પવનવેગ-દિશામાપકો

February, 1998

પવનવેગદિશામાપકો : પવનની ઝડપ અને દિશા માપવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતાં સાધનો. પવન એ હવામાનના વિવિધ ઘટકો પૈકીનો એક ઘટક છે. પવનની કાર્યશીલતામાં બે મહત્ત્વની બાબતોનું નિરીક્ષણ કરવાનું હોય છે : પવનનો વેગ અને તેની દિશા.

પવનની દિશા નક્કી કરવાનું તદ્દન સરળ છે. વાદળ, વનસ્પતિ, ધુમાડો, જળસપાટી પરનાં મોજાં વગેરેની વહનદિશા જોઈને પવનની દિશા નક્કી કરી શકાય છે. પવનનો વેગ અને તેની દિશા માપવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતાં સાધનોને વાયુવેગમાપક (anemometer) અને વાયુદિશાદર્શક (wind-vane) કહે છે.

વાયુવેગમાપક : 1805માં ઍડ્મિરલ ફ્રાન્સિસ બ્યૂફૉર્ટે પવન ફૂંકાવાથી પ્રભાવિત થતા અમુક પદાર્થો પરની અસરનું નિરીક્ષણ કરીને પવનનો વેગ જાણવા માટે માપક્રમ રજૂ કરેલો છે. તે બ્યૂફૉર્ટના માપક્રમ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેને આધારે ધુમાડો ક્ષૈતિજ દિશામાં કેટલી ઝડપથી પ્રસરે છે, વૃક્ષો કે તેની ડાળીઓ કેટલાં ઝૂકે છે એવી બાબતોને વેગસૂચક આંક રૂપે રજૂ કરવામાં આવેલી છે. બ્યૂફૉર્ટનો માપક્રમાંક તથા તેનાં વેગ અને અસરો નીચેની સારણીમાં દર્શાવવામાં આવ્યાં છે. તેમાં ભૂમિસપાટીથી 10 મીટરની ઊંચાઈ સુધીનાં પ્રમાણો દર્શાવાયેલાં છે :

બ્યૂફૉર્ટનું પવનનું માપ

ક્રમ બ્યૂફૉર્ટ નામ ઝડપ/કલાક કિમી. ભૂમિ પર થતી અસર
0. શાંત હવા 1 કરતાં ઓછી શાંત સ્થિતિ, ધૂમ્રસેર ઊર્ધ્વગામી બને.
1. હળવી હવા 1-5 વાયુદિશાદર્શકો નિષ્ક્રિય; હવાની લહેર મુજબ ધુમાડો ફરતો રહે.
2. હળવી લહેર 6-11 વાયુદિશાદર્શકો સક્રિય બને; ચહેરા પર પવન વરતાય; પાંદડાં હલે.
3. મૃદુ લહેર 12-19 પાંદડાં અને નાની ડાળખીઓ હલે. ધજા-પતાકાઓ પવનથી વિસ્તરી રહે.
4. મધ્યમ લહેર 20-28 નાની ડાળીઓ ઝૂમે; રજકણો અને છૂટા કાગળો હવામાં ઊડતા રહે.
5. ગતિમય લહેર 29-38 નાનાં વૃક્ષો ઝૂમે; નદી, સરોવરો પરના જળમાં તરંગો ઉદ્ભવે.
6. ઉગ્ર લહેર 39-49 મોટી ડાળીઓ ઝૂમે; છત્રીનો ઉપયોગ મુશ્કેલ બની રહે.
7. મધ્યમ ઝંઝાવાત 50-61 આખાં વૃક્ષો ઝૂમે; પવનની સામે ચાલવું મુશ્કેલ બની રહે.
8. ગતિમય ઝંઝાવાત 62-74 વૃક્ષો પરથી ડાળખીઓ તૂટી પડે; પવનની સામે ચાલવું વધુ મુશ્કેલ.
9. ઉગ્ર ઝંઝાવાત 75-88 મકાનોને સામાન્ય નુકસાન થાય; છાપરાં ઊડી જાય, ફેંકાઈ જાય.
10. પૂર્ણ ગતિશીલ ઝંઝાવાત 89-102 વૃક્ષો મૂળ સમેત ઊખડી જાય; મકાનોને નોંધપાત્ર નુકસાન પહોંચે.
11. તોફાની ઝંઝાવાત 103-117 વ્યાપક તારાજી; ક્વચિત્ બનતી ઘટના.
12-17. હરિકેન 117થી વધુ પ્રચંડ વિનાશ.

