पवन, पवन के प्रकार, दैनिक एवं मौसमी परिवर्तन (Wind, Types of Wind, Daily and Seasonal Variation of Wind Speed) | AGMET 311 Lecture 4

इस व्याख्यान के अध्ययन के पश्चात् विद्यार्थी निम्नलिखित वैज्ञानिक सिद्धांतों एवं कृषि अनुप्रयोगों को पूर्ण रूप से समझने में सक्षम होंगे:

पिछले व्याख्यान में हमने पढ़ा कि पृथ्वी की सतह पर असमान सौर तापन (Differential Solar Heating) के कारण कहीं उच्च वायुदाब (High Pressure) तो कहीं निम्न वायुदाब (Low Pressure) के क्षेत्र बन जाते हैं। प्रकृति सदैव इस दाब असंतुलन को समाप्त करने का प्रयास करती है, जिसके फलस्वरूप वायु उच्च दाब क्षेत्र से निम्न दाब क्षेत्र की ओर प्रवाहित होने लगती है। पृथ्वी के धरातल के समानांतर (Horizontal) गतिशील इसी वायु को पवन (Wind) कहते हैं।

पवन वायुमंडल का एक प्रमुख परिवहन माध्यम (Transport Medium) है, जो भूमध्य रेखा से ऊष्मा (Heat) को ध्रुवों की ओर और महासागरों से जलवाष्प (Moisture) को महाद्वीपों के भीतरी कृषि क्षेत्रों की ओर ले जाती है। कृषि उत्पादन में पवन की दोहरी भूमिका होती है—एक ओर मंद से मध्यम पवन ($4–10\text{ km hr}^{-1}$) फसल वितान (Crop Canopy) में प्रकाश संश्लेषण हेतु ताजी $\text{CO}_2$ पहुँचाती है और मक्का, बाजरा व गेहूँ जैसी फसलों में परागण (Anemophily) कराती है; तो दूसरी ओर राजस्थान की प्रचंड गर्म ‘लू’ (Loo) और तेज आंधियाँ अत्यधिक वाष्पोत्सर्जन, मृदा अपरदन (Wind Erosion) और फसलों के गिरने (Lodging) का कारण बनती हैं।

4.1 पवन का अर्थ, परिभाषा एवं दिशा नामकरण नियम (Meaning, Definition and Wind Direction Convention)

पवन की दिशा का नामकरण नियम (Rule for Naming Wind Direction): मौसम विज्ञान में पवन का नाम हमेशा उस दिशा के आधार पर रखा जाता है जिस दिशा से वह आ रही होती है (Direction FROM which it blows), न कि जिस दिशा में वह जा रही होती है।
• उदाहरण: यदि पवन पश्चिम दिशा से पूर्व दिशा की ओर बह रही है, तो उसे पश्चिमी पवन या पछुआ पवन (Westerly Wind) कहेंगे। इसी प्रकार दक्षिण-पश्चिम (अर्थात् अरब सागर) से भारत में प्रवेश करने वाली मानसून पवन को दक्षिण-पश्चिम मानसून (South-West Monsoon) कहते हैं।
• विंडवार्ड (Windward) बनाम लीवार्ड (Leeward): किसी पर्वत, भवन या वायुरोधक पट्टी का वह भाग जो आती हुई पवन के सामने पड़ता है उसे पवनाभिमुख (Windward side) कहते हैं, और पवन के विपरीत (पीछे के सुरक्षित) भाग को पवनविमुख या वृष्टि-छाया क्षेत्र (Leeward side) कहते हैं।

4.2 पवन की गति एवं दिशा को नियंत्रित करने वाले बल (Forces Controlling Wind Motion)

वायुमंडल में पवन की गति (Speed) और दिशा (Direction) चार मुख्य बलों के संयुक्त प्रभाव से निर्धारित होती है:

(A) कोरिओलिस प्रभाव एवं फेरेल का नियम (Coriolis Effect and Ferrel’s Law):

पृथ्वी पश्चिम से पूर्व की ओर अपनी धुरी पर घूमती है। इस घूर्णन के कारण किसी भी गतिशील वस्तु (पवन या महासागरीय धारा) पर एक आभासी विक्षेपक बल कार्य करता है, जिसकी खोज फ्रांसीसी गणितज्ञ जी. जी. कोरिओलिस (G.G. Coriolis, 1835) ने की थी। इसका गणितीय सूत्र है:

जहाँ $v$ = पवन का वेग, $\Omega$ = पृथ्वी का कोणीय घूर्णन वेग ($7.29 \times 10^{-5}\text{ rad s}^{-1}$), तथा $\phi$ = अक्षांश (Latitude) है। इस सूत्र से दो अत्यंत महत्त्वपूर्ण निष्कर्ष निकलते हैं:

• भूमध्य रेखा ($\phi = 0^\circ$) पर: चूँकि $\sin 0^\circ = 0$, इसलिए भूमध्य रेखा पर कोरिओलिस बल शून्य ($0$) होता है (इसी कारण भूमध्य रेखा के $0^\circ–5^\circ$ क्षेत्र में उष्णकटिबंधीय चक्रवात नहीं बनते!)।
• ध्रुवों ($\phi = 90^\circ$) पर: चूँकि $\sin 90^\circ = 1$, इसलिए ध्रुवों पर कोरिओलिस बल अधिकतम होता है।

4.3 पवन के प्रकार / वर्गीकरण (Types and Classification of Winds)

पवनों को उनकी व्यापकता, अवधि और उत्पत्ति के आधार पर मुख्य रूप से तीन श्रेणियों (प्राथमिक, द्वितीयक एवं तृतीयक) में वर्गीकृत किया जाता है:

I. प्राथमिक या स्थायी या ग्रहीय पवनें (Primary / Permanent / Planetary / Prevailing Winds)

वे पवनें जो संपूर्ण पृथ्वी की भूमंडलीय वायुदाब पेटियों के बीच वर्ष भर एक निश्चित दिशा में निरंतर बहती हैं, ग्रहीय या स्थायी पवनें कहलाती हैं। ये तीन प्रकार की होती हैं:

1. व्यापारिक पवनें या सन्मार्गी पवनें (Trade Winds / Tropical Easterlies):
   • अक्षांशीय विस्तार: दोनों गोलार्द्धों में उपोष्ण उच्च वायुदाब पेटी ($30^\circ\text{N एवं } 30^\circ\text{S}$) से भूमध्यरेखीय निम्न वायुदाब पेटी ($0^\circ–5^\circ$, ITCZ) की ओर चलने वाली स्थायी पवनें।
   • दिशा: फेरेल के नियम के अनुसार विक्षेपित होने के कारण उत्तरी गोलार्द्ध में इनकी दिशा उत्तर-पूर्व से दक्षिण-पश्चिम (North-East Trade Winds) तथा दक्षिणी गोलार्द्ध में दक्षिण-पूर्व से उत्तर-पश्चिम (South-East Trade Winds) होती है।
   • नामकरण एवं कृषि प्रभाव: जर्मन शब्द ‘Trade’ का प्राचीन अर्थ ‘निश्चित पथ’ (Fixed Track) होता है, जिनसे पाल युक्त व्यापारिक जहाजों को चलाने में मदद मिलती थी। ये महाद्वीपों के पूर्वी भागों में वर्षा करती हैं, जबकि पश्चिमी भागों में शुष्क रहने के कारण वहाँ उष्ण मरुस्थल (जैसे थार व सहारा) पाए जाते हैं।
2. पछुआ पवनें (Westerlies / Anti-Trade Winds):
   • अक्षांशीय विस्तार: दोनों गोलार्द्धों में उपोष्ण उच्च दाब पेटी ($30^\circ–35^\circ$) से उप-ध्रुवीय निम्न दाब पेटी ($60^\circ–65^\circ$) की ओर बहने वाली स्थायी पवनें।
   • दिशा: उत्तरी गोलार्द्ध में दक्षिण-पश्चिम से उत्तर-पूर्व (South-West to North-East) तथा दक्षिणी गोलार्द्ध में उत्तर-पश्चिम से दक्षिण-पूर्व (North-West to South-East)।
   • दक्षिणी गोलार्द्ध में प्रचंड स्वरूप: दक्षिणी गोलार्द्ध में $40^\circ\text{S}$ से $60^\circ\text{S}$ के बीच स्थलखंड (महाद्वीपों) का अभाव और विशाल खुला महासागर होने से घर्षण बहुत कम होता है, जिससे पछुआ पवनें अत्यंत प्रचंड व तूफानी वेग से चलती हैं। इसलिए इन्हें अक्षांश के अनुसार नाविकों द्वारा विशेष नाम दिए गए हैं:
     • $40^\circ\text{S}$ अक्षांश पर: गरजता चालीसा (Roaring Forties)
     • $50^\circ\text{S}$ अक्षांश पर: प्रचंड पचासा (Furious Fifties)
     • $60^\circ\text{S}$ अक्षांश पर: चीखता साठा (Shrieking / Screaming Sixties)
3. ध्रुवीय पूर्वी पवनें (Polar Easterlies):
   • अक्षांशीय विस्तार एवं दिशा: ध्रुवीय उच्च वायुदाब पेटी ($85^\circ–90^\circ$) से उप-ध्रुवीय निम्न वायुदाब पेटी ($60^\circ–65^\circ$) की ओर चलने वाली अत्यंत ठंडी और शुष्क पवनें। इनकी दिशा व्यापारिक पवनों के समान उत्तरी गोलार्द्ध में उत्तर-पूर्वी (North-East) और दक्षिणी गोलार्द्ध में दक्षिण-पूर्वी (South-East) होती है।

