भूस्थैतिक और तापीय पवन संतुलन

तूफान से बड़े पैमाने पर, वायुमंडल बलों के बीच लगभग संतुलन में आ जाता है, जिससे दबाव क्षेत्र और तापमान की ऊंचाई के साथ भिन्नता जानने से एक पूर्वानुमानकर्ता स्वयं हवा का पुनर्निर्माण कर सकता है।

Definition

भूस्थैतिक संतुलन क्षैतिज दबाव-प्रवणता बल और कोरिओलिस बल की अनुमानित समानता है; तापीय पवन ऊंचाई के साथ भूस्थैतिक पवन का परिणामी परिवर्तन है, जो क्षैतिज तापमान प्रवणता के समानुपाती होता है।

Scope

यह विषय दबाव-प्रवणता और कोरिओलिस बलों के बीच भूस्थैतिक संतुलन, ऊर्ध्वाधर में हाइड्रोस्टेटिक संतुलन, भूस्थैतिक पवन के ऊर्ध्वाधर अपरूपण को क्षैतिज तापमान प्रवणता से जोड़ने वाला तापीय पवन संबंध, और घुमावदार प्रवाह के लिए संबंधित प्रवणता और साइक्लोस्ट्रोफिक संतुलन को शामिल करता है।

Core questions

• दबाव-प्रवणता और कोरिओलिस बलों का संतुलन बड़े पैमाने पर हवा को कैसे निर्धारित करता है?
• क्षैतिज तापमान विरोधाभास ऊर्ध्वाधर पवन अपरूपण का अर्थ क्यों है?
• संतुलित प्रवाह कब टूटता है, और उसके बाद क्या होता है?
• वक्रता और अपकेंद्रीय प्रभाव भूस्थैतिक संतुलन को कैसे संशोधित करते हैं?

Key theories

भूस्थैतिक सन्निकटन

बड़े पैमाने पर और धीरे-धीरे बदलने वाली गतियों के लिए, त्वरण प्रमुख बलों की तुलना में छोटा होता है, इसलिए हवा को समदाब रेखाओं के समानांतर बहने वाले भूस्थैतिक मान द्वारा अच्छी तरह से अनुमानित किया जाता है।

तापीय पवन संबंध

भूस्थैतिक और हाइड्रोस्टेटिक संतुलन के संयोजन से पता चलता है कि भूस्थैतिक पवन का ऊर्ध्वाधर अपरूपण क्षैतिज तापमान प्रवणता द्वारा निर्धारित होता है, यह समझाते हुए कि मजबूत ऊपरी-स्तर के जेट तीव्र तापमान विरोधाभासों के ऊपर क्यों स्थित होते हैं।

Mechanisms

जहां हवा उच्च दबाव के रूप में जमा होती है, दबाव-प्रवणता बल इसे कम दबाव की ओर धकेलता है, लेकिन पृथ्वी का घूर्णन चलती हवा को तब तक विक्षेपित करता है जब तक कि कोरिओलिस बल धक्का को संतुलित नहीं कर देता और हवा समदाब रेखाओं के साथ बहने लगती है। क्योंकि दबाव सतहें वहां अधिक तेजी से झुकती हैं जहां नीचे की हवा ठंडी और घनी होती है, यह भूस्थैतिक पवन क्षैतिज तापमान प्रवणता, यानी तापीय पवन के अनुपात में ऊंचाई के साथ बदलनी चाहिए, यही कारण है कि जेट स्ट्रीम सबसे मजबूत तापमान विरोधाभासों के ऊपर स्थित होती है।

Clinical relevance

भूस्थैतिक और तापीय पवन संतुलन पूर्वानुमानकर्ताओं को तापमान और दबाव विश्लेषणों से ऊपरी हवाओं का अनुमान लगाने, जेट स्ट्रीम का पता लगाने और यह निदान करने में मदद करता है कि वायुमंडल संतुलन से कहां विचलित हो रहा है, वे क्षेत्र जहां बढ़ती गति और मौसम का विकास केंद्रित है।

History

बॉयस बैलट का उन्नीसवीं सदी का अनुभवजन्य नियम कि उत्तरी गोलार्ध में हवा कम दबाव के साथ बाईं ओर बहती है, भूस्थैतिक संतुलन का पूर्वाभास था; बीसवीं सदी की शुरुआत में भूस्थैतिक और तापीय पवन संबंधों का औपचारिककरण, और चार्नी के पैमाने विश्लेषण में उनकी केंद्रीय भूमिका ने उन्हें गतिशील मौसम विज्ञान के आधारशिला बना दिया।

Key figures

• Christophe Buys Ballot
• Carl-Gustaf Rossby
• Jule Charney

Seminal works

• holton2013
• martin2006

Frequently asked questions

यदि मुझे दबाव पैटर्न पता है, तो क्या मैं हवा का अनुमान लगा सकता हूँ?

हाँ। बड़े पैमाने पर भूस्थैतिक संबंध हवा की गति को इस बात से बताता है कि समदाब रेखाएँ कितनी कसकर पैक की गई हैं और उनकी दिशा उनके समानांतर है, उत्तरी गोलार्ध में कम दबाव बाईं ओर होता है।

जेट स्ट्रीम अपनी वर्तमान स्थिति में क्यों स्थित है?

तापीय पवन संबंध ऊंचाई के साथ हवा की वृद्धि को क्षैतिज तापमान विरोधाभासों से जोड़ता है, इसलिए सबसे तेज़ ऊपरी-स्तर की हवाएँ, यानी जेट स्ट्रीम, गर्म और ठंडी वायु राशियों के बीच की तीव्र सीमा के ऊपर बनती हैं।