समताप मंडल क्या है और इसकी दूरी क्या है। वायुमंडल की परतें - क्षोभमंडल, समतापमंडल, मध्यमंडल, तापमंडल और बहिर्मंडल
11 से 50 किमी. 11-25 किमी परत (समताप मंडल की निचली परत) में तापमान में मामूली बदलाव और 25-40 किमी परत में -56.5 से +0.8 डिग्री सेल्सियस (ऊपरी समताप मंडल परत या उलटा क्षेत्र) में इसकी वृद्धि विशिष्ट है। लगभग 40 किमी की ऊँचाई पर लगभग 0 °C के मान तक पहुँचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊँचाई तक स्थिर रहता है। स्थिर तापमान के इस क्षेत्र को स्ट्रैटोपॉज कहा जाता है और यह समताप मंडल और मेसोस्फीयर के बीच की सीमा है। समताप मंडल में हवा का घनत्व समुद्र तल से दसियों और सैकड़ों गुना कम है।
यह समताप मंडल में है कि ओजोन मंडल परत ("ओजोन परत") स्थित है (15-20 से 55-60 किमी की ऊंचाई पर), जो जीवमंडल में जीवन की ऊपरी सीमा निर्धारित करती है। ~30 किमी की ऊंचाई पर सबसे गहन फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप ओजोन (ओ 3) बनता है। सामान्य दबाव पर ओ 3 का कुल द्रव्यमान 1.7-4.0 मिमी की मोटाई वाली परत होगी।
पराबैंगनी विकिरण (180-200 एनएम) का अधिकांश लघु-तरंग दैर्ध्य भाग समताप मंडल में बना रहता है और लघु तरंगों की ऊर्जा रूपांतरित हो जाती है। इन किरणों के प्रभाव में, चुंबकीय क्षेत्र बदलते हैं, अणु टूटते हैं, आयनीकरण होता है, गैसों और अन्य रासायनिक यौगिकों का नया निर्माण होता है। इन प्रक्रियाओं को उत्तरी रोशनी, बिजली और अन्य चमक के रूप में देखा जा सकता है।
समताप मंडल और उच्च परतों में, सौर विकिरण के प्रभाव में, गैस के अणु अलग हो जाते हैं - परमाणुओं में (80 किमी से ऊपर, सीओ 2 और एच 2 अलग हो जाते हैं, 150 किमी से ऊपर - ओ 2, 300 किमी से ऊपर - एन 2)। 200-500 किमी की ऊँचाई पर, आयनमंडल में गैसों का आयनीकरण भी होता है; 320 किमी की ऊँचाई पर आवेशित कणों (O + 2, O - 2, N + 2) की सांद्रता ~ 1/300 है तटस्थ कणों की एकाग्रता। वायुमंडल की ऊपरी परतों में मुक्त कण होते हैं - OH, HO 2, आदि।
समताप मंडल में लगभग कोई जल वाष्प नहीं है।
समताप मंडल में उड़ान
1930 के दशक में समताप मंडल में उड़ानें शुरू हुईं। पहले स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून (FNRS-1) पर उड़ान, जिसे अगस्टे पिकार्ड और पॉल किफर ने 27 मई, 1931 को 16.2 किमी की ऊँचाई तक बनाया था, व्यापक रूप से जाना जाता है। यूएसएसआर में, पिकार्ड की उड़ानों ने बहुत रुचि पैदा की, और 1933-1934 में यूएसएसआर -1 और ओसावियाखिम -1 समतापमंडलीय गुब्बारे बनाए गए। 30 सितंबर, 1933 को केडी गोडुनोव द्वारा डिजाइन किए गए "यूएसएसआर -1" ने एक नया विश्व रिकॉर्ड स्थापित करते हुए 19 किमी की ऊंचाई तक उड़ान भरी। गोडुनोव के साथ, स्ट्रैटोस्टेट को ई. के. बिरनबाम और उत्कृष्ट सोवियत बैलूनिस्ट जी. ए. प्रोकोफिव द्वारा संचालित किया गया था।
अधिक स्थिर उड़ान स्थितियों (हालांकि गतिशील छत बहुत अधिक हो सकती है) के कारण आधुनिक लड़ाकू और सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान समताप मंडल में 20 किमी तक की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं। उच्च ऊंचाई वाले मौसम के गुब्बारे 40 किमी तक बढ़ते हैं; मानव रहित गुब्बारे का रिकॉर्ड 51.8 किमी है।
हाल ही में, संयुक्त राज्य अमेरिका के सैन्य हलकों में, 20 किमी से ऊपर समताप मंडल की परतों के विकास पर बहुत ध्यान दिया गया है, जिसे अक्सर "प्रीस्पेस" (इंग्लैंड। अंतरिक्ष के पास ). यह माना जाता है कि मानव रहित हवाई पोत और सौर-संचालित विमान (नासा पाथफाइंडर की तरह) लंबे समय तक लगभग 30 किमी की ऊंचाई पर रहने में सक्षम होंगे और बहुत बड़े क्षेत्रों के लिए अवलोकन और संचार प्रदान करेंगे, जबकि वायु रक्षा प्रणालियों के प्रति संवेदनशील रहेंगे; ऐसे उपकरण सैटेलाइट से कई गुना सस्ते होंगे।
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टिप्पणियाँ
