वायुमंडल की निचली परतों की विशेषताएं: क्षोभमंडल में क्या बनता है। क्षोभमंडल के लक्षण
पृथ्वी का क्षोभमंडल वायुमंडल की सबसे निचली परत है।
परिचय
वायुमंडल की सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली परत क्षोभमंडल, पृथ्वी का निचला ग्लोब है।
इसके महत्व का आकलन करना मुश्किल है, क्योंकि लैंडस्केप शेल का कामकाज इस पर निर्भर करता है।
क्षोभमंडल में बादल बनते हैं वायुमंडलीय मोर्चोंजो वर्षा की तीव्रता को प्रभावित करते हैं।
इसके अलावा, इस परत में वायु द्रव्यमानऊपर या नीचे जाना, जिसके कारण हवा का निरंतर मिश्रण होता है, और क्षोभमंडल की संरचना स्थिर और अपरिवर्तनीय होती है।
क्षोभमंडल क्या है
यहाँ तक कि प्राचीन यूनानियों ने भी ग्लोब के गोले का अध्ययन करते हुए उनमें से प्रत्येक को एक नाम दिया था। इसलिए क्षोभमंडल नाम आज तक बचा हुआ है, जिसका अनुवाद प्राचीन ग्रीक से किया गया है जिसका अर्थ है गेंद का परिवर्तन या घूमना।
क्षोभमंडल सबसे नजदीक वायुमंडल की सबसे निचली परत है पृथ्वी की सतह. इसी समय, यह सबसे घनी परत है, जो वायु द्रव्यमान के कारण लगातार गति में रहती है।
क्षोभमंडल फोटो
क्षोभमंडल कहाँ है
वायुमंडल की यह परत पृथ्वी की सतह और समताप मंडल, मध्य गेंद के बीच स्थित है। क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच तथाकथित क्षोभमंडल है, जो एक संक्रमणकालीन परत है। यहाँ तापमान में गिरावट होती है, ऊँचाई के साथ परिवर्तन होता है। यह वर्ष के विशिष्ट समय पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, सर्दियों में क्षोभसीमा सर्दियों की तुलना में अधिक होती है।
चक्रवातों और प्रतिचक्रवातों की गतिविधि का भी प्रभाव पड़ता है, जिसके कारण चक्रवातों के दौरान क्षोभसीमा कम होती है और प्रतिचक्रवातों के दौरान अधिक होती है। क्षोभमंडल की मोटाई भी क्षोभमंडल की तरह मोबाइल है, और लगातार बदल रही है। न्यूनतम मोटाई कई सौ मीटर है, और अधिकतम 3 किलोमीटर तक पहुंचती है।
वातावरण संरचना तालिका तस्वीर
उपोष्णकटिबंधीय में जलवायु क्षेत्रट्रोपोपॉज़ की विशेषता वायु धाराओं द्वारा निर्मित महत्वपूर्ण अंतराल है। इसलिए, परत का एक महत्वपूर्ण विनाश हो सकता है, और फिर इसका गठन फिर से हो सकता है।
क्षोभमंडल किससे बना है
वायुमंडल की निचली परत की संरचना, जो पृथ्वी की सतह से सटे हुए है, में महत्वपूर्ण रासायनिक तत्व शामिल हैं। इसमे शामिल है:
- नाइट्रोजन;
- ऑक्सीजन;
- आरागॉन;
- कार्बन डाईऑक्साइड।
क्षोभमंडल में बड़ी संख्या में ये पदार्थ हैं, जो हाइड्रोजन, अक्रिय गैसों, विशेष रूप से नियॉन, हीलियम, क्सीनन, ओजोन, अमोनिया और रेडॉन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। क्षोभमंडल का कुल द्रव्यमान वायुमंडल के कुल आयतन का लगभग 80% है। पृथ्वी की 80% वायु और लगभग सभी भाप यहाँ केंद्रित हैं।
क्षोभमंडल की सीमाएँ
पृथ्वी की निचली परत की ऊंचाई बदलती है - ध्रुवीय क्षेत्रों से भूमध्य रेखा तक, 8 से 18 किलोमीटर तक। तो, आर्कटिक सर्कल के ऊपर, क्षोभमंडल की ऊंचाई 8-10 किलोमीटर है समशीतोष्ण क्षेत्रों- 12 किलोमीटर तक पहुँचता है, और भूमध्य रेखा पर यह 16 से 18 किलोमीटर तक होता है।
क्षोभमंडल फोटो
इस सीमा में, वायु द्रव्यमान की निरंतर गति होती है, जिसकी धाराएँ क्षैतिज और लंबवत रूप से चलने में सक्षम होती हैं। तापमान भी बदलता है, प्रत्येक 100 मीटर के लिए 0 से 6 डिग्री तक लंबवत घटता है। इसीलिए औसत तापमानअक्षांश के पास, -55 डिग्री सेल्सियस के बराबर है। जबकि भूमध्य रेखा पर - 80 डिग्री सेल्सियस।
