तापमान का उत्क्रमण
(Inversion of Temperature)
अर्थ (Meaning):
सामान्यतः वायुमंडल में ऊँचाई बढ़ने पर तापमान घटता है।
अर्थात् —
> “हर 165 मीटर की ऊँचाई पर तापमान लगभग 1°C कम हो जाता है।”
इसे Normal Lapse Rate कहा जाता है।
परंतु कुछ परिस्थितियों में यह क्रम उलट जाता है —
अर्थात् ऊँचाई बढ़ने पर तापमान घटने के बजाय बढ़ने लगता है।
इसी अवस्था को तापमान का उत्क्रमण (Inversion of Temperature) कहा जाता है।
परिभाषा (Definition):
जब वायुमंडल में ऊँचाई के साथ तापमान घटने के बजाय बढ़ने लगता है, तो उस स्थिति को तापमान का उत्क्रमण कहा जाता है।
सामान्य परिस्थितियाँ (Normal Conditions):
सूर्य के विकिरण से पृथ्वी की सतह गरम होती है।
सतह के संपर्क में वायु गरम होकर ऊपर उठती है।
ऊपर उठने पर वायु फैलती है और ठंडी होती जाती है।
→ इस प्रकार तापमान ऊपर जाने पर घटता है।
उत्क्रमण की स्थिति कैसे बनती है (How Inversion Occurs):
जब रात में पृथ्वी तेजी से ठंडी हो जाती है, तो उसके ऊपर की वायु भी ठंडी हो जाती है, जबकि ऊपरी वायु अपेक्षाकृत गरम रहती है।
इस स्थिति में नीचे ठंडी और ऊपर गरम वायु की परतें बन जाती हैं, जिससे तापमान का उल्टा क्रम बनता है।
तापमान उत्क्रमण के प्रकार (Types of Temperature Inversion):
1. स्थलीय उत्क्रमण (Radiation Inversion):
यह प्रकार साफ़ व शांत रातों में होता है।
पृथ्वी विकिरण द्वारा तेजी से ऊष्मा खो देती है।
सतह के पास की वायु ठंडी हो जाती है जबकि ऊपरी वायु अपेक्षाकृत गरम रहती है।
यह स्थिति सामान्यतः शीत ऋतु की रातों में मैदानी क्षेत्रों में पाई जाती है।
उदाहरण: उत्तर भारत के मैदानी भागों में सर्दियों के दौरान।
2. संवहनात्मक उत्क्रमण (Advection Inversion):
जब गरम वायु किसी ठंडी सतह (जैसे हिमाच्छादित भूमि या ठंडे सागर) के ऊपर से गुजरती है, तो उसका निचला भाग ठंडा हो जाता है।
परिणामस्वरूप नीचे ठंडी और ऊपर गरम वायु बन जाती है।
यह स्थिति तटीय क्षेत्रों में अधिक देखी जाती है।
उदाहरण: पश्चिमी यूरोप के तटीय क्षेत्रों में।
3. घाटी उत्क्रमण (Valley Inversion):
यह स्थिति पर्वतीय क्षेत्रों में देखी जाती है।
रात में पर्वतों की ढलानों से ठंडी वायु नीचे घाटियों में उतर जाती है।
इससे घाटियों का निचला भाग ठंडा और ऊपर का भाग गरम रहता है।
> इसे Slope Inversion भी कहा जाता है।
उदाहरण: हिमालय की घाटियाँ, स्विट्ज़रलैंड आदि।
4. संवहनात्मक मिलन उत्क्रमण (Turbulence Inversion):
यह स्थिति तब होती है जब वायुमंडल की ऊपरी परतों में हवा की गति कम और निचली परतों में अधिक होती है।
इससे वायु परतों का आपस में मिश्रण होता है और तापमान का उल्टा क्रम बन जाता है।
तापमान उत्क्रमण के प्रभाव (Effects of Temperature Inversion):
1. मौसम एवं जलवायु पर प्रभाव:
कोहरा (Fog) और धुंध (Smog) की स्थिति बनती है।
वायुमंडल में स्थिरता बढ़ जाती है, जिससे हवा का ऊर्ध्वगमन रुक जाता है।
2. प्रदूषण पर प्रभाव:
वायु प्रदूषक (Smoke, Dust, Gases) नीचे की परत में फँस जाते हैं।
इससे प्रदूषण का स्तर बढ़ जाता है, विशेषकर शहरों में।
3. कृषि पर प्रभाव:
तापमान उत्क्रमण से पाला (Frost) बनने की संभावना बढ़ जाती है।
यह फसलों के लिए हानिकारक हो सकता है।
4. वायु संचलन पर प्रभाव:
उत्क्रमण के दौरान वायु का ऊर्ध्वगामी प्रवाह बाधित होता है।
इससे स्थानीय वायुप्रवाह प्रभावित होते हैं।
निष्कर्ष (Conclusion):
तापमान उत्क्रमण एक महत्वपूर्ण वायुमंडलीय घटना है, जो स्थानीय मौसम, प्रदूषण, और कृषि को प्रभावित करती है।
यह सामान्य तापक्रम वितरण के विपरीत स्थिति उत्पन्न करती है और पृथ्वी के ऊष्मा संतुलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