समताप मंडल की विशेषता का एक अंश
पियरे के कोचमैन गुस्से में उन्हें एक रखने के लिए घायलों की कतार में चिल्लाया। गाने के साथ घुड़सवार सेना, पहाड़ से उतरते हुए, पियरे के ड्रॉस्की पर आगे बढ़ी और सड़क को अवरुद्ध कर दिया। पियरे रुक गया, पहाड़ में खोदी गई सड़क के किनारे से चिपक गया। पहाड़ की ढलान के कारण, सूरज सड़क की गहराई तक नहीं पहुँच पाया, यहाँ ठंड और नमी थी; पियरे के सिर के ऊपर यह एक उज्ज्वल अगस्त की सुबह थी, और झंकार ख़ुशी से बज उठी। घायलों के साथ एक गाड़ी खुद पियरे के पास सड़क के किनारे रुकी। बस्ट शूज़ में एक ड्राइवर, सांस से बाहर, अपनी गाड़ी तक दौड़ा, पीछे के बिना थके हुए पहियों के नीचे एक पत्थर खिसका दिया और अपने अब के घोड़े पर हार्नेस को सीधा करने लगा।एक घायल बूढ़े सैनिक के हाथ में पट्टी बंधी थी, जो गाड़ी के पीछे चल रहा था, उसने अपने स्वस्थ हाथ से उसे पकड़ लिया और पियरे की ओर देखा।
- अच्छा, देशवासी, वे हमें यहाँ रखेंगे, या क्या? अली से मास्को? - उन्होंने कहा।
पियरे इतने विचारशील थे कि उन्होंने सवाल नहीं सुना। उसने पहले घुड़सवार सेना रेजिमेंट को देखा, जो अब घायलों की ट्रेन से मिली, फिर उस गाड़ी पर जिसके पास वह खड़ा था और जिस पर दो घायल बैठे थे और अकेले पड़े थे, और उसे ऐसा लग रहा था कि यहाँ, उनमें, समाधान था उस प्रश्न के बारे में जो उसके कब्जे में था। ठेले पर बैठे सिपाहियों में से एक के गाल में चोट लगी होगी। उसका पूरा सिर चीथड़ों से बंधा हुआ था और एक गाल बच्चे के सिर से सूजा हुआ था। उसका मुंह और नाक साइड में था। इस सिपाही ने गिरजाघर को देखा और खुद को पार कर लिया। एक और, एक जवान लड़का, एक भर्ती, गोरा और सफेद, जैसे कि उसके पतले चेहरे में पूरी तरह से खून के बिना, एक रुकी हुई मुस्कान के साथ पियरे को देखा; तीसरा लेटा हुआ था, और उसका चेहरा दिखाई नहीं दे रहा था। घुड़सवार सवार गाड़ी के ऊपर से ही गुजर गए।
- ओह, यह चला गया ... हाँ, येज़ोव का सिर ...
- हाँ, वे एक विदेशी पक्ष पर दृढ़ हैं ... - उन्होंने एक नृत्य सैनिक का गीत बनाया। मानो उन्हें प्रतिध्वनित कर रहे हों, लेकिन एक अलग तरह के मजे में, झंकार की धातु की आवाजें ऊंचाइयों में बाधित हो रही थीं। और, एक और तरह की मस्ती में, सूरज की गर्म किरणें विपरीत ढलान के ऊपर से उड़ती हैं। लेकिन ढलान के नीचे, घायलों के साथ गाड़ी के पास, सांस के घोड़े के बगल में, जिसके पास पियरे खड़ा था, यह नम, घटाटोप और उदास था।
सूजे हुए गाल वाला एक सिपाही घुड़सवार सेना के जवानों की ओर गुस्से से देखने लगा।
- ओह, डंडीज! उसने तिरस्कारपूर्वक कहा।
- आज न केवल एक सैनिक, बल्कि किसानों को भी देखा! किसानों को भी बाहर निकाला जा रहा है, ”सैनिक ने कहा जो गाड़ी के पीछे खड़ा था और उदास मुस्कान के साथ पियरे की ओर मुड़ गया। - आज वे इसे सुलझा नहीं रहे हैं ... वे सभी लोगों पर ढेर लगाना चाहते हैं, एक शब्द - मास्को। वे एक छोर बनाना चाहते हैं। - सिपाही के शब्दों की अस्पष्टता के बावजूद, पियरे ने वह सब कुछ समझा जो वह कहना चाहता था और सिर हिलाया।
सड़क साफ हो गई, और पियरे नीचे चला गया और चला गया।
पियरे सड़क के दोनों ओर इधर-उधर देख रहे थे, जाने-पहचाने चेहरों की तलाश कर रहे थे और हर जगह सशस्त्र बलों की विभिन्न शाखाओं के केवल अपरिचित सैन्य चेहरों से मिल रहे थे, अपनी सफेद टोपी और हरे कोट पर समान आश्चर्य से देख रहे थे।
चार मील की यात्रा करने के बाद, वह अपने पहले परिचित से मिले और खुशी-खुशी उसकी ओर मुड़े। यह परिचित सेना के प्रमुख डॉक्टरों में से एक थे। वह युवा डॉक्टर के बगल में बैठकर एक गाड़ी में पियरे की ओर बढ़ा और पियरे को पहचानते हुए, कोचमैन के बजाय बकरियों पर बैठे अपने कोसैक को रोक दिया।
- गिनती करना! महामहिम, आप कैसे हैं? डॉक्टर ने पूछा।
हाँ, मैं देखना चाहता हूँ...
- हां, हां, देखने के लिए कुछ होगा ...
