વરસાદ (વૃષ્ટિ)

વરસાદ (વૃષ્ટિ)

વાતાવરણની અમુક ઊંચાઈએ ભેગાં થતાં વાદળોમાંથી પાણીનાં ટીપાં કે ધાર પડવાની ઘટના. જળબાષ્પ જ્યારે પાણીનાં ટીપાં સ્વરૂપે ભેગી થાય અથવા હિમકણો સ્વરૂપે સંચિત થાય અને પીગળે ત્યારે વર્ષણ(precipitation)નું સ્વરૂપ ધારણ કરે છે. પાણીની ધાર સ્વરૂપે થતા વર્ષણને જળવર્ષા અને હિમકણો (snow), કરા (hail) કે હિમયુક્ત કરા (sleet) સ્વરૂપે થતા વર્ષણને હિમવર્ષા કહે છે.

દુનિયાના લગભગ બધા જ ભાગોમાં વરસાદ પડે છે. અયનવૃત્તોમાં થતું વર્ષણ જળવર્ષાના સ્વરૂપમાં હોય છે. જ્યારે ઍન્ટાર્ક્ટિકામાં તેમજ દુનિયાના ઊંચાઈવાળા અને ઠંડા પ્રદેશોમાં બધું જ વર્ષણ હિમવર્ષાના સ્વરૂપમાં હોય છે.

કદ અને આકાર : સંજોગ અને સ્થાનભેદે પડતા વરસાદનાં ટીપાં કદમાં ભિન્ન ભન્ન હોય છે, તથા તેમનો વેગ પણ જુદો જુદો હોય છે. મોટેભાગે તો વરસાદનાં ટીપાંનું કદ 0.50થી 6.40 મિમી. વ્યાસના ગાળાનું હોય છે. ટીપું જેટલું મોટું તેટલો તેનો વેગ પણ વધુ. સમુદ્રસપાટીના સંદર્ભમાં જોતાં 5 મિમી.નો વ્યાસ ધરાવતાં મોટાં ટીપાં પ્રતિ સેકંડે 9 મીટરના વેગથી પડતાં હોય છે. 0.50 મિમી.થી ઓછો વ્યાસ ધરાવતાં ટીપાં પ્રતિ સેકંડે 2.1 મીટર કે તેનાથી ઓછી ઝડપે પડતાં હોય છે. ટીપાંનો આકાર સામાન્ય રીતે તેમના કદ પર આધાર રાખે છે. 1 મિમી. કે તેથી ઓછા વ્યાસવાળાં ટીપાં ગોળાકાર હોય છે, મોટા કદનાં ટીપાં તેમના પડતાં જવાની સાથે વધુ ને વધુ ચપટાં થતાં જાય છે.

મહત્વ : કોઈ પણ પ્રકારના જીવન માટે વરસાદ ખૂબ જ જરૂરી છે. તે માનવો, અન્ય પ્રાણીઓ તથા વનસ્પતિને પાણીનો જથ્થો પૂરો પાડે છે. કેટલાંક જીવનસ્વરૂપો એવાં સ્થળોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જ્યાં બહુ જ ઓછો વરસાદ પડે છે અથવા તો બિલકુલ પડતો જ નથી. એવા પ્રદેશોમાં જીવસૃદૃષ્ટિ બહુ જ મુશ્કેલીથી ટકે છે. ખેતીવાળા ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં વરસાદ પડે છે ત્યારે વાવાઝોડાં દ્વારા ઊડી જતી રજ અટકી જાય છે અને મૂલ્યવાન જમીનોનું સપાટી-સ્તર જળવાઈ રહે છે. આ ઉપરાંત તે હવામાં રહેલી રજને અને રાસાયણિક પ્રદૂષણોને પણ શુદ્ધ કરી આપે છે. આથી ઊલટું, ભારે વરસાદ પૂર લાવે છે અને જાન-માલને નુકસાન કરે છે, અવરજવરમાં અવરોધો ઊભા કરે છે, ખેતીના પાકોને ધારણ કરી રાખતી જમીનોને પોચી બનાવી દઈને જમીનદોસ્ત કરી નાખે છે. તેમજ તેના કારણે ઢોળાવવાળી જમીનો ધોવાઈ જાય છે.

વરસાદનું પ્રમાણ માપવાનાં સાધનો : વરસાદનું પ્રમાણ જુદી જુદી રીતે માપી શકાય છે. આ માટે વધુમાં વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું સાધન વર્ષામાપક (rain gauge) છે. (જુઓ વર્ષામાપક.) જુદાં જુદાં સ્થળોએ ગોઠવેલાં વર્ષામાપક દ્વારા તે તે સ્થળોના વરસાદનું પ્રમાણ જાણી શકાય છે. હવામાન-કચેરીઓ જે તે સ્થળના વર્ષાપ્રમાણની નિયમિત નોંધ કરે છે અને સમાચાર-માધ્યમો મારફતે તે બહાર પાડવામાં આવે છે. શિયાળામાં કે ભેજવાળી ઋતુમાં વર્ષામાપકોને એકબીજાથી આશરે 15 કિમી.ને અંતરે ગોઠવવામાં આવે છે, જ્યારે ઉનાળામાં કે સૂકી ઋતુમાં તે વધુ નજીક રખાય છે. સામાન્ય રીતે વર્ષામાપકને તેની આજુબાજુની ભૂમિ સમતળ હોય એવા સ્થળે ગોઠવવામાં આવે છે. આ રીતે જે તે વિસ્તારના વરસાદનું સરેરાશ પ્રમાણ જાણી શકાય છે.

