વાદળોમાંથી નીકળતા સૂર્યકિરણો દ્વારા આકાશના સંકેતોની વિજ્ઞાનકથા

આકાશ માત્ર સુંદર દૃશ્ય નથી; તે કુદરતનું એક એવું પુસ્તક છે કે જેને થોડું ધ્યાનથી વાંચીએ તો તેમાં પ્રકાશ, વાતાવરણ, પવન, ભેજ અને આવનારા હવામાનની અનેક વાતો છુપાયેલી જોવા મળે છે. ક્યારેક સૂર્યાસ્ત સમયે વાદળોની વચ્ચેથી નીકળતા સોનેરી કિરણો આખા આકાશમાં ફેલાયેલા દેખાય છે, તો ક્યારેક આકાશમાં રૂ જેવા સફેદ વાદળો તરતા જોવા મળે છે. કોઈ દિવસ ઊંચાઈએ અત્યંત પાતળાં અને રેશમી વાદળો દેખાય છે, તો કોઈ દિવસ પહાડોની ઉપર ઉડતી રકાબી જેવા વાદળો જોવા મળે છે. આ દરેક દૃશ્ય પાછળ ચોક્કસ વૈજ્ઞાનિક કારણ છે. જો આપણે આકાશના આ સંકેતોને સમજતા શીખીએ તો માત્ર તેની સુંદરતાનો આનંદ જ નહીં, પરંતુ હવામાનમાં થનારા ફેરફારોનો અંદાજ પણ મેળવી શકીએ.

સૂર્યોદય કે સૂર્યાસ્ત સમયે જોવા મળતી સૌથી મનમોહક ઘટનાઓમાંની એક છે ‘ક્રેપસ્ક્યુલર રેઝ’ એટલે કે Crepuscular Rays. ‘Crepuscular’ શબ્દનો અર્થ જ છે સંધ્યાકાળ સાથે સંબંધિત. જ્યારે સૂર્ય વાદળોની પાછળ છુપાયેલો હોય અને તેના કિરણો વાદળોની વચ્ચે રહેલી નાની-નાની ખાલી જગ્યાઓમાંથી બહાર આવે, ત્યારે તે લાંબા, તેજસ્વી કિરણો જેવા દેખાય છે. ઘણી વખત આ કિરણો આકાશમાંથી જમીન તરફ આવતાં હોય એવું લાગે છે. જાણે આકાશમાંથી સૂર્યપ્રકાશની કોઈ દિવ્ય સીડી નીચે ઉતરી રહી હોય! આ કારણે આવા કિરણોને કેટલીક વખત ‘Jacob’s Ladder’ એટલે કે ‘જેકબની સીડી’ પણ કહેવામાં આવે છે.

પરંતુ અહીં એક રસપ્રદ વૈજ્ઞાનિક રહસ્ય છે. આપણને આ કિરણો એકબીજાથી દૂર ફેલાતા અથવા પંખાની જેમ ખુલતા દેખાય છે, પરંતુ હકીકતમાં સૂર્યપ્રકાશનાં આ કિરણો સમાંતર હોય છે. પરંતુ દૃષ્ટિકોણના કારણે આપણને તે ફેલાતા દેખાય છે. આ જ પ્રકારનો ભ્રમ આપણે સીધી રેલવેના પાટા ઓ જોતા અનુભવીએ છીએ. પાટા વાસ્તવમાં સમાંતર હોય છે, પરંતુ દૂર જતાં તે એકબીજાની નજીક આવતા અને એક બિંદુએ મળતા હોય એવું લાગે છે. Crepuscular Raysમાં પણ આવો જ દૃષ્ટિભ્રમ સર્જાય છે.

આ કિરણો દેખાવા માટે વાતાવરણમાં રહેલા ધૂળના કણો, ધુમાડો, પાણીનાં સૂક્ષ્મ ટીપાં અથવા અન્ય નાનાં કણો મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. સૂર્યપ્રકાશ આ કણો સાથે અથડાઈને વેરાય છે અને તેનો થોડો પ્રકાશ આપણી આંખો સુધી પહોંચે છે. તેથી જ જ્યારે આકાશમા થોડું અંધારું હોય ત્યારે તેજસ્વી કિરણો વધુ સ્પષ્ટ દેખાય છે. સૂર્યપ્રકાશ અને આસપાસના ઘેરા આકાશ વચ્ચેનો વિરોધાભાસ વધે છે અને આખું દૃશ્ય વધુ નાટકીય બની જાય છે.

