भूगोल (वैकल्पिक विषय) · UPSC नोट्स (हिंदी में)
जलवायु विज्ञान: मौसम तंत्र, जलवायु और जलवायु परिवर्तन — भूगोल (वैकल्पिक विषय) नोट्स
UPSC प्रारंभिक और मुख्य परीक्षा के लिए निःशुल्क, परीक्षा-केंद्रित नोट्स — हर विषय के साथ प्रारंभिक परीक्षा टिप्स और मुख्य परीक्षा बिंदु। 5 विषय.
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उष्णकटिबंधीय और शीतोष्ण चक्रवात
चक्रवात निम्न दाब तंत्र है जिसमें पवनें अंदर की ओर घूमती हैं, उत्तरी गोलार्ध में वामावर्त। उष्णकटिबंधीय चक्रवात गर्म महासागरों की गुप्त ऊष्मा से ऊर्जा लेते हैं, उनमें शांत चक्षु होता है और वे तूफ़ानी महोर्मि लाते हैं; शीतोष्ण (बहिरूष्ण) चक्रवात विपरीत वायुराशियों से ध्रुवीय वाताग्र पर बनते हैं, जैसा बर्गन संप्रदाय ने समझाया। भारत के तट, विशेषकर बंगाल की खाड़ी, विश्व के सर्वाधिक चक्रवात प्रभावित क्षेत्रों में हैं।
सरल शब्दों में
चक्रवात निम्न दाब केंद्र के चारों ओर वायु का विशाल भँवर है, जैसे नाली में घूमता पानी, पर सैकड़ों किलोमीटर चौड़ा।
उष्णकटिबंधीय चक्रवात गर्म समुद्री जल से पोषित होकर प्रचंड पवनें, भारी वर्षा और समुद्री महोर्मि लाते हैं; शीतोष्ण चक्रवात ठंडी और गर्म वायु के मिलन पर बनकर बदलता मौसम लाते हैं।
ये भारत के पूर्वी तट पर आपदा जोखिम और यूरोप व उत्तरी अमेरिका का शीतकालीन मौसम तय करते हैं।
UPSC पूछता है कि वे कैसे बनते हैं, दोनों प्रकार कैसे भिन्न हैं और भारत चक्रवात जोखिम का प्रबंधन कैसे करता है।
1. उष्णकटिबंधीय चक्रवात: उत्पत्ति की दशाएँ
गर्म समुद्री सतह: लगभग 26.5–27°C या अधिक समुद्री सतह तापमान, लगभग 50 मीटर गहराई तक गर्म जल, जो ऊष्मा और नमी दे।
कोरिऑलिस बल: घूर्णन आरंभ करने के लिए आवश्यक, इसलिए चक्रवात भूमध्य रेखा के लगभग 5° के भीतर शायद ही बनते हैं।
कम ऊर्ध्वाधर पवन अपरूपण: ऊँचाई के साथ पवन गति और दिशा में कम परिवर्तन, ताकि ऊर्ध्वाधर ऊष्मा इंजन न बिखरे; यही एक कारण है कि चरम मानसून महीनों में अरब सागर और खाड़ी पर चक्रवात दबे रहते हैं।
पूर्व-विद्यमान विक्षोभ: निचले स्तर का निम्न दाब या पूर्वी तरंग जिसके चारों ओर अभिसरण शुरू होता है।
ऊपरी स्तर अपसरण: ऊपर का बहिर्प्रवाह जो उठती वायु को हटाकर धरातलीय दाब को गिरता रखता है।
आर्द्र मध्य क्षोभमंडल: मध्य स्तरों पर आर्द्र वायु ताकि उठती वायु संघनित होती रहे।
2. क्रियाविधि, संरचना और जीवन चक्र
ऊर्जा स्रोत: गर्म आर्द्र वायु अभिसरित होकर उठती है; संघनन गुप्त ऊष्मा मुक्त करता है, जो केंद्र को गर्म कर धरातलीय दाब घटाता है और अधिक वायु खींचता है; चक्रवात महासागर से पोषित ऊष्मा इंजन है।
चक्षु (eye): लगभग 10–50 किमी चौड़ा शांत, लगभग मेघरहित केंद्र जहाँ वायु नीचे उतरती है।
चक्षु भित्ति: चक्षु के चारों ओर ऊँचे कपासी-वर्षी बादलों का वलय, जहाँ सबसे प्रबल पवनें और सबसे भारी वर्षा होती है।
सर्पिल वर्षा पट्टियाँ: केंद्र की ओर मुड़ती बादल और वर्षा की पट्टियाँ।
अवस्थाएँ: उत्पत्ति (निम्न दाब और अवदाब), तीव्रीकरण (चक्षु सहित चक्रवाती तूफ़ान), प्रौढ़ता (अधिकतम विस्तार, न्यूनतम दाब) और स्थलावतरण पर या ठंडे जल पर क्षय, जब नमी की आपूर्ति कटती है और घर्षण बढ़ता है।
संकट: विनाशकारी पवनें, मूसलाधार वर्षा और बाढ़, तथा तूफ़ानी महोर्मि, यानी पवन और निम्न दाब द्वारा तट पर धकेला गया समुद्र-तल उभार, जो बंगाल की खाड़ी के शीर्ष जैसे निचले, उथले तटों पर अधिकांश मौतों का कारण बनता है।
प्रादेशिक नाम: हिंद महासागर में चक्रवात, अटलांटिक और उत्तर-पूर्वी प्रशांत में हरिकेन, उत्तर-पश्चिमी प्रशांत में टाइफ़ून, और ऑस्ट्रेलिया में पुराना शब्द विली-विली।
तीव्रता मापक: हरिकेन के लिए सैफ़िर-सिम्पसन मापक (श्रेणी 1–5); उत्तरी हिंद महासागर के लिए IMD का अपना मापक।
3. भारत में उष्णकटिबंधीय चक्रवात
बंगाल की खाड़ी बनाम अरब सागर: खाड़ी में अरब सागर से कई गुना अधिक चक्रवात आते हैं, क्योंकि जल अधिक गर्म है, दक्षिण-पूर्व एशिया पार करने वाले प्रशांत टाइफ़ूनों के अवशेष आते हैं और तट कीपनुमा व उथला है; हाल के दशकों में अरब सागर में अधिक तीव्र चक्रवात देखे गए हैं, जिसे कई अध्ययन उसके गर्म होने से जोड़ते हैं (मात्रा विवादित)।
ऋतुएँ: दो चरम, मानसून-पूर्व (अप्रैल–मई) और मानसून-पश्चात (अक्टूबर–दिसंबर); पूर्वी तट के लिए मानसून-पश्चात ऋतु अधिक ख़तरनाक है।
प्रमुख घटनाएँ: ओडिशा महाचक्रवात (1999); फ़ाइलिन (2013, ओडिशा), जिसमें बड़े पैमाने पर निकासी से मौतें कम रहीं; हुदहुद (2014, विशाखापत्तनम); फ़ानी (2019, ओडिशा); अम्फान (2020, पश्चिम बंगाल), खाड़ी पर एक महाचक्रवाती तूफ़ान; ताउते (2021) पश्चिमी तट के साथ; और बिपरजॉय (2023, गुजरात)।
नामकरण: उत्तरी हिंद महासागर के चक्रवातों के नाम WMO/ESCAP उष्णकटिबंधीय चक्रवात पैनल के 13 सदस्य देशों द्वारा दिए गए 169 नामों की सूची से रखे जाते हैं, जिसे 2020 में अपनाया गया; नाम क्रम से प्रयुक्त होते हैं और दोहराए नहीं जाते।
प्रबंधन: IMD की पूर्व चेतावनियाँ, राष्ट्रीय चक्रवात जोखिम न्यूनीकरण परियोजना, बहुउद्देशीय चक्रवात आश्रय, तटीय रक्षक पट्टियाँ और मैंग्रोव; 1999 के बाद ओडिशा का समुदाय-आधारित दृष्टिकोण प्रायः आदर्श के रूप में उद्धृत होता है।
4. शीतोष्ण (बहिरूष्ण) चक्रवात
परिभाषा: मध्य अक्षांशों (लगभग 35°–65°) के विशाल निम्न दाब तंत्र, प्रायः 1,000–2,000 किमी चौड़े, जो विपरीत वायुराशियों की अंतःक्रिया से बनते हैं।
ध्रुवीय वाताग्र सिद्धांत: बर्गन संप्रदाय (विल्हेम और जैकब बीयर्कनेस, हाल्वोर सोलबर्ग, टॉर बर्जरॉन) द्वारा लगभग 1918–1922 में विकसित।
अवस्था 1, स्थिर वाताग्र: ठंडी ध्रुवीय वायु और गर्म उष्णकटिबंधीय वायु ध्रुवीय वाताग्र के साथ विपरीत दिशाओं में साथ-साथ बहती हैं।
अवस्था 2, तरंग निर्माण: एक छोटा विक्षोभ गर्म वायु को ठंडी वायु में ध्रुवों की ओर उभारता है, जिससे आगे उष्ण वाताग्र और पीछे शीत वाताग्र वाली तरंग बनती है।
अवस्था 3, प्रौढ़ या खुली तरंग: दोनों वाताग्रों के बीच सुविकसित उष्ण क्षेत्र होता है; तरंग के शीर्ष पर दाब गिरता है और पवनें वामावर्त घूमती हैं (उत्तरी गोलार्ध)।
अवस्था 4, अधिविष्टन: तेज़ शीत वाताग्र उष्ण वाताग्र को पकड़कर उष्ण क्षेत्र को धरातल से ऊपर उठा देता है।
अवस्था 5, क्षय: गर्म वायु के धरातल से कटते ही ऊर्जा आपूर्ति समाप्त होती है और चक्रवात भर जाता है।
मौसम क्रम: उष्ण वाताग्र से पहले ऊँचे पक्षाभ और फिर स्थिर वर्षा; उष्ण क्षेत्र में सौम्य और आर्द्र मौसम; शीत वाताग्र के साथ भारी बौछारें, झोंके और तापमान में तीव्र गिरावट।
दिशा: शीतोष्ण चक्रवात पछुआ के साथ पूर्व की ओर चलते हैं और ध्रुवीय वाताग्र जेट उन्हें दिशा देता है; जेट के नीचे ऊपरी स्तर का अपसरण उन्हें गहरा करता है।
भारतीय संबंध: पश्चिमी विक्षोभ भूमध्यसागरीय प्रदेश से आने वाले बहिरूष्ण तंत्र हैं जो शीत ऋतु में उत्तर-पश्चिम भारत पहुँचकर रबी गेहूँ के लिए वर्षा और हिमालय में हिमपात लाते हैं।
5. प्रतिचक्रवात
परिभाषा: उच्च दाब तंत्र जिनमें उत्तरी गोलार्ध में पवनें बाहर की ओर दक्षिणावर्त चलती हैं और वायु नीचे उतरती है; मौसम शांत और शुष्क, शीत में कोहरा या पाला और ग्रीष्म में ग्रीष्म लहर।
अवरोधी प्रतिचक्रवात: टिके रहने वाले उच्च दाब जो चक्रवातों को मोड़ देते हैं और लंबे सूखे या ताप काल लाते हैं, जैसे यूरोप की ग्रीष्म लहरें।
6. बनाने योग्य आरेख
उष्णकटिबंधीय चक्रवात की अनुप्रस्थ काट: एक सममित काट बनाएँ जिसमें बीच में नीचे की ओर तीरों वाला संकरा साफ़ चक्षु, दोनों ओर ऊपर की ओर तीरों वाली ऊँची कपासी-वर्षी चक्षु भित्तियाँ, शीर्ष पर फैलते बहिर्प्रवाह तीर और किनारों पर सर्पिल वर्षा पट्टियाँ हों; समुद्री सतह और स्थल की ओर तूफ़ानी महोर्मि अंकित करें।
उष्णकटिबंधीय चक्रवात का ऊपरी दृश्य: वामावर्त अंतर्मुखी तीरों के साथ संकेंद्रीय वृत्ताकार समदाब रेखाएँ और केंद्र में चक्षु।
शीतोष्ण चक्रवात की अवस्थाएँ: एक पंक्ति में पाँच छोटे चित्र बनाएँ: विपरीत तीरों वाला सीधा वाताग्र; मंद तरंग; उष्ण और शीत वाताग्र चिह्नों तथा छायांकित उष्ण क्षेत्र वाली खुली तरंग; अधिविष्ट वाताग्र; समाप्त होता भँवर।
भारत चक्रवात मानचित्र: बंगाल की खाड़ी और अरब सागर अंकित करें, सर्वाधिक संवेदनशील तटों (ओडिशा, पश्चिम बंगाल, आंध्र प्रदेश, तमिलनाडु, गुजरात) को छायांकित करें और फ़ाइलिन, अम्फान और बिपरजॉय के मार्ग तीरों के रूप में नामांकित करें।
7. परीक्षा में उपयोग
10 अंक का उत्तर: अनुप्रस्थ काट के साथ उष्णकटिबंधीय चक्रवात की दशाएँ।
15 अंक का उत्तर: ध्रुवीय वाताग्र सिद्धांत के अनुसार शीतोष्ण चक्रवात की अवस्थाएँ, पाँच चित्रों वाले रेखाचित्र के साथ।
20 अंक का उत्तर: तालिका में उष्णकटिबंधीय और शीतोष्ण चक्रवातों की तुलना, फिर उदाहरणों सहित भारत के तटों की चक्रवात संवेदनशीलता और आपदा प्रबंधन।
मुख्य शब्द: गुप्त ऊष्मा, उष्ण केंद्र, चक्षु भित्ति, पवन अपरूपण, तूफ़ानी महोर्मि, ध्रुवीय वाताग्र, उष्ण क्षेत्र, अधिविष्टन, पश्चिमी विक्षोभ।
श्रेय: ध्रुवीय वाताग्र सिद्धांत का श्रेय विल्हेम बीयर्कनेस के नेतृत्व वाले बर्गन संप्रदाय को है, जिसका चक्रवात मॉडल जैकब बीयर्कनेस और सोलबर्ग ने लगभग 1922 में प्रकाशित किया।
| विशेषता | उष्णकटिबंधीय चक्रवात | शीतोष्ण चक्रवात |
|---|---|---|
| अक्षांश | लगभग 5°–30° | लगभग 35°–65° |
| उत्पत्ति | केवल गर्म महासागरों पर | स्थल और समुद्र दोनों पर, ध्रुवीय वाताग्र के साथ |
| ऊर्जा | संघनन की गुप्त ऊष्मा | वायुराशियों का तापमान अंतर |
| वाताग्र | नहीं | उष्ण और शीत वाताग्र |
| आकार | छोटे, प्रायः कुछ सौ किमी | बड़े, प्रायः 1,000–2,000 किमी |
| समदाब रेखाएँ | वृत्ताकार, पास-पास | अंडाकार या V-आकार, दूर-दूर |
| पवनें | अत्यंत प्रबल, 200 किमी/घंटा से अधिक हो सकती हैं | मध्यम |
| गति | व्यापारिक पवनों में पूर्व से पश्चिम, फिर ध्रुवों की ओर मुड़ते | पछुआ के साथ पश्चिम से पूर्व |
| चक्षु | शांत चक्षु होता है | चक्षु नहीं |
| जीवन काल | प्रायः लगभग एक सप्ताह; स्थलावतरण पर समाप्त | दो सप्ताह या अधिक तक |
| श्रेणी | अधिकतम स्थायी पवन (किमी/घंटा) | नॉट |
|---|---|---|
| अवदाब | 31–49 | 17–27 |
| गहन अवदाब | 50–61 | 28–33 |
| चक्रवाती तूफ़ान | 62–88 | 34–47 |
| प्रचंड चक्रवाती तूफ़ान | 89–117 | 48–63 |
| अति प्रचंड चक्रवाती तूफ़ान | 118–166 | 64–89 |
| अत्यंत प्रचंड चक्रवाती तूफ़ान | 167–221 | 90–119 |
| महाचक्रवाती तूफ़ान | 222 और अधिक | 120 और अधिक |
मुख्य परीक्षा बिंदु
- दोनों प्रकारों पर 'अंतर स्पष्ट कीजिए' प्रश्न का उत्तर दस पंक्तियों की तालिका और प्रत्येक के एक आरेख से सबसे अच्छा होता है।
- उष्णकटिबंधीय चक्रवात उत्पत्ति की छहों दशाएँ लिखें; कई उत्तर ऊर्ध्वाधर पवन अपरूपण और ऊपरी अपसरण भूल जाते हैं।
- पाँच चित्रों वाले रेखाचित्र के साथ ध्रुवीय वाताग्र सिद्धांत को अवस्था-दर-अवस्था समझाएँ और बर्गन संप्रदाय का नाम लें।
- वर्ष सहित भारतीय उदाहरण (ओडिशा 1999, फ़ाइलिन 2013, अम्फान 2020, बिपरजॉय 2023) और IMD श्रेणियाँ दें।
- बंगाल की खाड़ी बनाम अरब सागर का अंतर और अरब सागर में तीव्र चक्रवातों की हालिया वृद्धि को विवादित जलवायु परिवर्तन संकेत के रूप में जोड़ें।
- आपदा प्रबंधन से समाप्त करें: पूर्व चेतावनी, आश्रय, मैंग्रोव और सामुदायिक तैयारी।
क्या आप जानते हैं?
