ભેજમાપકો

ભેજમાપકો (hygrometers) : હવામાં રહેલા ભેજનું પ્રમાણ માપવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતાં સાધનો. હવામાં રહેલી વરાળ કે પાણીની બાષ્પને ભેજ (humidity) કહે છે. પૃથ્વીની સપાટી પર આવેલા સમુદ્ર-મહાસાગરોમાંથી કે ભૂમિ પરના જળ-જથ્થાઓમાંથી બાષ્પીભવન થવાને કારણે અથવા વનસ્પતિમાંથી પાણીનું બાષ્પ-નિષ્કાસન થવાને કારણે હવામાં ભેજ ઉમેરાતો રહે છે. અમુક તાપમાને હવામાં રહેલી પાણીની બાષ્પને ભેજ અથવા આર્દ્રતા કહે છે. હવામાં રહેલા ભેજના પ્રમાણને નિરપેક્ષ તેમજ સાપેક્ષ આર્દ્રતા રૂપે દર્શાવી શકાય. અમુક નિશ્ચિત તાપમાને, હવાના અમુક ચોક્કસ કદમાં રહેલા ભેજના પ્રમાણને નિરપેક્ષ (સ્પષ્ટ) આર્દ્રતા (absolute humidity) કહે છે. નિરપેક્ષ આર્દ્રતા હમેશાં કોઈ પણ એકમ કદમાં, ગ્રામમાં દર્શાવાય છે; દા.ત., અમુક તાપમાને 1 ઘન સેમી. હવામાં રહેલી પાણીની બાષ્પનું ગ્રામમાં વજન, એ હવાની નિરપેક્ષ આર્દ્રતા ગણાય. હવાની ભેજ-ગ્રહણ-ક્ષમતા અને હવાની નિરપેક્ષ આર્દ્રતા, એ બંનેના પ્રમાણ-સંબંધને સાપેક્ષ આર્દ્રતા (relative humidity) કહે છે; અર્થાત્ કોઈ પણ તાપમાને અમુક ઘનફળ હવામાં રહેલું પાણીની બાષ્પનું પ્રમાણ અને તે જ તાપમાને તેટલી જ ઘનફળ હવાને સંતૃપ્ત કરવા માટે જરૂરી બાષ્પનો જથ્થો – એ બેના ગુણોત્તરને સાપેક્ષ આર્દ્રતા કહે છે. હવામાં રહેલી સાપેક્ષ આર્દ્રતાનું મૂલ્ય હમેશાં ટકામાં કાઢવામાં આવે છે. હવામાં ભેજ ગ્રહણ કરવાની જેટલી ક્ષમતા હોય અને બરોબર એટલો જ ભેજ જો હવામાં રહેલો હોય તો એવી ભેજયુક્ત હવાને સંતૃપ્ત હવા કહે છે. હવામાન-મથકોમાં ભેજનું પ્રમાણ માપવાનાં જુદાં જુદાં સાધનો દ્વારા, હવામાં રહેલા ભેજનું પ્રમાણ નિયત થઈ શકે છે. હવામાન મથકોમાં ભેજનું પ્રમાણ માપવા માટે જુદાં જુદાં સાધનો ઉપયોગમાં લેવાય છે : (1) સૂકા અને ભીના ગોળાવાળું તાપમાન-માપક (dry and wet bulb thermometer), (2) કેશયુક્ત ભેજમાપક (hair hygrometer); (3) કેશયુકત ભેજઆલેખ (hair hygrograph).

(1) સૂકા અને ભીના ગોળાવાળું તાપમાનમાપક અથવા મેસનનું ભેજમાપક – (આર્દ્રતામાપક (Mason’s hygrometer) : મેસનના ભેજમાપકમાં ‘બાષ્પીભવનથી ઠંડી ઉત્પન્ન થાય છે’ એ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરવામાં આવેલો છે.

રચના : આ સાધનની રચનામાં બે સાદાં તાપમાનમાપકો પતરાના કે લાકડાના પાટિયા પર જડેલાં હોય છે, જેમાંના એક તાપમાનમાપકનો ગોળો હવામાં ખુલ્લો રાખેલો હોય છે. તેને સૂકું તાપમાનમાપક કહે છે; જ્યારે બીજા તાપમાનમાપકનો ગોળો ભીંજાવેલા કપડા કે સૂતરની મદદથી વીંટાળીને ભીનો રાખવામાં આવે છે. આ કપડા કે સૂતરનો બીજો છેડો તેની નીચે પાણીથી ભરેલા પાત્રમાં ડુબાડેલો રાખવામાં આવે છે. આ તાપમાનમાપકને ભીના ગોળાવાળું તાપમાનમાપક કહે છે. હવામાન મથકોમાં ભેજનું પ્રમાણ માપવા માટે આ સાધનને ખુલ્લા મેદાનમાં સ્ટિવન્સન-પેટીમાં ગોઠવવામાં આવે છે.