क्षोभमंडल के कार्य
वायुमंडल की इस परत में काफी मजबूत अस्थिरता देखी जाती है, इसलिए यहां गर्म और ठंडी हवा की धाराओं का निर्माण होता है। हवाओं की गति में वृद्धि के कारण यह पृथ्वी की सतह को प्रभावित करता है। वे एंटीसाइक्लोन और चक्रवात के गठन का कारण बनते हैं।
जल वाष्प की उपस्थिति संघनन प्रक्रियाओं को विनियमित करने, वाष्पीकरण को बढ़ावा देने और हवा के क्षैतिज संचलन में मदद करती है। घनीभूत होने के कारण बादल बनते हैं, ओले पड़ते हैं, हिमपात होता है और वर्षा होती है।
वर्षण की एक अवस्था से दूसरी अवस्था में संक्रमण क्षोभमंडल में होता है। इसकी ऊपरी सीमा पर दबाव इसकी ऊपरी सीमा की तुलना में सबसे अधिक होता है। क्षोभमंडल सीधे मौसम को प्रभावित करता है और जलवायु संबंधी विशेषताएंवी विभिन्न क्षेत्रोंशांति।
क्षोभमंडल की सबसे निचली परत, जिसे सतही परत कहा जाता है, में बहुत अधिक धूल, जीव होते हैं जो उड़ सकते हैं। यहाँ हवा के तापमान और आर्द्रता का उच्चारण किया जाता है, जो पूरे दिन स्थिर रहता है। हवा की गति ऊंचाई के साथ बढ़ती है, क्षोभसीमा पर अधिकतम वृद्धि के साथ।
सतह परत में, हवा बहुत कमजोर होती है, आर्द्रता अधिक होती है, तापमान लंबवत रूप से वितरित होता है, इसलिए लोग, पौधे और जानवर यहां रहने में सक्षम होते हैं। यह तापमान वितरण आपको पृथ्वी और सूर्य से आने वाले विकिरण को अवशोषित करने की अनुमति देता है। जल वाष्प वातावरण में विकिरण को अवशोषित करता है।
जमीन से गर्म होने वाली हवा वायुमंडल में चली जाती है, जहां संवहन प्रक्रियाएं होती हैं। वह वह है जो तापमान को लंबवत रूप से बदलती है। सूर्य की किरणें, क्षोभमंडल से गुजरते हुए, पृथ्वी की सतह को गर्म करती हैं, और यह ऊष्मा लौटाती है। इस प्रकार ग्रीनहाउस प्रभाव होता है।
वैज्ञानिकों का सुझाव है कि क्षोभमंडल की सबसे निचली गेंद में, जो पृथ्वी की सतह के सबसे करीब है, ग्लेशियर पैदा होते हैं। इस परत को कायोनोस्फीयर कहा जाता है, अर्थात। एक प्रकार की हिम रेखा जहाँ ठोस वर्षा एकत्र होती है।
पृथ्वी ग्रह पर रहने वाले हम सभी लोग हवा में सांस लेते हैं। तब से स्कूल की बेंचहमें याद है कि हवा को वायुमंडल कहा जाता है।
ऐसा माना जाता है कि वायुमंडल एक गैस की परत है जो हमारे ग्रह को घेरे हुए है और इसके साथ पूरी तरह से घूमता है। लेकिन वातावरण सजातीय से बहुत दूर है, और यह 1 मीटर की ऊंचाई पर और उदाहरण के लिए, पृथ्वी की सतह से 50 किलोमीटर की दूरी पर बहुत भिन्न होता है।
वायुमंडल को आमतौर पर कई परतों में विभाजित किया जाता है:
- क्षोभमंडल - समुद्र तल से 0 से 8 - 16 किलोमीटर की ऊँचाई;
- समताप मंडल - 50 किलोमीटर तक की ऊँचाई;
- मेसोस्फीयर - 50 से 100 किलोमीटर तक;
- कर्मन रेखा - पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा से परे व्यावहारिक गणना (उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष यात्रियों और विमानन में) में ली गई एक सशर्त रेखा, 100 किलोमीटर की ऊँचाई पर गुजरती है;
- थर्मोस्फीयर - 100 से 700 किलोमीटर तक;
- एक्सोस्फीयर - वह परत जहां से हवा निकलती है अंतरिक्षतथाकथित अपव्यय प्रक्रिया है।
क्षोभमंडल की विशेषताएं