- अक्टूबर 2013 में फ़ाइलिन के स्थलावतरण से पहले ओडिशा और आंध्र प्रदेश ने लगभग दस लाख लोगों को निकाला, जो भारत की ऐसी सबसे बड़ी निकासियों में से एक थी, और मौतें 1999 से कहीं कम रहीं।
वर्षण और जल चक्र
वर्षण वह जल है जो संघनन और बर्जरॉन-फ़ाइंडाइसन (हिम-क्रिस्टल) या संघट्टन-संलयन प्रक्रिया से बूँदों के बढ़ने के बाद बादलों से वर्षा, हिम, सहिम वृष्टि या ओलों के रूप में गिरता है। उत्थापन के कारण के अनुसार यह संवहनी, पर्वतीय या चक्रवाती (वाताग्री) होता है। वर्षण जल चक्र का एक चरण है, जो सौर ऊर्जा और गुरुत्व से चलने वाला महासागर, वायुमंडल और स्थल के बीच जल का निरंतर परिसंचरण है।
सरल शब्दों में
वर्षा तब शुरू होती है जब आर्द्र वायु उठती, ठंडी होती है और उसकी जलवाष्प सूक्ष्म बूँदों में बदलती है, जैसे ठंडे ढक्कन पर भाप से बूँदें बनती हैं।
गिरने से पहले इन बूँदों को लाखों गुना बड़ा होना पड़ता है, या तो हिम क्रिस्टलों पर जमकर या टकराकर और मिलकर।
वायु तापन, पर्वतों या वाताग्रों के कारण उठती है, जिससे वर्षण के तीन प्रकार बनते हैं; गिरता जल फिर समुद्र में लौटता है और जल चक्र पूरा होता है।
UPSC वर्षा के प्रकार, उनका वितरण और जल चक्र पूछता है।
1. आर्द्रता, संघनन और बादल
आर्द्रता: निरपेक्ष आर्द्रता वायु के प्रति इकाई आयतन में जलवाष्प का द्रव्यमान है; सापेक्ष आर्द्रता उस तापमान पर वायु द्वारा धारित की जा सकने वाली वाष्प के प्रतिशत के रूप में वास्तविक वाष्प है; विशिष्ट आर्द्रता वायु के प्रति इकाई द्रव्यमान में वाष्प का द्रव्यमान है।
ओसांक: वह तापमान जिस पर ठंडी होने पर वायु संतृप्त हो जाती है; आगे ठंडा होने पर संघनन होता है।
संघनन केंद्रक: नमक, धूल और धुएँ के सूक्ष्म कण (आर्द्रताग्राही केंद्रक) जिन पर वाष्प संघनित होती है; इनके बिना वायु अतिसंतृप्त हो सकती है।
संघनन के रूप: ओस, पाला, कोहरा, कुहासा और बादल; कोहरा धरातल स्तर का बादल है, जो शीत ऋतु में सिंधु-गंगा मैदान में आम है।
बादलों के प्रकार: ऊँचे बादल (पक्षाभ, पक्षाभ-स्तरी, पक्षाभ-कपासी), मध्य बादल (मध्य-स्तरी, मध्य-कपासी), निचले बादल (स्तरी, स्तरी-कपासी, वर्षा-स्तरी) और ऊर्ध्वाधर विकसित बादल (कपासी, कपासी-वर्षी), ल्यूक हावर्ड के नामकरण (1803) के अनुसार।
2. वर्षा की बूँदें कैसे बढ़ती हैं
समस्या: बादल की बूँदें लगभग 0.01–0.02 मिमी की होती हैं, जबकि वर्षा की बूँदें लगभग 1–2 मिमी; केवल संघनन से उन्हें बढ़ाना बहुत धीमा है।
बर्जरॉन-फ़ाइंडाइसन (हिम-क्रिस्टल) प्रक्रिया: टॉर बर्जरॉन (1933) द्वारा प्रस्तावित और वाल्टर फ़ाइंडाइसन द्वारा विकसित; 0°C से ठंडे बादलों में हिम क्रिस्टल और अतिशीतित बूँदें साथ रहती हैं; हिम पर संतृप्त वाष्प दाब जल से कम होता है, इसलिए क्रिस्टल बूँदों की कीमत पर बढ़ते, भारी होकर गिरते और निचले स्तरों पर पिघलकर वर्षा बनते हैं; मध्य अक्षांशीय और ऊँचे बादलों में महत्वपूर्ण।
संघट्टन-संलयन (उष्ण बादल) प्रक्रिया: उष्ण बादलों में बड़ी बूँदें तेज़ी से गिरकर छोटी बूँदों से टकराती और मिलती हैं; इरविंग लैंगम्यूर ने 1940 के दशक में इसका अध्ययन किया; यह उष्ण उष्णकटिबंधीय बादलों की वर्षा, जिसमें अधिकांश मानसूनी वर्षा भी है, की व्याख्या करती है।
मेघ बीजन: इन प्रक्रियाओं को बढ़ाने के लिए सिल्वर आयोडाइड या नमक कण डालना; परिणाम अनिश्चित और विवादित हैं; भारत ने इसे आज़माया है, जैसे वृष्टि छाया क्षेत्रों में IITM पुणे के CAIPEEX प्रयोग।
3. वर्षण के रूप
वर्षा: लगभग 0.5 मिमी से बड़ी द्रव बूँदें; फुहार इससे महीन होती है।
हिम: पूरे स्तंभ में हिमांक से नीचे तापमान होने पर सीधे बने हिम क्रिस्टल।
सहिम वृष्टि (sleet): ठंडी धरातलीय परत से गिरते हुए जमने वाली वर्षा बूँदें (ब्रिटिश प्रयोग में वर्षा और हिम का मिश्रण)।
ओले: प्रबल कपासी-वर्षी ऊर्ध्वप्रवाहों में बार-बार ऊपर-नीचे होने से बनी बर्फ़ की परतदार गेंदें; मार्च–अप्रैल के तूफ़ानों में उत्तर और मध्य भारत की रबी फसलों को हानि पहुँचाते हैं।
4. उत्थापन के कारण के अनुसार वर्षा के प्रकार
संवहनी वर्षा: तीव्र धरातलीय तापन से वायु उठती, ठंडी होती और कपासी-वर्षी बनाती है; गरज सहित दोपहर की भारी बौछारें; विषुवतीय प्रदेशों (अमेज़न, कांगो) में दैनिक और महाद्वीपीय आंतरिक भागों में ग्रीष्म में; केरल की मानसून-पूर्व बौछारें आंशिक रूप से संवहनी हैं।
पर्वतीय (उच्चावच) वर्षा: पर्वत पर चढ़ने को बाध्य आर्द्र पवन ठंडी होकर पवनाभिमुख ढाल पर भारी वर्षा देती है; पवनविमुख ढाल वृष्टि छाया में रहता है क्योंकि उतरती वायु गर्म होती है।
भारतीय पर्वतीय उदाहरण: पश्चिमी घाट पर महाबलेश्वर में अत्यधिक वर्षा होती है जबकि उसके ठीक पूर्व में पुणे कहीं अधिक शुष्क है; मेघालय पठार पर मावसिनराम और चेरापूंजी (सोहरा) में विश्व की सर्वाधिक वर्षा में से कुछ होती है क्योंकि बंगाल की खाड़ी की आर्द्र पवनें खासी पहाड़ियों में कीप की तरह प्रवेश करती हैं; उनकी ओट में शिलांग में बहुत कम वर्षा होती है।
चक्रवाती या वाताग्री वर्षा: शीतोष्ण चक्रवातों में वाताग्रों पर, या उष्णकटिबंधीय चक्रवातों में अभिसरण से, गर्म वायु ऊपर उठती है; मध्य अक्षांशों में विस्तृत क्षेत्रों पर लंबी वर्षा देती है; पश्चिमी विक्षोभ उत्तर-पश्चिम भारत में वाताग्री वर्षा देते हैं।
अभिसरण वर्षा: ITCZ में अभिसरित व्यापारिक पवनें वायु को ऊपर धकेलती हैं, जिससे भूमध्य रेखा पर दैनिक वर्षा होती है।
5. वर्षण का विश्व वितरण
विषुवतीय पेटी (लगभग 10° उत्तर से 10° दक्षिण): संवहन और अभिसरण से पूरे वर्ष भारी वर्षा, प्रायः 200 सेमी से अधिक।
व्यापारिक पवन पेटी: महाद्वीपों के पूर्वी तटों को स्थलाभिमुख व्यापारिक पवनों से वर्षा मिलती है; लगभग 20° और 30° के बीच पश्चिमी भाग मरुस्थल हैं (सहारा, अटाकामा, कालाहारी, ऑस्ट्रेलियाई, थार), जिनमें उपोष्ण उच्च दाब और ठंडी महासागरीय धाराएँ सहायक हैं।
मानसूनी प्रदेश: ग्रीष्म में भारी वर्षा और शुष्क शीत ऋतु।
पछुआ पेटी (लगभग 40°–60°): पश्चिमी तटों पर पूरे वर्ष वर्षा (ब्रिटिश कोलंबिया, उत्तर-पश्चिम यूरोप, दक्षिणी चिली); भीतर की ओर वर्षा घटती है।
भूमध्यसागरीय प्रदेश (लगभग 30°–40°, पश्चिमी भाग): पछुआ से शीतकालीन वर्षा, शुष्क ग्रीष्म।
ध्रुवीय प्रदेश: अत्यंत कम वर्षण, अधिकांशतः हिम, इसलिए ये शीत मरुस्थल हैं।
सामान्य नियम: वर्षण भूमध्य रेखा से ध्रुवों की ओर घटता है, आंतरिक भागों से तटों पर अधिक, पवनविमुख से पवनाभिमुख ढालों पर अधिक, और स्थल से महासागरों पर अधिक होता है।
परिवर्तनशीलता: औसत वर्षा जितनी कम, परिवर्तनशीलता उतनी अधिक; भारत में पश्चिमी राजस्थान में परिवर्तनशीलता सर्वाधिक और पश्चिमी तट व उत्तर-पूर्व में सबसे कम में से है।
6. जल चक्र
परिभाषा: वाष्पीकरण, वाष्पोत्सर्जन, संघनन, वर्षण, अंतःस्यंदन, अंतःस्रवण, अपवाह और संचय के माध्यम से जल का निरंतर परिसंचरण, जो सौर ऊर्जा और गुरुत्व से चलता है।
जल का वितरण: पृथ्वी का लगभग 97 प्रतिशत जल महासागरों में है; शेष मीठे जल का लगभग दो-तिहाई हिमटोपों और हिमनदों में और अधिकांश बाकी भौम जल है; नदियाँ, झीलें और वायुमंडल केवल अत्यंत छोटा हिस्सा रखते हैं (आँकड़े USGS जैसे अनुमानों पर आधारित हैं, जो स्रोत के अनुसार थोड़े भिन्न होते हैं)।
प्रवाह: महासागरों से जितना जल वाष्पित होता है उतना उन पर नहीं गिरता; अधिशेष वाष्प के रूप में स्थल पर जाता है, वर्षण के रूप में गिरता है और नदी अपवाह व भौम जल प्रवाह से लौटता है, इसलिए विश्व स्तर पर चक्र संतुलित है।
निवास काल: जल वायुमंडल में औसतन केवल लगभग 9–10 दिन रहता है, पर गहरे महासागर और हिम चादरों में हज़ारों वर्ष, और गहरे जलभृतों में इससे भी अधिक।
जल संतुलन (थॉर्नथ्वेट): वर्षण = वाष्पोत्सर्जन + अपवाह + संचय में परिवर्तन; थॉर्नथ्वेट की जल संतुलन विधि उनके 1948 के जलवायु वर्गीकरण का आधार है और सिंचाई नियोजन में प्रयुक्त होती है।
मानव प्रभाव: बाँध, सिंचाई, भौम जल दोहन, नगरीय पक्की सतहें और वनोन्मूलन अपवाह और अंतःस्यंदन बदलते हैं; भारत में पंजाब, हरियाणा और राजस्थान में गिरते जल स्तर दिखाते हैं कि भौम जल निकासी पुनर्भरण से अधिक है (केंद्रीय भूमि जल बोर्ड के आकलन)।
जलवायु परिवर्तन: गर्म वायुमंडल प्रति 1°C लगभग 7 प्रतिशत अधिक जलवाष्प रखता है (क्लॉसियस-क्लैपेरॉन संबंध), जिससे भारी वर्षा और सूखे दोनों तीव्र होते हैं।
7. बनाने योग्य आरेख
वर्षा के तीन प्रकार: तीन चित्र बनाएँ: (a) उठते तीर और कपासी-वर्षी के साथ तप्त धरातल; (b) पर्वत जिसमें पवनाभिमुख भाग पर उठती पवन, बादल और वर्षा, और ओट में 'वृष्टि छाया' लिखा शुष्क उतरता तीर; (c) ठंडी वायु का फन्नी जिस पर वाताग्र के साथ गर्म वायु उठती है और वर्षा-स्तरी बादल।
जल चक्र: बाईं ओर महासागर, दाईं ओर स्थल और पर्वत बनाएँ; समुद्र से वाष्पीकरण, वृक्षों से वाष्पोत्सर्जन, बादलों में संघनन, स्थल पर बादलों का अभिवहन, वर्षण, नदी में समुद्र तक धरातलीय अपवाह, अंतःस्यंदन और भौम जल प्रवाह के तीर बनाएँ।
पश्चिमी घाट परिच्छेदिका: अरब सागर से घाट पार दक्कन तक पूर्व-पश्चिम काट बनाएँ, जिसमें वर्षा स्तंभ महाबलेश्वर पर बहुत ऊँचे और पुणे पर नीचे हों।
8. परीक्षा में उपयोग
10 अंक का उत्तर: बर्जरॉन-फ़ाइंडाइसन और संघट्टन-संलयन सिद्धांतों की तुलना, प्रत्येक एक पंक्ति में रेखाचित्र सहित।
15 अंक का उत्तर: तीन चित्रों वाले आरेख और भारतीय उदाहरणों के साथ वर्षा के प्रकार।
20 अंक का उत्तर: जल चक्र: घटक, विश्व जल वितरण, मानव हस्तक्षेप और जलवायु परिवर्तन के प्रभाव, चक्र आरेख और भारतीय भौम जल उदाहरण के साथ।
मुख्य शब्द: ओसांक, संघनन केंद्रक, अतिशीतित बूँदें, हिम-क्रिस्टल प्रक्रिया, संलयन, पर्वतीय, वृष्टि छाया, निवास काल, जल संतुलन।
श्रेय: हिम-क्रिस्टल सिद्धांत के लिए बर्जरॉन (1933) और फ़ाइंडाइसन; जल संतुलन अवधारणा के लिए थॉर्नथ्वेट; बादलों के नामों के लिए ल्यूक हावर्ड।
| प्रकार | उत्थापन का कारण | स्वरूप | उदाहरण |
|---|---|---|---|
| संवहनी | धरातलीय तापन | गरज सहित दोपहर की भारी, अल्पकालिक बौछारें | विषुवतीय अमेज़न और कांगो; केरल की मानसून-पूर्व बौछारें |
| पर्वतीय | पर्वतों पर बलात् आरोहण | पवनाभिमुख भाग पर भारी, ओट में वृष्टि छाया | पश्चिमी घाट (महाबलेश्वर बनाम पुणे); खासी पहाड़ियाँ (मावसिनराम बनाम शिलांग) |
| चक्रवाती या वाताग्री | वाताग्रों पर उत्थापन या चक्रवातों में अभिसरण | लंबी, विस्तृत | उत्तर-पश्चिम यूरोप; पंजाब में पश्चिमी विक्षोभ वर्षा |
| अभिसरण | ITCZ में अभिसरित व्यापारिक पवनें | दैनिक, भारी | विषुवतीय पेटी |
मुख्य परीक्षा बिंदु
- समझाएँ कि केवल संघनन से वर्षा क्यों नहीं होती, फिर बूँद वृद्धि के दोनों सिद्धांत उनके प्रासंगिक प्रदेशों सहित दें।
- वर्षा के प्रकारों के लिए भारतीय उदाहरणों (पश्चिमी घाट, मेघालय, पश्चिमी विक्षोभ) वाला तीन चित्रों का आरेख केवल विश्व उदाहरणों से अधिक अंक दिलाता है।
- विश्व वितरण को आँकड़ों की सूची के बजाय कारणों (अक्षांश, पवनें, धाराएँ, उच्चावच) सहित प्रतिरूप के रूप में समझाएँ।
- जल चक्र के उत्तरों में मानव हस्तक्षेप और जलवायु परिवर्तन शामिल करें; परीक्षक अनुप्रयुक्त पक्ष चाहते हैं।
- जिन आँकड़ों पर निश्चित न हों उनसे आगे जल वितरण के सटीक प्रतिशत न दें; लगभग हिस्सेदारी और स्रोत दें।
- भारतीय मुद्दों से जोड़ें: भौम जल ह्रास, नगरीय बाढ़, वृष्टि छाया सूखा।
क्या आप जानते हैं?