पियरे नीचे उतर गया और रुककर, डॉक्टर से बात की, उसे युद्ध में भाग लेने का इरादा समझाया।
डॉक्टर ने बेजुखोव को सीधे अपने स्वामी के पास जाने की सलाह दी।
"आपका क्या मतलब है, भगवान जानता है कि लड़ाई के दौरान अस्पष्टता में कहाँ होना है," उन्होंने कहा, अपने युवा साथी के साथ नज़रें मिलाते हुए, "लेकिन सबसे प्रतिभाशाली अभी भी आपको जानता है और आपको अनुग्रहपूर्वक स्वीकार करेगा। तो, पिताजी, करो, - डॉक्टर ने कहा।
डॉक्टर थका हुआ और जल्दी में लग रहा था।
वायुमंडल हमारे ग्रह का गैसीय खोल है जो पृथ्वी के साथ घूमता है। वायुमण्डल में उपस्थित गैस को वायु कहते हैं। वायुमंडल जलमंडल के संपर्क में है और आंशिक रूप से स्थलमंडल को ढकता है। लेकिन ऊपरी सीमा निर्धारित करना कठिन है। परंपरागत रूप से यह माना जाता है कि वायुमंडल लगभग तीन हजार किलोमीटर तक ऊपर की ओर फैला हुआ है। वहां यह वायुहीन अंतरिक्ष में सुचारू रूप से प्रवाहित होती है।
पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना
वातावरण की रासायनिक संरचना का निर्माण लगभग चार अरब साल पहले शुरू हुआ था। प्रारंभ में, वायुमंडल में केवल हल्की गैसें - हीलियम और हाइड्रोजन शामिल थीं। वैज्ञानिकों के अनुसार, पृथ्वी के चारों ओर गैस के गोले के निर्माण के लिए प्रारंभिक पूर्वापेक्षाएँ ज्वालामुखी विस्फोट थे, जो लावा के साथ मिलकर भारी मात्रा में गैसों का उत्सर्जन करते थे। इसके बाद, गैस विनिमय पानी के स्थानों के साथ, जीवित जीवों के साथ, उनकी गतिविधि के उत्पादों के साथ शुरू हुआ। वायु का संघटन धीरे-धीरे परिवर्तित होता गया और इसके वर्तमान स्वरूप में कई लाख वर्ष पूर्व निश्चित हो गया।
वायुमंडल के मुख्य घटक नाइट्रोजन (लगभग 79%) और ऑक्सीजन (20%) हैं। शेष प्रतिशत (1%) निम्नलिखित गैसों के लिए जिम्मेदार है: इसमें शामिल आर्गन, नियॉन, हीलियम, मीथेन, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, क्रिप्टन, क्सीनन, ओजोन, अमोनिया, सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन, नाइट्रस ऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड एक प्रतिशत।
इसके अलावा, हवा में जल वाष्प और कण पदार्थ (पौधे पराग, धूल, नमक क्रिस्टल, एरोसोल अशुद्धियाँ) होते हैं।
हाल ही में, वैज्ञानिकों ने गुणात्मक नहीं, बल्कि कुछ वायु अवयवों में मात्रात्मक परिवर्तन देखा है। और इसका कारण व्यक्ति और उसकी गतिविधि है। केवल पिछले 100 वर्षों में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में काफी वृद्धि हुई है! यह कई समस्याओं से भरा हुआ है, जिनमें से सबसे वैश्विक जलवायु परिवर्तन है।
मौसम और जलवायु का गठन
वायुमंडल पृथ्वी पर जलवायु और मौसम को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। बहुत कुछ सूर्य के प्रकाश की मात्रा, अंतर्निहित सतह की प्रकृति और वायुमंडलीय परिसंचरण पर निर्भर करता है।
आइए कारकों को क्रम में देखें।
1. वायुमण्डल सूर्य की किरणों की ऊष्मा का संचार करता है तथा हानिकारक विकिरणों को अवशोषित करता है। प्राचीन यूनानी जानते थे कि सूर्य की किरणें पृथ्वी के विभिन्न भागों पर विभिन्न कोणों से पड़ती हैं। प्राचीन ग्रीक से अनुवाद में "जलवायु" शब्द का अर्थ "ढलान" है। अतः भूमध्य रेखा पर सूर्य की किरणें लगभग लंबवत पड़ती हैं, क्योंकि यहाँ बहुत गर्मी होती है। ध्रुवों के जितना निकट होगा, झुकाव का कोण उतना ही अधिक होगा। और तापमान गिर रहा है।
2. पृथ्वी के असमान ताप के कारण वायुमण्डल में वायु धाराएँ बनती हैं। उन्हें उनके आकार के अनुसार वर्गीकृत किया गया है। सबसे छोटी (दसियों और सैकड़ों मीटर) स्थानीय हवाएँ हैं। इसके बाद मानसून और व्यापारिक हवाएं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात, ग्रहीय ललाट क्षेत्र आते हैं।
ये सभी वायुराशियाँ निरंतर गतिशील रहती हैं। उनमें से कुछ काफी स्थिर हैं। उदाहरण के लिए, व्यापारिक हवाएँ जो उपोष्णकटिबंधीय से भूमध्य रेखा की ओर बहती हैं। दूसरों की आवाजाही काफी हद तक वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करती है।
3. वायुमंडलीय दबाव जलवायु निर्माण को प्रभावित करने वाला एक अन्य कारक है। यह पृथ्वी की सतह पर वायुदाब है। जैसा कि आप जानते हैं, वायुराशियाँ उच्च वायुमंडलीय दाब वाले क्षेत्र से उस क्षेत्र की ओर चलती हैं जहाँ यह दाब कम होता है।
कुल 7 जोन हैं। भूमध्य रेखा एक कम दबाव का क्षेत्र है। इसके अलावा, भूमध्य रेखा के दोनों किनारों पर तीसवें अक्षांश तक - उच्च दबाव का क्षेत्र। 30° से 60° - फिर से कम दबाव। और 60° से ध्रुवों तक - उच्च दाब का क्षेत्र। इन क्षेत्रों के बीच वायुराशियाँ परिचालित होती हैं। जो समुद्र से जमीन की ओर जाते हैं वे बारिश और खराब मौसम लाते हैं, और जो महाद्वीपों से उड़ते हैं वे साफ और शुष्क मौसम लाते हैं। उन स्थानों पर जहां हवा की धाराएं टकराती हैं, वायुमंडलीय फ्रंट जोन बनते हैं, जो कि वर्षा और खराब, हवा के मौसम की विशेषता है।
