पृथक्करण और पृथ्वी का हीट बजट | भूगोल (Geography) for UPSC CSE in Hindi PDF Download

इनसोलेशन (या आने वाले सौर विकिरण)

ऊपरी वायुमंडल में विघटन का प्रवेश वायुमंडल में और पृथ्वी की सतह पर घटनाओं की एक जटिल श्रृंखला की शुरुआत है ।

• कुछ इंसोलेशन को वायुमंडल से वापस अंतरिक्ष में परावर्तित किया जाता है, जहां यह खो जाता है। 
• शेष पृथक्करण वायुमंडल से गुजर सकता है, जहां यह पृथ्वी की सतह पर पहुंचने से पहले या बाद में परिवर्तित हो सकता है।
• यह सौर ऊर्जा रिसेप्शन और परिणामस्वरूप ऊर्जा झरना अंततः पृथ्वी की सतह और वायुमंडल को गर्म करता है।
• थर्मोपॉज पर प्राप्त होने वाले सौर विकिरण (इन्सोललेशन) का औसत मूल्य, पृथ्वी की सतह से 480 किमी ऊपर, जब पृथ्वी सूर्य से औसत दूरी पर होती है, सौर सौर कहलाती है। 
• सौर स्थिर का औसत मूल्य प्रति मिनट ² सेमी प्रति 1.968 कैलोरी होने का अनुमान है ।
• पृथ्वी विद्युत चुम्बकीय विकिरणों के रूप में सूर्य द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा प्राप्त करती है। 
• विकिरणों की मात्रा लगभग 1.968 कैलोरी / सेमी ² / मिनट है। एक कैलोरी वह ऊर्जा है जो एक ग्राम पानी का तापमान एक डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाने के लिए आवश्यक है।
• सूर्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में ऊर्जा देता है- जिसे कभी-कभी उज्ज्वल ऊर्जा कहा जाता है। (सूर्य भी सौर हवा नामक आयनीकृत कणों की धाराओं के रूप में ऊर्जा को बंद कर देता है, लेकिन हम यहां अपनी चर्चा में उस तरह की ऊर्जा को अनदेखा कर सकते हैं क्योंकि मौसम पर इसका प्रभाव न्यूनतम है।)
• हम हर दिन विभिन्न प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण का अनुभव करते हैं: दृश्य प्रकाश, माइक्रोवेव, एक्स-रे और रेडियो तरंगें विद्युत चुम्बकीय विकिरण के सभी रूप हैं।
• विद्युत चुम्बकीय विकिरण तरंगदैर्ध्य में बहुत भिन्न होता है - गामा किरणों और एक्स-रे (मीटर के एक-बिलियन से कम तरंग दैर्ध्य के साथ) की अत्यधिक कम तरंग दैर्ध्य से लेकर टेलीविजन और रेडियो तरंगों की लंबी तरंगदैर्ध्य तक (कुछ तरंग दैर्ध्य के साथ किलोमीटर में मापा जाता है)। ।
  कई प्रक्रियाएं सौर विकिरण को समाप्त करती हैं क्योंकि यह पृथ्वी के वायुमंडल से होकर गुजरती है:
• विकिरण या उत्सर्जन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा किसी वस्तु से विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा उत्सर्जित होती है। तो "विकिरण" शब्द उत्सर्जन और विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के प्रवाह को संदर्भित करता है। 
• सभी वस्तुएं विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का उत्सर्जन करती हैं, लेकिन गर्म वस्तुएं कूलर वस्तुओं की तुलना में अधिक तीव्र रेडिएटर हैं। सामान्य तौर पर, वस्तु जितनी अधिक गर्म होगी, उसका विकिरण उतना ही तीव्र होगा।

(विकिरण की तीव्रता को आमतौर पर डब्ल्यू / एम ² में वर्णित किया जाता है - किसी दिए गए क्षेत्र में किसी समय में उत्सर्जित या प्राप्त ऊर्जा की मात्रा।)

