वर्चुअल टेम्परेचर क्या है?
वर्चुअल टेम्परेचर (\(T_v\)) वह तापमान है जो पूरी तरह सूखी हवा को रखना पड़े ताकि वह उसी दबाव पर मौजूद नम हवा के किसी नमूने जितनी घनी (डेंसिटी वाली) हो जाए। चूँकि जलवाष्प सूखी हवा से हल्की होती है, इसलिए नमी मिलने पर हवा का कोई भी हिस्सा थोड़ा कम घना हो जाता है — मानो वह थोड़ा गर्म हो। मौसम वैज्ञानिक वर्चुअल टेम्परेचर का इस्तेमाल नम हवा के लिए आदर्श गैस नियम (ideal gas law) को आसान बनाने और वायुमंडल की उछाल (buoyancy) व स्थिरता (stability) आँकने के लिए करते हैं।
इस कैलकुलेटर का इस्तेमाल कैसे करें
पहले हवा का तापमान डालें और उसकी इकाई चुनें (केल्विन, सेल्सियस या फ़ारेनहाइट)। फिर जलवाष्प का मिक्सिंग रेशियो ग्राम जलवाष्प प्रति किलोग्राम सूखी हवा के रूप में डालें। कैलकुलेटर तापमान को केल्विन में बदलता है, मिक्सिंग रेशियो को एक यूनिटरहित (dimensionless) मान में बदलता है, और वर्चुअल टेम्परेचर को K, °C तथा °F में बताता है — साथ ही यह भी कि असली तापमान के मुक़ाबले यह कितना अधिक है।
फॉर्मूला समझें
संबंध यह है: $$T_v = T \times (1 + 0.61\,w)$$ जहाँ \(T\) निरपेक्ष (केल्विन) तापमान है और \(w\) यूनिटरहित अनुपात के रूप में मिक्सिंग रेशियो है (किलोग्राम वाष्प प्रति किलोग्राम सूखी हवा)। स्थिरांक 0.61 सूखी हवा और जलवाष्प के गैस स्थिरांकों के अनुपात से आता है। चूँकि \(w\) आमतौर पर बहुत छोटा होता है (कुछ हज़ारवें हिस्से जितना), इसलिए वर्चुअल टेम्परेचर असली तापमान से आमतौर पर सिर्फ़ एक-दो डिग्री ही ज़्यादा होता है।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए \(T = 20\,°\text{C}\) (293.15 K) और मिक्सिंग रेशियो 10 g/kg है। सबसे पहले, $$w = \frac{10}{1000} = 0.010$$ फिर $$T_v = 293.15 \times (1 + 0.61 \times 0.010) = 293.15 \times 1.0061 = 294.938\ \text{K}$$ यानी लगभग 21.79 °C। यानी यह नम हवा ऐसे बर्ताव करती है जैसे वह करीब 1.79 K ज़्यादा गर्म सूखी हवा हो।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
तापमान केल्विन में ही क्यों होना चाहिए? फॉर्मूला तापमान को एक गुणक से गुणा करता है, इसलिए यह सिर्फ़ निरपेक्ष स्केल पर ही सही चलता है। सेल्सियस या फ़ारेनहाइट सीधे इस्तेमाल करने पर ग़लत नतीजे आएँगे — यह टूल यह बदलाव खुद कर देता है।
मिक्सिंग रेशियो किस इकाई में है? यहाँ आप इसे g/kg में डालते हैं (साउंडिंग में आम), और अंदरूनी तौर पर इसे 1000 से भाग देकर समीकरण में इस्तेमाल होने वाले यूनिटरहित kg/kg में बदला जाता है।
क्या वर्चुअल टेम्परेचर हमेशा असली तापमान से ज़्यादा होता है? हाँ, किसी भी नम हवा के लिए ऐसा होता है। सूखी हवा में अंतर कम होता है, और पूरी तरह सूखी हवा में \(T_v = T\) रहता है।