वैज्ञानिकों ने सिद्ध किया है कि किसी व्यक्ति का कल्याण भी वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करता है। अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार, सामान्य वायुमंडलीय दबाव 760 मिमी एचजी है। 0 डिग्री सेल्सियस पर स्तंभ। इस आंकड़े की गणना भूमि के उन क्षेत्रों के लिए की जाती है जो लगभग समुद्र तल से बहते हैं। ऊंचाई के साथ दबाव कम हो जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, सेंट पीटर्सबर्ग के लिए 760 मिमी एचजी। - आदर्श है। लेकिन मास्को के लिए, जो अधिक स्थित है, सामान्य दबाव 748 मिमी एचजी है।
दबाव न केवल लंबवत, बल्कि क्षैतिज रूप से भी बदलता है। यह विशेष रूप से चक्रवातों के पारित होने के दौरान महसूस किया जाता है।
वायुमंडल की संरचना
वातावरण एक परत केक की तरह है। और प्रत्येक परत की अपनी विशेषताएं होती हैं।
. क्षोभ मंडलपृथ्वी के सबसे निकट की परत है। भूमध्य रेखा से दूर जाने पर इस परत की "मोटाई" बदल जाती है। भूमध्य रेखा के ऊपर, परत 16-18 किमी तक, समशीतोष्ण क्षेत्रों में - 10-12 किमी के लिए, ध्रुवों पर - 8-10 किमी तक फैली हुई है।
यह यहाँ है कि वायु के कुल द्रव्यमान का 80% और जल वाष्प का 90% निहित है। यहां बादल बनते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात उत्पन्न होते हैं। हवा का तापमान क्षेत्र की ऊंचाई पर निर्भर करता है। औसतन, यह प्रत्येक 100 मीटर के लिए 0.65 डिग्री सेल्सियस कम हो जाता है।
. क्षोभसीमा- वायुमंडल की संक्रमणकालीन परत। इसकी ऊंचाई कई सौ मीटर से लेकर 1-2 किमी तक है। गर्मियों में हवा का तापमान सर्दियों की तुलना में अधिक होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, सर्दियों में ध्रुवों पर -65 ° C. और भूमध्य रेखा के ऊपर वर्ष के किसी भी समय -70 ° C होता है।
. स्ट्रैटोस्फियर- यह एक परत है, जिसकी ऊपरी सीमा 50-55 किलोमीटर की ऊँचाई पर चलती है। यहां अशांति कम है, हवा में जल वाष्प की मात्रा नगण्य है। लेकिन बहुत सारी ओजोन। इसकी अधिकतम सघनता 20-25 किमी की ऊँचाई पर है। समताप मंडल में, हवा का तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है और +0.8 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि ओजोन परत पराबैंगनी विकिरण के साथ संपर्क करती है।
. स्ट्रैटोपॉज़- समताप मंडल और इसके बाद मेसोस्फीयर के बीच एक निम्न मध्यवर्ती परत।
. मीसोस्फीयर- इस परत की ऊपरी सीमा 80-85 किलोमीटर है। यहां मुक्त कणों से जुड़ी जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं होती हैं। यह वे हैं जो अंतरिक्ष से दिखाई देने वाले हमारे ग्रह की कोमल नीली चमक प्रदान करते हैं।
अधिकांश धूमकेतु और उल्कापिंड मेसोस्फीयर में जलते हैं।
. मेसोपॉज़- अगली मध्यवर्ती परत, जिसमें हवा का तापमान कम से कम -90 ° हो।
. बाह्य वायुमंडल- निचली सीमा 80 - 90 किमी की ऊँचाई पर शुरू होती है, और परत की ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी के निशान से गुजरती है। हवा का तापमान बढ़ रहा है। यह +500 डिग्री सेल्सियस से +1000 डिग्री सेल्सियस तक भिन्न हो सकता है। दिन के दौरान, तापमान में उतार-चढ़ाव सैकड़ों डिग्री तक होता है! लेकिन यहाँ की हवा इतनी दुर्लभ है कि "तापमान" शब्द की समझ, जैसा कि हम कल्पना करते हैं, यहाँ उचित नहीं है।
. योण क्षेत्र- मेसोस्फीयर, मेसोपॉज और थर्मोस्फीयर को एकजुट करता है। यहां की हवा में मुख्य रूप से ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अणु होते हैं, साथ ही अर्ध-तटस्थ प्लाज्मा भी होता है। सूर्य की किरणें, आयनमंडल में गिरती हैं, वायु के अणुओं को दृढ़ता से आयनित करती हैं। निचली परत (90 किमी तक) में, आयनीकरण की डिग्री कम होती है। जितना अधिक, उतना अधिक आयनीकरण। तो, 100-110 किमी की ऊँचाई पर इलेक्ट्रॉन केंद्रित होते हैं। यह लघु और मध्यम रेडियो तरंगों के परावर्तन में योगदान देता है।
आयनमंडल की सबसे महत्वपूर्ण परत ऊपरी है, जो 150-400 किमी की ऊँचाई पर स्थित है। इसकी ख़ासियत यह है कि यह रेडियो तरंगों को दर्शाता है, और यह लंबी दूरी पर रेडियो संकेतों के प्रसारण में योगदान देता है।
यह आयनमंडल में है कि अरोरा जैसी घटना घटित होती है।
. बहिर्मंडल- ऑक्सीजन, हीलियम और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। इस परत में गैस बहुत दुर्लभ है, और अक्सर हाइड्रोजन परमाणु बाह्य अंतरिक्ष में भाग जाते हैं। इसलिए, इस परत को "प्रकीर्णन क्षेत्र" कहा जाता है।
पहला वैज्ञानिक जिसने सुझाव दिया कि हमारे वायुमंडल में वजन है, वह इटालियन ई. टोरीसेली थे। ओस्टाप बेंडर, उदाहरण के लिए, "द गोल्डन बछड़ा" उपन्यास में विलाप किया कि प्रत्येक व्यक्ति को 14 किलो वजन वाले वायु स्तंभ द्वारा दबाया गया था! लेकिन महान रणनीतिकार थोड़ा गलत था। एक वयस्क व्यक्ति 13-15 टन के दबाव का अनुभव करता है! लेकिन हमें यह भारीपन महसूस नहीं होता, क्योंकि वायुमंडलीय दबाव व्यक्ति के आंतरिक दबाव से संतुलित होता है। हमारे वायुमंडल का भार 5,300,000,000,000,000 टन है। यह आंकड़ा बहुत बड़ा है, हालांकि यह हमारे ग्रह के वजन का केवल दस लाखवां हिस्सा है।
आइए पहले हम बताते हैं कि समताप मंडल क्या है? और वह क्या दर्शाती है?
