एक घन मीटर हवा में सचमुच मौजूद जलवाष्प का द्रव्यमान, ग्राम प्रति घन मीटर (g/m³) में। मानसून की हवा इसी के कारण भारी लगती है, और सापेक्ष आर्द्रता का प्रतिशत ठीक यही संख्या छिपा लेता है।
मापनपूर्ण आर्द्रता क्या है?
आसपास की एक घन मीटर हवा को गीले कपड़े की तरह निचोड़ा जा सके, तो उसमें से कितना पानी टपकेगा? पूर्ण आर्द्रता, जिसे निरपेक्ष आर्द्रता भी कहते हैं, इसी सवाल का सीधा जवाब है: हवा के किसी तय आयतन में मौजूद जलवाष्प का द्रव्यमान, आम तौर पर ग्राम प्रति घन मीटर (g/m³) में।
जाना-पहचाना प्रतिशत, यानी सापेक्ष आर्द्रता, बस यह बताता है कि हवा संतृप्ति के कितने क़रीब है, और तापमान हिलते ही वह भी हिल जाता है, भले पानी का एक अणु न जुड़ा हो। दिसंबर की किसी रात दिल्ली 95% दिखा सकती है और फिर भी उसकी हवा में पानी बहुत थोड़ा होता है, जबकि जुलाई की दोपहर कोलकाता सिर्फ़ 70% दिखाकर उससे कहीं ज़्यादा पानी ढो रहा होता है।
दिल्ली की नम दिखती रात और कोलकाता की कम प्रतिशत वाली दोपहर का यह उलटा हिसाब उपमहाद्वीप में सेहत का सवाल बन जाता है। सूखी गरमी में पसीना अब भी शरीर को ठंडा कर पाता है, नम गरमी में मुश्किल से ही कर पाता है, और दोनों के बीच की रेखा यही संख्या खींचती है।
216.7 वाला सूत्र: थर्मामीटर और ओसांक से ग्रामों का हिसाब
हवा में घुले पानी को कोई तराज़ू पर नहीं तौलता। साधारण मौसम केंद्र हवा का तापमान और ओसांक (या सापेक्ष आर्द्रता, जिससे ओसांक निकल आता है) पहले से दर्ज करते हैं, और गणना इन्हीं दोनों से होती है। ओसांक असली वाष्प दाब तय करता है; उस दाब और तापमान को गैस नियम में रखिए, तो भाप का घनत्व हाथ आ जाता है। मौसम विज्ञानी इसे अक्सर यों लिखते हैं:
पूर्ण आर्द्रता (g/m³) ≈ 216.7 × e ÷ T
यहाँ e जलवाष्प का दाब है, हेक्टोपास्कल (hPa) में, और T हवा का तापमान, केल्विन में।
हवा कितना पानी थाम सकती है, इसकी छत भौतिकी तय करती है। संतृप्त हवा में मोटे तौर पर इतना पानी होता है:
| हवा का तापमान | संतृप्त हवा में अधिकतम भाप |
|---|---|
| 0°C | लगभग 4.8 g/m³ |
| 10°C | लगभग 9.4 g/m³ |
| 20°C | लगभग 17.3 g/m³ |
| 30°C | लगभग 30.4 g/m³ |
| 40°C | लगभग 51 g/m³ |
क्षमता बराबर क़दमों में नहीं, लंबी होती छलांगों में बढ़ती है, और इस चढ़ाई का नाम क्लॉसियस–क्लैपेरॉन संबंध है: हवा 1°C गरम हो, तो उसकी भाप थामने की क्षमता लगभग सात प्रतिशत बढ़ जाती है। उष्णकटिबंधीय हवा इसी कारण इतनी नम है, और गरम होता वायुमंडल इसी कारण बरसाने को ज़्यादा नमी ढोता है।
एक सावधानी भी। यह माप प्रति आयतन है, इसलिए पश्चिमी घाट की ढलान पर चढ़कर फैलती हवा में इसका मान गिर जाता है, हालाँकि एक बूँद भी बाहर नहीं निकली। ऊपरी वायुमंडल के लिए पूर्वानुमानकर्ता इसीलिए विशिष्ट आर्द्रता या मिश्रण अनुपात चुनते हैं, और पूर्ण आर्द्रता को ज़मीन के पास के लिए रखते हैं, जहाँ हम खड़े हैं।