ક્યારેક આવા કિરણો સૂર્યની વિરુદ્ધ દિશામાં પણ દેખાય છે. તેમને Anticrepuscular Rays કહેવામાં આવે છે. તેથી જ્યારે સૂર્યાસ્ત સમયે તમને આકાશમાં સુંદર Crepuscular Rays દેખાય, ત્યારે માત્ર સૂર્ય તરફ જ નહીં, પરંતુ તેની વિરુદ્ધ દિશામાં પણ નજર કરવી જોઈએ. કદાચ ત્યાં તમને વધુ ઝાંખા પરંતુ સુંદર anticrepuscular rays જોવા મળી શકે.

આકાશને વાંચવાની બીજી મહત્વની રીત છે વાદળોને ઓળખવા. વાદળો માત્ર પાણીના વરાળના સફેદ ટુકડા નથી. તે વાતાવરણની સ્થિતિ વિશે ઘણી માહિતી આપે છે. જ્યારે હવામાં પાણીની વરાળનું પ્રમાણ એટલું વધી જાય કે હવા સંતૃપ્ત થવા લાગે અને પાણીનાં ટીપાં અથવા બરફના સ્ફટિકો બનવા લાગે, ત્યારે વાદળોની રચના થાય છે. વાદળનો આકાર, તેની ઊંચાઈ, જાડાઈ અને તેમાં રહેલા પાણી અથવા બરફનું પ્રમાણ વાતાવરણમાં ચાલી રહેલી પ્રક્રિયાઓ વિશે સંકેત આપે છે.

આકાશમાં રૂના ગોળા અથવા ફૂલકોબી જેવા દેખાતા વાદળોને Cumulus clouds કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે આ વાદળો સારા હવામાન સાથે જોવા મળે છે. જ્યારે સૂર્ય જમીનને ગરમ કરે છે ત્યારે જમીનની નજીકની હવા ગરમ થાય છે અને ઉપર તરફ ઊઠે છે. ઉપર જતાં હવાનું તાપમાન ઘટે છે અને તેમાં રહેલી પાણીની વરાળ સંઘનિત થઈને વાદળ બનાવે છે. તેથી ગરમ અને ભેજવાળા દિવસોમાં નાના, સફેદ અને ફૂલેલા Cumulus clouds સામાન્ય દૃશ્ય છે.

પરંતુ દરેક Cumulus cloud માત્ર સારા હવામાનનો સંકેત નથી. જો વાતાવરણ ખૂબ ગરમ અને ભેજવાળું હોય અને ઉપરનું વાતાવરણ ઘણું ઠંડું હોય, તો આ વાદળો ઝડપથી ઊભી દિશામાં વધવા લાગે છે. તે વિશાળ Cumulonimbus વાદળોમાં વિકસી શકે છે. આવા વાદળો ભારે વરસાદ, વાવાઝોડા અને ક્યારેક બરફવર્ષા જેવી ગંભીર હવામાન પરિસ્થિતિ સાથે સંકળાયેલા હોઈ શકે છે. ખાસ કરીને વાદળની ધાર ખૂબ સ્પષ્ટ, તીક્ષ્ણ અને ઝડપથી ઊંચી થતી દેખાય તો વાતાવરણમાં મજબૂત ઊર્ધ્વગામી હવાના પ્રવાહ હોવાનો સંકેત મળી શકે છે.

વાદળોનો એક બીજો સુંદર પ્રકાર છે Cirrus. આ ખૂબ ઊંચાઈએ બનતાં પાતળાં, રેશમી અને પીંછા જેવા વાદળો છે. ઊંચાઈએ તાપમાન ખૂબ ઓછું હોવાથી આવા વાદળો મુખ્યત્વે બરફના સ્ફટિકોથી બનેલા હોય છે. આ કારણે તે ઘણીવાર એટલાં પારદર્શક હોય છે કે તેમની પાછળથી સૂર્ય અથવા ચંદ્ર પણ દેખાઈ શકે છે. બધા Cirrus clouds તોફાનની નિશાની હોય એવું નથી. ઘણા Cirrus clouds શાંત હવામાનમાં પણ જોવા મળે છે.