- जल की एक बूँद वायुमंडल में औसतन केवल लगभग नौ दिन रहती है, इसलिए वायुमंडल का पूरा जल भंडार वर्ष में लगभग चालीस बार बदल जाता है।
विश्व जलवायु का वर्गीकरण (कोपेन, थॉर्नथ्वेट, ट्रिवार्था)
जलवायु मौसम का दीर्घकालीन औसत और परिवर्तनशीलता है, प्रायः 30 वर्षों का। व्लादिमीर कोपेन ने वनस्पति से जुड़ी तापमान और वर्षण की सीमाओं के आधार पर जलवायु का आनुभविक वर्गीकरण किया; थॉर्नथ्वेट ने अपनी 1931 की योजना वर्षण प्रभाविता पर और 1948 की योजना संभाव्य वाष्पोत्सर्जन और आर्द्रता सूचकांक पर आधारित की; ग्लेन ट्रिवार्था ने कोपेन को वृद्धि काल की लंबाई के अनुरूप संशोधित किया। प्रत्येक का उपयोग विश्व और भारतीय जलवायु के वर्णन और मानचित्रण में होता है।
सरल शब्दों में
मौसम वायुमंडल का आज का मिज़ाज है; जलवायु उसका दीर्घकालीन स्वभाव है, लगभग 30 वर्षों का औसत।
जलवायु वर्गीकरण पुस्तकालय में पुस्तकें छाँटने जैसा है: भूगोलवेत्ता तापमान और वर्षा पर आधारित नियम अपनाते हैं ताकि समान स्थान एक ही ताक पर आएँ।
कोपेन के Af या BWh जैसे अक्षर पूरे प्रदेश को दो-तीन अक्षरों में बता देते हैं, और वनस्पति से अच्छी तरह मेल खाते हैं।
UPSC इन योजनाओं को समझाने, तुलना करने, आलोचना करने और भारत पर लागू करने को कहता है।
1. मौसम, जलवायु और वर्गीकरण के उपागम
मौसम: किसी स्थान पर अल्प अवधि (घंटों से दिनों) में वायुमंडल की दशा; जलवायु: दीर्घकालीन प्रतिरूप, परंपरागत रूप से WMO द्वारा प्रयुक्त 30 वर्षीय सामान्य।
आनुभविक वर्गीकरण: तापमान और वर्षण जैसे प्रेक्षित तत्वों और उनके प्रभावों पर आधारित (कोपेन, थॉर्नथ्वेट, ट्रिवार्था)।
जननिक वर्गीकरण: वायुराशियों और परिसंचरण जैसे कारणों पर आधारित (जैसे आर्थर स्ट्राहलर की वायुराशि आधारित योजना और पवन पेटियों पर आधारित फ्लोन की योजना)।
अनुप्रयुक्त वर्गीकरण: कृषि या मानव सुविधा जैसे किसी उद्देश्य के लिए बनाया गया।
2. कोपेन का वर्गीकरण
लेखक और तिथियाँ: वनस्पति विज्ञान में प्रशिक्षित जर्मन जलवायुविद व्लादिमीर कोपेन ने 1900 में वनस्पति आधारित योजना प्रकाशित की और 1918 व 1936 में संशोधित की; रुडोल्फ़ गाइगर ने बाद में इसे परिष्कृत किया, इसलिए इसे कोपेन-गाइगर कहते हैं।
आधार: प्राकृतिक वनस्पति सीमाओं से मेल खाने के लिए चुनी गई औसत मासिक तापमान और वर्षण सीमाएँ (जैसे उष्णकटिबंधीय पौधों के लिए सबसे ठंडे महीने की 18°C सीमा और वृक्षों के लिए सबसे गर्म महीने की 10°C सीमा)।
A, उष्णकटिबंधीय आर्द्र: हर महीना 18°C या अधिक; Af (शुष्क ऋतु नहीं, वर्षावन), Am (मानसून, छोटी शुष्क ऋतु), Aw (शुष्क शीत, सवाना), As (शुष्क ग्रीष्म, दुर्लभ)।
B, शुष्क: संभाव्य वाष्पीकरण वर्षण से अधिक; BW (मरुस्थल) और BS (स्टेपी), गर्म के लिए h और ठंडे के लिए k; शुष्कता सीमा तापमान और वर्षा ऋतु पर निर्भर है।
C, उष्ण शीतोष्ण (मध्यतापी): सबसे ठंडा महीना 18°C और −3°C के बीच (कुछ बाद के रूपों में 0°C); Cs (शुष्क ग्रीष्म, भूमध्यसागरीय), Cw (शुष्क शीत), Cf (शुष्क ऋतु नहीं)।
D, शीत (सूक्ष्मतापी): सबसे ठंडा महीना −3°C से नीचे और सबसे गर्म 10°C से ऊपर; Df, Dw, Ds; केवल उत्तरी गोलार्ध में, क्योंकि दक्षिणी महाद्वीप इन अक्षांशों पर संकरे हैं।
E, ध्रुवीय: सबसे गर्म महीना 10°C से नीचे; ET (टुंड्रा, 0°–10°C) और EF (हिमटोप, 0°C से नीचे); पर्वतीय जलवायु के लिए H बाद के विद्वानों ने जोड़ा।
तीसरे अक्षर: a (गर्म ग्रीष्म, सबसे गर्म महीना 22°C या अधिक), b (उष्ण ग्रीष्म), c (शीतल ग्रीष्म), d (अत्यंत ठंडी शीत); भारतीय प्रयोग में g गंगा प्रकार बताता है जिसमें सबसे गर्म महीना ग्रीष्म संक्रांति से पहले होता है।
गुण: सरल, मात्रात्मक, व्यापक रूप से उपलब्ध आँकड़ों का उपयोग, वनस्पति से मेल और आसान मानचित्रण; आज भी सर्वाधिक प्रयुक्त योजना।
आलोचना: सीमाएँ मनमानी हैं और जलवायु कारणों के बजाय वनस्पति पर आधारित; वाष्पोत्सर्जन, पवनों, बादल और वायुराशियों की उपेक्षा; जलवायु की दृष्टि से भिन्न प्रदेशों को मिलाता है (जैसे ब्रिटिश द्वीप और दक्षिण चीन के भाग दोनों C में); थॉर्नथ्वेट ने इसे अपर्याप्त रूप से तर्कसंगत कहा।
3. थॉर्नथ्वेट का 1931 का वर्गीकरण
लेखक: अमेरिकी जलवायुविद सी.डब्ल्यू. थॉर्नथ्वेट ने 'The climates of North America according to a new classification' (1931) प्रकाशित किया और 1933 में इसे विश्व पर विस्तारित किया।
वर्षण प्रभाविता (P-E) सूचकांक: मासिक P-E अनुपातों (वर्षण भाग वाष्पीकरण) का योग, तापमान और वर्षण से आकलित।
आर्द्रता प्रांत: A आर्द्र (वर्षावन, सूचकांक 128 और अधिक), B नम (वन, 64–127), C उप-आर्द्र (घास भूमि, 32–63), D अर्ध-शुष्क (स्टेपी, 16–31), E शुष्क (मरुस्थल, 16 से कम)।
तापीय दक्षता (T-E) सूचकांक: A' उष्णकटिबंधीय, B' मध्यतापी, C' सूक्ष्मतापी, D' टैगा, E' टुंड्रा और F' तुषार प्रांत देता है।
मौसमी वितरण: r (सभी ऋतुओं में पर्याप्त), s (ग्रीष्म में कमी), w (शीत में कमी), d (सभी ऋतुओं में कमी); संयोजनों से 32 जलवायु प्रकार बने।
आलोचना: वाष्पीकरण के आँकड़े दुर्लभ थे, सूत्र आनुभविक थे, और योजना सामान्य उपयोग के लिए बहुत जटिल थी; यह अब भी वनस्पति को मार्गदर्शक मानती थी।
4. थॉर्नथ्वेट का 1948 का वर्गीकरण
शोधपत्र: 'An approach toward a rational classification of climate' (Geographical Review, 1948)।
संभाव्य वाष्पोत्सर्जन (PE): वनस्पति युक्त सतह से वाष्पीकरण और वाष्पोत्सर्जन द्वारा खोया जाने वाला जल यदि जल सदैव उपलब्ध हो, जिसकी गणना औसत तापमान और दिन की लंबाई से होती है; थॉर्नथ्वेट ने PE को जल आवश्यकता और ऊष्मा का वास्तविक माप माना।
जल संतुलन: मासिक वर्षण की PE से तुलना जल अधिशेष (s) और घाटा (d) देती है।
आर्द्रता सूचकांक (1948): Im = (100 s − 60 d) भाग PE, जिसमें अधिशेष और घाटे को भिन्न भार दिया गया; बाद के संशोधनों (थॉर्नथ्वेट और मैथर, 1955) ने भार बदला।
आर्द्रता प्रदेश: A अति-आर्द्र, B4–B1 आर्द्र, C2 नम उप-आर्द्र, C1 शुष्क उप-आर्द्र, D अर्ध-शुष्क, E शुष्क।
तापीय दक्षता: PE को ही ऊष्मा का सूचकांक माना गया, जिससे महातापी (A'), मध्यतापी (B'), सूक्ष्मतापी (C'), टुंड्रा (D') और तुषार (E') प्रदेश बने।
गुण: तर्कसंगत और भौतिक आधार वाला, वनस्पति सीमाओं से स्वतंत्र, कृषि, सिंचाई और जल संसाधन नियोजन के लिए उपयोगी।
आलोचना: PE सूत्र तापमान पर निर्भर है और पवनयुक्त शुष्क क्षेत्रों में वाष्पीकरण का गलत आकलन कर सकता है; सीमाएँ सदैव वनस्पति से मेल नहीं खातीं; गणना श्रमसाध्य है; विश्व मानचित्र पर जलवायु प्रदेश कोपेन जितने साफ़ नहीं दिखते।
भारतीय अनुप्रयोग: वी.पी. सुब्रह्मण्यम और सहयोगियों ने 1948 की विधि भारत पर लागू की, और पश्चिमी तट व उत्तर-पूर्व से पश्चिमी राजस्थान तक इसे अति-आर्द्र, आर्द्र, उप-आर्द्र, अर्ध-शुष्क और शुष्क प्रदेशों में बाँटा।
5. ट्रिवार्था का संशोधन
लेखक: अमेरिकी भूगोलवेत्ता ग्लेन टी. ट्रिवार्था ने An Introduction to Climate (1954 और बाद के संस्करण; एल.एच. हॉर्न के साथ संशोधित, 1980) में कोपेन को संशोधित किया।
मुख्य परिवर्तन: मध्य अक्षांशीय समूहों को 10°C या अधिक औसत तापमान वाले महीनों की संख्या से पुनर्परिभाषित किया, जो वृद्धि काल का बेहतर सूचक है।
समूह (1980 संस्करण): A उष्णकटिबंधीय आर्द्र (सभी महीने 18°C या अधिक), B शुष्क, C उपोष्ण (8–12 महीने 10°C या अधिक), D शीतोष्ण (4–7 महीने), E बोरियल (1–3 महीने), F ध्रुवीय (कोई महीना 10°C या अधिक नहीं), H पर्वतीय।
उप-प्रकार: Ar (उष्णकटिबंधीय आर्द्र) और Aw (आर्द्र-शुष्क); Cs और Cf; Do (महासागरीय) और Dc (महाद्वीपीय); Ft (टुंड्रा) और Fi (हिमटोप)।
गुण: कोपेन द्वारा अत्यंत भिन्न मध्य अक्षांशीय जलवायु को C में मिलाने की भूल सुधारता है, उपोष्ण को शीतोष्ण से अलग करता है और कृषि ऋतुओं से बेहतर मेल खाता है।
आलोचना: अब भी आनुभविक, अब भी सीमा मानों पर आधारित, और कोपेन से कम प्रयुक्त।
6. कोपेन के अनुसार भारत की जलवायु
Amw: गोवा के दक्षिण में पश्चिमी तट पर छोटी शुष्क ऋतु वाला मानसून प्रकार।
As: तमिलनाडु के कोरोमंडल तट पर शुष्क ग्रीष्म वाला उष्णकटिबंधीय प्रकार, जहाँ शीतकालीन वर्षा होती है।
Aw: कर्क रेखा के दक्षिण में अधिकांश प्रायद्वीपीय पठार पर उष्णकटिबंधीय सवाना।
BShw: राजस्थान, गुजरात, हरियाणा के भागों और वृष्टि छाया दक्कन में अर्ध-शुष्क स्टेपी।
BWhw: अधिकांश पश्चिमी राजस्थान में उष्ण मरुस्थल।
Cwg: गंगा मैदान, पूर्वी राजस्थान, उत्तरी मध्य प्रदेश और उत्तर-पूर्व के अधिकांश भाग पर शुष्क शीत वाला मानसून प्रकार।
Dfc और E: अरुणाचल प्रदेश में ठंडी आर्द्र शीत वाला प्रकार, और लद्दाख, जम्मू-कश्मीर, हिमाचल प्रदेश व उत्तराखंड के ऊँचे हिमालय में ध्रुवीय-पर्वतीय प्रकार (वर्ग NCERT, भारत: भौतिक पर्यावरण के अनुसार)।
7. बनाने योग्य आरेख
काल्पनिक महाद्वीप: नाशपाती के आकार का आदर्श महाद्वीप बनाएँ, उत्तर में चौड़ा और दक्षिण में संकरा; भूमध्य रेखा के साथ Af, उसके चारों ओर Aw और BS पट्टियाँ, 20°–30° के पास पश्चिमी भाग में BW, 30°–40° पर पश्चिमी भाग में Cs, पूर्वी भाग में Cf, 40°–60° पर पश्चिमी भाग में Cfb, उत्तरी आंतरिक भाग में Df, और ध्रुव के पास ET और EF छायांकित करें।
भारत कोपेन मानचित्र: भारत की रूपरेखा बनाकर पश्चिमी तट पर Amw, तमिलनाडु तट पर As, पठार पर Aw, पश्चिमी राजस्थान में BWhw और उसके चारों ओर BShw, गंगा मैदान और उत्तर-पूर्व पर Cwg, अरुणाचल में Dfc और ऊँचे हिमालय में E अंकित करें।
जल संतुलन ग्राफ़ (थॉर्नथ्वेट): किसी मानसूनी केंद्र के लिए मासिक वर्षण और PE आलेखित करें; मानसून महीनों में जहाँ वर्षण PE से अधिक हो वहाँ अधिशेष और शुष्क महीनों में घाटा छायांकित करें।
8. परीक्षा में उपयोग
10 अंक का उत्तर: पाँच समूहों और एक आलोचना के साथ कोपेन वर्गीकरण का आधार।
15 अंक का उत्तर: थॉर्नथ्वेट की 1948 योजना: PE, जल संतुलन, आर्द्रता सूचकांक और कोपेन पर उसके लाभ।
20 अंक का उत्तर: तालिका में कोपेन, थॉर्नथ्वेट और ट्रिवार्था की तुलना, फिर मानचित्र सहित कोपेन को भारत पर लागू करें।
मुख्य शब्द: आनुभविक, जननिक, सीमा मान, वनस्पति सीमा, वर्षण प्रभाविता, संभाव्य वाष्पोत्सर्जन, आर्द्रता सूचकांक, वृद्धि काल, Cwg।
श्रेय: कोपेन (1900, संशोधन 1918 और 1936), थॉर्नथ्वेट (1931 और 1948), ट्रिवार्था (1954; ट्रिवार्था और हॉर्न, 1980)।
| विशेषता | कोपेन | थॉर्नथ्वेट (1948) | ट्रिवार्था |
|---|---|---|---|
| आधार | वनस्पति से मेल खाती मासिक तापमान और वर्षण सीमाएँ | संभाव्य वाष्पोत्सर्जन और जल संतुलन | 10°C या अधिक वाले महीनों की संख्या से संशोधित कोपेन |
| मुख्य समूह | A, B, C, D, E (H बाद में जोड़ा) | आर्द्रता प्रदेश A–E और तापीय प्रदेश A'–E' | A, B, C, D, E, F, H |
| प्रकृति | आनुभविक | तर्कसंगत, भौतिक आधार | आनुभविक |
| शक्ति | सरल, व्यापक प्रयुक्त, मानचित्रण आसान | कृषि और जल नियोजन के लिए उपयोगी | उपोष्ण और शीतोष्ण जलवायु का बेहतर पृथक्करण |
| दुर्बलता | मनमानी सीमाएँ; वाष्पीकरण और कारणों की उपेक्षा | श्रमसाध्य; PE तापमान से आकलित | अब भी सीमा मानों पर आधारित; कम प्रयुक्त |
| प्रकार | विवरण | क्षेत्र |
|---|---|---|
| Amw | छोटी शुष्क ऋतु वाला मानसून | गोवा के दक्षिण में पश्चिमी तट |
| As | शुष्क ग्रीष्म वाला मानसून | तमिलनाडु का कोरोमंडल तट |
| Aw | उष्णकटिबंधीय सवाना | कर्क रेखा के दक्षिण में अधिकांश प्रायद्वीपीय पठार |
| BShw | अर्ध-शुष्क स्टेपी | राजस्थान, गुजरात, हरियाणा के भाग; वृष्टि छाया दक्कन |
| BWhw | उष्ण मरुस्थल | अधिकांश पश्चिमी राजस्थान |
| Cwg | शुष्क शीत वाला मानसून | गंगा मैदान, पूर्वी राजस्थान, उत्तरी मध्य प्रदेश, अधिकांश उत्तर-पूर्व |
| Dfc | ठंडी आर्द्र शीत, छोटी ग्रीष्म | अरुणाचल प्रदेश |
| E | ध्रुवीय प्रकार | लद्दाख, जम्मू-कश्मीर, हिमाचल प्रदेश, उत्तराखंड का ऊँचा हिमालय |
मुख्य परीक्षा बिंदु
- समूहों का वर्णन करने से पहले प्रत्येक योजना का आधार बताएँ (वनस्पति सीमाएँ, वर्षण प्रभाविता, संभाव्य वाष्पोत्सर्जन, वृद्धि काल)।
- आलोचना और तुलना सदैव जोड़ें; 'कोपेन का आलोचनात्मक परीक्षण' कम से कम तीन सीमाएँ और थॉर्नथ्वेट या ट्रिवार्था की प्रतिक्रिया चाहता है।
- काल्पनिक महाद्वीप या भारत मानचित्र बनाएँ; दोनों जल्दी बनते हैं और दिखने वाले अंक दिलाते हैं।
- सीमाएँ सही लिखें: A सबसे ठंडा महीना 18°C या अधिक; E सबसे गर्म महीना 10°C से कम; C-D सीमा −3°C (कुछ रूपों में 0°C)।
- थॉर्नथ्वेट 1931 (P-E और T-E सूचकांक) को 1948 (PE और आर्द्रता सूचकांक) से अलग करें; दोनों को मिलाना आम गलती है।
- भारत के लिए क्षेत्रों सहित NCERT के कोपेन प्रकार दें और उन्हें कृषि से जोड़ें।
क्या आप जानते हैं?