બીજાં કેટલાંક સાધનો દ્વારા વરસાદની તીવ્રતા (અમુક સમયગાળા  સામાન્ય રીતે એક કલાક  દરમિયાન પડતા વરસાદનો દર) પણ માપી શકાય છે. આ માટે વર્ષાભારમાપક (weighing type gauge) ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ સાધનમાં એક પીઠિકા પર ગોઠવેલી ડોલમાં વરસાદ ભેગો થાય છે, તેની સાથે માપપટ્ટી અને કમાન ગોઠવેલાં હોય છે. પડતા જતા અને ડોલમાં ભેગા થતા વરસાદનું વજન પીઠિકાને નીચે તરફ દબાવે છે. પરિણામે થતા સંચલનની નોંધ અંકોમાં લેવાય છે. છેલ્લે આ અંકોનું કમ્પ્યૂટર દ્વારા અર્થઘટન થાય છે

કેટલાંક સ્થળોમાં હવામાનશાસ્ત્રીઓ વરસાદને રડારયંત્રો દ્વારા પણ માપે છે. વીજાણુ-ઉપકરણોથી ચાલતું રડાર રેડિયો-તરંગ મોકલે છે, જે વરસાદનાં ટીપાંમાંથી પસાર થતી વખતે પરાવર્તન પામે છે. પરાવર્તિત તરંગો પડઘા(echoes)માં ફેરવાય છે. આ પડઘા પડદા પર પ્રકાશનાં બિંદુઓ રૂપે દેખાય છે. પડઘાઓની (બિંદુઓની) તેજસ્વિતા મુખ્યત્વે વરસાદનાં ટીપાંની સંખ્યા અને કદ પર આધાર રાખે છે. આ પડઘા વર્ષાપાતનું પ્રમાણ અને તીવ્રતા દર્શાવે છે. વર્ષામાપકમાં છૂટાંછવાયાં માવઠાંનો વરસાદ નોંધાતો હોતો નથી, જે આ રડાર દ્વારા માલૂમ પડે છે.

વરસાદનું વિતરણ : તમામ પ્રકારનાં વર્ષણ સહિતનો આખી દુનિયાનો સરેરાશ વરસાદ આશરે 860 મિમી. જેટલો ગણાય છે. દુનિયાના કેટલાક પ્રદેશોમાં ભારેથી અતિભારે વરસાદ પડે છે તો બીજા કેટલાક પ્રદેશો એવા પણ છે જ્યાં ઘણો જ ઓછો વરસાદ પડે છે.

વિષુવવૃત્ત નજીક કેટલાક એવા પ્રદેશો છે, જ્યાં વાર્ષિક 10,000 મિમી. જેટલો વરસાદ પડે છે. પશ્ચિમ આફ્રિકા અને દક્ષિણ અમેરિકાના ઍમેઝોન નદીથાળા જેવા વિસ્તારોમાં આખુંય વર્ષ રોજ વરસાદ પડે છે.

અયનવૃત્તોના પ્રદેશોમાં પણ ભારે વરસાદ પડે છે. 24 કલાકના સળંગ ગાળા માટે નોંધાયેલો ભારેમાં ભારે વરસાદ (કુલ 1,880 મિમી.) હિંદી મહાસાગરમાંના રીયુનિયન ટાપુના અયનવૃત્તીય ભાગમાં સિલાઓસ ખાતે 1952ના માર્ચની 15-16 તારીખોમાં પડેલો. અયનવૃત્તોના બીજા વિસ્તારોમાં ઓછો પણ વરસાદ પડે છે, તેમાં ઑસ્ટ્રેલિયા, ઉત્તર આફ્રિકા અને અરબી દ્વીપકલ્પનાં વિશાળ રણોનો સમાવેશ થાય છે. ચિલીના અયનવૃત્તીય રણમાં તો લાંબામાં લાંબો સૂકો ગાળો અનુભવાયેલો છે. 1903થી 1917ના ચૌદવર્ષીય ગાળામાં ચિલીના ઍરિકા ખાતે માપી શકાય એવો વરસાદ પડ્યો જ ન હતો !

અયનવૃત્તો અને ધ્રુવવૃત્તો વચ્ચેના સમશીતોષ્ણ કટિબંધ વિસ્તારમાં ઉદભવતા ચક્રવાતો ત્યાંના ખંડોના પશ્ચિમ કાંઠાઓ પર ભારે વરસાદ આપે છે. વળી, આ જ ખંડોના અંતરિયાળમાં રણો પણ વિસ્તરેલાં છે. ધ્રુવવૃત્તોની આજુબાજુના કેટલાક પ્રદેશોમાં ઓછો કે તદ્દન ઓછો વરસાદ પડે છે. યુ.કે.ના ઊંચાણવાળા ભાગોમાં 2,000 મિમી.થી વધુ વરસાદ તો ત્યાંના પૂર્વના નીચાણવાળા ભાગોમાં 760 મિમી.થી થોડોક વધુ વરસાદ પડે છે.

