ચક્રવાત (cyclone) : સ્થાનિક લંબની આસપાસ પૃથ્વીના ભ્રમણની દિશામાં ઘૂમતા પ્રબળ પવનો. વિષુવવૃત્તીય પટ્ટાની બહાર આવેલાં ક્ષેત્રોમાંથી પસાર થતી વિશાળ, પરિભ્રામી (rotary) વાતાવરણીય પ્રણાલીમાં પવન સ્થાનિક અનુલંબ(vertical)ની આસપાસ પૃથ્વીના ભ્રમણની દિશામાં જ ઘૂમે છે. આને લીધે ચક્રવાત દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં દક્ષિણાવર્ત (clockwise) અને ઉત્તર ગોળાર્ધમાં વામાવર્ત (anticlockwise) રીતે ઘૂમે છે. પરિણામે વિષુવવૃત્ત અને ધ્રુવ પ્રદેશોની વચ્ચે ભારે અને હલકા દબાણના પટ્ટાઓ રચાય છે. હવામાનશાસ્ત્ર(meteorology)માં સેંકડો કે હજારો કિલોમીટરનાં સમક્ષિતિજ પરિમાણોમાં વિસ્તરેલી પરિભ્રમણીય પ્રણાલીઓને અનુક્રમે ઉષ્ણ કટિબંધીય (tropical) અને પારઉષ્ણ કટિબંધીય (extratropical) ચક્રવાત કહે છે.
આકૃતિ 1 : હલકા દબાણવાળા કેન્દ્ર તરફ જતા પવનનો ચકરાવો
આવી પ્રણાલીઓ માટે પૃથ્વીના પરિભ્રમણને કારણે ઉદભવતું કોરિયોલિસ બળ (વર્તુળ ગતિ કરતા પદાર્થના વેગના સ્પર્શકની દિશામાંના ઘટકના ફેરફાર સાથે સંકળાયેલ જડત્વીય બળ. આ બળ ગતિની દિશા ઉપર અસર કરે છે પણ ઝડપ ઉપર અસર કરતું નથી. ઉત્તર ગોળાર્ધમાં તે પ્રવાહની જમણી તરફ જતું હોય છે.) અને દબાણ-પ્રવણતા (pressure-gradient) બળ (જે ભારેથી હલકા દબાણ તરફ હોય છે.) તે બંને એકબીજાની વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે. આ કારણે ચક્રવાતના કેન્દ્રમાં લઘુતમ દબાણ હોય છે. નીચેની સપાટીએ કેન્દ્રગામી (convergent) અને ઊંચે ચડતી હવા એ ચક્રવાતની લાક્ષણિકતા છે.
પારઉષ્ણ કટિબંધીય ચક્રવાત એ મધ્ય-અક્ષાંશમાં પૃથ્વીની ફરતે પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફ જતા હવામાનનાં સામાન્ય તોફાનો છે. સામાન્યત: તે વાતાગ્રની સાથે સંકળાયેલાં છે, જે તાપમાનના ત્વરિત સંક્રમણ-(rapid transition)નાં ક્ષેત્રો છે. લાક્ષણિક મધ્ય-અક્ષાંશ ચક્રવાતમાં વાતાગ્રની આગળની સપાટીની ધ્રુવ તરફની હવા શીત અને શુષ્ક હોય છે, જ્યારે વિષુવવૃત્ત તરફની હવા ઉષ્ણ અને ભેજવાળી હોય છે. ગરમ વાતાગ્રની દક્ષિણે આવેલી ગરમ અને ભેજવાળી હવાની ધ્રુવતરફી અને ઉપરની દિશામાંની ગતિ, જે હલકા દબાણવાળા કેન્દ્રથી પૂર્વ તરફ વિસ્તરેલી હોય છે તે ચક્રવાત તોફાનો સાથે સંકળાયેલ મોટા ભાગના અધિવર્ષણ (precipitation) માટે જવાબદાર બને છે. શીતાગ્રની પાછળ રહેલી શીત-શુષ્ક હવા જે હલકા દબાણકેન્દ્રથી નૈર્ઋત્ય તરફ વિસ્તરે છે તેની વિષુવવૃત્તતરફી અને નીચલી દિશામાંની ગતિ મધ્ય-અક્ષાંશ ચક્રવાત પછી સામાન્યત: પ્રવર્તતા ખુશનુમા હવામાન માટે જવાબદાર હોય છે. ઉપલા સ્તરના જેટ-પ્રવાહની દ્રવગતિક અસ્થિરતા (hydrodynamic instability)ના કારણે પારઉષ્ણ કટિબંધીય ચક્રવાત ઉદભવતા હોય છે. અક્ષાંશીય તાપમાન-પ્રવણતા સાથે સંકળાયેલી વાતાવરણની સ્થિતિજ ઊર્જાનું ગતિજ ઊર્જામાં રૂપાંતર થતાં ચક્રવાત વૃદ્ધિ પામતા હોય છે. આ પ્રક્રિયામાં ચક્રવાત પુંજમેઘ(cumuly) ધ્રુવ તરફ ઉષ્માનું સ્થાનાંતરણ કરીને ત્યાં જોવા મળતી આબોહવાને જાળવી રાખે છે.
