کیا آپ کبھی دھوپ والے دن ساحل سمندر پر گئے ہیں؟ دھوپ والے دن، ہمیشہ سمندر سے ساحل سمندر پر زمین کی طرف ہوا چلتی ہے۔ ساحل سمندر پر ہمیشہ ہوا کیوں چلتی ہے اور دن کے وقت سمندری ہوا (سمندر سے خشکی کی طرف چلنے والی ہوا) کیوں آتی ہے اور رات کو زمینی ہوا (زمین سے سمندر کی طرف چلنے والی ہوا) کیوں آتی ہے؟ بارش کے موسم میں پہاڑی ڈھلوانوں پر بادل کیوں اترتے ہیں؟ ہوا ٹھنڈی کیوں محسوس ہوتی ہے؟ ان سوالات کے جوابات کا تعلق زمین اور سمندر کی مخصوص حرارت، پھیلاؤ، کثافت ، اور کنویکشن ( حرارت کی منتقلی ) کے ذریعے حرارت کی منتقلی سے ہے۔ اس موضوع کو اچھی طرح اور صحیح طریقے سے سمجھ کر، آپ اوپر دیئے گئے سوالات اور دیگر سوالات کے جوابات دے سکتے ہیں جو آپ بعد میں پوچھ سکتے ہیں۔
ترسیل کے ذریعے حرارت کی منتقلی عام طور پر ٹھوس میں یا ٹھوس سے مائع میں ہوتی ہے (مائع سے ٹھوس میں) یا ٹھوس سے گیسوں میں (گیسوں سے ٹھوس)۔ دریں اثنا، حرارت کی منتقلی عام طور پر مائعات (مثلاً پانی) اور گیسوں (مثلاً ہوا) میں ہوتی ہے۔
کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر مادے کی حرکت کے ساتھ حرارت کی منتقلی ہے۔ کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، ایک کیس پر غور کریں، جیسے کہ آگ کے ذریعے پانی کو گرم کیا جانا۔ جب ایک کنٹینر میں پانی کو آگ سے گرم کیا جاتا ہے، تو حرارت آگ (اعلی درجہ حرارت) سے کنٹینر (کم درجہ حرارت) میں ترسیل اور تابکاری کے ذریعے منتقل ہوتی ہے۔ اس کے بعد حرارت کنٹینر (اعلی درجہ حرارت) سے کنٹینر (کم درجہ حرارت) کے قریب پانی میں ترسیل کے ذریعہ منتقل ہوتی ہے۔ اضافی گرمی کی وجہ سے کنٹینر کے قریب پانی کا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے۔ درجہ حرارت میں اضافہ پانی کو پھیلانے کا سبب بنتا ہے، اس کے حجم میں اضافہ ہوتا ہے۔ جیسے جیسے حجم بڑھتا ہے، اس کی کثافت کم ہوتی جاتی ہے۔ کنٹینر کے نیچے کے قریب پانی کا درجہ حرارت اس کے اوپر والے پانی سے زیادہ ہوتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، کنٹینر کے نچلے حصے کے قریب پانی ایک بڑا حجم اور کم کثافت ہے، جبکہ اس کے اوپر پانی ایک چھوٹا حجم اور زیادہ کثافت ہے. کثافت میں فرق کی وجہ سے کنٹینر کی سطح پر پانی، جس کی کثافت زیادہ ہوتی ہے، نیچے کی طرف جاتا ہے اور کنٹینر کے نچلے حصے کے قریب پانی، جس کی کثافت کم ہوتی ہے، اوپر کی طرف بڑھ جاتی ہے۔ یہ عمل اس وقت تک مسلسل ہوتا رہتا ہے جب تک کہ اندر کے تمام پانی کا درجہ حرارت ایک جیسا نہ ہو (اگر ہوا کا دباؤ 1 ماحول ہے تو کنٹینر میں موجود پانی بخارات بن جائے گا، یعنی 100 o C کے درجہ حرارت پر ابل جائے گا)۔