24 ग्राम बनाम 8 ग्राम: डेल्टा, रेगिस्तान और बीच का नक्शा
ऊपर वाले सूत्र से निकले दो उदाहरण इस इलाक़े का दायरा दिखाते हैं।
मानसूनी डेल्टा की हवा। निचले गंगा मैदान की दोपहर, तापमान 30°C और ओसांक 26°C के आसपास। मानसून जमने के बाद ढाका या कोलकाता में यह जोड़ी कोई अनोखी बात नहीं। ऐसी हवा के हर घन मीटर में लगभग 24 ग्राम पानी होता है, उस तापमान पर मुमकिन अधिकतम का क़रीब तीन-चौथाई।
मानसून से पहले की रेगिस्तानी हवा। पश्चिमी राजस्थान में मई की दोपहर, पारा 45°C और ओसांक लगभग 10°C। हवा कहीं ज़्यादा गरम है, फिर भी उसमें सिर्फ़ 8 g/m³ के आसपास पानी है, डेल्टा का एक-तिहाई। सापेक्ष आर्द्रता नीची रहती है, पानी तेज़ी से भाप बनता है और पसीना अपना काम करता रहता है।
बाक़ी क्षेत्र इन्हीं दो छोरों के बीच बँटा है:
- तट और डेल्टा — कोंकण, मालाबार, तटीय आंध्र और ओडिशा, सुंदरबन और बांग्लादेश के ज़्यादातर हिस्सों की हवा में साल के बड़े हिस्से में पूर्ण आर्द्रता ऊँची रहती है, और मानसून में चरम पर पहुँचती है।
- उत्तर-पश्चिम — थार, सिंध, दक्षिणी पंजाब और बलूचिस्तान ज़्यादातर महीने सूखे रहते हैं, फिर मानसूनी नमी आते ही अचानक करवट बदलते हैं।
- सिंधु-गंगा का मैदान कुछ हफ़्तों में दोनों छोरों के बीच झूल जाता है। मई में जो पारा झेल लिया गया, वही जुलाई में दमघोंटू इसीलिए लगता है।
- हिमालय में मान कम रहता है, क्योंकि ठंडी हवा ज़्यादा भाप थाम ही नहीं सकती, कोहरे के भीतर 100% सापेक्ष आर्द्रता होने पर भी।
पसीना, बिजली का बिल और सीलन भरी दीवारें
शरीर फ़ालतू गरमी मुख्य रूप से पसीना उड़ाकर निकालता है, और पसीना उतना ही उड़ता है जितनी जगह हवा में और पानी के लिए बची हो। फ़ैसला अकेला तापमान नहीं, हवा में पहले से भरा पानी करता है।
नमी से लदी हवा में पसीना ठीक से भाप नहीं बन पाता और भीतर की गरमी को निकलने की राह नहीं मिलती। गीला बल्ब तापमान के पीछे यही तंत्र है। सिंध, तटीय महाराष्ट्र और बंगाल डेल्टा की उमस भरी गरमी भीतरी इलाक़ों की ज़्यादा गरम पर सूखी गरमी से अधिक ख़तरनाक इसीलिए है, और सबसे पहले खुले में मेहनत करने वाले मज़दूर और दिल या फेफड़ों के मरीज़ चपेट में आते हैं।
घर-गृहस्थी में भी इसका असर दिखता है:
- एसी का खर्च। एयर कंडीशनर अपनी ऊर्जा का बड़ा हिस्सा ठंडक के बजाय भाप को पानी बनाने में लगाता है। मानसून में यह छिपा बोझ तापमान घटाने वाले बोझ की बराबरी कर सकता है।
- घर और गोदाम। फफूँद, जंग, फूलकर टेढ़ी होती लकड़ी, सीलन वाली दीवारें और ढेले बनते अनाज और नमक, ये सब तापमान के नहीं, हवा में मौजूद पानी के पीछे चलते हैं।
