3. (a) वायुमण्डल की त्रिकोशिकीय परिसंचरण प्रणाली के निर्माण का परीक्षण कीजिए। पृथ्वी को एक जीवित ग्रह बनाने में इसके महत्त्व का सोदाहरण वर्णन कीजिए।

वायुमण्डल की त्रिकोशिकीय परिसंचरण प्रणाली का निर्माण

वायुमंडलीय परिसंचरण का त्रिकोशिकीय मॉडल प्रत्येक गोलार्ध में वायु के तीन प्रमुख संचलन कोशिकाओं का वर्णन करता है। यह पृथ्वी के ऊर्जा संतुलन को बनाए रखने और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से ध्रुवीय क्षेत्रों तक ऊष्मा तथा नमी के पुनर्वितरण के लिए महत्वपूर्ण है। इन कोशिकाओं का निर्माण मुख्य रूप से पृथ्वी की सतह के असमान तापन, पृथ्वी के घूर्णन (कोरिओलिस बल) और गुरुत्वाकर्षण बल के परिणामस्वरूप होता है।

1. हैडली कोशिका (Hadley Cell)

• विस्तार: यह भूमध्य रेखा से लगभग 30° उत्तरी और दक्षिणी अक्षांशों तक फैली हुई है।
• निर्माण प्रक्रिया:
  • भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में सूर्य की सीधी किरणें पड़ने से सतह अत्यधिक गर्म होती है। गर्म होने से हवा हल्की होकर ऊपर उठती है, जिससे निम्न वायुदाब क्षेत्र (अतः उष्णकटिबंधीय अभिसरण क्षेत्र - ITCZ) बनता है।
  • ऊपर उठने वाली नम हवा क्षोभमंडल के ऊपरी भाग में ध्रुवों की ओर प्रवाहित होती है।
  • जैसे-जैसे यह हवा ध्रुवों की ओर बढ़ती है (लगभग 30° अक्षांश पर), यह ठंडी और शुष्क होकर नीचे उतरती है, जिससे उपोष्णकटिबंधीय उच्च वायुदाब क्षेत्र (अश्व अक्षांश) का निर्माण होता है।
  • सतह पर, यह हवा उच्च दाब से भूमध्यरेखीय निम्न दाब की ओर लौटती है, जिसे 'व्यापारिक पवनें' कहा जाता है। कोरिओलिस बल के कारण ये पवनें उत्तरी गोलार्ध में दाईं ओर और दक्षिणी गोलार्ध में बाईं ओर विक्षेपित होती हैं।

2. फेरेल कोशिका (Ferrel Cell)

• विस्तार: यह लगभग 30° से 60° उत्तरी और दक्षिणी अक्षांशों के बीच स्थित है।
• निर्माण प्रक्रिया:
  • फेरेल कोशिका हैडली और ध्रुवीय कोशिकाओं के बीच एक 'गियर' की तरह कार्य करती है, जो मुख्य रूप से इन पड़ोसी कोशिकाओं की गति से संचालित होती है। यह तापीय रूप से अप्रत्यक्ष कोशिका है।
  • 30° अक्षांश पर अवतलित होने वाली हवा का एक हिस्सा ध्रुवों की ओर बढ़ता है। कोरिओलिस बल के कारण ये पवनें 'पछुआ पवनें' कहलाती हैं जो पश्चिमी दिशा से चलती हैं।
  • लगभग 60° अक्षांश पर, ये पछुआ पवनें ध्रुवीय कोशिकाओं से आने वाली ठंडी हवा से मिलती हैं। गर्म हवा हल्की होने के कारण ठंडी हवा के ऊपर उठती है, जिससे उपध्रुवीय निम्न वायुदाब क्षेत्र (ध्रुवीय वाताग्र) बनता है।
  • ऊपर उठने वाली हवा का एक हिस्सा भूमध्य रेखा की ओर लौटता है और 30° अक्षांश पर नीचे उतरता है, जिससे परिसंचरण पूरा होता है।

3. ध्रुवीय कोशिका (Polar Cell)

• विस्तार: यह लगभग 60° अक्षांश से ध्रुवों (90°) तक फैली हुई है।
• निर्माण प्रक्रिया:
  • ध्रुवों पर अत्यधिक कम सूर्यताप के कारण हवा बहुत ठंडी और सघन होती है, जिससे उच्च वायुदाब क्षेत्र बनता है। यह ठंडी, सघन हवा नीचे उतरती है।
  • नीचे उतरने वाली ठंडी हवा सतह पर भूमध्य रेखा की ओर (लगभग 60° अक्षांश की ओर) प्रवाहित होती है। कोरिओलिस बल के कारण ये पवनें 'ध्रुवीय पूर्वी पवनें' कहलाती हैं।
  • लगभग 60° अक्षांश पर, ये ठंडी ध्रुवीय पूर्वी पवनें फेरेल कोशिका से आने वाली अपेक्षाकृत गर्म पछुआ पवनों से मिलती हैं। गर्म हवा हल्की होने के कारण ऊपर उठती है, जिससे उपध्रुवीय निम्न वायुदाब क्षेत्र बनता है।
  • ऊपर उठने वाली हवा का एक हिस्सा ध्रुवों की ओर लौटता है और वहाँ नीचे उतरता है, जिससे परिसंचरण पूरा होता है।

