વરસાદ અને ચોમાસાં વિશે વૈજ્ઞાનિક માહિતી

મેઘની સવારી અને પડાવ

પરેશ ૨. વૈદ્ય

आषाढस्य प्रथम दिवसे, मेघमाक्रिष्टसानु
वप्र क्रिडा परिणतमगज प्रेक्षणीयं ददर्श.
– मेघदूतम      

કવિ કાલિદાસનાં પ્રસિદ્ધ સંસ્કૃત કાવ્ય ‘મેઘદૂતમ્’ના બીજા શ્લોકમાં કવિ કહે છે કે “યક્ષે આષાઢ મહિનાના પહેલાં દિવસે રામગિરી પર્વત પર ઝળુંબી રહેલાં વાદળાંને જોયું તો તેમાં એને મુક્કો મારવામાં મગ્ન એવા હાથીનો આકાર દેખાયો.” કવિને એક વર્ષ સુધી પોતાની પત્નીને મળવાની મનાઈ ફરમાવવામાં આવી હતી. તેથી તેણે આ વાદળાં જોડે પત્નીને સંદેશો મોકલવાનો વિચાર કર્યો. યક્ષ્ાની વાર્તાના આધારે કાલિદાસ ખરેખર તો ચોમાસાંના સુંદર વાતાવરણનું વર્ણન કરવા ધારે છે. મેઘના રસ્તામાં આવતાં નદીઓ, પહાડો અને નગરોમાં ચોમાસું કેવું લાગે છે તેની વાત આ કાવ્યમાં છે. દોઢ હજાર વર્ષ અગાઉનાં સંસ્કૃત સાહિત્યમાં વરસાદની ઋતુ માટે એક લાંબુ કાવ્ય રચાય અને પ્રખ્યાત થાય તે જ બતાવે છે કે ચોમાસું આપણી સંસ્કૃતિનાં મધ્યસ્થાને છે.

ઉજ્જૈનમાં રાજા ભોજનું રાજ્ય હતું ત્યારે કવિ કવિદાસ થઈ ગયા. તેથી મેઘને રસ્તાનું માર્ગદર્શન કરતાં એ આજે જે મધ્યપ્રદેશ છે તેનાં શહેરો અને નદીઓની વાત કરે છે. આ સ્થળે ‘મેઘદૂતમ્’ ને યાદ કરવાનું કારણ એ છે કે ભારતમાં ચોમાસાંનો જે ફાંટો બંગાળના ઉપસાગર તરફથી દાખલ થાય છે તેના પ્રવાસ માર્ગનું આ વર્ણન છે. સંદેશ વ્યવહારનાં કોઈ સાધનો ન હતાં તે કાળે કવિએ પવનોના માર્ગની સાચી સમજ દાખવી છે. આ મહાકાવ્યને અંજલિ આપવા પ્રથમ તેનું હિન્દી ભાષામાં રસપાન કરી આગળ વધીએ.

ઓ વર્ષાકે પહલે બાદલ

મેરા સંદેશા લે જાના

ગાયક : જગમોહન

સંગીત : કમલ દાસગુપ્તા

પ્રવાહના બે ફાંટા

આપણાં ચોમાસાના ભેજનું મુખ્ય સ્રોત દક્ષિણે આવેલ હિંદ મહાસાગર છે. તેના બે પેટા વિભાગો અરબી સમુદ્ર અને બંગાળનો ઉપસાગર – જાણે ભેજનાં ‘લોકલ ગોડાઉનો’ છે. માર્ચ મહિના પછી સૂર્યનાં કિરણો કર્કવૃત્ત પર સીધાં પડે એટલે ભારતના મધ્ય અને ઉત્તરના વિસ્તારો ગરમ થવા લાગે. આથી વિષુવવૃત્તની દિશામાંથી ઉત્તર તરફ વાતા પવનો ફૂંકાવા લાગે છે. પરંતુ પૃથ્વી પ્રચંડ ગતિથી પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફ ફરે છે. તેની સાથે ઉત્તર તરફ જતા પવનોને પણ પૂર્વ તરફ (ચિત્રમાં જમણી તરફ) ધક્કો આવે છે. તેને ફેરલનો નિયમ કહે છે. તેને કારણે પવનની દિશા દક્ષિણથી ઉત્તરને બદલે નૈઋત્યથી ઈશાન તરફ થાય છે. ચિત્ર-૮માં આ તીરોથી બતાવ્યું છે. આ થયો દેશની ડાબી તરફનો ફાંટો, જેને અરબી સમુદ્રનો ફાંટો કહે છે.