કાર્ય : હવામાં ખુલ્લા રાખેલા તાપમાનમાપકનું કાર્ય હવાનું તાપમાન (t) માપવાનું હોય છે, જ્યારે ભીના ગોળાવાળા તાપમાનમાપકનું કાર્ય હવામાં રહેલા ભેજના પ્રમાણ અનુસારનું તાપમાન (t¹) માપવાનું હોય છે. ભીના તાપમાનમાપકનું ગોળાની આજુબાજુ રહેલી હવાની ગરમીને કારણે, વીંટાળેલા ભીના કપડામાં રહેલા પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે અને તેથી ઉત્પન્ન થતી ઠંડકને પરિણામે ગોળાના સંપર્કમાં રહેલી હવાનું તાપમાન નીચું જાય છે. આ રીતે જો બાષ્પીભવન ચાલુ રહે તો તે ગોળાની આજુબાજુની હવા થોડી વાર પછી ભેજથી સંતૃપ્ત બને છે. કપડાનો બીજો છેડો પાણીમાં ડુબાડેલો રાખવાથી કેશાકર્ષણની ક્રિયાને લીધે સતત ભીનો રહે છે. જ્યાં સુધી ગોળાની આજુબાજુની હવા તે વખતના તાપમાને ભેજથી સંપૂર્ણ રીતે સંતૃપ્ત થતી નથી ત્યાં સુધી તે તાપમાનમાપકનો પારો નીચે ઊતર્યા કરે છે. પારો સ્થિર થતાં તાપમાન (t¹) નોંધી લેવાય છે. આમ સૂકા અને ભીના ગોળાવાળાં તાપમાનમાપકોમાં (t) અને (t¹)ના આંક વચ્ચે તફાવત જોવા મળે છે. જો હવા સૂકી અને ગરમ હોય અને પવનની ઝડપ પણ વધુ હોય તો બાષ્પીભવનની ક્રિયા ઝડપી બને છે, ઠંડક પણ વધુ થાય છે, આથી બંને તાપમાનમાપકો વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત પણ વધે છે. આથી વિરુદ્ધ, હવા અતિશય ભેજવાળી હોય અથવા સંતૃપ્ત હોય તો ભીના ગોળાવાળા તાપમાનમાપક પર બાષ્પીભવનની ક્રિયા મંદ પડે છે અથવા સ્થગિત થઈ જાય છે, તેથી બંને લગભગ એકસરખું તાપમાન દર્શાવે છે. અથવા નજીવો તફાવત દર્શાવે છે. આમ બંને તાપમાનમાપકો પરથી તારવવામાં આવતો તાપમાનનો તફાવત (t–t¹) હવામાંના ભેજનું પ્રમાણ નિશ્ચિત કરી આપે છે, તેથી જ આ સાધનને ભેજમાપક કહે છે.

(2) કેશયુક્ત ભેજમાપક : આ સાધન હવામાં રહેલા ભેજનું પ્રમાણ દર્શાવે છે, પરંતુ તે મેસનના ભેજમાપક જેટલું ચોક્સાઈભર્યું નથી. આ સાધનમાં મનુષ્યના માથાના વાળનો એક છેડો સ્ટૅન્ડ સાથે અને બીજો ઉચ્ચાલન સાથે જોડવામાં આવેલો હોય છે. હવામાં રહેલા ભેજના પ્રમાણ અનુસાર વાળની લંબાઈમાં વધઘટ થાય છે; તે પ્રમાણે ઉચ્ચાલન સાથે જોડેલો દર્શક (કાંટો) ચંદા પર હવાની આર્દ્રતા દર્શાવે છે. આ સાધનમાં એક સાદું તાપમાનમાપક પણ જોડેલું હોય છે, જેથી હવાના તે તાપમાને સાપેક્ષ આર્દ્રતાની ગણતરી થઈ શકે છે.

(3) કેશયુક્ત ભેજઆલેખક : આ સાધન દિવસના સળંગ સમય દરમિયાન હવામાં રહેલા ભેજની સતત નોંધ કરે છે. તાપમાન-આલેખક યંત્રની જેમ આ સાધનમાં પણ દિવસમાં કે અઠવાડિયામાં એક ભ્રમણ કરી લે તે પ્રમાણે ગોળ ફરતો એક નળાકાર (drum) હોય છે, જેના ઉપર સમયની સાથે ભેજનું પ્રમાણ દર્શાવે તે રીતે અંકિત કરેલો આલેખ-કાગળ (graph paper) વીંટાળવામાં આવે છે.

ઉચ્ચાલનો સાથે જોડેલ દર્શક અને દર્શકના બીજા છેડે જોડેલી લેખિની હવામાં રહેલા ભેજના પ્રમાણની નોંધ આલેખ-કાગળ પર રેખા દ્વારા આંકીને કરે છે. હવામાં ભેજની વધઘટની અસર બે છેડે મજબૂત રીતે જોડેલા વાળ ઉપર જોવાય છે, જે પછી ઉચ્ચાલન અને દર્શક કે લેખિની વડે, નળાકાર પર વીંટાળેલા આલેખ કાગળ પર રેખારૂપે નોંધાય છે. અંકિત થતી રેખાઓનો અભ્યાસ કરવાથી દિવસના કે અઠવાડિયાના સળંગ સમય દરમિયાન હવામાં રહેલા ભેજનું પ્રમાણ જાણી શકાય છે. આ સ્વયંસંચાલિત યંત્રમાં દરેકે દરેક પળે હવામાં રહેલા ભેજના પ્રમાણની નોંધ થતી રહે છે. હવામાન-મથકોમાં સળંગ સમયના હવાના ભેજપ્રમાણની નોંધ મેળવવા માટે આ સાધનનો ઉપયોગ થાય છે.

આ ઉપરાંત હવાની સાપેક્ષ આર્દ્રતા અને ઝાકળબિંદુ-તાપમાન(dewpoint temperature)ની ગણતરી માટે સાઇક્રોમીટર (psychrometer) પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

નીતિન કોઠારી