ मिळणारे |
२५ |
सरळ अवकाशाकडे गेलेले प्रारण |
१२ |
|
प्रकीर्णित प्रारण |
२० |
वातावरणाने शोषिलेले प्रारण |
११० |
|
वातावरणाकडून मिळणारे प्रारण |
१०२ |
सुप्त आणि संवेद्य उष्णता |
२५ |
विस्तीर्ण जलशयांचे सान्निध्य, भूखंडीय आणि सागरी प्रदेशांचे वितरण : जमिनीच्या मानाने पाणी फार हळूहळू तापते आणि हळूहळू थंड होते. जमिनीचा पृष्ठभाग दिवसा उन्हामुळे समुद्राच्या पृष्ठभागाच्या मानाने फार लवकर तापतो. उन्हाळ्यात तर तो तापमानाची कमाल मर्यादा गाठतो. समुद्राचा पृष्ठभाग त्या वेळी (दिवसा) खूप थंड असतो. याच्या उलट, रात्रीच्या वेळी जमिनीचा पृष्ठभाग समुद्राच्या पृष्ठभागापेक्षा अधिक थंड होतो. हिवाळ्यात तो तापमानाची किमान मर्यादा गाठतो. समुद्राचा पृष्ठभाग त्या मानाने बराच गरम असतो. ह्या कारणामुळे दैनंदिन, मासिक आणि ऋतुकालिक तापमानाच्या अभिसीमा जलपृष्ठापेक्षा विस्तीर्ण भुपृष्ठावर अधिक मूल्यांकाच्या असतात. याचा परिणाम म्हणजे समुद्रकाठी किंवा समुद्राजवळ वसलेली ठिकाणे त्याच अक्षवृत्तावरील भूखंडीय प्रदेशात समुद्रापासून दूर वसलेल्या ठिकाणांपेक्षा उन्हाळ्यात अधिक थंड आणि हिवाळ्यात मंदोष्ण किंवा उबदार असतात. सागरी सान्निध्याने तापमानाचे चांगले नियमन होते. भूखंडीय प्रदेशातील तापमान अतिरेकी सीमा गाठू शकते. याचे उत्तम उदाहरण म्हणजे ५०० उ. ह्या अक्षवृत्तावरील सायबीरियातील सेमिपलॅटिन्स्कचे देता येईल. येथील जानेवारी व जुलै महिन्यांचे सरासरी तापमान अनुक्रमे -१७.८० से. व २२.२० से. असे असते. याच्या उलट वाइट या बेटात त्याच अक्षवृत्तावर वसलेल्या व्हेंटॉर नावाच्या शहरी जानेवारी व जुलैचे सरासरी तापमान अनुक्रमे ५.०० से. व १६.३० से. असे असते.
समुद्र आणि जमीन यांचे अक्षांशागणिक वितरण वेगवेगळे असते आणि त्यांचे जागतिक जलवायुमानावर फार महत्त्वाचे परिणाम होतात. आ. ५ मध्ये डावीकडे ५० अक्षवृत्तांच्या पट्ट्यात आढळणारे जमीन व पाणी यांचे प्रमाण दाखविले आहे. उजवीकडच्या भागात ७०० उ. पासून ७०० द. पर्यंतच्या प्रत्येक अक्षवृत्तीय पट्ट्यावर जानेवारी आणि जुलै महिन्यांत आढळणाऱ्या माध्य तापमानाचे आकडे दिले आहेत. त्यावरून जमीन व पाणी यांच्या वितरणाचे तापमानावर कसे परिणाम होतात, ते चांगल्या प्रकारे कळते. विस्तीर्ण भुपृष्ठावर जलाशयांपासून दूर असलेल्या भागात दैनिक व ऋतुकालिक तापमानात फार फरक असतो. उत्तर गोलार्धात जमीन जास्त प्रमाणात असल्यामुळे तापमान अतिरेकी असते. दक्षिण गोलार्धात सागरी पृष्ठभाग जास्त असल्यामुळे ऋतुकालिक तापमानातील फरक सौम्य असतात. भुपृष्ठात उष्णता साठवून ठेवण्याची क्षमता कमी असते. सागरी प्रदेशात ती अमाप असते. त्यामुळे सागरांवर दैनिक उच्चतम व नीचतम तामानांतील फरक ०⋅५०-१० से. पेक्षा जास्त नसतो. ऋतुकालिक तापमानातील फरकही भुपृष्ठाच्या मानाने थोडाच असतो.
![आ. ३. पृथ्वीवरील जानेवारीतील नक्त सौर प्रारण [मूल्ये किलोकॅलरी / (चौ.सेमी.) (महिना) यामध्ये दिली आहेत.]. प्रारण ऊर्जेचे नक्त आधिक्य व न्यूनता असणारे प्रदेश दाखविले आहेत.](/images/stories/Khand6/270-1.gif)
![आ. ४. पृथ्वीवरील जुलैमधील नक्त सौर प्रारण [मूल्ये किलोकॅलरी / (चौ. सेंमी.) (महिना) यामध्ये दिली आहेत]. प्रारण उर्जेचे नक्त आधिक्य व न्यूनता असणारे प्रदेश दाखविले आहेत.](/images/stories/Khand6/270-2.gif)
येणाऱ्या नैर्ऋत्यी वाऱ्यांमुळे तेथील हिवाळी परिस्थिती सुसह्य झाली आहे. उष्ण सागरी प्रदेशावरून येणारे पाणीही या वाऱ्यांमुळे ब्रिटिश बेटांभोवती खेळविले जाते. त्यामुळे तेथील हिवाळ्यातही अनेकदा आल्हाददायक हवामान आढळते. अतिरेकी तापमानांचा जवळजवळ अभावच असतो.
याच्या उलट अतिशीत सागरी प्रवाहावरून वाहणारे वारे किनाऱ्यावरील प्रदेशावर आले, तर किनारपट्टीवर अतिनीच तापमानस्थिती व अतिशुष्क हवा आढळते. जपानच्या पश्चिमेला लागून शीत कूरील जलप्रवाह जातो, त्यावरून येणाऱ्या वाऱ्यांमुळे पश्चिम जपानचे तापमान अतिनीच सीमा गाठते.
प्रचलित वारे आणि त्यांच्या दिशा : वातावरणात निर्माण होणाऱ्या वायुप्रवाहांचे मुख्य प्रयोजन उष्णता व जलबाष्प एका ठिकाणाहून दुसरीकडे वाहून नेणे हेच असते. त्यामुळे कोणत्याही प्रदेशावरून वाहणाऱ्या वाऱ्यांचे त्या प्रदेशाच्या जलवायुमानावर फार महत्त्वाचे परिणाम होतात. भूप्रदेशांवरून येणाऱ्या वाऱ्यात जलबाष्प बहुतेक नसतेच. उष्ण समुद्राकडून भूपृष्ठावर येणारे वारे उष्णतेबरोबर जलबाष्पही आणतात. याउलट शीत सागरी प्रदेशावरून येणारे वारे थंड व जलबाष्पहीन असतात. ते जर तप्त भूप्रदेशावरून वाहू लागले, तर तेथील तापमान पुष्कळच कमी करू शकतात.
समुद्रसान्निध्यामुळे जलवायुमानावर होणारे परिणाम प्रचलित वाऱ्यांच्या आगमनामुळे अनेक पटींनी वृध्दींगत होऊ शकतात. किंवा पूर्णपणे नामशेष होऊ शकतात. उदा., भारताच्या पश्चिम किनाऱ्यावर नैर्ऋत्य मॉन्सूनचे आगमन झाल्याबरोबर सागरी आणि मतलई वाऱ्यांची आवर्तने बंद होतात आणि पावसाळ्याला सुरुवात होते. त्याचप्रमाणे विशाखापटनम्‌सारख्या पूर्व किनाऱ्यावरील ठिकाणी समुद्रसान्निध्य असताना सुद्धा थंडीची लाट किंवा उष्णतेची लाट तेथील तापमानावर आपला प्रभाव पाडू शकते.
वारा हा एक महान जलवायुमान नियंत्रक आहे. उच्च व नीच अक्षांशांतील प्रदेशांना मिळणाऱ्या असमान सौर प्रारणामुळे निरनिराळ्या अक्षांशांवर निर्माण होणारी असंतुलित औष्णिक अवस्था केवळ वाऱ्यांमुळे संतुलित होते. वाऱ्यांमुळेच महासागरावरील बाष्प भूपृष्ठावर येऊन तेथे वनस्पती व मानवी जीवनाला आवश्यक अशी वृष्टी होते. वाऱ्यांमुळेच बाष्पीभवनाच्या वेगावर आणि पर्यायाने स्थानिक तापमानावर परिणाम होतो.
पर्वतरांगांचे स्थान आणि दिक्‌स्थिती, भूतलस्वरूप, पृष्ठभागाचा चढ-उतार, समुद्रसपाटीपासून उच्चता : पर्वतांमुळे भूपृष्ठावरील जलवायुमानावर बराच परिणाम होतो. अँडीज, रॉकीज, आल्प्स, हिमालय यांसारख्या पर्वतरांगांमुळे सर्वसाधारण वातावरणीय अभिसरणाचे नियमन होते. पर्वतरांगांची जितकी सरासरी उंची असेल त्याच्या दुपटीपेक्षा थोड्या अधिक उंचीपर्यंतच्या उपरि-वायुप्रवाहांच्या निरनिराळ्या थरांतील संरचनेवर परिणाम झालेला दिसून येतो. तसेच पर्वतरांगांच्या दोन्हीही बाजूंच्या प्रदेशावरील हवामान व जलवायुमान अगदी भिन्न प्रकारचे असते. त्यांतील विरोध स्पष्टपणे दिसतो. पर्वतमय प्रदेशात साधारणपणे एक विशिष्ट प्रकारची जलवायुस्थिती असली, तरी अनेकदा पर्वतरांगा म्हणजे निरनिराळ्या प्रकारचे जलवायुमान विभागणाऱ्या सीमारेषाच होत अशी परिस्थिती आढळते.
उंचीप्रमाणे तापमान कमी होते हा डोंगराळ प्रदेशातील जलवायुमानाचा सहजासहजी लक्षात येण्यासारखा पहिला गुणधर्म. मुक्त वातावरणातही अशाच प्रकारचा उंचीप्रमाणे तापमान ऱ्हास झालेला आढळतो परंतु डोंगराळ प्रदेशात दिनमानाप्रमाणे हवेच्या संनयनी (उष्णतेमुळे निर्माण होणाऱ्या संक्षोभामुळे ऊर्ध्व दिशेने जाणाऱ्या) व गुरुत्वीय (गुरुत्वामुळे खाली येणाऱ्या) प्रवाहांत दैनंदिन बदल होतात आणि तापमान ऱ्हास प्रमाणात एक प्रकारची जटिलता निर्माण होते. पर्वतांचे पृष्ठभाग दिवसा गरम झाल्यामुळे हवा पर्वतांच्या चढणीवरून वर जाऊ लागते रात्री पृष्ठभाग थंड होतात व हवाही थंड होऊन तिची घनता वाढते आणि ती उतरणीवरून घसरून खाली येते व दऱ्याखोऱ्यांत जमा होऊ लागते. सूर्य पूर्ण तेजाने तळपत असताना वारे जर मंदगतीने वाहत असतील, तर चढण-उतरणीवरचे हे आरोही व अवरोही प्रवाह प्रकर्षाने जाणवतात. अशा रीतीने दिवसा व रात्री डोंगरदऱ्यांतून नियमितपणे उलटसुलट दिशेने वाहणारे वारे हे डोंगराळ प्रदेशातील हवामानाचे वैशिष्ट्यपूर्ण लक्षण असते.