ઍન્ટાર્ક્ટિકાના અપવાદને બાદ કરતાં ઑસ્ટ્રેલિયા બીજા કોઈ પણ ખંડ કરતાં ઓછો વરસાદ મેળવે છે. આ ખંડનો પશ્ચિમતરફી લગભગ અર્ધો વિસ્તાર તો વાર્ષિક માત્ર 250 મિમી. કરતાં પણ ઓછો વરસાદ મેળવે છે. આ વિસ્તારમાં પડતો વરસાદ શુષ્ક (રણ) પ્રદેશોમાં ગણના થાય એટલો સામાન્ય વરસાદ ગણાય. સમગ્ર ઑસ્ટ્રેલિયાનો સરેરાશ વાર્ષિક વરસાદ માત્ર 420 મિમી. જેટલો છે. ઑસ્ટ્રેલિયાનો સૂકામાં સૂકો પ્રદેશ દક્ષિણ ઑસ્ટ્રેલિયાના આયર સરોવરથી પૂર્વમાં આવેલો છે. અહીં વર્ષમાં માત્ર 100 મિમી. જેટલો કે તેનાથી પણ ઓછો સરેરાશ વરસાદ પડે છે. ઑસ્ટ્રેલિયાના ઈશાન ક્વિન્સલૅન્ડનું તુલી (Tully) વાર્ષિક સરેરાશ 4,400 મિમી. જેટલો વરસાદ મેળવે છે. તુલી એ ઑસ્ટ્રેલિયાનું વધુમાં વધુ વરસાદ મેળવતું સ્થળ ગણાય છે. એ જ રીતે 1893ના ફેબ્રુઆરીની ત્રીજી તારીખે ક્વિન્સલૅન્ડના ક્રોહૅમહર્સ્ટ ખાતે વધુમાં વધુ નોંધાયેલો દૈનિક વરસાદ 910 મિમી. જેટલો છે.

વરસાદ શાથી પડે છે ?

પૃથ્વી પરના સમુદ્રો-મહાસાગરો તેમજ અન્ય જળજથ્થાઓમાંથી સૂર્યની ગરમીને કારણે જળબાષ્પ તૈયાર થાય છે અને વાતાવરણમાં સંચિત થતી જાય છે. હવા ભેજવાળી બનતી જાય છે. ગરમ ભેજવાળી હવા ઉપર જતાં ઠંડી પડે છે. ઉપર જતી હવાની બાષ્પગ્રહણક્ષમતા ક્રમે ક્રમે ઘટતી જાય છે. જે તાપમાને હવાની બાષ્પગ્રહણક્ષમતા જેટલા પ્રમાણમાં હોય તે તાપમાનને ઝાકળબિંદુ તાપમાન (Dew-point temperature) કહે છે. જ્યારે હવાનું તાપમાન ઝાકળબિંદુ તાપમાનથી નીચે ઊતરે ત્યારે હવામાં રહેલી બાષ્પ પાણીનાં ટીપાંના સ્વરૂપમાં ઠરે છે, તેમાંથી વાદળ બંધાતાં જાય છે. પાણીનાં આ ટીપાં હવામાં રહેલા અન્ય કોઈ દ્રવ્યકણને કેન્દ્રમાં રાખીને તેની આજુબાજુ જામે છે. તેને ઠારણ-નાભિકેન્દ્ર (condensation nuclei) કહે છે. આવાં નાભિકેન્દ્રોમાં રજ, ક્ષારકણિકાઓ અથવા ઔદ્યોગિક એકમો કે વાહનોમાંથી નીકળેલી રસાયણકણિકાઓનો સમાવેશ થઈ શકે. આ રીતે જળટીપાં જેમ જેમ બનતાં જાય તેમ તેમ તે ગરમીને મુક્ત કરતાં જાય છે, પરિણામે વાદળો ગરમ બને છે. આ ગરમી વાદળોને ઉપર તરફ જવામાં સહાય કરે છે. ઉપર જવાથી વાદળો ઠંડાં પડે છે. આવાં વાદળોમાંનાં જળટીપાંને સંલયન-સિદ્ધાંત (coalescnce theroy) અને હિમસ્ફટિક-સિદ્ધાંત (ice-crystal theory) દ્વારા સમજાવી શકાય.

સંલયન–સિદ્ધાંત (coalescence theory) : મહાસાગરોની ઉપર અને અયનવૃત્તોમાં સંચિત થતાં વાદળો અને તેમાંથી પડતા વરસાદને આ સિદ્ધાંત લાગુ પાડી શકાય. આ સિદ્ધાંત મુજબ, જુદા જુદા કદનાં ટીપાં વાદળોમાં બનતાં જતાં હોય છે. નાના કદનાં ટીપાંની તુલનામાં મોટા કદનાં ટીપાં વાદળોમાંથી ઝડપથી નીચે પડે છે. મોટા કદનાં ટીપાં જેમ જેમ પડતાં જાય છે, તેમ તેમ તે નાના કદનાં ટીપાં સાથે જોડાઈ જાય છે. આ પ્રક્રિયાને સંલયન તરીકે ઘટાવાય છે. જો મોટા કદનાં ટીપાં 1.5 કિમી. ઊંચે રહેલ વાદળમાંથી પડે તો તે નાના કદનાં બીજાં ઘણાં ટીપાં સાથે જોડાઈ જાય છે. ટીપાં વજનદાર બને છે, હવામાં ટકી રહી શકતાં નથી, તેથી તે વરસાદરૂપે નીચે તરફ ઠલવાય છે. જો ટીપાં 6 મિમી. વ્યાસવાળાં હોય તો તે પડતી વખતે નાનાં ટીપાંમાં વિભાજિત પણ થઈ જાય છે. આવાં ટીપાં, જો વાદળ ઉપર તરફ ગતિ કરતાં હોય તો, વાદળ સાથે ઉપર તરફ ફંટાય છે. જેમ વાદળો મોટાં બનતાં જાય તેમ ફરીથી તે નીચે પડે છે અને ફરીથી સંલયન-પ્રક્રિયાનું આવર્તન થતું રહે છે.

