ओसांक

ओसांक (ओस बिंदु) वह तापमान है जिस पर हवा को विशेष वायु दबाव और जल की मात्रा को देखते हुए जल वाष्प से संतृप्त होने के लिए ठंडा किया जाता है। जब ओसांक से नीचे ठंडा किया जाता है तो नमी की क्षमता कम हो जाती है और वायुजनित जल वाष्प तरल पानी बनाने के लिए संघनित हो जाता है जिसे ओस कहा जाता है।^[1] जब यह ठंडी सतह के संपर्क में होता है तो उस सतह पर ओस बनती है।^[2] ओसांक आर्द्रता से प्रभावित होता है। जब वायु में अधिक नमी होती है तो ओसांक अधिक होता है।^[3]

जब तापमान पानी के हिमांक बिंदु से नीचे होता है तो ओसांक को शीत बिंदु कहा जाता है क्योंकि हिम संघनन के स्थान पर जमाव (चरण संक्रमण) द्वारा बनता है।^[4]

तरल पदार्थों में ओसांक के अनुरूप क्लाउड बिंदु होता है।

आर्द्रता

यदि आर्द्रता को प्रभावित करने वाले अन्य सभी कारक स्थिर होते हैं तो निचले स्तर पर तापमान गिरने पर सापेक्षिक आर्द्रता बढ़ जाती है ऐसा इसलिए होता है क्योंकि वायु को संतृप्त करने के लिए कम वाष्प की आवश्यकता होती है। सामान्य परिस्थितियों में ओसांक तापमान वायु के तापमान से अधिक नहीं होगा क्योंकि सापेक्ष आर्द्रता सामान्य रूप से^[5]100% से अधिक नहीं होती है।^[6]

तकनीकी शब्दों में ओसांक वह तापमान होता है जिस पर निरंतर बैरोमीटर के दबाव पर वायु के नमूने में जल वाष्प उसी प्रतिक्रिया दर पर तरल पानी में संघनित होता है जिस पर यह वाष्पित होता है।^[7] ओसांक से नीचे के तापमान पर संघनन की दर वाष्पीकरण की तुलना में अधिक होती है जिससे अधिक तरल पानी बनता है। संघनित जल को ओस कहा जाता है जब यह एक ठोस सतह पर बनता है या जमने पर हिम बन जाता है। वायु में संघनित पानी को या तो कोहरा या बादल कहा जाता है यह इसकी ऊँचाई पर निर्भर करता है जब यह बनता है। यदि तापमान ओसांक से नीचे है और कोई ओस या कोहरा नहीं बनता है तो वाष्प को अतिसंतृप्त कहा जाता है। यह तब हो सकता है जब वायु में संघनन नाभिक के रूप में कार्य करने के लिए पर्याप्त कण न हों।^[5]

ओसांक (ओस बिंदु) इस बात पर निर्भर करता है कि वायु में कितना जल वाष्प है। यदि वायु अधिक शुष्क है और इसमें पानी के अणु कम हैं तो ओसांक कम होता है और संघनन होने के लिए सतहों को वायु की तुलना में अधिक ठंडा होना चाहिए। यदि वायु बहुत नम है और इसमें पानी के कई अणु हैं तो ओसांक अधिक होता है और संघनन उन सतहों पर हो सकता है जो वायु की तुलना में केवल कुछ डिग्री अधिक ठंडी होती हैं।^[8]

उच्च सापेक्ष आर्द्रता का तात्पर्य है कि ओसांक वर्तमान वायु तापमान के करीब है। 100% की सापेक्ष आर्द्रता इंगित करती है कि ओसांक वर्तमान तापमान के बराबर है और यह कि वायु अधिकतम पानी से संतृप्त है। जब नमी की मात्रा स्थिर रहती है और तापमान बढ़ता है तो सापेक्ष आर्द्रता कम हो जाती है परन्तु ओसांक स्थिर रहता है।^[9]