- भूमध्य रेखा से ध्रुव तक कोपेन समूहों की युक्ति: 'Always Be Cool During Exams' = A, B, C, D, E।
वैश्विक जलवायु परिवर्तन, अनुप्रयुक्त और नगरीय जलवायु विज्ञान
पृथ्वी की जलवायु मिलानकोविच चक्रों, सौर परिवर्तन और ज्वालामुखियों जैसे प्राकृतिक कारणों से सदैव बदलती रही है, पर औद्योगिक युग से हुई तापवृद्धि मुख्यतः मानवजनित है: IPCC की छठी आकलन रिपोर्ट (2021) ने पाया कि दशक 2011–2020, 1850–1900 से लगभग 1.1°C अधिक गर्म था। मनुष्य की भूमिका हरितगृह गैसों और भूमि उपयोग परिवर्तन के माध्यम से है; उसकी प्रतिक्रिया शमन और अनुकूलन है। अनुप्रयुक्त जलवायु विज्ञान जलवायु ज्ञान का कृषि, स्वास्थ्य और भवन निर्माण में उपयोग करता है, और नगरीय जलवायु विज्ञान नगरीय ऊष्मा द्वीप और नगरों के अन्य प्रभावों का अध्ययन करता है।
सरल शब्दों में
जलवायु परिवर्तन का अर्थ है औसत मौसम में स्थायी बदलाव, जैसे एक गर्म दिन नहीं बल्कि न उतरने वाला बुखार।
अतीत में यह पृथ्वी की कक्षा, सूर्य और ज्वालामुखियों में परिवर्तन से धीरे-धीरे हुआ; आज कोयला, तेल और गैस जलाना और वन काटना ग्रह को तेज़ी से गर्म कर रहा है।
नगर ऊष्मा जाल जैसे हैं: कंक्रीट और यातायात उन्हें पास के गाँवों से गर्म बनाते हैं, विशेषकर रात में।
UPSC कारण, मनुष्य की भूमिका और प्रतिक्रिया, और भारतीय उदाहरणों सहित नगरीय जलवायु समस्याएँ पूछता है।
1. अतीत के जलवायु परिवर्तन के प्रमाण
भूवैज्ञानिक अभिलेख: हिमनदीय निक्षेप, जीवाश्म पराग, प्रवाल पट्टियाँ, महासागरीय अवसाद और हिम कोर पृथ्वी के पूरे इतिहास में गर्म और ठंडे कालों को दिखाते हैं।
प्लीस्टोसीन हिमयुग: पिछले 26 लाख वर्षों में बार-बार हिमानी और अंतर्हिमानी काल; अंतिम हिमानी अधिकतम लगभग 20,000 वर्ष पहले था, जब समुद्र-तल लगभग 120 मीटर नीचा था।
होलोसीन: पिछले लगभग 11,700 वर्षों का वर्तमान अंतर्हिमानी काल; इसके भीतर मध्यकालीन उष्ण काल (लगभग 950–1250) और लघु हिमयुग (लगभग 1300–1850) समान रूप से वैश्विक के बजाय प्रादेशिक थे (विवादित)।
भारतीय प्रमाण: थार का शुष्कीकरण और लगभग 4,200 वर्ष पहले हड़प्पा बस्तियों के पतन को कई विद्वान कमज़ोर मानसून से जोड़ते हैं (विवादित); हिमालयी हिमोढ़ अतीत में हिम के आगे बढ़ने को दर्ज करते हैं।
2. जलवायु परिवर्तन के प्राकृतिक कारण
मिलानकोविच चक्र: मिलुटिन मिलानकोविच (1920 का दशक–1941) ने हिमयुगों को कक्षीय परिवर्तनों से जोड़ा: उत्केंद्रता (लगभग 1,00,000 वर्ष), अक्षीय झुकाव (लगभग 41,000 वर्ष) और अयन (लगभग 23,000 वर्ष), जो सूर्यातप के मौसमी वितरण को बदलते हैं।
सौर परिवर्तनशीलता: लगभग 11 वर्ष के सौर कलंक चक्र उत्सर्जन में छोटे परिवर्तन करते हैं; मॉन्डर न्यूनतम (लगभग 1645–1715) लघु हिमयुग के ठंडे चरण के साथ पड़ा।
ज्वालामुखी उद्गार: समतापमंडल में सल्फ़ेट एरोसोल सूर्य प्रकाश परावर्तित करते हैं; टैम्बोरा (1815) से 'बिना ग्रीष्म का वर्ष' (1816) आया और पिनाटुबो (1991) ने एक-दो वर्ष के लिए वैश्विक तापमान लगभग 0.5°C घटाया।
प्लेट विवर्तनिकी: लाखों वर्षों में खिसकते महाद्वीप, पर्वत निर्माण (जैसे हिमालय और तिब्बत) और महासागरीय मार्गों का खुलना या बंद होना महासागरीय धाराओं और अपक्षय को बदलकर जलवायु बदलते हैं।
महासागर-वायुमंडल परिवर्तनशीलता: ENSO, प्रशांत दशकीय दोलन और अटलांटिक याम्योत्तर पलटाव परिसंचरण वर्ष से दशक तक के परिवर्तन करते हैं।
3. मानवजनित जलवायु परिवर्तन
बढ़ा हुआ हरितगृह प्रभाव: जीवाश्म ईंधनों और सीमेंट से कार्बन डाइऑक्साइड, धान के खेतों, पशुधन और रिसाव से मीथेन, उर्वरकों से नाइट्रस ऑक्साइड और फ़्लोरीनयुक्त गैसें प्राकृतिक हरितगृह प्रभाव को बढ़ाती हैं।
सांद्रता: वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड औद्योगीकरण से पहले लगभग 280 ppm से बढ़कर 2019 तक 410 ppm से अधिक हो गई (IPCC AR6), जो रिपोर्ट के अनुसार कम से कम बीस लाख वर्षों में सर्वाधिक है।
IPCC AR6 कार्य समूह I (2021): यह असंदिग्ध है कि मानव प्रभाव ने वायुमंडल, महासागर और स्थल को गर्म किया है; 2011–2020 में वैश्विक सतही तापमान 1850–1900 से लगभग 1.09°C अधिक था।
हालिया अभिलेख: WMO ने 2024 को अब तक का सबसे गर्म वर्ष बताया, 1850–1900 के औसत से लगभग 1.55°C अधिक; किसी एक वर्ष का 1.5°C से ऊपर जाना अपने आप में पेरिस लक्ष्य का उल्लंघन नहीं है, जो दीर्घकालीन औसत से संबंधित है।
भूमि उपयोग परिवर्तन: वनोन्मूलन कार्बन मुक्त करता है और एल्बिडो बदलता है; नगरीकरण और सिंचाई स्थानीय जलवायु बदलते हैं।
एरोसोल: उद्योगों से सल्फ़ेट और अन्य कण सूर्य प्रकाश परावर्तित कर तापवृद्धि को आंशिक रूप से ढकते हैं, जबकि काला कार्बन ऊष्मा अवशोषित कर हिमालय की हिम को काला करता है।
4. भारतीय उदाहरणों सहित प्रभाव
तापमान: भारत का औसत तापमान 1901–2018 के दौरान लगभग 0.7°C बढ़ा (पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय, भारतीय क्षेत्र पर जलवायु परिवर्तन का आकलन, 2020)।
चरम घटनाएँ: अधिक बार ग्रीष्म लहरें, अधिक तीव्र अल्पावधि वर्षा और नगरीय बाढ़; 2023 और 2024 की ग्रीष्म लहरों ने उत्तर भारत के बड़े भागों को प्रभावित किया।
हिममंडल: अनेक हिमालयी हिमनदों का पीछे हटना, हिमनदीय झील प्रस्फोट बाढ़ (जैसे अक्टूबर 2023 में सिक्किम की दक्षिण ल्होनक झील का प्रस्फोट) और बदलता नदी प्रवाह।
समुद्र-तल और तट: बढ़ता समुद्र-तल सुंदरबन, लक्षद्वीप और निचले तटीय नगरों के लिए ख़तरा है।
कृषि: मार्च में गेहूँ के दाना भरने के समय अंतिम ताप उपज घटाता है; अनियमित मानसूनी वर्षा ख़रीफ़ फसलों को प्रभावित करती है।
स्वास्थ्य और पारिस्थितिकी तंत्र: ताप तनाव, रोगवाहक जनित रोगों का अधिक ऊँचाई तक फैलाव, मन्नार की खाड़ी और लक्षद्वीप में प्रवाल विरंजन।
5. मनुष्य की भूमिका और प्रतिक्रिया
भूमिका: मनुष्य अब एक भू-आकृतिक और जलवायु कारक है; कई विद्वान वर्तमान युग को एंथ्रोपोसीन कहते हैं, जिसे पॉल क्रुट्ज़ेन (2000) ने लोकप्रिय बनाया, यद्यपि भूवैज्ञानिकों ने इसे औपचारिक रूप से नहीं अपनाया है।
शमन: नवीकरणीय ऊर्जा, दक्षता, विद्युत गतिशीलता, कार्बन सिंक और कार्बन मूल्य निर्धारण से उत्सर्जन घटाना।
अनुकूलन: ताप कार्य योजनाएँ, जलवायु-सहनशील फसलें, पूर्व चेतावनी तंत्र, तटीय सुरक्षा, जल संरक्षण।
वैश्विक ढाँचा: UNFCCC (1992), विकसित देशों के लिए बाध्यकारी लक्ष्यों वाला क्योटो प्रोटोकॉल (1997), राष्ट्रीय रूप से निर्धारित योगदानों और तापवृद्धि को 2°C से काफ़ी नीचे रखने व 1.5°C का प्रयास करने के लक्ष्य वाला पेरिस समझौता (2015)।
भारत की प्रतिबद्धताएँ: अद्यतन NDC (2022) का लक्ष्य 2030 तक GDP की उत्सर्जन तीव्रता को 2005 के स्तर से 45 प्रतिशत घटाना और 2030 तक स्थापित विद्युत क्षमता का लगभग 50 प्रतिशत गैर-जीवाश्म स्रोतों से करना है; भारत ने COP26 (ग्लासगो, 2021) में 2070 के लिए शुद्ध-शून्य लक्ष्य घोषित किया।
जलवायु परिवर्तन पर राष्ट्रीय कार्य योजना (2008): आठ राष्ट्रीय मिशन, जिनमें राष्ट्रीय सौर मिशन, संवर्धित ऊर्जा दक्षता, सतत आवास, जल, हिमालयी पारिस्थितिकी तंत्र संरक्षण, हरित भारत, सतत कृषि और जलवायु परिवर्तन के लिए सामरिक ज्ञान शामिल हैं; राज्य अपनी राज्य कार्य योजनाएँ बनाते हैं।
समता बहस: विकासशील देश साझी पर विभेदित ज़िम्मेदारियों और ऐतिहासिक उत्सर्जन पर बल देते हैं; विकसित देश बड़ी उभरती अर्थव्यवस्थाओं के वर्तमान और भावी उत्सर्जन पर बल देते हैं।
6. अनुप्रयुक्त जलवायु विज्ञान
अर्थ: कृषि, स्वास्थ्य, वास्तुकला, परिवहन, ऊर्जा और नियोजन की व्यावहारिक समस्याओं के समाधान में जलवायु आँकड़ों और ज्ञान का उपयोग।
कृषि जलवायु विज्ञान: फसल कैलेंडर, सिंचाई समय-निर्धारण, पाला और सूखा पूर्वानुमान; IMD की ग्रामीण कृषि मौसम सेवा किसानों को कृषि-मौसम परामर्श देती है।
जैव जलवायु विज्ञान और स्वास्थ्य: तापीय सुविधा सूचकांक, ऊष्मा सूचकांक, पवन शीतलन; जलवायु और मलेरिया व डेंगू जैसे रोगों का संबंध।
भवन जलवायु विज्ञान: राजस्थान की पारंपरिक उष्ण-शुष्क वास्तुकला में दिशा-विन्यास, मोटी दीवारें, आँगन और जालियाँ; अधिक वर्षा वाले केरल और उत्तर-पूर्व में ढलवाँ छतें।
अन्य उपयोग: विमानन और नौवहन पूर्वानुमान, पवन और सौर स्थल चयन, आपदा नियोजन।
7. नगरीय जलवायु और नगरीय ऊष्मा द्वीप
नगरीय ऊष्मा द्वीप (UHI): किसी नगर का अपने ग्रामीण परिवेश से अधिक गर्म होना, शांत, साफ़ रातों में सबसे स्पष्ट; सर्वप्रथम ल्यूक हावर्ड ने The Climate of London (1818–1820) में दर्ज किया।
परतें: टी.आर. ओक ने नगरीय वितान परत (धरातल से छत स्तर तक) और उसके ऊपर नगरीय सीमा परत में भेद किया; ओक ने UHI की तीव्रता को नगर के आकार से भी जोड़ा।
कारण: ऊष्मा संचित करने वाले कम एल्बिडो के डामर और कंक्रीट, वनस्पति और वाष्पोत्सर्जन की हानि, वाहनों और वातानुकूलकों से मानवजनित ऊष्मा, दीर्घ तरंग विकिरण फँसाने वाली गली घाटियाँ, और बाहर जाती ऊष्मा रोकने वाली प्रदूषण धुंध।
अन्य नगरीय प्रभाव: कम पवन गति, अधिक धुंध और धूम-कोहरा, कभी-कभी नगरों के पवनविमुख भाग में अधिक वर्षा (जैसा 1970 के दशक में सेंट लुई के METROMEX अध्ययन में पाया गया), और तीव्र अपवाह से नगरीय बाढ़।
भारतीय उदाहरण: 26 जुलाई 2005 की मुंबई बाढ़, जब सांताक्रूज़ में 24 घंटे में लगभग 944 मिमी वर्षा दर्ज हुई; दिसंबर 2015 की चेन्नई बाढ़; दिल्ली का शीतकालीन धूम-कोहरा; उपग्रह आँकड़ों में दिल्ली, अहमदाबाद और हैदराबाद के दिन के सतही ऊष्मा द्वीप।
उपाय: नगरीय वन और हरित पट्टियाँ, शीतल और हरी छतें, झीलों और आर्द्रभूमियों का संरक्षण, पारगम्य फ़र्श, बेहतर भवन संहिताएँ और ताप कार्य योजनाएँ; अहमदाबाद की ताप कार्य योजना (2013) दक्षिण एशिया में पहली थी, और NDMA ने राष्ट्रीय ग्रीष्म लहर दिशानिर्देश जारी किए हैं।
8. बनाने योग्य आरेख
नगरीय ऊष्मा द्वीप परिच्छेदिका: ग्रामीण क्षेत्र से उपनगरों होते हुए नगर केंद्र और फिर बाहर तक क्षैतिज रेखा बनाएँ; तापमान वक्र बनाएँ जो उपनगरों पर धीरे उठे, निर्मित क्षेत्र पर 'पठार' और घने केंद्र पर 'शिखर' बनाए, ग्रामीण-नगरीय किनारे पर तेज़ी से गिरे ('कगार'), और उद्यानों व नदियों पर कम मान दिखाए।
मिलानकोविच चक्र: पृथ्वी की कक्षा के तीन छोटे रेखाचित्र: अधिक और कम दीर्घवृत्तीय कक्षा (उत्केंद्रता), लगभग 22.1° और 24.5° के बीच झुका अक्ष (अक्षीय झुकाव), और डगमगाता अक्ष (अयन)।
भारत प्रभाव मानचित्र: हिमालयी हिमनदों का पीछे हटना, उत्तर-पश्चिम और मध्य भारत पर ग्रीष्म लहर पेटी, चक्रवात-प्रवण पूर्वी तट, सुंदरबन और लक्षद्वीप का समुद्र-तल जोखिम, और सूखा-प्रवण दक्कन अंकित करें।
9. परीक्षा में उपयोग
10 अंक का उत्तर: नगरीय ऊष्मा द्वीप: परिभाषा, कारण, परिच्छेदिका आरेख और एक भारतीय उदाहरण।
15 अंक का उत्तर: प्रमाणों सहित जलवायु परिवर्तन के प्राकृतिक बनाम मानवजनित कारण।
20 अंक का उत्तर: जलवायु परिवर्तन में मनुष्य की भूमिका और प्रतिक्रिया: कारण, IPCC निष्कर्ष, भारत पर प्रभाव, शमन और अनुकूलन, भारत का NDC और NAPCC, और समता बहस।
मुख्य शब्द: विकिरणी बल, बढ़ा हुआ हरितगृह प्रभाव, मिलानकोविच, एरोसोल, एंथ्रोपोसीन, शमन, अनुकूलन, NDC, नगरीय वितान परत, ताप कार्य योजना।
श्रेय: तापवृद्धि आँकड़ों के लिए IPCC AR6 (2021); कक्षीय सिद्धांत के लिए मिलानकोविच; पहले नगरीय जलवायु अध्ययन के लिए ल्यूक हावर्ड; नगरीय सीमा परत अवधारणाओं के लिए टी.आर. ओक।
| कारण | प्रकार | समय मापक | उदाहरण या प्रमाण |
|---|---|---|---|
| मिलानकोविच कक्षीय चक्र | प्राकृतिक | लगभग 23,000 से 1,00,000 वर्ष | प्लीस्टोसीन हिमानी-अंतर्हिमानी चक्र |
| प्लेट विवर्तनिकी और पर्वत निर्माण | प्राकृतिक | लाखों वर्ष | हिमालय और तिब्बत का उत्थान |
| सौर परिवर्तनशीलता | प्राकृतिक | 11 वर्षीय चक्र से शताब्दियाँ | मॉन्डर न्यूनतम, 1645–1715 |
| ज्वालामुखी एरोसोल | प्राकृतिक | एक से कुछ वर्ष | पिनाटुबो 1991, लगभग 0.5°C शीतलन |
| हरितगृह गैस उत्सर्जन | मानवजनित | दशकों से शताब्दियाँ | 2011–2020 में 1850–1900 की तुलना में लगभग 1.09°C तापवृद्धि (IPCC AR6) |
| भूमि उपयोग परिवर्तन और नगरीकरण | मानवजनित | वर्षों से दशक | वनोन्मूलन; नगरीय ऊष्मा द्वीप |
मुख्य परीक्षा बिंदु
- प्राकृतिक और मानवजनित कारणों को स्पष्ट अलग करें और समय मापक दें; इससे संकल्पनात्मक स्पष्टता दिखती है।
- IPCC AR6 (2021) का लगभग 1.1°C का आँकड़ा उसके आधार काल (1850–1900) सहित दें; बिना स्रोत के आँकड़ों से बचें।
- 'मनुष्य की भूमिका और प्रतिक्रिया' में शमन और अनुकूलन दोनों, तथा भारत का NDC (2022), 2070 का शुद्ध-शून्य और NAPCC (2008) शामिल करें।
- नगरीय जलवायु के लिए ऊष्मा द्वीप परिच्छेदिका बनाएँ और मुंबई 2005 व अहमदाबाद ताप कार्य योजना जैसे भारतीय उदाहरण दें।
- विवादित बिंदु बताएँ: मध्यकालीन उष्ण काल और लघु हिमयुग का प्रादेशिक बनाम वैश्विक विस्तार, हड़प्पा पतन में मानसून की भूमिका, औपचारिक युग के रूप में एंथ्रोपोसीन।
- सामान्य 'जागरूकता' पंक्ति के बजाय सतत विकास और जलवायु न्याय से निष्कर्ष दें।
क्या आप जानते हैं?