હિમસ્ફટિક–સિદ્ધાંત : આ સિદ્ધાંત મોટેભાગે તો સમશીતોષ્ણ કટિબંધના વિસ્તારને વધુ લાગુ પડે છે. અહીં સંલયન કરતાં હિમસ્ફટિકો બનવાની ઘટના વધુ પ્રમાણમાં બને છે. વાતાવરણમાં જ્યાં હવાનું તાપમાન 0° સે. કરતાં નીચું હોય ત્યાં હિમસ્ફટિક બને છે. મૂળભૂત રીતે તો વાદળો અતિશીત જળનાં ટીપાંથી બનેલાં હોય છે. અતિશીત જળ તેને કહેવાય જે 0° સે.થી નીચેના તાપમાને પણ પ્રવાહી સ્થિતિમાં રહી શકે. અહીં જળટીપાંથી બનેલાં વાદળોમાં અતિસૂક્ષ્મ કણો પર હિમસ્ફટિકો જામે છે. આવાં નાભિકેન્દ્રોને હિમનાભિકેન્દ્ર તરીકે ઘટાવી શકાય. આ પ્રકારનાં મોટાભાગનાં કેન્દ્રો જમીનની રજ કે જ્વાળામુખી રજના અતિસૂક્ષ્મ કણોથી બનેલાં હોય છે. આવાં કેન્દ્રો પર જ્યારે અતિશીત જળ ઠરે ત્યારે હિમસ્ફટિકો ઉદભવે છે. જ્યારે તાપમાન 40° સે. કે તેથી નીચે ઊતરે, ત્યારે તો ટીપાં આપોઆપ (નાભિકેન્દ્ર વિના પણ) ઠરે છે. વિશિષ્ટ સ્થિતિ હેઠળ તો જળબાષ્પમાંથી સીધેસીધાં ઠરીને હિમસ્ફટિકોમાં ફેરવાય છે.

વરસાદ કઈ રીતે તૈયાર થાય છે ?

હવામાન નિષ્ણાતોએ વરસાદ બનવા બે સિદ્ધાંતો વિકસાવ્યા છે : જોડાણ સિદ્ધાંત અને હિમસ્ફટિક-સિદ્ધાંત. નીચેની આકૃતિઓ આ બંને સિદ્ધાંતોનું ઘટનાચક્ર રજૂ કરે છે.

અતિશીત જળનાં ટીપાંમાં વધારાની જળબાષ્પ ભળતી જાય તેમ ટીપાં કદમાં મોટાં બનતાં જાય છે. અતિશીત વાદળમાંથી આ સ્ફટિકો પડે, એકમેક સાથે અથડાય, મોટાં અને વજનદાર બને તેમ હવા તેને ઝીલી રાખી ન શકે ત્યારે હિમકણો રૂપે નીચે પડે છે. હવાના 0° સે. કરતાં ઊંચા તાપમાનમાંથી પસાર થતાં વરસાદનાં ટીપાંમાં પણ ફેરવાઈ જઈ શકે છે.

આ હિમસ્ફટિક-સિદ્ધાંત પર આધાર રાખીને કૃત્રિમ વરસાદ પાડવાના અને વાદળોનું બીજારોપણ કરવાના અખતરા થાય છે. આવાં વાદળોમાં કેટલાંક રાસાયણિક દ્રવ્યો પણ છાંટવામાં આવે છે, જે હિમનાભિકેન્દ્રો તરીકે વર્તે છે. આ પ્રક્રિયાને પરિણામે ક્યારેક વરસાદ કે હિમવર્ષા થઈ શકે છે.

વર્ષાપાતમાં વિભિન્નતા (variation in rainfall) : દુનિયાના જુદા જુદા ભાગોમાં વરસાદનું પ્રમાણ જુદું રહે છે. કોઈ પણ વિસ્તારમાં પડતા વરસાદનું પ્રમાણ ત્યાંના અક્ષાંશ, વિશાળ જળજથ્થા, ભૂમિલક્ષણ, હવાના પ્રવાહો અને શહેરો જેવાં પરિબળો પર આધાર રાખે છે.

વિષુવવૃત્તની નજીક આવેલા અક્ષાંશોના પ્રદેશોમાં, ધ્રુવો નજીક આવેલા પ્રદેશો કરતાં, સામાન્ય રીતે વધુ વરસાદ પડે છે. વિષુવવૃત્તની આજુબાજુના ઉત્તર-દક્ષિણ ભાગોમાં સૂર્યની તીવ્ર ગરમીથી ત્યાંની ગરમ થયેલી હવામાં મોટાભાગના ભેજનું બાષ્પમાં રૂપાંતર થઈ જાય છે. વિષુવવૃત્તીય પ્રદેશની હવાની ભેજગ્રહણક્ષમતા વધુ હોય છે; ધ્રુવવિસ્તારો ઓછો સૂર્યપ્રકાશ મેળવતા હોવાથી હવા ઠંડી હોય છે, તેથી ત્યાંની હવાની ભેજગ્રહણક્ષમતા ઓછી હોય છે.

વિશાળ જળજથ્થાઓ ધરાવતા કિનારા નજીકના પ્રદેશો, ત્યાંના ખંડોના સૂકા અંતરિયાળ પ્રદેશો કરતાં, વધુ વરસાદ મેળવે છે. સમુદ્રો-મહાસાગરો, સરોવરો અને સિંચાઈની નહેરોવાળાં જળાશયો જેવા સ્રોતોમાંથી ભેજનું બાષ્પીભવન થવાથી ત્યાં વધુ વરસાદ પડે છે, પરંતુ પશ્ચિમ એશિયાનાં રણો સમુદ્રથી વધુ અંતરે આવેલાં હોવાથી ત્યાં વરસાદની અછત વરતાય છે.

