वायुमंडलीय मौसम चर, वायुमंडलीय दाब एवं ऊँचाई के साथ परिवर्तन (Atmospheric Weather Variables & Atmospheric Pressure) | AGMET 311 Lecture 3

इस व्याख्यान के गहन अध्ययन के पश्चात् विद्यार्थी निम्नलिखित वैज्ञानिक अवधारणाओं और गणनाओं में पूर्ण दक्षता प्राप्त करेंगे:

पृथ्वी का वायुमंडल एक विशाल ऊष्मा इंजन (Giant Heat Engine) की भाँति कार्य करता है, जिसे सूर्य की विकिरण ऊर्जा चलाती है। किसी भी स्थान पर फसलों की बुवाई से लेकर कटाई तक की संपूर्ण जीवन-यात्रा वायुमंडल के जिन भौतिक घटकों द्वारा नियंत्रित होती है, उन्हें वायुमंडलीय मौसम चर (Atmospheric Weather Variables) अथवा मौसम के तत्व (Elements of Weather and Climate) कहा जाता है। इनमें सौर विकिरण, तापमान, वायुमंडलीय दाब, पवन, आर्द्रता, मेघ, वर्षण और वाष्पन प्रमुख हैं।

इन सभी मौसम चरों में वायुमंडलीय दाब (Atmospheric Pressure) एक अत्यंत आधारभूत गतिशील चर है। यद्यपि पौधों की कार्यिकी (Plant Physiology) पर वायुदाब के सूक्ष्म दैनिक परिवर्तनों का सीधा प्रभाव तापमान या वर्षा जितना प्रत्यक्ष नहीं दिखता, किंतु अप्रत्यक्ष रूप से संपूर्ण मौसम तंत्र का संचालक वायुमंडलीय दाब ही है। वायुदाब में क्षेत्रीय अंतर (Pressure Gradient) के कारण ही पवनें चलती हैं, समुद्री हवाएँ मानसून के रूप में भारतीय उपमहाद्वीप में प्रवेश करती हैं, तथा चक्रवात और प्रतिचक्रवात जन्म लेते हैं।

4.1 वायुमंडलीय मौसम चर / मौसम के तत्व (Atmospheric Weather Variables / Elements)

वे सभी मापनीय भौतिक राशियाँ (Measurable Physical Quantities) जो किसी निश्चित समय और स्थान पर वायुमंडल की स्थिति (अर्थात् मौसम और जलवायु) को परिभाषित करती हैं, वायुमंडलीय मौसम चर (Atmospheric Weather Variables) कहलाती हैं। कृषि मौसम विज्ञान में इन्हें दो श्रेणियों में समझा जाता है:

1. मौसम एवं जलवायु के तत्व (Elements of Weather and Climate — परिवर्तनशील चर): सौर विकिरण (Solar Radiation), तेज धूप की अवधि (Bright Sunshine Hours), वायु एवं मृदा तापमान (Air & Soil Temperature), वायुमंडलीय दाब (Atmospheric Pressure), पवन वेग एवं दिशा (Wind Speed & Direction), वायुमंडलीय आर्द्रता (Humidity), मेघ आवरण (Cloudiness), वर्षण (Precipitation — वर्षा, ओस, ओला, पाला) तथा वाष्पन एवं वाष्पोत्सर्जन (Evaporation & Evapotranspiration)।
2. जलवायु नियंत्रक कारक (Climatic Controls — स्थायी या भौगोलिक कारक): वे भौगोलिक कारक जो किसी स्थान के मौसम चरों को नियंत्रित करते हैं—जैसे अक्षांश (Latitude), समुद्र तल से ऊँचाई (Altitude), समुद्र से दूरी (Continentality), पर्वत श्रेणियों की दिशा (Topography / Relief — जैसे राजस्थान में अरावली पर्वतमाला), महासागरीय धाराएँ (Ocean Currents) तथा प्रचलित पवन व दाब पेटियाँ।