डोंगराळ प्रदेशाच्या जलवायुमानाचे आणखी एक लक्षण म्हणजे पर्वतरांगांच्या दोन्ही बाजूंस तापमान ऱ्हासाचे प्रमाण भिन्न असते. वाताभिमुख बाजूला उष्णार्द्र अपरिप्लुत (जलबाष्पाचे प्रमाण कमाल मर्यादेच्या खाली असलेली) हवा मार्गातील पर्वत चढून वर जाते तेव्हा तेथील हवेचा दाब कमी असल्यामुळे ती प्रसरण पावते व थंड होते. तिची सापेक्ष आर्द्रता वाढते. काही ठराविक उंचीवर गेल्यावर वर चढणाऱ्या हवेचे तापमान दवांकाच्या (ज्या तापमानाला हवा निवविली असता परिप्लुत होऊन दव तयार होते त्या तापमानाच्या) खाली जाते. ती जलबाष्पाने परिप्लुत होते. त्यानंतर जलबाष्पाचे संद्रवण होऊन संद्रवणाची सुप्त उष्णता मुक्त होते. ती तेथील वातावरणातच विलीन होते. यानंतर मात्र हवा नेहमी परिप्लुत स्थितीतच राहते. ती आणखी वर चढल्यास अधिक थंड होते. तिच्यातील अधिक बाष्प वृष्टीरूपाने गळून पडते. त्यामुळे मुक्त होणारी सुप्त उष्णता वातावरणातच मिसळते. कोरडी हवा वर चढताना तिचा तापमान ऱ्हास दर किमी. गणिक १०० से. असा असतो. हवेत जर बाष्पांश असेल, तर ती परिप्लुत होईपर्यंत ह्याच प्रमाणात तापमान ऱ्हास होत असतो. परिप्लुत हवा वर चढताना तापमान कमी कमी होत गेल्यामुळे अधिकाधिक बाष्प वृष्टीरूपाने गळून पडले, तरी सुद्धा हवा परिप्लुतावस्थेतच राहते आणि संद्रवणाच्या सुप्त उष्णतेचा पुरवठा वातावरणाला सतत झाल्यामुळे तापमान ऱ्हास पुष्कळच कमी प्रमाणात होतो. परिप्लुत हवेच्या तापमान ऱ्हासाचे प्रमाण दर किमी.ला ६⋅५० से. याप्रमाणे असते. उंचीप्रमाणे ते बदलते. वर चढणारी परिप्लुत हवा पर्वतमाथ्याला जाऊन पोहोचेपर्यंत तिचे तापमान जवळजवळ ह्याच प्रमाणात कमी होत असते. त्यामुळे पर्वतांच्या वाताभिमुख बाजूलाच जास्त प्रमाणात मेघनिर्मिती होते आणि ह्याच बाजूला पाऊस जास्त पडतो. पर्वतांच्या माथ्यावर पोहोचल्यानंतर हवा पर्वताच्या दुसऱ्या बाजूवरून खाली उतरू लागते. त्या वेळी ती दर किमी. ला १०० से. या प्रमाणात तापू लागते. तिची सापेक्ष आर्द्रता आणि तिची मेघनिर्मितीची क्षमता कमी होते. त्यामुळे पर्वतांच्या वातविमुख भागावर पर्जन्यवृष्टीही कमी होते. ह्या दृष्टीने पर्वतरांगा म्हणजे दोन्ही बाजूंच्या जलवायुमानाचा विभिन्नपणा दाखविणाऱ्या सीमारेषाच होत. वाताभिमुख बाजूला तापमान ऱ्हास ६.५० से./किमी. असून आर्द्रता, ढगांचे आवरण व पाऊसही जास्तच असतो. वातविमुख बाजूला तापमान ऱ्हास १०० से./किमी. असतो. आर्द्रता कमी असून ढगांचे व वृष्टीचे प्रमाणही कमीच असते. प्रत्येक पातळीवरील दैनिक व वार्षिक तापमानाच्या अभिसीमा आणि तापमानाची निरपेक्ष मूल्ये वाताभिमुख बाजूपेक्षा वातविमुख बाजूलाच जास्त असतात. वाऱ्यांचा वेग मात्र वाताभिमुख बाजूला अधिक असतो.
पर्वतरांगांच्या दिक्‌स्थितीमुळे दोन्ही बाजूंच्या जलवायुमानात उत्पन्न होणारा विरोध हिमालयाच्या बाबतीत स्पष्टपणे दिसतो. पूर्व-पश्चिम पसरलेल्या हिमालयाची लांबी सु. २,५०० किमी. असून सरासरी उंची सु. पाच किमी. आहे. मध्य सायबीरियात हिवाळ्यात निर्माण होणाऱ्या अपसारी चक्रवाताभोवती द्रुत गतीने फिरणारे शुष्क आणि शीत वारे हिमालयाच्या अनेक रांगांमुळे अडविले जातात. भारतात त्या वाऱ्यांचा प्रवेशच होत नाही. त्यामुळे हिमालयाच्या उत्तरेकडील तिबेट आणि पश्चिम चीनमध्ये हिवाळ्यात आढळणारे अतिरेकी शीत तापमान उत्तर भारतात प्रत्ययास येत नाही. इतकेच नव्हे तर पावसाळ्यात नैर्ऋत्य मॉन्सूनचे वारे हिमालयाच्या पर्वतरांगा ओलांडून तिबेटकडे जाऊ शकत नाहीत. त्यामुळे तिबेटचा प्रदेश अगदी शुष्क राहतो, तर दक्षिण हिमालयाच्या पायथ्यालगतच्या प्रदेशात मुबलक वृष्टी होते.
डोंगराळ प्रदेशात ठिकठिकाणी उंच शिखरे, खोल दऱ्या आणि नद्यांची खोरी आढळतात. हिवाळ्यात ह्याच दऱ्याखोऱ्यांत थंड, घन, व जड हवा साचून राहते. त्यामुळे अगदी खालच्या थरातील हवेचे तापमान पर्वताच्या उतरणीवरील हवेच्या तापमानापेक्षा बरेच कमी असते. त्यामुळे जमिनीवरच्या काही थरांत तापापवर्तन (नेहमीप्रमाणे उंचीबरोबर तापमान ऱ्हास होण्याऐवजी वाढत्या उंचीबरोबर तापमानही वाढत जाणे) निर्माण झालेले आढळते. डोंगराळ मुलखांतील दऱ्याखोऱ्यांचे हे वैशिष्ट्यपूर्ण लक्षणच असते. आकाश निरभ्र असले आणि वारे क्षीण गतीने वाहत असले, तर दऱ्याखोऱ्यांत ही तापमानस्थिती हटकून आढळते. वाऱ्यांचा वेग वाढला की, हवा ढवळली जाते, अपवर्तन नाहीसे होते आणि नेहमीचा उंचीप्रमाणे तापमान ऱ्हास प्रस्थापित होतो.
डोंगराळ जलवायुमानाचे आणखी एक महत्त्वाचे लक्षण म्हणजे वाताविमुख बाजूकडचा अवरोही वारा होय. समुद्रावरून येणारे आर्द्र वारे उंच पर्वतांची चढण चढून शिखर प्रदेशापर्यंत येऊन पोहोचेपर्यंत त्यांच्यातील बहुतेक बाष्प पर्वताच्या वाताभिमुख बाजूलाच वृष्टीरूपाने गळून पडलेले असते. शिखरावर चढून जेव्हा ते वारे दुसऱ्या बाजूच्या उतरणीवरून उतरू लागतात, तेव्हा त्यांचे संपीडन (संकोचन) होते आणि दर किमी. ला १०० से. या प्रमाणात त्यांचे तापमान वाढते. तौलनिक दृष्ट्या त्यांची शुष्कताही वाढते. उत्तर अमेरिकेत रॉकी पर्वताच्या पूर्वेकडे वाहणाऱ्या ह्या शुष्क आणि उष्ण अवरोही वाऱ्यांना ‘चिनूक’ असे नाव दिले आहे. यूरोपमधील आल्प्स पर्वताची दक्षिणेकडची चढण चढून उत्तरेकडच्या उतरणीवरून वाहणाऱ्या वाऱ्यांना ‘फोएन’ वारे असे नाव दिले आहे. हिवाळ्यात या उष्ण वाऱ्यांमुळे उत्तरेकडील थंड प्रदेशांवरचे हिम नेहमीपेक्षा लवकरच वितळू लागते. इतर ऋतूंत सातत्याने किंवा अनेक वेळा वाहणाऱ्या अवरोही वाऱ्यांमुळे आणि वातावरणातील सर्वसाधारण शुष्कतेमुळे जंगलात वणवे लागतात. मानवी प्रकृतिस्वास्थ्यावरही ह्या वाऱ्यांचा परिणाम होतो दमा, डोकेदुखी, मनःक्षोभ यांसारखे विकार उद्‌भवतात. दक्षिण आफ्रिकेत अशा अवरोही वाऱ्यांना ‘बर्ग’ म्हणतात.
अवरोही वाऱ्यांचा आणखी एक विशिष्ट प्रकार आढळतो. हिवाळ्यात कधीकधी उंच हिमाच्छादित पठारांवरील हवेचा दाब लगतच्या दऱ्याखोऱ्यांवरील हवेच्या दाबापेक्षा अधिक असतो. त्यामुळे केवळ वातावरणीय दाबातील फरकामुळे पठारावरील अतिशीत हवा दऱ्याखोऱ्यांत किंवा मंदोष्ण समुद्राकडे ढकलली जाते. खाली उतरताना शुष्क अक्रमी (उष्णतेचा लाभ वा व्यय न होता होणाऱ्या) तापमान ऱ्हास प्रमाणात (१०० से./किमी. अशा त्वरेने) जरी हवा गरम होत असली, तरी समुद्रसपाटीवर किंवा दऱ्याखोऱ्यांत येऊन पोहोचेपर्यंत ती हवा अतिशय थंडच राहते. ह्या थंड अवरोही वाऱ्यांना आल्प्सच्या परिसरात ‘बोरा’ म्हणतात. दक्षिण फ्रान्समध्ये त्यांना ‘मिस्ट्रल’ असे नाव दिले आहे. अंटार्क्टिका आणि ग्रीनलंडच्या किनारपट्टीवर ह्या थंड वाऱ्यांचे अस्तित्व चांगलेच जाणवते.
वर्षण, तापमान, आर्द्रता, सूर्यप्रकाश आणि अवरोही वारे यांच्या संयुक्त परिणामांवर हिमरेषेची (ज्या रेषेच्या वरती नेहमी हिम असते अशा रेषेची) उंची अवलंबून असते. अत्युच्च डोंगराळ प्रदेशात वाताभिमुख आणि वातविमुख बाजूंवरील चिरंतन हिमरेषेच्या उंचीतील फरक ३०० ते ६०० मी. इतका जास्त राहू शकतो. वाढत्या अक्षांशाबरोबर हिमरेषेची उंची कमी होत जाते (कोष्टक क्र. २ मध्ये अक्षांशाप्रमाणे हिमरेषेची उंची कशी बदलते ते दाखविले आहे).
बेताचीच उंची असलेल्या पर्वतमय प्रदेशातदेखील तेथील जलवायुमानावर स्थानिक रीत्या पर्वतरांगांमुळे परिणाम झालेले दिसून येतात. आर्द्रतायुक्त वाऱ्यांच्या मार्गात आलेल्या पर्वतामुळे हवेतील बाष्पाचे अपहरण होते, पर्वतांच्या वाताभिमुख बाजूलाच पाऊस पडतो. दऱ्याखोरी कोरडी राहतात. त्यामुळे काही ठिकाणी पुराचा धोका संभवतो, तर काही ठिकाणी पाणीपुरवठ्याचा प्रश्न निर्माण होतो. छोट्या पर्वतांच्या उतरणीवरील हवा रात्रीच्या वेळी थंड होऊन खाली घसरू लागते आणि भूपृष्ठावरील दऱ्यांत व खोलगट भागात जमा होते. त्यामुळे निर्माण झालेल्या तापापवर्तनामुळे हिवाळ्यात दाट धुके संभवते. उच्च अक्षांशीय शीत प्रदेशात जमिनीवर अनेकदा हिमतुषारही आढळतात. डोंगराळ प्रदेशांच्या उंचसखल भूतल स्वरूपाने सधूम (धूरयुक्त) धुक्याची वारंवारता वाढते.