પર્વતીય ઢોળાવોની વાતાભિમુખ બાજુ પરનાં સ્થળો ત્યાંના તળેટી-વિસ્તારો કરતાં વધુ વરસાદ મેળવે છે. અહીં વાતા ગરમ ભેજવાળા પવનોને ઊંચે લઈ જવામાં મદદ કરે છે. ઉપર જતાં તે ઠંડા પડી વાદળોમાં ફેરવાઈ વરસાદ આપે છે. આ જ પવનો પર્વત ઓળંગીને બીજી બાજુ પરના ઢોળાવો પર પહોંચે છે ત્યારે તેમાં વધુ ભેજ રહ્યો હોતો નથી, તેથી પ્રમાણમાં સૂકા બની રહે છે અને ઓછો અથવા નહિવત્ વરસાદ આપે છે. આવા પ્રદેશોને વર્ષાછાયાના પ્રદેશો કહે છે. એશિયામાં હિમાલયના દક્ષિણ તરફના ઢોળાવો વાર્ષિક 5,100થી 15,000 મિમી. જેટલો વરસાદ મેળવે છે; જ્યારે હિમાલયના ઉત્તર તરફના ઢોળાવો વાર્ષિક સરેરાશ માત્ર 250 મિમી. જેટલો કે તેથી પણ ઓછો વરસાદ મેળવે છે. સહ્યાદ્રિની બંને બાજુ પણ આવો સંજોગ પ્રવર્તે છે.

અયનવૃત્તોની નજીકના વિસ્તારોમાં ઋતુ પ્રમાણે વરસાદ પડે છે. અહીં ઉનાળામાં પવનો જે દિશામાંથી વાય છે, તેના કરતાં શિયાળામાં ઊલટી દિશામાં વાતા હોય છે. આ પવનોને મોસમી પવનો કહે છે. દક્ષિણ એશિયાના મોટાભાગના વિસ્તારોમાં ઉનાળામાં વાતા પવનો ભારે વરસાદ લાવે છે. ભારતમાં શિલોંગ નજીક આવેલા ચેરાપુંજી(મૌસિનરામ, Mawsynram)માં દુનિયાનો વધુમાં વધુ વરસાદ પડે છે. આજ સુધીમાં અહીં નોંધાયેલો મહત્તમ વાર્ષિક વરસાદ 1860ના ઑગસ્ટથી 1861ના જુલાઈ સુધીમાં લગભગ 26,470 મિમી. જેટલો હતો.

હવામાનશાસ્ત્રીઓ એમ માને છે કે વરસાદ લાવવામાં શહેરી પર્યાવરણ પણ મદદરૂપ થતું હોય છે. તેની સંભવિત સમજૂતી આ પ્રમાણે છે : દોડતાં વાહનો અને તેમાંથી નીકળતો ધુમાડો, ગરમી ઉત્પન્ન કરતાં સાધનો અને સૂર્યતાપથી તપ્ત થઈ ગયેલી સિમેન્ટ-કૉંક્રીટની ઇમારતો – વાતાવરણને ગરમ કરતાં રહેતાં હોવાથી ભેજ સંગ્રહ કરવા માટે તેમજ વાદળો બનવા માટે મદદરૂપ નીવડે છે. આ ઉપરાંત શહેર પરની હવામાંનાં પ્રદૂષક દ્રવ્યો પણ વરસાદનાં ટીપાં જામવા માટેનાં ઠારણકેન્દ્રોની ગરજ સારે છે.

પ્રદૂષક દ્રવ્યો તેજાબી વરસાદ લાવવામાં પણ સહાયક બની રહે છે. જ્યારે હવામાંનો ભેજ ત્યાંના વાતાવરણમાં રહેલા નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડ અને સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરે ત્યારે આ પ્રકારની સ્થિતિ ઉદભવે છે. મોટર-વાહનો, કારખાનાં અને અમુક ઊર્જા-એકમોથી આ રસાયણો મુક્ત બનીને હવામાં ભળતાં હોય છે; પરંતુ આવો વરસાદ નજીકનાં સરોવરો અને નદીઓનાં જળને પ્રદૂષિત કરે છે તથા વન્ય જીવનને પણ ભયમાં મૂકે છે, વળી તે ખેતીનાં પાકો, જંગલો અને જમીનોને પણ નુકસાન કરે છે.

કૃત્રિમ વરસાદ પાડવાની રીત : કૃત્રિમ રીતે વરસાદ પાડવાની રીતને વાદળ-બીજારોપણ-પદ્ધતિ પણ કહે છે. તેમાં પણ વાદળોમાંથી વરસાદ પાડવામાં આવે છે. નિષ્ણાતો આ પદ્ધતિનો જે તે વિસ્તારના જળપુરવઠા માટે અથવા સિંચાઈનાં પાણી મળી રહે તે માટે અથવા જળવિદ્યુત એકમો દ્વારા વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉપયોગ કરે છે. વળી આ પદ્ધતિ એક જ સ્થળે ભારે વરસાદ પડી જતો અટકાવવામાં પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે. ભારે વરસાદથી ખેતીના પાકને થતું નુકસાન અટકે છે.

જ્યારે વાદળોમાં દ્રવ્ય બીજારોપણ કરવાનું હોય ત્યારે તેને કારણે ઉદભવતાં વાવાઝોડાંનો વેગ પણ ઘટાડી શકાય છે. આ પ્રકારનું સંશોધનકાર્ય કરતા વિશેષે કરીને યુ.એસ.ના ઘણાખરા વિજ્ઞાનીઓએ આ પદ્ધતિ 1940ના દાયકામાં વિકસાવેલી.

