हिमतुषार

हिमतुषार : (गोठण, गोठणक्रिया) . जमिनीस लागून असलेल्या हवेचे किंवा पेटीत ठेवलेल्या तापमापकाच्या पातळीतील सव्वा मीटर उंचीवरील हवेचे तापमान पाण्याच्या गोठणबिंदूखाली पोहोचले म्हणजे पिकांवर अनिष्ट परिणाम होतो. तसेच हवेत किंवा भूपृष्ठावर पुरेसे बाष्प असून तापमान गोठणबिंदूखाली गेले म्हणजे भूपृष्ठ, वनस्पती, पिके व भूपृष्ठावरील वस्तूंवर बर्फ जमते आणि त्यामुळे नुकसान होते. ह्या दोन्हीही परिस्थितीस हिमतुषार, गोठण अथवा गोठणक्रिया असे म्हणतात. गोठण-क्रियेचा वनस्पती, पिके आणि फळे, विशेषतः लिंबूवर्गीय फळे यांवर अनिष्ट परिणाम होतो. 

गोठणाचे निरनिराळे प्रकार : हिम दव गोठण : हा प्रकार म्हणजे भूपृष्ठावर अथवा उघड्या पृष्ठावर अथवा वस्तूवर बर्फाचा एक पांढरा थर असतो. या थरात बर्फाच्या बारीक सुया असतात. भूपृष्ठापासून होणाऱ्या प्रारणोत्सर्जनामुळे भूपृष्ठाचे शीतलीकरण होऊन गोठण बिंदूखाली असलेल्या दवबिंदूपर्यंत जर भूपृष्ठाचे तापमान पोहोचले, तर हिम दव गोठण निर्माण होते. 

हिमस्फटिक थर : भूपृष्ठावर किंवा उघड्या पृष्ठावर निरनिराळ्याप्रकारच्या हिमस्फटिकांचा थर निर्माण होतो. सुया, पिसे अथवा षट्कोन असे हिमस्फटिकांचे प्रकार निर्माण होतात. 

अस्फटिक हिम थर : या प्रकारात बर्फाच्या कणांचा एक दाट अपारदर्शक थर निर्माण होतो. अतिशीतित जलबिंदू एखाद्या थंड वस्तूवर आदळून आणखी थंड झाले म्हणजे हा प्रकार निर्माण होतो. साधारणपणे धुक्याचेकण जेव्हा एखाद्या थंड वस्तूवर अथवा वनस्पतीवर आदळतात तेव्हाही हा प्रकार निर्माण होतो. कधीकधी हा गोठणाचा प्रकार हिम दव गोठणापेक्षा जास्त दाट असतो. 

चकचकीत (काचसदृश) गोठण : आधी पडलेल्या पावसाच्या अथवा दवाच्या पाण्याच्या गोठणामुळे या प्रकाराची निर्मिती होते. जेव्हा पाऊस वरील उबदार हवेतून भूपृष्ठास लागून असलेल्या थंड हवेच्या थरात पडतो, तेव्हा जोरदार आणि हानिकारक गोठण निर्माण होते. 

काळे गोठण : वनस्पतीच्या बाह्यभागांवर जमणाऱ्या गोठणा-बरोबर तिच्या अंतर्भागांतील ओलावाही गोठू लागतो आणि वनस्पती काळपट दिसते. यामुळे यास काळे गोठण असे म्हणतात. हे गोठण वनस्पतीस मारक असते. 

गोठणाची कारणे : गोठणाच्या निर्मितीसाठी शीतलीकरण आवश्यक आहे. ते मुख्यत्वे पुढील तीन प्रकारे होते : 

(अ) भूपृष्ठ आणि सर्वांत खालचा वातावरणाचा थर यांपासून प्रारणाचे उत्सर्जन होऊन उत्सर्जित पार्थिव प्रारण अवकाशात जाते. त्यामुळे भूपृष्ठ आणि त्यास लागून असलेला हवेचा थर यांचे शीतलीकरण होते. आकाश निरभ्र असले म्हणजे रात्री व पहाटे मोठ्या प्रमाणात पार्थिव प्रारण अवकाशात जाते आणि पहाटेपर्यंत भूपृष्ठ व हवेचा सर्वांत खालचा थर यांचे मोठ्या प्रमाणात शीतलीकरण होते. हवा जर स्थिर असेल किंवा वारा अगदी मंद असेल तर शीतलीकरण अगदी खालच्या बारीक थरातच सीमित राहते. अशा शीतलीकरणामुळे तापमान २०° से.ने खाली घसरू शकते आणि गोठण निर्माण होऊ शकते. अशा प्रकारे निर्माण होणारे गोठण साधारणपणे मध्य अक्षांशांत उशिरा येणाऱ्या वसंत ऋतूत किंवा लवकर येणाऱ्या शरद ऋतूत आणि नीच अक्षांशांत हिवाळ्यात आढळते.

