संक्षेपण: अर्थ, प्रक्रिया और प्रकार
इस लेख को पढ़ने के बाद आप इसके बारे में जानेंगे: - 1. संक्षेपण का अर्थ 2. संक्षेपण के लिए आवश्यक शर्तें 3. प्रक्रिया 4. प्रकार।
संक्षेपण का अर्थ:
संघनन एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा जल वाष्प गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में परिवर्तित हो जाता है। यदि हवा को उसके ओस बिंदु से नीचे ठंडा किया जाता है, तो जल वाष्प का कुछ हिस्सा तरल में बदल जाता है। हवा में संक्षेपण स्वचालित रूप से जगह नहीं लेता है क्योंकि यह सीलबंद पानी के कंटेनर में होता है।
एक सील कंटेनर में, संतृप्ति तक पहुंचने के बाद, पानी के वाष्प पानी में वापस संघनित होने लगते हैं। लेकिन वातावरण में संक्षेपण एक सरल प्रक्रिया नहीं है। पानी के वाष्प के संघनन के लिए एक पूर्व-आवश्यक स्थिति है कि कुछ सतह होनी चाहिए, जिस पर पानी के वाष्प ओस बिंदु पर संघनित हो सकते हैं।
पानी के वाष्प के संघनन के लिए सतह को संघनन नाभिक द्वारा प्रदान किया जाता है जो वायुमंडल में बड़ी संख्या में मौजूद होते हैं। इसलिए, वायुमंडल में जल वाष्पों का संघनन तभी होता है, जब पर्याप्त संख्या में संघनन नाभिक मौजूद हों।
संक्षेपण के लिए पूर्व आवश्यक शर्तें:
मैं। हवा में पर्याप्त मात्रा में पानी के वाष्प उपलब्ध होने चाहिए।
ii। हवा का संतृप्ति तापमान कम करने या इसमें पानी के वाष्प को जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
iii। संघनन नाभिक की पर्याप्त संख्या में उपलब्ध होना चाहिए।
संक्षेपण नाभिक के अभाव में, संघनन भले ही शुरू न हो, यदि सापेक्ष आर्द्रता 100 प्रतिशत से अधिक हो। लेकिन हवा में हमेशा बड़ी संख्या में धूल के कण होते हैं। ऐसी परिस्थितियों में, सापेक्ष आर्द्रता शायद ही कभी 101 प्रतिशत से अधिक हो।
दूसरी ओर, जल वाष्प के लिए हीड्रोस्कोपिक नाभिक में बहुत समानता होती है, इसलिए, यदि सापेक्ष आर्द्रता 100 प्रतिशत से कम है, तो भी संक्षेपण शुरू हो सकता है। बाद में, जब सापेक्ष आर्द्रता 100 प्रतिशत के करीब पहुंच जाती है, तो पानी की बूंदें आकार में बढ़ जाती हैं। बादलों के निर्माण के लिए इस प्रकार की परिस्थितियाँ आवश्यक हैं।
एकमात्र तरीका जिससे वायुमंडल में बड़ी मात्रा में जल वाष्प को तरल में परिवर्तित किया जा सकता है, संक्षेपण और ठोस है, उच्च बनाने की क्रिया है जो हवा के तापमान को ओस बिंदु के करीब या उससे कम करने की ओर जाता है।
वातावरण की अदृश्य नमी को कई रूपों में बदल दिया जाता है। यदि वातावरण को ठंडा किया जाता है, तो पानी को धारण करने की इसकी क्षमता कम हो जाती है, और यदि इसे पर्याप्त रूप से कम किया जाता है, तो संक्षेपण होता है।
जिस रूप में पानी वाष्प संघनित होता है, वह उन परिस्थितियों से निर्धारित होता है जिनके तहत शीतलन होता है।
संक्षेपण की प्रक्रिया:
चार महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं हैं जिनके तहत हवा अपने ओस बिंदु से नीचे ठंडी होती है:
1. विकिरण द्वारा चंगा का नुकसान,
2. ठंडी सतहों जैसे ठंडी जमीन, पौधों की पत्तियों, बर्फ और हिमखंडों की परतों से संपर्क करें,
3. ठंडी हवा के साथ मिश्रण, और
4. गर्मी का कोई वास्तविक जोड़ या वापसी नहीं। इस प्रकार के तापमान में परिवर्तन का परिणाम एडियाबेटिक परिवर्तन में आंतरिक प्रक्रियाओं से होता है, जैसे बढ़ती हवा में विस्तार से एडियाबेटिक कूलिंग।