જ્યારે કોઈ મોટું Cumulonimbus વાદળ ખૂબ ઊંચાઈ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તેની ટોચ સપાટ થઈને એક વિશાળ એરણ જેવી રચના ધારણ કરી શકે છે. તેને સામાન્ય રીતે Anvil cloud તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ રચના ત્યારે બને છે જ્યારે વાદળ ઉપરના એવા સ્તરે પહોંચે છે જ્યાં વાતાવરણની રચના અને તાપમાન તેને વધુ ઊંચે વધવા દેતું નથી. તેથી વાદળની ટોચ બાજુઓમાં ફેલાઈ જાય છે.

પૃથ્વીની સપાટી પાસે હવા સંતૃપ્ત થાય ત્યારે વાદળ જમીનને અડીને બને છે, જેને આપણે ધુમ્મસ અથવા Fog કહીએ છીએ. એટલે સરળ ભાષામાં કહીએ તો ધુમ્મસ પણ એક પ્રકારનું જમીનની નજીક બનેલું વાદળ જ છે. ખૂબ ઠંડા વાતાવરણમાં ધુમ્મસમાંથી પાણી જમીન અને આસપાસની વસ્તુઓ પર બરફના સ્વરૂપમાં જમા થઈ શકે છે. તેને Rime Ice કહેવામાં આવે છે.

જ્યારે વાદળો જાડા પડ અથવા સ્તર તરીકે ફેલાયેલા હોય ત્યારે તેમના નામમાં ‘Stratus’ શબ્દ આવે છે. જમીનની નજીક હોય તો Stratus, થોડા વધારે ઊંચાઈએ હોય તો Altostratus અને વધુ ઊંચાઈએ બરફના પાતળા સ્તર તરીકે હોય તો Cirrostratus કહેવાય છે. જો આવા વાદળોમાં પૂરતો ભેજ અને હવાના ઊર્ધ્વગામી પ્રવાહ હોય, તો તે વરસાદ અથવા બરફવર્ષા લાવી શકે છે. આવા વરસાદ સાથે સંકળાયેલા જાડા સ્તરીય વાદળોને Nimbostratus કહેવામાં આવે છે.

પહાડો પણ વાદળોની રચનામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. પવન પહાડની ઢાળ સાથે ઉપર ચડે ત્યારે હવા ઠંડી પડે છે અને તેમાં રહેલી ભેજ સંઘનિત થઈને વિશિષ્ટ પ્રકારનાં વાદળો બનાવી શકે છે. તેમાંનું એક રસપ્રદ ઉદાહરણ છે Lenticular cloud. આ વાદળો ઘણી વખત ઉડતી રકાબી જેવા દેખાય છે અને પહાડની ટોચ ઉપર સ્થિર રીતે તરતા હોય એવું લાગે છે. વાસ્તવમાં પવન પહાડોની આસપાસ અને ઉપરથી પસાર થતી વખતે હવામાં તરંગો જેવી ગતિ સર્જે છે અને આ તરંગોના યોગ્ય ભાગમાં આવા વાદળો રચાય છે.

કેટલાક પહાડોની એક બાજુએ હવામાં આડી દિશામાં ફરતી ગતિ સર્જાય ત્યારે Banner cloud પણ બની શકે છે. તે જાણે વાદળ પહાડની ટોચ પરથી ધ્વજની જેમ લહેરાઈને બહાર આવી રહ્યું હોય એવું દેખાય છે. આવા વાદળો આપણને યાદ અપાવે છે કે વાદળોની રચનામાં માત્ર ભેજ જ નહીં, પરંતુ પવન અને ભૂઆકાર પણ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.

વાદળોનું અવલોકન કરતાં એક રસપ્રદ બાબત એ પણ જોવા મળે છે કે આકાશમાં જુદી જુદી ઊંચાઈએ રહેલાં વાદળો જુદી જુદી દિશામાં આગળ વધી રહ્યાં હોય છે. તેનું કારણ છે કે પવનની દિશા ઊંચાઈ સાથે બદલાઈ શકે છે. એટલે જમીન નજીકના વાદળો એક દિશામાં અને ખૂબ ઊંચાઈએ રહેલા Cirrus clouds બીજી દિશામાં જતાં દેખાઈ શકે છે. Jet streamની આસપાસ રહેલા ઊંચાઈવાળા વાદળો ખૂબ જ ઝડપથી આગળ વધી શકે છે. કેટલાક કિસ્સામાં તેમની ઝડપ કલાકના 300 કિલોમીટરથી પણ વધુ હોઈ શકે છે.

