सौर विकिरण, ऊष्मा संतुलन एवं तापमान Important Short and Long Question Class 11 Chapter-8 Book-1

1. सौर विकिरण क्या है?

उत्तर: 

सौर विकिरण वह ऊर्जा है जो सूर्य से निकलकर पृथ्वी तक पहुंचती है। इसे सूर्यातप (Insolation) भी कहा जाता है। यह मुख्य रूप से छोटे तरंगदैर्ध्य में पृथ्वी तक पहुंचती है।

2. पृथ्वी को सूर्य की पूरी ऊर्जा क्यों नहीं प्राप्त होती?

उत्तर:

पृथ्वी का आकार पूर्ण रूप से गोल न होकर "भू-आभ" (Geoid) के रूप में है, जिससे सूर्य की किरणें सीधी न पड़कर तिरछी पड़ती हैं।

वायुमंडल सूर्य की कुछ ऊर्जा को अवशोषित कर लेता है और कुछ को वापस अंतरिक्ष में परावर्तित कर देता है।

पृथ्वी की सूर्य से दूरी बदलती रहती है, जिससे ऊर्जा प्राप्ति प्रभावित होती है।

3. अपसौर और उपसौर क्या होते हैं?

उत्तर:

• अपसौर (Aphelion): जब पृथ्वी सूर्य से सबसे दूर होती है (लगभग 15 करोड़ 20 लाख किमी) – यह स्थिति 4 जुलाई को होती है।

• उपसौर (Perihelion): जब पृथ्वी सूर्य के सबसे करीब होती है (लगभग 14 करोड़ 70 लाख किमी) – यह स्थिति 3 जनवरी को होती है।

4. पृथ्वी पर सूर्यातप (Insolation) को प्रभावित करने वाले कारक क्या हैं?

उत्तर:

• सूर्य की किरणों का कोण: सीधी किरणें अधिक ऊष्मा प्रदान करती हैं, जबकि तिरछी किरणें कम ऊष्मा देती हैं।

• दिन की लंबाई: लंबे दिनों में अधिक सूर्यातप प्राप्त होता है।

• वायुमंडलीय पारदर्शिता: धूल, जलवाष्प और गैसें सूर्यातप को अवशोषित या बिखेर सकती हैं।

• पृथ्वी की सतह का स्वरूप: पहाड़, मैदान और समुद्र का वितरण सूर्यातप को प्रभावित करता है।

• पृथ्वी की धुरी का झुकाव (Axial Tilt): 66½° का झुकाव अलग-अलग अक्षांशों पर सूर्यातप की मात्रा बदलता है।

5. सौर विकिरण वायुमंडल से होकर कैसे गुजरता है?

उत्तर:

• सूर्य की कुछ किरणें वायुमंडल द्वारा अवशोषित कर ली जाती हैं।

• तिरछी किरणें अधिक दूरी तय करने के कारण ज्यादा बिखरती हैं।

• इसी कारण सूर्योदय और सूर्यास्त के समय आकाश लाल तथा दिन में नीला दिखाई देता है।

6. किस स्थान पर सबसे अधिक और सबसे कम सूर्यातप प्राप्त होता है?

उत्तर:

• सबसे अधिक: उष्ण कटिबंध (लगभग 320 W/m²), विशेष रूप से मरुस्थलीय क्षेत्र (जैसे सहारा), जहां बादल कम होते हैं।

• सबसे कम: ध्रुवीय क्षेत्रों (लगभग 70 W/m²), क्योंकि यहां सूर्य की किरणें अधिक तिरछी पड़ती हैं।

7. पृथ्वी का वायुमंडल कैसे गर्म और ठंडा होता है?

उत्तर:

• चालन (Conduction): पृथ्वी की सतह के संपर्क से हवा गर्म होती है।

• संवहन (Convection): गर्म हवा ऊपर उठती है और ठंडी हवा नीचे आती है, जिससे तापमान स्थानांतरित होता है।

• अभिवहन (Advection): हवा के क्षैतिज प्रवाह के कारण तापमान एक स्थान से दूसरे स्थान तक जाता है।

• पार्थिव विकिरण (Terrestrial Radiation): पृथ्वी सूर्य से मिली ऊर्जा को दीर्घ तरंगों के रूप में विकीर्ण करती है।

• विकिरण (Radiation): वायुमंडल और पृथ्वी की सतह ऊर्जा को अंतरिक्ष में विकिरण के रूप में छोड़ते हैं।

8. पृथ्वी का ऊष्मा बजट (Heat Budget) क्या है?

