ऊष्मा परिवहन और सामान्य परिसंचरण
वायुमंडल और महासागर किस प्रकार ऊर्जा-समृद्ध उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से ध्रुवों की ओर ऊष्मा का संचार करते हैं, जिससे ग्रह के पवन कटिबंध और धाराएँ व्यवस्थित होती हैं।
Definition
मेरिडियनल ऊष्मा परिवहन वायुमंडल और महासागर द्वारा वहन की गई ऊर्जा का शुद्ध ध्रुवीय प्रवाह है, और सामान्य परिसंचरण पवनों और धाराओं की ग्रहीय-स्तरीय प्रणाली है जो, अन्य बातों के अलावा, इस परिवहन को पूरा करती है।
Scope
यह विषय ऊर्जा के ध्रुवीय परिवहन को शामिल करता है जो विकिरण के अक्षांशीय असंतुलन की भरपाई करता है, और इसे पूरा करने वाली परिसंचरण प्रणालियों को भी शामिल करता है: उष्णकटिबंधीय हैडली कोशिकाएँ, मध्य-अक्षांशीय भंवर और जेट धाराएँ, तथा पवन-चालित और उत्क्रमण महासागरीय धाराएँ। यह बताता है कि प्रत्येक घटक कितनी ऊष्मा वहन करता है, वायुमंडल और महासागर के बीच विभाजन अक्षांश के साथ कैसे बदलता है, और सामान्य परिसंचरण जलवायु क्षेत्रों के व्यापक पैटर्न को कैसे निर्धारित करता है।
Core questions
- जलवायु प्रणाली को ऊष्मा को ध्रुवों की ओर क्यों ले जाना चाहिए?
- परिवहन वायुमंडल और महासागर के बीच कैसे विभाजित होता है?
- विभिन्न अक्षांशों पर कौन सी परिसंचरण प्रणालियाँ ऊर्जा वहन करती हैं?
- ऊष्मा परिवहन जलवायु क्षेत्रों के वितरण को कैसे आकार देता है?
Key theories
- विकिरणीय असंतुलन और आवश्यक परिवहन
- क्योंकि उष्णकटिबंधीय क्षेत्र अपनी विकिरण की तुलना में अधिक सौर ऊर्जा अवशोषित करते हैं जबकि उच्च अक्षांश अपनी अवशोषण की तुलना में अधिक विकिरण करते हैं, जलवायु प्रणाली को ऊर्जा को ध्रुवों की ओर ले जाना चाहिए, जिसमें आवश्यक कुल विकिरण बजट द्वारा निर्धारित होता है।
- वायुमंडल और महासागर के बीच विभाजन
- वायुमंडल भंवरों और हैडली परिसंचरण के माध्यम से मध्य-अक्षांशों में ध्रुवीय परिवहन पर हावी होता है, जबकि महासागर पवन-चालित और उत्क्रमण धाराओं के माध्यम से उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में एक बड़ा हिस्सा वहन करता है।
Mechanisms
उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में अवशोषित सौर ऊर्जा का अधिशेष और उच्च अक्षांशों पर कमी एक तापमान प्रवणता बनाती है जो परिसंचरण को संचालित करती है। हैडली कोशिकाएँ उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से ऊर्जा बाहर ले जाती हैं, बैरोक्लिनिक भंवर और जेट धाराएँ इसे मध्य-अक्षांशों में पहुँचाती हैं, और महासागरीय धाराएँ गर्म पानी को ध्रुवों की ओर और ठंडे पानी को भूमध्य रेखा की ओर ले जाती हैं, जो मिलकर उच्च अक्षांशों पर विकिरण घाटे को संतुलित करने के लिए आवश्यक ऊष्मा प्रदान करती हैं।
Clinical relevance
ऊष्मा परिवहन भूमध्य रेखा और ध्रुवों के बीच तापमान के अंतर और तूफानी मार्गों तथा शुष्क क्षेत्रों के स्थान को निर्धारित करता है, इसलिए गर्म होने पर इसमें होने वाले परिवर्तन क्षेत्रीय जलवायु और मौसम की चरम सीमाओं को नया आकार देते हैं।
History
सामान्य परिसंचरण की समझ हैडली और फेरेल की उत्क्रमण कोशिकाओं की अवधारणाओं से लेकर बीसवीं सदी के मध्य में स्टार्, लोरेंज और अन्य के कार्यों के माध्यम से इस मान्यता तक विकसित हुई कि मध्य-अक्षांशीय भंवर वायुमंडलीय ऊष्मा परिवहन पर हावी होते हैं; उपग्रह विकिरण डेटा और महासागरीय अवलोकनों ने बाद में वायुमंडल और महासागर के बीच विभाजन को निर्धारित किया।
Debates
- उष्णकटिबंधीय ऊष्मा परिवहन में वायुमंडल बनाम महासागर का हिस्सा
- ध्रुवीय ऊर्जा परिवहन में महासागर का सापेक्ष योगदान, विशेष रूप से उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, प्रत्यक्ष महासागरीय मापों और विकिरण-बजट अवशेषों में सुधार के साथ परिष्कृत किया गया है।
Key figures
- Abraham Oort
- Kevin Trenberth
- Edward Lorenz
- Victor Starr
Related topics
Seminal works
- peixotooort1992
- trenberthcaron2001
Frequently asked questions
- जलवायु को ऊष्मा का परिवहन क्यों करना पड़ता है?
- उष्णकटिबंधीय क्षेत्र अपनी उत्सर्जन की तुलना में कहीं अधिक सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं जबकि ध्रुव अपनी अवशोषण की तुलना में अधिक उत्सर्जन करते हैं, इसलिए ध्रुवीय परिवहन के बिना उष्णकटिबंधीय क्षेत्र गर्म होते रहेंगे और ध्रुव ठंडे होते रहेंगे।
- क्या महासागर या वायुमंडल ध्रुवों की ओर अधिक ऊष्मा वहन करता है?
- वायुमंडल मध्य और उच्च अक्षांशों में अधिकांश ऊष्मा वहन करता है, जबकि महासागर उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में तुलनीय या बड़ा हिस्सा वहन करता है।