(आ) शीत सीमापृष्ठामागून होणाऱ्या शीत हवेच्या अभिवहनामुळे तापमान बरेच खाली घसरते. भूपृष्ठ शीत हवेमुळे थंड होते, परंतु हवा भूपृष्ठापेक्षा थंड राहते. 

(इ) बाष्पीभवनामुळे होणारे शीतलीकरण : पाऊस पडल्यावरवनस्पतीची पाने ओली होतात. त्यानंतर कोरडा वारा वाहू लागलाम्हणजे बाष्पीभवन होऊन पानांचे शीतलीकरण होते. पानांचे तापमान गोठणबिंदूच्या खाली पोहोचते आणि गोठणाची निर्मिती होते. या प्रकारास बाष्पीभवननिर्मित गोठणक्रिया असे म्हणतात. हा प्रकार स्वित्झर्लंड आणि इतर काही प्रदेशांत आढळतो. वरीलपैकी दोन प्रकार मिळून शीतलीकरण झाले म्हणजे गोठणक्रिया बरीच तीव्र असते. 

वारा, बाष्प, भूपृष्ठाचा ओलेपणा आणि भूमिस्वरूप हे गोठणक्रियेवर महत्त्वपूर्ण परिणाम करणारे इतर घटक आहेत. मंद वाऱ्यामुळे भूपृष्ठाचे आणि त्याजवळील हवेचे शीतलीकरण बरेच होते. जास्त बाष्प असले म्हणजे गोठणक्रिया जास्त प्रमाणात होऊ शकते. भूमिस्वरूपावर शीतलीकरण अवलंबून असते. एखाद्या खोऱ्यात आसपासच्या पहाडावरील थंड व जड झालेली हवा गडगडत खाली येते आणि खोऱ्याच्या तळाशी अतिशीत हवा साचते. त्यामुळे खोऱ्याच्या तळाशी गोठणक्रिया बरीच तीव्र असते आणि तिचे प्रमाणही जास्त असल्यामुळे तेथे बरेच नुकसान होते. धुके अथवा नीच ढग जमिनीस टेकले आणि भूपृष्ठ फार थंड असले, तर गोठण निर्माण होते. 

जमिनीतील पाणी आणि वनस्पतीच्या ऊतकातील पाणी गोठण्यासाठी थोडेसे अतिशीतलीकरण आवश्यक असते. ज्यावर बर्फ जमू शकतो अशी गोठण केंद्रके हवेत साधारणपणे असतात. हवेस गती असली म्हणजे हवेचे शीतलीकरण होते आणि हवेत थोडा संक्षोभ होऊन शीतलीकरण काही उंचीपर्यंत पोहोचते. उत्तर भारतात पर्वताच्या पायथ्याशी गोठणक्रियेचे प्रमाण जानेवारी महिन्यात कमाल असते. या महिन्यात आधीच्या दिवशी दुपारी पेटीतील तापमान २° से. व सापेक्ष आर्द्रता ३८% असेल आणि रात्री आकाश निरभ्र असेल तर सकाळी गोठणक्रिया साधारणपणे निर्माण होते. 

जलवायुविज्ञान : साधारणपणे लहान शेतकी क्षेत्रे अथवा शेतकी स्थानके यांकरिता गोठणक्रियेचे जलवायुविज्ञान तयार केले जाते आणि त्याचा उपयोग करणाऱ्या क्षेत्रीय व स्थानीय अधिकाऱ्यांना ते उपलब्ध करून दिले जाते. यात पुढील माहितीचा समावेश केला जातो : ठराविक तापमानाच्या मूल्यांसाठी ऋतूमधील प्रथम व शेवटच्या गोठणाच्या तारखा, ठराविक तारखांना गोठणाचा संभव आणि वार्षिक सरासरी गोठणाच्या वारंवारतेचे कोष्टक. 

जलवायुस्थिती बऱ्याच वर्षांच्या निरीक्षणांवर आधारित सरासरी स्थिती असते. जमिनीतील पाण्यामुळे गोठणक्रियेच्या वारंवारतेत आणि परिणामात बदल होतात. [→ जलवायुविज्ञान]. 

पूर्वकथन : जे शेतकरी गोठण प्रतिबंधात्मक खर्चिक उपाय करतात त्यांना चांगले पूर्वकथन फार उपयुक्त आहे. त्या वेळेच्या पिकांच्या वाढीच्या अवस्थेत गोठणक्रियेचा वनस्पतींवर किती दुष्परिणाम होऊ शकतो, याचा विचार करून कोणते प्रतिबंधात्मक उपाय वापरावयाचे हे ठरविले जाते. पूर्वकथन १-२ दिवस आधी करता येऊ शकते. तापमान किती खाली जाऊ शकते हे बरेचसे स्थानीय परिस्थितीवर अवलंबून असते. स्थानीय परिस्थिती एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी बदलते. त्यामुळे तापमानावर स्थानीय परिस्थितीचा परिणाम किती आणि कसा होतो यासंबंधी ज्ञान असलेल्या विशेषज्ञांनी पूर्वकथनात योग्य बदल करणे यातच त्यांचे कसब आहे. 