II. द्वितीयक या सामयिक / आवर्ती पवनें (Secondary / Periodic / Seasonal Winds)

वे पवनें जो ऋतु (Season) अथवा दिन और रात (Diurnal Cycle) के परिवर्तन के साथ अपनी दिशा पूर्णतः ($180^\circ$) बदल लेती हैं, सामयिक पवनें कहलाती हैं:

1. मानसून पवनें (Monsoon Winds): अरबी शब्द ‘मौसिम’ (Mausim) से व्युत्पन्न, जिसका अर्थ है ‘ऋतु’। ये विशाल पैमाने की थल और समुद्री समीर हैं जो 6 माह (ग्रीष्मकाल: जून–सितंबर) समुद्र से स्थल की ओर (दक्षिण-पश्चिम मानसून) और 6 माह (शीतकाल: अक्टूबर–दिसंबर) स्थल से समुद्र की ओर (उत्तर-पूर्वी मानसून) बहती हैं। (विस्तृत अध्ययन व्याख्यान 12 में)।
2. समुद्री समीर एवं थल समीर (Sea Breeze and Land Breeze): तटीय क्षेत्रों में जल और थल के विभेदी तापन से दिन में समुद्र से स्थल की ओर चलने वाली ठंडी हवा को समुद्री समीर (Sea Breeze) और रात में स्थल से समुद्र की ओर चलने वाली हवा को थल समीर (Land Breeze) कहते हैं। (विस्तृत अध्ययन व्याख्यान 05 में)।
3. घाटी समीर एवं पर्वत समीर (Valley Breeze / Anabatic Wind and Mountain Breeze / Katabatic Wind):
   • घाटी समीर / एनाबैटिक पवन (Valley Breeze / Anabatic Wind — दिन के समय): दिन में सूर्य की धूप से पर्वत की ऊपरी ढलानें घाटी की तली की तुलना में जल्दी गर्म हो जाती हैं, जिससे ढलानों पर निम्न दाब बनता है और घाटी से गर्म व हल्की हवा पर्वत ढलान के सहारे ऊपर की ओर चढ़ती है ($\uparrow$)। इसे घाटी समीर या एनाबैटिक पवन कहते हैं।
   • पर्वत समीर / कैटाबैटिक पवन (Mountain Breeze / Katabatic Wind — रात्रि के समय): रात्रि में विकिरण शीतलन से पर्वत की चोटियाँ तेजी से ठंडी हो जाती हैं। वहाँ की ठंडी और भारी (सघन) हवा गुरुत्वाकर्षण के कारण पर्वत ढलानों से फिसलकर नीचे घाटी में उतरती है ($\downarrow$)। इसे पर्वत समीर या कैटाबैटिक पवन (Gravity Drainage Wind) कहते हैं। इस ठंडी हवा के घाटी में जमा होने से घाटी की तली में तापीय व्युत्क्रमण और पाला (Frost Pocket) पड़ता है, इसीलिए हिमाचल व उत्तराखंड में सेब के बागान घाटी की तली के बजाय पर्वत की मध्य ढलानों पर लगाए जाते हैं!