क्षोभमंडल वायुमंडल की वह परत है जिसमें हवा का तापमान पृथ्वी की सतह से ऊपर की ऊंचाई में प्रति 100 मीटर की ऊंचाई पर लगभग 0.6 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ गिरता है। इस परत के ऊपर, हवा का तापमान अन्य कानूनों के अनुसार बदलता रहता है। पृथ्वी के वायुमंडल में कुल वायु का लगभग 80% क्षोभमंडल में केंद्रित है। क्षोभमंडल की मोटाई पृथ्वी के ध्रुवों से लगभग 8 किलोमीटर ऊपर, समशीतोष्ण अक्षांशों से 10-12 किलोमीटर ऊपर और भूमध्य रेखा से लगभग 16 किलोमीटर ऊपर है।
क्षोभमंडल में वायु की संरचना
क्षोभमंडल में हवा मुख्य रूप से नाइट्रोजन (78%) और ऑक्सीजन (20%) से बना है, लेकिन शेष छोटे प्रतिशत खेलते हैं आवश्यक भूमिकापृथ्वी पर जीवन को बनाए रखने में। यह, सबसे पहले, कार्बन डाईऑक्साइड, जिसके लिए पौधे मौजूद हैं, और इसके अलावा, मीथेन, हाइड्रोजन, हीलियम और अन्य गैसें हवा का हिस्सा हैं। क्षोभमंडल में बड़ी मात्रा में जल वाष्प और धूल भी होती है।
क्षोभमंडल में होने वाली प्रक्रियाएं
कार्बन डाइऑक्साइड, जो ज्वालामुखियों, जीवित जीवों और क्षय के उत्पाद के रूप में भी हवा में मिलती है, पृथ्वी के लिए एक प्रकार के कंबल के रूप में कार्य करती है। यह गैस कम तरंग दैर्ध्य को आसानी से पृथ्वी की सतह तक पहुंचाती है। सौर विकिरणजो पृथ्वी को गर्म करता है। लेकिन गर्म पृथ्वी द्वारा उत्सर्जित लंबी ऊष्मा तरंगें कार्बन डाइऑक्साइड को विलंबित करती हैं। एक तथाकथित "ग्रीनहाउस प्रभाव" है।
कई दशकों पहले, कुछ वैज्ञानिकों ने तर्क दिया था कि मानव गतिविधि, मुख्य रूप से उद्योग, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि और धमकी देती है ग्लोबल वार्मिंग. हर तरह की भयावहता का बहुत ही रंगीन ढंग से वर्णन किया गया था, जैसे ध्रुवीय ग्लेशियरों का पिघलना, यूरोप की बाढ़ और साइबेरिया में रेगिस्तान का बनना। 1997 में, तथाकथित क्योटो प्रोटोकॉल को अपनाया गया, जिसके अनुसार औद्योगिक विकसित देशोंवातावरण में ग्रीनहाउस गैसों (मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड) के उत्सर्जन पर प्रतिबंध (कोटा)। व्यवहार में, इससे उत्सर्जन में कटौती नहीं हुई है, बल्कि उत्सर्जन व्यापार हुआ है। अब वैज्ञानिक दुनियाबल्कि जलवायु परिवर्तन पर मानव गतिविधियों के प्रभाव के बारे में संदेहजनक है। अमेरिका ने कभी भी क्योटो प्रोटोकॉल की पुष्टि नहीं की और कनाडा इससे पूरी तरह हट गया।
मिट्टी के कटाव, पौधों के परागकण आदि के कारण धूल वातावरण में प्रवेश कर जाती है। में भी महत्वपूर्ण भूमिका अदा करता है वायुमंडलीय घटनाएं. जलवाष्प धूल के कणों के चारों ओर संघनित होकर बादल बनाता है और वर्षा और हिमपात का कारण बनता है।
क्षोभमंडल वायुमंडल की निचली परत है जिसकी ऊँचाई ध्रुवीय क्षेत्रों में 8-10 किमी, समशीतोष्ण क्षेत्रों में 10-12 किमी, भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में 16-18 किमी है। इस परत में शामिल है ¾ पूरे वायुमंडल का द्रव्यमान और लगभग सभी जल वाष्प। क्षोभमंडल की 5 किमी परत में वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का आधा हिस्सा होता है। क्षोभमंडल की मुख्य विशेषता ऊंचाई के साथ तापमान में औसतन 6.5° प्रति किलोमीटर की कमी है। नतीजतन, यहां ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज हवा की गति होती है, जिससे बादलों, वर्षा, कोहरे, बिजली और प्रकाश की घटनाओं का निर्माण होता है।
क्षोभमंडल को 3 परतों में बांटा गया है:
· पहली परत - घर्षण परत = 1-2 किमी ऊँची। इस परत में वायु की गति पृथ्वी की सतह से प्रभावित होती है। पृथ्वी की सतह पर घर्षण के कारण वायु अपने मान को दिशा और गति में बदलती है, जिससे वायुमंडलीय विक्षोभ उत्पन्न होता है। परत में तापमान गर्मियों में सकारात्मक और सर्दियों में नकारात्मक होता है। परत में मौसम की स्थिति विमान के टेकऑफ़ और लैंडिंग को प्रभावित करती है।
दूसरी परत - 2 से 6 किमी की ऊँचाई वाली मध्य परत। पृथ्वी की सतह परत को कम प्रभावित करती है। में गर्म समयवर्ष, एक शून्य इज़ोटेर्म यहाँ से गुजरता है - एक रेखा जो बिंदुओं को जोड़ती है समान तापमान. परत में एक बूंद-तरल संरचना के बादल होते हैं। सर्दियों में, तापमान नकारात्मक होता है।
· तीसरी ऊपरी परत - 6 किमी की ऊँचाई से क्षोभसीमा तक। परत में हवा की दिशा अधिक स्थिर होती है, पृथ्वी की सतह कम प्रभावित होती है, और तापमान पूरे वर्ष ऋणात्मक रहता है। क्षोभमंडल में परतें इन्वर्ज़न- परतें जहां ऊंचाई के साथ तापमान में वृद्धि होती है, परतें इज़ोटेर्म, -परतें जहां एक स्थिर तापमान होता है।
क्षोभसीमा- यह संक्रमण परत और समताप मंडल है। परत की ऊंचाई ध्रुवों पर कई सौ मीटर से लेकर भूमध्य रेखा पर 2-3 किमी तक भिन्न होती है।
उपग्रह उड़ानों के लिए, वातावरण को H = 150 किमी और निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष तक घने वातावरण में बांटा गया है। में घना वातावरणएक उपग्रह बिना इंजन के पृथ्वी के चारों ओर कम से कम एक चक्कर नहीं लगा सकता है।
पहला अंतरिक्ष वेग = 7.9 किमी/सेकंड, दूसरा = 11.2 किमी/सेकंड, तीसरा = 16.7 किमी/सेकंड।
आईएसए मानक वातावरण(GOST 4401 - 64, संक्षिप्त रूप में SA 64) - यह एक सशर्त वातावरण है, जो वर्ष के समय, दिन, पर्यायवाची वातावरण से स्वतंत्र है। वायु की स्थिति - तापमान, दबाव, घनत्व, ऊंचाई के साथ ध्वनि परिवर्तन की गति, मौसम, दिन। और विमान और उनकी विशेषताओं का सही मूल्यांकन और तुलना करने के लिए बिजली संयंत्रों, उन्हें उसी के लिए कम करना आवश्यक है वातावरणीय स्थितियां:
आईएसए मूल्य:
· एन = 0 मीटर (समुद्र तल), पी = 760 मिमी एचजी, टी = +15 डिग्री सेल्सियस। टी = 288.16 डिग्री कश्मीर।
a \u003d 340.2 m / s \u003d 1225 किमी / घंटा, (a \u003d 20.05 √ T ° K, एएम/एस किसी भी ऊंचाई पर
≈ 340.2 एम / एस - (4 एक्स एन किमी)। द्रव्यमान घनत्व γ \u003d 0.125 किग्रा X सेकंड 2 / मी 4।
· भार घनत्व ρ = 1.225 किग्रा/मी 3 , लंबवत तापमान प्रवणता
0.65° प्रति 100 मीटर ऊँचाई, या (6.5° प्रति 1000 मीटर ऊँचाई)।
वायुमंडल को कई संकेंद्रित परतों में विभाजित किया जा सकता है: क्षोभमंडल, समताप मंडल और आयनमंडल।
क्षोभ मंडल- यह निचली परत है, जो सीधे पृथ्वी की सतह से सटी हुई है और साथ ही सबसे घनी है; इसमें वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 79% से अधिक है (समताप मंडल लगभग 20% है, आयनमंडल 0.5% से कम है)। औसत ऊंचाईउसे अंदर समशीतोष्ण अक्षांश 10-11 किमी, ध्रुवों के ऊपर 8 किमी, भूमध्य रेखा के ऊपर 16 किमी।
क्षोभमंडल को लंबवत रूप से ऊपर की ओर तापमान में कमी (उलटा होने के मामलों को छोड़कर) की विशेषता है; यह कमी प्रत्येक 100 मीटर की चढ़ाई के लिए औसतन 0.6 है। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर समशीतोष्ण अक्षांशों में, औसत तापमान -55 ° और भूमध्य रेखा के ऊपर भी -80 ° है।