દક્ષિણ ભારતના દ્વિપકલ્પની બીજી તરફથી ચોમાસાના પ્રવાહનો બંગાળના ઉપસાગરનો ફાંટો દાખલ થાય છે. એ થોડો જુદી રીતે વર્તે છે. ઈશાન તરફ જઈ તે બંગાળ અને ઉત્તર-પૂર્વનાં રાજ્યોને તો વરસાદ આપે જ છે પરંતુ તેને એક પેટા-ફાંટો પણ છે. એ આંધ્ર અને ઓરિસ્સાના કાંઠેથી દેશમાં દાખલ થાય છે. કુદરતે આમ બનવા માટે એક બીજી વ્યવસ્થા કરી આપી છે. જેને ઓછાં દબાણની પ્રણાલિ (Low Pressure System)કહે છે. મધ્યભારતના ધરતી ગરમ થવાથી ત્યાંની હવા ઉપર જતાં આ ઓછું દબાણ પેદા થાય છે. આની અસર હેઠળ ઈશાન તરફ જતાં ફાંટામાંથી અમુક હિસ્સો આ તરફ પણ વળે છે.

‘મોન્સૂન બ્રૅક‘ હવામાનનો અભ્યાસ ઉપગ્રહ પર આધારિત થયા પછી વિજ્ઞાનીઓનાં ધ્યાનમાં એક વાત આવી છે; ચોમાસાની મધ્યમાં અમુક દિવસો એવા આવે છે કે દેશના મોટા ભાગ ઉપર વાદળાં નથી દેખાતાં. એને ‘મોનસૂન બ્રેક‘ – ‘ચોમાસાનો વિસામો‘ – કહે છે. જુલાઈના અંતમાં કે ઓગસ્ટની શરૂઆતમાં બનતી આ ઘટના બતાવે છે કે ત્યારે ઓછાં દબાણનું કોઈ ક્ષેત્ર ક્યાંય નથી બન્યું હોતું. આમ બનવાનું ચોક્કસ વૈજ્ઞાનિક કારણ સમજવાનો પ્રયત્ન એ લોકો કરી રહ્યા છે.

અહીં પશ્ચિમ ઘાટ જેટલા ઊંચા અને સતત પહાડ નથી; તેમ છતાં ભેજ ઠરીને વાદળાં બને છે. એ માટે એક જુદી સંકુલ પ્રક્રિયા જવાબદાર છે. ઉપર જતી હવા ઉપરના થરો વધુ દબાણ પેદા કરી ચક્રાકારે ફરવા લાગે છે અને વધુ હવા નીચેથી ખેંચે છે. આમ હવા ઉપર જવાથી આપોઆપ વાદળાં બનતાં રહે છે. આ વાદળાં ઈશાન તરફ જવાને બદલે પોતાની ઊર્જાથી જ મધ્ય ભારત તરફ આગળ વધે છે. કવિ કાલિદાસનો મેઘ આ સવારીનો સભ્ય હતો. ક્યારેક તો આ ‘ડિપ્રેશન’નાં જોરે બંગાળ ઉપસાગરનો ફાંટો કચ્છ અને રાજસ્થાન સુધી પણ પહોંચી જાય છે. બંને તરફનાં ચોમાસામાં આ પ્રક્રિયા ખૂબ સારું ટાઈમટેબલ પાળે છે, જે એક આશ્ચર્ય રહ્યું છે.

 વાદળમાંથી વરસાદ

વાદળાંઓએ ધરતી પર સવારી તો શરૂ કરી, પરંતુ તેનો પડાવ ક્યાં હશે તે તેને ય ખબર નથી હોતી. કુદરતની હજુ કેટલીક કરામતોમાંથી તેણે પસાર થવાનું છે. અતિસૂક્ષ્મ (૦.૦૨ થી ૦.૦૫ મિલીમીટર) વ્યાસના જળકણો સ્વરૂપે ટનબંધ પાણી લઈને તરતું વાદળ જ્યારે ગુરૂત્વાકર્ષણ સામે હારી જાય ત્યારે તે વરસી પડે છે. વાદળાંની પોતાની રચના અને એ જ્યાં હોય તે સ્થળનું વાતાવરણ, એ બંને મળીને આવી પરિસ્થિતિ પેદા થાય છે. યોગ્ય સ્થિતિની શોધમાં મેઘ સેંકડો કિલોમીટરની યાત્રા કરી નાંખે છે તો કેટલાકના નસીબમાં વરસવાનું જ નથી હોતું.