प्रमुख वायुमंडलीय मौसम चरों, उनकी इकाइयों एवं मापक यंत्रों की मास्टर तालिका:

4.2 वायुमंडलीय दाब: अर्थ, परिभाषा एवं मानक इकाइयाँ (Atmospheric Pressure: Meaning, Definition and Standard Units)

पृथ्वी के वायुमंडल में उपस्थित गैसों में अपना द्रव्यमान (Mass) होता है और पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल (Gravitational Pull) के कारण इनमें भार (Weight) होता है।

इतिहास एवं टॉरिसेली का प्रयोग (Torricelli’s Experiment, 1643):

सन् 1643 में इटली के महान भौतिकशास्त्री और गैलीलियो के शिष्य इवांजेलिस्टा टॉरिसेली (Evangelista Torricelli) ने सर्वप्रथम पारे (Mercury — $\text{Hg}$) से भरी लगभग $1\text{ मीटर}$ लंबी काँच की नली को पारे के पात्र में उल्टा रखकर पारद वायुदाबमापी (Mercury Barometer) का आविष्कार किया। उन्होंने सिद्ध किया कि समुद्र तल पर वायुमंडल का दाब काँच की नली में $76\text{ cm}$ ($760\text{ mm}$ या $29.92\text{ inches}$) ऊँचे पारे के स्तंभ के भार को संतुलित करता है। नली के ऊपरी खाली हिस्से को आज भी ‘टॉरिसेली का निर्वात’ (Torricellian Vacuum) कहा जाता है।

4.3 ऊँचाई के साथ वायुमंडलीय दाब में परिवर्तन (Variation of Atmospheric Pressure with Height)

पृथ्वी की सतह से जैसे-जैसे हम ऊँचाई (Altitude) की ओर बढ़ते हैं, वायुमंडलीय दाब तेजी से घटता है। किंतु ऊँचाई के साथ वायुदाब में यह गिरावट रैखिक (Linear) न होकर घातांकीय या लघुगणकीय (Exponential / Logarithmic) होती है—अर्थात् निचले वायुमंडल में ऊँचाई बढ़ने पर दाब बहुत तेजी से गिरता है, जबकि अधिक ऊँचाई पर जाने के बाद दाब गिरने की दर धीमी हो जाती है।

वैज्ञानिक कारण (Why Pressure Decreases Exponentially with Height?):

1. ऊपरी वायु स्तंभ की लंबाई में कमी: जैसे-जैसे हम ऊपर जाते हैं, हमारे ऊपर शेष बचे वायु स्तंभ की ऊँचाई और द्रव्यमान कम होता जाता है।
2. वायु की संपीड्यता एवं घनत्व में अंतर (Compressibility of Air): गुरुत्वाकर्षण और ऊपरी परतों के दबाव के कारण वायु के अणु भूसतह के पास सबसे घने (अधिकतम घनत्व $\rho \approx 1.225\text{ kg m}^{-3}$) होते हैं। इसलिए नीचे के पहले कुछ किलोमीटर ऊपर चढ़ने पर हम वायुमंडल के सबसे घने और भारी हिस्से को पार कर जाते हैं।

द्रवस्थैतिक समीकरण एवं बैरोमीट्रिक सूत्र (Hydrostatic Equation and Barometric Formula):

ऊँचाई ($z$) के साथ वायुदाब ($P$) में होने वाली गिरावट को द्रवस्थैतिक समीकरण (Hydrostatic Equation) द्वारा व्यक्त किया जाता है:

जहाँ $dP$ = दाब में परिवर्तन, $dz$ = ऊँचाई में परिवर्तन, $\rho$ = वायु का घनत्व, तथा $g$ = गुरुत्वीय त्वरण है। ऋणात्मक चिह्न ($-$) यह दर्शाता है कि ऊँचाई ($z$) बढ़ने पर दाब ($P$) घटता है। आदर्श गैस समीकरण ($P = \rho R T$) रखने और समाकलन करने पर घातांकीय बैरोमीट्रिक सूत्र (Barometric Law) प्राप्त होता है:

जहाँ $P_z$ = ऊँचाई $z$ पर वायुदाब, $P_0$ = समुद्र तल पर मानक वायुदाब ($1013.25\text{ hPa}$), तथा $H = \frac{RT}{g} \approx 8\text{ km}$ वायुमंडल की स्केल ऊँचाई (Scale Height) है।

4.4 वायुमंडलीय दाब को प्रभावित करने वाले अन्य प्रमुख कारक (Factors Affecting Atmospheric Pressure)

ऊँचाई (Altitude) के अतिरिक्त तीन अन्य कारक किसी स्थान के वायुदाब को नियंत्रित करते हैं:

1. वायुमंडलीय तापमान (Temperature — व्युत्क्रमानुपाती संबंध: $P \propto \frac{1}{T}$): जब किसी स्थान की भूमि अधिक गर्म होती है, तो वहाँ की वायु गर्म होकर फैलती है (घनत्व घटता है) और हल्की होकर ऊपर उठती है, जिससे धरातल पर निम्न वायुदाब (Low Pressure) बन जाता है (जैसे ग्रीष्म ऋतु में उत्तर-पश्चिमी भारत व थार मरुस्थल में)। इसके विपरीत, जब वायु ठंडी होती है, तो वह सिकुड़कर भारी हो जाती है और नीचे बैठती है, जिससे उच्च वायुदाब (High Pressure) बनता है। इसीलिए कहा जाता है—“जब थर्मामीटर ऊपर जाता है, तो बैरोमीटर नीचे गिरता है।”
2. जलवाष्प / आर्द्रता (Water Vapour / Humidity — व्युत्क्रमानुपाती संबंध: $P \propto \frac{1}{\text{Humidity}}$): सामान्य जनमानस में यह भ्रम होता है कि नमी वाली हवा भारी होती है, किंतु वैज्ञानिक सत्य यह है कि आर्द्र वायु (Moist Air) शुष्क वायु (Dry Air) से हल्की होती है! इसका कारण आवोगाद्रो का नियम है—जलवाष्प ($\text{H}_2\text{O}$) का अणुभार $18\text{ g mol}^{-1}$ है, जबकि शुष्क वायु ($\text{N}_2 = 28, \text{O}_2 = 32$) का औसत अणुभार $28.97\text{ g mol}^{-1}$ होता है। जब वायु में जलवाष्प मिलती है, तो हल्के $\text{H}_2\text{O}$ अणु भारी $\text{N}_2$ और $\text{O}_2$ अणुओं को विस्थापित कर देते हैं, जिससे वायु का घनत्व और वायुदाब घट जाता है।
3. पृथ्वी का घूर्णन एवं गुरुत्वाकर्षण (Earth’s Rotation and Gravity): पृथ्वी के अपने अक्ष पर घूर्णन से अपकेंद्रीय बल (Centrifugal Force) उत्पन्न होता है और ध्रुवों के चपटे होने के कारण ध्रुवों पर गुरुत्वाकर्षण ($g$) भूमध्य रेखा से अधिक होता है। गतिकीय कारकों से उपोष्ण ($30^\circ$) और उपध्रुवीय ($60^\circ$) अक्षांशों पर दाब पेटियाँ बनती हैं।

4.5 वायुदाब में दैनिक एवं मौसमी परिवर्तन (Diurnal and Seasonal Variations of Pressure)

