Water cycle – जलचक्र म्हणजे काय ? प्रक्रिया आणि टप्पे. Water cycle information in Marathi

Water cycle – जलचक्र म्हणजे काय – Water cycle information in Marathi

पृथ्वीवरील एकूण पृष्ठभागाच्या सुमारे 71 टक्के भाग पाण्यानेव्यापलेला आहे. हेपाणी बर्फाळ प्रदेश, गोड पाणी, महासागरातील खारेपाणी आणि वातावरणीय बाष्प अशा विविध स्वरूपांत आढळते.

हा पाणीसाठा सतत एका स्वरूपातून दुसऱ्या स्वरूपात रूपांतरित होत असतो. म्हणजेच नद्यां मधून महासागरामध्ये आणि महासागरातून बाष्पीभवनाच्या प्रक्रियेने पुन्हा वातावरणामध्ये जात असतो. हे चक्र अविनाशी आहे आणि अखंडपणेसुरू असते.

जलचक्र म्हणजे काय ?

जलचक्र समजून घेऊ या.  सूर्याच्या उष्णतेमुळे समुद्रातील पाण्याची वाफ होते, ती हलकी असल्यानेआकाशात वरवर जाते, त्यांचे एकत्रित ढग बनतात, त्यात पाणी असल्याने ते जड होतात, मग थंड हवा लागून त्या ढगांतून पाणी पावसाच्याच रुपात खाली जमिनीवर पडते, हे पाणी नदी ओढ्यांतून वाहत जाऊन पुन्हा समुद्राला मिळते” अशा प्रकारे समुद्रापासून निघून वेगवेगळ्या स्थितीतून प्रवास करत पाणी पुन्हा समुद्रालाच येऊन मिळते. म्हणजेच एक चक्र पूर्ण होते, यालाच जलचक्र असे म्हणतात.

 समुद्राकडून समुद्राकडचा हा प्रवास पृथ्वीच्या वातावरणात, पृष्ठभागावर आणि भूगर्भात सातत्याने होत असणाऱ्या पाण्याच्या हालचाली आणि बाष्पीभवन, बाष्पोत्सर्जन, वनस्पतींच्या पानांतून होणारे बाष्पा चे , द्रवीभवन, पर्जन्य, झिरपा (जमिनीत मुरणे), अपधाव (पृष्ठभागावरून वाहणे), भूगर्भातून वाहणे इत्यादी क्रियांमुळे होत असतो.

हे होत असताना पाणी द्रवरूप, वायुरूप आणि घनरूप अशा विविध अवस्थांमधून जाते.

• प्रामुख्याने सागराच्या पाण्याचे बाष्पीभवन करणारा सूर्य हा जलचक्राचा प्रमुख भाग किंवा मुख्य घटक किंवा चालक आहे.
• जलचक्रातील बाष्पीभवन ही प्रक्रिया पाणी शुद्ध करून त्याचेभूजलावर पुनर्भरण करते. जलचक्र पृथ्वीवरील जीवसृष्टीच्या अस्तित्वासाठी अनिवार्य आहे.
बाष्पीभवन म्हणजे काय ? – evaporation or vaporization meaning
 उष्णतेमुळे पाण्याची वाफ होणे या प्रक्रियेला बाष्पीभवन असे म्हणतात. बाष्पीभवन हा जलचक्रा चा एक आवश्यक भाग आहे.
• समुद्र, तलाव, जमिनीतील ओलावा आणि पाण्याच्या इतर स्रोतांमधून पाण्याचेबाष्पीभवन होते.  जेवढे
• तापमान जास्त असेल, तेवढे बाष्पीभवनाचे प्रमाण जास्त असते. कमी तापमानास कमी बाष्पीभवन होते. द्रवाचा पृष्ठाभाग जेवढा अधिक, तेवढा द्रवाच्या बाष्पीभवनाचा दर जास्तक असतो. वायूस्वरूपातील पाण्याला (अथवा पाण्याच्या वाफेला) बाष्प असे म्हणतात.

