കാലാവസ്ഥയെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിൽ, നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ പ്രധാന പങ്ക് വായുമണ്ഡലത്തിന് / അന്തരീക്ഷത്തിന് ഉണ്ട്. വായുവിൻ്റെ ഒരിടത്തു നിന്ന് മറ്റൊരിടത്തേക്കുള്ള ചലനത്തിനെ നമ്മൾ കാറ്റ് എന്ന് പറയുന്നു. ഏറ്റവും ശക്തി കുറഞ്ഞ കാറ്റും, അതിതീവ്രതയേറിയ കാറ്റും, കൊടുങ്കാറ്റുകളും നമുക്ക് പരിചിതമാണ്. ഇത്തരത്തിൽ ഭൗമോപരിതലത്തിൽ കാറ്റിൻ്റെ ഗതിവിഗതികളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് വായുവിൻ്റെ മർദ്ദ വ്യതിയാനങ്ങളാണ്. ഭൗമ ഉപരിതലത്തിലെ വായുവിൻ്റെ മർദ്ദ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നത് സൂര്യതാപമാണ് എന്നാണ് ശാസ്ത്രം പറയുന്നത്.

     ഭൂമിയിൽ കരയിലും സമുദ്ര ഉപരിതലത്തിലും രാവും പകലും വായുവിൻ്റെ മർദ്ദവ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ടാകാറുണ്ട്.

   //A pressure system is an area of the Earth’s atmosphere that has a particularly high or low pressure compared to the surrounding air. We live at the bottom of the atmosphere, and the weight of all the air above us is known as air pressure. Pressure varies from day to day at the Earth’s surface because the earth is not equally heated by the sun. Areas that consist of warm air have low pressure because the warm air rises. These areas are known as low-pressure systems. Likewise, places with high air pressure are known as high-pressure systems.

Air always flows from high-pressure areas to low-pressure areas to reduce pressure difference and reach equilibrium. The rotation of the earth generates a force known as the Coriolis effect which stops the air from moving in straight lines. Rather the wind moves spirally: inwards and upwards in low-pressure systems, downwards and outwards in high-pressure systems.\\

    സ്കൂൾ പഠനകാലത്ത് വിശാലമായ കളിസ്ഥലത്തെ പൊടിമണ്ണും ചപ്പ് ചവറും വട്ടത്തിൽ കറങ്ങി മുകളിലേക്ക് ഉയരുന്നത് ഏറെ കൗതുകത്തോടെ നോക്കിയിരുന്നു…. ചിലപ്പോൾ ഇത്തരം  രണ്ടും മൂന്നും ചുഴലികൾ ചുവന്ന തൂണ് പോലെ രൂപപ്പെടാറുണ്ടായിരുന്നു. ഏറെ കഴിഞ്ഞാണ് ജലാശയത്തിന് മുകളിലും ഇത്തരം കാറ്റ് ഉണ്ടാകാറുണ്ടെന്നും അവയുടെ വലിയ അവസ്ഥാന്തരമാണ് ചക്രവാതം ( Cyclone) ആയി ഇന്നുകളിൽ അറിയപ്പെടുന്നവ ഉണ്ടാകുന്നതെന്നും, വിവിധ ഭൂഭാഗങ്ങളിൽ ഇവയുടെ പേരും പെരുമാറ്റവും മാറ്റമുണ്ടെന്നും അറിയുന്നത്.

    ഒരു പ്രത്യേക ഭാഗത്തെ വായു ചൂടായി മുകളിലേക്ക് മാറുന്നതോടെ ആ ഭാഗത്തേക്ക് ചുറ്റുപാടിൽ നിന്നും വായു എത്തുന്ന കാറ്റ് ആയി മാറുന്നു എന്ന ചലന സിദ്ധാന്തം / പ്രമാണ പ്രകാരം കാറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നു എന്നത് ശരിവെയ്ക്കുമെങ്കിലും ആ പ്രത്യേക ഭാഗത്തെ മാത്രമായി ചൂട് പിടിപ്പിക്കാൻ സൂര്യ വികിരണങ്ങൾ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെട്ടത് എങ്ങിനെയെന്ന സംശയം തിർക്കാനായിരുന്നു തുടരന്വേഷണങ്ങൾ.