• दैनिक परिवर्तन (Diurnal Variation — अर्ध-दैनिक ज्वार / Semi-diurnal Barometric Tide): उष्ण एवं उपोष्ण कटिबंधों (भारत सहित) में प्रतिदिन 24 घंटे के भीतर वायुदाब में दो बार उच्चतम (Maxima) और दो बार न्यूनतम (Minima) स्तर देखा जाता है:
  • दो उच्चतम बिंदु (Two Maxima): प्रातः लगभग $10:00\text{ AM}$ तथा रात्रि लगभग $10:00\text{ PM}$।
  • दो न्यूनतम बिंदु (Two Minima): अपराह्न लगभग $04:00\text{ PM}$ (दिन के अधिकतम तापन के बाद) तथा भोर लगभग $04:00\text{ AM}$।
  • इस दैनिक दोलन का आयाम (Amplitude) भूमध्य रेखा पर सर्वाधिक ($3–4\text{ hPa}$) होता है और ध्रुवों की ओर घटता जाता है।
• मौसमी परिवर्तन (Seasonal Variation): महाद्वीपीय क्षेत्रों (जैसे भारत और राजस्थान) में ग्रीष्म ऋतु (मई–जुलाई) में अत्यधिक तापमान के कारण न्यूनतम वायुदाब ($\approx 994–998\text{ hPa}$) रहता है, जबकि शीत ऋतु (दिसंबर–जनवरी) में ठंडी और भारी हवा के कारण उच्च वायुदाब ($\approx 1018–1020\text{ hPa}$) रहता है।

4.6 समदाब रेखाएँ (Isobars), दाब प्रवणता (Pressure Gradient) एवं भूमंडलीय दाब पेटियाँ

• समदाब रेखाएँ (Isobars): मौसम मानचित्र पर समुद्र तल के समतुल्य घटाए गए (Reduced to Mean Sea Level) समान वायुमंडलीय दाब वाले स्थानों को मिलाने वाली काल्पनिक रेखाओं को समदाब रेखाएँ (Isobars) कहते हैं।
• दाब प्रवणता (Pressure Gradient / Barometric Slope): समदाब रेखाओं के लंबवत (Perpendicular) प्रति इकाई क्षैतिज दूरी पर वायुदाब में होने वाले परिवर्तन की दर ($\frac{\Delta P}{\Delta x}$) को दाब प्रवणता कहते हैं।
  • यदि समदाब रेखाएँ पास-पास (Closely spaced) हों $\rightarrow$ तीव्र दाब प्रवणता (Steep Pressure Gradient) $\rightarrow$ तेज पवन एवं तूफान।
  • यदि समदाब रेखाएँ दूर-दूर (Widely spaced) हों $\rightarrow$ मंद दाब प्रवणता (Weak Pressure Gradient) $\rightarrow$ शांत या मंद पवन।

पृथ्वी की 7 भूमंडलीय वायुदाब पेटियाँ (7 Global Pressure Belts of the Earth):

1. भूमध्यरेखीय निम्न वायुदाब पेटी (Equatorial Low Pressure Belt / Doldrums — $5^\circ\text{N से } 5^\circ\text{S}$): यह पूर्णतः तापजन्य (Thermally Induced) पेटी है। वर्ष भर सीधी धूप से हवा गर्म होकर ऊपर उठती है। यहाँ क्षैतिज पवनें शांत रहती हैं, इसलिए इसे ‘डोलड्रम्स’ (Doldrums — शांत कटिबंध) या अंतः उष्णकटिबंधीय अभिसरण क्षेत्र (ITCZ) कहते हैं।
2. उपोष्ण कटिबंधीय उच्च वायुदाब पेटियाँ (Sub-Tropical High Pressure Belts / Horse Latitudes — $25^\circ–35^\circ\text{N एवं } 25^\circ–35^\circ\text{S}$): ये दोनों गोलार्द्धों में पाई जाने वाली गतिकीय रूप से प्रेरित (Dynamically Induced) पेटियाँ हैं, जहाँ भूमध्य रेखा से उठी हवा ऊपरी वायुमंडल में ठंडी होकर कोरिओलिस बल के कारण नीचे उतरती (Subsidence) है। हवा के नीचे बैठने से यहाँ बादल और वर्षा नहीं होते (विश्व के महान मरुस्थल—जैसे राजस्थान का थार, सहारा, अरब, कालाहारी इसी अक्षांश पट्टी में स्थित हैं)। इसे ‘अश्व अक्षांश’ (Horse Latitudes) भी कहते हैं।
3. उप-ध्रुवीय निम्न वायुदाब पेटियाँ (Sub-Polar Low Pressure Belts — $60^\circ–65^\circ\text{N एवं } 60^\circ–65^\circ\text{S}$): ये भी दोनों गोलार्द्धों में गतिकीय रूप से प्रेरित (Dynamically Induced) पेटियाँ हैं, जो पृथ्वी के घूर्णन और पछुआ तथा ध्रुवीय पवनों के टकराकर ऊपर उठने से बनती हैं।
4. ध्रुवीय उच्च वायुदाब पेटियाँ (Polar High Pressure Belts — $85^\circ–90^\circ\text{N एवं } 85^\circ–90^\circ\text{S}$): उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों पर अत्यधिक न्यून तापमान के कारण बनी तापजन्य (Thermally Induced) उच्च दाब पेटियाँ।