زمینی ہواؤں اور سمندری ہواؤں کی موجودگی میں ترسیل اور نقل و حمل کے ذریعے حرارت کی منتقلی بھی شامل ہے۔ زمین کی مخصوص حرارت (ٹھوس کی مخصوص حرارت) سمندری پانی کی نسبت کم ہوتی ہے، اس لیے سورج کی روشنی کے سامنے آنے پر زمین زیادہ تیزی سے گرم ہوتی ہے اور رات کو زیادہ تیزی سے ٹھنڈا بھی ہو جاتی ہے۔ زمین زیادہ تیزی سے گرم ہوتی ہے، اپنے اوپر ہوا کو گرم کرتی ہے (حرارت زمین سے ہوا میں ترسیل کے ذریعے منتقل ہوتی ہے)۔ اضافی حرارت حاصل کرنے والے ہوا کا درجہ حرارت بڑھتا ہے اور ہوا پھیلتی ہے۔ اس کے نتیجے میں ہوا کی کثافت کم ہو جاتی ہے۔ اس کے برعکس، سمندری پانی کا درجہ حرارت ٹھنڈا ہوتا ہے، اس لیے سطح سمندر کے اوپر کی ہوا بھی زمین کی سطح کے اوپر کی ہوا کے مقابلے میں ٹھنڈی ہوتی ہے۔ سطح سمندر پر ہوا زیادہ ٹھنڈی ہے، اس لیے اس کی کثافت زیادہ ہے۔ ہوا کی کثافت میں یہ فرق سمندر کی سطح پر ہوا کو زمین کی طرف لے جانے کا سبب بنتا ہے اور ہوا کو اپنے اوپر کی طرف دھکیلتا ہے۔ زمین کی سطح سے جتنی دور ہے، زمین کی گرتی ہوئی کشش ثقل کی وجہ سے کم ہوا پیدا ہوتی ہے۔ کیونکہ ہوا کی مقدار کم ہونے سے ہوا کا دباؤ بھی کم ہو جاتا ہے۔ زمین کے اوپر کی گرم ہوا جو اوپر کی طرف جاتی ہے ٹھنڈی ہو جاتی ہے کیونکہ زمین کی سطح سے جتنا دور ہوتا ہے، ہوا کا دباؤ اتنا ہی کم ہوتا ہے۔ ٹھنڈی ہوا پھر نیچے کی طرف چلتی ہے، زمین کی سطح کی طرف نہیں بلکہ سمندر کی سطح کی طرف، جس کا درجہ حرارت ٹھنڈا ہوتا ہے۔ یہ عمل مسلسل ہوتا ہے، سمندر سے زمین کی طرف ہوا کا بہاؤ پیدا کرتا ہے۔ مختصراً، سطح سمندر کے قریب ہوا زمین کی طرف بڑھتی ہے، سطح زمین کے قریب کی ہوا اوپر کی طرف جاتی ہے، اور اس کے اوپر کی ہوا سطح سمندر کی طرف جاتی ہے۔
دھواں ہمیشہ اوپر کی طرف کیوں جاتا ہے؟
دھواں بڑھتا ہے کیونکہ اس کا درجہ حرارت ارد گرد کی ہوا سے زیادہ ہوتا ہے۔ چونکہ دھوئیں کا درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے اس لیے اس کا حجم بڑھ جاتا ہے اور اس کی کثافت کم ہو جاتی ہے۔ دھوئیں کی کم کثافت کے نتیجے میں آس پاس کے ہوا کے دباؤ کے مقابلے میں دھوئیں کا دباؤ کم ہوتا ہے۔ آس پاس کی ہوا دھوئیں کو اوپر کی طرف دھکیلتی ہے۔
بارش کے موسم میں بادل نیچے کی طرف کیوں جاتے ہیں؟ برسات کے موسم میں، بادلوں میں بہت زیادہ پانی کے بخارات ہوتے ہیں، جس سے ان کی کثافت بڑھ جاتی ہے۔ بادل جن میں بہت زیادہ پانی کے بخارات ہوتے ہیں اور جن کی کثافت زیادہ ہوتی ہے وہ نیچے کی طرف کسی ایسی جگہ کی طرف بڑھتے ہیں جہاں آس پاس کی ہوا کی کثافت بادلوں جیسی ہوتی ہے۔