- 1815 के टैम्बोरा उद्गार के बाद 1816 के ठंडे, उदास 'बिना ग्रीष्म के वर्ष' ने जिनेवा झील के पास लेखकों के एक समूह को घर में रोके रखा, जहाँ मैरी शेली ने फ्रैंकेंस्टाइन लिखना शुरू किया।
UPSC के पिछले वर्षों के प्रश्न: जलवायु विज्ञान: मौसम तंत्र, जलवायु और जलवायु परिवर्तन
2014 से 2026 तक UPSC ने इस अध्याय से 315 अंकों के 21 प्रश्न भाग पूछे, सभी प्रश्नपत्र I में। वैश्विक जलवायु परिवर्तन, अनुप्रयुक्त और नगरीय जलवायु विज्ञान सबसे अधिक पूछा गया विषय है (10 भाग, 160 अंक), उसके बाद कोपेन, थॉर्नथ्वेट और ट्रिवार्था का जलवायु वर्गीकरण (5 भाग, 75 अंक), चक्रवात और प्रतिचक्रवात (4 भाग, 50 अंक) तथा वर्षण (2 भाग, 30 अंक)। नीचे के प्रत्येक प्रश्न का UPSC शब्द सीमा में लिखा आदर्श उत्तर दिया गया है।
सरल शब्दों में
प्रश्न और दृष्टिकोण पंक्ति पढ़ें, फिर समय सीमा में अपना उत्तर लिखें: 10 अंक के लिए लगभग 7 मिनट, 15 अंक के लिए 10 और 20 अंक के लिए 12 मिनट।
अपने उत्तर की आदर्श उत्तर से तुलना करें: परिभाषा और उसके लेखक, कसौटियाँ या प्रक्रियाएँ, नामित उदाहरण, वर्ष और स्रोत सहित आँकड़े, और मानचित्र या आरेख जाँचें।
जो छूटा उसे नोट करें और अगला प्रश्न करने से पहले नोट्स में वह विषय दोहराएँ।
1. Tropical and Temperate Cyclones
उदाहरण 1 (UPSC 2024, 10 अंक): शीतोष्ण चक्रवात का निर्माण फैलाव अक्ष की स्थिति पर निर्भर करता है। स्पष्ट कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 1(b)
दृष्टिकोण: विरूपण क्षेत्र में वाताग्रजनन समझाएँ: विस्तारण और संकुचन अक्षों की परिभाषा दें, दिखाएँ कि वाताग्र तब बनता है जब समताप रेखाएँ विस्तारण अक्ष के निकट हों (पेटरसन), और इसे ध्रुवीय वाताग्र पर शीतोष्ण चक्रवात के जन्म से जोड़ें; विरूपण क्षेत्र का रेखाचित्र बनाएँ।
शीतोष्ण चक्रवात ठंडी ध्रुवीय और गर्म उष्णकटिबंधीय वायुराशियों के बीच वाताग्र पर बनता है (बर्कनीज़ का ध्रुवीय वाताग्र सिद्धांत)। वाताग्र के लिए पहले वाताग्रजनन (frontogenesis), यानी तापमान अंतर का तीक्ष्ण होना, आवश्यक है, जो विरूपण क्षेत्र नामक वायु प्रवाह के प्रतिरूप पर निर्भर है।
विरूपण क्षेत्र में, जैसे दो उच्च और दो निम्न दाब के बीच कोल में, वायु एक अक्ष (संकुचन अक्ष) के सहारे अभिसरित होती है और दूसरे, विस्तारण अक्ष (axis of dilatation), के सहारे फैलती है।
स्वेरे पेटरसन (1936) ने दिखाया कि यदि समताप रेखाएँ विस्तारण अक्ष से 45° से कम कोण बनाएँ, तो प्रवाह उन्हें पास लाता है, तापमान प्रवणता तीव्र होती है और उस अक्ष के सहारे वाताग्र बनता है। यदि कोण 45° से अधिक हो, तो समताप रेखाएँ दूर फैलती हैं और वाताग्र विलीन हो जाता है (वाताग्रक्षय, frontolysis)।
आरेख: अतिपरवलयी धारा रेखाओं वाला विरूपण क्षेत्र, समकोण पर काटते संकुचन और विस्तारण अक्ष, तथा विस्तारण अक्ष के सहारे घनी होती समताप रेखाएँ।
फिर वाताग्र पर एक तरंग विकसित होती है और गहराकर उष्ण और शीत वाताग्रों वाला चक्रवात बन जाती है। अतः समताप रेखाओं का विस्तारण अक्ष से संरेखण तय करता है कि शीतोष्ण चक्रवात बन सकता है या नहीं।
उदाहरण 2 (UPSC 2023, 15 अंक): समुचित उदाहरणों को देते हुए "प्रति चक्रवात" की विशेषताओं और मौसम की स्थितियों को स्पष्ट कीजिये।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 2(b)
दृष्टिकोण: प्रतिचक्रवात की परिभाषा दें, उनकी विशेषताएँ (दाब, पवन, अवतलन, अपसरण) और शीत तथा ग्रीष्म में उनसे होने वाला मौसम समझाएँ, उनका वर्गीकरण (शीत, उष्ण, अवरोधी) विश्व और भारतीय उदाहरणों सहित करें; योजना और काट बनाएँ।
प्रतिचक्रवात (anticyclone) उच्च दाब का तंत्र है जिसके केंद्र में सर्वाधिक दाब और चारों ओर बंद समदाब रेखाएँ होती हैं। केंद्र में वायु नीचे उतरती है और बाहर फैलती है।
विशेषताएँ: कोरिऑलिस बल के कारण पवनें बाहर की ओर, उत्तरी गोलार्ध में दक्षिणावर्त और दक्षिणी में वामावर्त, चलती हैं। समदाब रेखाएँ दूर-दूर होती हैं, इसलिए पवनें मंद होती हैं। अवतलन (subsidence) वायु को रुद्धोष्म रूप से गर्म और शुष्क करता है, जिससे प्रायः ऊपर तापीय व्युत्क्रमण बनता है।
मौसम: ग्रीष्म में स्वच्छ आकाश और तेज धूप गर्म, शुष्क दौर और लू लाते हैं। शीत में स्वच्छ रातें तीव्र विकिरण शीतलन, पाला, कोहरा और नगरों में व्युत्क्रमण के नीचे फँसा धूम-कोहरा लाती हैं। वर्षण दुर्लभ होता है।
प्रकार: (i) शीत ऋतु में ठंडे महाद्वीपों पर शीत या तापीय प्रतिचक्रवात, जैसे साइबेरियाई उच्च दाब, जो पूर्वी एशिया के ठंडे, शुष्क शीतकालीन मानसून को पोषित करता है; (ii) उष्ण या गतिक उपोष्ण उच्च दाब, जैसे एज़ोर्स–बरमूडा, उत्तरी प्रशांत और मस्करीन उच्च दाब, जो हैडली कोशिका की अवतलित वायु से बने रहते हैं; (iii) अवरोधी प्रतिचक्रवात, जो पछुआ पवनों को रोक देते हैं और जिनसे 2003 की यूरोपीय लू और 2010 की रूसी लू आई।
भारत: उत्तर-पश्चिम भारत पर शीतकालीन उच्च दाब स्वच्छ आकाश, शीत लहर और सिंधु-गंगा मैदान पर घना कोहरा लाता है, जबकि मस्करीन उच्च दाब दक्षिण-पश्चिम मानसून के अंतर-विषुवतीय प्रवाह को चलाता है।
आरेख: संकेंद्री समदाब रेखाओं और दक्षिणावर्त बाहर निकलती पवनों वाली प्रतिचक्रवात की योजना, तथा अवतलित वायु और व्युत्क्रमण परत वाला काट।
इस प्रकार प्रतिचक्रवात स्थिर पर हमेशा सुखद नहीं मौसम लाते हैं।
उदाहरण 3 (UPSC 2020, 10 अंक): हैलोवीन तूफ़ान पर एक भौगोलिक टिप्पणी लिखिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 1(a)
दृष्टिकोण: 1991 के हैलोवीन तूफान ('परफेक्ट स्टॉर्म') की पहचान करें, समझाएँ कि यह एक बाह्य-उष्णकटिबंधीय निम्न दाब से कैसे बना जिसने हरिकेन ग्रेस को समाहित किया और बाद में उष्णकटिबंधीय बन गया, तथा इसके प्रभाव और भौगोलिक महत्त्व बताएँ; संक्षिप्त मौसमी परिस्थिति का रेखाचित्र दें।
अक्टूबर के अंत और नवंबर 1991 के आरंभ का हैलोवीन तूफान (Halloween Storm), जिसे लोकप्रिय रूप से परफेक्ट स्टॉर्म कहा गया, उत्तर अमेरिका के उत्तर-पूर्वी तट से दूर एक शक्तिशाली नॉर'ईस्टर था। (यह नाम अक्टूबर 2003 के सौर तूफानों के लिए भी प्रयुक्त होता है, पर जलवायु विज्ञान में यह इसी घटना को कहता है।)
निर्माण: लगभग 28 अक्टूबर को अटलांटिक कनाडा के पास एक शीत वाताग्र के सहारे बाह्य-उष्णकटिबंधीय निम्न दाब विकसित हुआ। इसने हरिकेन ग्रेस के अवशेष समाहित किए और उष्णकटिबंधीय नमी तथा ऊर्जा पाई। पूर्वी कनाडा पर प्रबल उच्च दाब ने दाब प्रवणता तीव्र की, जिससे विशाल क्षेत्र पर आँधी-वेग की पवनें फैलीं।
असामान्य रूप से तूफान पश्चिम और फिर दक्षिण-पश्चिम की ओर तट की ओर बढ़ा, यानी प्रतिगामी पथ। गर्म गल्फ स्ट्रीम के ऊपर इसने उष्ण केंद्र पाया और ऐसा हरिकेन बन गया जिसे जानबूझकर नाम नहीं दिया गया।
प्रभाव: विशाल लहरों और तूफानी महोर्मि ने न्यू इंग्लैंड के तटों पर प्रहार किया; मछली पकड़ने वाली नाव एंड्रिया गेल सभी छह कर्मियों सहित खो गई, जैसा सेबेस्टियन जंगर की द परफेक्ट स्टॉर्म में वर्णित है।
आरेख: उत्तर-पश्चिम अटलांटिक का मौसमी रेखाचित्र जिसमें निम्न दाब, दक्षिण से मिलता हरिकेन ग्रेस, कनाडाई उच्च दाब और तूफान का प्रतिगामी पथ हो।
यह दिखाता है कि उष्णकटिबंधीय और मध्य-अक्षांशीय तंत्र मिलकर संकर तूफान बना सकते हैं।
उदाहरण 4 (UPSC 2016, 15 अंक): उष्णकटिबंधीय और शीतोष्ण कटिबंधीय चक्रवातों से जुड़ी उत्पत्ति और मौसमी दशाओं की तुलना कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 2(b)
दृष्टिकोण: उष्णकटिबंधीय और शीतोष्ण चक्रवातों की बिंदुवार तुलना करें: उत्पत्ति (ऊर्जा स्रोत, अक्षांश, वाताग्र, दशाएँ), संरचना, गति और संबद्ध मौसम, नामित उदाहरणों सहित, अंत में मुख्य अंतर; दोनों की योजना बनाएँ।
दोनों अभिसारी, घूर्णी पवनों वाले निम्न दाब तंत्र हैं, पर उत्पत्ति और मौसम में भिन्न हैं।
उष्णकटिबंधीय चक्रवातों (tropical cyclones) की उत्पत्ति: ये लगभग 26–27°C से अधिक सतही तापमान वाले गर्म महासागरों पर, लगभग 5° और 20° अक्षांश के बीच जहाँ कोरिऑलिस बल पर्याप्त हो, कम ऊर्ध्वाधर पवन अपरूपण और पहले से मौजूद विक्षोभ के साथ बनते हैं। इनकी ऊर्जा संघनन की गुप्त ऊष्मा है; इनमें वाताग्र नहीं होते। उदाहरण: चक्रवात अम्फान (2020), हरिकेन कैटरीना (2005)।
शीतोष्ण चक्रवातों (temperate cyclones) की उत्पत्ति: ये लगभग 35° और 65° अक्षांश के बीच ध्रुवीय वाताग्र पर बनते हैं जहाँ ठंडी और गर्म वायुराशियाँ मिलती हैं (बर्कनीज़ का सिद्धांत)। इनकी ऊर्जा वायुराशियों के तापमान अंतर से आती है और जेट धारा इन्हें दिशा देती है। उदाहरण: उत्तर भारत पहुँचने वाले पश्चिमी विक्षोभ।
उष्णकटिबंधीय चक्रवातों का मौसम: शांत चक्षु (eye) जिसके चारों ओर सबसे तेज पवनों और मूसलाधार वर्षा वाली चक्षु भित्ति, सर्पिल वर्षा पट्टियाँ और तट से टकराने पर तूफानी महोर्मि। ये छोटे होते हैं, व्यापारिक पवनों के साथ पूर्व से पश्चिम चलते हैं और स्थल पर शीघ्र कमजोर पड़ते हैं।
शीतोष्ण चक्रवातों का मौसम: वाताग्रों के गुजरने के साथ एक क्रम — उष्ण वाताग्र के आगे लगातार वर्षा, सौम्य उष्ण खंड, फिर शीत वाताग्र पर भारी बौछारें और तापमान में तीव्र गिरावट। ये बड़े (प्रायः 1,000 किमी से अधिक) होते हैं, पछुआ पवनों के साथ पश्चिम से पूर्व चलते हैं और स्थल तथा समुद्र दोनों पर होते हैं।
आरेख: चक्षु और सर्पिल पट्टियों वाले उष्णकटिबंधीय चक्रवात तथा उष्ण वाताग्र, शीत वाताग्र और उष्ण खंड वाले शीतोष्ण चक्रवात की योजनाएँ।
इस प्रकार उष्णकटिबंधीय चक्रवात प्रचंड, छोटे और मौसमी हैं, जबकि शीतोष्ण चक्रवात सौम्य, बड़े और बारंबार हैं।
2. Precipitation and the Hydrological Cycle
उदाहरण 5 (UPSC 2021, 20 अंक): महाद्वीपों पर वर्षण के विविध प्रतिरूपों को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों का परीक्षण कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 3(a)
दृष्टिकोण: महाद्वीपों पर वर्षण के असमान वितरण के कारकों (अक्षांश और दाब पेटियाँ, पवनें, समुद्र से दूरी, महासागरीय धाराएँ, उच्चावच, मानसून और चक्रवात, स्थानीय कारक) की प्रत्येक के लिए नामित प्रदेशों सहित जाँच करें, अंत में समन्वित दृष्टि दें; वर्षा क्षेत्रों का विश्व मानचित्र जोड़ें।
महाद्वीपों पर वर्षण अटाकामा में लगभग शून्य से लेकर मेघालय के मौसिनराम में 11,000 मिमी प्रति वर्ष से अधिक तक है। यह विविधता इसलिए है क्योंकि वर्षा के लिए नम वायु और उसे उठाने की क्रियाविधि चाहिए, और दोनों असमान रूप से वितरित हैं।
(1) अक्षांश और दाब पेटियाँ: अंतःउष्णकटिबंधीय अभिसरण क्षेत्र की उठती वायु अमेज़न और कांगो बेसिनों में भारी संवहनीय वर्षा देती है, जबकि उपोष्ण उच्च दाब की अवतलित वायु कर्क-मकर रेखाओं के पास बड़े मरुस्थल बनाती है: सहारा, अरब, थार और कालाहारी।
(2) प्रचलित पवनें: स्थलाभिमुखी पवनें वर्षा लाती हैं, जैसे पछुआ पवनें 40° और 60° के बीच यूरोप, ब्रिटिश कोलंबिया और दक्षिणी चिली के पश्चिमी तटों पर; अपतटीय व्यापारिक पवनें निम्न अक्षांशों में महाद्वीपों के पश्चिमी भागों को शुष्क छोड़ती हैं।
(3) महाद्वीपीयता (continentality): समुद्र से दूर आंतरिक भाग, जैसे मध्य एशिया, गोबी और ग्रेट बेसिन, बहुत कम नमी पाते हैं।
(4) महासागरीय धाराएँ: ठंडी धाराएँ तटीय वायु को ठंडा और स्थिर करती हैं, जिससे अटाकामा (हम्बोल्ट धारा) और नामीब (बेंगुएला धारा) के साथ कोहरा तो बनता है पर वर्षा कम होती है, जबकि गर्म धाराएँ दक्षिण-पूर्व अमेरिका और ब्राज़ील जैसे पूर्वी तटों पर नमी जोड़ती हैं।
(5) उच्चावच: पर्वत पवनाभिमुख ढालों पर पर्वतीय वर्षा कराते हैं और वृष्टि छाया छोड़ते हैं, जैसे पश्चिमी घाट बनाम दक्कन का आंतरिक भाग, खासी पहाड़ियाँ, और एंडीज़ के पूर्व में पैटागोनिया।
(6) मानसून और चक्रवात: मौसमी पवन उत्क्रमण दक्षिण और दक्षिण-पूर्व एशिया को अधिकांश वर्षा ग्रीष्म में देता है, जबकि मध्य-अक्षांशीय चक्रवात वाताग्री वर्षा जोड़ते हैं। (7) स्थानीय कारक और ENSO जैसे दूरसंबंध वर्ष-दर-वर्ष कुल मात्रा बदलते हैं।
मानचित्र: विश्व मानचित्र जिसमें भारी वर्षा के क्षेत्र (विषुवतीय, मानसूनी, पवनाभिमुख पश्चिमी तट), कर्क-मकर रेखाओं के पास पश्चिमी किनारों पर मरुस्थल और शुष्क महाद्वीपीय आंतरिक भाग दिखें।
ये कारक साथ-साथ कार्य करते हैं: थार उपोष्ण अवतलन, मानसूनी पवनों के समानांतर अरावली और नमी स्रोतों से दूरी के कारण शुष्क है।
उदाहरण 6 (UPSC 2018, 10 अंक): जलीय चक्र में वाष्पन की भूमिका को स्पष्ट कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 1(b)
दृष्टिकोण: वाष्पीकरण को जलीय चक्र के इंजन के रूप में समझाएँ: महासागरों और स्थल से वायुमंडल में जल पहुँचाने में इसका हिस्सा, ऊर्जा स्थानांतरण, वर्षण, लवणता और जलवायु में इसकी भूमिका, और इसे नियंत्रित करने वाले कारक; चक्र का आरेख शामिल करें।
वाष्पीकरण (evaporation) तरल जल का वाष्प में बदलना है। पौधों के वाष्पोत्सर्जन (दोनों मिलकर वाष्पोत्सर्जन-वाष्पीकरण) के साथ यही एकमात्र प्रक्रिया है जो जल को पृथ्वी की सतह से वायुमंडल में उठाती है, इसलिए यह जलीय चक्र (hydrologic cycle) का इंजन है।