विराट अर्धस्थायी अभिसारी किंवा अपसारी चक्रवात : पृथ्वीला सूर्यापासून मिळणाऱ्या ऊर्जेचे वातावरणात अनेक प्रकारांनी रूपांतरण होते. सर्वसाधारण वातावरणीय अभिसरण हे सौर ऊर्जेचे एक महत्त्वपूर्ण रूपांतरण आहे. ऊर्जेचा समतोल राखणारी किंवा ऱ्हास करणारी ती एक यंत्रणा आहे. या यंत्रणेमुळे ध्रुवीय प्रदेशांवरील अतिशीत हवा विषुववृत्ताकडे वाहून नेली जाते आणि विषुववृत्तीय प्रदेशावरील उष्णार्द्र हवा ध्रुवीय प्रदेशांकडे जाते. ह्या दोन हवा राशी उपोष्ण व समशीतोष्ण कटिबंधावर एकत्र येतात. ह्या भागातील वातावरणात त्यामुळे विशाल प्रमाणावर वातचक्रे किंवा पवनव्यूह निर्माण होतात. पर्यायाने ह्याच वातसंहतीमुळे (पवनपद्धतीमुळे) महासागरावरील पाण्याला चालना मिळते आणि मोठ्या प्रमाणावर सागरी प्रवाह निर्माण होतात. सागरी व वातावरणीय प्रवाहांमुळेच पृथ्वीवरील औष्णिक ऊर्जा एका ठिकाणाहून दुसरीकडे अव्याहतपणे जाऊ शकते. हे प्रवाह संथ नसतात. स्थूलमानाने नागमोडी वळणे घेणाऱ्या वातावरणीय प्रवाहांत तीव्र संक्षोभ असतो आणि त्यांत अनेक ठिकाणी आवर्त (भोवरे) दडलेले असतात. ह्या भोवऱ्यांचेच पुढे चक्रवातांत रूपांतर होते. हे चक्रवात दीर्घ तरंगलांबीच्या वातावरणीय तरंगांकडून प्रेरणा मिळाल्यामुळे एकामागून एक अशा अनुक्रमाने अव्याहतपणे पृथ्वीच्या अनेक भागांत जाऊन पोहोचतात. अतिशीत किंवा उष्ण, शुष्क अथवा आर्द्रतायुक्त वायुराशी एकामागून एक त्या प्रदेशात जातात आणि हवामानाचे अनेक आविष्कार घडवून आणतात. ह्या आविष्कारांच्या सापेक्ष वारंवारतेमुळेच तेथील जलवायुमानाची लक्षणे निश्चित होतात.
वातावरणात उपोष्ण कटिबंधात आढळणाऱ्या अर्धस्थायी अपसारी चक्रवातांच्या मालिका म्हणजे वातावरणातील वायुप्रवाहांच्या चक्रनाभीच होत. उच्च वायुभार असलेल्या ह्या क्षेत्रात वायुभारांची निरपेक्ष मूल्ये जरी ऋतूंप्रमाणे बदलत असली, तरी चक्रवातांची स्थानवैशिष्ट्ये व लक्षणे अपरिवर्तनीय स्वरूपाची असतात. गतिकीय प्रेरणा आणि औष्णिक अवस्था यांच्या संयोगामुळे हे अपसारी चक्रवात निर्माण होतात. ह्या अर्धस्थायी अपसारी चक्रवातांशिवाय काही ऋतुकालिक अपसारी चक्रवात हिवाळ्यात उच्च कटिबंधीय भूप्रदेशांवर निर्माण होतात. ह्या वायुसंचयातून बाहेर निघणारी हवा न्यून दाबाच्या क्षेत्रांना पुरविली जाते.
जेथे दोन्ही गोलार्धांतील व्यापारी वाऱ्यांचे संमीलन होते, त्या विषुववृत्ताच्या निकटवर्ती प्रदेशात दोन वायुप्रवाहांत संघर्ष होऊन एक प्रकारचे आंतर-उष्ण कटिबंधीय सीमापृष्ठ [→ सीमापृष्ठे] निर्माण होते. तेथील आर्द्र हवा वर जाऊ लागते आणि विस्तृत प्रमाणावर ढग निर्माण होऊन जोरदार पर्जन्यवृष्टी होते. आ. ९ मध्ये जागतिक प्रमाणावर वार्षिक वर्षणाचे वितरण दाखविले आहे. सीमापृष्ठाचे स्थान ऋतुमानाप्रमाणे बदलते बव्हंशी ते १०० उ. ते १०० द. या अक्षवृत्तांतच सामाविलेले असते. अतिवृष्टीचे प्रदेश याच कटिबंधात आढळतात. जुलैमध्ये हे सीमापृष्ठ अरबी समुद्रात आणि भारतावर २० ते २२ उ. अक्षांशापर्यंत पोहोचलेले दिसते, तर जानेवारीमध्ये ते विषुववृत्ताच्या पलीकडे हिंदी महासागरात गेलेले आढळते. दक्षिणोत्तर दिशेने आंदोलणारे
हे सीमापृष्ठ काही प्रदेशांवरून वर्षातून दोनदा जाते. सीमापृष्ठाशी अतिवृष्टी निगडित झालेली असल्यामुळे काही ठिकाणी वार्षिक पर्जन्याच्या आलेखात अधिक पर्जन्यवृष्टीचे दोन कालखंड स्पष्ट दिसतात.
उपोष्ण कटिबंधीय अर्धस्थायी उच्च दाबाच्या पट्ट्यानंतर साधारणपणे ध्रुवीय प्रदेशांपर्यंत पश्चिमी वाऱ्यांनी व्यापिलेले क्षेत्र असते. ह्या उच्च अक्षांशातील स्थूल पश्चिमी वायुप्रवाहात व्यत्यय आणणारी अनेक न्यून दाबाची क्षेत्रे दडलेली असतात. एकामागून एक अशा क्रमाने ती पृथ्वीभोवती पश्चिमेकडून पूर्वेकडे परिभ्रमण करीत असतात. ह्याच न्यून दाबाच्या क्षेत्रात ध्रुवीय प्रदेशावरील अतिशीत हवा आणि उपोष्ण कटिबंधावरील उष्णार्द्र हवा ओढली जाते. वातावरणीय अभिसरणामुळे शीत हवा गरम होते आणि उष्ण हवा थंड होते. प्राथमिक प्रारणक्रियांमुळे उद्‌भवलेली ऊष्मीय विषमता त्यामुळे नाहीशी होऊन पृथ्वीवर येणाऱ्या सौर ऊर्जेचा ऱ्हास होतो.
पृथ्वीच्या पृष्टभागावरून वाहणारे वारे साधारणपणे मंदगती असतात. पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून जसजसे वर जावे तसतशी वाऱ्यांची गती वाढते. मध्यम अक्षवृत्तीय प्रदेशात अनेक कारणांमुळे अतिद्रुतवेगी पश्चिमी वारे निर्माण होतात. त्यांना ⇨स्रोतवारे अशी संज्ञा दिली गेली आहे. स्थूलमानाने पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जाणाऱ्या वाऱ्यांच्या क्षेत्रात अत्यंत अरुंद पट्ट्यात हे वायुस्रोत आढळतात. हिवाळ्यात पश्चिमी वाऱ्यांचा सर्वसाधारण वेग ताशी १६० किमी. असतो. त्यांपैकी अतिद्रुतवेगी वायुस्रोतांचा वेग कधीकधी ताशी ३२० किमी. पेक्षाही अधिक असतो. क्षोभावरण (ज्या थरात वाढत्या उंचीप्रमाणे तापमान कमी होते असा वातावरणातील सर्वांत खालचा संक्षोभयुक्त थर) आणि स्तरावरण (जेथे वाढत्या उंचीप्रमाणे तापमान वाढते व ज्यात संक्षोभ नसल्यामुळे भिन्न तापमानांचे अनेक स्तर निर्माण झालेले असतात, असे वातावरणातील क्षोभावरणानंतरचे आवरण) यांना विभागणाऱ्या क्षोभसीमेच्या खाली थोड्या अंतरावर स्रोतवाऱ्यांचा अक्ष (मध्यभाग) दिसू शकतो. स्रोतवाऱ्यांमुळे हवामानावर आणि पर्यायाने जलवायुमानावर फार दूरगामी स्वरूपाचे परिणाम होतात, असे संशोधनान्ती सिद्ध झाले आहे.
विषुववृत्ताजवळील काही अक्षवृत्ते सोडली, तर उच्च वातावरणात स्तरावरणापर्यंत बहुतेक सर्व थरांतील सर्व अक्षवृत्तांवरील वारे पश्चिमेकडून पूर्वेकडे वाहताना दिसतात. आ. १० मध्ये अनेक निरीक्षणांवर आधारलेले पण काहीसे आदर्श असे उत्तर गोलार्धातील नऊ किमी. उंचीवरील वाऱ्यांचा सदिश वेग दाखविणारे चित्र दिले आहे. त्यावरून निरनिराळ्या अक्षवृत्तीय पट्ट्यांत वाहणाऱ्या वाऱ्यांच्या दिशांची आणि वेगांची कल्पना येईल. विषुववृत्ताजवळील पट्ट्यात मात्र नऊ किमी. उंचीपर्यंत वारे क्षीणगती असून ते पूर्वेकडून पश्चिमेकडे वाहत असल्याचे दिसून येते.
पृथ्वीचा पृष्ठभाग पूर्णांशाने जलमय किंवा पूर्णांशाने भूखंडीय असता, तर वातावरणातील वाऱ्यांची आकृतीत दाखविल्याप्रमाणे संरचना दिसून आली असती. परंतु उत्तर गोलार्धात सागरी आणि भूखंडीय प्रदेशांच्या एकांतरामुळे उपरिनिर्देशित साध्या अभिसरणात अनेक महत्त्वाचे बदल घडून येतात. आ. ६ आणि ७ मध्ये वातावरणाच्या खालील थरांत ह्या बदलामुळे निर्माण होणारी सरासरी परिस्थिती दाखविली आहे. हिवाळ्यात भूपृष्ठावरून अविरतपणे उत्सर्जित होणाऱ्या उष्णता प्रारणामुळे ते थंड होते. संनयन, विशाल जलप्रवाह आणि अधिक उष्णताधारणशक्तीमुळे सागरांना जसा उष्णतेचा संचय करता येतो आणि उष्णता प्रारणास व त्यामुळे होणाऱ्या सतत शीतलनास विरोध करता येतो, तसा विरोध भूपृष्ठांना करता येत नाही. त्यामुळे भूपृष्ठ उत्तरोत्तर थंडच होत जाते. भूपृष्ठवरील हवाही थंड होऊन तिची घनता वाढते. त्यामुळे विशाल भूप्रदेशावर हिवाळ्यातील उष्णता प्रारणामुळे विस्तीर्ण उच्च दाबाचा प्रदेश किंवा अपसारी चक्रवात निर्माण होतो. सागरी प्रदेशावर तौलनिक दृष्ट्या न्यून दाबाचा प्रदेश निर्माण होतो. आ. ६ मध्ये उत्तर गोलार्धात ‘आइसलँडिक लो’ (आइसलॅंड व उत्तर अटलांटिक महासागरावरील अवदाब क्षेत्र) व ‘अल्यूशन लो’ (उत्तर पॅसिफिक महासागरावरील अवदाब क्षेत्र) निर्माण झालेली दिसत आहेत तर मध्य सायबीरिया, वायव्य चीन आणि निकटवर्ती भूप्रदेशांवर एका विशाल उच्च दाबाच्या क्षेत्राची निर्मिती झालेली दिसते. यांशिवाय उपोष्ण कटिबंधातही २०० ते ४०० उ. अक्षवृत्तांच्या पट्ट्यात अनेक उच्च दाबाचे प्रदेश सामावलेले दिसत आहेत. उत्तर गोलार्धात उन्हाळ्यात (आ. ७ ) संपूर्णपणे स्थितिपालट होतो. मध्यम आणि उच्च अक्षांशीय प्रदेशांत तीव्र सौर प्रारणामुळे सागरी प्रदेशांपेक्षा भूप्रदेश अधिक तप्त होतात. तेथील हवा तापते. हवेची घनता कमी होते आणि भूप्रदेशांवर अवदाब क्षेत्रे निर्माण होतात. त्यामानाने समुद्राचे पाणी विशेष तापत नाही. त्यामुळे समुद्रावर उच्च दाब क्षेत्रे निर्माण होतात, तर आशिया व उ. आफ्रिका खंडांवर एक विस्तीर्ण अवदाब क्षेत्र निर्माण होते. अमेरिकेतील पश्चिमेकडील राज्यांवरही असेच एक अवदाब क्षेत्र उन्हाळ्यात निर्माण होते. २०० ते ४०० अक्षवृत्तांमधील उच्च दाबाच्या पट्ट्यात सागरी प्रदेशांवरील अपसारी चक्रवात तीव्रतर होतात. उत्तर गोलार्धात उच्च दाबाच्या पट्ट्याच्या उत्तरेला प्रचलित पश्चिमी वाऱ्यांच्या प्रदेशात सौर प्रारणामुळे तप्त झालेल्या प्रदेशांवर पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जाणारी अनेक अवदाब क्षेत्रे निर्माण होतात. चोहोबाजूंनी भिन्न गुणधर्मांच्या हवेचे प्रवाह त्यांत प्रवेश करतात. त्यामुळे तेथे हवामानाचे अनेक आविष्कार उत्पन्न झालेले दिसतात. उत्तर गोलार्धातील हिवाळ्यात भूपृष्ठावर निर्माण झालेल्या अतिशीत उच्च दाबाच्या प्रदेशांतून वारे विषुववृत्ताकडील न्यून दाबाच्या उष्ण प्रदेशांकडे ईशान्य दिशेने येऊ लागतात. उष्ण कटिबंधीय प्रदेशात भारताच्या निकटवर्ती सागरी भागांवर वाऱ्यांची दिशा ईशान्येकडची असते, म्हणून ह्या कालावधीला ‘ईशान्य मॉन्सूनचा ऋतू’ अशी संज्ञा दिली गेली आहे. या ऋतूत हवा शीत भूपृष्ठांकडून सागरी प्रदेशांकडे येत असते. उच्च अक्षवृत्तीय पट्ट्यांत भूपृष्ठावरील थंड व अतिशुष्क हवा आणि सागरी उष्णार्द्र हवा यांत अन्योन्य क्रिया होऊन एक आंतरपृष्ठ किंवा सीमापृष्ठ निर्माण होते. त्याला ध्रुवीय सीमापृष्ठ म्हणतात. त्यामुळे उच्च अक्षवृत्तीय शीत प्रदेशांत हिमवर्षाव व मध्यम अक्षवृत्तीय प्रदेशांवर पर्जन्यवृष्टी असे वर्षण होते. अधूनमधून ह्याच सीमापृष्ठावर आवर्त निर्माण होतात. बहुधा मध्यम अक्षवृत्तांवर त्यांचे उगमस्थान असते. हीच न्यून वायुदाबाची क्षेत्रे सीमापृष्ठयुक्त चक्रवात म्हणून पृथ्वीच्या मध्यम अक्षवृत्तीय पट्ट्यांत पश्चिमेकडून पूर्वेकडे अशी सबंध पृथ्वीभोवती प्रवास करतात आणि मार्गात येणाऱ्या प्रदेशांवर वर्षण करतात.
