മേഘങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുന്നതെങ്ങനെ - ശാസ്ത്രപോസ്റ്റ്‌

“മഴക്കാലം ഒരു പരിചയപ്പെടല്‍“ എന്ന പോസ്റ്റിന്റെ തുടര്‍ച്ചയാണ് ഈ പോസ്റ്റ്. മഴയുണ്ടാകുന്നതെങ്ങനെ എന്നു പഠിക്കുന്നതിന്റെ മുന്നോടിയായി അന്തരീക്ഷത്തെപ്പറ്റിയും അവിടെ നടക്കുന്ന പ്രതിഭാസങ്ങളെപ്പറ്റിയും നാം കഴിഞ്ഞ പോസ്റ്റിലും അതിനു മുമ്പ് പബ്ലിഷ് ചെയ്ത് “ഹ്യുമിഡിറ്റി” എന്ന പോസ്റ്റിലും ചര്‍ച്ച ചെയ്തു. (ഈ പോസ്റ്റില്‍ പറയാന്‍ പോകുന്ന പല സാങ്കേതികപദങ്ങളും മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് ആ പോസ്റ്റുകള്‍ വായിക്കുന്നത് നന്നായിരിക്കും). ഇനിയും ചര്‍ച്ചചെയ്യുവാനുള്ള വിഷയം മഴയ്ക്കു നിദാനമായ മേഘങ്ങള്‍ എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്നു, കാറ്റും മേഘങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധമെന്ത്‌, എല്ലാ മേഘങ്ങളും മഴപെയ്യിക്കാത്തതെന്തുകൊണ്ട്‌ തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങളാണ്‌.

മേഘങ്ങളുടെ ഭംഗി ആസ്വദിക്കാത്തവരുണ്ടാവില്ല. വലിയ പഞ്ഞിക്കെട്ടുകള്‍ പോലെ ഒറ്റയ്കൊറ്റയ്ക്കു നീലാകാശത്ത്‌ പാറി നടക്കുന്നവ, ആകാശം കൊത്തിക്കിളച്ചിട്ടമാതിരി ചിലപ്പോഴൊക്കെ കാണുന്നവ, ചെമ്മാനമായി സൂര്യാസ്തമയ സമയം പ്രത്യക്ഷമാകുന്നവ, നീണ്ട നാടകളോ തൂവലുകളോപോലെ വളരെ മൃദുലമായി കാണപ്പെടുന്നവ,



കറുത്തിരുണ്ട്‌ കാറ്റിന്റേയും, മഴയുടേയും, ഇടിയുടേയും അകമ്പടിയോടെ കണ്ണെത്താദൂരം വരെ ആകാശംതിങ്ങിനിറഞ്ഞു പോകുന്നവ എന്നിങ്ങനെ പലതരത്തിലുള്ള മേഘങ്ങളെ നമുക്കു പരിചയമുണ്ട്‌. എങ്ങിനെയാണിവ രൂപപ്പെടുന്നത്‌ എന്നു നോക്കാം.

തണുപ്പുകാലത്ത്‌, പ്രത്യേകിച്ച്‌ മൂടല്‍മഞ്ഞുള്ള പ്രഭാതങ്ങളില്‍, നമ്മുടെ ഉഛ്വാസവായു വെളുത്തു പുകപോലെ കാണപ്പെടുന്നത്‌ ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടില്ലേ? ഈ പുകരൂപത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്നത്‌ ഒരു ചെറിയമേഘമാണ്‌! യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍, ഭൂതലത്തോടു ചേര്‍ന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന ഒരു മേഘമാണ്‌ മൂടല്‍മഞ്ഞ്‌. വായുവിലെ റിലേറ്റീവ്‌ ഹ്യുമിഡിറ്റി 100 % എത്തുന്ന അവസരത്തില്‍ (saturated air), അതില്‍ നിറഞ്ഞിരിക്കുന്ന നീരാവി (ജലബാഷം) ഘനീഭവിക്കുവാന്‍ (condense) തുടങ്ങുന്നു. കാരണം, ആ സന്ദര്‍ഭത്തില്‍ അന്തരീക്ഷ വായുവിന്റെ താപനിലയും ഡ്യു പോയന്റും ഒന്നു തന്നെയായിരിക്കും.‍ ഇങ്ങനെ ഘനീഭവിക്കുന്ന ജലകണികകളാണ്‌ മൂടല്‍മഞ്ഞായി നാം കാണുന്നത്‌. ജലത്തുള്ളികളല്ല, വളരെ സൂക്ഷമമായ ജലകണങ്ങള്‍ മാത്രമാണിവ.