गोठणक्रियेमुळे होणाऱ्या नुकसानापासून पिकांचे संरक्षण करण्याच्या पद्धती :अक्रियाशील उपाय : पिकांच्या क्षेत्राची निवड : गोठणक्रियेचे प्रमाण अत्यल्प असलेले क्षेत्र निवडावे. या निवडीसाठी तापमान व जमीन यांसंबंधीच्या सखोल माहितीचा उपयोग करावा. 

पिकांच्या वाढीच्या ऋतूची निवड : गोठणाचे प्रमाण अत्यल्प असलेला ऋतू निवडावा. 

बीज व जमीन यांची निवड : गोठणक्रिया प्रतिबंधात्मक बीज निवडावे, तसेच गोठणक्रियेचे प्रमाण कमी असणारी जमीन निवडावी. 

क्रियाशील उपाय : आच्छादन : ज्या पदार्थाने क्षेत्राचे आच्छादनकरावयाचे तो पदार्थ पृथ्वी प्रारणास अपारदर्शक असला पाहिजे, तसेच त्याची उष्णता वाहकता बरीच कमी असली पाहिजे. आच्छादनामुळेतापमान वरच्या पातळीवर राहून गोठणक्रियेपासून क्षेत्राचे निवारण होते. आच्छादनासाठी मातीच्या पेट्या/ पेटाऱ्या, लाकडी पेट्या अथवा उचलून नेता येणारे गवताचे पडदे यांचा उपयोग केला जातो. या उपायात आच्छादन पदार्थांचा खर्च, आच्छादन करण्यासाठी करावी लागणारी मेहनत आणि क्षेत्र आच्छादन करण्यास लागणारा वेळ यांचा पूर्णपणे विचार करावा लागतो. 

कृत्रिम धुके : धुक्यामुळे भूपृष्ठापासून उत्सर्जित होणाऱ्या पृथ्वी प्रारणास प्रतिबंध होतो परंतु यासाठी बाष्पामुळे निर्माण झालेले धुके असले पाहिजे. कारण तेल जाळून निर्माण केलेल्या धुक्यामुळे भूपृष्ठापासून उत्सर्जित होणाऱ्या पृथ्वी प्रारणास प्रतिबंध होत नाही. 

वारा निर्माण करणारी यंत्रे : भूपृष्ठाजवळील थंड हवा जास्त तापमान असलेल्या वरच्या हवेत मिसळत राहण्याने भूपृष्ठावरील तापमान काही प्रमाणात वाढविणे शक्य होऊन गोठणक्रियेस प्रतिबंध करणे शक्य आहे परंतु या उपायात सीमित यशच मिळू शकते. कारण अशा यंत्रापासून आपण जसे दूर जातो तसे यंत्राचा फायदेशीर परिणाम झपाट्याने कमी होत जातो. अशी यंत्रे फार जवळजवळ ठेवली पाहिजेत, परंतु त्यामुळे खर्च फार वाढतो. त्याशिवाय तापमान बरेच खाली जाण्याची शक्यता असेल, तर यंत्रांचा विशेष परिणाम होत नाही. 

क्षेत्रावर पाण्याचे तुषार शिंपडणे : यामुळे जमिनीचे तापमान१°-२° से. ने जास्त राहते. पाण्यातील सुप्त उष्णता निघून गेल्याशिवाय बर्फाची निर्मिती होऊ शकत नाही. त्यामुळे गोठणक्रिया निर्माण होत नाही किंवा पुढे ढकलली जाते. ही पद्धती मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते. 

तापकांचा किंवा लहान आगींचा वापर करून क्षेत्राचे तापन करणे : जगाच्या निरनिराळ्या भागांत या पद्धतीचा उपयोग केला जातो. तेल, लाकूड, कोळसा किंवा इतर कोणतेही इंधन वापरून क्षेत्राचे तापन केले जाते. थोड्या मोठ्या तापकापेक्षा अनेक लहान तापक जास्त परिणामकारक असतात. 

सक्तीने पीक कापणे : पिकाची वाढ नुकतीच पूर्ण झालेली असेल आणि गोठणक्रियेसंबंधी सावधानतेचा इशारा मिळाला असेल, तर लगेच पिकाची कापणी करून आणि ते सुरक्षित जागी ठेवून गोठण क्रिये-पासून पीक वाचविता येते. यासाठी गोठणक्रियेचा इशारा योग्य वेळी मिळणे आवश्यक आहे, तसेच पीक कापणीसाठी आणि ते साठवून ठेवण्यासाठी पुरेसा वेळ व पुरेशी माणसे मिळावयास पाहिजेत. 

संदर्भ : 1. Critchfield, H. J. General Climatology, New Delhi, 1987.

           2. Geiger, R. S. Climate near the Ground, Cambridge, 1966.

          3. Nakaya, U. Snow Crystals, Cambridge, 1954. 

मुळे, दि. आ.

“