હથેળીમાં તમે વરસાદનું ટીપું ઝીલો ત્યારે કેવડું મોટું હોય છે ? બે કે ત્રણ મિલીમીટરનું. એનો અર્થ કે પેલાં સૂક્ષ્મ બિંદુઓ હજારોની સંખ્યામાં એકઠાં થયાં હશે, તો જ એ વરસવાને પાત્ર થયાં હશે. ગુરૂત્વાકર્ષણ ઉપરાંત ક્યારેક વાદળાંની અંદર જ પવનનો ઉર્ધ્વ પ્રવાહ હોય છે. એ તો થોડાં મોટાં થયેલ જળકણોને પણ અદ્ધર કરી રાખે છે અને વરસવા નથી દેતો પરંતુ વાદળની અંદર જ ઉપર-નીચે કરતાં કરતાં સૂક્ષ્મ ટીપાં એકબીજાં સાથે જોડાઈને કે બીજો ભેજ ઉપાડીને મોટાં થતાં રહે છે. જ્યારે પવનની ઉર્ધ્વ ગતિ કરતાં તેની નીચે પડવાની ગતિ વધી જાય ત્યારે તેવાં ટીપાંઓ વરસાદરૂપે આવે છે.

: કોષ્ટક – ૨:
વરસાદનાં વિવિધ જળકણો
જળબિંદુનો પ્રકાર	ત્રિજ્યા (મિલીમીટરમાં)	નીચે પડવાનો વેગ (મિટર/સેકન્ડ)
વાદળામાંના સૂક્ષ્મ કણો	૦.૦૨ થી ૦.૦૫	૦.૨૫
ઝીણા છાંટા	૦.૨૫	૨
	૦.૫	૩.૯
વરસાદ	૧.૫	૮.૧
	૨.૫	૯.૧
સ્નૉ	૫	૧.૭

વરસવાની આ પ્રક્રિયાનાં ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ઊંડા નહીં ઉતરીએ પરંતુ તેના એક-બે મુખ્ય ઘટકો જાણી લઈએ. એક છે વાદળાંની ઘનતા. તેમાં કેટલું પાણી છે તે. જેમ કે એવું વાદળ કે દર ઘનમીટરે એક ગ્રામ પાણી પણ ન હોય તો ટીપાંઓ ઓછાં કે દૂર-દૂર હાેય. ત્યારે એક ટીપાંની બીજાં ટીપાંને મળવાની તકો ઘટી જાય. બીજી વાત છે વાદળનું ઉષ્ણતામાન. વાદળું બહુ ઊંચે હોય જ્યાં ઉષ્ણતામાન શૂન્ય કરતાં ઓછું હોય તો તેમાં સૂક્ષ્મ જળકણો બરફની કણી બની ગયા હોય છે. આને ‘ઠંડા વાદળ’ કહે છે. ઠંડા પ્રદેશોમાં આવાં વાદળ હોય. આપણે ત્યાં પણ જો વાદળનો ઘટાટોપ બહુ ઊંચો હોય તો તે જગ્યાએ શૂન્ય નીચે ઉષ્ણતામાન થાય છે. શિયાળામાં થતાં માવઠાંના વાદળામાં પણ બરફની કણીઓ થાય અથવા અતિશય ઠંડી જળકણી હોય. એ જ્યારે નીચે પડે ત્યારે પ્રવાસમાં નવું પાણી મેળવે તે બરફ બનતું જાય અને કોચલાંની જેમ જમા થાય. એક કદ કરતાં મોટી બરફની ગોળી થઈ જાય તો તે ફૂટે. તેની સૂક્ષ્મ કણીઓ પોતામાં નવું પાણી ઉમેરી ‘સ્નૉ’ તરીકે વરસે અને જો ગોળી ન ફૂટે તો ‘કરા’ સ્વરૂપે નીચે આવે, જેવું આપણે ત્યાં બને છે.