//In the southern hemisphere these tropical storms are called cyclones and rotate in a clockwise direction, while in the northern hemisphere cyclones are called hurricanes or typhoons and rotate in an anti-clockwise direction.\\

     ആധുനിക ശാസ്ത്ര സമൂഹം അടിസ്ഥാന നിർവ്വചനങ്ങളിൽ ഒതുക്കാനായി അന്തരീക്ഷത്തിലെ പ്രതിഭാസങ്ങൾക്ക് ചില പ്രത്യേകതകൾ (ദുസ്വാതന്ത്ര്യങ്ങൾ ) അനുവദിച്ച് നൽകിയിട്ടുണ്ട്. സാധാരണ ജനത്തിന് അത് എത്രത്തോളം മനസിലാക്കാനാകും എന്നത് സംശയകരമാണ്. വായുവിൻ്റെ ചലനത്തിൽ വക്രിയത സംഭവിക്കുന്നത് ഗോളാകാരത്തിലുള്ള ഭൂമിയുടെ കറക്കം കൊണ്ടാണെന്ന് “കൊറിയോലിസ്” ( Coriolis ) സിദ്ധാന്തം സമർത്ഥിക്കുന്നു – നേർരേഖയിൽ ചലിക്കുന്ന വായു ഭൂമിയുടെ കറക്ക വേഗതയിൽ ചെരിഞ്ഞ് വീശുന്നു എന്ന്. ഉത്തര, ദക്ഷിണ അർദ്ധഗോളങ്ങളിലെ 30° വരെ ഇവ പരസ്പരം എതിർദിശയിലാകുന്നതും, 60° വരെ വിപരീത ദിശയിലാകുന്നതും ഒരേ ഭൂമിയിലാണെന്നത് സാമാന്യയുക്തിക്ക് ഗ്രാഹ്യമല്ല. വായുമണ്ഡലത്തിൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രത്യേക അറ ( കൂടാരം പോലെ ) ചിലതു കൂടി ഇതിനെ പിൻതുണക്കാനായി ശാസ്ത്രം പരാമർശിക്കുന്നുണ്ട്.

     ഭൂമദ്ധ്യരേഖ രേഖയോട് ചേർന്ന ഉത്തരധ്രുവത്തിലെ കാറ്റിനെ വടക്ക് കിഴക്കൻ വാണിജ്യ കാറ്റ് ( North East Trade Wind) എന്നും, ദക്ഷിണധ്രുവ ഭാഗത്തെ ഭൂമദ്ധ്യരേഖ പ്രദേശത്ത് തെക്ക് കിഴക്കൻ വാണിജ്യ വാതം ( South East Trade Wind) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ഉത്തരാർദ്ധഗോളത്തിൽ വടക്ക് കിഴക്കുഭാഗത്തു നിന്നുള്ള ചൂടുള്ള വായുവിൻ്റെ പ്രവാഹമെന്നും, ദക്ഷിണാർദ്ധഗോളത്തിലെ തെക്ക് കിഴക്കുനിന്നുള്ള ചൂടുള്ള വായു പ്രവാഹമെന്നും കുറച്ചൂടെ ലളിതമായി പറയാം. “ഹഡ്ലെ അറ” ( Hadley Cell) എന്നാണ് ഈ ഭാഗത്തെ പറയുന്നത്. ഭൂമദ്ധ്യരേഖാ പ്രദേശത്ത് എത്തുന്ന ചൂടുള്ള വായു അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഉയർന്ന് തണുക്കുന്നതോടെ തിരിച്ച് അതാത് അർദ്ധഗോളങ്ങളിൽ വടക്കോട്ടും തെക്കോട്ടും ശീതക്കാറ്റായും ചലിക്കുന്നു. 30°ക്ക് മുകളിൽ 60° വരേയുള്ള ഭാഗത്ത് വായു എതിർ ദിശയിലാണ് ചലിക്കുന്നത് – ഫെറൽ അറ ( Ferrel Cell) എന്നാണ് ഈ ഭാഗത്തെ അറിയപ്പെടുന്നത്. 60°ക്ക് മുകളിലുള്ള ധ്രുവ പ്രദേശത്ത് വായു വീണ്ടും ഗതിമാറുന്നു. പോളാർ അറ ( Polar Cell) എന്നാണവിടം അറിയപ്പെടുന്നത്.