उत्तर:

यह दर्शाता है कि पृथ्वी को सूर्य से कितनी ऊर्जा मिलती है और कितनी वापस अंतरिक्ष में लौट जाती है।

100 इकाइयों में से:

• 35 इकाइयाँ परावर्तित होकर अंतरिक्ष में लौट जाती हैं।

• 14 इकाइयाँ वायुमंडल द्वारा अवशोषित की जाती हैं।

• 51 इकाइयाँ पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित होती हैं।

अंततः 65 इकाइयाँ अंतरिक्ष में लौटती हैं, जिससे ऊर्जा संतुलन बना रहता है।

9. तापमान को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक क्या हैं?

उत्तर:

• अक्षांश (Latitude): भूमध्य रेखा पर अधिक तापमान, ध्रुवों पर कम।

• ऊँचाई (Altitude): समुद्र तल से ऊपर जाने पर तापमान कम होता है।

• समुद्र से दूरी: समुद्र के पास तापमान स्थिर रहता है, जबकि अंदरूनी भागों में अधिक उतार-चढ़ाव होता है।

• महासागरीय धाराएँ (Ocean Currents): गर्म धाराएँ तापमान बढ़ाती हैं, ठंडी धाराएँ घटाती हैं।

• स्थानीय प्रभाव: वनस्पति, बादल, और शहरीकरण तापमान को प्रभावित करते हैं।

10. तापमान व्युत्क्रमण (Temperature Inversion) क्या है?

उत्तर:

सामान्यतः ऊँचाई के साथ तापमान कम होता है, लेकिन कुछ स्थितियों में तापमान बढ़ने लगता है, इसे तापमान व्युत्क्रमण कहते हैं।

यह सर्दियों की रातों में अधिक होता है, जब पृथ्वी की सतह ठंडी हो जाती है और ऊपर की हवा अपेक्षाकृत गर्म रहती है।

इससे कोहरा और धुआं सतह के पास फंस जाता है, जिससे प्रदूषण बढ़ सकता है।

11. ऊष्मा बजट में अधिशेष (Surplus) और घाटा (Deficit) क्या है?

उत्तर:

40° उत्तरी और दक्षिणी अक्षांशों के बीच सूर्यातप अधिक प्राप्त होता है, जिससे यहाँ ऊष्मा का अधिशेष (Surplus) होता है।

ध्रुवीय क्षेत्रों में सूर्यातप कम प्राप्त होता है, जिससे यहाँ ऊष्मा की घाटा (Deficit) होता है।

वायुमंडलीय हवा और महासागरीय धाराएँ अधिशेष ऊष्मा को ध्रुवों तक पहुँचाकर तापमान संतुलन बनाए रखती हैं।

12. जनवरी और जुलाई में तापमान वितरण में क्या अंतर होता है?

उत्तर:

• जनवरी: उत्तरी गोलार्ध में तापमान अधिक अंतर दिखाता है, क्योंकि यहाँ अधिक स्थल भाग हैं। दक्षिणी गोलार्ध में महासागरों के कारण तापमान स्थिर रहता है।

• जुलाई: उत्तरी गोलार्ध में तापमान अधिक होता है, क्योंकि यह ग्रीष्म ऋतु में होता है।

13. पृथ्वी पर तापमान में अधिकतम और न्यूनतम तापांतर कहाँ पाया जाता है?

उत्तर:

• अधिकतम तापांतर: उत्तर-पूर्वी यूरेशिया में, जहाँ तापांतर 60°C तक होता है।

• न्यूनतम तापांतर: विषुवतीय क्षेत्रों में, जहाँ तापांतर 3°C तक ही रहता है।

14. महासागरों और महाद्वीपों में तापमान क्यों भिन्न होता है?

उत्तर:

• महासागर धीरे-धीरे गर्म और ठंडे होते हैं, जिससे उनका तापमान स्थिर रहता है।

• महाद्वीपीय क्षेत्रों में तापमान अधिक उतार-चढ़ाव करता है क्योंकि स्थल भाग तेजी से गर्म और ठंडे होते हैं।

15. तापमान परिवर्तन को मापने के लिए कौन-कौन से पैमाने उपयोग किए जाते हैं?

उत्तर:

• सेल्सियस (°C)

• फारेनहाइट (°F)

• केल्विन (K)