परिदृश्य लिफाफे के लिए, क्षोभमंडल का महत्व असाधारण रूप से महान है। यह यहाँ है कि बादल पैदा होते हैं, वर्षा होती है, वायु द्रव्यमान की क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर गति होती है। वायु के निरंतर मिश्रण के कारण क्षोभमंडल की संपूर्ण मोटाई में इसकी संरचना व्यावहारिक रूप से इसके मुख्य भागों में स्थिर रहती है।
सूखे की प्रत्येक इकाई मात्रा में और साफ़ हवाहै (मात्रा के प्रतिशत के रूप में):
- नाइट्रोजन - 78.09
- ऑक्सीजन - 20.95
- आर्गन - 0.93
- कार्बन डाइऑक्साइड - 0.03
इसके अलावा, हवा में हाइड्रोजन और अक्रिय गैसों (नियॉन, हीलियम, क्रिप्टन, क्सीनन), रेडॉन, ओजोन, अमोनिया आदि की नगण्य मात्रा होती है।
अन्य ग्रहों के वातावरण को ध्यान में रखना उपयोगी है सौर परिवारसे रचना में बहुत भिन्न है पृथ्वी का वातावरण. शुक्र के वातावरण में मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड, मंगल का वातावरण - सीओ 2 और एन 2 ओ, बृहस्पति और शनि - मीथेन (सीएच 4) और अमोनिया (एनएच 3), यूरेनस और नेपच्यून - मीथेन शामिल हैं। SO2 और O3 चंद्र वातावरण में पाए गए हैं, जो पृथ्वी की तुलना में कई हजार गुना दुर्लभ है।
के लिए लाया सामान्य दबाव(1 एटीएम) 0 डिग्री पर, पृथ्वी के वायुमंडल के सभी नाइट्रोजन 6.25 किमी मोटी, ऑक्सीजन 1.68 किमी, कार्बन डाइऑक्साइड 2.2 मीटर और ओजोन 3 मिमी मोटी परत बनाते हैं।
क्षोभमंडल में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के बीच अनुपात विशेष रूप से स्थिर हैं। वातावरण में ऑक्सीजन लगभग 10-15 ग्राम है चूंकि ऑक्सीजन एक बहुत ही सक्रिय तत्व है, प्रकृति में इसकी भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है। इसकी अनिवार्य भागीदारी के साथ, पौधों और जानवरों में श्वसन होता है, कार्बनिक अवशेषों का धीमा ऑक्सीकरण (सुलगना), धातुओं का जंग लगना, दहन आदि।
वातावरण में लगभग सभी मुक्त ऑक्सीजन एक अपशिष्ट उत्पाद है हरे पौधे, प्रकाश संश्लेषण के दौरान पानी के उनके अपघटन का परिणाम (पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोजन और मुक्त रूप से जारी ऑक्सीजन में)।
नाइट्रोजन, जो वायुमंडल में 4 X 10 15 टन है, एक तटस्थ माध्यम और ऑक्सीजन के "मंदक" के रूप में कार्य करता है।
कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) की सामग्री अधिक परिवर्तनशील है। यह ज्वालामुखियों से वायुमंडल में प्रवेश करता है, खनिज स्प्रिंग्स, मिट्टी, जीव, क्षय उत्पाद, कुछ उद्यम रसायन उद्योगआदि चूंकि यह एक भारी गैस है, यह निचली परतों की तुलना में 3-4 किमी से अधिक की ऊंचाई पर कम है; हालाँकि, पौधों की प्रकाश संश्लेषक गतिविधि के कारण जमीन से सटी हवा की परत CO 2 में कुछ हद तक कम हो जाती है। पृथ्वी की सतह पर CO2 का वितरण भी बिल्कुल समान नहीं है: महासागरों के ऊपर, ध्रुवीय देशों और निर्जन या ग्रामीण क्षेत्रों में, यह शहरों, औद्योगिक क्षेत्रों या ज्वालामुखी क्षेत्रों की तुलना में कम है; शहरों में, इसकी सामग्री 0.04% या अधिक तक बढ़ सकती है।