घनीभवन

वातावरणातील बाष्पाचे घनरूपात परिवर्तन होण्याच्या क्रियेला घनीभवन म्हटले जाते
 जास्त उंचीवर हवेचा दाब कमी असल्याने बाष्पाचे तापमान कमी होऊ लागते.

तापमान कमी झाल्यामुळे बाष्पाचे द्रवीभवन व्हायला सुरुवात होते. जोपर्यंत पाण्याचा सूक्ष्म थेंब वजनाने हलका असतो तोपर्यंत हवेत तोलून धरला जातो. जसजसे हे सूक्ष्म थेंब एकत्रित येऊन त्यांचे मोठे थेंब होऊ लागतात तसतसे त्यांचे आकाशाच्या मोठ्या भागात दिसू लागणाऱ्या ढगांत रूपांतर होते.

अगदी जमिनीलगतच्या भागात हे बाष्प धुके म्हणूनही दिसते. वाऱ्यामुळे या बाष्पाचे वहन होते. ढगांमधील पाण्याचे सूक्ष्म बिंदू आकाराने आणि वजनाने वाढतात, एकमेकांवर आपटतात आणि अनुकूल परिस्थितीनुसार पृथ्वीवर पर्जन्यवृष्टी म्हणून पडतात.

पर्जन्याचे विविध प्रकार आहेत. –

पाणी, पाणी आणि गारा यांची मिश्रवृष्टी, केवळ गारा, हिम असेप्रकार पृथ्वीवरील वातावरणाच्या भिन्न परिस्थितीनुसार पडतात.

ढग म्हणजे काय ? What is Cloud

 आकाशात जमून येणारे ढग हे सुद्धाी पाण्याचेच एक रूप आहे. सूर्याच्याा उष्ण तेमुळे पृथ्वीच्या पृष्ठकभागावरून तसेच समुद्राच्यास जलपृष्ठावरून पाण्याची वाफ होते.ती हलकी असल्यामुळे वातावरणात वरवर जाते.
उंच वातावरणातील थंड हवेमुळेहवेतील रेणूंची वर जाण्याची क्रिया मंदावते. या मंदगतीमुळेहे वाफेचे रेणू त्यांच्या हालचालीं मुळे एकत्र येऊन ते गोठण्याची क्रिया सुरू होते.
याच काळात हवेमधील सूक्ष्म धूलिकण त्याच्याभोवती जमा होऊ लागतात. या कणांना गोठण्याचे केंद्रबिंदू (Condensation nuclei) असे म्हणतात.
अशा प्रकारच्या अनेक सूक्ष्म कणांजवळ जमा झालेलेबाष्प एकत्र येऊन त्यांचे घोस/पुंजके (droplets) तयार होतात. म्हणजेच त्यांचे ढगात रूपांतर होते.

ढगांचे प्रकार : Types of Cloud

आकाशातील ढगांचे दोन प्रकार पडतात.
1. महाकाय किंवा प्रचंड मोठे ढग (Cumulonimbus)
पाण्याची वाफ गोठल्यामुळे, मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जा निर्माण होते. ती या महाकाय ढगांमध्ये साठते. परिणामी गडगडाटी आवाज होऊन विजा चमकू लागतात.
कधी मोठ्या अग्निगोलकाच्या रूपाने पृथ्वीवर कोसळतात. कधीकधी मोठे तुफान किंवा चक्रीवादळ होऊ शकते.
2. वेड्या वाकड्या आकाराचे काळेकुट्ट किंवा राखट काळे ढग (Nimbostratus ) –
या प्रकारच्या अतिशय मोठ्या ढगांमधून केव्हाही प्रचंड पर्जन्यवृष्टी होऊ शकते. कधी कधी हिमवर्षावही होऊ शकतो.

ढग हवेमध्ये कसे तरंगतात ? Why Clouds float in atmosphere

 सूर्याच्या उष्णतेमुळेपृथ्वीचा पृष्ठभाग तापत असतो. त्यामुळे, भूपृष्ठावरील हवा हलकी होऊन वरवर जात असते. त्या वर जाणाऱ्या गरम हवेमुळे, ढगांमुळे सूक्ष्म स्वरूपातील जलकण जमिनीवर न पडता हवेत राहतात. त्याचप्रमाणे, वादळामुळेही, जमिनीवरची गरम हवा ढगांना तरंगत ठेवण्यास मदत करते.