     ഭൗമോപരിതലത്തിന് മേൽ ആവരണമായി 100 KM അന്തരീക്ഷ മണ്ഡലങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് കണക്കാക്കിയാൽ, കാറ്റിൻ്റെ മാറിമറയുന്ന ഗതി വിഗതികളൊക്കെയും ഭൗമോപരിതലത്തോട് ചേർന്ന അന്തരീക്ഷത്തിലെ 4-5 KM വരേയുള്ള ഭാഗത്താണ് നമുക്കനുഭവപ്പെടുന്നതെന്നും അതിനു മുകളിലേക്ക് 95% ത്തിലേറെ വരുന്ന വായുമണ്ഡലം വ്യാപിച്ച് കിടക്കുന്നുണ്ടെന്നതും ഓർമ്മയിലുണ്ടാകണം. എന്നാലെ സൂര്യ വികിരണങ്ങൾ ഭൂമിയിൽ തട്ടി പ്രതിഫലിച്ചുണ്ടാകുന്ന ചൂടിൻ്റെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളുടെ അവ്യക്തതയെ അനാവരണം ചെയ്യാനാകു.

     ഈയടുത്ത കാലത്തായി നമ്മൾ ഏറ്റവുമധികം കേട്ടറിയുന്നതും അനുഭവിക്കുന്നതുമായ ഉഷ്ണക്കാറ്റ് ( Hot wave /wind ), ന്യൂനമർദ്ദ ചുഴലിക്കാറ്റ് ( Low preasure Cyclone ) എന്നിവയെ അടുത്തറിയാൻ ശ്രമിക്കാം. കഴിഞ്ഞ ഏതാനും വർഷങ്ങളിലായി കാനഡ, യൂറോപ്പ് തുടങ്ങിയവിടങ്ങളിൽ അത്യുഷ്ണം കാറ്റായി അനുഭവപ്പെടാറുണ്ട്. ശരാശരി 18° ക്കു മേൽ  ചൂടുണ്ടാവാത്ത ആ പ്രദേശങ്ങളിലെ ജനങ്ങൾക്ക് ചൂട് ഒന്നോ രണ്ടോ ഡിഗ്രി കൂടിയാൽ തീർത്തും അസഹ്യമാവുകയും അവരുടെ ജീവന് ആപത്ത് ഉണ്ടാകാനും സാധ്യതയുണ്ട്. ഉത്തരധ്രുവത്തോട് ചേർന്നതിനാൽ മിക്കവാറും മഞ്ഞും തണുപ്പുമായ ആ പ്രദേശങ്ങളിലേക്ക് സൂര്യപ്രകാശം ( വികിരണം ) ചെരിഞ്ഞ് പതിക്കുന്നു – ഭൂമിയെന്ന വലിയ ഗോളത്തിലേക്ക് ദൂരേ നിന്ന് ടോർച്ചടിക്കുന്ന സൂര്യൻ, എന്ന പോലെ –   ശാസ്ത്രം നമ്മളെ പഠിപ്പിച്ച് വെച്ചതിനാൽ ആ അറിവ് വെച്ച് മേൽ സൂചിപ്പിച്ച സ്ഥലങ്ങളിലെ ചെറിയ ഭൂപ്രദേശത്ത് മാത്രമായി സൂര്യൻ്റെ അതിതീവ്ര താപ വികിരണങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നതെങ്ങിനെ എന്ന് വിവരിക്കുക പ്രയാസമാണ് – ഒരു സാധ്യത നേരത്തെ പറഞ്ഞ ഫെറൽ സെല്ലിൻ്റെ വക്രികത ഉത്തല ലെൻസ് ( Convex lens)  പോലെ സൂര്യ വികിരണങ്ങളെ ഒരു പ്രത്യേക ഭാഗത്തേക്ക് ഫോക്കസ് ചെയ്യുന്ന പ്രതിഭാസം വല്ലതും സംഭവിക്കണം – പക്ഷെ അങ്ങിനെ ഒരു കഥ / വിവരണം ശാസ്ത്ര സമൂഹം മുന്നോട്ട് വെച്ചിട്ടില്ല. പക്ഷെ മേൽ പ്രദേശങ്ങളിൽ അതിതീവ്രതയുള്ള ഉഷ്ണം അനുഭവപ്പെടുന്നത് ഇയ്യിടെ ആവർത്തിക്കപ്പെടുന്നു എന്നത് പ്രധാനമുള്ള വിഷയമാണ്.