सामान्य विमानन पायलट कार्बोरेटर आइसिंग और कोहरे की संभावना की गणना करने के लिए ओसांक डेटा का उपयोग करते हैं और कपास रूपी बादल की ऊंचाई का अनुमान लगाते हैं।

यह ग्राफ़ जलवाष्प के द्रव्यमान के अधिकतम प्रतिशत को दर्शाता है जो तापमान की एक सीमा के पार समुद्र-स्तर के दबाव में वायु में हो सकता है। कम परिवेशी दबाव के लिए वर्तमान वक्र के ऊपर एक वक्र खींचा जाना चाहिए। उच्च परिवेशी दबाव वर्तमान वक्र के नीचे एक वक्र उत्पन्न करता है।

बैरोमीटर का दबाव बढ़ने से ओसांक बढ़ जाता है।^[10] इसका अर्थ यह है कि यदि दबाव बढ़ता है तो उसी ओसांक को बनाए रखने के लिए वायु की प्रति आयतन इकाई में जल वाष्प का द्रव्यमान कम किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए न्यूयॉर्क शहर पर विचार करें (33 ft or 10 m ऊंचाई) और डेनवर (5,280 ft or 1,610 m ऊंचाई^[11]) क्योंकि डेनवर न्यूयॉर्क की तुलना में अधिक ऊंचाई पर है इसमें बैरोमीटर का दबाव कम होगा। इसका अर्थ यह है कि यदि दोनों शहरों में ओसांक और तापमान समान हैं तो डेनवर में वायु में जल वाष्प की मात्रा अधिक होगी।

मानवीय सुविधा से सम्बन्ध

जब वायु का तापमान अधिक होता है तो मानव शरीर पसीने के वाष्पीकरण का उपयोग ठंडा करने के लिए करता है जहाँ शीतलन प्रभाव सीधे पसीने के वाष्पीकरण की गति से संबंधित होता है। जिस दर पर पसीना वाष्पित हो सकता है वह इस बात पर निर्भर करता है कि वायु में कितनी नमी है और वायु कितनी नमी धारण कर सकती है। यदि वायु पहले से ही नमी (आर्द्रता) से संतृप्त है तो पसीना वाष्पित नहीं होगा। शरीर का थर्मोरेग्यूलेशन शरीर को उसके सामान्य तापमान पर बनाए रखने के प्रयास में पसीना उत्पन्न करेगा भले ही जिस दर से पसीने का उत्पादन हो रहा है वह वाष्पीकरण दर से अधिक हो इसलिए कोई अतिरिक्त शरीर की गर्मी पैदा किए बिना भी पसीने से लथपथ हो सकता है (जैसे व्यायाम के रूप में)।

चूंकि किसी के शरीर के आसपास की वायु शरीर की गर्मी से गर्म होती है तब यह ऊपर उठती है और सामान्य वायु से परिवर्तित हो जाती है। यदि प्राकृतिक वायु या पंखे से वायु को शरीर से दूर ले जाया जाता है तो पसीना तेजी से वाष्पित हो जाएगा जिससे पसीना शरीर को ठंडा करने में अधिक प्रभावी हो जाता है। चूंकि पसीना अधिक वाष्पित होता है जिससे व्याकुलता बढ़ जाती है।

आर्द्र-बल्ब थर्मामीटर वाष्पनिक शीतलन का भी उपयोग करता है इसलिए यह सुविधा स्तर के मूल्यांकन में उपयोग के लिए अच्छा उपाय प्रदान करता है।

व्याकुलता तब भी होती है जब ओसांक बहुत कम (−5 °C or 23 °F से नीचे)^{[citation needed]} होता है। शुष्क वायु के कारण त्वचा फट सकती है और अधिक सरलता से चिड़चिड़ी हो सकती है। यह वायुमार्ग को भी सुखा देगा। यूएस व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रसाशन अनुशंसा करता है कि आंतरिक वायु को 20–24.5 °C (68–76 °F) 20-60% सापेक्ष आर्द्रता के साथ^[12] 4.0 to 16.5 °C (39 to 62 °F) (नीचे सरल नियम गणना द्वारा) जो लगभग एक ओसांक के बराबर बनाए रखा जाए।