भूमिका: (i) अधिकांश वाष्पित जल महासागर देते हैं; पवनें इसका एक भाग स्थल पर वर्षा के रूप में ले जाती हैं जो नदियों से लौटता है, और इस प्रकार महासागर तथा स्थल के भंडार जुड़ते हैं। (ii) वाष्पीकरण जल का आसवन करता है और लवण पीछे छोड़ता है, इसलिए यह मीठा जल देता है और उपोष्ण महासागरीय लवणता बढ़ाता है, जैसे लाल सागर में।
(iii) ऊर्जा: वाष्पीकरण गुप्त ऊष्मा (latent heat) सोखता है, जो वाष्प के मेघों में संघनित होने पर मुक्त होती है; यह उष्ण कटिबंध से ध्रुवों की ओर ऊष्मा पहुँचाती है और तड़ित झंझाओं तथा चक्रवातों को ऊर्जा देती है। (iv) यह सतहों को ठंडा करता है, जिससे महासागरों और वनस्पति-आच्छादित भूमि का तापमान संतुलित रहता है।
नियंत्रक: तापमान, सौर विकिरण, आर्द्रता, पवन वेग, जल सतह का क्षेत्रफल और स्थल पर मृदा नमी तथा वनस्पति। वाष्पीकरण उपोष्ण महासागरों पर सर्वाधिक और ध्रुवीय प्रदेशों में न्यूनतम होता है।
आरेख: जलीय चक्र जिसमें महासागर से वाष्पीकरण, वाष्प का परिवहन, संघनन, वर्षण, अपवाह और अंतःस्यंदन दिखे, और वाष्पीकरण के तीर नामांकित हों।
तापन वाष्पीकरण और वायुमंडलीय नमी बढ़ाता है, जिससे भारी वर्षा और सूखा दोनों तीव्र होते हैं।
3. Classification of World Climates (Koppen, Thornthwaite, Trewartha)
उदाहरण 7 (UPSC 2024, 15 अंक): विश्व जलवायु के कोपेन के वर्गीकरण के अक्षांशीय वितरण का वर्णन कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 2(b)
दृष्टिकोण: कोपेन के प्रमुख जलवायु समूहों का विषुवत रेखा से ध्रुवों तक अक्षांशीय क्रम में वर्णन करें, प्रत्येक समूह की तापमान या आर्द्रता कसौटी, उप-प्रकार, स्थिति और उदाहरण दें, और कठोर कटिबंधन से विचलन बताएँ; आदर्श काल्पनिक महाद्वीप बनाएँ।
व्लादिमीर कोपेन का वर्गीकरण (1918, संशोधित 1936) मासिक तापमान और वर्षण का प्रयोग करता है, जिसकी सीमाएँ वनस्पति से मेल खाने के लिए चुनी गई हैं। इसके पाँच मुख्य समूह मोटे तौर पर विषुवत रेखा से ध्रुवों तक अक्षांश का अनुसरण करते हैं।
A, उष्णकटिबंधीय आर्द्र (सबसे ठंडा महीना 18°C या अधिक): विषुवत रेखा से लगभग 15–25° तक। Af (वर्षावन: अमेज़न, कांगो, इंडोनेशिया) विषुवत के निकट है; Am (मानसूनी: भारत का पश्चिमी तट, म्यांमार) और Aw (सवाना: सूडान, दक्कन) ध्रुव की ओर हैं।
B, शुष्क (वाष्पीकरण वर्षण से अधिक): मुख्यतः महाद्वीपों के पश्चिमी भागों पर 15–30° (BWh: सहारा, थार, अटाकामा) और मध्य-अक्षांशीय आंतरिक भागों तथा वृष्टि छाया में (BWk, BSk: गोबी, पैटागोनिया)।
C, उष्ण शीतोष्ण (सबसे ठंडा महीना 18°C और −3°C के बीच): लगभग 25–45°। Cs (भूमध्यसागरीय) पश्चिमी तटों पर, Cw और Cfa पूर्वी किनारों पर (उत्तरी चीन, दक्षिण-पूर्व अमेरिका), और Cfb (समुद्री पश्चिमी तट) 45–60° पर उत्तर-पश्चिम यूरोप में।
D, शीत हिम-वन (सबसे ठंडा महीना −3°C से कम, सबसे गर्म 10°C से अधिक): 40–70° केवल उत्तरी गोलार्ध में, जहाँ ही वहाँ विस्तृत स्थल है: अमेरिकी मध्य-पश्चिम और रूस में Dfa–Dfb, साइबेरिया और कनाडा में Dfc और Dw।
E, ध्रुवीय (सबसे गर्म महीना 10°C से कम): लगभग 65–70° से आगे, आर्कटिक तटों पर ET टुंड्रा और ग्रीनलैंड तथा अंटार्कटिका में EF हिमटोप; उच्चभूमि जलवायु (H) किसी भी अक्षांश पर मिलती है, जैसे हिमालय और एंडीज़।
आरेख: कोपेन का काल्पनिक महाद्वीप जिसमें A, B, C, D और E क्षेत्र हों, B पश्चिमी किनारों के साथ फैला हो और D उत्तरी गोलार्ध तक सीमित हो।
क्रम अक्षांशीय है पर स्थल–जल वितरण, महासागरीय धाराओं और उच्चावच से विकृत होता है, इसलिए B और H प्रतिरूप को तोड़ते हैं।
उदाहरण 8 (UPSC 2019, 10 अंक): संभाव्य वाष्पन-वाष्पोत्सर्जन का परिकलन करने की थॉर्नथ्वेट द्वारा सुझाई गई तकनीकों को स्पष्ट कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 1(b)
दृष्टिकोण: संभावित वाष्पोत्सर्जन की परिभाषा दें, फिर थॉर्नथ्वेट की तकनीकें समझाएँ: वाष्पोत्सर्जनमापी से क्षेत्र मापन और उनका अनुभवजन्य तापमान सूत्र (ऊष्मा सूचकांक, घातांक, दिन-अवधि संशोधन); सीमाएँ बताएँ; चरणों को प्रवाह आरेख में दिखाएँ।
संभावित वाष्पोत्सर्जन (potential evapotranspiration, PE) वह जल मात्रा है जो पूर्णतः वनस्पति से ढकी सतह से वाष्पित और उत्सर्जित होगी यदि मृदा जल कभी कम न पड़े। सी.डब्ल्यू. थॉर्नथ्वेट ने यह अवधारणा दी और इसे अपने 1948 के वर्गीकरण का आधार बनाया।
मापन: थॉर्नथ्वेट ने वाष्पोत्सर्जनमापी (evapotranspirometers, लाइसीमीटर) का प्रयोग किया — उगती घास वाली नम मिट्टी की टंकियाँ जिनमें डाला गया जल घटा निकला जल हानि बताता है।
अनुभवजन्य सूत्र: ऐसे आँकड़े दुर्लभ होने से उन्होंने PE को औसत मासिक तापमान (T, °C) से जोड़ा। पहले मासिक ऊष्मा सूचकांक i = (T/5) की घात 1.514 निकाला जाता है और बारह महीनों का योग वार्षिक ऊष्मा सूचकांक I देता है। असंशोधित PE = 16 × (10T/I) की घात a, मिमी प्रति माह में, जहाँ a, I का अनुभवजन्य फलन है।
यह 30 दिन का महीना और 12 घंटे का दिन मानता है, इसलिए अक्षांश के अनुसार दिन-अवधि और महीने की लंबाई से संशोधित होता है।
आरेख: प्रवाह चार्ट: औसत मासिक तापमान → ऊष्मा सूचकांक i → वार्षिक सूचकांक I → घातांक a → असंशोधित PE → दिन-अवधि संशोधन → मासिक PE।
केवल तापमान पर आधारित होने से यह पवन और आर्द्रता की उपेक्षा करती है और शुष्क क्षेत्रों में PE कम आँकती है; पेनमैन की विधि अधिक भौतिक है।
उदाहरण 9 (UPSC 2018, 15 अंक): जी.टी. ट्रिवार्था द्वारा प्रस्तावित जलवायु वर्गीकरण के आधार एवं रूपरेखा का समालोचनात्मक परीक्षण कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 2(b)
दृष्टिकोण: ट्रिवार्था के वर्गीकरण की आलोचनात्मक जाँच करें: इसका आधार (वनस्पति से जुड़ी तापमान और वर्षण सीमाओं के साथ कोपेन का संशोधन) बताएँ, उदाहरणों सहित समूहों और प्रकारों की योजना दें, फिर गुण और सीमाएँ आँकें; सारणी-आरेख शामिल करें।
ग्लेन टी. ट्रिवार्था की योजना (एन इंट्रोडक्शन टु क्लाइमेट, 1966–68 में संशोधित और बाद में लाइल हॉर्न के साथ, 1980) एक संशोधित कोपेन वर्गीकरण है। कोपेन की तरह यह अनुभवजन्य है और औसत मासिक तापमान तथा वर्षण का प्रयोग करता है, पर वनस्पति और कृषि से बेहतर मेल के लिए मध्य-अक्षांशीय सीमाएँ फिर से खींचता है।
आधार: मुख्य माप 10°C या अधिक औसत तापमान वाले महीनों की संख्या है, जो वर्धन काल की लंबाई दर्शाती है। आर्द्रता को वर्षण की तापमान-आधारित शुष्कता सीमा से तुलना करके आँका जाता है।
योजना: A, उष्णकटिबंधीय (सभी महीने 18°C या अधिक: Ar आर्द्र, Aw आर्द्र-शुष्क); B, शुष्क (BW मरुस्थल, BS स्टेपी); C, उपोष्ण (8 या अधिक महीने 10°C पर: Cs शुष्क ग्रीष्म, Cf आर्द्र); D, शीतोष्ण (4–7 महीने 10°C पर: Do महासागरीय, Dc महाद्वीपीय); E, बोरियल (1–3 महीने); F, ध्रुवीय (कोई महीना 10°C से ऊपर नहीं: Ft टुंड्रा, Fi हिमटोप); और H, उच्चभूमि।
गुण: यह कोपेन के बहुत व्यापक C समूह को विभाजित करता है, उपोष्ण दक्षिण-पूर्व अमेरिका को महासागरीय उत्तर-पश्चिम यूरोप से अलग करता है; 10°C नियम क्षेत्रों को वर्धन काल से जोड़ता है; और लागू करना सरल है।
सीमाएँ: कोपेन की तरह यह वर्णनात्मक है, जननिक नहीं, इसलिए वायुराशियों, वाताग्रों और परिसंचरण की उपेक्षा करता है; सीमाएँ मनमानी और तीक्ष्ण रेखाएँ बनी रहती हैं; औसत चरमों को छिपाते हैं; और आर्द्रता को थॉर्नथ्वेट के जल संतुलन से कम सटीकता से लिया गया है।
आरेख: ध्रुव से विषुवत तक एक स्तंभ जिसमें 10°C या अधिक वाले महीनों की संख्या के आधार पर F, E, D, C और A समूह हों, तथा B और H आर्द्रता और ऊँचाई के अपवाद के रूप में अंकित हों।
अतः ट्रिवार्था की योजना कोपेन का व्यावहारिक परिष्कार है जो उसकी स्थिर, अनुभवजन्य प्रकृति साझा करती है।
उदाहरण 10 (UPSC 2015, 15 अंक): संभाव्य वाष्पन-वाष्पोत्सर्जन क्या है? स्पष्ट कीजिए कि किसी क्षेत्र के जल संतुलन का आकलन करने में इसका किस प्रकार उपयोग किया जाता है।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 2(b)
दृष्टिकोण: संभावित वाष्पोत्सर्जन की परिभाषा दें और वास्तविक वाष्पोत्सर्जन से अंतर बताएँ, फिर थॉर्नथ्वेट–मैथर जल संतुलन (P और PE की तुलना, मृदा-नमी भंडारण, उपयोग, पुनर्भरण, कमी, अधिशेष) और इसके उपयोग, भारतीय उदाहरण और जल-संतुलन ग्राफ सहित समझाएँ।
संभावित वाष्पोत्सर्जन (potential evapotranspiration, PE), सी.डब्ल्यू. थॉर्नथ्वेट (1948) द्वारा दी गई अवधारणा, वह जल हानि है जो वनस्पति-आच्छादित सतह से तब होगी जब जल आपूर्ति असीमित हो। यह जल की जलवायविक माँग है, जो मुख्यतः ऊर्जा (तापमान और दिन-अवधि) से तय होती है। वास्तविक वाष्पोत्सर्जन (AE) वह हानि है जो वास्तव में होती है और केवल पर्याप्त जल होने पर PE के बराबर होती है।
जल संतुलन: थॉर्नथ्वेट और मैथर (1955) ने मासिक वर्षण (P) की PE से तुलना की, और मृदा को एक निश्चित मात्रा रखने वाला भंडार माना (प्रायः 100 मिमी या अधिक, मृदा और जड़ों के अनुसार)।
चरण: (i) जब P, PE से अधिक हो, तो अतिरिक्त जल पहले मृदा नमी का पुनर्भरण करता है और मृदा भरने पर जल अधिशेष (water surplus) बनता है जो अपवाह और भूजल को पोषित करता है; (ii) जब P, PE से कम हो, तो पौधे संचित नमी का उपयोग करते हैं; (iii) जब भंडार समाप्त हो जाए, तो AE, PE से कम हो जाता है और यह अंतर जल न्यूनता (water deficit) है।
उपयोग: वार्षिक अधिशेष और न्यूनता एक आर्द्रता सूचकांक देते हैं जो जलवायु को अति-आर्द्र से शुष्क तक वर्गीकृत करता है; न्यूनता बताती है कि सिंचाई कब और कितनी चाहिए; अधिशेष जलाशय नियोजन के लिए अपवाह दर्शाता है; और सूचकांक सूखे के आकलन में सहायक हैं।
भारत: वी.पी. सुब्रह्मण्यम ने यह विधि भारत पर लागू की और दिखाया कि पश्चिमी तट तथा पूर्वोत्तर में अधिशेष है, और राजस्थान तथा वृष्टि-छाया दक्कन की ओर न्यूनता बढ़ती है।
आरेख: एक मानसूनी स्टेशन के मासिक P और PE वक्रों वाला जल-संतुलन ग्राफ, जिसमें अधिशेष, उपयोग, न्यूनता और पुनर्भरण अवधियाँ छायांकित हों।
इस प्रकार PE वर्षा को वास्तविक जल उपलब्धता के माप में बदलता है।
उदाहरण 11 (UPSC 2015, 20 अंक): कोपेन के जलवायु वर्गीकरण के आधार की विवेचना कीजिए। 'Cs' प्रकार की जलवायु के प्रमुख अभिलक्षणों को स्पष्ट कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 3(a)
दृष्टिकोण: कोपेन की योजना का आधार (वनस्पति सीमाएँ, मासिक तापमान और वर्षण सीमाएँ, अक्षर कूट) बताएँ, फिर Cs (भूमध्यसागरीय) जलवायु की मुख्य विशेषताएँ: स्थिति, कारण, तापमान, वर्षा, उप-प्रकार, वनस्पति और अर्थव्यवस्था; Cs प्रदेशों का विश्व मानचित्र जोड़ें।
वनस्पतिशास्त्री-जलवायुविद् व्लादिमीर कोपेन ने अपना वर्गीकरण 1900 में प्रकाशित किया और 1918 तथा 1936 में संशोधित किया। यह आज भी सबसे व्यापक रूप से प्रयुक्त योजना है।
आधार: (i) कोपेन ने माना कि प्राकृतिक वनस्पति जलवायु की सर्वोत्तम अभिव्यक्ति है, और दे कैंडोल के पादप समूहों के आधार पर जलवायु सीमाएँ वनस्पति सीमाओं से मिलाईं; (ii) उन्होंने औसत मासिक और वार्षिक तापमान तथा वर्षण का प्रयोग किया; (iii) उन्होंने संख्यात्मक सीमाएँ तय कीं, जैसे A जलवायु के सबसे ठंडे महीने के लिए 18°C, वृक्ष रेखा के रूप में सबसे गर्म महीने के लिए 10°C, और B के लिए शुष्कता सीमा; (iv) उन्होंने अक्षर कूट अपनाया: मुख्य समूहों के लिए बड़े अक्षर (A, B, C, D, E), वर्षा ऋतु (f, s, w, m) और तापमान (a, b, c, d, h, k) के लिए छोटे अक्षर।
Cs जलवायु (भूमध्यसागरीय): शुष्क ग्रीष्म वाली उष्ण शीतोष्ण जलवायु। 's' का अर्थ है कि सबसे शुष्क ग्रीष्म महीने में सबसे आर्द्र शीत महीने की एक-तिहाई से कम और लगभग 30–40 मिमी से कम वर्षा होती है (सीमा संस्करण के अनुसार बदलती है)।
स्थिति और कारण: लगभग 30° और 45° के बीच पश्चिमी तट — भूमध्यसागरीय बेसिन, कैलिफोर्निया, मध्य चिली, दक्षिण-पश्चिमी केप और दक्षिण-पश्चिम तथा दक्षिणी ऑस्ट्रेलिया। दाब पेटियों का मौसमी खिसकाव ग्रीष्म में उपोष्ण उच्च दाब और शीत में चक्रवातों सहित पछुआ पवनें लाता है।
विशेषताएँ: औसत ग्रीष्म तापमान लगभग 20–27°C, सौम्य शीत लगभग 5–12°C; वार्षिक वर्षा लगभग 350–900 मिमी, अधिकतर शीत में; धूप भरा आकाश। Csa (गर्म ग्रीष्म, रोम, आंतरिक लॉस एंजेलिस) और Csb (उष्ण ग्रीष्म, लिस्बन, सैन फ्रांसिस्को) उप-प्रकार हैं।
वनस्पति और अर्थव्यवस्था: सूखा-प्रतिरोधी दृढ़पर्णी सदाबहार वनभूमि (माकी, चैपरल, फिनबॉस); नींबू वंश, जैतून और अंगूर की खेती, मदिरा निर्माण और पर्यटन। स्थानीय पवनों में सिरोको और मिस्ट्रल शामिल हैं।
मानचित्र: विश्व मानचित्र जिसमें दोनों गोलार्धों में 30° और 45° के बीच पश्चिमी किनारों पर Cs प्रदेश छायांकित हों।
कोपेन का आधार Cs को सटीक रूप से परिभाषित करता है, यद्यपि यह उसके पीछे के परिसंचरण की व्याख्या के बजाय वर्णन करता है।
4. Global Climate Change, Applied and Urban Climatology
उदाहरण 12 (UPSC 2026, 15 अंक): अन्तरसरकारी जलवायु परिवर्तन पैनल (IPCC) की रिपोर्ट के अनुसार बिमारियों एवं वैश्विक तापवृद्धि पर एक निबन्ध लिखिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 6(c)