पृथ्वी को एक 'जीवित ग्रह' बनाने में त्रिकोशिकीय परिसंचरण प्रणाली का महत्व

यह त्रिकोशिकीय परिसंचरण प्रणाली पृथ्वी पर जीवन के लिए आवश्यक विभिन्न प्रक्रियाओं को नियंत्रित करके इसे एक 'जीवित ग्रह' बनाती है।

1. ताप का वितरण और वैश्विक ऊर्जा संतुलन

• यह प्रणाली भूमध्यरेखीय क्षेत्रों की अतिरिक्त ऊष्मा को ध्रुवीय क्षेत्रों में स्थानांतरित करती है, जहाँ सूर्यताप कम होता है। यह पृथ्वी के वैश्विक ऊर्जा बजट को संतुलित करने में मदद करता है।
• यदि यह ताप स्थानांतरण न होता, तो भूमध्यरेखीय क्षेत्र और गर्म तथा ध्रुवीय क्षेत्र और ठंडे हो जाते, जिससे अधिकांश ग्रह पर जीवन असंभव हो जाता।
• उदाहरण: हैडली कोशिका व्यापारिक पवनों के माध्यम से उष्णकटिबंधीय ताप को उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों तक पहुंचाती है।

2. जल चक्र का विनियमन

• यह प्रणाली बादलों के निर्माण और वर्षा के वितरण को प्रभावित करती है। भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में गर्म, नम हवा के ऊपर उठने से सघन वर्षा होती है (जैसे भूमध्यरेखीय वर्षावन), जबकि 30° अक्षांश पर शुष्क हवा के नीचे उतरने से दुनिया के अधिकांश मरुस्थल बनते हैं।
• यह महासागरों से महाद्वीपों के आंतरिक भागों तक नमी पहुँचाने में मदद करती है, जो कृषि और मीठे पानी की उपलब्धता के लिए महत्वपूर्ण है।
• उदाहरण: सहारा रेगिस्तान और पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया के मरुस्थल हैडली कोशिका के अवतलन क्षेत्र में स्थित हैं, जहाँ शुष्क परिस्थितियां होती हैं।

3. विविध जलवायु क्षेत्रों का निर्माण

• हैडली, फेरेल और ध्रुवीय कोशिकाएं पृथ्वी पर विभिन्न दबाव पेटियों और पवन पैटर्नों का निर्माण करती हैं, जो विभिन्न जलवायु क्षेत्रों के विकास के लिए जिम्मेदार हैं।
• ये कोशिकाएं वैश्विक पवन प्रणालियों (जैसे व्यापारिक पवनें, पछुआ पवनें और ध्रुवीय पूर्वी पवनें) को जन्म देती हैं, जो महासागरीय धाराओं को भी प्रभावित करती हैं, जिससे समुद्र के तापमान और पोषक तत्वों का वितरण होता है।
• उदाहरण: पछुआ पवनों के कारण पश्चिमी यूरोपीय देशों में वर्ष भर वर्षा होती है, जिससे समशीतोष्ण जलवायु बनी रहती है।

4. पोषक तत्वों और जीव-जंतुओं का वितरण

• पवनें धूल और पोषक तत्वों को एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाती हैं, जो विभिन्न पारिस्थितिक तंत्रों के लिए महत्वपूर्ण हैं।
• यह विभिन्न प्रजातियों के बीज और परागकणों के फैलाव में भी मदद करता है, जिससे पौधों और जीव-जंतुओं के वितरण में योगदान होता है।

5. वायुमंडलीय प्रदूषकों का फैलाव

• यह प्रणाली वायुमंडलीय प्रदूषकों को फैलाने में मदद करती है, जिससे स्थानीय संदूषण का प्रभाव कम होता है। हालांकि, यह वैश्विक स्तर पर प्रदूषकों को भी वितरित कर सकती है, जैसे कि ग्रीनहाउस गैसें।

इस प्रकार, त्रिकोशिकीय परिसंचरण प्रणाली केवल वायु की गति का एक मॉडल नहीं है, बल्कि यह एक मौलिक तंत्र है जो पृथ्वी के जलवायु को नियंत्रित करता है, जल को वितरित करता है, तापमान को संतुलित करता है, और इस प्रकार इसे एक 'जीवित ग्रह' बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जहाँ विविध जीवन फल-फूल सकता है।