कार्बन डाइऑक्साइड की भूमिका, हवा में इसकी नगण्य सामग्री के बावजूद, बहुत बड़ी है, मुख्यतः क्योंकि यह पौधों के निर्माण के लिए मुख्य सामग्री के रूप में कार्य करती है (क्लोरोफिल युक्त) कार्बनिक पदार्थ. इसके अलावा, CO2 एक प्रकार का हीटर है पृथ्वी, चूंकि, सूर्य की शॉर्ट-वेव (प्रकाश) विकिरण को आसानी से पृथ्वी पर पारित करना, यह पृथ्वी से 12.9-17.1 की तरंग दैर्ध्य के साथ गर्मी की किरणों को वापस प्रसारित करता है और (चूंकि यह उन्हें दृढ़ता से अवशोषित करता है)। यदि CO2 पूरी तरह से वायुमंडल से गायब हो जाती है, तो पृथ्वी पर औसत वार्षिक हवा का तापमान वर्तमान की तुलना में 21 ° कम हो जाएगा, अर्थात यह -7 ° के बराबर हो जाएगा। यदि, इसके विपरीत, CO2 की मात्रा वर्तमान की तुलना में दोगुनी हो जाती है, तो पृथ्वी का औसत तापमान 4 ° बढ़ जाएगा, अर्थात यह + 18 ° के बराबर हो जाएगा। दूसरे शब्दों में, दो काल्पनिक मामलों के बीच का अंतर वास्तविक अंतर के अनुरूप होगा, जैसे मौजूद है, उदाहरण के लिए, औसत के बीच वार्षिक तापमानस्वालबार्ड और मदीरा।
ऊपर शुष्क और स्वच्छ हवा का विश्लेषण था, यानी इस तरह के तेज चर को ध्यान में रखे बिना घटक भागजल वाष्प और धूल की तरह। विश्लेषण के परिणामों को अधिक निश्चित और प्रकट करने के लिए बाहर रखा गया है, हालांकि, इन घटकों को किसी भी तरह से अप्राप्य नहीं छोड़ा जा सकता है।
जल वाष्प का मूल्य, जिसकी हवा में सामग्री अंतरिक्ष और समय में निरंतर और बहुत ध्यान देने योग्य रूप से भिन्न होती है और मात्रा में 4 से 0.01% तक भिन्न हो सकती है, पर अन्यत्र विस्तार से चर्चा की जाएगी। यहां हम केवल पृथ्वी की लंबी-तरंग विकिरण के संबंध में जल वाष्प की उच्च अवशोषण क्षमता पर ध्यान देते हैं: 20 μ से अधिक लंबी तरंगें लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाती हैं। वायुमंडल द्वारा विकिरण के अवशोषण में मुख्य भूमिकाठीक जल वाष्प से संबंधित है (जल वाष्प 60% स्थलीय विकिरण, CO 2 - 18%) में देरी करता है।
वातावरण में भी धूल बडा महत्व. वायुमंडलीय धूल की संरचना में भूमि की सतह से हवा द्वारा उठाए गए बेहतरीन खनिज कण, वाष्पित स्प्रे से हवा में शेष नमक के कण शामिल हैं। समुद्र का पानी, उल्कापिंडों के दहन उत्पाद, ज्वालामुखीय धूल, धुएं के कण, बीजाणु, बैक्टीरिया आदि। इन कणों का व्यास आमतौर पर 10 -5 से 10 -3 सेमी तक होता है। ऊंचाई के साथ वातावरण की धूल कम हो जाती है। महाद्वीपों पर वातावरण अत्यधिक धूल भरा है, जो धूल का मुख्य स्रोत हैं (विशेष रूप से पृथ्वी के शुष्क क्षेत्रों में, जो वनस्पति से कम ढके हुए हैं, और घनी आबादी वाले क्षेत्रों में हैं)। ध्रुवीय देशों में और पहाड़ों में ऊँचे, हवा साफ है।
वातावरण की मैलापन की डिग्री को ध्यान में रखा जाना चाहिए क्योंकि यह कुछ हद तक कमजोर हो जाता है सौर विकिरण. इसके अलावा, कई मामलों में बेहतरीन धूल के कण एक ऐसी स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसके बिना जल वाष्प को पानी की बूंदों में संघनित करना असंभव है, यानी, कोहरे, बादलों का गठन, और इसलिए वर्षा।
"संघनन नाभिक" (एक निश्चित संरचना और आकार के धूल के दाने) की अनुपस्थिति में, जल वाष्प का संघनन केवल 400-600% सापेक्ष आर्द्रता पर होगा। चूंकि वास्तव में सापेक्षिक आर्द्रताशायद ही कभी 102-103% तक पहुंचता है, फिर संघनन नाभिक के बिना, बादल व्यावहारिक रूप से उत्पन्न नहीं हो सकते।
पूर्वगामी के आधार पर, यह निष्कर्ष निकालना आसान है कि वायुमंडल गैसों का शुद्ध मिश्रण नहीं है। हवा में उपस्थिति विशाल राशिठोस और तरल कण कोलाइडयन समाधान (एरोसोल) के गुणों के वातावरण को सूचित करते हैं।
क्षोभमंडल पृथ्वी के वायुमंडल की परतों में से एक है। उसके पास सबसे बड़ा प्रभावग्रह पर और मनुष्य द्वारा सबसे अच्छा अध्ययन किया जाता है। क्षोभमंडल की रचना क्या है? इसके क्या गुण हैं?