उन्हाळ्यात उत्तर गोलार्धातील भूप्रदेशांवर तप्त आणि शुष्क हवा खेळत असते व तेथे विशाल न्यून दाबाचे क्षेत्र निर्माण झालेले असते. निकटवर्ती, तौलनिक दृष्ट्या थंड, सागरी आर्द्रतायुक्त हवा तप्त भूपृष्ठाकडे धाव घेते आणि तेथे पावसाळ्याला सुरुवात होते. आशिया खंडाच्या आग्नेयवर्ती भागात हा प्रकार दर वर्षी अत्यंत नियमितपणे घडून येतो. भारतात नैर्ऋत्य मॉन्सूनच्या पावसाळ्याला प्रारंभ होतो तो याच सुमारास. भारताच्या निकटवर्ती सागरी प्रदेशांवर वाऱ्यांची प्रचलीत दिशा नैर्ऋत्येकडची असते म्हणून या कालावधीला ‘नैर्ऋत्य मॉन्सूनचा ऋतू’ असे म्हणतात. जून ते सप्टेंबर हे महिने भारतात पावसाळ्याचे म्हणून गणले जातात. हिवाळ्याच्या आणि उन्हाळ्याच्या प्रचलित वाऱ्यांच्या दिशांत व्युत्क्रमित्व (परिवर्तनीयता) आढळते. दोन्ही ऋतूंतील वाऱ्यांच्या दिशांत १८०० चा फरक असतो. वाऱ्यांच्या दिशांचे हे संपूर्ण व्युत्क्रमित्व भारतीय मॉन्सूनच्या वाऱ्यांचे अत्यंत महत्त्वाचे व उल्लेखनीय लक्षण आहे.
उत्तर गोलार्धात उपोष्ण कटिबंधात २०० ते ४०० उ. अक्षवृत्तांच्या पट्ट्यात अनेक उच्च दाबाचे प्रदेश सामावलेले दिसतात तसे द. गोलार्धातही २०० ते ४०० अक्षवृत्तांमधील पट्ट्यात विशेषतः सागरी प्रदेशांवर अपसारी चक्रवात प्रामुख्याने आढळतात. द. गोलार्धात जमिनीचे प्रमाण कमी असल्यामुळे वायुप्रवाहात मोठी स्थित्यंतरे किंवा जटिलता निर्माण होत नाही. जानेवारी महिन्यात द. गोलार्धात उन्हाळा असतो. त्यामुळे द. अमेरिका, द. आफ्रिका आणि ऑस्ट्रेलिया या तीन भूमिखंडांवर मध्यम तीव्रतेची अवदाब क्षेत्रे निर्माण होतात. सागरी प्रदेशांवर अर्थातच उच्च दाबाचे प्रदेश निर्माण झालेले असतात. जुलै महिन्यात द. गोलार्धात हिवाळा असतो. त्या वेळी भूपृष्ठावरील अवदाब क्षेत्रे नाहीशी होतात आणि १५० ते ४०० अक्षवृत्तांत १४८० प. पासून १७८० पू. पर्यंत ३२६ रेखावृत्ते व्यापणारा असा एक मोठा आणि अखंड उच्च दाबाचा प्रदेश निर्माण होतो. त्यात अनेक अपसारी चक्रवात दडलेले दिसतात. त्यांचे केंद्रीय विभाग भूमिखंडांकडे सरकलेले असतात.
दोन्ही गोलार्धात उन्हाळ्याच्या शेवटी महत्त्वाचे वातावरणीय आविष्कार उद्‌भवतात. उन्हाळ्यात सागरांवरील अपसारी चक्रवातांची क्षेत्रे ध्रुवीय प्रदेशांकडे सरकलेली असतात. त्यांतून उत्सर्जित झालेल्या पूर्वेकडून येणाऱ्या वायुप्रवाहांत अवदाब तरंग निर्माण होतात. वरच्या पातळीवर ध्रुवीय प्रदेशांकडील अतिशीत वायुस्रोत नीच अक्षवृत्तांकडे येत असतात. ह्या दोन्ही कारणांमुळे अवदाब क्षेत्रे तीव्रतर होऊन त्यांचे उष्ण कटिबंधीय चक्री वादळांत रूपांतर होते. त्यांच्या प्रभावामुळे उ. अमेरिकेच्या पूर्व किनाऱ्यावरील प्रदेश, कॅरिबियन बेटे, पूर्व आशिया, बंगालचा उपसागर, मॅलॅगॅसी आणि दक्षिण पॅसिफिक बेटे इ. प्रदेशांवर अतोनात वृष्टी होते.
आर्क्टिक क्षेत्रात अनेक परिभ्रमणशील अवदाब क्षेत्रे निर्माण होतात. हिवाळ्यापेक्षा उन्हाळ्यात त्यांची संख्या जास्त असते. हिवाळ्यात आर्क्टिक महासागरावर आणि निकटवर्ती भूमीखंडांवर खेळणाऱ्या वायुराशींच्या तापमानात विशेष फरक नसतो. त्यामुळे अवदाब क्षेत्रे उग्रता धारण करीत नाहीत. उत्तर धुवीय प्रदेशावर एक अतिशीत उच्च दाबाचे क्षेत्र निर्माण झालेले असते. हिवाळ्यात पृष्ठभागाजवळील काही थरांत मंदगती वारे पूर्वेकडून वाहत असतात. उन्हाळ्यात पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यातील उपोष्ण कटिबंधीय चक्रवात बरेच क्षीण होऊन ध्रुवीय अक्षवृत्तांत प्रवेश करतात आणि पश्चिमेकडून पूर्वेकडे परिभ्रमण करू लागतात. ध्रुवीय प्रदेशातील हवेचे अभिसरण किंवा विविध वायुराशींचा विनिमय केवळ ह्या परिभ्रमणशील चक्रवातांमुळेच होतो.
दक्षिण ध्रुवीय किंवा अंटार्क्टिक प्रदेशातील बहुतेक सर्वच भाग भूमीव्याप्त, पर्वतमय आणि समुद्रसपाटीपासून पुष्कळ उंच असल्यामुळे ते सदैव हिमाच्छादित अवस्थेत असतात. तेथे चिरस्थायी अपसारी चक्रवात निर्माण झालेला असतो आणि त्यातून थंड हवा सारखी बाहेर पडत असते. अंटार्क्टिकाच्या उत्तरेला विस्तीर्ण सागरी प्रदेश आहेत. तेथे सोसाट्याचे पश्चिमी वारे वाहत असतात. त्यांत काही ठिकाणी अवदाब तरंग निर्माण झाल्यास अंटार्क्टिकाच्या अपसारी चक्रवातातील अतिशीत हवा त्या क्ष़ेत्रात जाऊन त्यांचे भोवऱ्यात रूपांतर करते आणि तेथे हवामानाचे अनेक विघातक आविष्कार घडवून आणते.
विविध प्रकारच्या चक्रवातांचे किंवा चक्रीवादळांचे मार्ग : दोन्ही गोलार्धांतील पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यात किंवा उपोष्ण कटिबंधीय अक्षवृत्तांच्या पट्ट्यात अनेक अवदाब क्षेत्रे आणि अभिसारी चक्रवात निर्माण होतात. शीत सीमापृष्ठ आणि उष्ण सीमापृष्ठ अशी दोन्ही प्रकारची सीमापृष्ठे त्यांत सामाविलेली असतात. उपोष्ण कटिबंधीय चक्रवात मुख्यत्वेकरून पश्चिमेकडून पूर्वेकडे अशा दिशेने पृथ्वीभोवती परिभ्रमण करीत असले, तरी उ. गोलार्धात उच्च अक्षवृत्तांकडे जाण्याची त्यांची प्रवृत्ती असते. त्यांचे काही ठराविक गमनमार्ग असतात. (आ. ११) आणि ते ज्या क्षेत्रावरून जातात तेथील वृष्टी, मेघावरण, पवनवेग इ. सारख्या हवामानाच्या अनेक मूलघटकांत आणि पर्यायाने जलवायुमानात बदल घडवून आणतात. उपोष्ण कटिबंधीय चक्रवातांचा चलन वेग साधारणपणे ताशी २० ते २५ किमी. असतो.
जेथे समुद्राच्या पृष्ठभागाचे तापमान २६०–२८० से. असते, अशा विषुववृत्ताजवळील निर्वात प्रदेशात म्हणजे ७–१५ अक्षांशांमधील प्रदेशातील समुद्रांवर उष्ण कटिबंधीय चक्री वादळे निर्माण होतात. ही चक्री वादळे अत्यंत विध्वंसक असतात. चक्री वादळाच्या केंद्रापासून ५० जे १०० किमी.च्या भागात वाऱ्यांचा अधिकोत्तम वेग ताशी १६० किमी.पर्यंत जाऊ शकतो. ह्याच भागात पर्जन्यवृष्टीही खूप होते. सरासरीने पाहता भारतीय समुद्रात नैर्ऋत्य मॉन्सूनच्या पावसाळ्यापूर्वी निदान एक तरी उग्र चक्री वादळ निर्माण होते, तर पावसाळ्यानंतरच्या कालावधीत एक किंवा दोन उग्र स्वरूपाची चक्री वादळे निर्माण होतात. विकासाच्या निरनिराळ्या अवस्थांत असताना त्यांचा चलन वेग भिन्न असतो. प्रथम ती पूर्वेकडून पश्चिमेकडे दर ताशी १२ ते १५ किमी.च्या वेगाने येतात, १५ ते २० अक्षांशांच्या पट्ट्यात चक्री वादळे उत्तरेकडे वळतात, त्या वेळी त्यांचा चलन वेग वाढतो. २५ ते २८ अक्षांशांनंतर ह्या चक्री वादळांचे स्वरूप बदलते व त्यांची उग्रता कमी होते. स्पष्टपणे दिसणारी थंड व उष्ण सीमापृष्ठे त्यांत निर्माण होतात आणि ती चक्री वादळे नंतर उपोष्ण कटिबंधीय चक्रवातांसारखी वागू लागतात. आ. ११ मध्ये उष्ण कटिबंधीय चक्री वादळांचे उगमस्थान, चलनदिशा व त्यांचे मार्ग दाखविले आहेत. ह्या चक्री वादळांमुळे किनाऱ्यांवरील प्रदेशांच्या हवामानाच्या अनेक घटकांत बदल घडून येतात. जगातील कोणत्याही देशापेक्षा अमेरिकेतील संयुक्त संस्थानांना दोन्ही प्रकारच्या वादळांपासून सर्वांत अधिक उपद्रव पोहोचतो. भारताच्या पूर्व किनाऱ्यालाही फार मोठ्या प्रमाणात चक्री वादळांपासून धोका संभवतो. आग्नेय आशियाच्या किनारपट्टीला व निकटवर्ती द्वीपसमूहांनाही उष्ण कटिबंधीय चक्री वादळांचा चांगलाच फटका बसतो.