लघु ओसांक 10 °C (50 °F) से कम परिवेश के तापमान के साथ सम्बंधित होता है और शरीर को कम शीतलन की आवश्यकता का कारण बनता है। लघु ओसांक उच्च तापमान के साथ केवल अति कम सापेक्ष आर्द्रता पर जा सकता है जिससे अपेक्षाकृत प्रभावी शीतलन की अनुमति मिलती है।

उष्णकटिबंधीय जलवायु और आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय जलवायु में रहने वाले लोग कुछ हद तक उच्च ओसांकओं के अनुकूल होते हैं। इस प्रकार सिंगापुर या मियामी के निवासी उदाहरण के लिए, लंडन या शिकागो जैसे समशीतोष्ण जलवायु के निवासी की तुलना में असुविधा के लिए उच्च सीमा हो सकती है। समशीतोष्ण जलवायु के आदी लोग 15 °C (59 °F) ओसांक के ऊपर होने पर अधिकतर असहज अनुभव करने लगते हैं जबकि अन्य को 18 °C (64 °F) आरामदायक ओसांक तक मिल सकता है। समशीतोष्ण क्षेत्रों के अधिकांश निवासी उपरोक्त ओसांकओं पर विचार करेंगे 21 °C (70 °F) दमनकारी और उष्णकटिबंधीय-जैसे जबकि गर्म और आर्द्र क्षेत्रों के निवासियों को यह असहज नहीं लग सकता है। थर्मल सुविधा न केवल भौतिक पर्यावरणीय कारकों पर बल्कि मनोवैज्ञानिक कारकों पर भी निर्भर करता है।^[13]

ओसांक मौसम रिकॉर्ड

उच्चतम ओसांक तापमान: 35 °C (95 °F) का ओसांक — जबकि तापमान 42 °C (108 °F) था — धारन, सऊदी अरब में 8 जुलाई 2003 को^[14] अपराह्न 3:00 बजे अनुभव किया गया।
100% सापेक्ष आर्द्रता के साथ उच्चतम तापमान: 21 जुलाई 2012 को जस्क, ईरान में 34 °C (93 °F) का तापमान 100% सापेक्षिक आर्द्रता के साथ।^[15]

नाप

तापमान की विस्तृत श्रृंखला पर ओसांक को मापने के लिए हाइग्रोमीटर नामक उपकरणों का उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों में पॉलिश धातु का दर्पण होता है जिसे ठंडा किया जाता है क्योंकि इसके ऊपर से वायु गुजरती है। जिस तापमान पर ओस बनती है वह परिभाषा के अनुसार ओसांक है। इस प्रकार के मैनुअल उपकरणों का उपयोग अन्य प्रकार के आर्द्रता सेंसरों को कैलिब्रेट करने के लिए किया जा सकता है और एक निर्माण प्रक्रिया के लिए एक भवन में या एक छोटे स्थान में वायु के ओसांक को नियंत्रित करने के लिए ह्यूमिडिफायर या डीह्यूमिडिफ़ायर के साथ नियंत्रण लूप में स्वचालित सेंसर का उपयोग किया जा सकता है।

ओसांक		32 °C (90 °F) पर सापेक्षिक आर्द्रता
Over 27 °C	Over 80 °F	73% और उच्चतम
24–26 °C	75–79 °F	62–72%
21–24 °C	70–74 °F	52–61%
18–21 °C	65–69 °F	44–51%
16–18 °C	60–64 °F	37–43%
13–16 °C	55–59 °F	31–36%
10–12 °C	50–54 °F	26–30%
10 °C से नीचे	50 °F से नीचे	25% और न्यूनतम

ओसांक की गणना

सापेक्ष आर्द्रता के कई स्तरों के लिए वायु के तापमान पर ओसांक की निर्भरता का ग्राफ।