વાતાવરણનું દબાણ આમ તો હવાનું વજન નહીં બરાબર છે પરંતુ વાતાવરણનો એકસો કિલોમીટર કરતાં ય જાડો થર ધ્યાનમાં લો તો તેનું ઠીક ઠીક વજન ધરતી પર, ચીજો ઉપર અને આપણાં શરીર પર પણ પડે છે. પ્રત્યેક ચોરસ સેન્ટિમીટર વિસ્તાર પર આશરે એક કિલોગ્રામ જેટલું વજન પડે છે; તેને વાતાવરણનું દબાણ કહે છે. હવામાન શાસ્ત્રીઓ વાતાવરણનાં દબાણ માટે જુદો એકમ વાપરે છે. સમુદ્રની સપાટીએ સામાન્ય રીતે જણાતાં દબાણને ‘બાર’ કહો તો તેના હજારમાં ભાગને ‘મિલીબાર’ કહેવાયું. એ એકમમાં હવામાન વિજ્ઞાનીઓ વાત કરે છે. સામાન્ય રીતે ૧૦૧૦ મિલીબાર રહેતું દબાણ જો ૯૯૦ કે ૯૯૫ મિલીબાર થઈ જાય તો તેને ‘ઓછાં દબાણનું ક્ષેત્ર’ કહેવાય છે. ચોમાસામાં ભારતની ભૂમિ પર ઘણી જગ્યાએ આવાં ક્ષેત્રો ઊભાં થાય છે. ત્યાં વરસાદની સંભાવના વધારે હોય છે. આગાહીમાં વપરાતા શબ્દો ‘લૉ પ્રેસર ઝોન’, ડિપ્રેશન, ડીપ ડિપ્રેશન એ બધા ઘટનાની અલગ અલગ તીવ્રતા બતાવે છે.

વાદળ ફાટવું :

દર વર્ષે – બે વર્ષે આપણે છાપામાં આવી ઘટનાની વાત વાંચીએ છીએ. હિમાચલ પ્રદેશ અને ઉત્તરાખંડમાં આવું બને છે જેથી અતિશય વરસાદ થઈ અચાનક પૂર આવે છે. અંગ્રેજીમાં તેને Cloud Burst કહે છે. વાદળું જો સંયોગવશ સંતૃપ્ત વરાળવાળું હોય અને તેમાં વળી પહાડના ઢોળાવના કારણે ઊંચું ચઢવા માંડે તો એ જલદી ઠરવા માંડે છે. આમે ય હિમાલયમાં ઉપરની હવા ઠંડી હોય જ છે. આથી સૂક્ષ્મ ટીપાંઓ અતિશય ઝડપથી એકબીજામાં મળી મોટાં બનવા લાગે છે. પવનનો ઉર્ધ્વ પ્રવાહ કે ગુરૂત્વાકર્ષણ તેને અદ્ધર રાખી શકે તે કદથી ય મોટાં એ અચાનક બની જાય છે. આથી વરસાદ રૂપે ધીમે ધીમે પડવાને બદલે વાદળું જાણે જમીન પર ધસી પડતું હોય તેટલી ઝડપે પાણી વરસાવી દે છે. જો એક કલાકમાં અઢી ઈંચ (૧૦ સે.મી.)થી વધુ વરસાદ પડે તો તેવી ઘટનાને હવામાનશાસ્ત્રીઓએ ‘વાદળું ફાટ્યું’ એવી વ્યાખ્યા આપી છે.

એક અપવાદ તરીકે ૨૬ જુલાઈ ૨૦૦૫ના રોજ પહાડોને બદલે મુંબઈમાં આવું બન્યું હતું. સંભાવના એવી છે કે કોન્ક્રીટની ગરમીને કારણે ભેજવાળી હવાનો જથ્થો વધારે ઉપર ચઢી ગયો અને ત્યાં અચાનક ઠંડો થયો. એ દિવસે વાદળાંનો ઘટાટોપ ૯ કિ.મી. ઊંચો થઈ ગયો હોવાનો અંદાજ છે.

---

ક્રમશઃ

---

ડૉ. પરેશ ર. વૈદ્યનો સંપર્ક prvaidya@gmail.com   વિજાણુ સરનામે થઈ શકે છે.