पाण्याची वाफ हवेतील धूलिकणांवर गोठत गेल्यामुळेअति सूक्ष्म अशा या केंद्रकणांची निर्मिती होते. साध्या डोळ्यांनी हेकण दिसूशकत नाहीत.
पण अशा केंद्रस्थानी राहणाऱ्या लाखो बाष्पयुक्त धूलिकणांमुळेच ढगांची निर्मिती होते. धूलिकणांवरील बाष्प गोठून राहताना, स्वत:बरोबर ढगांना तरंगत ठेवण्या स मदत करते.

सांद्रीभवन म्हणजे काय ? What is condensation

:
 हवेतील किंवा वातावरणातील बाष्पाचे तापमान कमी झाल्यामुळे पुन्हा जलकणांत रुपांतरित होण्याच्या क्रियेला सांद्रीभवन किंवा संघनन असेम्हणतात.
असंपृक्त हवा किंवा 100% पेक्षा कमी सापेक्ष आर्द्रता असलेली हवा तापमान कमी होत गेल्याने थंड होऊ लागते.परिणामी तिची बाष्पधारण क्षमता कमी कमी होत जाते. शेवटी ही हवा बाष्पसंपृक्त बनते म्हणजेच तिची सापेक्ष आर्द्रता 100% होते.

दवबिंदू किंवा दवांक म्हणजे काय ?

असंपृक्त हवा ज्या विशिष्ट तापमानाच्या पातळींवर बाष्पसंपृक्त होते त्या तापमानाला किंवा तापमानाच्या पातळीला दवबिंदू किंवा दवांक असे म्हणतात.
वातावरणातील सांद्रीभवनाची क्रिया दोन घटकांवर अवलंबून असते.ते म्हणजे तेथील हवेची सापेक्ष आर्द्रता व हवेचे तापमान.

आर्द्रतायुक्त हवेचेतापमान कमी होत गेल्यास ती बाष्पसंपृक्त बनते व मोठ्या प्रमाणात सांद्रीभवनाची क्रिया घडून येते. सांद्रीभवनाची क्रिया होताना वाफेचे रुपांतर जलकणात किंवा हिमकणात होत असते.
या जलकणांच्या किंवा हिमकणांच्या निर्मितीस ज्या धूलिकणांची आवश्यकता असतेत्यांना जलाकर्षण धुलीकण असे म्हणतात.

• सांद्रीभवनाची क्रिया होत असताना तापमानाची पातळी (दवबिंदू किंवा दवांक) जर गोठणबिंदूच्या वरती असेल तर बाष्पाचे रुपांतर (जलकणात) दव, धुके, ढग किंवा पाऊस अशा भिन्न स्वरुपात होताना दिसते.
• आणि जर, सांद्रीभवनाची क्रिया होताना दवबिंदू किंवा दवांक गोठणबिंदूच्या (00 c) च्या खाली असेल तर बाष्पाचेरुपांतर हिमकणात होते व दहिवर, गारा किंवा हिमवर्षा होते.  

एकूणच सांद्रीभवनाच्या क्रियेसाठी हवेमध्ये भरपूर आर्द्रता असावी लागते. आणि त्या हवेचेतापमानही कमी व्हावे लागते.
1. वातावरणाचे तापमान खूप थंड होते, तेव्हाच बाष्प थंड होऊन ढगातील छोट्या थेंबाच्या रूपाने एकत्र येते. या तापमानाला जलबिंदू तापमान असे म्हणतात.
2. ढग निर्माण होण्याकरिता धूलिकणांची आवश्यकता असते.
3. स्नानगृहामध्ये गरम पाण्याची वाफ ज्याप्रमाणे आरशाच्या काचेवर गोठते, त्याचप्रमाणे, हवेतील बाष्प थंड तापमानात धूलिकणांभोवती जमते.
4. ढगातील जलदव बिंदू आणि पर्जन्यबिंदू यामध्ये फक्त आकाराचा फरक असतो.
5. ढगातून जमिनीवर येणारे सर्वच पावसाचे थेंब जमिनीपर्यंत पोहोचत नाहीत. अशा थेंबांना “Vibra” असे म्हणतात.