वायुमंडल की परतें
हमारे ग्रह के गैसीय आवरण को वायुमंडल कहा जाता है। ऐसा लगता है कि पृथ्वी को ढक लिया है। तल पर, यह संपर्क में है पृथ्वी की पपड़ीऔर जलमंडल की सतह, ऊपरी भाग में - बाहरी स्थान से जुड़ती है।
वायुमंडल ग्रह के साथ चलता है और गुरुत्वाकर्षण बल के कारण इसके चारों ओर बना रहता है। इसके गुण, जैसे घनत्व, संघटन, तापमान, आर्द्रता, पर समान नहीं होते हैं अलग - अलग स्तर. उनकी प्रकृति के आधार पर, गैस लिफाफे को कई क्षेत्रों - परतों में बांटा गया है। वायुमंडल की परतें क्या हैं?
क्षोभमंडल सबसे निचला है। यहां मौसम बनता है, बादल दिखाई देते हैं। अगला समताप मंडल आता है। इसमें बहुत अधिक ओजोन होता है, जो कुछ पराबैंगनी विकिरण को रोक लेता है, जिससे यह हमारे लिए कम खतरनाक हो जाता है। सबसे ठंडी परत मेसोस्फीयर है। इसमें तापमान -90 डिग्री से नीचे चला जाता है।
लगभग 90 से 500 किलोमीटर की ऊँचाई से थर्मोस्फीयर है। यह इस परत में है ध्रुवीय रोशनी. की वजह से एक लंबी संख्याआयनित परमाणु मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर को "आयनोस्फीयर" नाम से जोड़ा जाता है। अंतिम परत एक्सोस्फीयर है। यह बहुत दुर्लभ है और इसकी स्पष्ट बाहरी सीमा नहीं है, आसानी से इंटरप्लेनेटरी स्पेस के साथ विलय हो रहा है।
क्षोभ मंडल
क्षोभमंडल वायुमंडल की वह परत है जो स्वयं से प्रारंभ होती है।इसका ग्रह पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है। क्षोभमंडल की ऊंचाई निर्भर करती है भौगोलिक अक्षांश. ध्रुवीय क्षेत्रों में, यह 10 किलोमीटर की ऊँचाई पर समाप्त होता है भूमध्यरेखीय क्षेत्रउसका ऊपरी सीमा 18 किलोमीटर तक पहुँच जाता है।
क्षोभमंडल के निचले हिस्से को ग्रहीय सीमा स्तर कहा जाता है। इसकी मोटाई एक से दो किलोमीटर तक होती है। यहीं सबसे ज्यादा इंटरेक्शन होता है। हवाई खोलजलमंडल और ठोस पृथ्वी की सतह के साथ।
क्षोभमंडल सीधे समताप मंडल से सटा हुआ नहीं है। उनके बीच एक मध्यवर्ती परत है - क्षोभसीमा, जिसकी मोटाई कई सौ मीटर से लेकर दो किलोमीटर तक होती है। क्षोभमंडल के विपरीत, इसमें तापमान ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है। परत की ऊंचाई बदल सकती है: चक्रवातों के साथ यह घट जाती है, एंटीसाइक्लोन्स के साथ यह बढ़ जाती है।
मिश्रण
क्षोभमंडल वायुमंडल का सबसे महत्वपूर्ण भाग है। यह गैस लिफाफे के द्रव्यमान का 75% से अधिक है। क्षोभमंडल में लगभग सभी वायुमंडलीय जल वाष्प (98%) शामिल हैं। शेष परतें व्यावहारिक रूप से इस घटक से रहित हैं।
निचले स्तर पर, परत की सतह का स्तर मौजूद एयरोसोल का 99% है गैस लिफाफा. वे हवा के द्रव्यमान द्वारा पृथ्वी की सतह से उठाए गए छोटे कण हैं: धूल, धुएं के अणु, पौधे के बीजाणु, समुद्री नमक।