પદ્ધતિ : જ્યારે વાદળોમાંની જળબાષ્પ હિમસ્ફટિકો બનાવે કે જળટીપાં નીચે પડવા પૂરતાં મોટાં અને ભારે બનતાં જાય તે વખતે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ શરૂ કરવામાં આવે છે. આ તબક્કે વાદળોમાં દ્રવ્યોનું બીજારોપણ કરીને વરસાદ પાડવાની શક્યતાને વધારી શકાય છે. બીજારોપણમાં કયું દ્રવ્ય નાખવું તે વાદળોના તાપમાન પર આધાર રાખે છે. જ્યારે વાદળોનું તાપમાન 0° સે.થી ઉપર હોય ત્યારે તેમાં નાખવાનું બીજદ્રવ્ય ઍમોનિયમ નાઇટ્રેટ અને યુરિયાનું દ્રાવણ હોય છે. આ દ્રવ્યકણો પોતાની આજુબાજુની જળબાષ્પને પાણીનાં ટીપાંમાં ફેરવે છે. આ માટે બીજદ્રવ્યને વિમાન મારફતે વાદળના જથ્થાના તળભાગમાં છાંટવામાં આવે છે. જો વાદળોનું તાપમાન 0° સે.થી નીચે હોય, તો તે વખતે વાદળોમાં અતિશીત જળ હોય છે. જળનું આ સ્વરૂપ 40° સે. સુધી ઠર્યા વિના રહી શકે છે. અતિશીત જળમાંથી હિમસ્ફટિકો બનવા જ જોઈએ, જેથી તે વજનદાર બને અને ભૂમિ પર પડી શકે.

સૂકો બરફ કે સિલ્વર આયોડાઇડના સ્ફટિકો જેવાં બીજદ્રવ્યોનો ઉપયોગ કરીને હિમસ્ફટિકો બનાવી શકાય. હિમસ્ફટિકો બને ત્યારે તે ભૂમિ તરફ હિમપતરીઓ રૂપે પડે છે. જ્યારે આ હિમપતરીઓ 0° સે.થી ઊંચા તાપમાનવાળા પ્રદેશોમાં પ્રવેશે ત્યારે તે પીગળતી જઈને વરસાદરૂપે પડે છે.

સૂકો બરફ એટલે ઠરેલો કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ. તેનું તાપમાન 80° સે. જેટલું નીચું હોય છે. સૂકા બરફની ગોળીઓ અતિશીત જળનું તાપમાન ઘટાડી દે છે. નીચું તાપમાન હિમસ્ફટિકોને પાણીમાં ફેરવે છે. સિલ્વર આયોડાઇડ-સ્ફટિકો બરફના સ્ફટિકો જેવા જ હોય છે અને અતિશીત જળને તેમની આજુબાજુ હિમસ્ફટિકોમાં ફેરવી આપે છે.

ફ્લેર્સ (flares) અને જનરેટર્સ નામની પદ્ધતિઓ સિલ્વર આયોડાઇડ ધરાવતી બાષ્પનું વિતરણ કરવાના ઉપયોગમાં લેવાય છે. બીજાં દ્રવ્યો બાળીને સિલ્વર આયોડાઇડને બાષ્પ બનાવાય છે, તેનું વિમાન દ્વારા સામાન્ય રીતે જનરેટરની મદદથી વિતરણ થાય છે.

કૃત્રિમ વરસાદ અંગે કેટલાક ખ્યાલો પણ પ્રવર્તે છે. વાદળોમાં બીજારોપણ કરવા વિશે ઘણા વિવાદ સર્જાયા છે, કારણ કે તેની અસર દર્શાવતું નિદર્શન વિજ્ઞાનીઓ કરી શક્યા નથી. કેટલાક લોકો એમ પણ માને છે કે એક સ્થળે વધુ વરસાદ પાડવામાં આવે તો અન્યત્ર ઓછો પડે છે.

ભારતમાં વરસાદના વરતારા માટેનાં મહત્વનાં 16 પરિબળો :

ભારતના હવામાન ખાતા તરફથી નિયત કરાયેલાં નીચે મુજબનાં પરિબળોનું વર્ષોવર્ષ નિરીક્ષણ, અભ્યાસ અને અર્થઘટન કરી ભારતમાં આગામી ચોમાસું કેવું જશે તેનો અંદાજ અપાય છે.

ક્રમ                                                     પરિબળો

1. હિમાલયની હિમવર્ષા.

2. એશિયા અને યુરોપમાં થતી હિમવર્ષા.

3. બંને ગોળાર્ધમાં જાન્યુઆરી-ફેબ્રુઆરીમાં પ્રવર્તેલું સરેરાશ તાપમાન.

4. મોરિશિયસ ટાપુ પર પ્રવર્તેલું મે માસનું તાપમાન.

5. ભારતના પૂર્વ કિનારા પર પ્રવર્તેલું માર્ચ માસનું તાપમાન.

6. ઉત્તર ભારતનું માર્ચ માસમાં પ્રવર્તેલું તાપમાન.

7. મધ્ય ભારતમાં મે માસમાં પ્રવર્તેલું તાપમાન.

8. દક્ષિણ અમેરિકામાં વસંતઋતુ દરમિયાન ઉદભવતું હવાનું દબાણ.

9. દક્ષિણ અમેરિકાના આર્જેન્ટિના દેશ પર એપ્રિલ માસમાં રહેલું હવાનું દબાણ.

10. હિન્દી મહાસાગર પર જાન્યુઆરીથી મે સુધી પ્રવર્તેલું વિષુવવૃત્ત પરનું હવાનું દબાણ.

11. ઉત્તર ગોળાર્ધ પર જાન્યુઆરીથી એપ્રિલ સુધી પ્રવર્તેલું હવાનું દબાણ.

