વાદળો એ હવામાં પાણીની વરાળના ઘનીકરણથી બનેલા માઇક્રોસ્કોપિક પાણીના ટીપાં અથવા બરફના સ્ફટિકો છે. સમશીતોષ્ણ અને બોરિયલ પ્રદેશોમાં, ક્રાયોજેનેસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા અને ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં, અથડામણ અને વિલીનીકરણની પ્રક્રિયા દ્વારા, વરસાદ અથવા બરફ તરીકે પડે છે. પૃથ્વીના જળચક્રમાં અને જીવસૃષ્ટિને ટકાવી રાખવામાં વરસાદ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
વરસાદ અને બરફ જેવા વરસાદની રચના કેવી રીતે થાય છે? વાદળો એ સૂક્ષ્મ પાણીના ટીપાં અથવા હવામાં લટકેલા બરફના નાના સ્ફટિકો છે, જે હવામાં પાણીની વરાળના ઘનીકરણ દ્વારા રચાય છે, અને જ્યારે આ ટીપું અથવા બરફના સ્ફટિકો વાદળોમાં ઉગે છે, ત્યારે તેઓ વરસાદની રચના કરે છે.
જ્યારે વાતાવરણમાં પાણીની વરાળ ઘટ્ટ થાય છે અથવા સબલાઈમેટ થાય છે ત્યારે વાદળોના નિર્માણની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે. આ બિંદુએ, વાદળના કણો ખૂબ નાના હોય છે, લગભગ 0.01 મિલીમીટર વ્યાસ હોય છે, તેથી તેઓ સરળતાથી બાષ્પીભવન થતા નથી. જેમ જેમ વાદળના કણો એકબીજા સાથે ટકરાય છે અને ભળી જાય છે, તેમ તેમ તેઓ મોટા અને મોટા થાય છે, વરસાદ તરીકે જમીન પર પડે છે. વરસાદનું સ્વરૂપ તાપમાન, હવાના પ્રવાહ અને વાતાવરણીય દબાણ સહિત વિવિધ હવામાન પરિસ્થિતિઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સમશીતોષ્ણ અને બોરિયલ પ્રદેશોમાં, બરફના સ્ફટિકો મોટા થાય છે અને વરસાદ પેદા કરે છે. જ્યારે વાદળોમાં તાપમાન 0°C અને માઇનસ 40°C ની વચ્ચે હોય છે, ત્યારે સુપરકૂલ્ડ પાણીના ટીપાં અને બરફના સ્ફટિકો વાદળોમાં એક સાથે રહે છે. સુપરકૂલ્ડ વોટર ડ્રોપલેટ્સ એ વાતાવરણમાં પાણીના નાના ટીપાં છે જે 0 ℃ કરતા ઓછા તાપમાને સ્થિર થતા નથી અને પ્રવાહી રહે છે. જો કે, 0°C ની નીચે, સુપરકૂલ્ડ પાણીના ટીપાં માટે સંતૃપ્ત પાણીની વરાળનું દબાણ બરફના સ્ફટિકો માટે સંતૃપ્ત પાણીની વરાળના દબાણ કરતાં વધારે છે. તેથી, સુપરકૂલ્ડ પાણીના ટીપાં બાષ્પીભવન કરીને પાણીની વરાળ બની જાય છે, જે બરફના સ્ફટિકોમાં સ્થળાંતર કરે છે. વિસ્થાપિત પાણીની વરાળ બરફના સ્ફટિકો સાથે ચોંટી જાય છે અને ધીમે ધીમે તેમને મોટા બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા સ્ફટિકીકરણ તરીકે ઓળખાય છે. જ્યારે આ બરફના સ્ફટિકો જમીન પર પડે છે, ત્યારે તે બરફ બની જાય છે, અને જ્યારે તે નીચે જતા માર્ગ પર પીગળે છે, ત્યારે તે વરસાદ બની જાય છે. આ પ્રક્રિયા કૃત્રિમ વરસાદ બનાવવા માટે પણ લાગુ કરી શકાય છે. જ્યારે સિલ્વર આયોડાઈડ વાદળો પર છાંટવામાં આવે છે, ત્યારે તે બરફના સ્ફટિકો બનાવવામાં મદદ કરે છે, જે પછી વધે છે અને બરફ અથવા વરસાદ બનાવે છે.