    ന്യൂനമർദ്ദ ചുഴലിക്കാറ്റ് – ഉത്തരാർദ്ധഗോളത്തിൽ ഘടികാരേതിർ ദിശയിൽ കറങ്ങുന്ന ഹ്യൂറികേൻ, ടൈഫൂൺസ് എന്നീ പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നതും ദക്ഷിണാർദ്ധ ഗോളത്തിൽ ഘടികാര ദിശയിൽ കറങ്ങുന്ന സൈക്ലോൺ / ചക്രവാതം എന്ന പേരിലും അറിയപ്പെടുന്ന, സമീപ പ്രദേശത്തെ അന്തരീക്ഷ മാറ്റത്തിന് കാരണമാകാവുന്ന കാറ്റിൻ്റെ വലിയ രൂപാന്തരമാണ്.

     കടൽ പരപ്പിൽ പെട്ടെന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന ന്യൂനമർദ്ധം ( സൂര്യൻ ആ ഭാഗത്തേക്ക് കണ്ണുതുറുപ്പിച്ച് അതിതീഷ്ണമായി ചൂടാക്കിയതാകാം – എന്ന് ധരിച്ചാൽ ) അവിടേക്ക് ചുറ്റിൽ നിന്നുമുള്ള ഭാഗങ്ങളിലെ വായു ചലിച്ചു തുടങ്ങുന്നത് ക്രമേണ അതി വിസ്തൃതമായ കുട പോലെ രൂപം കൊള്ളുന്നു. അതിവേഗം വികസിക്കുന്നത് ന്യൂനമർദ്ദ പ്രദേശമായ ഈ ചുഴലിയുടെ നടുക്കായ ഭാഗത്തെ ചൂടിനെ ആശ്രയിച്ച് ഇരിക്കും. ചക്രവാത ചുഴിയുടെ കണ്ണ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ആ കേന്ദ്ര ബിന്ദു ചിലപ്പോൾ 50 KM വ്യാസമുള്ളവയാകാറുണ്ട്. അതാത് അർദ്ധ ധ്രുവങ്ങളിലെ ഉഷ്ണവാതവും സമീപ പ്രദേശങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള തണുത്ത വായുവും ചേർന്ന് പല അടരുകൾ ചേർന്ന് ചുഴലിക്കാറ്റ് ശക്തി പ്രാപിക്കുന്നതോടെ കേന്ദ്ര ഭാഗത്തു നിന്നുള്ള   ഔട്ട്ഫ്ലൊ വലുതായി വരികയും കറക്കത്തിൻ്റെ വേഗതയും ചലനശേഷിയും കൂടുന്നു… സമുദ്രജലത്തിൽ നിന്ന് ഉയരുന്ന നീരാവിയെ മുഴുവൻ ഈ കറക്കത്തിലൂടെ ചുഴലിയുടെ ഭാഗമായി മാറുകയും അത് തണുത്ത് മഴയാകാനും ശക്തമായ കാറ്റും മഴയും ഉണ്ടാകാനും കാരണമാകുന്നു.

     ഇത്തരത്തിൽ സൈക്ലോൺ രൂപപ്പെടുന്നതോടെ ചുറ്റിലും ഉണ്ടാക്കപ്പെടുന്ന മർദ്ദ വ്യതിയാനങ്ങളുടെ സൂഷ്മ പരിശോധനയിലൂടെയാണ് സൈക്ലോൺ ഏത് ദിശയിലേക്കാണ് നീങ്ങുക, എത്ര വേഗതയിലുള്ള കാറ്റാണ് ഉണ്ടാവുക എന്നും, മഴ മേഘങ്ങളുടെ അളവ് നോക്കി സൈക്ലോൺ ഉണ്ടാക്കാവുന്ന മഴയുടെ തീവ്രതയും നിർണയിക്കപ്പെടു