(निष्कर्ष: पृथ्वी पर कुल 7 दाब पेटियाँ हैं, जिनमें से 3 तापजन्य [1 भूमध्यरेखीय निम्न + 2 ध्रुवीय उच्च] हैं तथा 4 गतिकीय [2 उपोष्ण उच्च + 2 उपध्रुवीय निम्न] हैं)।

4.7 वायुदाब मापक यंत्र (Instruments for Measuring Atmospheric Pressure)

1. फॉर्टिन का पारद बैरोमीटर (Fortin’s Mercury Barometer): यह वेधशालाओं में प्रयुक्त मानक यंत्र है। इसमें शुद्ध पारा ($\text{Hg}$) भरा होता है। पारे का उपयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि इसका घनत्व बहुत अधिक ($13.6\text{ g cm}^{-3}$) होता है (जिससे नली केवल $\approx 1\text{ m}$ लंबी रखनी पड़ती है), यह काँच की दीवार को गीला नहीं करता, इसका वाष्प दाब नगण्य होता है और यह अपारदर्शी व चमकदार होने से आसानी से पढ़ा जा सकता है। इसमें शून्य बिंदु को समायोजित करने के लिए चमड़े की थैली, एडजस्टिंग स्क्रू और हाथीदाँत की कील (Ivory Pointer) लगी होती है।
2. क्यू पैटर्न बैरोमीटर (Kew Pattern Barometer): इसमें पारे के तल को बार-बार शून्य पर सेट करने की आवश्यकता नहीं होती क्योंकि इसके पैमाने (Scale) को पहले से ही संकुचित कर अंशांकित किया जाता है।
3. निर्द्रव या एनेरॉइड बैरोमीटर (Aneroid Barometer): ग्रीक शब्द ‘Aneroid’ का अर्थ है “बिना द्रव के” (Without Liquid)। इसका आविष्कार 1844 में लूसियन विडी (Lucien Vidi) ने किया था। इसमें पारा या कोई द्रव नहीं होता, बल्कि आंशिक रूप से निर्वातित लचीली धातु (Beryllium-Copper मिश्रधातु) की एक डिब्बी (Evacuated Corrugated Metal Capsule / Sylphon Cell) होती है। वायुदाब बढ़ने पर यह डिब्बी दबती है और दाब घटने पर फैलती है, जिसकी गति लीवर द्वारा डायल की सुई पर पढ़ी जाती है। यह हल्का और पोर्टेबल होता है तथा अल्टीमीटर (Altimeter — विमानों व पर्वतारोहण में ऊँचाई मापने वाला यंत्र) इसी सिद्धांत पर कार्य करता है।
4. बैरोग्राफ (Barograph): जब एनेरॉइड कैप्सूल की श्रेणी को एक घूमते हुए घड़ी-चालित ड्रम (Clock-driven Rotating Drum) और स्याही वाले पेन से जोड़ दिया जाता है, तो यह कागज के चार्ट पर 24 घंटे या 7 दिनों का निरंतर वायुदाब ग्राफ अंकित करता है।