शीतलन की एडियाबेटिक प्रक्रिया:
एडियाबेटिक प्रक्रिया को उस प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें वायु द्रव्यमान से कोई ताप नहीं जोड़ा या घटाया जाता है। एडियाबेटिक या विस्तार शीतलन की एक प्रक्रिया वायुमंडल के पार्सल पर पहली बार निर्भर करती है जो वायुमंडल से उच्च ऊंचाई तक बढ़ती है। तापमान घटाव जिसमें कोई घटाव या ऊष्मा शामिल नहीं है, उसे एडियाबेटिक तापमान परिवर्तन कहा जाता है।
वायु ऊष्मा का खराब संवाहक है। इसलिए, लंबवत गति से चलने वाला वायु द्रव्यमान अपनी तापीय पहचान को आसपास की हवा से अलग रखते हुए ऊष्मा ऊर्जा को बनाए रखता है। जब वायु द्रव्यमान बढ़ता है, तो उच्च ऊंचाई पर दबाव में कमी के कारण इसका विस्तार होता है। नतीजतन, विस्तार के कारण बढ़ते वायु द्रव्यमान की मात्रा बढ़ जाती है।
विस्तार के दौरान, वायु द्रव्यमान को आसपास की हवा के खिलाफ काम करना पड़ता है। इस प्रक्रिया के दौरान, हवा के द्रव्यमान की आंतरिक ऊष्मा ऊर्जा की खपत प्रति यूनिट आयतन को कम करने के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान में कमी आती है।
ऊंचाई वाले बढ़ते वायु द्रव्यमान के तापमान में कमी की दर को एडियाबेटिक लैप्स दर (ALR) कहा जाता है। यदि वायु द्रव्यमान सूखा रहता है, तो तापमान में कमी की दर को शुष्क एडियाबेटिक लैप्स दर (डीएएलआर) कहा जाता है। DALR का मान लगभग 10 ° C / किमी है। यह सामान्य चूक दर से अलग है। इसे पर्यावरणीय चूक दर भी कहा जाता है, जिसे थर्मामीटर द्वारा वायुमंडल में बढ़ते गुब्बारे द्वारा दर्ज किया जाता है।
बढ़ते वायु द्रव्यमान का तापमान तब तक कम होता रहता है जब तक वह संतृप्त नहीं हो जाता। वायु द्रव्यमान के आगे ठंडा होने से संक्षेपण होता है। संक्षेपण के दौरान, पानी के वाष्प को संघनन के अव्यक्त ताप से मुक्त तरल में परिवर्तित किया जाता है। घनीभूत की अव्यक्त गर्मी चलती वायु द्रव्यमान के साथ मिश्रित होती है।
नतीजतन, हवा के द्रव्यमान का पार्सल शुष्क एडियाबेटिक लैप्स दर की तुलना में अधिक धीरे-धीरे ठंडा होता है। निचली शीतलन दर को संतृप्त एडियाबेटिक चूक दर (SALR) कहा जाता है। आम तौर पर इसका मान 5 ° C / किमी के आसपास रहता है, हालांकि, इसका मूल्य भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में बहुत नम हवा के लिए लगभग 4 ° C / किमी से ध्रुवीय क्षेत्रों में ठंडी हवा के लिए लगभग 9 ° C / किमी तक भिन्न होता है।
इसलिए, संक्षेपण, दो चर पर निर्भर करता है, यानी हवा में ठंडा और सापेक्ष आर्द्रता की मात्रा।
संक्षेपण के प्रकार:
जमीन के पास संक्षेपण के विभिन्न रूप हैं:
1. ओस,
2. कोहरा,
3. फ्रॉस्ट, और
4. स्मॉग।
I. ओस:
ओस जमीन के पास संक्षेपण द्वारा सीधे बनता है, जब सतह को निवर्तमान विकिरण द्वारा ठंडा किया गया है। ओस का गठन मुख्य रूप से तब होता है जब रातें साफ होती हैं और हवा शांत होती है। आमतौर पर ओस घास पर, पौधों की पत्तियों पर और जमीन की सतह के पास किसी भी अन्य ठोस वस्तु पर बनती है।
ओस के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ :
(i) रात्रि के दौरान विकिरण ठंडा होना,
(ii) शांत स्थिति / हल्की हवाएँ,
(iii) साफ आसमान, ठंडी और लंबी रातें,
(iv) जल वाष्प की पर्याप्त उपलब्धता,
(v) एंटीसाइक्लोन पवन, और
(vi) शीत संवहन।