ओसांक की गणना करने के लिए उपयोग किया जाने वाला प्रसिद्ध सन्निकटन, T_dp केवल वास्तविक (शुष्क बल्ब) वायु का तापमान T (डिग्री सेल्सियस में) और सापेक्ष आर्द्रता (प्रतिशत में) RH, मैग्नस सूत्र है:^{[clarification needed]}

{\begin{aligned}\gamma (T,\mathrm {RH} )&=\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}\right)+{\frac {bT}{c+T}};\\[8pt]T_{\mathrm {dp} }&={\frac {c\gamma (T,\mathrm {RH} )}{b-\gamma (T,\mathrm {RH} )}};\end{aligned}}

इस सन्निकटन के अधिक पूर्ण सूत्रीकरण और उत्पत्ति में T, P_s(T) पर परस्पर संबंधित संतृप्त द्रव जल वाष्प दबाव (बार (इकाई) की इकाइयों में, जिसे पास्कल (इकाई) भी कहा जाता है) सम्मिलित है। और वास्तविक वाष्प दबाव (मिलीबार की इकाइयों में भी), P_a(T), जिसे या तो RH के साथ पाया जा सकता है या बैरोमेट्रिक दबाव (मिलीबार में), BP_mbar और आद्र-बल्ब तापमान T_w के साथ अनुमानित किया जा सकता है (जब तक अन्यथा घोषित नहीं किया जाता है जबकि सभी तापमान डिग्री सेल्सियस में व्यक्त किए जाते हैं):

{\begin{aligned}P_{\mathrm {s} }(T)&={\frac {100}{\mathrm {RH} }}P_{\mathrm {a} }(T)=ae^{\frac {bT}{c+T}};\\[8pt]P_{\mathrm {a} }(T)&={\frac {\mathrm {RH} }{100}}P_{\mathrm {s} }(T)=ae^{\gamma (T,\mathrm {RH} )}\\&\approx P_{\mathrm {s} }(T_{\mathrm {w} })-BP_{\mathrm {mbar} }0.00066\left(1+0.00115T_{\mathrm {w} }\right)\left(T-T_{\mathrm {w} }\right);\\[8pt]T_{\mathrm {dp} }&={\frac {c\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}{b-\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}};\end{aligned}}

अधिक सटीकता के लिए P_s(T) (और इसलिए γ (T, RH)) बोगेल संशोधन के भाग का उपयोग करके बढ़ाया जा सकता है जिसे आर्डेन बक समीकरण भी कहा जाता है जो चौथा स्थिरांक D जोड़ता है:

{\begin{aligned}P_{\mathrm {s,m} }(T)&=ae^{\left(b-{\frac {T}{d}}\right)\left({\frac {T}{c+T}}\right)};\\[8pt]\gamma _{\mathrm {m} }(T,\mathrm {RH} )&=\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}e^{\left(b-{\frac {T}{d}}\right)\left({\frac {T}{c+T}}\right)}\right);\\[8pt]T_{dp}&={\frac {c\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}{b-\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}}={\frac {c\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}{\frac {P_{\mathrm {s,m} }(T)}{a}}\right)}{b-\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}{\frac {P_{\mathrm {s,m} }(T)}{a}}\right)}}={\frac {c\gamma _{m}(T,\mathrm {RH} )}{b-\gamma _{m}(T,\mathrm {RH} )}};\end{aligned}}

जहाँ

a = 6.1121 mbar, b = 18.678, c = 257.14 डिग्री सेल्सियस, d = 234.5 डिग्री सेल्सियस।

उपयोग में कई भिन्न-भिन्न स्थिरांक सेट हैं। NOAA की प्रस्तुति में प्रयुक्त^[16] मासिक मौसम समीक्षा में डेविड बोल्टन द्वारा 1980 के एक पेपर से लिए गए हैं:^[17]

a = 6.112 mbar, b = 17.67, c = 243.5 डिग्री सेल्सियस।

ये −30 °C ≤ T ≤ 35°C और 1% < RH < 100% मूल्यांकन हेतु 0.1% की अधिकतम त्रुटि प्रदान करते हैं .