બીજી બાજુ, ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં, જ્યારે વાદળોમાં તાપમાન 0 ℃ ઉપર હોય છે, ત્યારે બરફના સ્ફટિકો અસ્તિત્વમાં નથી. તેથી, આ પ્રદેશોમાં બરફ સ્ફટિક પ્રક્રિયા કરતાં અલગ પ્રક્રિયા દ્વારા વરસાદની રચના થાય છે. વાદળોમાં, વિવિધ કદના પાણીના ટીપાઓ અસ્તિત્વ ધરાવે છે, અને જેમ જેમ તેઓ પડે છે, પ્રમાણમાં મોટા ટીપાઓ નાના ટીપાં સાથે અથડાય છે અને ભળી જાય છે. વાદળોમાં અપડ્રાફ્ટને કારણે મોટા ટીપાં વાદળોમાં લાંબા સમય સુધી રહે છે અને નાના ટીપાં સાથે વારંવાર અથડાય છે. જેમ જેમ મોટા ટીપાં પડે છે, તેમ તેમ તે અન્ય ટીપાં સાથે અથડાય છે અને પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરીને ભળી જાય છે. આ પ્રક્રિયાને "અથડામણ-મર્જિંગ" કહેવામાં આવે છે. જ્યારે લાખો પાણીના ટીપાઓ ભળી જાય છે, ત્યારે તે વરસાદના ટીપાં બનીને જમીન પર પડે છે. અથડામણ-અથડામણ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ પાણીના ટીપાં અથવા હવામાંથી ભેજને શોષી લેનારા પદાર્થો, જેમ કે મીઠાના કણો, વાદળોમાં પાણીના ટીપાંને વધુ મોટા બનાવવા માટે હવામાં છંટકાવ કરીને કૃત્રિમ રીતે વરસાદને ઉત્તેજીત કરવા માટે પણ વાપરી શકાય છે.
પૃથ્વીના જળ ચક્રમાં વરસાદ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. વરસાદ પૃથ્વીની સપાટીને ભેજવાળી રાખે છે, જે ઇકોસિસ્ટમને સંતુલિત રાખવા માટે જરૂરી છે. તે ભૂગર્ભજળના સંસાધનોને ફરીથી ભરવા, કૃષિ અને ઉદ્યોગ માટે પાણી પૂરું પાડવામાં અને કુદરતી આફતો અટકાવવામાં પણ મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વરસાદ વાતાવરણમાંથી ધૂળ અને પ્રદૂષકોને ધોઈને હવાની ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે, અને પર્યાપ્ત વરસાદ દુષ્કાળથી રાહત મેળવવામાં મદદ કરે છે. બીજી બાજુ, અતિશય વરસાદ પૂરનું કારણ બની શકે છે, જેની યોગ્ય આગાહી અને વ્યવસ્થાપન કરવાની જરૂર છે.
જેમ તમે જોઈ શકો છો, વરસાદ વિવિધ હવામાન પરિસ્થિતિઓ અને પ્રક્રિયાઓ દ્વારા રચાય છે, અને તે આપણા જીવન અને પર્યાવરણ પર ભારે અસર કરે છે. વૈજ્ઞાનિકો હવામાનની આગાહીની ચોકસાઈને સુધારવા, કૃત્રિમ વરસાદની ટેક્નોલોજીને આગળ વધારવા અને કુદરતી આફતોને રોકવામાં મદદ કરવા માટે આ પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છે. આબોહવા પરિવર્તનની ક્રિયા અને ટકાઉ પર્યાવરણીય વ્યવસ્થાપન માટે વરસાદની રચના અને તેની અસરોને સમજવી મહત્વપૂર્ણ છે.