समताप मंडल पृथ्वी के वायुमंडल की एक परत है, इसकी मोटाई लगभग 39 किलोमीटर है, यह 11 किलोमीटर से शुरू होती है और लगभग 50 किलोमीटर पर समाप्त होती है। वायुमंडल के इस भाग में एक ऊपरी और निचली परत होती है। निचली परत 11 किलोमीटर से शुरू होती है और 25 किलोमीटर की ऊँचाई पर समाप्त होती है, आगे, पच्चीस किलोमीटर से, समताप मंडल की ऊपरी परत 50 किलोमीटर तक जाती है, यहाँ तापमान -56 डिग्री से +0.8 डिग्री सेल्सियस तक बदल जाता है।
समताप मंडल में ग्रह के ओजोन का लगभग 90 प्रतिशत शामिल है, और शेष क्षोभमंडल में है, वायुमंडल का वह हिस्सा जो समताप मंडल के तुरंत बाद आता है, जो ओजोन का 10 प्रतिशत है। ओजोन ट्रायटोमिक O3 अणुओं से युक्त ऑक्सीजन का एक एलोट्रोपिक संशोधन है। सामान्य परिस्थितियों में - नीली गैस। द्रवित होने पर, यह एक इंडिगो तरल में बदल जाता है। ठोस रूप में, यह गहरा नीला, लगभग काला क्रिस्टल है।
लगभग तीस किलोमीटर की ऊँचाई पर हमारे ओजोन की मोटाई 1.7 मिलीमीटर से 4 मिलीमीटर मोटी होगी, जो हमारे जीव-जंतुओं और वनस्पतियों की रक्षा के लिए पर्याप्त है, जहाँ हम रहते हैं और निवास करते हैं। ओजोन पृथ्वी की सतह पर भी पाई जाती है। कुछ मामलों में यह घातक है, दूसरों में यह नहीं है। फेफड़ों के रोगों से पीड़ित लोगों के लिए, यह उपयोगी है, आप देवदार के जंगलों में ओजोन पा सकते हैं, चीड़ O3 यौगिकों का उत्पादन करते हैं। ओजोन फसलों और वनों के विकास के लिए हानिकारक है, इसलिए, पृथ्वी पर ओजोन में वृद्धि के साथ, कृषि फसलों में कमी आती है और सरल ऑक्सीजन का उत्पादन होता है, जो सभी जीवित प्राणियों के लिए आवश्यक होता है।
इक्कीसवीं सदी में ओजोन परत के क्षरण जैसी समस्या सामने आई है। यह अंटार्कटिका की मुख्य भूमि पर होता है, जहाँ समताप मंडल में ओजोन की मात्रा केवल 60 प्रतिशत है - इसे ओजोन छिद्र कहा जाता है। ओजोन छिद्र अंतरिक्ष से विभिन्न किरणों को आने देता है जो पृथ्वी पर सभी जीवन को मार देती हैं।
1930 के दशक में समताप मंडल में उड़ानें शुरू हुईं। पहले स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून (FNRS-1) पर उड़ान, जिसे अगस्टे पिकार्ड और पॉल किफर ने 27 मई, 1931 को 16.2 किमी की ऊँचाई तक बनाया था, व्यापक रूप से जाना जाता है। यूएसएसआर में, पिकार्ड की उड़ानों ने बहुत रुचि पैदा की, और 1933-1934 में यूएसएसआर -1 और ओसावियाखिम -1 समतापमंडलीय गुब्बारे बनाए गए।
30 सितंबर, 1933 को केडी गोडुनोव द्वारा डिजाइन किए गए "यूएसएसआर -1" ने एक नया विश्व रिकॉर्ड स्थापित करते हुए 19 किमी की ऊंचाई तक उड़ान भरी। गोडुनोव के साथ, स्ट्रैटोस्टेट को ई. के. बिरनबाम और उत्कृष्ट सोवियत बैलूनिस्ट जी. ए. प्रोकोफिव द्वारा संचालित किया गया था। अधिक स्थिर उड़ान स्थितियों (हालांकि गतिशील छत बहुत अधिक हो सकती है) के कारण 20 किमी तक की ऊंचाई पर समताप मंडल में आधुनिक लड़ाकू और सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान उड़ते हैं।
उच्च ऊंचाई वाले मौसम के गुब्बारे 40 किमी तक बढ़ते हैं; मानव रहित गुब्बारे का रिकॉर्ड 51.8 किमी है। हाल ही में, संयुक्त राज्य अमेरिका के सैन्य हलकों में, 20 किमी से ऊपर समताप मंडल की परतों के विकास पर बहुत ध्यान दिया गया है, जिसे अक्सर "प्री-स्पेस" (अंग्रेजी "नियर स्पेस") कहा जाता है। यह माना जाता है कि मानव रहित हवाई पोत और सौर ऊर्जा से चलने वाले विमान (नासा पाथफाइंडर की तरह) लंबे समय तक लगभग 30 किमी की ऊंचाई पर रहने में सक्षम होंगे और बहुत बड़े क्षेत्रों के लिए अवलोकन और संचार प्रदान करेंगे, जबकि वायु रक्षा के लिए कम भेद्यता बनी रहेगी। सिस्टम; ऐसे उपकरण सैटेलाइट से कई गुना सस्ते होंगे।
आइए पहले हम बताते हैं कि समताप मंडल क्या है? और वह क्या दर्शाती है?