તેથી ઊલટું, ઉષ્ણ કટિબંધી ચક્રવાત તેની ઊર્જા ઢગ વાદળોના ઘનીભવનની ક્રિયામાં મુક્ત થતી ઠારણની ગુપ્ત-ઉષ્મા(latent heat of condensation)માંથી મેળવે છે. ઘનીભવનની ક્રિયા જાળવી રાખવા માટેનો જરૂરી ભેજ, પૃથ્વીની સપાટી નજીક નીચલા દબાણ તરફ ધકેલાતા ભેજવાળી હવાના પ્રવાહના ઘર્ષણ અને ત્યારબાદ ઢગ વાદળ તરફ તેની ઊંચે ચડવાની ક્રિયા દ્વારા મળે છે. ઉષ્ણ કટિબંધમાં આવેલા મહાસાગરો ઉપર ભેજનું પ્રમાણ પુષ્કળ હોય છે તેથી ત્યાં ઉષ્ણ કટિબંધી ચક્રવાત (હરિકેન અને ટાયફૂન જેવા) પ્રબળ ભ્રમિલ (vortex) તોફાનમાં પ્રગટ થઈ શકે છે, જેમાં પવનની ઝડપ 100 મીટર/સેકંડ કરતાં પણ વધુ હોય.
આકૃતિ 2 : હલકા દબાણવાળા કેન્દ્ર આગળ થતા ચક્રવાતી તોફાનનો ઉદ્ભવ
વેસ્ટ ઇન્ડીઝ અને મેક્સિકોના અખાત જેવા પ્રદેશોમાંના આવા ઉષ્ણ કટિબંધી ચક્રવાતને હરિકેન કહે છે. તેના કેન્દ્રમાંનો ‘આંખ’ તરીકે ઓળખાતો ભાગ શાંત હોય છે, જ્યારે કેન્દ્રની આસપાસ અત્યંત વેગથી આશરે 120 કિમી./કલાક મુજબ પવન ફરતો હોય છે. આ પવનનું બળ બોફર્ટ માપક્રમ ઉપર 12 એકમ જેટલું હોય છે. પાનખરની શરૂઆતમાં અને ઉનાળાના અંત ભાગમાં ચીની સમુદ્રમાં ઉદભવતા આવા ચક્રવાતને ટાયફૂન કહે છે. ઑગસ્ટ 1922માં ઉદભવેલા સ્વેટો ટાયફૂનને લીધે 50,000 જેટલી જાનહાનિ થયાનો અંદાજ છે.
પ્રતિચક્રવાત (anticyclone) : પ્રતિચક્રવાતનાં લક્ષણો ચક્રવાત કરતાં તદ્દન વિરુદ્ધ હોય છે. તેમાં કેન્દ્રના ભાગનું દબાણ આસપાસના દબાણ કરતાં ઊંચું હોય છે. પરિભ્રમણનો પ્રવાહ, દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં વામાવર્ત દિશામાં અને ઉત્તર ગોળાર્ધમાં દક્ષિણાવર્ત દિશામાં હોય છે. નીચલી સપાટીએ કેન્દ્રત્યાગી (divergent) અને નીચે ઊતરતી હવા એ પ્રતિ-ચક્રવાતની વિશિષ્ટતા છે.
ભારતી જાની