दक्षिण गोलार्धात अंटार्क्टिकाच्या उत्तरेला अतिवेगवान पश्चिमी वारे सातत्याने वाहत असतात. त्यांत अवदाब तरंग उत्पन्न झाल्यास अंटार्क्टिकावरील अतिशीत हवा तेथील अभिसरणात ओढली जाऊन अत्यंत उग्र स्वरूपाचे चक्रवात द. गोलार्धातील उपोष्ण कटिबंधात निर्माण होतात. ते बव्हंशी पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जातात. त्यांच्यामुळे द. अमेरिकेच्या ५५० द. अक्षवृत्तापर्यंत पसरलेल्या केप हॉर्नच्या क्षेत्रात वर्षभर वादळी हवामानपरिस्थिती असते. अर्जेंटिनाच्या पंपा या प्रदेशातही जवळजवळ तशीच स्थिती असते. टॅस्मेनिया व द. न्यूझीलंड येथेही वादळापासून बराच उपद्रव संभवतो.
उत्तर व दक्षिण गोलार्धांतील जलवायुमानाची महत्त्वाची लक्षणे : कोष्टक क्र. २ मध्ये प्रत्येक दहा अंशांच्या अक्षवृत्तांच्या पट्ट्यात आढळणाऱ्या वार्षिक तापमान आणि त्याच्या अभिसीमा, नक्त शेष प्रारण, वार्षिक पर्जन्य, बाष्पीभवन, अवक्षेपणक्षम (वर्षणाच्या स्वरूपात भूपृष्ठावर येणारे) जलबाष्प, मेघावरण, हिमरेषेची समुद्रसपाटीपासूनची उंची आणि लघुतरंग परावर्तन गुणोत्तर यांसारख्या महत्त्वपूर्ण जलवायुमानीय घटकांची वार्षिक माध्य मूल्ये दिली आहेत. प्रत्येक पट्ट्यात जलवायुमान वेगळेच असते. समुद्रसपाटीपासूनची उंची आणि समुद्राने व्यापिलेल्या भागांचे प्रतिशत प्रमाण ह्या दोन कारणांमुळे जलवायुमानात बरेच बदल उद्‌भवतात, असे या कोष्टकावरून दिसून येते.
दक्षिण गोलार्धात ८१ टक्के पृष्ठभाग समुद्रव्याप्त आहे, तर उ. गोलार्धात ६१ टक्के भाग समुद्रव्याप्त आहे. उ. गोलार्धातील भूप्रदेश मुख्यत्वेकरून ४०० आणि ७०० उ. ह्या अक्षवृत्तांत सामाविलेले असून हिमालय, आल्प्स व रॉकी यांसारख्या पर्वतांचे अत्युच्च प्रदेश २०० आणि ५०० उ. ह्या अक्षवृत्तांत आहेत. द. गोलार्धातील भूखंडीय प्रदेश ४०० द. अक्षवृत्ताच्या उत्तरेस आणि ६०० द. अक्षवृत्ताच्या दक्षिणेस आहेत. अँडीज पर्वताची अत्युच्च शिखरे सोडल्यास अंटार्क्टिका खंडातच ३,००० मी. पेक्षा जास्त उंचीचे अनेक प्रदेश सापडतात.
दोन्ही गोलार्धांतील अक्षवृत्तीय तापमानांची तुलना केल्यास उत्तर गोलार्धातील बहुतेक सर्व अक्षवृत्तीय पट्टे द. गोलार्धातील तत्सम अक्षवृत्तीय पट्ट्यांपेक्षा अधिक उष्ण आहेत, असे दिसून येईल. याला अपवाद म्हणजे ४०० ते ६०० हा अक्षवृत्तीय कटिबंध होय. यात द. गोलार्धातील पट्ट्यांचे तापमान अधिक आहे. त्याची दोन कारणे आहेत. एक तर उ. गोलार्धातील ४०० ते ६०० हा पट्टा समुद्रसपाटीपासून सु. २९५ ते ३८० मी. उंच आहे. द. गोलार्धात ह्याच पट्ट्यातील ९७ ते ९९ टक्के पृष्ठभाग समुद्रव्याप्त आहे. उ. गोलार्धातील ४०० ते ६०० या पट्ट्याचे न्यूनतर तापमान केवळ समुद्रसपाटीपासूनच्या उंचीमुळे उद्‌भवू शकते. दुसरे कारण असे की, उ. गोलार्धातील ह्याच पट्ट्यातून हिवाळ्यात अनेक उपोष्ण कटिबंधीय चक्रवात पश्चिमेकडून पूर्वेकडे जात असतात. चक्रवात पुढे निघून गेल्यानंतर त्यांच्यामागून आर्क्टिक भागातील अतिशीत हवा ह्या अक्षवृत्तीय पट्ट्यात प्रवेश करते आणि तेथे कडक थंडीच्या लाटा निर्माण करते. उत्तरेकडील शीत प्रवाहाच्या आगमनाचा हा प्रकार वारंवार होत असल्यामुळे त्या अक्षवृत्तीय पट्ट्यातील तापमान बरेच कमी होते.
तौलनिक दृष्ट्या उ. गोलार्धाचा पृष्ठभाग द. गोलार्धातील पृष्ठभागापेक्षा १⋅८० से. ने अधिक उष्ण आहे. भौगोलिक विषुववृत्त हे नेहमीच अधिकतम उष्णतेचे अक्षवृत्त असते असे नाही. पृथ्वीवर ०० ते १०० उ. हा अक्षवृत्तीय पट्टा सर्वांत अधिक तापमानाचा असून औष्णिक विषुववृत्त याच भागात आहे. नक्त शेष प्रारणही याच पट्ट्यात सर्वांत अधिक असते. उ. गोलार्धातील उष्ण कटिबंधीय आणि लगतच्या अक्षवृत्तांत द. गोलार्धातील त्याच अक्षवृत्तीय विभागापेक्षा जे अधिक तापमान आढळते त्याचे कारण जगातील बहुतेक वाळवंटी प्रदेश १०० ते ३०० उ. ह्या अक्षवृत्तांत आहेत, हे आहे.
दक्षिण गोलार्धातील ६०० या अक्षवृत्ताच्या दक्षिणेकडे अंटार्क्टिकाचे बर्फाच्छादित विशाल खंड आहे. काही ठिकाणी त्याची समुद्रसपाटीपासूनची उंची ३,५७० मी. पेक्षाही अधिक आहे. ह्या हिमाच्छादित पृष्ठभागाचे तापमान अल्पतम मर्यादा गाठते. मध्यवर्ती समस्थलीच्या उतारावर ३,४८८ मी. उंचीवर रशियाने स्थापिलेल्या व्होस्टोक या वातावरण संशोधन केंद्राने केलेल्या निरीक्षणांवरून असे दिसते की, जानेवारीसारख्या अत्युष्ण महिन्यात तेथील सरासरी मासिक तापमान –३२·५० से. असते, तर ऑगस्टसारख्या शीततम महिन्यात सरासरी मासिक तापमान –६९·८० से. असते. दिनांक २४ ऑगस्ट १९६० रोजी पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील सर्वांत कमी तापमान –८८.३० से. येथेच नोंदले गेले. उन्हाळ्यातील अत्युष्ण दिवसाचे कमाल तापमान –२५० से. पेक्षा क्वचितच अधिक असते. अंटार्क्टिका खंडात नेहमीच द्रुतगती वारे वाहत असतात, त्यामुळेही थंडीची तीव्रता प्रकर्षाने जाणवते.
कोष्टक क्र. २ मधील सहावा स्तंभ वार्षिक तापमानाच्या माध्य अभिसीमा (अत्युष्ण व अतिशीत महिन्यांच्या सरासरी तापमानांतील फरक) दाखवितो. त्यावरून असे दिसते की, उष्ण कटिबंधीय प्रदेशांना सबंध वर्षात सूर्यापासून मिळणाऱ्या प्रारणात विशेष फरक होत नसल्यामुळे तेथील वार्षिक तापमानाच्या अभिसीमा लहान असतात. दोन्ही ध्रुवीय अक्षवृत्तांकडे गेल्यास अभिसीमेचा आकडा वाढतो. ह्याचे कारण म्हणजे उच्च अक्षवृत्तीय प्रदेशांना उन्हाळा व हिवाळा या दोन ऋतूंत सूर्यापासून मिळणाऱ्या प्रारणात अतिशय तफावत असते, हे होय. ०० ते १०० उ. हा अक्षवृत्तीय पट्टा सोडल्यास उ. गोलार्धातील प्रत्येक अक्षवृत्तीय पट्ट्यातील तापमानाच्या अभिसीमेचा आकडा द. गोलार्धातील त्याच अक्षवृत्तीय पट्ट्यातील तापमानाच्या अभिसीमेपेक्षा अधिक असतो. उ. गोलार्धात जमिनीचे प्रमाण अधिक आहे, हे याचे कारण असू शकते. द. गोलार्धात ३०० अक्षवृत्तानंतर सागरी पृष्ठभागाचे प्रमाण एकदम वाढते. जलवायुमानात मंदायन निर्माण होते. त्यामुळे अत्युष्ण आणि अतिशीत महिन्यांच्या तापमानांत विशेषसा फरक आढळत नाही. उ. गोलार्धात ३०० नंतरच्या अक्षवृत्तांत सागरापेक्षा जमिनीचे प्रमाण अधिक असल्यामुळे अती उन्हाळी व अती हिवाळी महिन्यांच्या तापमानांत बराच जास्त फरक आढळतो. उ. गोलार्धाचे वार्षिक सरासरी तापमान आणि तेथील तापमानाची अभिसीमा द. गोलार्धातील तापमान आणि त्याच्या अभिसीमेपेक्षा अधिक आहेत, असेही वरील कोष्टकावरून दिसून येते. जलवायुविज्ञानात तापमानाच्या अभिसीमा जास्त असणे, हे विस्तीर्ण भूखंडीय प्रदेशाचे किंवा उच्च अक्षांशीय प्रदेशाचे प्रमुख लक्षण असते. तापमानाची अभिसीमा खोलीप्रमाणे कमी होत जाते. ट्रान्सकॉकेशियामधील टिफ्लिस येथे वार्षिक तापमानाची अभिसीमा पृष्ठभागावर ३१·४० से. तर ६·५ मी. खोलीवर ती १·५० से. एवढीच असते. बिस्केच्या उपसागरात तापमानाची वार्षिक अभिसीमा पृष्ठभागावर ७·८० से., २५ मी. खोलीवर ६·७० से. आणि ५० मी. खोलीवर २·५० से. अशी आहे.