ओस के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ नहीं:
(i) बादल छाए रहेंगे,
(ii) मजबूत सतह वाली हवाएँ,
(iii) चक्रवाती परिसंचरण की उपस्थिति, और
(iv) गर्म संवहन।
द्वितीय। कोहरा:
कोहरे का परिणाम वायुमंडलीय जल वाष्प के संघनन से पानी की बूंदों में होता है जो सतह की दृश्यता को कम करने के लिए पर्याप्त मात्रा में हवा में निलंबित रहता है। कोहरे सतह के बहुत करीब एक बादल की परत है। यह औद्योगिक क्षेत्र में एक बड़ा खतरा है। यह सर्दियों के दौरान बहुत आम है। यह तटीय क्षेत्रों के पास भी बहुत आम है।
कोहरे के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ:
1. अत्यधिक नमी, सापेक्ष आर्द्रता 75 प्रतिशत से अधिक होनी चाहिए।
2. शांत / हल्की हवाएं, और
3. एंटी-साइक्लोनिक हवाएं।
कोहरे के प्रकार:
1. वाष्पीकरण कोहरा:
(ए) फ्रंटल फॉग, और
(b) स्टीम फॉग।
2. ठंडा कोहरा:
(ए) अनुकूलन कोहरा,
(b) विकिरण कोहरा,
(सी) उलटा कोहरा, और
(d) अप्सलोप फॉग।
(1) वाष्पीकरण कोहरा:
(ए) ललाट कोहरे:
जब ठंडी हवा के माध्यम से गर्म बारिश होती है, तो गर्म हवाओं से ठंडी हवा में वाष्पीकरण के कारण सुपर संतृप्ति के कारण ललाट सतह पर कोहरे या स्ट्रैटस बादल बनते हैं।
(बी) भाप कोहरा:
यह एक अस्थिर प्रकार का कोहरा है जो पानी की सतह से तीव्र ठंडी हवा में तीव्र वाष्पीकरण द्वारा उत्पन्न होता है। भाप का कोहरा शरद ऋतु में झीलों और नदियों के आसपास के अक्षांशों में पाया जाता है जब पानी की सतह अभी भी गर्म होती है और हवा ठंडी होती है।
(2) कोहरे को ठंडा करना:
(ए) अनुकूलन कोहरे:
संवेग कोहरे का उत्पादन एक ठंडा सतह पर गर्म नम हवा के परिवहन से होता है, जिसके परिणामस्वरूप सतह की परतों को उनके ओस बिंदुओं के नीचे ठंडा किया जाता है, जिससे कोहरे के रूप में संघनन होता है। इसका उत्पादन भी किया जा सकता है, अगर ठंडी हवा का द्रव्यमान गर्म समुद्र की सतह पर चला जाए।
(बी) विकिरण कोहरे:
विकिरण कोहरे या ग्राउंड कोहरे का उत्पादन तब होता है जब स्थिर नम हवा जमीन के संपर्क में होती है जो रात के दौरान उत्तरोत्तर अधिक विकिरण के कारण कूलर बन गई है।
(सी) उलटा कोहरा:
यह किसी भी प्रकार के कोहरे या स्ट्रैटस क्लाउड को दिया जाने वाला नाम है, जो शुरू में एक नम परत के शीर्ष पर विकसित होता है, उलटा के ऊपर उप-विभाजन के साथ, उत्तरार्द्ध को तीव्र करता है और स्ट्रैटस क्लाउड का उत्पादन करता है जो कोहरे के रूप में जमीन के नीचे हो सकता है।
(डी) अपस्लो फॉग:
अप्सलोप फॉग एक स्थिर प्रकार का फॉग है जो कंजर्वेटिव स्टेबल एयर के धीरे-धीरे ऑर्गेनिक अपलिफ्टिंग से उत्पन्न होता है। हवा ठंडा रूप से ठंडा हो जाती है और कोहरा तब बनना शुरू हो जाता है जब यह ऊंचाई पर पहुंच जाता है जहां हवा संतृप्ति तक ठंडी हो जाती है।
तृतीय। ठंढ:
यह जमी हुई ओस नहीं है। फ्रॉस्ट तब होता है जब हवा का ओस बिंदु हिमांक बिंदु (0 ° C) से नीचे गिर जाता है। जब संघनन 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान से शुरू होता है, तो हवा में पानी के वाष्प सीधे गैसीय से ठोस अवस्था (उच्च बनाने की क्रिया) से गुजरते हैं।
फ्रॉस्ट हल्का या भारी हो सकता है। जब ठंढ भारी होती है, तो फसलों को नुकसान होता है। इसे हत्या ठंढ भी कहा जाता है। उत्तर-पश्चिम भारत में सर्दियों के मौसम के दौरान ठंढी रातें अधिक आम हैं। कम तापमान की चोट के प्रति संवेदनशील फसलों को काफी नुकसान होता है।