• क्योंकि सूर्य पृथ्वी की तुलना में बहुत अधिक गर्म है, यह पृथ्वी की तुलना में लगभग दो अरब गुना अधिक ऊर्जा उत्सर्जित करता है। इसके अलावा, वस्तु को गर्म करने पर उस विकिरण की तरंग दैर्ध्य कम हो जाती है। 
• गर्म शरीर विकिरण के ज्यादातर छोटे तरंग दैर्ध्य को विकीर्ण करते हैं, जबकि कूलर निकाय ज्यादातर लंबी तरंग दैर्ध्य को विकीर्ण करते हैं।

प्रतिबिंब: 

• विकिरण पृथ्वी की सतह और वातावरण द्वारा अंतरिक्ष में परिलक्षित होते हैं।
• आने वाले सौर विकिरण के कुल प्रतिबिंब को अल्बेडो कहा जाता है और इसे अनिद्रा के प्रतिशत के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है। बादल अब तक के सबसे महत्वपूर्ण रिफ्लेक्टर हैं। 
• उनकी परावर्तनता 40 से 90% से लेकर मोटाई और प्रकार के बादल के आधार पर होती है।
• अल्बेडो शब्द एक वस्तु या सतह की समग्र परावर्तनता को संदर्भित करता है, जिसे आमतौर पर प्रतिशत के रूप में वर्णित किया जाता है, जितना अधिक अल्बेडो, उतना ही अधिक परावर्तित विकिरण की मात्रा। 
• उदाहरण के लिए, स्नो में बहुत अधिक अल्बेडो (95 प्रतिशत के रूप में) है, जबकि एक अंधेरे सतह, जैसे कि घने जंगल कवर, में 14 प्रतिशत के बराबर अल्बेडो हो सकता है।

अवशोषण: किसी वस्तु पर प्रहार करने वाली विद्युत चुंबकीय तरंगों को उस वस्तु द्वारा आत्मसात किया जा सकता है - इस प्रक्रिया को अवशोषण कहा जाता है। विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग अवशोषण क्षमता होती है, जिसमें शामिल विकिरण की तरंग दैर्ध्य के आधार पर भिन्नताएं होती हैं।

बिखराव: 

• यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा विकिरणों के तरंगदैर्घ्य के आकार के साथ छोटे कणों, विकिरणों को एक अलग दिशा में रोकते हैं। 
• विकिरण की दिशा बदल जाती है क्योंकि यह कणों से बिखरती रहती है।
• बिखरने की मात्रा प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और अणु या कण के आकार, आकार और संरचना पर निर्भर करती है।
• सामान्य तौर पर, वायुमंडल में गैसों की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य लंबे तरंगदैर्घ्य की तुलना में अधिक आसानी से बिखरे होते हैं।

ट्रांसमिशन: कुछ विकिरण प्रतिबिंब, अपवर्तन, अवशोषण, या बिखरने के बिना वातावरण से गुजरता है। इसे ट्रांसमिशन कहा जाता है।

चालन: उनके सापेक्ष पदों में परिवर्तन के बिना एक अणु से दूसरे में ऊष्मा के स्थानांतरण को चालन कहा जाता है। यह प्रक्रिया ऊर्जा को स्थिर शरीर के एक भाग से दूसरे में या एक वस्तु से दूसरी वस्तु में तब स्थानांतरित करने में सक्षम बनाती है जब दोनों संपर्क में हों।

संवहन: संवहन की प्रक्रिया में, एक तरल पदार्थ के मुख्य रूप से ऊर्ध्वाधर परिसंचरण द्वारा ऊर्जा को एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर स्थानांतरित किया जाता है, जैसे हवा या पानी। संवहन में एक स्थान से दूसरे स्थान पर गर्म अणुओं की गति होती है।

अनुकूलन: 

• जब चलती तरल पदार्थ में ऊर्जा हस्तांतरण की प्रमुख दिशा क्षैतिज (बग़ल में) होती है, तो शब्द संवहन लागू होता है। 
• वायुमंडल में, हवा गर्म या ठंडी हवा को क्षैतिज रूप से एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित कर सकती है। 
• कुछ वायु प्रणालियां बड़े वायुमंडलीय संवहन कोशिकाओं के हिस्से के रूप में विकसित होती हैं: इस तरह के संवहन सेल के भीतर वायु आंदोलन के क्षैतिज घटक को ठीक से संवहन कहा जाता है।

विस्तार  - एडियाबेटिक कूलिंग : 