12. દક્ષિણ ભારતમાં વસંતઋતુ દરમિયાન પ્રવર્તેલું હવાનું દબાણ.

13. ઑસ્ટ્રેલિયાના ઉત્તર કિનારા પર આવેલા ડાયના શહેરમાં વસંતઋતુમાં પ્રવર્તેલું હવાનું દબાણ.

14. દક્ષિણ આફ્રિકાના પૂર્વ કિનારા પર ઝાંઝિબાર ખાતે થયેલી એપ્રિલ-મે માસ દરમિયાનની વર્ષા.

15. શ્રીલંકામાં થયેલી મે માસની વર્ષા.

16      દક્ષિણ અમેરિકાના પશ્ચિમ કિનારા પર ‘અલ નીનો’ ગરમ સમુદ્ર પ્રવાહની પરિસ્થિતિ.

ઉપર્યુક્ત સોળ પરિબળોને લક્ષમાં રાખીને આંકડાકીય માહિતી મેળવી, તેનું તારણ કાઢી આગામી ચોમાસામાં કેવો વરસાદ થશે તેનો વરતારો બહાર પાડવામાં આવે છે.

ભારતમાં પડતા વરસાદ પર અસર કરનારાં મુખ્ય પરિબળો :

ભારતમાં સામાન્ય રીતે જૂનની પહેલી તારીખથી સપ્ટેમ્બરની 15મી તારીખ સુધીમાં વરસાદ પડે છે. ક્યારેક ચોમાસું વહેલું બેસી જાય છે, તો ક્યારેક લાંબા ગાળા સુધી ખેંચાઈ જાય છે.

ભારતમાં વરસાદ પડવા માટેનાં મુખ્ય પરિબળો આ પ્રમાણે છે : (1) જો કોઈ વર્ષે દક્ષિણ અમેરિકાના ચિલી-આર્જેન્ટિનામાં માર્ચ-એપ્રિલમાં હવાનું ભારે દબાણ પ્રવર્ત્યું હોય તો ભારતમાં ચોમાસું સારું બેસે છે, કારણ કે ત્યાંની હવાના ભારે દબાણની પરિસ્થિતિ અગ્નિ દિશાના વ્યાપારી પવનોને વધુ શક્તિશાળી બનાવે છે અને તે વિષુવવૃત્તને વટાવીને આગળ વધે ત્યારે નૈર્ઋત્યના પવનોમાં વધારો કરે છે. (2) હિંદી મહાસાગરમાં જો મે માસમાં ભારે દબાણ પ્રવર્તે તો ઉત્તર ભારતમાં પ્રતિચક્રવાતના પવનોનું નિર્માણ થાય છે, પરિણામે વિષુવવૃત્તીય વિસ્તારમાં હળવું દબાણ ઊભું થાય છે. આ કારણથી ચોમાસું અનુકૂળ રહેતું નથી. (3) જે વર્ષે મે માસમાં ઉત્તર ભારતના પહાડી પ્રદેશમાં હિમવર્ષા થાય તે વર્ષે સામાન્ય કરતાં વધુ ભારે દબાણનાં કેન્દ્રો નિર્માણ પામે છે, તેમાંથી પ્રતિચક્રવાતની સ્થિતિ ઊભી થાય છે અને ચોમાસું નરમ રહે છે; આથી વિરુદ્ધ ગોળાર્ધમાં જો હિમવર્ષા વધુ થાય તો ભારતમાં સારો વરસાદ પડવાની શક્યતા ઊભી થાય છે. (4) ભૂમધ્ય પ્રદેશના વિસ્તારોમાં કે આફ્રિકાના ઝાંઝિબારમાં જો એપ્રિલ-મે માસમાં પૂરતા પ્રમાણમાં વરસાદ પડે તો ભારતમાં વરસાદ ઓછો પડે છે. આફ્રિકી વિસ્તારમાં વધુ વરસાદ થતાં નિર્વાતવાયુના પ્રદેશમાં શક્તિશાળી હવાના પટ્ટા નિર્માણ પામે છે, જે દક્ષિણના વ્યાપારી પવનો માટે અવરોધરૂપ બને છે; તેનાથી ભારતમાં વરસાદનું પ્રમાણ ઓછું રહે છે.

ભારતમાં વર્ષાઋતુ દરમિયાન વરસાદ લાવનારા ભેજવાળા પવનો આફ્રિકામાંથી નિર્માણ પામે છે, તે અરબી સમુદ્ર પર થઈને આવતા હોવાથી ભેજ ગ્રહણ કરે છે અને વરસાદ આપે છે.

ભારતમાં વરસાદનું વિતરણ :

ભારતમાં પડતો 90 % જેટલો વરસાદ નૈર્ઋત્યના મોસમી પવનો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે, તે પૈકીનો 78 % (B) જેટલો વરસાદ જૂનથી સપ્ટેમ્બર દરમિયાન પડે છે. ભારતમાં માસ વાર પડતો વરસાદ નીચે મુજબ છે :

માસ	ટકાવારી	માસ	ટકાવારી
જાન્યુઆરી	1 %	જુલાઈ	26.2 %
ફેબ્રુઆરી	1.5 %	ઑગસ્ટ	22.4 %
માર્ચ	1.8 %	સપ્ટેમ્બર	13.8 %
એપ્રિલ	2.5 %	ઑક્ટોબર	5.5 %
મે	5.6 %	નવેમ્બર	2.5 %
જૂન	16.3 %	ડિસેમ્બર	0.9 %

ભારતમાં સર્વપ્રથમ વરસાદનો પ્રારંભ આંદામાન-નિકોબારમાં (મે માસ) થાય છે, તે પછી કેરળમાં પડે છે; અર્થાત્ જૂનની પહેલી તારીખથી ભારતમાં ચોમાસું બેસે છે. સંજોગોવશાત્ વરસાદ ખેંચાય તો તે જુલાઈ-ઑગસ્ટમાં પણ પડે છે. ભારતમાં પડતા વરસાદનું પ્રાદેશિક વિતરણ આ પ્રમાણે આપી શકાય :

1. 3,000 મિમી.થી વધુ વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : પૂર્વ હિમાલયનો દક્ષિણ ભાગ, ઈશાન ભારતનાં સાત રાજ્યો તથા ભારતનો પશ્ચિમ કાંઠો.

