જળહવામાનશાસ્ત્ર (hydrometeorology)

જળહવામાનશાસ્ત્ર (hydrometeorology) : વાતાવરણમાં પાણીનાં ઉદભવ, ગતિ અને તેની સ્થિતિમાં થતાં પરિવર્તનોના અભ્યાસનું શાસ્ત્ર. જલશાસ્ત્રીઓ તેનો એક સીમિત અર્થ પણ કરે છે જેમાં ભૂમિતલ અને વાતાવરણ વચ્ચે થતા જલવિનિમયનો જ વિચાર કરવામાં આવે છે. તેમાં વૃષ્ટિ તથા ઝાકળ અને બાષ્પીભવન તથા પ્રાકૃતિક સપાટીઓ ઉપરથી થતી જલનિષ્કાસનની પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ કરવામાં આવે છે. નિશ્ચિત સ્થળ અથવા ભૌગોલિક પ્રદેશના વર્ષાના આંકડા ઉપર વિશેષ ભાર મૂકવામાં આવે છે અને તેમને ક્ષેત્ર અને સમયના ચલ-આંક (function) તરીકે લેખવામાં આવે છે. વાતાવરણમાં પાણી બાષ્પ કે વાયુ રૂપે વ્યાપેલું છે. ઊંચાઈ તથા અક્ષાંશ પ્રમાણે તથા ઋતુ અને ભૂપૃષ્ઠ પ્રમાણે પાણીની સરાસરી માત્રામાં વધઘટ થાય છે, જેમ કે, ઊંચાઈ અને અક્ષાંશનો આંક વધે તેમ પાણીની માત્રા ઘટે છે. પૃથ્વીતલના એકમરૂપ ક્ષેત્રથી વાતાવરણની ઉપલી સીમા સુધીના કલ્પિત વાયુસ્તંભમાં રહેલો વૃષ્ટિજોગ બાષ્પનો જથ્થો ઉત્તર ધ્રુવપ્રદેશની ખંડભૂમિ પર શૂન્યથી માંડીને ઉષ્ણકટિબંધના અત્યંત ભેજવાળા પ્રદેશોમાં પ્રતિ ચોસેમી. ઉપર 6 ગ્રામ જેટલો વધઘટ થાય છે. ઉત્તર ગોળાર્ધમાં તેનું સરાસરી મૂલ્ય શિયાળામાં 2 ગ્રામ પ્રતિ ચોસેમી. અને વર્ષાઋતુમાં 3.7 ગ્રામ પ્રતિ ચોસેમી. આસપાસ રહે છે. તેનું સરાસરી મૂલ્ય 2.8 ગ્રામ પ્રતિ ચોસેમી. આસપાસ થાય છે, જે પ્રવાહી પાણી સ્વરૂપે આશરે 2.5 સેમી. ઊંચાઈ બરાબર થાય છે. આ પાણીની 50 % જેટલી બાષ્પ વાતાવરણના પ્રથમ 1.6 કિમી. સુધીના વિસ્તારમાં છે. પછીના એટલા જ વિસ્તારમાં બીજા 30 % છે. વાતાવરણમાં પૃથ્વીના જળરાશિનો બહુ થોડો અંશ છે; પરંતુ વાતાવરણ અને ખંડોની ભૂમિ તથા મહાસાગરો વચ્ચે જળવિનિમયનો દર ઘણો ઊંચો છે. બાષ્પરૂપે વાતાવરણમાં પ્રવેશેલું પાણીનું ટીપું 10 દિવસનું જ આયુષ્ય ધરાવે છે. પણ, વાતાવરણની વેગપૂર્ણ ગતિશીલતાને લીધે આટલા ટૂંકા સમયમાં તે હજારો કિમી. દૂર પહોંચીને વરસી શકે છે. નાના સમયગાળા તથા ટૂંકા ક્ષેત્રના સંદર્ભમાં ઉષ્ણકટિબંધ જેવા પ્રદેશોમાં બાષ્પીભવન કરતાં વૃષ્ટિનું પ્રમાણ વધી જાય છે. આમ છતાં, સમગ્ર વાતાવરણમાં તેની સમતુલા જળવાઈ રહે છે. વિષમતાનાં કારણોમાં ભૂપૃષ્ઠ મુખ્ય છે. ખંડોના ભૂમિતલનો પાણીનો સ્રોત કેવળ વૃષ્ટિ છે. તેથી તેમનું

બાષ્પીભવન વૃષ્ટિ કરતાં વધી શકે નહિ. વૃષ્ટિનાં સ્રોત અને માત્રા વાયુરાશિની ગતિ અને દિશા પર નિર્ભર હોય છે. જે પ્રદેશો પર સાગરો પરથી પવનો વાય છે ત્યાં વૃષ્ટિની માત્રા અધિક હોય છે. એથી ઊલટું ખંડના દૂરસ્થ પ્રદેશો પરથી વાતા ઠંડા અને સૂકા પવનો વર્ષા આપી શકતા નથી. આ શાસ્ત્રમાં વૃષ્ટિના માપનનું વિશેષ મહત્વ છે. રડાર પ્રતિઘોષની તીવ્રતા તથા વૃષ્ટિના દરનો સંબંધ જોવાથી મેઘતાંડવની સંરચના તથા ક્ષેત્રીય આવિર્ભાવ સંબંધી વિસ્તૃત માહિતી મળે છે. મહાસાગરો તથા વેરાન પ્રદેશોનાં નિરીક્ષણોમાં કૃત્રિમ ઉપગ્રહોની સહાય લેવાય છે. આથી વૃષ્ટિનાં સ્થળ, સમય અને માત્રા સંબંધી પૂર્વાનુમાનો વધારે સચોટ બન્યાં છે. વૃષ્ટિપ્રક્રિયા વિશાળ ક્ષેત્રને આવરી લેતી ઘટના છે અને રડારના ઉપયોગ છતાં લગભગ બધાં નિરીક્ષણો સ્થાનિક સ્તરનાં હોય છે. તેમાં પ્રબળ ઝંઝાવાતોની સંખ્યાનું વિશેષ મહત્વ છે. સ્થાન પરત્વે રહેલા પૂરના જોખમ તથા જલઇજનેરી સંબંધી બાંધકામો, જેવાં કે વરસાદી જળનિષ્કાસન વાહિનીતંત્ર તેમજ ભૂમિના ધોવાણ આદિની મુલવણીના કાર્યમાં આ માહિતી ઉપયોગી નીવડે છે. સ્થાનિક સ્તરે કલાકેક જેવા અલ્પ સમયનો મુશળધાર વરસાદ ઘણુંખરું મેઘતાંડવ લઈને આવે છે. ટૂંકા ગાળા માટે વર્ષા અત્યંત જોરદાર હોય, પણ લાંબા ગાળાનો વિચાર કરતાં સરાસરીમાં ઘટાડો જોવા મળે છે. જળવાયુશાસ્ત્રમાં સૌથી વિશેષ મહત્વની સમસ્યા નિર્દિષ્ટ વર્ષાના પ્રદેશોમાં અમુક તીવ્રતા તથા અવધિવાળા ઝંઝાવાત કે વંટોળિયાની સંભાવના જાણવાની છે, જેથી ત્યાંના બંધ છલકાઈ જવાની સીમાનું નિર્ધારણ થઈ શકે.

બંસીધર શુક્લ