III. तृतीयक या स्थानीय पवनें (Tertiary / Local Winds)

किसी छोटे भौगोलिक क्षेत्र में स्थानीय तापमान और स्थलाकृति के अंतर से वर्ष के किसी विशेष समय में चलने वाली पवनों को स्थानीय पवनें (Local Winds) कहते हैं। ये दो प्रकार की होती हैं—गर्म स्थानीय पवनें एवं ठंडी स्थानीय पवनें:

• 1. लू (Loo — भारत एवं पाकिस्तान): मई और जून के महीनों में दोपहर के समय उत्तर व उत्तर-पश्चिमी भारत के मैदानों (विशेषकर राजस्थान, पंजाब, हरियाणा, उत्तर प्रदेश व बिहार) में पश्चिम से पूर्व की ओर चलने वाली अत्यधिक गर्म ($45^\circ\text{C}–50^\circ\text{C}$) और अति-शुष्क ($\text{RH} < 10–15\%$) स्थानीय पवन को ‘लू’ कहते हैं। यह जायद की सब्जियों, हरे चारे और फल वृक्षों में तीव्र जल ह्रास (Desiccation) व सनबर्न पैदा करती है।
• 2. चिनूक (Chinook — ‘Snow Eater’ / हिम भक्षी): उत्तरी अमेरिका (USA व कनाडा) में रॉकी पर्वत (Rocky Mountains) के पूर्वी ढलानों से नीचे उतरने वाली गर्म और शुष्क पवन। यह सर्दियों में चारागाहों की बर्फ को तुरंत पिघला देती है (इसलिए इसे ‘Snow Eater’ कहते हैं) जिससे पशुपालन और बसंतकालीन गेहूँ की खेती को बहुत लाभ होता है।
• 3. फॉन (Foehn): यूरोप में आल्प्स पर्वत (Alps) के उत्तरी ढलानों (स्विट्जरलैंड) पर चलने वाली चिनूक के समान गर्म और शुष्क पवन, जो बर्फ पिघलाने और अंगूर की फसल को जल्दी पकाने में सहायता करती है।
• 4. हरमट्टन (Harmattan — ‘Doctor Wind’ / डॉक्टर पवन): पश्चिमी अफ्रीका में सहारा मरुस्थल से गिनी तट की ओर चलने वाली गर्म एवं अत्यंत शुष्क पवन। गिनी तट के लोग उमस भरी चिपचिपी गर्मी से परेशान रहते हैं; हरमट्टन के आने से आर्द्रता कम हो जाती है और मौसम स्वास्थ्यप्रद व सुहावना हो जाता है, इसलिए इसे ‘डॉक्टर पवन’ (The Doctor Wind) कहा जाता है।
• 5. सिरोको (Sirocco), खमसिन (Khamsin) एवं सिमूम (Simoom): सहारा मरुस्थल से भूमध्य सागर पार कर इटली व स्पेन की ओर जाने वाली गर्म, धूल भरी पवन को सिरोको कहते हैं, जो लाल रेत के साथ वर्षा (रक्त वर्षा / Blood Rain) कराती है और जैतून व अंगूर के फूलों को झुलसा देती है। मिस्र में इसे खमसिन और अरब मरुस्थल में सिमूम कहते हैं।
• 6. कालवैशाखी / नॉरवेस्टर्स (Nor’westers / Kalbaishakhi) एवं आम्र वर्षा (Mango Showers): ग्रीष्म ऋतु (अप्रैल–मई) में पश्चिम बंगाल व असम में चलने वाली तेज आंधी-वर्षा को कालवैशाखी (असम में ‘बारदोली छीड़ा’ — चाय व जूट हेतु लाभकारी) तथा केरल व कर्नाटक में आम व कॉफी के फूलने के लिए लाभकारी पूर्व-मानसूनी हवाओं को आम्र वर्षा / चेरी ब्लॉसम कहते हैं।
• 7. प्रमुख ठंडी स्थानीय पवनें (Cold Local Winds): मिस्ट्रल (Mistral — फ्रांस/स्पेन में रोन घाटी), बोरा (Bora — एड्रियाटिक तट/इटली), ब्लिजर्ड (Blizzard — साइबेरिया, कनाडा व अंटार्कटिका का बर्फीला तूफान) तथा पैम्पेरो (Pampero — अर्जेंटीना के पम्पास मैदान)।

4.4 पवन गति में दैनिक एवं मौसमी परिवर्तन (Daily and Seasonal Variation of Wind Speed)

1. पवन गति में दैनिक परिवर्तन (Diurnal Variation of Wind Speed near Surface):

धरातल के पास (फसल वितान स्तर से $10\text{ m}$ ऊँचाई तक) पवन की गति दिन के 24 घंटों में एक स्पष्ट दैनिक चक्र का अनुसरण करती है:

• अधिकतम पवन गति (Maximum Wind Speed — दोपहर 01:00 PM से 03:00 PM): सूर्योदय के बाद जैसे-जैसे धरातल गर्म होता है, संवहनीय धाराएँ और भँवर विक्षोभ (Convective Eddy Turbulence) पैदा होते हैं। ये भँवर ऊपरी वायुमंडल (जहाँ घर्षण न होने से पवन बहुत तेज चलती है) की तेज पवन के संवेग (High Momentum) को नीचे धरातल की ओर खींच लाते हैं। परिणामस्वरूप दोपहर 1 से 3 बजे के बीच पवन की गति सर्वाधिक होती है।
• न्यूनतम पवन गति (Minimum Wind Speed — रात्रि एवं सूर्योदय से ठीक पूर्व): सूर्यास्त के बाद धरातल ठंडा होने से निचली परत में तापीय स्थिरता (Thermal Stability / Inversion) आ जाती है। इससे ऊपरी वायुमंडल से संवेग का नीचे स्थानांतरण रुक जाता है और सतही घर्षण के कारण रात्रि से लेकर सूर्योदय के समय तक पवन की गति सबसे कम (शांत / Calm) रहती है।
• कृषि में प्रत्यक्ष उपयोग: इसी वैज्ञानिक नियम के कारण किसानों को कीटनाशक एवं शाकनाशक दवाओं का छिड़काव (Spraying) सुबह जल्दी या शाम के समय करने की सलाह दी जाती है, क्योंकि दोपहर में तेज पवन से दवा के कण उड़कर (Spray Drift) बर्बाद हो जाते हैं।

2. पवन गति में मौसमी परिवर्तन (Seasonal Variation of Wind Speed in India & Rajasthan):

• ग्रीष्म एवं मानसून पूर्व काल (अप्रैल से जून — सर्वाधिक पवन गति): राजस्थान और उत्तरी भारत में अत्यधिक सौर तापन, गहरे तापीय निम्न दाब और तीव्र दाब प्रवणता के कारण मई–जून में पवन की औसत गति वर्ष में सर्वाधिक ($15–30\text{ km hr}^{-1}$, और आंधियों में $60+\text{ km hr}^{-1}$) होती है।
• मानसून काल (जुलाई से सितंबर — मध्यम से तेज पवन गति): दक्षिण-पश्चिम मानसून धाराओं के कारण पवन गति मध्यम से उच्च ($10–20\text{ km hr}^{-1}$) बनी रहती है।
• मानसून-पश्चात् एवं शीतकाल (अक्टूबर से जनवरी — न्यूनतम पवन गति): उच्च वायुदाब (प्रतिचक्रवाती शांत स्थिति) और कम तापन के कारण नवंबर से जनवरी के दौरान पवन की गति वर्ष में सबसे कम ($3–6\text{ km hr}^{-1}$) रहती है।

3. ऊँचाई के साथ पवन गति में परिवर्तन (Vertical Wind Speed Profile):

धरातल पर मिट्टी के कणों, फसलों और वृक्षों के घर्षण (Friction) के कारण मृदा सतह से ठीक सटी हुई परत (शून्य विस्थापन तल — Zero plane displacement) पर पवन की गति लगभग शून्य होती है। सतह से ऊपर जाने पर घर्षण कम होने से पवन की गति लघुगणकीय नियम (Logarithmic Wind Profile Law) के अनुसार तेजी से बढ़ती है।

4.5 पवन का मापन एवं ब्यूफोर्ट पैमाना (Measurement of Wind and Beaufort Scale)