नीचे दिया गया प्रवाह चार्ट यह स्पष्ट करता है कि बैरोमीटर के पाठ्यांक में होने वाला परिवर्तन (Barometric Tendency) किस प्रकार किसानों और मौसम वैज्ञानिकों को आगामी मौसम का संकेत देता है:

8.1 पारद बैरोमीटर (Mercury Barometer — Fortin’s) एवं निर्द्रव बैरोमीटर (Aneroid Barometer) में अंतर

8.2 निम्न वायुदाब तंत्र (Low Pressure System) एवं उच्च वायुदाब तंत्र (High Pressure System) में अंतर

• 1. थार मरुस्थल (राजस्थान) का ग्रीष्मकालीन तापीय निम्न दाब और भारतीय मानसून: अप्रैल से जून के दौरान पश्चिमी राजस्थान (जैसलमेर, बाड़मेर, बीकानेर, जोधपुर) और उत्तर-पश्चिमी भारत में भीषण गर्मी ($45^\circ\text{C}–50^\circ\text{C}$) के कारण एक अत्यंत शक्तिशाली तापीय निम्न वायुदाब क्षेत्र (Seasonal Thermal Low — लगभग $994–996\text{ hPa}$) विकसित होता है, जिसे ‘मानसून गर्त’ (Monsoon Trough) का पश्चिमी सिरा कहते हैं। दूसरी ओर दक्षिणी हिंद महासागर में उच्च वायुदाब ($\approx 1020–1025\text{ hPa}$) रहता है। यही तीव्र दाब प्रवणता (Pressure Gradient) दक्षिणी गोलार्द्ध की व्यापारिक पवनों को विषुवत रेखा पार कर दक्षिण-पश्चिम मानसून के रूप में भारत में खींचकर लाती है, जिस पर देश की खरीफ फसलों (बाजरा, धान, मक्का, मूँगफली, सोयाबीन, कपास) का भविष्य टिका होता है।
• 2. पश्चिमी विक्षोभ (Western Disturbances) और राजस्थान में ‘मावठ’ (Mawath): शीत ऋतु (दिसंबर–फरवरी) में भूमध्य सागर से उठने वाले शीतोष्ण चक्रवाती निम्न दाब तंत्र जब उत्तर-पश्चिमी भारत और राजस्थान (जयपुर, जोबनेर, सीकर, गंगानगर) से गुजरते हैं, तो स्थानीय वायुदाब गिरता है और शीतकालीन वर्षा होती है जिसे राजस्थानी भाषा में ‘मावठ’ (Golden Drops) कहते हैं। यह वर्षा रबी की फसलों—विशेषकर गेहूँ, चना और सरसों के लिए अमृत के समान कार्य करती है।
• 3. ऊँचाई वाले पर्वतीय कृषि क्षेत्रों में जल के क्वथनांक और वाष्पोत्सर्जन पर प्रभाव: ऊँचाई बढ़ने के साथ वायुदाब घटने से जल का क्वथनांक (Boiling Point of Water) $100^\circ\text{C}$ से कम हो जाता है (इसीलिए पहाड़ों पर दाल देरी से पकती है) तथा कम वायुमंडलीय दाब पर जल अणुओं के विसरण (Diffusion) में आसानी होने से तेज धूप में पत्तियों से वाष्पोत्सर्जन (Transpiration) की दर प्रभावित होती है।
• 4. मृदा वायु विनिमय (Barometric Pumping of Soil Air): जब खेत के ऊपर से निम्न और उच्च वायुदाब की तरंगें गुजरती हैं और पवन के झोंके चलते हैं, तो मृदा रंध्रों में उपस्थित $\text{CO}_2$-युक्त वायु बाहर खिंचती है और ताजी ऑक्सीजन से भरपूर वायु मृदा में प्रवेश करती है, जिसे मृदा श्वसन में ‘बैरोमीट्रिक पंपिंग’ कहा जाता है।