മഞ്ഞുമൂടിയ ഒരു പ്രഭാതം - ദുബായിലെ ശീതകാലത്ത് എടുത്തത്.


രണ്ടുവിധത്തില്‍ റിലേറ്റീവ്‌ ഹ്യുമിഡിറ്റി 100% എത്താം. ഒന്നുകില്‍ വായുവില്‍ നിലവിലുള്ള നീരാവിയുടെ അളവ്‌ വര്‍ദ്ധിച്ച്‌ അത്‌ absolute humidity യില്‍ എത്താം, അല്ലെങ്കില്‍ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയും ഉയര്‍ന്ന റിലേറ്റീവ് ഹ്യുമിഡിറ്റിയും ഉണ്ടായിരുന്ന വായുവിന്റെ താപനില കുറയുകയാണെന്നിരിക്കട്ടെ - താപനില താഴുന്തോറും വായുവിന്‌ വഹിക്കാവുന്ന ജലബാഷ്പത്തിന്റെ അളവുകുറയുകയും, തന്മൂലം റിലേറ്റീവ്‌ ഹ്യുമിഡിറ്റി വര്‍ദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യും.


തണുപ്പുകാലത്ത്‌ ചിലരാത്രികളില്‍ ആകാശം തെളിഞ്ഞ്‌ നിര്‍മ്മലമായിരിക്കും. ഇത്തരം രാത്രികളില്‍, പകല്‍സമയം ഭൂമിയില്‍ ശേഖരിക്കപ്പെടുന്ന താപം, രാത്രിയില്‍ വളരെവേഗത്തില്‍ വികിരണം മൂലം (radiation) അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക്‌ നഷ്ടപ്പെടുന്നു. (മേഘങ്ങള്‍ മൂടിയ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ വികിരണം മൂലമുള്ള താപനഷ്ടം കുറവാണ്‌. അതുകൊണ്ടാണ്‌ മേഘങ്ങള്‍ മൂടിയ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നമുക്ക്‌ കൂടുതലായി ഉഷ്ണം തോന്നുന്നത്‌). തന്മൂലം, ഭൂമിതണുക്കുകയും, കരയോടു വളരെചേര്‍ന്നിരിക്കുന്ന വായുതലം (layer) തണുക്കുകയും ചെയ്യും. അങ്ങനെ ഈ തണുക്കല്‍ പ്രക്രിയ തുടരുകയും, ഒരവസരത്തില്‍ ഡ്യൂ പോയിന്റും വായുവിന്റെ താപനിലയും ഒരേ നിലയില്‍ എത്തുകയും അപ്പോള്‍ ഭൂതലത്തോടു ചേര്‍ന്ന് ഒരു മൂടല്‍മഞ്ഞു പാളി രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യും. കാറ്റില്ലാത്ത അവസരമാണെങ്കില്‍ ഈ മഞ്ഞുപാളി മുകളിലേക്ക്‌ "വളരുകയും" പ്രഭാതമാകുമ്പോഴേക്ക്‌ നല്ല ഉയരത്തിലേക്ക്‌ എത്തുകയും ചെയ്യും. ഇതാണ്‌ നാം കാണുന്ന മൂടല്‍ മഞ്ഞ്‌.