2. 1,000થી 3,000 મિમી. વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : ઉત્તરાંચલ, ઉત્તર પંજાબ, બિહાર, ઝારખંડ, આસામનો કેટલોક ભાગ, પશ્ચિમ બંગાળ, ઓરિસા, કર્ણાટક, છત્તીસગઢ, કોરોમાંડલ કિનારો તથા ભારતના પશ્ચિમ કાંઠાનો કેટલોક ભાગ.

3. 600થી 1,000 મિમી. વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : જમ્મુ-કાશ્મીર, ઉત્તરપ્રદેશ, મધ્યપ્રદેશ, આંધ્રપ્રદેશ અને તામિલનાડુ.

4. 400થી 600 મિમી. વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : રાજસ્થાન, ચંદીગઢ, દક્ષિણ પંજાબ, ગુજરાત અને હરિયાણા.

વરસાદના પ્રાદેશિક વિતરણ મુજબ વરસાદ પડે એવું નિશ્ચિત રહેતું નથી, વરસાદ વધુ કે ઓછો પણ પડે છે, અતિવૃષ્ટિ કે અનાવૃષ્ટિની ઘટનાઓ પણ ઘટે છે. 1999થી 2002ના દાયકા દરમિયાન ભારતમાં વરસાદની ખૂબ જ અનિયમિતતા પ્રવર્તેલી. પરિણામે ગુજરાત, રાજસ્થાન, બિહાર, ઓરિસા, આંધ્ર જેવાં રાજ્યોમાં દુકાળ કે અછતની પરિસ્થિતિ સર્જાયેલી. આથી ઊલટું આસામ, મેઘાલય, ત્રિપુરા, મિઝોરમ, નાગાલૅન્ડ, અરુણાચલ, પશ્ચિમ બંગાળ, ઉત્તરપ્રદેશ, ઉત્તરાંચલ, હિમાચલ પ્રદેશ, કેરળમાં સામાન્યથી વધુ વરસાદ પડેલો. જ્યાં મુશળધાર વરસાદ પડે છે ત્યાં જમીનો ધોવાઈ જવાથી કસ ખેંચાઈ જાય છે. વળી ભારતમાં વરસાદ વર્ષના ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન જ પડતો હોવાથી પશુપાલન માટે જરૂરી ઘાસચારો પૂરતા પ્રમાણમાં ઉપલબ્ધ થતો નથી. ઉનાળાની વર્ષાઋતુ ઉપરાંત ભારતનાં કેટલાંક રાજ્યો  હિમાચલ પ્રદેશ, ઉત્તરાંચલ, ઉત્તરપ્રદેશ, કેરળ અને તામિલનાડુમાં શિયાળુ વર્ષાઋતુમાં પણ વરસાદ (કુલ વરસાદના 10 %) પડે છે.

ગુજરાત : પ્રમાણ અને વિતરણ :

1. 1,000 મિમી.થી વધુ વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : વલસાડ, ડાંગ, સૂરત, ભરૂચ અને વડોદરા જિલ્લાનો પૂર્વ ભાગ તથા બનાસકાંઠાનો આરાસુરની ટેકરીઓનો વિસ્તાર.

2. 800થી 1,000 મિમી. વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : ડાંગ અને સૂરત જિલ્લાનો પૂર્વ છેડાનો ભાગ, ભરૂચ અને વડોદરા જિલ્લાનો પશ્ચિમ ભાગ, ખેડા અને સાબરકાંઠા જિલ્લાનો પૂર્વનો પહાડી પ્રદેશ, પંચમહાલ અને દાહોદ જિલ્લાના ભાગો.

3. 600થી 800 મિમી. વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : સૌરાષ્ટ્રમાં અમરેલી જિલ્લાનો ઉત્તર ભાગ, રાજકોટ જિલ્લાનો દક્ષિણ ભાગ, ભાવનગર જિલ્લાનો ઉત્તર અને પૂર્વ ભાગ, ખેડા અને આણંદ જિલ્લાના ભાગો, અમદાવાદ જિલ્લો, સાબરકાંઠા અને બનાસકાંઠા જિલ્લાના ઈશાન ભાગો.

4. 400થી 600 મિમી. વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : બનાસકાંઠા જિલ્લાનો ઈશાન ભાગ સિવાયનો ઘણોખરો વિસ્તાર, પાટણ જિલ્લાનો સમી તાલુકાનો વિસ્તાર, સૌરાષ્ટ્રમાં અમરેલી-સુરેન્દ્રનગર-જામનગર-જૂનાગઢ જિલ્લાઓ.

5. 400 મિમી.થી ઓછો વરસાદ મેળવતા પ્રદેશો : કચ્છના દરિયાકાંઠા અને નાના રણને બાદ કરતાં કચ્છ જિલ્લાનો બાકીનો બધો જ વિસ્તાર.

ગુજરાતના જુદા જુદા પ્રદેશોમાં થતા વરસાદના પ્રમાણમાં ઘણું વૈવિધ્ય જોવા મળે છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા, નીતિન કોઠારી