क्षोभमंडल में हवा ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से अत्यधिक संतृप्त है। वे प्रकृति में पदार्थों के चक्र में शामिल हैं और मुख्य घटक हैं जो पृथ्वी पर जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं। कुल मिलाकर, ऑक्सीजन वायुमंडल में द्रव्यमान का 21% और नाइट्रोजन के लिए 78% है।
अन्य परतों की तुलना में क्षोभमंडल में आर्गन और कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा अधिक होती है। इसके अलावा, इसमें वायुमंडल के अन्य घटक (नियॉन, अमोनिया, क्सीनन, रेडॉन, हीलियम, हाइड्रोजन, ओजोन, आदि) शामिल हैं, लेकिन कम मात्रा में।
भौतिक गुण
मुख्य भौतिक पैरामीटरपरतें घनत्व, आर्द्रता, तापमान और दबाव हैं। ये गुण हैं एक महत्वपूर्ण कारकपृथ्वी पर जलवायु और मौसम के निर्माण के लिए। विभिन्न क्षेत्रों और विभिन्न अक्षांशों में, उनके संकेतक समान नहीं होते हैं।
ग्रह की सतह, विशेष रूप से विश्व महासागर, जम जाता है सौर तापऔर इसे हवा में छोड़ देता है। इसलिए, क्षोभमंडल में तापमान नीचे अधिक होता है। परत के निचले हिस्सों में नमी भी बढ़ जाती है और ऊंचाई के साथ घट जाती है। यह तापमान को भी प्रभावित करता है - हर सौ मीटर की ऊँचाई के लिए, यह ट्रोपोपॉज़ तक पहुँचने तक 0.65 डिग्री कम हो जाता है।
ऊंचाई के साथ घनत्व और दबाव भी घटता है। उदाहरण के लिए, परत के ऊपरी भाग में दबाव समुद्र तल से 6-7 गुना कम होता है। घनत्व थोड़ा और धीरे-धीरे घटता है, लेकिन इसके परिवर्तन भी ध्यान देने योग्य हैं।
हवा विरल हो जाती है और प्रति इकाई आयतन में कम ऑक्सीजन और नाइट्रोजन होती है। इस वजह से, पहाड़ों में, एक नियम के रूप में, सांस लेना अधिक कठिन होता है, और उच्च ऊंचाई पर लंबे समय तक रहना ऑक्सीजन की भुखमरी से प्रकट होता है।
मौसम को आकार देने वाला
क्षोभमंडल वायुमंडल की परत है जो पृथ्वी की सतह के साथ सबसे सक्रिय रूप से संपर्क करता है। उसका भौतिक गुणग्रह पर मौसम को प्रभावित करते हैं।
दाब, घनत्व और तापमान के अंतर से वायु की गति होती है। ठंडी और सघन वायुराशियाँ कम घनत्व और तापमान वाले क्षेत्रों की ओर बढ़ती हैं। इससे वाताग्र, चक्रवात एवं प्रतिचक्रवात बनते हैं जो मौसम का निर्धारण करते हैं।
क्षोभमंडल में हवा ऊंचाई के साथ बढ़ती है। क्षोभसीमा के साथ सीमा पर, यह पृथ्वी की सतह की तुलना में तीन गुना अधिक है। यह भूमध्य रेखा और अक्षांशीय दिशा दोनों में चलते हुए, वायुमंडल के संचलन को सुनिश्चित करता है।
हवा नमी और एरोसोल के परिवहन में भी शामिल है। उन्हें क्षोभमंडल (मीथेन, ओजोन, कार्बन डाइऑक्साइड) में रखा जाता है, जिससे वे ऊपर नहीं जा पाते। वे वातावरण में जमा होते हैं, गठन में योगदान करते हैं विभिन्न प्रकार केबादल। और उनके संघनन से वर्षा होती है।
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