पर्जन्यवृष्टी किंवा वृष्टी म्हणजे काय ?

पर्जन्यवृष्टी (वृष्टी/पर्जन्य) : ढगांमधील आकाराने मोठेजलकण हवेत तरंगून शकल्याने जलकणांची पावसाच्या स्वरूपात वृष्टी होते. ढगातून जमिनीकडे द्रवरूपात किंवा घनरूपात होणाऱ्या पाण्याच्या वर्षावास वृष्टी म्हणतात.
वृष्टीची रूपे खाली प्रमाणेआहेत.
1. हिमवर्षाव : हवेचेतापमान गोठणबिंदूखाली गेल्यास बाष्पाचे थेट हिमकणांत रूपांतर होऊन होणाऱ्या घनरूपातील वृष्टीला हिमवृष्टी म्हणतात.
2. गारपीट : गारांच्या वृष्टीला गारपीट म्हणतात.

पाऊस कसा पडतो?

भारतीय उपखंडात जो पाऊस पडतो त्याला मान्सून म्हणतात. मान्सून हा ‘माऊस्म’ या अरबी शब्दाचा अपभ्रंश आहे. त्याचा अर्थ मोसम असा होतो.

पाऊस म्हणजे काय ?

ढगांना वाऱ्याची जोड मिळाली की, त्यातील ढगांचे पुंजके पाण्याच्या वजनामुळेथेंबांच्या रूपानेखाली येऊ लागतात. काही मध्येच विरतात पण बहुतांशी थेंब वातावरणातून पृथ्वीपर्यंत पोहोचतात. त्यालाच आपण पाऊस असे म्हणतो.
• या काळात बाष्पयुक्त धूलिकणांचा आकार मोठा झालेला असतो. जेव्हा त्यांना स्वत:चे वजन पेलवत नाही, तेव्हा ढगांपासून वेगळे होऊन जमिनीवर पावसाच्या रूपाने कोसळतात.
• पाऊस  बाष्पयुक्त गुच्छग जेव्हा मोठ्या प्रमाणात एकत्र येतात, तेव्हा दाट काळपट किंवा राखाडी रंगाचेढग तयार होतात.
• सूर्यकिरणसुद्धाु त्यांना भेदून पृथ्वीपर्यंत पोहोचूशकत नाहीत. अशा वेळी दिवसभरात सूर्यदर्शन होत नाही. एकत्र झालेले हे काळे ढग खूप उंचीपर्यंत वर जाऊ शकतात.
• खूप मोठे व काळे ढग उष्ण कटिबंधामध्ये सुमारे 15 किलोमीटरपर्यंत उंची गाठू शकतात. अशा प्रकारच्या ढगांमधून अतिशय जोरदार किंवा मुसळधार पर्जन्यवृष्टी होऊ शकते.
• काही वेळा ढगफुटी होऊन तेवढ्याच भागात पाणीच पाणी होऊन जाते.
पाण्याचा प्रवास :
• वाफ, द्रव किंवा बर्फअशा स्वरूपात पाणी पृथ्वीवर सर्वत्र उपलब्ध आहे. सूर्याच्या उष्णतेमुळे, उच्च तापमानामुळे, पाण्याचे स्थित्यंतर वाफेमध्ये होण्याचे कार्य अखंडपणे चालूच असते.
• तलाव, नदी, समुद्र अशा कोणत्याही प्रकारच्या उघड्या पाणीसाठ्यामध्ये हे कार्य अविरत सुरू असते. त्याचप्रमाणे, प्राणी आणि वनस्पती यांच्यामध्ये मुरलेल्या पाण्याचे बाष्पीभवनही चालूच असते.
• या बाष्पीभवनामुळे निर्माण झालेली वाफ हलकी होऊन वरवर जात असते. या सर्व वाफेचे ढग तयार होऊन, ते वातावरणात उंच-उंच जातात.  त्यामध्ये सूक्ष्म धुळीचेकण मिसळून निर्माण झालेले ढग उंचावरील वातावरणातील थंड हवेमुळेगोठून पाण्याचे थेंब तयार होतात.