दृष्टिकोण: IPCC (मुख्यतः छठी आकलन रिपोर्ट, कार्य समूह II, 2022) के अनुसार वैश्विक तापन मानव रोगों को कैसे प्रभावित करता है, इस पर लघु निबंध: ताप-जनित रोग, रोगवाहक-जनित, जल और खाद्य-जनित रोग, श्वसन और मानसिक स्वास्थ्य, असमान सुभेद्यता, और अंत में उसके द्वारा बल दिए गए अनुकूलन उपाय; योजनाबद्ध आरेख जोड़ें।
जलवायु परिवर्तन पर अंतरसरकारी पैनल (IPCC) ने अपनी छठी आकलन रिपोर्ट (कार्य समूह II, 2022) में अत्यधिक विश्वास के साथ निष्कर्ष दिया कि जलवायु परिवर्तन विश्व भर में लोगों के शारीरिक स्वास्थ्य और आकलित प्रदेशों में मानसिक स्वास्थ्य को पहले ही हानि पहुँचा चुका है।
ताप: अधिक बार और अधिक तीव्र लू हीट स्ट्रोक से मृत्यु बढ़ाती है और हृदय, फेफड़े तथा गुर्दे के रोगों को बिगाड़ती है, विशेषकर वृद्धों, बाहर काम करने वालों और नगरीय गरीबों में; भारत सहित दक्षिण एशिया एक प्रमुख संवेदनशील क्षेत्र है।
रोगवाहक-जनित रोग (vector-borne diseases): गर्म, आर्द्र दशाएँ मच्छरों और किलनी का क्षेत्र और मौसम बढ़ाती हैं, इसलिए डेंगू, मलेरिया जैसे रोग अधिक ऊँचाई और अक्षांशों तक फैल रहे हैं, जैसे यूरोप के नए भागों और हिमालयी तलहटी में डेंगू का प्रकट होना।
जल और खाद्य-जनित रोग: बाढ़, भारी वर्षा और गर्म जल हैजा और अतिसार रोग बढ़ाते हैं, जबकि सूखा और ताप भोजन की गुणवत्ता घटाकर अल्पपोषण बढ़ाते हैं। जंगल की आग का धुआँ और भू-स्तरीय ओज़ोन श्वसन रोग बिगाड़ते हैं, और आपदाएँ आघात, चिंता और विस्थापन लाती हैं।
IPCC का अनुमान है कि तापन की प्रत्येक वृद्धि के साथ ये जोखिम बढ़ेंगे, जो सबसे अधिक निम्न-आय देशों, बच्चों और कमजोर स्वास्थ्य तंत्र वालों पर पड़ेंगे, जिससे असमानता बढ़ेगी।
आरेख: बढ़ते तापमान से ताप तनाव, रोगवाहक, जल और भोजन, वायु गुणवत्ता और आपदाओं तक का प्रवाह आरेख, जिनमें से प्रत्येक स्वास्थ्य परिणामों तक ले जाता है।
रिपोर्ट अनुकूलन पर बल देती है: हीट एक्शन प्लान (अहमदाबाद, 2013), पूर्व चेतावनी और रोग निगरानी, सुरक्षित जल और स्वच्छता, तथा जलवायु-सहनशील स्वास्थ्य तंत्र, साथ ही उत्सर्जन में गहरी कटौती।
उदाहरण 13 (UPSC 2024, 20 अंक): भविष्य में पर्यावरणीय संरक्षण के लिए कार्बन तटस्थता कैसे आवश्यक है? इसके संबंध में राष्ट्रों द्वारा किए गए विभिन्न प्रयासों का वर्णन कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 4(a)
दृष्टिकोण: कार्बन तटस्थता और इसकी अनिवार्यता (IPCC के 1.5°C मार्ग, पेरिस लक्ष्य, पारिस्थितिक तंत्रों के लिए सह-लाभ) समझाएँ, फिर राष्ट्रीय प्रयास (नेट-ज़ीरो लक्ष्य और कानून, नवीकरणीय ऊर्जा, कार्बन मूल्य निर्धारण, वन, भारत के उपाय) बताएँ, अंत में कमियाँ और आगे का मार्ग; नेट-ज़ीरो लक्ष्य वर्षों का विश्व मानचित्र जोड़ें।
कार्बन तटस्थता (carbon neutrality) या नेट-ज़ीरो कार्बन डाइऑक्साइड का अर्थ है कि किसी देश या संगठन द्वारा उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड वनों, मृदा या प्रौद्योगिकी द्वारा हटाई गई मात्रा से संतुलित हो, ताकि वायुमंडल में उसकी शुद्ध वृद्धि शून्य हो।
अनिवार्यता क्यों: (i) तापन मोटे तौर पर संचयी CO₂ उत्सर्जन के अनुपात में है, इसलिए तापमान तभी स्थिर होता है जब शुद्ध उत्सर्जन शून्य हो; IPCC की 1.5°C पर विशेष रिपोर्ट (2018) ने पाया कि तापन को 1.5°C तक सीमित करने के लिए लगभग 2050 तक वैश्विक नेट-ज़ीरो CO₂ आवश्यक है। (ii) पेरिस समझौता (2015, अनुच्छेद 4) सदी के उत्तरार्ध में उत्सर्जन और निष्कासन के बीच संतुलन चाहता है। (iii) संरक्षण इस पर निर्भर है: प्रवाल भित्तियाँ, हिमनद, मैंग्रोव और अनेक प्रजातियाँ 1.5–2°C से अधिक तापन के अनुकूल नहीं हो सकतीं।
राष्ट्रों के प्रयास: ब्रिटेन 2050 तक नेट ज़ीरो का कानून बनाने वाली पहली बड़ी अर्थव्यवस्था बना (2019); यूरोपीय संघ का जलवायु कानून (2021) उसे 2050 तक जलवायु तटस्थता के लिए बाध्य करता है, जिसे उत्सर्जन व्यापार प्रणाली और फिट फॉर 55 पैकेज का समर्थन है; चीन का लक्ष्य 2060 से पहले कार्बन तटस्थता और भारत का 2070 तक नेट ज़ीरो है (COP26, ग्लासगो, 2021 में घोषित)। भूटान और सूरीनाम विशाल वन आवरण के कारण पहले से ही उत्सर्जन से अधिक अवशोषण करते हैं।
भारत के उपाय: अद्यतन NDC (2022) — 2030 तक GDP की उत्सर्जन तीव्रता 2005 के स्तर से 45% घटाना और स्थापित विद्युत क्षमता का लगभग 50% गैर-जीवाश्म स्रोतों से प्राप्त करना; राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन (2023); कार्बन क्रेडिट ट्रेडिंग योजना (2023); अंतरराष्ट्रीय सौर गठबंधन; और मिशन LiFE।
मानचित्र: विश्व मानचित्र जिसमें देशों को नेट-ज़ीरो लक्ष्य वर्ष (2050, 2060, 2070) के अनुसार छायांकित किया गया हो और कार्बन-ऋणात्मक भूटान तथा सूरीनाम अंकित हों।
कमियाँ: प्रतिज्ञाओं के अनुरूप नीतियाँ अभी नहीं हैं, और विकासशील देशों को वित्त तथा प्रौद्योगिकी हस्तांतरण अपर्याप्त है, जिससे समता की चिंता उठती है। अतः कार्बन तटस्थता में तीव्र उत्सर्जन कटौती, प्राकृतिक सिंकों की रक्षा और जलवायु न्याय को जोड़ना होगा।
उदाहरण 14 (UPSC 2022, 10 अंक): प्रदूषण गुम्बद क्या है? इसके निर्माण एवं प्रभावों की चर्चा कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 1(c)
दृष्टिकोण: प्रदूषण (धूल) गुंबद की परिभाषा दें, नगरीय ऊष्मा द्वीप परिसंचरण और व्युत्क्रमण से इसका निर्माण समझाएँ, फिर इसके प्रभाव, भारतीय और विश्व उदाहरणों तथा काट आरेख सहित बताएँ।
प्रदूषण गुंबद (pollution dome, dust dome) प्रदूषित वायु का गुंबदाकार पिंड है जो शांत दिनों में नगर के ऊपर नगर के अपने वायु परिसंचरण और तापीय व्युत्क्रमण से फँसा रहता है।
निर्माण: नगरीय ऊष्मा द्वीप (urban heat island) नगर केंद्र को आसपास से अधिक गर्म बनाता है, इसलिए वायु केंद्र के ऊपर उठती है, ऊपर बाहर फैलती है, ठंडे बाहरी भागों पर नीचे उतरती है और भूमि के निकट वापस अंदर बहती है। यातायात, उद्योग और दहन के प्रदूषक इस बंद चक्र में घूमते हैं। व्युत्क्रमण ढक्कन का काम करता है, और मंद पवनें गुंबद को स्थिर रखती हैं; पवनें तेज होने पर यह अनुवात दिशा में प्रदूषण प्लूम के रूप में खिंच जाता है।
प्रभाव: (i) धूम-कोहरा और अत्यंत खराब वायु गुणवत्ता, जिससे श्वसन और हृदय रोग बढ़ते हैं; (ii) दृश्यता और धूप में कमी; (iii) अधिक कोहरा और धुंध, क्योंकि कण संघनन नाभिक का काम करते हैं; (iv) अधिक रात्रि तापमान; (v) अनुवात दिशा में वर्षा में परिवर्तन।
आरेख: नगर के आर-पार काट जिसमें केंद्र पर उठती वायु, ऊपर बाहरी प्रवाह, किनारों पर अवतलन, व्युत्क्रमण ढक्कन और प्रदूषकों का गुंबद दिखे।
उदाहरण: दिल्ली का शीतकालीन धूम-कोहरा और लंदन का 1952 का ग्रेट स्मॉग। नियंत्रण के लिए उत्सर्जन कटौती और हरित, हवादार नगरीय अभिकल्पना आवश्यक है।
उदाहरण 15 (UPSC 2022, 20 अंक): सागर सतह के तापमान में वृद्धि का गंभीर परिणाम होता है। इससे सम्बन्धित विश्व में संभाव्य परिवर्तनों एवं खतरों का विस्तृत वर्णन कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 4(a)
दृष्टिकोण: सतही तापमान वृद्धि से संभावित परिवर्तनों और खतरों का विस्तार करें: देखी गई वृद्धि (IPCC AR6) बताएँ, फिर हिममंडल और समुद्र तल, चरम घटनाएँ, महासागर, पारिस्थितिक तंत्र, खाद्य और जल, स्वास्थ्य और समाज, विश्व और भारतीय उदाहरणों सहित; शमन और अनुकूलन पर निष्कर्ष; संवेदनशील क्षेत्रों का विश्व मानचित्र जोड़ें।
IPCC की छठी आकलन रिपोर्ट (2021) ने पाया कि 2011–2020 में वैश्विक सतही तापमान 1850–1900 से लगभग 1.1°C अधिक था, और WMO ने 2024 को अभिलेख का सबसे गर्म वर्ष बताया। औसत में छोटी वृद्धि भी चरम घटनाओं में बड़े परिवर्तन लाती है।
हिममंडल और समुद्र तल: विश्व भर में हिमनद पीछे हट रहे हैं, जिनमें गंगा और सिंधु को पोषित करने वाले हिमालयी हिमनद भी हैं; आर्कटिक ग्रीष्म समुद्री बर्फ सिकुड़ रही है; और ग्रीनलैंड तथा अंटार्कटिक हिमचादरें द्रव्यमान खो रही हैं। वैश्विक औसत समुद्र तल 1901 और 2018 के बीच लगभग 0.20 मीटर बढ़ा (AR6) और यह वृद्धि तेज हो रही है, जिससे डेल्टा (गंगा–ब्रह्मपुत्र, नील, मेकांग), मुंबई और कोलकाता जैसे नगर तथा मालदीव और तुवालु जैसे लघु द्वीपीय देश संकट में हैं।
चरम घटनाएँ: अधिक गर्म और लंबी लू (यूरोप 2003, भारत 2024), भारी वर्षा और बाढ़ (केरल 2018), अधिक तीव्र उष्णकटिबंधीय चक्रवात और लंबे सूखे तथा वनाग्नि ऋतुएँ (ऑस्ट्रेलिया 2019–20)।
महासागर: तापन और अम्लीकरण बड़े पैमाने पर प्रवाल विरंजन (coral bleaching) लाते हैं, जैसे ग्रेट बैरियर रीफ पर, और समुद्री लू जो मत्स्य भंडारों को ध्रुव की ओर खिसकाती हैं।
पारिस्थितिक तंत्र और भोजन: प्रजातियाँ ऊपर और ध्रुव की ओर खिसकती हैं, पर्वतीय और ध्रुवीय प्रजातियाँ आवास खोती हैं, और उष्णकटिबंधीय प्रदेशों में ताप तनाव से गेहूँ और चावल की उपज घटती है, जबकि हिमनदों के सिकुड़ने और मानसूनी वर्षा के अनियमित होने से जल आपूर्ति कम विश्वसनीय होती है।
समाज: ताप तनाव श्रम उत्पादकता घटाता है, रोगवाहक-जनित रोग फैलते हैं, और तटों तथा शुष्क भूमियों से विस्थापन प्रवास और संघर्ष के जोखिम बढ़ाता है; गरीब और विकासशील देश सबसे अधिक प्रभावित होते हैं।
मानचित्र: विश्व मानचित्र जिसमें आर्कटिक, हिमालय, निचले डेल्टा, लघु द्वीपीय देश, प्रवाल भित्ति पट्टियाँ और सूखा-प्रवण साहेल तथा भूमध्यसागरीय क्षेत्र संवेदनशील क्षेत्रों के रूप में अंकित हों।
तापन की प्रत्येक वृद्धि के साथ खतरे बढ़ते हैं और कुछ, जैसे हिमचादर की हानि, टिपिंग बिंदुओं के पार अपरिवर्तनीय हो सकते हैं। नेट-ज़ीरो उत्सर्जन से तापन को सीमित करना और हीट एक्शन प्लान तथा तटीय सुरक्षा जैसे अनुकूलन उपाय, दोनों आवश्यक हैं।
उदाहरण 16 (UPSC 2021, 15 अंक): कार्बन तटस्थता अवधारणा की व्याख्या करते हुये, कार्बन धनात्मक और ऋणात्मक राष्ट्रों द्वारा किये गये उपायों का वर्णन कीजिये।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 3(c)
दृष्टिकोण: कार्बन तटस्थता (और कार्बन ऋणात्मकता) समझाएँ, स्पष्ट करें कि 'कार्बन धनात्मक' और 'कार्बन ऋणात्मक' राष्ट्रों का क्या अर्थ है, फिर शुद्ध उत्सर्जक राष्ट्रों और भूटान तथा सूरीनाम जैसे कार्बन-ऋणात्मक राष्ट्रों के उपाय बताएँ; सरल संतुलन आरेख जोड़ें।
कार्बन तटस्थता (carbon neutrality) वह स्थिति है जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन वनों जैसे सिंकों या प्रौद्योगिकी द्वारा निष्कासन से संतुलित हो, ताकि शुद्ध उत्सर्जन शून्य हो। जो देश उत्सर्जन से अधिक निष्कासन करे वह कार्बन ऋणात्मक (carbon negative) है; जिसका उत्सर्जन निष्कासन से अधिक हो वह शुद्ध उत्सर्जक है, जिसे यहाँ कार्बन धनात्मक कहा गया है (कुछ अभियान 'कार्बन धनात्मक' का प्रयोग उलटे अर्थ में करते हैं, इसलिए अर्थ स्पष्ट करना चाहिए)।
कार्बन-धनात्मक राष्ट्रों, अर्थात चीन, अमेरिका, यूरोपीय संघ के देश और भारत जैसे बड़े उत्सर्जकों, ने ये उपाय किए हैं: नेट-ज़ीरो लक्ष्य (यूरोपीय संघ और ब्रिटेन 2050, चीन 2060, भारत 2070); उत्सर्जन व्यापार योजनाओं से कार्बन मूल्य निर्धारण (2005 से EU ETS); सौर और पवन ऊर्जा का तीव्र विस्तार; कोयले में चरणबद्ध कमी और विद्युत गतिशीलता; ऊर्जा-दक्षता मानक; वनीकरण; और हरित हाइड्रोजन तथा कार्बन प्रग्रहण। भारत ने अंतरराष्ट्रीय सौर गठबंधन और अपने 2022 के NDC लक्ष्य जोड़े हैं।
कार्बन-ऋणात्मक राष्ट्र: भूटान का संविधान कम से कम 60% भूमि को वन के अधीन रखना अनिवार्य करता है, और वन लगभग 70% क्षेत्र को ढकते हैं; यह भारत को जलविद्युत निर्यात करता है, जिससे जीवाश्म बिजली का स्थान लेता है, और इसने 2009 में कार्बन तटस्थ रहने का संकल्प लिया। 90% से अधिक वन आवरण वाला सूरीनाम भी उत्सर्जन से अधिक अवशोषण करता है। उनके उपाय वन संरक्षण, स्वच्छ जलविद्युत और कम प्रभाव वाले विकास पर केंद्रित हैं।
आरेख: एक तराजू जिसके एक ओर उत्सर्जन और दूसरी ओर निष्कासन (वन, महासागर, प्रौद्योगिकी) हों, जो धनात्मक, तटस्थ और ऋणात्मक अवस्थाएँ दिखाए।
छोटे कार्बन-ऋणात्मक देश दिखाते हैं कि वन संरक्षण क्या कर सकता है, पर वैश्विक तटस्थता बड़े उत्सर्जकों की गहरी कटौती पर निर्भर है, जिसे विकासशील देशों के लिए जलवायु वित्त का समर्थन चाहिए।
उदाहरण 17 (UPSC 2019, 15 अंक): नगरीय जलवायु की प्रकृति व वैश्विक पर्यावरण परिवर्तन पर उनके प्रभाव की व्याख्या कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 2(c)
दृष्टिकोण: नगरीय जलवायु की प्रकृति (ऊष्मा द्वीप, आर्द्रता, पवन, वर्षा, प्रदूषण, नगरीय सीमा परत सहित) और फिर वैश्विक पर्यावरणीय परिवर्तन पर उनका प्रभाव (उत्सर्जन, भूमि उपयोग परिवर्तन, एरोसॉल, प्रतिपुष्टि) उदाहरणों और तापमान-परिच्छेदिका आरेख सहित समझाएँ।
नगर वनस्पति के स्थान पर कंक्रीट लाकर, ऊष्मा और प्रदूषक छोड़कर तथा वायु प्रवाह बदलकर अपनी जलवायु बनाते हैं। ल्यूक हॉवर्ड ने सबसे पहले द क्लाइमेट ऑफ लंदन (1818–20) में लंदन की उष्णता का वर्णन किया, और टी.आर. ओके ने बाद में नगरीय सीमा परत समझाई।
प्रकृति: (i) नगरीय ऊष्मा द्वीप (urban heat island): नगर केंद्र ग्रामीण क्षेत्र से अधिक गर्म होते हैं, सबसे अधिक शांत, स्वच्छ रातों में, क्योंकि भवन ऊष्मा संचित करके धीरे-धीरे छोड़ते हैं; (ii) कम सापेक्ष आर्द्रता, पर कणों के कारण अधिक कोहरा और धुंध; (iii) कम औसत पवन वेग, पर ऊँचे भवनों के बीच झोंकेदार प्रवाह; (iv) अनुवात दिशा में अधिक संवहनीय वर्षा, जैसा सेंट लुइस के METROMEX अध्ययन ने दिखाया; (v) प्रदूषित वायु और प्रदूषण गुंबद, जैसे दिल्ली का शीतकालीन धूम-कोहरा।