1. विंड वेन / पवन दिग्दर्शक (Wind Vane): यह पवन की दिशा (Direction) ज्ञात करने का यंत्र है। इसमें एक ऊर्ध्वाधर धुरी पर घूमने वाला तीर (Arrow) होता है जिसका नुकीला सिरा (Pointer) हल्का व संकरा तथा पिछला हिस्सा (Tail/Fin) चौड़ा होता है। पवन चलने पर चौड़ी पूँछ पवन की दिशा में आगे धकेली जाती है और तीर की नोक (Arrow Head) हमेशा उस दिशा की ओर इशारा करती है जहाँ से पवन आ रही है। इसे वेधशाला में $10\text{ m}$ (या कृषि वेधशाला में $3\text{ m}$) ऊँचे स्तंभ पर लगाया जाता है।
2. रॉबिनसन कप एनीमोमीटर (Robinson Cup Anemometer): यह पवन की गति (Wind Speed) मापने का मानक यंत्र है। इसमें एक ऊर्ध्वाधर धुरी से जुड़ी तीन या चार अर्ध-गोलाकार धातु की कटोरियाँ (Hemispherical Cups) लगी होती हैं। पवन चलने पर कटोरियों के अवतल (Concave) भाग पर उत्तल (Convex) भाग की तुलना में अधिक दबाव पड़ता है, जिससे कटोरियाँ घूमती हैं और नीचे लगा यांत्रिक काउंटर पवन की औसत गति $\text{km hr}^{-1}$ में बताता है।
3. विंड रोज (Wind Rose): किसी स्थान पर एक माह या वर्ष के दौरान विभिन्न 8 या 16 दिशाओं से चलने वाली पवनों की आवृत्ति प्रतिशत (Frequency %) और शांत अवधि (Calm %) को दर्शाने वाले तारे के आकार के आरेख को विंड रोज (पवन आरेख) कहते हैं।
4. ब्यूफोर्ट पैमाना (Beaufort Scale): सन् 1805 में ब्रिटिश नौसेना के एडमिरल सर फ्रांसिस ब्यूफोर्ट (Sir Francis Beaufort) ने बिना किसी यंत्र के पेड़-पौधों के हिलने, धुएँ और समुद्री लहरों के दृश्य प्रभावों के आधार पर पवन की गति का आकलन करने के लिए 0 से 12 अंकों (Beaufort Numbers 0 to 12) का एक पैमाना बनाया, जिसमें 0 = शांत पवन (Calm, $<1\text{ km hr}^{-1}$) तथा 12 = प्रभंजन या हरिकेन तूफान (Hurricane, $>118\text{ km hr}^{-1}$) को दर्शाता है।

पवन की उत्पत्ति से लेकर उसके विभिन्न वर्गों में विभाजन का वैज्ञानिक पदानुक्रम (Classification Hierarchy) नीचे दर्शाया गया है:

8.1 पवन (Wind) एवं वायु धारा (Air Current) में अंतर

8.2 विश्व एवं भारत की प्रमुख स्थानीय पवनें (Major Local Winds of the World & India — Exam Master Table)

8.3 घाटी समीर / एनाबैटिक पवन (Valley / Anabatic Breeze) एवं पर्वत समीर / कैटाबैटिक पवन (Mountain / Katabatic Breeze) में अंतर

कृषि उत्पादन और सस्य प्रबंधन में पवन के सकारात्मक (लाभकारी) और नकारात्मक (हानिकारक) दोनों प्रभाव पड़ते हैं:

A. पवन के लाभकारी प्रभाव (Beneficial Effects of Wind on Agriculture):

• 1. प्रकाश संश्लेषण हेतु $\text{CO}_2$ की निरंतर आपूर्ति: शांत हवा में घनी फसल वितान (Crop Canopy) की पत्तियों के पास $\text{CO}_2$ समाप्त होने लगती है। मंद पवन ($4–8\text{ km hr}^{-1}$) पत्तियों की सीमांत परत (Boundary Layer Resistance) को तोड़कर ताजी $\text{CO}_2$ पहुँचाती है, जिससे प्रकाश संश्लेषण की दर बढ़ती है।
• 2. वायु परागण (Wind Pollination / Anemophily): मक्का (Zea mays), बाजरा (Pennisetum glaucum), ज्वार, गेहूँ, धान, जौ तथा खजूर और आंवला जैसी फसलों में परागकणों का स्थानांतरण और निषेचन पवन द्वारा ही संपन्न होता है।
• 3. फसल वितान को सुखाकर रोगों से बचाव: वर्षा या ओस के बाद पवन पत्तियों की नमी (Leaf Wetness) को सुखा देती है, जिससे कवक जनित रोगों के बीजाणु अंकुरित नहीं हो पाते।
• 4. अनाज की ओसाई (Winnowing) एवं पवन ऊर्जा: कटाई-गहाई के बाद अनाज को भूसे से अलग करने (Winnowing) और पवन चक्कियों (Windmills) द्वारा सिंचाई पंप चलाने में पवन का उपयोग होता है।