• हे ढग वाऱ्याबरोबर वाहत असताना डोंगर किंवा उंच पर्वतरांगांमुळे अडतात व अधिक उंचावर जातात. एकत्र आलेल्या अशा ढगांचा आकारही वाढतो.
• त्याबरोबरच सूक्ष्म कणांनी बनलेले पाण्याचे थेंबही आकारानेमोठे व जड होतात आणि शेवटी पावसाच्या रूपाने, पुन्हा जमिनीवर कोसळतात.
•  हे पावसाचे पाणी डोंगरउतारावरून परत वाहत जाऊन त्याचे छोटे ओहळ – ओढ्यांचेस्वरूप घेतात आणि पुढे स्वत:च नदीचेरूप घेतात किंवा नदीला जाऊन मिळतात. काही वेळा तलावरूपाने मध्येच साठून राहू शकतात.
• दरम्यान हेच पाणी वनस्पती, अन्य प्राणी व मनुष्य यांची तहान भागवीत असते.
• सर्व वनस्पती जमिनीत मुरलेलेपाणी त्यांच्या गरजेनुसार शोषून घेतात व पानांच्या माध्यमातून बाष्पो्त्सजर्जनाद्वारे वातावरणात सोडतात.
• असे हे चक्र वर्षानुवर्षे अखंडपणे चालूअसते.
• पृथ्वीवरील पाण्याचे अखंडपणे सुरू असलेले अभिसरण, महासागरावरून वातावरणात जाणाऱ्या, वातावरणातून जमिनीवर येणाऱ्या आणि जमिनीवरून पुन्हा महासागरात जाणाऱ्या पाण्याचे अभिसरण जलस्थित्यंतर चक्र किंवा जलचक्र या संज्ञेने संबोधिले जाते.
• पाण्याचे पृथ्वीवरील प्रमाण जवळपास स्थिर असले तरी वातावरणातून पाण्याचे रेणू बाहेर पडत असतात किंवा आत येत असतात.
• पाणी एका साठ्याकडून दुसऱ्या साठ्याकडे बाष्पीभवन, संघनन,अवक्षेपण (प्रेसिपिटेशन), अंतर्व्यापन (रन-ऑफ) आणि जमिनीखालील प्रवाह यांसारख्या भौतिक प्रक्रियांद्वारे वाहत असते.
• जसे नद्यांचे पाणी समुद्राला मिळते किंवा समुद्रातील पाणी वाफेच्या स्वरूपात वातावरणात मिसळते.  हे घडत असताना पाणी स्थायू, द्रव, वायू या तीनही अवस्थांमधून रूपांतरित होते.
• जमिनीवर पडणाऱ्या पाण्यापैकी एक-तृतीयांश पाणी महासागराकडे पृष्ठीय अथवा अध:पृष्ठीय जलप्रवाहातून परत जाते. उरलेले दोन-तृतीयांश पाणी बाष्पीभवनामुळे व वनस्पतीच्या बाष्पोच्छ्वासामुळेपुन्हा वातावरणात प्रवेश करते.
• असे स्थूलमानाने पाण्याचेस्थित्यंतर चक्र सतत चालूअसते.

पावसाचे (पर्जन्यााचे) प्रकार

आरोह किंवा अभिसरण :
विशिष्ट उंचीवर गेल्यानंतर हवा थंड होते. हवेच्या अशा प्रकारे वरच्या दिशेस जाण्याच्या प्रक्रियेला ‘आरोह’ असेम्हणतात.
थंड हवेची बाष्पधारण क्षमता कमी असते त्यामुळे या हवेचेसांद्रीभवन होऊन जलकणात रूपांतर होऊन पाऊस पडतो. ज्या प्रदेशात हवेची उर्ध्वगामी हालचाल मोठ्या प्रमाणात होते, तसेच क्षितिजसमांतर रेषेत ती फारशी होत नाही अशा प्रदेशात या प्रकारचा पाऊस पडतो.

माहिती स्रोत – संदर्भ – इयता 9 वी – जलसुरक्षा