समताप मंडल पृथ्वी के वायुमंडल की एक परत है, इसकी मोटाई लगभग 39 किलोमीटर है, यह 11 किलोमीटर से शुरू होती है और लगभग 50 किलोमीटर पर समाप्त होती है। वायुमंडल के इस भाग में एक ऊपरी और निचली परत होती है। निचली परत 11 किलोमीटर से शुरू होती है और 25 किलोमीटर की ऊँचाई पर समाप्त होती है, आगे, पच्चीस किलोमीटर से, समताप मंडल की ऊपरी परत 50 किलोमीटर तक जाती है, यहाँ तापमान -56 डिग्री से +0.8 डिग्री सेल्सियस तक बदल जाता है।
समताप मंडल में ग्रह के ओजोन का लगभग 90 प्रतिशत शामिल है, और शेष क्षोभमंडल में है, वायुमंडल का वह हिस्सा जो समताप मंडल के तुरंत बाद आता है, जो ओजोन का 10 प्रतिशत है। ओजोन ट्रायटोमिक O3 अणुओं से युक्त ऑक्सीजन का एक एलोट्रोपिक संशोधन है। सामान्य परिस्थितियों में - नीली गैस। द्रवित होने पर, यह एक इंडिगो तरल में बदल जाता है। ठोस रूप में, यह गहरा नीला, लगभग काला क्रिस्टल है।
लगभग तीस किलोमीटर की ऊँचाई पर हमारे ओजोन की मोटाई 1.7 मिलीमीटर से 4 मिलीमीटर मोटी होगी, जो हमारे जीव-जंतुओं और वनस्पतियों की रक्षा के लिए पर्याप्त है, जहाँ हम रहते हैं और निवास करते हैं। ओजोन पृथ्वी की सतह पर भी पाई जाती है। कुछ मामलों में यह घातक है, दूसरों में यह नहीं है। फेफड़ों के रोगों से पीड़ित लोगों के लिए, यह उपयोगी है, आप देवदार के जंगलों में ओजोन पा सकते हैं, चीड़ O3 यौगिकों का उत्पादन करते हैं। ओजोन फसलों और वनों के विकास के लिए हानिकारक है, इसलिए, पृथ्वी पर ओजोन में वृद्धि के साथ, कृषि फसलों में कमी आती है और सरल ऑक्सीजन का उत्पादन होता है, जो सभी जीवित प्राणियों के लिए आवश्यक होता है।
इक्कीसवीं सदी में ओजोन परत के क्षरण जैसी समस्या सामने आई है। यह अंटार्कटिका की मुख्य भूमि पर होता है, जहाँ समताप मंडल में ओजोन की मात्रा केवल 60 प्रतिशत है - इसे ओजोन छिद्र कहा जाता है। ओजोन छिद्र अंतरिक्ष से विभिन्न किरणों को आने देता है जो पृथ्वी पर सभी जीवन को मार देती हैं।
1930 के दशक में समताप मंडल में उड़ानें शुरू हुईं। पहले स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून (FNRS-1) पर उड़ान, जिसे अगस्टे पिकार्ड और पॉल किफर ने 27 मई, 1931 को 16.2 किमी की ऊँचाई तक बनाया था, व्यापक रूप से जाना जाता है। यूएसएसआर में, पिकार्ड की उड़ानों ने बहुत रुचि पैदा की, और 1933-1934 में यूएसएसआर -1 और ओसावियाखिम -1 समतापमंडलीय गुब्बारे बनाए गए।
30 सितंबर, 1933 को केडी गोडुनोव द्वारा डिजाइन किए गए "यूएसएसआर -1" ने एक नया विश्व रिकॉर्ड स्थापित करते हुए 19 किमी की ऊंचाई तक उड़ान भरी। गोडुनोव के साथ, स्ट्रैटोस्टेट को ई. के. बिरनबाम और उत्कृष्ट सोवियत बैलूनिस्ट जी. ए. प्रोकोफिव द्वारा संचालित किया गया था। अधिक स्थिर उड़ान स्थितियों (हालांकि गतिशील छत बहुत अधिक हो सकती है) के कारण 20 किमी तक की ऊंचाई पर समताप मंडल में आधुनिक लड़ाकू और सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान उड़ते हैं।
उच्च ऊंचाई वाले मौसम के गुब्बारे 40 किमी तक बढ़ते हैं; मानव रहित गुब्बारे का रिकॉर्ड 51.8 किमी है। हाल ही में, संयुक्त राज्य अमेरिका के सैन्य हलकों में, 20 किमी से ऊपर समताप मंडल की परतों के विकास पर बहुत ध्यान दिया गया है, जिसे अक्सर "प्री-स्पेस" (अंग्रेजी "नियर स्पेस") कहा जाता है। यह माना जाता है कि मानव रहित हवाई पोत और सौर ऊर्जा से चलने वाले विमान (नासा पाथफाइंडर की तरह) लंबे समय तक लगभग 30 किमी की ऊंचाई पर रहने में सक्षम होंगे और बहुत बड़े क्षेत्रों के लिए अवलोकन और संचार प्रदान करेंगे, जबकि वायु रक्षा के लिए कम भेद्यता बनी रहेगी। सिस्टम; ऐसे उपकरण सैटेलाइट से कई गुना सस्ते होंगे।
प्रत्येक साक्षर व्यक्ति को न केवल यह जानना चाहिए कि ग्रह विभिन्न गैसों के मिश्रण के वातावरण से घिरा हुआ है, बल्कि यह भी कि वायुमंडल की विभिन्न परतें हैं जो पृथ्वी की सतह से असमान दूरी पर स्थित हैं।
आकाश का अवलोकन करते हुए, हम इसकी जटिल संरचना, या इसकी विषम रचना, या आँखों से छिपी अन्य चीजों को बिल्कुल नहीं देखते हैं। लेकिन यह हवा की परत की जटिल और बहुघटक संरचना के लिए ठीक है कि ग्रह के चारों ओर ऐसी स्थितियां हैं जो जीवन को यहां उत्पन्न करने की अनुमति देती हैं, वनस्पति को पनपने देती हैं, वह सब कुछ जो कभी यहां प्रकट हुआ है।