बढ़ती हवा में विस्तार एक शीतलन प्रक्रिया है, भले ही कोई ऊर्जा न खो जाए। जैसे-जैसे हवा बढ़ती है और फैलती है, अणु अधिक मात्रा में अंतरिक्ष में फैलते हैं - विस्तार के दौरान अणुओं द्वारा किया गया "कार्य" उनकी औसत गतिज ऊर्जा को कम कर देता है, इसलिए तापमान कम हो जाता है। इसे एडियाबेटिक कूलिंग कहा जाता है - विस्तार द्वारा ठंडा (ऊर्जा के लाभ या हानि के बिना एडियाबेटिक साधन)। वायुमंडल में, किसी भी समय हवा बढ़ जाती है, यह अदभुत रूप से ठंडा होता है।

संपीड़न - एडियाबेटिक वार्मिंग: 

इसके विपरीत, जब हवा उतरती है, तो यह गर्म हो जाती है। अवरोह संपीड़न का कारण बनता है क्योंकि हवा बढ़ते दबाव में आती है संपीड़न द्वारा अणुओं पर किए गए काम से उनकी औसत गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है। 

बाहरी स्रोतों से कोई ऊर्जा नहीं जोड़े जाने के बावजूद तापमान बढ़ता है। इसे एडिआमैटिक वार्मिंग कहा जाता है - संपीड़न द्वारा वार्मिंग। वायुमंडल में, किसी भी समय हवा उतरती है, यह अदभुत रूप से गर्म होता है। बढ़ती हवा का एडियाबेटिक कूलिंग क्लाउड डेवलपमेंट और बारिश में शामिल सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है, जबकि अवरोही वायु के एडियाबेटिक वार्मिंग का बस विपरीत प्रभाव है।

अव्यक्त ऊष्मा:  वायुमंडल में पानी की भौतिक स्थिति अक्सर बदलती रहती है - बर्फ तरल पानी में बदलती है, तरल पानी जल वाष्प में परिवर्तित होता है, और इसके बाद। किसी भी चरण परिवर्तन में अव्यक्त ऊष्मा के रूप में ज्ञात ऊर्जा का आदान-प्रदान होता है (अव्यक्त लैटिन से, "छिपी हुई झूठ" है)।

दो सबसे आम चरण परिवर्तन वाष्पीकरण हैं, जिसमें तरल पानी को गैसीय जल वाष्प में, और संक्षेपण में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें जल वाष्प को तरल पानी में बदल दिया जाता है।

वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान, अव्यक्त गर्मी ऊर्जा "संग्रहीत" होती है और इसलिए वाष्पीकरण एक शीतलन प्रक्रिया है। दूसरी ओर, संक्षेपण के दौरान, अव्यक्त गर्मी ऊर्जा जारी की जाती है और इसलिए संक्षेपण, वास्तव में, एक वार्मिंग प्रक्रिया है।

गोधूलि की अवधारणा (भोर और शाम)

गोधूलि दिन और रात के बीच का समय है जब बाहर प्रकाश होता है, लेकिन सूर्य क्षितिज से नीचे है।

सूर्य और सूर्यास्त से पहले होने वाली विसरित रोशनी मनुष्यों के लिए मूल्यवान कार्य समय देती है। गैस के अणुओं द्वारा बिखरे प्रकाश और जल वाष्प और धूल कणों द्वारा परावर्तित होने के कारण वातावरण में रोशनी होती है। इस तरह के प्रभावों को प्रदूषण और अन्य निलंबित कणों के कारण बढ़ाया जा सकता है क्योंकि ज्वालामुखी विस्फोट और जंगल की आग में।

सुबह में, सांझ के साथ धुंधलका शुरू हो जाता है, जबकि शाम को सांझ के साथ समाप्त होता है। गोधूलि के दौरान कई वायुमंडलीय घटनाएं और रंग देखे जा सकते हैं। खगोलविद सूर्य के उत्थान के आधार पर गोधूलि के तीन चरणों - दीवानी, समुद्री और खगोलीय - को परिभाषित करते हैं, जो कि वह कोण है जो सूर्य का ज्यामितीय केंद्र क्षितिज के साथ बनाता है।