वैश्विक परिवर्तन पर प्रभाव: नगरों में आधी से अधिक मानवता रहती है (2018 में 55%, 2050 तक अनुमानित 68%, UN DESA) और IPCC (2022) वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का लगभग दो-तिहाई या अधिक ऊर्जा, परिवहन और निर्माण के माध्यम से नगरीय क्षेत्रों को देता है। नगरीय विस्तार वनों, आर्द्रभूमियों और कृषि भूमि को बदलकर कार्बन सिंक घटाता है। नगरों के एरोसॉल और ओज़ोन विकिरण और प्रादेशिक जलवायु को प्रभावित करते हैं।
प्रतिपुष्टि: ऊष्मा द्वीप वातानुकूलन की माँग और उत्सर्जन बढ़ाते हैं, जबकि वैश्विक तापन नगरीय लू को और घातक बनाता है।
आरेख: ग्रामीण–उपनगरीय–नगरीय–ग्रामीण अनुप्रस्थ पथ पर तापमान परिच्छेदिका जिसमें नगर केंद्र पर ऊष्मा द्वीप का शिखर दिखे।
अतः नगर वैश्विक परिवर्तन के कारक भी हैं और शिकार भी; हरित छतें, नगरीय वन, दक्ष परिवहन और अहमदाबाद (2013) जैसे हीट एक्शन प्लान दोनों मोर्चों पर सहायक हैं।
उदाहरण 18 (UPSC 2017, 10 अंक): सूक्ष्म कार्बन सिंक की संकल्पना एवं इसकी प्रासंगिकता की व्याख्या कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 1(e)
दृष्टिकोण: सूक्ष्म कार्बन सिंक को छोटे, स्थानीय भंडारों के रूप में समझाएँ जो कार्बन सोखते और रखते हैं (वनों के बाहर वृक्ष, नगरीय हरित क्षेत्र, आर्द्रभूमियाँ, कृषि मृदा, पवित्र उपवन; सबसे छोटे स्तर पर सूक्ष्मजीवी कार्बन भंडारण), फिर जलवायु शमन और भारत के NDC के लिए उनकी प्रासंगिकता; सरल आरेख जोड़ें।
कार्बन सिंक कोई भी ऐसा भंडार है जो छोड़ने से अधिक कार्बन सोखता है, जैसे वन, महासागर और मृदा। सूक्ष्म कार्बन सिंक (micro carbon sink) एक छोटा, स्थानीय सिंक है: अलग-अलग वृक्ष और ग्राम वनखंड, नगरीय उद्यान और हरित छतें, छोटी आर्द्रभूमियाँ और तालाब, मैंग्रोव के टुकड़े, पवित्र उपवन, और जैविक खेती, कृषि-वानिकी या बायोचार से समृद्ध कृषि मृदा। सबसे छोटे स्तर पर मृदा और महासागर के सूक्ष्मजीव ('सूक्ष्मजीवी कार्बन पंप') कार्बन को स्थिर रूपों में बाँध देते हैं।
प्रासंगिकता: (i) मिलकर ये उल्लेखनीय कार्बन संचित करते हैं और नगरों तथा खेतों सहित लगभग कहीं भी बनाए जा सकते हैं; (ii) ये 2030 तक वन और वृक्ष आवरण से 2.5–3 अरब टन CO₂ समतुल्य के अतिरिक्त कार्बन सिंक के भारत के NDC लक्ष्य का समर्थन करते हैं; (iii) ये सह-लाभ देते हैं: ठंडे नगर, भूजल पुनर्भरण, मृदा उर्वरता और जैव विविधता; (iv) ये समुदायों को जोड़ते हैं, जैसे नगर वन, हरित पट्टियाँ और खेतों में कृषि-वानिकी।
आरेख: ग्राम–नगर भूदृश्य जिसमें वृक्ष, तालाब, हरित छतें और कृषि मृदा CO₂ के तीर सोखते दिखें।
सूक्ष्म सिंक उत्सर्जन कटौती का स्थान नहीं ले सकते, पर वे उसका कम लागत वाला, स्थानीय पूरक हैं।
उदाहरण 19 (UPSC 2017, 20 अंक): "जलवायु परिवर्तन एक वास्तविकता है।" उचित उदाहरणों द्वारा व्याख्या कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 3(a)
दृष्टिकोण: प्रमाणों और उदाहरणों सहित समझाएँ कि जलवायु परिवर्तन वास्तविक है: उपकरणीय तापन, ग्रीनहाउस गैस वृद्धि, हिममंडल और समुद्र तल, चरम घटनाएँ, पारिस्थितिक संकेत और भारतीय प्रमाण, फिर प्राकृतिक परिवर्तनशीलता बनाम मानवीय कारण (IPCC) पर चर्चा कर निष्कर्ष दें; तापमान और CO₂ का ग्राफ जोड़ें।
जलवायु परिवर्तन का अर्थ है औसत मौसमी दशाओं में दीर्घकालीन बदलाव। इसकी वास्तविकता कई स्वतंत्र प्रमाणों पर आधारित है, और IPCC की छठी आकलन रिपोर्ट (2021) कहती है कि यह असंदिग्ध है कि मानवीय प्रभाव ने वायुमंडल, महासागर और स्थल को गर्म किया है।
तापमान और ग्रीनहाउस गैसें: वैश्विक सतही तापमान 1850–1900 से लगभग 1.1°C बढ़ा है। 1958 से मौना लोआ पर मापी गई कार्बन डाइऑक्साइड (कीलिंग वक्र) लगभग 315 ppm से बढ़कर 420 ppm से अधिक हो गई है, जो लगभग 280 ppm के पूर्व-औद्योगिक स्तर से बहुत ऊपर है।
हिममंडल और समुद्र: पर्वतीय हिमनद पीछे हट रहे हैं, जिनमें भागीरथी का स्रोत गंगोत्री हिमनद भी है; 1979 में उपग्रह अभिलेख आरंभ होने के बाद से आर्कटिक ग्रीष्म समुद्री बर्फ तेजी से घटी है; और समुद्र तल तेजी से बढ़ रहा है, जिससे लक्षद्वीप और सुंदरबन जैसे निचले द्वीप संकट में हैं।
चरम घटनाएँ: लू, तीव्र वर्षा और सूखा अधिक बार और गंभीर हो रहे हैं, उदाहरण के लिए उत्तराखंड बाढ़ (2013), चेन्नई बाढ़ (2015) और यूरोपीय लू (2003), और कारण-निर्धारण अध्ययन ऐसी कई घटनाओं को तापन से जोड़ते हैं।
पारिस्थितिक संकेत: फूलों और पक्षी प्रवास का जल्दी होना, प्रजातियों का ऊपर और ध्रुव की ओर खिसकना, और ग्रेट बैरियर रीफ (2016, 2017) तथा मन्नार की खाड़ी में बार-बार प्रवाल विरंजन।
आरेख: 1880 से वर्तमान तक वैश्विक तापमान विसंगति और वायुमंडलीय CO₂ का ग्राफ, दोनों 1950 के बाद तेजी से बढ़ते हुए।
जलवायु मिलानकोविच चक्रों, सौर परिवर्तन और ज्वालामुखियों से सदा प्राकृतिक रूप से बदलती रही है, पर ये तापन की वर्तमान दर और प्रतिरूप नहीं समझा सकते, जैसे निचले वायुमंडल का गर्म होना और समतापमंडल का ठंडा होना, जो ग्रीनहाउस प्रणोदन से मेल खाता है। अतः जलवायु परिवर्तन मापनीय वास्तविकता है, और पेरिस समझौता (2015) वैश्विक प्रतिक्रिया दर्शाता है।
उदाहरण 20 (UPSC 2016, 15 अंक): एक तर्कसंगत विवरण प्रस्तुत कीजिए कि वैश्विक तापन के प्रभाव की पृथ्वी के एक भाग से दूसरे भाग के बीच भिन्नता किस प्रकार होती है।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 2(c)
दृष्टिकोण: तर्कसहित बताएँ कि वैश्विक तापन का प्रभाव पृथ्वी पर क्यों भिन्न है: असमान तापन (आर्कटिक प्रवर्धन, स्थल बनाम महासागर) और प्रदेशों पर असमान प्रभाव (ध्रुवीय, पर्वतीय, तटीय और द्वीपीय, उष्णकटिबंधीय शुष्क भूमि, मानसूनी, मध्य-अक्षांशीय), साथ ही सुभेद्यता में अंतर; विश्व मानचित्र जोड़ें।
वैश्विक तापन एक वैश्विक औसत है; इसके प्रभाव भिन्न हैं क्योंकि तापन स्वयं असमान है और प्रदेश जोखिम तथा सामना करने की क्षमता में भिन्न हैं।
असमान तापन: (i) आर्कटिक प्रवर्धन (Arctic amplification): आर्कटिक वैश्विक औसत से कम से कम दोगुनी गति से गर्म हो रहा है (IPCC AR6), क्योंकि पिघलती बर्फ गहरे रंग का महासागर उजागर करती है जो अधिक धूप सोखता है; (ii) स्थल महासागरों से तेजी से गर्म होता है, जो ऊष्मा संचित करते हैं; (iii) महाद्वीपीय आंतरिक भाग और ऊँचे पर्वत तटों से तेजी से गर्म होते हैं।
ध्रुवीय और पर्वतीय प्रदेश: समुद्री बर्फ की हानि, मीथेन छोड़ता पिघलता स्थायी तुषार (permafrost), और हिमालयी तथा एंडीज़ हिमनदों का पीछे हटना निचले क्षेत्रों के करोड़ों लोगों की जल आपूर्ति को खतरे में डालता है।
तट और द्वीप: समुद्र तल वृद्धि और तूफानी महोर्मि निचले डेल्टाओं (गंगा–ब्रह्मपुत्र, नील, मेकांग) और मालदीव, किरिबाती तथा तुवालु जैसे लघु द्वीपीय देशों को संकट में डालते हैं।
उष्ण कटिबंध और शुष्क भूमियाँ: पहले से ताप सीमा के निकट होने से उन्हें कम फसल उपज, ताप तनाव और लंबे सूखे का सामना करना पड़ता है, जैसे साहेल में; मानसूनी एशिया अनियमित वर्षा और अधिक चरम बौछारों का सामना करता है।
मध्य और उच्च अक्षांश: कनाडा और रूस जैसे कुछ क्षेत्रों को लंबा वर्धन काल मिल सकता है, यद्यपि अधिक लू, वनाग्नि और कीटों के साथ; भूमध्यसागरीय क्षेत्र शुष्क हो रहा है।
मानचित्र: विश्व मानचित्र जिसमें आर्कटिक प्रवर्धन, हिमनद क्षेत्र, संवेदनशील डेल्टा और द्वीप, शुष्क होते प्रदेश और संभावित कृषि लाभार्थी दिखें।
सुभेद्यता भी भिन्न है: कम अनुकूलन क्षमता वाले गरीब देश अधिक पीड़ित होते हैं जबकि उन्होंने सबसे कम उत्सर्जन किया, जो साझा पर विभेदित उत्तरदायित्व के सिद्धांत का आधार है।
उदाहरण 21 (UPSC 2016, 20 अंक): जलवायु परिवर्तन को समझने में विश्व जलवायु अनुसन्धान कार्यक्रम (डब्ल्यू.सी.आर.पी.) के महत्त्व और उसकी क्रोड परियोजनाओं पर चर्चा कीजिए।
प्रश्नपत्र और प्रश्न: प्रश्नपत्र I, प्रश्न 3(a)
दृष्टिकोण: WCRP पर चर्चा करें: इसकी उत्पत्ति, प्रायोजक और उद्देश्य, इसकी अतीत और वर्तमान मुख्य परियोजनाएँ (TOGA, WOCE, GEWEX, CLIVAR, SPARC/APARC, CliC) और समन्वित मॉडलिंग (CMIP, CORDEX), और प्रत्येक ने जलवायु परिवर्तन की समझ कैसे बढ़ाई, भारतीय संबंधों सहित; संगठनात्मक आरेख जोड़ें।
1980 में स्थापित विश्व जलवायु अनुसंधान कार्यक्रम (World Climate Research Programme, WCRP) विश्व मौसम विज्ञान संगठन और अंतरराष्ट्रीय विज्ञान परिषद (पूर्व ICSU) द्वारा प्रायोजित है, जिनसे 1993 में यूनेस्को का अंतरसरकारी समुद्रविज्ञान आयोग जुड़ा। इसके उद्देश्य यह निर्धारित करना हैं कि जलवायु का पूर्वानुमान कहाँ तक संभव है और मनुष्य उसे कितना प्रभावित करते हैं।
महत्त्व: यह राष्ट्रों और विषयों के पार अनुसंधान का समन्वय करता है, वैश्विक प्रेक्षण अभियान और मॉडल तुलनाएँ आयोजित करता है, और IPCC द्वारा आकलित विज्ञान का बड़ा भाग देता है।
मुख्य परियोजनाएँ: (i) TOGA (उष्णकटिबंधीय महासागर–वैश्विक वायुमंडल, 1985–94) ने उष्णकटिबंधीय प्रशांत का अध्ययन किया और लंगर डाले बोया तंत्र द्वारा एल नीनो पूर्वानुमान की नींव रखी; (ii) WOCE (विश्व महासागर परिसंचरण प्रयोग) ने 1990 के दशक में वैश्विक महासागर परिसंचरण और ऊष्मा परिवहन का मानचित्रण किया; (iii) CLIVAR (जलवायु और महासागर: परिवर्तनशीलता, पूर्वानुमेयता और परिवर्तन) ENSO, हिंद महासागर द्विध्रुव और मानसून जैसी महासागर–वायुमंडल परिवर्तनशीलता का अध्ययन करता है।
(iv) GEWEX (वैश्विक ऊर्जा और जल विनिमय) ऊर्जा और जल चक्र, मेघों तथा स्थल–वायुमंडल अंतःक्रिया का अध्ययन करता है; (v) SPARC, अब APARC, समतापमंडल और ओज़ोन तथा जलवायु में उनकी भूमिका का अध्ययन करता है; (vi) CliC (जलवायु और हिममंडल) हिमचादरों, हिमनदों, समुद्री बर्फ और स्थायी तुषार तथा समुद्र तल वृद्धि में उनके योगदान का अध्ययन करता है।
मॉडलिंग: WCRP की युग्मित मॉडल अंतर्तुलना परियोजना (CMIP) IPCC रिपोर्टों में प्रयुक्त जलवायु प्रक्षेपण देती है, और CORDEX प्रादेशिक अधोमापित प्रक्षेपण बनाता है; इसके दक्षिण एशिया घटक का समन्वय भारतीय उष्णदेशीय मौसम विज्ञान संस्थान, पुणे करता है।
आरेख: संगठनात्मक चार्ट जिसमें शीर्ष पर WCRP, ऊपर प्रायोजक (WMO, ISC, IOC-UNESCO), और नीचे मुख्य परियोजनाएँ तथा मॉडलिंग गतिविधियाँ हों, जो IPCC से जुड़ी हों।
इस प्रकार WCRP ने बिखरे प्रेक्षणों को जलवायु तंत्र के कार्य और परिवर्तन की समन्वित समझ में बदला है, जिससे मौसमी मानसून और एल नीनो पूर्वानुमान तथा दीर्घकालीन प्रक्षेपण सुधरे हैं, जिन पर पेरिस समझौते जैसी नीतियाँ आधारित हैं।
मुख्य परीक्षा बिंदु
- अब जलवायु परिवर्तन के प्रश्न प्रमुख हैं: कार्बन तटस्थता (2021 और 2024 में पूछा गया), प्रादेशिक प्रभाव, स्वास्थ्य और IPCC। IPCC AR6 के निष्कर्ष, पेरिस समझौता तथा भारत का 2070 का नेट-ज़ीरो लक्ष्य और 2022 का NDC सही-सही उद्धृत करें।
- वर्गीकरण के प्रश्नों में सटीक कसौटियाँ पुरस्कृत होती हैं: कोपेन की सीमाएँ (18°C, −3°C, 10°C) और अक्षर कूट, थॉर्नथ्वेट का PE सूत्र और जल संतुलन, तथा ट्रिवार्था का 10°C से ऊपर के महीनों वाला नियम, प्रत्येक के बाद आलोचना।
- चक्रवात और प्रतिचक्रवात के लिए बिंदुवार तुलना करें (उत्पत्ति, ऊर्जा, संरचना, गति, मौसम) और वाताग्रों या समदाब रेखाओं सहित योजना बनाएँ।
- अनुप्रयुक्त और नगरीय जलवायु विज्ञान के प्रश्नों (ऊष्मा द्वीप, प्रदूषण गुंबद, नगरीय जलवायु) में अनुप्रस्थ काट आरेख और दिल्ली तथा अहमदाबाद जैसे भारतीय नगर चाहिए।
- विचारों का सही श्रेय दें: बर्कनीज़ (ध्रुवीय वाताग्र), पेटरसन (वाताग्रजनन), कोपेन (1918, 1936), थॉर्नथ्वेट (1948) और मैथर (1955), ट्रिवार्था, ल्यूक हॉवर्ड (नगरीय जलवायु), ओके (नगरीय सीमा परत)।
- आँकड़े केवल वर्ष और स्रोत सहित दें और गढ़े हुए आँकड़ों से बचें; शमन, अनुकूलन और समता को जोड़ने वाला संतुलित निष्कर्ष अच्छे अंक दिलाता है।
क्या आप जानते हैं?
- ल्यूक हॉवर्ड, जिन्होंने द क्लाइमेट ऑफ लंदन (1818–20) में सबसे पहले लंदन के नगरीय ऊष्मा द्वीप का वर्णन किया, ने ही मेघों को वे लैटिन नाम दिए जो आज भी प्रयुक्त होते हैं: सिरस, क्यूम्यूलस और स्ट्रेटस।
भूगोल (वैकल्पिक विषय): सभी अध्याय
- परीक्षा स्वरूप, पाठ्यक्रम और रणनीति
- पृथ्वी का आंतरिक भाग और विवर्तनिकी
- भू-आकृतिक प्रक्रियाएँ और भू-दृश्य विकास
- जलवायु विज्ञान: वायुमंडल और परिसंचरण
- जलवायु विज्ञान: मौसम तंत्र, जलवायु और जलवायु परिवर्तन
- समुद्र विज्ञान
- जैव भूगोल
- पर्यावरण भूगोल
- मानव भूगोल के परिप्रेक्ष्य
- आर्थिक भूगोल
- जनसंख्या भूगोल
- अधिवास भूगोल
- प्रादेशिक नियोजन
- मानव भूगोल में मॉडल, सिद्धांत और नियम
- भारत: भौतिक परिवेश I
- भारत: भौतिक परिवेश II
- भारत के संसाधन
- भारत में कृषि
- भारत में उद्योग
- परिवहन, संचार और व्यापार
- भारत का सांस्कृतिक परिवेश और जनसंख्या
- भारत में अधिवास
- भारत में प्रादेशिक विकास और नियोजन
- राजनीतिक पहलू
- समसामयिक मुद्दे
- मानचित्र प्रश्न के लिए स्थान