बातचीत के विषय के बारे में ज्ञान स्कूल में 6 वीं कक्षा में पहले से ही लोगों को दिया जाता है, लेकिन कुछ ने अभी तक अपनी पढ़ाई पूरी नहीं की है, और कुछ इतने लंबे समय से हैं कि वे पहले ही सब कुछ भूल चुके हैं। फिर भी, प्रत्येक शिक्षित व्यक्ति को पता होना चाहिए कि उसके आसपास की दुनिया में क्या शामिल है, विशेष रूप से उसका वह हिस्सा जिस पर उसके सामान्य जीवन की संभावना सीधे निर्भर करती है।
वायुमंडल की प्रत्येक परत का नाम क्या है, यह किस ऊंचाई पर स्थित है, यह क्या भूमिका निभाती है? इन सभी सवालों पर नीचे चर्चा की जाएगी।
पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना
आकाश को देखते हुए, खासकर जब यह पूरी तरह से बादल रहित हो, यह कल्पना करना भी बहुत मुश्किल है कि इसकी इतनी जटिल और बहुस्तरीय संरचना है कि अलग-अलग ऊंचाई पर वहां का तापमान बहुत अलग है, और यह वहां है, ऊंचाई पर, कि सभी वनस्पतियों और जीवों के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं जमीन पर होती हैं।
यदि यह ग्रह के गैस आवरण की ऐसी जटिल संरचना के लिए नहीं होता, तो यहाँ कोई जीवन नहीं होता और यहाँ तक कि इसकी उत्पत्ति की संभावना भी नहीं होती।
आसपास की दुनिया के इस हिस्से का अध्ययन करने का पहला प्रयास प्राचीन यूनानियों द्वारा किया गया था, लेकिन वे अपने निष्कर्षों में बहुत दूर नहीं जा सके, क्योंकि उनके पास आवश्यक तकनीकी आधार नहीं था। वे विभिन्न परतों की सीमाओं को नहीं देख पाए, उनके तापमान को माप नहीं सके, घटक संरचना का अध्ययन नहीं कर सके, आदि।
ज्यादातर मौसम की घटनाओं ने सबसे प्रगतिशील दिमागों को यह सोचने के लिए प्रेरित किया कि दृश्यमान आकाश उतना सरल नहीं है जितना लगता है।
ऐसा माना जाता है कि पृथ्वी के चारों ओर आधुनिक गैसीय आवरण की संरचना तीन चरणों में बनी थी।सबसे पहले बाहरी अंतरिक्ष से प्राप्त हाइड्रोजन और हीलियम का प्राथमिक वातावरण था।
तब ज्वालामुखियों के विस्फोट ने हवा को अन्य कणों के द्रव्यमान से भर दिया, और एक द्वितीयक वातावरण उत्पन्न हुआ। सभी प्रमुख रासायनिक प्रतिक्रियाओं और कण विश्राम प्रक्रियाओं से गुजरने के बाद, वर्तमान स्थिति उत्पन्न हुई।
पृथ्वी की सतह और उनकी विशेषताओं से वायुमंडल की परतें
ग्रह के गैसीय लिफाफे की संरचना काफी जटिल और विविध है। आइए इसे और अधिक विस्तार से देखें, धीरे-धीरे उच्चतम स्तर पर पहुंचें।
क्षोभ मंडल
सीमा परत के अलावा, क्षोभमंडल वायुमंडल की सबसे निचली परत है। यह ध्रुवीय क्षेत्रों में पृथ्वी की सतह से लगभग 8-10 किमी, समशीतोष्ण जलवायु में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय भागों में 16-18 किमी की ऊँचाई तक फैली हुई है।
दिलचस्प तथ्य:यह दूरी वर्ष के समय के आधार पर भिन्न हो सकती है - सर्दियों में यह गर्मियों की तुलना में कुछ कम होती है।
क्षोभमंडल की हवा में पृथ्वी पर सभी जीवन के लिए मुख्य जीवनदायी शक्ति होती है।इसमें सभी उपलब्ध वायुमंडलीय हवा का लगभग 80%, 90% से अधिक जल वाष्प शामिल है, यह यहाँ है कि बादल, चक्रवात और अन्य वायुमंडलीय घटनाएं बनती हैं।
ग्रह की सतह से ऊपर उठने पर तापमान में धीरे-धीरे कमी को ध्यान में रखना दिलचस्प है। वैज्ञानिकों ने गणना की है कि प्रत्येक 100 मीटर ऊंचाई के लिए तापमान लगभग 0.6-0.7 डिग्री कम हो जाता है।
स्ट्रैटोस्फियर
अगली सबसे महत्वपूर्ण परत समताप मंडल है। समताप मंडल की ऊंचाई लगभग 45-50 किलोमीटर है।यह 11 किमी से शुरू होता है और यहां नकारात्मक तापमान पहले से ही मौजूद है, जो -57 ° С तक पहुंच जाता है।
यह परत मनुष्य, सभी जानवरों और पौधों के लिए क्यों महत्वपूर्ण है? यह यहाँ 20-25 किलोमीटर की ऊँचाई पर है, कि ओजोन परत स्थित है - यह सूर्य से निकलने वाली पराबैंगनी किरणों को फँसाती है, और वनस्पतियों और जीवों पर उनके विनाशकारी प्रभाव को एक स्वीकार्य मूल्य तक कम कर देती है।
यह ध्यान रखना बहुत दिलचस्प है कि समताप मंडल सूर्य, अन्य तारों और बाह्य अंतरिक्ष से पृथ्वी पर आने वाले कई प्रकार के विकिरणों को अवशोषित करता है। इन कणों से प्राप्त ऊर्जा अणुओं के आयनीकरण में जाती है और यहाँ स्थित परमाणु, विभिन्न रासायनिक यौगिक प्रकट होते हैं।