दोन्ही गोलार्धांत पाऊस सरासरीने जवळजवळ सारख्याच प्रमाणात पडतो. (१००·०० सेंमी.). दोन्ही गोलार्धांतील आंतर-उष्ण कटिबंधीय-अभिसरण परिसर पट्ट्याचे माध्य स्थान विषुववृत्ताच्या किंचित उत्तरेलाच म्हणजे उ. गोलार्धात असल्यामुळे आणि ह्याच पट्ट्यात बराचसा पाऊस पडत असल्यामुळे उ. गोलार्धातील एकंदर पावसाचे प्रमाण द. गोलार्धातील पावसापेक्षा थोडे अधिक आहे. थोडे बारकाईने पाहिल्यास उ. गोलार्धातील २०० ते ७०० अक्षवृत्तांतील भागात द. गोलार्धातील तत्सम कटिबंधीय पट्ट्यापेक्षा कमीच पाऊस पडतो, असे दिसून येईल. दोन्ही गोलार्धांत विषुववृत्ताजवळील प्रदेशांत आणि जेथे उपोष्ण कटिबंधीय चक्रवात बहुसंख्येने परिभ्रमण करतात अशा ४०० ते ५०० अक्षवृत्तीय पट्ट्यात अधिकतम पाऊस पडतो. ध्रुवीय प्रदेशांत आणि उपोष्ण कटिबंधातील २०० ते ३०० या अक्षवृत्तीय पट्ट्यात अल्पतम पाऊस पडतो. विषुववृत्तावर वसलेल्या पूर्व आफ्रिकेतील (इटालियन) सोमालीलॅंडच्या काही भागात वर्षातून २० सेंमी.पेक्षाही कमी पाऊस पडतो, तर जगातील अधिकतम सरासरी वार्षिक पर्जन्य (१,२०० सेंमी.) उपोष्ण कटिबंधात हवाई बेटातील २२·५० उ. या अक्षवृत्तावर वसलेल्या माऊंट वाइआलेआले येथे पडतो.
दोन्ही गोलार्धांतील शुष्क उपोष्ण कटिबंधीय प्रदेशांत बाष्पीभवनाची अधिकतम त्वरा आढळते. उपोष्ण कटिबंधाच्या दोन्ही बाजूंस-ध्रुवीय आणि वैषुव प्रदेशांकडे–ती कमी कमी होत जाते. उ. गोलार्धातील उपोष्ण कटिबंधीय वालुकामय प्रदेश वातावरणातील बाष्पप्रमाण वाढविण्यास असमर्थ असल्यामुळे उ. गोलार्धापेक्षा द. गोलार्धातच अधिक बाष्पीभवन होऊन ते त्वरेचा परमोच्च बिंदू गाठते. शिवाय द. गोलार्धात सागरी प्रदेशाचे प्रमाण अधिक असल्यामुळे व तेथे बाष्पीभवनासाठी मुबलक पाणी उपलब्ध असल्यामुळे तेथे बाष्पीभवन जास्त होते. अंटार्क्टिक आणि ग्रीनलंडसारख्या हिमाच्छादित प्रदेशांत अतिशीत तापमान परिस्थितीमुळे बाष्पीभवनाच्या त्वरेचा प्रश्न गौण ठरतो.
दोन्ही गोलार्धांत ४०० अक्षवृत्तांनंतर ध्रुवांकडील प्रदेशांत बाष्पीभवनापेक्षा वर्षण अधिक असते. उष्ण कटिबंधातील १०० उ. आणि १०० द. या अक्षवृत्तांमधील पट्ट्यातही हाच प्रकार आढळतो. जेथे वर्षणापेक्षा बाष्पीभवन अधिक असते, अशा उपोष्ण कटिबंधीय प्रदेशांतून वैषुव आणि ध्रुवीय प्रदेशांकडे मोठ्या प्रमाणावर जलबाष्पाचे निर्गमन होते. याशिवाय वर्षणापेक्षा बाष्पीभवन अधिक होते अशा द. गोलार्धातून जेथे बाष्पीभवनापेक्षा वर्षण अधिक होते अशा उ. गोलार्धाकडे जलबाष्पाचे नक्त निर्गमन होत असले पाहिजे. उ. गोलार्धातील नैर्ऋत्य मॉन्सून ऋतूत द. गोलार्धातून हिंदी महासागरात उल्लेखनीय प्रमाणावर जलबाष्पाचे आगमन होते, हे आता सिद्ध झाले आहे.
एक चौ. सेंमी. क्षेत्रफळाच्या अनुप्रस्थ (आडव्या) छेदावर उभारलेल्या, जमिनीच्या पृष्ठभागापासून वातावरणाच्या अंतिम टोकापर्यंत उंची असलेल्या उदग्र स्तंभात जितके जलबाष्प सामावू शकेल त्याला अवक्षेपणक्षम जलबाष्प असे म्हणतात. वैषुव कटिबंधात आढळणारे चार सेंमी.पेक्षा अधिक असलेले अवक्षेपणक्षम जलबाष्पाचे प्रमाण ध्रुवीय प्रदेशांकडे ०·५ सेंमी. पेक्षाही कमी होते. आर्द्रतायुक्त हवेचे तापमान जितके कमी तितकी तीतील जलबाष्पाच्या संद्रवणाची शक्यता जास्त असते. त्यामुळे अतिशीत ध्रुवीय क्षेत्रांकडे जाताना तापमान सारखे कमी होत असल्यामुळे बहुतेक बाष्प पर्जन्यरूपाने गळून गेलेले असते आणि अवक्षेपणक्षम जलबाष्पाचे प्रमाणही अतिशय कमी होत जाते, हे उघड आहे.
केवळ जलबाष्पाच्या वितरणावरून पर्जन्यवृष्टीच्या वितरणाचे स्पष्टीकरण देता येत नाही. वातावरणातून बाष्प पर्जन्यरूपाने काढून घेणाऱ्या यंत्रणांचा वा हवामानविषयक घडामोडींचाही विचार करावा लागतो. भरपूर वृष्टीसाठी वातावरणातील अस्थिर हवेत उदग्र प्रवाह निर्माण होणे आवश्यक असते. वाळवंटी प्रदेशावरील हवेत अस्थिरता नसते व तेथे उदग्र प्रवाहांचा अभाव असतो. त्यामुळे हवा वर जाऊन व ती थंड होऊन पाऊस पडण्याचा तेथे संभवच नसतो. याच्या उलट उष्ण कटिबंधात आणि मध्यवर्ती अक्षवृत्तीय प्रदेशांत अनेक प्रकारचे चक्रवात निर्माण होतात. त्यामुळे मोठ्या प्रमाणावर अस्थिर हवेचे उत्थापन होते आणि विस्तृत क्षेत्रावर मुबलक पाऊस पडतो.
वातावरणातील जलबाष्पापैकी १२ टक्के बाष्प प्रतिदिनी पर्जन्यरूपाने पृथ्वीवर पडते. समुद्रावरून वातावरणात शिरणारे जलबाष्प साधारणपणे ८ दिवसांच्या कालावधीत पृथ्वीवर परत येते, असेही अनुमान काढले गेले आहे.
ध्रुवीय प्रदेश सोडल्यास उ. गोलार्धापेक्षा द. गोलार्धातच आकाश अधिक अभ्राच्छादित असते. तौलनिक दृष्ट्या द. गोलार्धात कमी तापमान, बाष्पीभवनाची अधिक त्वरा, सागरी पृष्ठभागाचे अधिक प्रमाण आणि वातावरणातील जलबाष्पाचे प्रमाणाधिक्य आढळत असल्यामुळे द. गोलार्धातच मेघावरणाची व्याप्ती अधिक असणे क्रमप्राप्त ठरते. सर्वसाधारणपणे द. गोलार्धातील वारे अधिक वेगवान असतात.
आपाती लघू तरंगलांबीच्या सौर प्रारणाचा जो भाग पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित होतो त्याच्या प्रतिशत गुणोत्तराला लघुतरंगपरावर्तन-गुणोत्तर असे नाव दिले आहे. हे गुणोत्तर आपाती सौर प्रारणाच्या दिशेवर आणि ज्या पृष्ठभागावर ते पडते त्या पृष्ठभागाच्या रंगावर व शोषणक्षमतेवर अवलंबून असते. अक्षवृत्ताप्रमाणे हे गुणोत्तर बदलते. अंटार्क्टिकसारख्या हिमाच्छादित प्रदेशावर ते ८४ टक्के असते, तर जेथे उष्ण कटिबंधीय वर्षणजन्य जंगलांनी आणि समुद्रांनी विस्तीर्ण प्रदेश व्यापिलेले आहेत, अशा १०० उ. आणि ५०० द. या अक्षवृत्तीय पट्ट्यात ते गुणोत्तर ७ ते ८ टक्केच असते.
वातावरणीय दाब आणि वारे : पृथ्वीच्या निरनिराळ्या भागांवर पडणाऱ्या सौर किरणांमुळे त्यांचे तापमान बदलते, पृथ्वीवर काही अवदाब क्षेत्रे आणि उच्च दाबाची क्षेत्रे निर्माण होतात, वातावरणात दाबप्रवणता (वायुभारात चढ-उतार) उत्पन्न होते आणि त्यामुळे हवेला गती मिळून निरनिराळ्या कटिबंधांत विशिष्ट वायुप्रवाह निर्माण होतात. तापमान, वातावरणीय दाब व वारे यांचे परस्परसंबंध अत्यंत जटिल आहेत. वातावरणीय दाब हा जलवायुमानाचा मूलघटक गणला जात नसला, तरी तापमान आणि वायुराशी ह्यांच्यातील परस्परसंबंधांपेक्षा वातावरणीय दाब आणि वायुराशी यांतील परस्परसंबंध अत्यंत निकटतेचे आणि सरळ आहेत. केवळ ह्याच कारणामुळे जलवायुविज्ञानामध्ये वायुप्रवाहांची संरचना आणि गुणधर्म समजून घेण्यासाठी वातावरणीय दाबाची व वाऱ्यांची सांगड घालण्यात येते आणि वातावरणीय दाबाच्या जागतिक वितरणाचा बारकाईने अभ्यास केला जातो.
उपोष्ण कटिबंधात वारे पूर्वेकडून वाहत असले, तरी ते थोडेसे विषुववृत्ताकडे झुकलेले असतात, त्यामुळे उ. गोलार्धात वाऱ्यांची दिशा ईशान्य असते, तर द. गोलार्धात ती आग्नेय असते. या वाऱ्यांना व्यापारी वारे असे म्हणतात. विषुववृत्ताजवळील निर्वात पट्ट्यामुळे (डोल्ड्रममुळे) दोन्ही गोलार्धांतील व्यापारी वारे विभक्त झालेले असतात. अनेकदा ईशान्येकडचे व्यापारी वारे आग्नेयेकडच्या वाऱ्यांना त्यांच्या दिशेत खंड दाखविणाऱ्या सीमापृष्ठात भेटतात. दोन्ही वायुराशींचे गुणधर्म भिन्न असल्यामुळे या सीमापृष्ठातच गडगडाटी वादळे निर्माण होऊन जोरदार वृष्टी होते. व्यापारी वाऱ्यांचे अक्षवृत्तीय पट्टे किंवा निर्वात प्रदेशाचा पट्टा हे दोन्हीही विषुववृत्ताला क्वचितच समांतर किंवा सममित (दोन्ही बाजूंना सारख्या प्रमाणात पसरलेले) असतात. औष्णिक विषुववृत्त जसे भौगोलिक विषुववृत्ताच्या बव्हंशी उत्तरेलाच असते, तसाच निर्वात प्रदेशाच्या पट्ट्याचा बहुतेक भागही भौगोलिक विषुववृत्ताच्या उत्तरेलाच असतो क्वचित ठिकाणी निर्वात पट्टा द. गोलार्धात असतो (आ. ६ व ७).
व्यापारी वारे सागरी प्रदेशांवर अत्यंत नियमितपणे आणि सातत्याने वाहतात. दोन्ही गोलार्धांत व्यापारी वाऱ्यांच्या प्रदेशानंतर ६५० ते ७०० अक्षवृत्तापर्यंतच्या पट्ट्यात प्रचलित वाऱ्यांची दिशा पश्चिम असते. उ. गोलार्धापेक्षा द. गोलार्धातच ते प्रकर्षाने जाणवतात. उ. गोलार्धात जमिनीचे प्रमाण अधिक असल्यामुळे पवनदिशांमध्ये अनेक बदल घडून येतात. पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यात अनेक अभिसारी आणि अपसारी चक्रवात निर्माण होतात. अभिसारी चक्रवात पश्चिमेकडून पूर्वेकडे परिभ्रमण करीत असतात. त्यांच्यामुळेही प्रचलित वाऱ्यांची दिशा अनेकदा बदलत असते. ह्या कारणाने व्यापारी वाऱ्यांच्या दिशेत जे सातत्य प्रकर्षाने आढळते तसे सातत्य पश्चिमी वाऱ्यांच्या दिशेत आढळत नाही. व्यापारी वाऱ्यांच्या दिशेत ८५ टक्के सातत्य असलेले आढळले आहे. पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यात ते ४७ टक्के असते.
पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यानंतर ६५० ते ७०० अक्षवृत्तानंतर विषुववृत्ताकडे किंचित झुकलेले असे पूर्वेकडचे वारे वाहत असतात. या वाऱ्यांमध्ये सातत्य फारच कमी असते. आ. ६ व ७ मध्ये सरासरी वातावरणीय दाबाचे जे जागतिक वितरण दाखविले आहे, त्याच्याशी वर वर्णिलेले वायुमंडल आणि निरनिराळ्या अक्षवृत्तीय पट्ट्यांतील पवनदिशा अत्यंत सुसंबद्धपणे निगडीत झाल्याचे दिसून येते. विषुववृत्ताच्या निकटवर्ती असलेल्या पण विषुववृत्ताला सममित नसलेल्या अक्षवृत्तीय पट्ट्यात विस्तृत अवदाब क्षेत्र असते. त्याच्या दोन्ही बाजूंस दोन्ही गोलार्धांत उपोष्ण कटिबंधीय उच्च दाबाची क्षेत्रे निर्माण झालेली असतात. ह्या उच्च दाबाच्या क्षेत्रांतील मध्यवर्ती भागात अपसारी चक्रवातांच्या मध्यभागात निर्वात प्रदेश निर्माण होतात. नौकानयनाच्या पूर्व युगात जहाजे प्रचलित वाऱ्यांची मदत घेऊन शिडावर चालत. ती जहाजे उच्च दाबाच्या ह्या मध्यवर्ती निर्वात प्रदेशात अडकल्यास त्यांना ते अत्यंत उपद्रवकारक होई. अशा अडकलेल्या जहाजांना बाहेर निघणे शक्य होत नसे. वजन कमी करण्यासाठी जहाजांवरील घोड्यांना समुद्रात सोडून द्यावे लागत असे. ह्या निर्वात केंद्रीय भागांना अश्व-अक्षांश किंवा अश्व-अक्षवृत्ते (हॉर्स लॅटिट्यूड्स) असे म्हणतात. पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यात ध्रुवीय प्रदेशांकडे वातावरणीय दाब कमी कमी होत जातो.
आर्क्टिक आणि अंटार्क्टिक यांच्या हिमाच्छादित पृष्ठभागावर अतिशीत हवेमुळे अपसारी चक्रवातासमान अभिसरण स्थापन झालेले असते. हे प्रदेश ध्रुवबिंदूंच्या दृष्टीने सममित नाहीत. त्यामुळे त्यांच्यावरील अभिसरणातील पूर्वी (पूर्व दिशेकडून येणाऱ्या) वाऱ्यांचे पट्टेही ध्रुवीय प्रदेशांपासून सममित नसतात.
जागतिक जलावर्तन : जलवायुविज्ञानात पाण्याचे बाष्पात रूपांतर आणि बाष्पाचे पुन्हा पाण्यात रूपांतर करणाऱ्या जलावर्तनाला [→ जलस्थित्यंतर चक्राला, → जलविज्ञान] फार महत्त्व दिले जाते. केवळ या यंत्रणेमुळे दोन्ही गोलार्धांत ऊर्जेचे मोठ्या प्रमाणावर परिवहन आणि रूपांतरण होत असते. वातावरणात प्रचंड प्रमाणात जलबाष्पाचा संचय होऊ शकतो. जलबाष्पाचे एकंदर प्रमाण वातावरणाच्या त्या वेळच्या माध्य तापमानावर अवलंबून असते. हे जलबाष्प अवक्षेपणक्षम असते. ज्या गोलार्धात उन्हाळा असतो, त्यात अवक्षेपणक्षम बाष्प आधिक्याने आढळते. द. गोलार्धापेक्षा उ. गोलार्धात भूपृष्ठ अधिक असल्यामुळे उ. गोलार्धात उन्हाळा तीव्रतर व हिवाळा शीततर असतो. त्यामुळे दोन्ही ऋतूंतील तापमानाच्या माध्य मूल्यांत फार मोठा फरक आढळून येतो. वातावरणात शिरणाऱ्या जलबाष्पाचे प्रमाणही त्या मानाने बदललेले दिसून येते (कोष्टक क्र. ३). उ. गोलार्धात जेव्हा उन्हाळा असतो, त्या वेळी तेथे अधिक प्रमाणात बाष्पसंचय होतो. इतकेच नव्हे तर त्या वेळी पृथ्वीभोवतालच्या सबंध वातावरणातच अधिक प्रमाणात जलबाष्प शिरलेले आढळते.
|
कोष्टक क्र. ३ वातावरणातील सरासरी अवक्षेपणक्षम जलबाष्प (सेंमी.मध्ये). |
||
|
पृथ्वीचा भाग |
जानेवारी |
जुलै |
|
उत्तर गोलार्ध |
२·०३ |
३·५६ |
|
दक्षिण गोलार्ध |
२·५४ |
२·०३ |
|
सबंध पृथ्वी |
२·२९ |
२·७९ |
कोणत्याही गोलार्धात जलबाष्पाचे आधिक्य फार वेळ टिकून राहत नाही. संक्रमण काळात संतुलित अवस्था गाठण्यासाठी जलबाष्पाचे अंतरगोलार्धीय परिवहन सुरू होते किंवा चक्री वादळे, दव, तुहिन (हवेचे तापमान पाण्याच्या गोठणबिंदूखाली उतरल्यामुळे पाणी गोठणे, फ्रॉस्ट) पर्जन्य किंवा हिमवर्षाव यांसारख्या वातावरणीय आविष्कारांद्वारे जलबाष्प वातावरणातून मुक्त होऊन जमिनीवर येते.
वातावरणात शिरणारे बहुतेक बाष्प समुद्राने केलेल्या बाष्पदानामुळे उपलब्ध होते. कालांतराने हवेतील हेच बाष्प समुद्राकडून येणाऱ्या व जमिनीवर दूरपर्यंत वाहणाऱ्या वाऱ्यांमुळे इतस्ततः पसरते. भूपृष्ठावरील वनस्पतींच्या बाष्पोच्छ्‌वासामुळे व जमिनीवरील जलाशयांतील पाण्याच्या बाष्पीभवनामुळे बरेचसे जलबाष्प वातावरणात मिसळते. कालांतराने भूपृष्ठावर पाऊस, गारा, हिम, दव किंवा तुहिन यांचा वर्षाव होतो. त्यानंतर हे वर्षणाचे पाणी नद्या, नाले किंवा भूमि-अंतर्गत प्रवाहांच्या मार्गाने परत समुद्राला जाऊन मिळते. अशा रीतीने पृथ्वीचे जलचक्र किंवा जलावर्तन पूर्ण होते.
वायुराशींच्या प्रभावामुळे उद्‌भवणारे जलवायुमान : वातावरणातील सर्वसामान्य अभिसरणात महासागर, विस्तीर्ण भूप्रदेश, हिमाच्छादित प्रदेश आणि पर्वतरांगा यांमुळे अनेक बदल घडून येतात आणि त्यामुळे भिन्न गुणधर्मांच्या अनेक वायुराशी निर्माण होऊन त्यांचे एका प्रदेशावरून दुसऱ्या प्रदेशाकडे स्थलांतरण होते. उच्च दाबाच्या प्रदेशांवरील अपसारी चक्रवातांत वायुराशींचे उगमस्थान असते. उन्हाळ्यात उपोष्ण कटिबंधातील सागरी प्रदेशावरील अर्धस्थायी उच्च दाबाच्या प्रदेशामुळे उष्ण कटिबंधीय उष्णार्द्र सागरी वायुराशींची निर्मिती होते. हेच उच्च दाबाचे प्रदेश जमिनीवर स्थापन झाल्यास त्यांतून अत्युष्ण आणि शुष्क भूखंडीय हवा बाहेर पडते. ध्रुवीय अक्षवृत्तांवरील भूपृष्ठावर हिवाळ्यात उच्च दाबाचे प्रदेश निर्माण झाल्यास त्यांतून अतिशीत आणि आर्द्रताहीन ध्रुवीय वायुराशी बाहेर पडतात, पण उन्हाळ्यात जेव्हा हे अपसारी चक्रवात उच्च अक्षवृत्तीय समुद्रावर जाऊन तेथे स्थिर होतात तेव्हा त्यांतून आर्द्रतेने भारावलेली शीत हवा बाहेर पडते.
कोणत्याही प्रदेशाचे जलवायुमान त्या प्रदेशावरून वाहणाऱ्या वायुराशीवर अवलंबून असते. ऋतुमानाप्रमाणे वायुराशींच्या आक्रमणांची वारंवारता बदलते. काही ठिकाणी भौगोलिक परिस्थिती आणि वातावरणीय अभिसरण यांच्यात दूरगामी बदल होतच नाहीत. त्यामुळे तेथील हवामानात वैचित्र्याचा पूर्णपणे अभाव दिसतो. उदा., व्यापारी वाऱ्यांच्या प्रदेशात वसलेल्या काही उष्ण कटिबंधीय द्वीपसमूहांवर आर्द्रता, तापमान, ढगांच्या आवरणातील बदल, अनेकदा पर्जन्यवृष्टी, सातत्याने वाहणारा वारा आणि त्याचा वेग यांच्या दैनंदिन अभिसीमा महिन्यामागून महिने गेले, तरी बदलत नाहीत. सारखे तेच हवामान प्रतिदिवशी प्रत्ययाला येते. काही नीच अक्षवृत्तीय वाळवंटी प्रदेशांत किंवा जवळपासच्या ठिकाणी असाच वैचित्र्याचा अभाव दिसून येतो. येथे पाऊस बहुतेक पडतच नाही आर्द्रतामानही अतिशय कमी असते. दैनंदिन उच्चतम आणि नीचतम तापमानांत साधारणपणे २२० से. पेक्षाही अधिक फरक असतो. वैचित्र्यहीन हवामानाचा हा प्रकार वर्षभर चालू असतो. हिवाळ्यातील अतिशीत व उन्हाळ्याच्या अत्युष्ण महिन्यांच्या सरासरी तापमानात ६० से. इतकाच फरक असतो.
उष्ण कटिबंधातील काही ठिकाणच्या कंटाळवाण्या हवामानाच्या अगदी उलट परिस्थिती पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यात असलेल्या ठिकाणी दिसून येते. विशेषतः ४०० ते ६०० या अक्षवृत्तीय पट्ट्यात भूखंडीय आणि सागरी, उष्ण कटिबंधीय आणि ध्रुवीय अशा भिन्न स्वरूपांच्या वायुराशींचे आगमन-निर्गमन-पुनरागमन असे सारखे चालू असते. कोणतीही एक विशिष्ट वायुराशी कोणत्याही ठिकाणावर दोन-तीन दिवसांपेक्षा अधिक काळ राहू शकत नाही. अनेकदा विभिन्न गुणधर्मांच्या वायुराशी एकत्र येतात व संघर्षरेषा निर्माण करतात. या सर्वांचे पर्यवसान हवामानाच्या विघातक आविष्कारांत होते. उज्ज्वल सूर्यप्रकाश आणि मळभ, तुरळक वृष्टी व सतत मुसळधार पावसाच्या सरीवर सरी, पवनरहित कालखंड आणि विविध दिशांनी वाहणारे झंझावाती वारे यांसारख्या परस्परविरोधी हवामानाचे अनेक आविष्कार एकामागून एक प्रत्ययाला येतात.
पश्चिमी वाऱ्यांच्या पट्ट्यात येणाऱ्या काही खंडांच्या किनारपट्टीजवळील भागात हे आविष्कार प्रकर्षाने जाणवतात. स्कॉटलंड व इंग्लंड या प्रदेशांवरील सतत बदलणारे हवामान सुपरिचित आहे. या भागात वर्षभर दैनंदिन हवामानाच्या बहुतेक सर्वच मूलघटकांत फार मोठ्या प्रमाणावर बदल होतात. किनारपट्टीपासून जसजसे आत जावे तसतसे हवामानविषयक आविष्कारांची विध्वंसकता व तीव्रता कमी होते. हवामानाच्या मूलघटकांच्या माध्य मूल्यांचा विस्तार त्यांच्यातील फरक वाढतो.