- संघनन। ओसांक से ठंडी हर सतह पर पानी उतर आता है, इसीलिए जुलाई में ठंडी बोतल पसीजती है और एसी कमरे से बाहर लाया गया कैमरा तुरंत धुँधला जाता है।
- धुंध। हवा के महीन कण पानी सोखकर फूल जाते हैं। उतने ही प्रदूषण में भी नम सुबहों की धुंध ज़्यादा गाढ़ी दिखने की यह एक वजह है।
ग्राम, प्रतिशत या प्रति किलो: कौन-सी संख्या कब काम की
पूर्ण आर्द्रता (g/m³) — हर घन मीटर में सचमुच कितना पानी है। संघनन, चीज़ों के सूखने और नमी के कुल बोझ के लिए सबसे सीधी माप।
सापेक्ष आर्द्रता (%) — मौजूदा तापमान पर हवा संतृप्ति के कितने पास है। कोहरा या ओस भाँपने में उपयोगी, पर दिन भर तापमान के साथ डोलती है, इसलिए चिपचिपाहट का कमज़ोर पैमाना।
विशिष्ट आर्द्रता (g/kg) — हवा के हर किलोग्राम में भाप का द्रव्यमान। हवा उठे या बैठे, यह नहीं बदलती, इसीलिए मौसम मॉडल इसी से गणना करते हैं।
पूर्ण आर्द्रता जैसा बर्ताव करने वाली और जगह-जगह बताई जाने वाली एक संख्या चाहिए, तो वह ओसांक है। ओसांक ऊँचा हो तो हवा सचमुच भारी है, थर्मामीटर चाहे जो कहे।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
ग्राम वाली नमी और प्रतिशत वाली नमी एक ही चीज़ क्यों नहीं? पूर्ण आर्द्रता जलवाष्प की असल मात्रा है, ग्राम प्रति घन मीटर में; सापेक्ष आर्द्रता उसी मात्रा का प्रतिशत है, उस अधिकतम के मुक़ाबले जो हवा मौजूदा तापमान पर रख सकती थी। हवा का पानी घटाए-बढ़ाए बिना उसे ठंडा कीजिए, तो प्रतिशत चढ़ जाएगा जबकि ग्राम वहीं के वहीं रहेंगे।
कोलकाता का 33°C बीकानेर के 43°C से बुरा क्यों लगता है? मानसून में डेल्टा की हवा रेगिस्तान की हवा से कई गुना ज़्यादा भाप ढोती है, इसलिए पसीना बहुत धीरे सूखता है और शरीर गरमी ठीक से नहीं निकाल पाता। कम तापमान वाली हालत ही ज़्यादा ख़तरनाक निकलती है।
हवा में नमी ज़्यादा है, तो क्या बारिश होगी ही? नमी ज़रूरी सामग्री है, गारंटी नहीं। हवा को ऊपर धकेलने वाला कुछ चाहिए: समुद्री हवा का अग्रभाग, कोई मानसून अवदाब, या पहाड़ियों पर दिन की तपन। ऐसा धक्का न मिले, तो बेहद नम हवा बस टिकी रहती है और बेहाल करती है।
अपने शहर की हवा में असली नमी कितनी है, यह कहाँ देखूँ? मौसम ऑनलाइन के शहर पृष्ठ पर तापमान के बगल में आर्द्रता और ओसांक भी दिए रहते हैं। ग्राम चाहिए, तो इन्हीं से ऊपर वाला सूत्र हिसाब लगा देता है; मोटे अंदाज़े के लिए अकेला ओसांक काफ़ी है। एक ही दिन का पूरा फ़ासला देखना हो, तो मुंबई और चेन्नई का ओसांक दिल्ली और रेगिस्तानी बीकानेर के साथ रखकर पढ़िए; सूची में कराची, ढाका और शिमला जोड़ दीजिए, तो उपमहाद्वीप का पूरा दायरा एक ही दिन में सामने आ जाता है।