➤ सिविल गोधूलि

• नागरिक धुंधलका तब होता है जब सूर्य क्षितिज से 6 डिग्री कम होता है। सुबह, नागरिक धुंधलका तब शुरू होता है जब सूर्य क्षितिज से 6 डिग्री नीचे होता है और सूर्योदय के समय समाप्त होता है। शाम को, यह सूर्यास्त से शुरू होता है और सूर्य के क्षितिज से 6 डिग्री नीचे पहुंचने पर समाप्त होता है।
• सिविल भोर वह क्षण होता है जब सूर्य का ज्यामितीय केंद्र सुबह क्षितिज से 6 डिग्री नीचे होता है।
• सिविल डस्क तब होता है जब सूर्य का ज्यामितीय केंद्र शाम को क्षितिज से 6 डिग्री नीचे होता है।
• सिविल गोधूलि गोधूलि का सबसे चमकदार रूप है। पर्याप्त प्राकृतिक धूप है कि इस अवधि के दौरान बाहरी गतिविधियों को करने के लिए कृत्रिम प्रकाश की आवश्यकता नहीं हो सकती है। नग्न आंख इस समय के दौरान केवल सबसे चमकीली आकाशीय वस्तुओं का निरीक्षण कर सकती है।
• कई देश सिविल ट्विलाइट की इस परिभाषा का उपयोग विमानन, शिकार और हेडलाइट्स और स्ट्रीट लैंप के उपयोग से संबंधित कानून बनाने के लिए करते हैं।

➤  नॉटिकल ट्विलाइट, डॉन और डस्क

• समुद्री धुंधलका तब होता है जब सूर्य का ज्यामितीय केंद्र क्षितिज से 6 डिग्री और 12 डिग्री नीचे होता है। यह गोधूलि काल सिविल गोधूलि से कम उज्ज्वल है, और बाहरी गतिविधियों के लिए आमतौर पर कृत्रिम प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• समुद्री सुबह तब होती है जब सुबह के समय सूर्य क्षितिज से 12 डिग्री नीचे होता है।
• शाम को जब क्षितिज क्षितिज से 12 डिग्री नीचे चला जाता है तो समुद्री सुबह होती है।

शब्द, समुद्री गोधूलि, जब नाविकों ने समुद्र को नेविगेट करने के लिए तारों का उपयोग किया था। इस समय के दौरान, ज्यादातर सितारों को नग्न आंखों के साथ आसानी से देखा जा सकता है। समुद्रों पर नेविगेशन के लिए महत्वपूर्ण होने के अलावा, नॉटिकल ट्विलाइट के सैन्य निहितार्थ भी हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका की सेना सामरिक चाल की योजना बनाने के लिए सुबह की समुद्री गोधूलि (बीएमएनटी) और शाम की समुद्री समुद्री गोधूलि (ईईएनटी) के अंत में शुरू होने वाली समुद्री समुद्री धुंध का उपयोग करती है।

➤  खगोलीय गोधूलि, सुबह और शाम

• खगोलीय धुंधलका तब होता है जब सूर्य क्षितिज से 12 डिग्री और 18 डिग्री नीचे होता है।
• खगोलीय भोर वह समय है जब सूर्य का ज्यामितीय केंद्र क्षितिज से 18 डिग्री नीचे है। इस समय से पहले, आकाश बिल्कुल अंधेरा है।
• खगोलीय संध्याकाल वह समय होता है जब सूर्य का भौगोलिक केंद्र क्षितिज से 18 डिग्री नीचे होता है। इस बिंदु के बाद, आकाश अब रोशन नहीं है।

भोर और गोधूलि की अवधि अक्षांश का एक कार्य है क्योंकि क्षितिज के ऊपर सूर्य का कोण वायुमंडल में प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी को निर्धारित करता है। निचला कोण लंबे समय तक भोर और गोधूलि काल का निर्माण करता है। भूमध्य रेखा पर, प्रकाश लगभग लंबवत होता है इसलिए भोर और गोधूलि 30-45 मिनट लंबे होते हैं जबकि ध्रुवों पर लगभग 7 सप्ताह का भोर होता है और 7 सप्ताह का धुंधलका केवल 2.5 महीने के अन्धकार को छोड़ता है।