भूखंडीय आणि सागरी प्रदेशांवरील हवामानाची लक्षणे : आ. ५ मध्ये ५ अक्षांशांच्या पट्ट्यांत आढळणारे जमीन आणि पाणी यांचे प्रमाण व वितरण दाखविले आहे. ह्या दोन्ही पृष्ठभागांचे औष्णिक गुणधर्म भिन्न प्रकारचे असल्यामुळे दोन्ही पृष्ठभागांचे तापन आणि शीतलन वेगवेगळ्या प्रमाणात होते आणि ह्या विभिन्नतेमधूनच सागरी आणि भूखंडीय असा विशिष्ट प्रकारांचे जलवायुमान निर्माण होते. हिमप्रदेश किंवा जमिनीने संपूर्णपणे वेढलेले जलाशय सोडले, तर दिवसा आणि उन्हाळ्यात भूपृष्ठ जलपृष्ठापेक्षा खूपच अधिक तापते, तर रात्री आणि हिवाळ्यात ते खूपच थंड होते. जमीन आणि सागरी पृष्ठाच्या वितरणाबरोबर सौर प्रारणाचे जागतिक वितरण आणि वातावरणाचे व सागरी प्रवाहांचे जागतिक अभिसरण यांच्याही परिणामांचा विचार केला, तर जागतिक तापमानाच्या वितरणाची कल्पना येऊ शकते. नीच अक्षवृत्तांवरील नक्त प्रारणाधिक्य असलेल्या प्रदेशांवरून उच्च अक्षवृत्तांवरील नक्त प्रारणन्यूनत्व असलेल्या प्रदेशांकडे औष्णिक ऊर्जा वाहून नेण्याचे कार्य वातावरणातील व सागरी प्रदेशांवरील अभिसरण यंत्रणा करतात. उच्च अक्षवृत्ताकडे जाणाऱ्या ऊर्जेपैकी ६५ टक्के ऊर्जा संवेद्य व सुप्त उष्णतेच्या स्वरूपात असते. बाकीचे ३५ टक्के ऊर्जा विषुववृत्ताजवळ निर्माण होणाऱ्या महासागरांवरील पाण्याच्या प्रवाहांबरोबर ध्रुवीय प्रदेशांकडे नेली जाते. आ. १२ व १३ मध्ये अनुक्रमे जानेवारी व जुलै महिन्यांत पृथ्वीवर आढळणाऱ्या समुद्रसपाटीवरील तापमानाचे वितरण दाखविले आहे. त्यात गल्फ स्ट्रीम या सागरी प्रवाहाबरोबर वैषुव प्रदेशावरील उष्णता आइसलँड-स्पिट्सबर्गेन-नॉर्वेच्या क्षेत्रांकडे जाते, हे समतापमानाच्या रेषांमध्ये ईशान्येच्या दिशेने आलेल्या बहिर्वक्रतेवरून स्पष्ट होते. महासागरांच्या पश्चिमेकडील बाजूने उष्ण पाणी विषुववृत्ताकडून ध्रुवीय प्रदेशाकडे जाते आणि उत्तरेकडचे थंड पाणी महासागरांच्या पूर्वेच्या बाजूने नीच अक्षवृत्तांकडे येते ही वस्तुस्थितीही समतापरेषांतील (नकाशामध्ये समान तापमान असलेल्या ठिकाणांमधून काढलेल्या रेषांतील) बहिर्वक्रतेमुळे सिद्ध होते. अशीच बहिर्वक्रता जपानच्या पूर्वेकडून अलास्काकडे वाहणाऱ्या कुरोसिवो नावाच्या दुसऱ्या उष्ण जलप्रवाहाच्या बाबतीत दिसते.
जानेवारी व जुलै महिन्यांतील समतापरेषांच्या नकाशांवरून अनेक महत्त्वाचे निष्कर्ष काढता येतात. आ. १२ मध्ये दाखविलेल्या जानेवारी महिन्याच्या समतापरेषा बहुतेक ठिकाणी अक्षवृत्तांना समांतर असलेल्या दिसत नाहीत. विस्तीर्ण भूप्रदेशांच्या अस्तित्वामुळे त्यांत विकृती आणि असमांतरता उत्पन्न होते. उ. गोलार्धात समतापरेषा समुद्रावरून भूपृष्ठावर आल्यानंतर नीच अक्षवृत्तांकडे वळतात. हिवाळ्यात सागरी प्रदेशांपेक्षा जमीन अतिशय थंड असते, हा याचा अर्थ होतो. उ. गोलार्धातील शीततम भाग सायबीरियात असलेला दिसतो. येथील व्हर्कोयान्स्क या ठिकाणी जानेवारी महिन्याचे सरासरी तापमान अत्यंत कमी –५०० से. असे असते. जानेवारी महिन्यात ग्रीनलंडवर एक अतिशीत प्रदेश निर्माण होतो. जुलै महिन्यात उ. गोलार्धात सर्वत्र तापमान वाढलेले असले, तरी तौलनिक दृष्ट्या ग्रीनलंडचा हा भाग उ. गोलार्धात शीततमच राहतो.
समशीतोष्ण कटिबंधात प्रचलित वाऱ्यांची दिशा पश्चिमी असते त्यामुळे हिवाळ्यात कोणत्याही खंडाच्या पश्चिम किनाऱ्यावरील प्रदेश पूर्व किनाऱ्यावरील प्रदेशापेक्षा अधिक उबदार असतो. आ. १२ मध्ये दाखविलेल्या समतापरेषांवरून ही वस्तुस्थिती अगदी स्पष्ट दिसते.
दक्षिण गोलार्धात जानेवारी हा उन्हाळ्याचा महिना असतो. त्या वेळी भूखंडीय प्रदेश सागरी प्रदेशांपेक्षा अधिक उष्ण असतात. खंडांच्या मध्यभागी तप्ततेचे प्रमाण सर्वांत अधिक असते. ह्या गोलार्धात समुद्रावरील बहुतेक समतापरेषा अक्षवृत्तांना जवळजवळ समांतर असतात. त्यांच्यात केवळ भूसान्निध्यामुळेच वक्रता व विकृती येते. ४०० द. अक्षवृत्तानंतर जमिनीचे प्रमाण अत्यंत कमी असल्यामुळे समतापरेषा अक्षवृत्तांना समांतर असलेल्या दिसतात. ७०० द. अक्षवृत्तानंतर अंटार्क्टिकाचे खंड सुरू होते. पण सद्य परिस्थितीत या भागात मोठ्या प्रमाणावर निरीक्षणे उपलब्ध होत नसल्यामुळे समतापरेषांची दिक्‌स्थिती निश्चितपणे कळू शकत नाही.
जुलै महिन्यातील समुद्रपातळीवरील तापमानाचे वितरण आ. १३ मध्ये दर्शविले आहे. या वेळी उ. गोलार्धात उन्हाळा असल्यामुळे उत्तर आफ्रिका, अरबी द्वीपकल्प व नैर्ऋत्य आशिया हे प्रदेश अतिशय उष्णावस्थेत असतात. सागरी प्रदेश त्यामानाने बरेच थंड असतात. अत्युष्ण प्रदेशांचे पट्टे विषुववृत्ताच्या उत्तरेकडे सरकलेले दिसतात. उत्तर आफ्रिका खंडाचे विस्तीर्ण वाळवंटी भूप्रदेश १०० ते ३०० उ. अक्षवृत्तांच्या पट्ट्यात सामाविलेले आहेत, हे त्याचे कारण देण्यात येते. द. गोलार्धात या वेळी हिवाळा असतो पण जमिनीचे प्रमाण कमी असल्यामुळे ह्या गोलार्धातील समतापरेषा उ. गोलार्धातील समतापरेषांच्या मानाने अधिक सरळ आणि अक्षवृत्तांना अधिक समांतर अशा असतात. आ. १२ व १३ वरून आणखी एक गोष्ट प्रकर्षाने दिसते ती ही की, ध्रुववृत्तीय तापमानप्रवणता उन्हाळ्यापेक्षा हिवाळ्यात तीव्रतर असते.
आ. १४ मध्ये हिवाळा आणि उन्हाळा या दोन ऋतूंतील सरासरी उच्चतम व नीचतम तापमानांतील फरकांचे (अभिसीमांचे) वक्र दाखविले आहेत. सौर प्रारणाचे प्रमाण वर्षभरात विशेष बदलत नसल्यामुळे वैषुव व उष्ण कटिबंधीय प्रदेशांत तापमानाच्या अभिसीमांचे मूल्य फार जास्त नसते. पण ध्रुवीय प्रदेशांकडे जाताना आपाती सौर प्रारणात हिवाळ्यात व उन्हाळ्यात फार मोठ्या प्रमाणात बदल होत असल्यामुळे उच्चतम व नीचतम तापमानांतही खूपच फरक दिसून येतो. एखाद्या विस्तीर्ण खंडाच्या मध्यभागी तर उच्चतम व नीचतम तापमानांतील अंतर विशेष प्रकर्षाने जाणवते. अभिसीमांचा विस्तार जास्त असणे हे भूखंडीय जलवायुमानाचे प्रमुख लक्षण व सागरी जलवायुमानापासून ते अतिशय भिन्न आहे, हे दाखविणारे प्रतीक मानले जाते. उत्तर-मध्य आशियात तापमानाची अभिसीमा साधारणपणे ६७० से. असते. उ. अमेरिकेच्या अत्युच्च अक्षवृत्तीय प्रदेशावर ती ५०० से. असते. द. गोलार्धात विस्तीर्ण खंड नसल्यामुळे सरासरी तापमानाची अभिसीमा फक्त १७० से.चा मूल्यांक गाठू शकते. प्रारूपिक (नमुनेदार) सागरी जलवायुमान असलेल्या ठिकाणी तापमानाची अभिसीमा ११० से. पेक्षा अधिक नसते. ध्रुवीय अक्षवृत्तांतील सागरी क्षेत्रे मात्र ह्याला अपवाद आहेत. अतिशीत तापमानामुळे हिवाळ्यातच नव्हे, तर बहुतेक सबंध वर्षभर समुद्र गोठलेल्या अवस्थेत असतात. मुबलक प्रमाणात हिमवर्षावही होत असतो त्यामुळे तेथील पृष्ठभाग बहुतेक काळ हिमाच्छादित असतात. प्रारणक्रियेमुळे हिमाच्छादित प्रदेशांतून उष्णता अवकाशात निसटते व हिवाळ्यात हे प्रदेश अतिशय थंड होऊ शकतात. उन्हाळ्यात तापमान वाढते आणि बर्फ वितळू लागते. तथापि संपूर्णपणे बर्फ वितळेपर्यंत पृष्ठभागाचे तापमान हिमबिंदूच्या जवळपासच असते. तापमानाच्या दृष्टीने हिमाच्छादित प्रदेशांचे गुणधर्म विस्तृत भूपृष्ठासारखेच असतात. उच्चतम व नीचतम तापमानांतील अंतर त्यामुळे बरेच जास्त असू शकते. भूखंडीय जलवायुमानाचे दुसरे प्रमुख लक्षण म्हणजे शरत्कालात उन्हाळ्यातून हिवाळ्याकडे जे संक्रमण होते ते अतिशय द्रुतगतीने होते. अयनान्त (सूर्य आपल्या भासमान गतीत खगोलीय विषुववृत्तापासून ज्या वेळी जास्तीत जास्त अंतरावर असतो ती वेळ) झाल्यानंतर अल्पावधीतच तापमान बदलून लवकरच ते त्या ऋतूतील अंतिम सीमा गाठू लागते. ह्या क्रियेला फारसा विलंब लागत नाही. काही उपध्रुवीय प्रदेशांत बरीच सौर ऊर्जा प्रथम तेथील भूपृष्ठावरील हिम आणि बर्फ वितळविण्याच्या कामी खर्च होत असल्यामुळे वसंतकाल थोड्या उशिराने सुरू होतो.
नोंद मोठी असल्यामुळे, उर्वरित भागासाठी येथे क्लिक करा.
“