മൂടല്‍മഞ്ഞ്‌ ആകാശത്തുനിന്നും താഴേക്ക്‌ വരുകയല്ല ചെയ്യുന്നത്‌, നിലത്തുനിന്ന് മുകളിലേക്കാണിത്‌ രൂപപ്പെടുന്നത്‌. അതുപോലെ വെയില്‍ വരുമ്പോള്‍ കര ചൂടുപിടിക്കുകയും അതിനോടു ചേര്‍ന്ന് കിടക്കുന്ന വായുവിന്‍െ റിലേറ്റീവ്‌ ഹ്യുമിഡിറ്റി താഴുകയും ചെയ്യുന്നു. അപ്പോള്‍ വായുവില്‍ ഘനീഭവിച്ചുനില്‍ക്കുന്ന മഞ്ഞു കണങ്ങള്‍ അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയും താഴെനിന്നും മുകളിലേക്കാണ്‌ സംഭവിക്കുന്നത്‌. അതുകൊണ്ടാണ്‌ വെയിലുറയ്ക്കുമ്പോള്‍ മഞ്ഞ്‌ മുകളിലേക്കുയരുന്നതായി നമുക്കുതോന്നുന്നത്‌.

ഇതേ പ്രതിഭാസങ്ങളാണ്‌ മേഘങ്ങളുടെ രൂപീകരണവേളയിലും സംഭവിക്കുന്നത്‌. ഉയര്‍ന്ന റിലേറ്റീവ് ഹ്യുമിഡിറ്റിയില്‍ നീരാവിയും വഹിച്ചുകൊണ്ട്‌ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കുയരുന്ന “വായു കുമിളകള്‍” (thermals), അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ മുകള്‍ തട്ടുകളിലേക്കെത്തുമ്പോഴേക്കും വികസിക്കുകയും, തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അന്തരീക്ഷവായുവിന്റെ താപനില 5-6°C / km വീതം കുറയുന്നു എന്നാണ്‌ കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നത്‌. (5 - 6°C വീതം ഓരോ കിലോമീറ്റര്‍ ഉയരം ചെല്ലുന്തോറും കുറയുന്നു). ഇങ്ങനെ തണുത്ത്‌ തണുത്ത്‌ ഡ്യൂ പോയിന്റ്‌ വായുവിന്റെ താപനിലയോടൊപ്പമെത്തുന്ന അവസരത്തില്‍ നീരാവി ഘനീഭവിക്കുകയും, condensation nuclei എന്നുവിളിക്കപ്പെടുന്ന അതിസൂക്ഷ പൊടിപടലങ്ങളിലേക്ക് ഘനീഭവിച്ച് മഞ്ഞുകണങ്ങളായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതാണ്‌ നാം കാണുന്ന മേഘങ്ങള്‍.

വിമാനത്തില്‍നിന്നും എടുത്ത ഒരു മേഘപാളിയുടെ ചിത്രം താഴെ. മേഘവും മൂടല്‍മഞ്ഞുതന്നെ എന്നു ഈ ചിത്രത്തില്‍നിന്നും മനസ്സിലാവുന്നുണ്ടല്ലോ?



ഒരു പോസ്റ്റിനുള്ള വലിപ്പമായിക്കഴിഞ്ഞു. അതിനാല്‍ നിര്‍ത്തുന്നു. ഇനി അടുത്ത പോസ്റ്റില്‍ നാം സാധാരണകാണുന്ന പലതരം മേഘങ്ങളെപ്പറ്റി ചര്‍ച്ചചെയ്യാം.



ഈ പോസ്റ്റില്‍ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന കാര്യങ്ങള്‍ അടിസ്ഥാനമാക്കി താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉത്തരം കണ്ടെത്താമോ?

1. ഉയര്‍ന്ന പ്രദേശങ്ങളീല്‍ (ഊട്ടി, കൊഡൈക്കനാല്‍ തുടങ്ങിയവ) സദാ മഞ്ഞുകാണപ്പെടുന്നതെന്തുകൊണ്ട്?
2. മലകളുടെ താഴ്വാരങ്ങളില്‍ മഞ്ഞു കാണപ്പെടുന്നതെങ്ങനെ?
3. മരുഭൂമിയില്‍ മഞ്ഞൂരൂപപ്പെടുന്ന കാലഘട്ടത്തില്‍, അവ താഴന്നപ്രദേശങ്ങളിലാണ് കൂടുതലായി രൂപപ്പെടുന്നത്. കാരണം?
4. ഗള്‍ഫ് രാജ്യങ്ങളില്‍ ചൂടുകാലത്ത് മേഘങ്ങള്‍ വളരെ വിരളമാവാന്‍ കാരണം?

1305