ए। विकिरण ठंढ:
यह शांत, स्पष्ट रातों पर होता है जब स्थलीय विकिरण अंतरिक्ष में खो जाता है। बादलों की अनुपस्थिति और जल वाष्पों की भारी सांद्रता विकिरण ठंढ के गठन की ओर ले जाती है।
ख। संवहन ठंढ:
यह उन क्षेत्रों में होता है जहां ठंडी हवा को तेज हवाओं द्वारा ठंडी क्षेत्रों से मिलाया जाता है। आकाश की स्थिति के बावजूद दिन या रात के किसी भी समय पर पाले सेओढ़ लिया जा सकता है। कुछ मामलों में, विकिरण ठंढ द्वारा विशेषण ठंढ को तेज किया जा सकता है।
सी। Hoar ठंढ या सफेद ठंढ:
यह पेड़ की शाखाओं, तारों आदि जैसी वस्तुओं पर बर्फ के क्रिस्टल के उच्चीकरण के कारण होता है। इन वस्तुओं को ठंड से नीचे के तापमान पर होना चाहिए क्योंकि ठंड से नीचे ओस बिंदु के साथ हवा को ठंडा करके संतृप्ति में लाया जाता है।
घ। काले ठंढ:
यह तब होता है जब हवा के तापमान में कमी के कारण वनस्पति जमी होती है जिसमें पर्याप्त नमी नहीं होती है।
विकिरण और उत्तोलन फ्रॉस्ट के बीच अंतर:
विकिरण के मामले में ठंढ, शांत, स्पष्ट रातें और तापमान का उलटा होना मुख्य स्थिति हैं। यह छोटी अवधि का होता है। संवहन ठंढ के मामले में, तेज हवाएं और तापमान उलटा की अनुपस्थिति मुख्य स्थितियां हैं। यह लंबी अवधि का होता है।
ठंढ नियंत्रण:
घातक तापमान से ऊपर वनस्पति के ऊतकों को बनाए रखने के लिए फ्रॉस्ट को नियंत्रित किया जाना चाहिए। ठंढ से सब्जियों की फसल को नुकसान होता है। फसल के पौधों की क्षति फसल के प्रकार पर निर्भर करती है। पत्तियों पर ठंढ की उपस्थिति रंध्र के सामान्य कामकाज को बाधित करती है।
नतीजतन, प्रकाश संश्लेषण पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। गंभीर ठंढी परिस्थितियों में, फसल के पौधों को मारा जा सकता है। इसलिए, फसल को ठंढ की क्षति से बचाना आवश्यक हो जाता है।
फसलों को ठंढ से बचाने के लिए निम्नलिखित तरीके अपनाए जा सकते हैं:
1. साइट का चयन,
2. वृद्धि हुई विकिरण अवरोधन (स्मोक स्क्रीन),
3. थर्मल इन्सुलेशन,
4. एयर मिक्सिंग (इंजन चालित प्रोपेलर और गर्म पंखे को उलटा परत में गर्म हवा चलाने के लिए नीचे की ओर),
5. प्रत्यक्ष हवा और संयंत्र हीटिंग,
6. पानी का आवेदन, और
7. मिट्टी का हेरफेर।
चतुर्थ। धुंध:
यह कोहरे और धुएं का संयोजन है जो मध्य या उच्च अक्षांशों में बड़े औद्योगिक शहरों में पाया जाता है। चूंकि यह कई दिनों तक एक साथ रहता है और कई बीमारियों और मौतों का कारण बनता है, इसलिए इसे किलर फॉग के रूप में भी जाना जाता है।
ग्राउंड के ऊपर संक्षेपण:
गर्मी के मौसम के दौरान, तीव्र गर्मी ऊर्जा के कारण जमीन की सतह पर हवा का द्रव्यमान गर्म होता है। यह वायु द्रव्यमान आसपास के वातावरण की तुलना में गर्म हो जाता है। मजबूत ऊर्ध्वाधर धाराएं उत्पन्न होती हैं, जो गर्म और हल्के वायु द्रव्यमान को उत्थान करती हैं। बढ़ती हवा का द्रव्यमान ठंडा होने के कारण संतृप्त हो जाता है।
संतृप्त वायु द्रव्यमान को और ठंडा करने से संघनन होता है। वायु द्रव्यमान का उत्थान जारी है, हालांकि उत्थान का मूल कारण प्रभावी होना बंद हो गया है। बाद में, वायु की ऊपर की ओर की हलचल उछाल बल के कारण होती है। अक्सर वायु द्रव्यमान पूर्व स्तर पर वापस डूब जाता है। वायु द्रव्यमान का ऊपर और नीचे की गति वायुमंडल की स्थिरता और अस्थिरता पर निर्भर करती है।