यह सब उत्तरी रोशनी जैसी प्रसिद्ध और रंगीन घटना की ओर ले जाता है।
मीसोस्फीयर
मेसोस्फीयर लगभग 50 से शुरू होता है और 90 किलोमीटर तक फैला होता है।ऊंचाई में बदलाव के साथ ढाल, या तापमान में गिरावट, यहाँ उतनी बड़ी नहीं है जितनी निचली परतों में है। इस खोल की ऊपरी सीमाओं में तापमान लगभग -80°C होता है। इस क्षेत्र की संरचना में लगभग 80% नाइट्रोजन, साथ ही 20% ऑक्सीजन शामिल है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि किसी भी उड़ान उपकरण के लिए मेसोस्फीयर एक प्रकार का मृत क्षेत्र है। हवाई जहाज यहां नहीं उड़ सकते, क्योंकि हवा अत्यंत दुर्लभ है, जबकि उपग्रह इतनी कम ऊंचाई पर नहीं उड़ सकते, क्योंकि उपलब्ध वायु घनत्व उनके लिए बहुत अधिक है।
मेसोस्फीयर की एक और दिलचस्प विशेषता है यहीं पर ग्रह से टकराने वाले उल्कापिंड जलते हैं।पृथ्वी से दूरस्थ ऐसी परतों का अध्ययन विशेष रॉकेटों की सहायता से किया जाता है, लेकिन प्रक्रिया की दक्षता कम होती है, इसलिए इस क्षेत्र का ज्ञान वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देता है।
बाह्य वायुमंडल
विचारित परत आने के तुरंत बाद थर्मोस्फीयर, जिसकी ऊंचाई किमी में 800 किमी तक फैली हुई है।एक तरह से यह लगभग खुली जगह है। ब्रह्मांडीय विकिरण, विकिरण, सौर विकिरण का आक्रामक प्रभाव पड़ता है।
यह सब औरोरा बोरेलिस जैसी अद्भुत और सुंदर घटना को जन्म देता है।
थर्मोस्फीयर की सबसे निचली परत लगभग 200 K या उससे अधिक के तापमान तक गर्म होती है। यह परमाणुओं और अणुओं के बीच प्राथमिक प्रक्रियाओं, उनके पुनर्संयोजन और विकिरण के कारण होता है।
यहां बहने वाले चुंबकीय तूफानों, उसी समय उत्पन्न होने वाली विद्युत धाराओं के कारण ऊपरी परतें गर्म हो जाती हैं। बिस्तर का तापमान एक समान नहीं है और इसमें काफी उतार-चढ़ाव हो सकता है।
अधिकांश कृत्रिम उपग्रह, बैलिस्टिक निकाय, मानवयुक्त स्टेशन आदि थर्मोस्फीयर में उड़ते हैं। यह विभिन्न हथियारों और मिसाइलों के प्रक्षेपण का भी परीक्षण करता है।
बहिर्मंडल
एक्सोस्फीयर, या जैसा कि इसे स्कैटरिंग स्फीयर भी कहा जाता है, हमारे वायुमंडल का उच्चतम स्तर है, इसकी सीमा है, इसके बाद इंटरप्लेनेटरी स्पेस है। एक्सोस्फीयर लगभग 800-1000 किलोमीटर की ऊंचाई से शुरू होता है।
घनी परतें पीछे रह जाती हैं और यहाँ हवा अत्यंत दुर्लभ होती है, कोई भी कण जो बगल से गिरता है, गुरुत्वाकर्षण की बहुत कमजोर क्रिया के कारण बस अंतरिक्ष में चला जाता है।
यह गोला लगभग 3000-3500 किमी की ऊंचाई पर समाप्त होता है, और यहाँ लगभग कोई कण नहीं हैं। इस क्षेत्र को निकट अंतरिक्ष निर्वात कहा जाता है। यह उनकी सामान्य अवस्था में अलग-अलग कण नहीं हैं जो यहां प्रबल होते हैं, लेकिन प्लाज्मा, जो अक्सर पूरी तरह से आयनित होता है।
पृथ्वी के जीवन में वायुमण्डल का महत्व
हमारे ग्रह के वायुमंडल की संरचना के सभी मुख्य स्तर इस प्रकार दिखते हैं। इसकी विस्तृत योजना में अन्य क्षेत्र शामिल हो सकते हैं, लेकिन वे पहले से ही गौण महत्व के हैं।
यह ध्यान रखने के लिए महत्वपूर्ण है पृथ्वी पर जीवन के लिए वातावरण एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।इसके समताप मंडल में बहुत सी ओजोन वनस्पतियों और जीवों को अंतरिक्ष से विकिरण और विकिरण के घातक प्रभावों से बचने की अनुमति देती है।
इसके अलावा, यह यहां है कि मौसम बनता है, सभी वायुमंडलीय घटनाएं होती हैं, चक्रवात, हवाएं उत्पन्न होती हैं और मर जाती हैं, यह या वह दबाव स्थापित होता है। इन सबका मनुष्य, सभी जीवित जीवों और पौधों की स्थिति पर सीधा प्रभाव पड़ता है।
निकटतम परत, क्षोभमंडल, हमें सांस लेने का अवसर देता है, पूरे जीवन को ऑक्सीजन से संतृप्त करता है और इसे जीने की अनुमति देता है। वातावरण की संरचना और संरचना में छोटे विचलन भी सभी जीवित चीजों पर सबसे हानिकारक प्रभाव डाल सकते हैं।
इसीलिए अब कारों और उत्पादन से होने वाले हानिकारक उत्सर्जन के खिलाफ इस तरह का अभियान चलाया जा रहा है, पर्यावरणविद् ओजोन परत की मोटाई के बारे में अलार्म बजा रहे हैं, ग्रीन पार्टी और इसके जैसे अन्य लोग प्रकृति के अधिकतम संरक्षण के लिए खड़े हैं। पृथ्वी पर सामान्य जीवन को लम्बा करने और इसे जलवायु के लिहाज से असहनीय न बनाने का यही एकमात्र तरीका है।