10.1 प्रमुख सूत्र एवं इकाई रूपांतरण समीकरण (Key Equations & Conversions)

• द्रवस्थैतिक दाब सूत्र: $P = \rho \cdot g \cdot h$
• ऊर्ध्वाधर द्रवस्थैतिक संतुलन समीकरण: $\frac{dP}{dz} = -\rho \cdot g$
• इकाई संबंध: $$1\text{ Standard Atmosphere (atm)} = 1013.25\text{ hPa} = 1013.25\text{ mb} = 101.325\text{ kPa} = 1.01325\text{ bar} = 760\text{ mm of Hg}$$ $$1\text{ mm of Hg} = 1.333\text{ hPa (or mb)} \quad \text{तथा} \quad 1\text{ hPa (or mb)} = 0.75006\text{ mm of Hg} = 100\text{ Pa} = 1000\text{ dynes cm}^{-2}$$

10.2 हल किए गए संख्यात्मक प्रश्न (Solved Numerical Problems)

1. समुद्र तल पर मानक वायुमंडलीय दाब पारे के ____________ $\text{mm}$ (या ____________ $\text{cm}$ या ____________ इंच) स्तंभ के बराबर होता है।
2. अंतरराष्ट्रीय मात्रक प्रणाली (SI) में दाब की मूल इकाई ____________ ($\text{N m}^{-2}$) है, जबकि WMO द्वारा मौसम विज्ञान में प्रयुक्त मानक इकाई ____________ ($\text{hPa}$) है।
3. ऊँचाई के साथ वायुदाब में गिरावट को दर्शाने वाला द्रवस्थैतिक समीकरण $\frac{dP}{dz} =$ ____________ होता है।
4. वायु का तापमान बढ़ने पर वायुमंडलीय दाब ____________ है तथा वायु में जलवाष्प बढ़ने पर वायुदाब ____________ है।
5. दोनों गोलार्द्धों में $25^\circ$ से $35^\circ$ अक्षांशों के मध्य स्थित उच्च वायुदाब पेटी को ________________ अक्षांश (Horse Latitudes) भी कहा जाता है।
6. वेधशालाओं में मानक वायुदाब मापन के लिए ________________ के पारद बैरोमीटर का उपयोग किया जाता है।
7. समुद्र तल से $11\text{ km}$ की ऊँचाई पर वायुदाब घटकर लगभग ____________ $\text{hPa}$ (मानक दाब का $25\%$) रह जाता है।
8. तेज धूप के घंटों (Bright Sunshine Hours) का मापन ________________ सनशाइन रिकॉर्डर द्वारा किया जाता है।
9. ओस की मात्रा मापने के लिए लकड़ी के मानक गुटके वाले ________________ ओस मापी (Dew Gauge) का प्रयोग किया जाता है।
10. समदाब रेखाओं के लंबवत प्रति इकाई दूरी पर दाब में होने वाले अंतर को ________________ (Pressure Gradient) कहते हैं।