Temperature Inversion
(Inversion of Temperature)
Meaning:
Generally, the temperature decreases with increasing altitude in the atmosphere.
That is, "For every 165 meters of altitude, the temperature decreases by approximately 1°C."
This is called the Normal Lapse Rate.
But in some circumstances, this order is reversed—
That is, as altitude increases, the temperature increases instead of decreasing.
This condition is called an inversion of temperature.
Definition:
When the temperature in the atmosphere increases with altitude instead of decreasing, that condition is called a temperature inversion.
Normal Conditions:
Sun radiation heats the Earth's surface.
Air in contact with the surface is heated and rises.
As it rises, the air expands and cools.
→ Thus, the temperature decreases as we ascend.
How Inversion Occurs:
When the earth cools rapidly at night, the air above it also cools, while the upper air remains relatively warm.
In this situation, layers of cold air form below and warm air above, leading to an inverse temperature gradient.
Types of Temperature Inversion:
1. Terrestrial Inversion (Radiation Inversion):
This type occurs on clear and calm nights.
The earth rapidly loses heat through radiation.
The air near the surface cools, while the upper air remains relatively warm.
This condition is commonly found in plains during winter nights.
Example: During winter in the plains of North India.
2. Advection Inversion:
When warm air passes over a cold surface (such as snow-covered land or a cold ocean), the lower portion cools.
As a result, cold air forms below and warm air forms above.
This condition is more common in coastal areas.
Example: Coastal areas of Western Europe.
3. Valley Inversion:
This condition is seen in mountainous regions.
At night, cold air descends from the mountain slopes into the valleys.
This causes the lower portion of the valleys to remain cold and the upper portion to remain warm.
This is also called Slope Inversion.
Example: Himalayan valleys, Switzerland, etc.
4. Turbulence Inversion:
This condition occurs when the wind speed in the upper layers of the atmosphere is low and the lower layers are high.
This causes air layers to mix and create a temperature inversion.
Effects of Temperature Inversion:
1. Effect on Weather and Climate:
Fog and smog form.
Stability in the atmosphere increases, preventing upward movement of air.
2. Effect on Pollution:
Air pollutants (smoke, dust, gases) become trapped in the lower layers.
This increases pollution levels, especially in cities.
3. Effect on Agriculture:
Temperature inversion increases the likelihood of frost formation.
This can be harmful to crops.
4. Effect on Air Circulation:
During an inversion, the upward flow of air is disrupted.
This affects local air currents.
Conclusion:
Temperature inversion is an important atmospheric phenomenon that affects local weather, pollution, and agriculture.
It creates a reversal of the normal temperature distribution and plays a vital role in the Earth's heat balance.
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