इसके अतिरिक्त Sonntag1990^[18] उल्लेखनीय है

a = 6.112 mbar, b = 17.62, c = 243.12 डिग्री सेल्सियस; −45 °C ≤ T ≤ 60 °C (त्रुटि ± 0.35 डिग्री सेल्सियस) के लिए।

मूल्यों का अन्य सामान्य सेट सन 1974 के साइकोमेट्री और साइकोमेट्रिक चार्ट से उत्पन्न होता है जैसा कि 'पारोसिएंटिफिक' द्वारा प्रस्तुत किया गया है^[19]

a = 6.105 mbar, b = 17.27, c = 237.7 डिग्री सेल्सियस; 0 °C ≤ T ≤ 60 °C (त्रुटि ± 0.4 डिग्री सेल्सियस) के लिए।

इसके अतिरिक्त अनुप्रयुक्त मौसम विज्ञान और जलवायु विज्ञान के जर्नल में^[20] आर्डेन बक कई भिन्न-भिन्न वैल्यूएशन सेट प्रस्तुत करता है जिसमें भिन्न-भिन्न तापमान रेंज के लिए भिन्न-भिन्न अधिकतम त्रुटियां होती हैं। दो विशेष सेट दोनों के मध्य -40 डिग्री सेल्सियस से +50 डिग्री सेल्सियस की सीमा प्रदान करते हैं यद्यपि उपरोक्त सभी सेटों की तुलना में संकेतित सीमा के भीतर अधिकतम त्रुटि भी कम होती है:

a = 6.1121 mbr, b = 17.368, c = 238.88 डिग्री सेल्सियस; 0 °C ≤ T ≤ 50 °C (त्रुटि ≤ 0.05%) हेतु।
a = 6.1121 mbar, b = 17.966, c = 247.15 °C; −40 °C ≤ T ≤ 0 °C (त्रुटि ≤ 0.06%) हेतु।

सरल सन्निकटन

एक बहुत ही सरल सन्निकटन भी है जो ओसांक, तापमान और सापेक्षिक आर्द्रता के मध्य रूपांतरण की अनुमति देता है। यह दृष्टिकोण लगभग ±1 °C के भीतर सटीक है जब तक सापेक्षिक आर्द्रता 50% से ऊपर है:

{\begin{aligned}T_{\mathrm {dp} }&\approx T-{\frac {100-\mathrm {RH} }{5}};\\[5pt]\mathrm {RH} &\approx 100-5(T-T_{\mathrm {dp} });\end{aligned}}

इसे अंगूठे के साधारण नियम के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:

ओसांक और शुष्क बल्ब तापमान में प्रत्येक 1 °C अंतर के लिए सापेक्ष आर्द्रता 5% कम हो जाती है जोकि RH = 100% से प्रारम्भ होती है जब ओसांक शुष्क बल्ब तापमान के बराबर होता है।

इस दृष्टिकोण की व्युत्पत्ति इसकी सटीकता की चर्चा, अन्य अनुमानों की तुलना और ओसांक के इतिहास तथा अनुप्रयोगों पर अधिक जानकारी एवं अमेरिकन मौसम विज्ञान सोसायटी के बुलेटिन में प्रकाशित एक लेख में पाई जा सकती है।^[21] ये सन्निकटन डिग्री फ़ारेनहाइट में तापमान के लिए कार्य करते हैं

{\begin{aligned}T_{\mathrm {dp,^{\circ }F} }&\approx T_{\mathrm {{}^{\circ }F} }-{\tfrac {9}{25}}\left(100-\mathrm {RH} \right);\\[5pt]\mathrm {RH} &\approx 100-{\tfrac {25}{9}}\left(T_{\mathrm {{}^{\circ }F} }-T_{\mathrm {dp,^{\circ }F} }\right);\end{aligned}}