C. अति लघु उत्तरीय प्रश्न (Very Short Answer Questions — 10 Questions)

D. लघु उत्तरीय प्रश्न (Short Answer Questions — 8 Questions, 2–5 अंकों हेतु आदर्श उत्तर)

E. अंतर स्पष्ट कीजिए (Differentiate Between — 4 Questions)

1. पारद बैरोमीटर (Mercury Barometer) एवं एनेरॉइड बैरोमीटर (Aneroid Barometer) में अंतर स्पष्ट कीजिए। (देखें विस्तृत सारणी 8.1 — 5 बिंदु)।
2. निम्न वायुदाब तंत्र (Low Pressure System) एवं उच्च वायुदाब तंत्र (High Pressure System) में अंतर लिखिए। (देखें विस्तृत सारणी 8.2 — 4 बिंदु)।
3. तापजन्य वायुदाब पेटियाँ (Thermally Induced Pressure Belts) एवं गतिकीय वायुदाब पेटियाँ (Dynamically Induced Pressure Belts) में अंतर स्पष्ट कीजिए:
   • तापजन्य पेटियाँ: इनकी उत्पत्ति सीधे सूर्यातप (अत्यधिक गर्मी या अत्यधिक ठंड) से होती है। इनकी संख्या 3 है—भूमध्यरेखीय निम्न दाब पेटी ($0^\circ–5^\circ$) तथा उत्तरी व दक्षिणी ध्रुवीय उच्च दाब पेटियाँ ($90^\circ\text{N/S}$)।
   • गतिकीय पेटियाँ: इनकी उत्पत्ति तापमान के बजाय पृथ्वी के घूर्णन (कोरिओलिस बल) और वायु के यांत्रिक उत्थान या अवतलन से होती है। इनकी संख्या 4 है—उपोष्ण उच्च दाब पेटियाँ ($30^\circ\text{N/S}$) तथा उप-ध्रुवीय निम्न दाब पेटियाँ ($60^\circ\text{N/S}$)।
4. मौसम के तत्व (Weather Elements) एवं जलवायु नियंत्रक (Climatic Controls) में अंतर बताइए:
   • मौसम के तत्व: वे वायुमंडलीय चर जो समय के साथ निरंतर बदलते हैं और जिन्हें वेधशाला के यंत्रों से मापा जाता है (जैसे—तापमान, दाब, वर्षा, आर्द्रता, पवन, धूप)।
   • जलवायु नियंत्रक: वे स्थायी भौगोलिक कारक जो किसी स्थान के मौसम तत्वों के औसत स्तर को निर्धारित करते हैं (जैसे—अक्षांश, समुद्र तल से ऊँचाई, समुद्र से दूरी, पर्वत श्रृंखलाएँ)।

F. वैज्ञानिक कारण स्पष्ट कीजिए / व्याख्या कीजिए (Explain Why — 6 Questions)

G. दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer Questions — 5 Questions, 8–15 अंकों हेतु विस्तृत रूपरेखा)

1. [PYQ-Pattern — परिभाषा / 1 अंक]: समदाब रेखाएँ (Isobars) एवं दाब प्रवणता (Pressure Gradient) को परिभाषित कीजिए।
2. [PYQ-Pattern — परिभाषा / 1 अंक]: मानक समुद्र-तलीय वायुदाब का मान मिलीबार ($\text{mb}$) तथा $\text{mm of Hg}$ में लिखिए।
3. [PYQ-Pattern — अति लघु / 2 अंक]: डोलड्रम्स (Doldrums) और अश्व अक्षांश (Horse Latitudes) किन अक्षांशों के मध्य पाए जाते हैं?
4. [PYQ-Pattern — अंतर / 3 अंक]: पारद बैरोमीटर (Mercury Barometer) और एनेरॉइड बैरोमीटर (Aneroid Barometer) में अंतर स्पष्ट कीजिए।
5. [PYQ-Pattern — लघु उत्तरीय / 5 अंक]: कारण स्पष्ट कीजिए कि समान तापमान पर आर्द्र वायु (Moist Air) शुष्क वायु (Dry Air) से कम वायुदाब क्यों डालती है?
6. [PYQ-Pattern — दीर्घ उत्तरीय / 10 अंक]: वायुमंडलीय दाब क्या है? इसे प्रभावित करने वाले कारकों तथा ऊँचाई के साथ वायुदाब में होने वाले परिवर्तन (Variation of atmospheric pressure with height) का सचित्र वर्णन कीजिए।

A. बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs 1 to 20) — त्वरित उत्तर तालिका

(नोट: सभी प्रश्नों की विस्तृत वैज्ञानिक व्याख्याएँ एवं मॉडल उत्तर ऊपर संबंधित प्रश्नों के साथ Collapsible बॉक्स में पूर्ण रूप से दिए गए हैं।)