B. पवन के हानिकारक प्रभाव एवं राजस्थान में बचाव के उपाय (Harmful Effects & Management):

• 1. राजस्थान में ‘लू’ (Loo) और अभिवहनीय जल ह्रास (Advective Water Loss): मई–जून में चलने वाली गर्म और शुष्क ‘लू’ जब सिंचित खेतों (जैसे ग्रीष्मकालीन मूँग, मूँगफली, कपास, सब्जियों और फलों के बागानों) के ऊपर से गुजरती है, तो ‘ओएसिस प्रभाव’ (Oasis Effect) तथा ‘कपड़े सुखाने की रस्सी प्रभाव’ (Clothesline Effect) के कारण फसल का वाष्पोत्सर्जन (ET) अत्यधिक बढ़ जाता है और पौधे मुरझा जाते हैं।
• 2. वायुरोधक पट्टियों (Windbreaks & Shelterbelts) की दिशा: राजस्थान और उत्तर-पश्चिमी भारत में गर्मियों की ‘लू’/आंधियाँ पश्चिम व दक्षिण-पश्चिम से तथा सर्दियों की ठंडी हवाएँ उत्तर-पश्चिम से आती हैं। इसलिए खेतों और फल के बागानों के उत्तर-पश्चिम (North-West) एवं पश्चिम (West) किनारे पर खेजड़ी, शीशम, सरेस, देशी बबूल, अरडू या करंज की वायुरोधक पट्टियाँ लगाई जाती हैं, जो अपनी ऊँचाई ($H$) के $10H\text{ से } 30H$ दूरी तक लीवार्ड साइड में पवन वेग को घटाकर फसल की रक्षा करती हैं।
• 3. फसलों का गिरना (Crop Lodging): गेहूँ, गन्ना, मक्का, बाजरा और केले की फसल में सिंचाई के तुरंत बाद यदि तेज हवा चले, तो पौधे जड़ से उखड़ जाते हैं या तने मुड़ जाते हैं (Lodging), जिससे दाना भरना रुक जाता है। इसलिए तेज पवन की संभावना होने पर सिंचाई टाल दी जाती है।
• 4. मृदा का वायु अपरदन (Wind Erosion): पश्चिमी राजस्थान के रेतीले टीलों में तेज पवन ($>15\text{ km hr}^{-1}$) से उपजाऊ मिट्टी तीन प्रक्रियाओं द्वारा उड़ जाती है: (i) उछलन (Saltation: $0.1–0.5\text{ mm}$ कण — सर्वाधिक $50–75\%$ अपरदन), (ii) सतह सर्पण (Surface Creep: $>0.5\text{ mm}$ कण — $5–25\%$), तथा (iii) निलंबन (Suspension: $<0.1\text{ mm}$ कण — $3–40\%$)।

10.1 पवन गति की इकाइयाँ एवं रूपांतरण सूत्र (Wind Speed Units & Conversions)

• मानक SI इकाई: मीटर प्रति सेकंड ($\text{m s}^{-1}$)
• कृषि मौसम विज्ञान में प्रचलित इकाई: किलोमीटर प्रति घंटा ($\text{km hr}^{-1}$)
• नौसंचालन एवं विमानन इकाई: नॉट ($\text{Knot}$ = 1 समुद्री मील प्रति घंटा / Nautical mile per hour)
• रूपांतरण संबंध (Conversion Factors — परीक्षा हेतु अत्यंत उपयोगी): $$1\text{ m s}^{-1} = 3.6\text{ km hr}^{-1} = 2.237\text{ miles hr}^{-1}\text{ (mph)} = 1.944\text{ Knots}$$ $$1\text{ Knot} = 1.852\text{ km hr}^{-1} = 1.15\text{ mph} = 0.514\text{ m s}^{-1}$$ $$1\text{ mile hr}^{-1}\text{ (mph)} = 1.609\text{ km hr}^{-1} = 0.447\text{ m s}^{-1}$$
• लघुगणकीय पवन प्रोफाइल समीकरण (Logarithmic Wind Profile Equation): $$u_z = \frac{u_*}{k} \ln\left(\frac{z – d}{z_0}\right)$$ जहाँ $u_z$ = ऊँचाई $z$ पर पवन वेग, $u_*$ = घर्षण वेग, $k = 0.40$ (वॉन कारमान स्थिरांक — Von Kármán constant), $d$ = शून्य तल विस्थापन ऊँचाई, तथा $z_0$ = खुरदरापन लंबाई (Roughness length) है।

10.2 हल किया गया संख्यात्मक प्रश्न (Solved Numerical Problem)