उदाहरण के लिए 100% की सापेक्षिक आर्द्रता का अर्थ है कि ओसांक वायु के तापमान के समान है। 90% RH के लिए ओसांक वायु के तापमान से 3 °F कम होता है। हर 10 प्रतिशत कम होने पर ओसांक 3 °F गिर जाता है।

शीत बिंदु

शीत बिंदु ओसांक के समान होता है जिसमें यह वह तापमान होता है जिस पर आर्द्र वायु के दिए गए पार्सल को निरंतर वायुमंडलीय दबाव पर, पानी के वाष्प के बिना बर्फ के क्रिस्टल के रूप में सतह पर जमाव (चरण संक्रमण) होने के बिना ठंडा किया जाना चाहिए। तरल चरण (उच्च बनाने की क्रिया (चरण संक्रमण) के साथ तुलना करें)। वायु के दिए गए पार्सल के लिए ठंढ बिंदु सदैव ओसांक से अधिक होता है क्योंकि (शीतल ) तरल पानी की सतह की तुलना में बर्फ की सतह पर पानी के अणुओं के मध्य शक्तिशाली बंधन को तोड़ने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।^[22]

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

Often Needed Answers about Temp, Humidity & Dew Point from the sci.geo.meteorology

[1] "How To: Eliminate Window Condensation". 15 November 2021.

[2] "ओसांक". Glossary – NOAA's National Weather Service. 25 June 2009.

[WallaceHobbs2006-3] John M. Wallace; Peter V. Hobbs (24 March 2006). Atmospheric Science: An Introductory Survey. Academic Press. pp. 83–. ISBN 978-0-08-049953-6.

[4] "फ्रॉस्ट प्वाइंट". Glossary – NOAA's National Weather Service. 25 June 2009.

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[16] Relative Humidity and Dewpoint Temperature from Temperature and Wet-Bulb Temperature

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[18] SHTxx Application Note Dew-point Calculation

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[20] Buck, Arden L. (December 1981). "वाष्प दबाव और वृद्धि कारक की गणना के लिए नए समीकरण" (PDF). Journal of Applied Meteorology. 20 (12): 1527–1532. Bibcode:1981JApMe..20.1527B. doi:10.1175/1520-0450(1981)020<1527:NEFCVP>2.0.CO;2. Archived from the original (PDF) on 2016-03-04. Retrieved 2016-01-15.

[21] Lawrence, Mark G. (February 2005). "The Relationship between Relative Humidity and the Dewpoint Temperature in Moist Air: A Simple Conversion and Applications". Bulletin of the American Meteorological Society. 86 (2): 225–233. Bibcode:2005BAMS...86..225L. doi:10.1175/BAMS-86-2-225.

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v t e Meteorological data and variables
General	Adiabatic processes Advection Buoyancy Lapse rate Lightning Surface solar radiation Surface weather analysis Visibility Vorticity Wind Wind shear
Condensation	Cloud Cloud condensation nuclei (CCN) Fog Convective condensation level (CCL) Lifted condensation level (LCL) Precipitation Water vapor
Convection	Convective available potential energy (CAPE) Convective inhibition (CIN) Convective instability Convective momentum transport Conditional symmetric instability Convective temperature (T_c) Equilibrium level (EL) Free convective layer (FCL) Helicity K Index Level of free convection (LFC) Lifted index (LI) Maximum parcel level (MPL) Bulk Richardson number (BRN)
Temperature	Dew point (T_d) Dew point depression Dry-bulb temperature Equivalent temperature (T_e) Forest fire weather index Haines Index Heat index Humidex Humidity Relative humidity (RH) Mixing ratio Potential temperature (θ) Equivalent potential temperature (θ_e) Sea surface temperature (SST) Temperature anomaly Thermodynamic temperature Vapor pressure Virtual temperature Wet-bulb temperature Wet-bulb globe temperature Wet-bulb potential temperature Wind chill
Pressure	Atmospheric pressure Baroclinity Barotropicity Pressure gradient Pressure-gradient force (PGF)
Velocity	Maximum potential intensity