વાદળોની દુનિયામાં એક અત્યંત આશ્ચર્યજનક પ્રકાર છે Noctilucent clouds, એટલે કે ‘રાત્રે ચમકતાં વાદળો’. આ વાદળો પૃથ્વીના વાતાવરણના Mesosphere નામના સ્તરમાં, લગભગ 80 કિલોમીટર સુધીની ઊંચાઈએ રચાય છે. તે અત્યંત ઠંડા વાતાવરણમાં સૂક્ષ્મ બરફના સ્ફટિકોથી બને છે. આ સ્ફટિકો ખૂબ જ નાના ધૂળના કણોની આસપાસ રચાઈ શકે છે, જેમાં ઉલ્કાઓમાંથી આવેલા સૂક્ષ્મ કણો પણ સામેલ હોઈ શકે છે.

Noctilucent cloudsનું સૌથી આશ્ચર્યજનક લક્ષણ એ છે કે જ્યારે જમીન પરથી આપણને આકાશ લગભગ અંધારું દેખાવા લાગે છે, ત્યારે પણ આટલી ઊંચાઈએ રહેલા વાદળો પર સૂર્યપ્રકાશ પડતો રહે છે. તેથી તેઓ ઘેરા આકાશની પૃષ્ઠભૂમિમાં વાદળી-સફેદ, ઝગમગતા અને ક્યારેક તરંગો જેવા દેખાય છે. આ વાદળો એટલી ઊંચાઈએ હોય છે કે સૂર્ય ક્ષિતિજની નીચે હોવા છતાં તેના કિરણો તેમને પ્રકાશિત કરી શકે છે.

આકાશને વાંચવાની કળા એટલે માત્ર કયા વાદળનું નામ શું છે તે જાણવું નહીં, પરંતુ વાદળ પાછળની પ્રક્રિયાને સમજવી. કોઈ Cumulus cloud કેટલો ઝડપથી ઊંચો થઈ રહ્યો છે, Cirrus કઈ દિશામાં જઈ રહ્યા છે, પહાડની ઉપર Lenticular cloud કેમ સ્થિર દેખાય છે, સૂર્યાસ્ત સમયે Crepuscular Rays કેમ બને છે અથવા રાત્રિના અંધકારમાં Noctilucent clouds કેમ ચમકે છે—આ બધું વાતાવરણની જટિલ પરંતુ સુંદર ગતિશીલતાની ઝલક છે.

આકાશ આપણને સતત સંકેતો આપતું રહે છે. જરૂર છે માત્ર તેને ધ્યાનથી જોવાની. સૂર્યનાં કિરણો આપણને પ્રકાશની સીધી રેખાઓ કરતાં દૃષ્ટિભ્રમનું વિજ્ઞાન શીખવે છે; વાદળો હવા, ભેજ અને તાપમાનની કહાની કહે છે; પવનની દિશા બદલાતાં વાદળોની ગતિ વાતાવરણની ઊંચાઈ પ્રમાણે બદલાતી પરિસ્થિતિ સમજાવે છે અને દૂર આકાશમાં ઝગમગતાં Noctilucent clouds આપણને પૃથ્વીના વાતાવરણની અતિ ઊંચાઈ સુધી લઈ જાય છે.

એટલે હવે સૂર્યાસ્ત સમયે આકાશમાં સોનેરી કિરણોની સીડી દેખાય, રૂ જેવા વાદળો તરતા હોય કે પહાડની ટોચ ઉપર ઉડતી રકાબી જેવું વાદળ દેખાય, ત્યારે માત્ર ‘કેટલું સુંદર!’ કહીને અટકી ન જશો. થોડી ક્ષણ માટે આકાશને વૈજ્ઞાનિકની નજરે જુઓ. કદાચ એ ક્ષણે કુદરત તમારી સામે પોતાની કોઈ અદૃશ્ય વાત કહી રહી હશે.