1. वायु की क्षैतिज गति को ____________ कहते हैं, जबकि ऊर्ध्वाधर गति को ____________ कहते हैं।
2. कोरिओलिस बल के कारण दक्षिणी गोलार्द्ध में पवनें अपनी मूल दिशा से ____________ ओर विक्षेपित हो जाती हैं।
3. पवन की दिशा मापने वाले यंत्र को ________________ तथा पवन की गति मापने वाले यंत्र को ________________ कहते हैं।
4. मई और जून में उत्तरी भारत व राजस्थान में चलने वाली गर्म और अति-शुष्क स्थानीय पवन को ____________ कहते हैं।
5. दिन के समय घाटी से पर्वत ढलान के सहारे ऊपर की ओर चलने वाली पवन को घाटी समीर या ________________ पवन कहते हैं।
6. ब्यूफोर्ट पैमाने में संख्या 0 ____________ पवन को तथा संख्या 12 ____________ (Hurricane) को दर्शाती है।
7. एक मीटर प्रति सेकंड ($1\text{ m s}^{-1}$) पवन वेग ____________ किलोमीटर प्रति घंटा ($\text{km hr}^{-1}$) के बराबर होता है।
8. यूरोप में आल्प्स पर्वत के उत्तरी ढलानों पर चलने वाली गर्म व शुष्क स्थानीय पवन को ____________ कहते हैं।
9. धरातल से ऊपर जाने पर पवन की गति ________________ नियम (Logarithmic Law) के अनुसार बढ़ती है।
10. पश्चिम बंगाल और असम में वैशाख माह (अप्रैल–मई) में चलने वाली आंधी-युक्त स्थानीय पवन को ________________ (Nor’westers) 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. पवन (Wind) एवं वायु धारा (Air Current) में अंतर स्पष्ट कीजिए। (देखें विस्तृत सारणी 8.1 — 4 बिंदु)।
2. घाटी समीर / एनाबैटिक पवन (Anabatic Wind) एवं पर्वत समीर / कैटाबैटिक पवन (Katabatic Wind) में अंतर लिखिए। (देखें विस्तृत सारणी 8.3 — 4 बिंदु)।
3. व्यापारिक पवनें (Trade Winds) एवं पछुआ पवनें (Westerlies) में अंतर स्पष्ट कीजिए:
   • व्यापारिक पवनें: $30^\circ$ उपोष्ण उच्च दाब से $0^\circ$ भूमध्यरेखीय निम्न दाब की ओर बहती हैं; उत्तरी गोलार्द्ध में दिशा NE से SW तथा दक्षिणी में SE से NW होती है; ये महाद्वीपों के पूर्वी तटों पर वर्षा करती हैं।
   • पछुआ पवनें: $30^\circ$ उपोष्ण उच्च दाब से $60^\circ$ उपध्रुवीय निम्न दाब की ओर बहती हैं; उत्तरी गोलार्द्ध में दिशा SW से NE तथा दक्षिणी में NW से SE होती है; ये महाद्वीपों के पश्चिमी तटों पर वर्षा करती हैं।
4. विंड वेन (Wind Vane) एवं एनीमोमीटर (Anemometer) में अंतर बताइए:
   • विंड वेन: यह पवन की दिशा (Direction) ज्ञात करने का यंत्र है (इकाई: N, NE, E… या डिग्री $0^\circ–360^\circ$)।
   • एनीमोमीटर: यह पवन की गति/वेग (Speed/Velocity) मापने का यंत्र है (इकाई: $\text{km hr}^{-1}$, $\text{m s}^{-1}$ या $\text{Knots}$)।

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]: फेरेल का नियम (Ferrel’s Law) लिखिए।
2. [PYQ-Pattern — परिभाषा / 1 अंक]: एनाबैटिक (Anabatic) और कैटाबैटिक (Katabatic) पवन को परिभाषित कीजिए।
3. [PYQ-Pattern — अति लघु / 2 अंक]: पवन की दिशा और गति मापने वाले यंत्रों के नाम लिखिए।
4. [PYQ-Pattern — अंतर / 3 अंक]: पवन (Wind) और वायु धारा (Air Current) में अंतर स्पष्ट कीजिए।
5. [PYQ-Pattern — लघु उत्तरीय / 5 अंक]: पवन गति में होने वाले दैनिक एवं मौसमी परिवर्तनों (Daily and seasonal variation of wind speed) को समझाइए।
6. [PYQ-Pattern — दीर्घ उत्तरीय / 10 अंक]: पवन के विभिन्न प्रकारों (ग्रहीय, सामयिक एवं स्थानीय पवनों) का सचित्र वर्णन कीजिए तथा फसलों पर पवन के प्रभावों की व्याख्या 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।)