પવનની ઝડપ માપવા માટે બહુધા ઉપયોગમાં લેવાતા સાધનને કટોરી-વાયુવેગમાપક (cup-anemometer) કહે છે. તેમાં ઊભી દાંડી પર મોટેભાગે ત્રણ, ક્યારેક ચાર, અર્ધગોળાકાર કટોરીઓ આડી ભુજાઓથી જોડેલી હોય છે.

આકૃતિ 1 : વાયુવેગમાપક

પવન ફૂંકાય ત્યારે પવનના જોશથી કટોરીઓ ભુજા સહિત વચ્ચેની ઊભી દાંડી પર ઘૂમે છે. દાંડીને તળિયે રાખેલી પેટીમાં ગોઠવેલાં ચક્રો પવનની ઝડપનું માપ અંકમાં દર્શાવે છે, જેનાથી પવનનો વેગ પ્રતિ કલાકે કિમી.માં (કે માઈલમાં) રજૂ થાય છે. દર કલાકે 15 કિમી.ની ઝડપ સામાન્ય વાયુલહેરનો, 40 કિમી.ની ઝડપ જોરદાર લહેરનો, જ્યારે 80 કિમી.ની ઝડપ તોફાની પવનનો નિર્દેશ કરે છે. વધુમાં વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું સાધન રૉબિન્સન કટોરી-વાયુવેગમાપક તરીકે જાણીતું છે. અન્ય સાધનોમાં વહાણો માટે ‘બ્રિડલ્ડ ઍનિમૉમીટર’ તથા વિમાનો માટે ‘પ્રેશર ટ્યૂબ ઍનિમૉમીટર’ વપરાય છે. નિરીક્ષણ માટે પવનના વેગનો પ્રમાણભૂત એકમ નૉટ (knot અથવા નૉટિકલ માઈલ/કલાકે) ગણાય છે.

હાથવગું વાયુવેગમાપક (wind-meter)

તાજેતરમાં અમેરિકન નેલકન કેલરમાને પવનનો વેગ સરળતાથી માપી શકાય એવું હાથવગું વાયુવેગમાપક (wind meter) વિકસાવ્યું છે. આ સાધન ઍલ્યુમિનિયમનો અતિ સંવેદનશીલ પંખો ધરાવે છે. 0.6 નૉટ જેટલી ઓછી ઝડપ ધરાવતી હવાની નાની લહેરખીથી માંડીને 78 નૉટની ઝડપ ધરાવતો પવન આ સાધનની મદદથી તરત જ માપી શકાય છે. વળી તેમાં ભિન્ન ભિન્ન માપ(બ્રિટિશ પદ્ધતિથી મેટ્રિક પદ્ધતિ)ના એકમોની ફેરબદલી થઈ શકે એવી સુવિધા પણ છે.

વાયુદિશાદર્શક : પવનની દિશા નક્કી કરવા માટે સામાન્યપણે ઉપયોગમાં લેવાતા વાયુદિશાદર્શક નામના સાધનમાં ઊભી દાંડીના ઉપરના છેડે દિશાદર્શક તીર તથા દાંડી પર નીચેની બાજુએ સમતોલ સ્થિતિમાં બેસાડેલી પટ્ટીઓ હોય છે. દાંડીના તળભાગમાં બૉલબેરિંગ ગોઠવેલાં હોવાથી તે સરળતાથી ઘર્ષણ-અવરોધ વિના ફરી શકે છે. પવનની આછી લહેરથી પણ તે ફરે છે. પાંખ-પટ્ટીઓ પવનની દિશા પ્રમાણે બદલાતી રહે છે. પવન જે દિશામાંથી વાતો હોય તે દિશા તરફ તીર રહે છે, અર્થાત્ દક્ષિણમાંથી ઉત્તર તરફ વાતા પવનને દક્ષિણના પવન તરીકે ઓળખાવાય છે. હવામાનમાં થતા રહેતા દિશાઓના ત્વરિત ફેરફારો જાણવા માટે આ સાધન ખૂબ જ ઉપયોગી થઈ પડે છે. ઇંગ્લૅન્ડ જેવા પ્રદેશોમાં હવામાનના ઝડપી ફેરફારો થતા રહેતા હોઈ ત્યાંની ઘણી ઇમારતો પર આ સાધન ગોઠવેલું હોય છે.

આકૃતિ 2 : વાયુદિશાદર્શક

વાયુવેગ-દિશામાપકો પર સ્થાનિક અવરોધોની અસર પડવી જોઈએ નહિ. તેથી જ્યાં નજીકમાં કોઈ ઊંચી ઇમારત જેવું કશું હોય નહિ એવી જગ્યાએ તેમને ગોઠવવાં જોઈએ.

કૃષ્ણમૂર્તિ કુલકર્ણી

અનુ. ગિરીશભાઈ પંડ્યા