वायुमंडल की ऊपरी परतें। वायुमंडल की संरचना और संरचना वातावरण की घनी परतों में
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पृथ्वी अंतरिक्ष यान(एपिसोड 14) - वातावरण
वायुमंडल को अंतरिक्ष के निर्वात में क्यों नहीं खींचा गया?
अंतरिक्ष यान "सोयुज टीएमए-8" का पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश
वातावरण संरचना, अर्थ, अध्ययन
ओ. एस. उगोलनिकोव "ऊपरी वायुमंडल। पृथ्वी और अंतरिक्ष की बैठक"
उपशीर्षक
वायुमंडल की सीमा
वायुमंडल को पृथ्वी के चारों ओर का वह क्षेत्र माना जाता है जिसमें गैसीय माध्यम पूरी पृथ्वी के साथ-साथ घूमता है। वायुमंडल पृथ्वी की सतह से 500-1000 किमी की ऊंचाई से शुरू होकर, एक्सोस्फीयर में धीरे-धीरे इंटरप्लेनेटरी स्पेस में चला जाता है।
इंटरनेशनल एविएशन फेडरेशन द्वारा प्रस्तावित परिभाषा के अनुसार, वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा लगभग 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित कर्मना लाइन के साथ खींची जाती है, जिसके ऊपर हवाई उड़ानें पूरी तरह से असंभव हो जाती हैं। नासा वातावरण की सीमा के रूप में 122 किलोमीटर (400,000 फीट) के निशान का उपयोग करता है, जहां शटल प्रणोदन पैंतरेबाज़ी से वायुगतिकीय पैंतरेबाज़ी में बदल जाते हैं।
भौतिक गुण
तालिका में सूचीबद्ध गैसों के अलावा, वायुमंडल में शामिल हैं Cl 2 (\displaystyle (\ce (Cl2))) , SO 2 (\displaystyle (\ce (SO2))) , NH 3 (\displaystyle (\ce (NH3))) , सीओ (\ डिस्प्लेस्टाइल ((\ सीई (सीओ)))) , ओ 3 (\displaystyle ((\ce (O3)))) , नंबर 2 (\displaystyle (\ce (NO2))), हाइड्रोकार्बन, एचसीएल (\displaystyle (\ce (एचसीएल))) , एचएफ (\ डिस्प्लेस्टाइल (\ सीई (एचएफ))) , एचबीआर (\displaystyle (\ce (एचबीआर))) , HI (\displaystyle ((\ce (HI)))), जोड़े एचजी (\displaystyle (\ce (एचजी))) , मैं 2 (\displaystyle (\ce (I2))) , Br 2 (\displaystyle (\ce (Br2))), साथ ही साथ कई अन्य गैसें कम मात्रा में। क्षोभमंडल में लगातार बड़ी मात्रा में निलंबित ठोस और तरल कण (एयरोसोल) होते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे दुर्लभ गैस है Rn (\displaystyle (\ce (Rn))) .
वायुमंडल की संरचना
वायुमंडल की सीमा परत
क्षोभमंडल की निचली परत (1-2 किमी मोटी), जिसमें पृथ्वी की सतह की स्थिति और गुण सीधे वायुमंडल की गतिशीलता को प्रभावित करते हैं।
क्षोभ मंडल
इसकी ऊपरी सीमा ध्रुवीय में 8-10 किमी, समशीतोष्ण में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 16-18 किमी की ऊंचाई पर है; गर्मियों की तुलना में सर्दियों में कम।
वायुमंडल की निचली, मुख्य परत में कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक होता है वायुमंडलीय हवाऔर वायुमंडल में सभी जल वाष्प का लगभग 90%। क्षोभमंडल में अशांति और संवहन दृढ़ता से विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। ऊंचाई के साथ तापमान 0.65°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ घटता है।
ट्रोपोपॉज़
क्षोभमंडल से समताप मंडल तक संक्रमणकालीन परत, वायुमंडल की वह परत जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है।
स्ट्रैटोस्फियर
11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की परत। 11-25 किमी परत में तापमान में मामूली बदलाव की विशेषता है ( नीचे की परतसमताप मंडल) और 25-40 किमी परत में माइनस 56.5 से प्लस 0.8 डिग्री सेल्सियस (समताप मंडल की ऊपरी परत या उलटा क्षेत्र) में इसकी वृद्धि। लगभग 40 किमी की ऊंचाई पर लगभग 273 के (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) के मान तक पहुंचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊंचाई तक स्थिर रहता है। स्थिर तापमान के इस क्षेत्र को समताप मंडल कहा जाता है और समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है।
स्ट्रैटोपॉज़
समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) में अधिकतम होता है।
मीसोस्फीयर
बाह्य वायुमंडल
ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी की ऊँचाई तक बढ़ जाता है, जहाँ यह 1500 K के क्रम के मूल्यों तक पहुँच जाता है, जिसके बाद यह ऊँचाई तक लगभग स्थिर रहता है। सौर विकिरण और ब्रह्मांडीय विकिरण की क्रिया के तहत, हवा आयनित ("ध्रुवीय रोशनी") होती है - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होती है। थर्मोस्फीयर की ऊपरी सीमा काफी हद तक सूर्य की वर्तमान गतिविधि से निर्धारित होती है। कम गतिविधि की अवधि के दौरान - उदाहरण के लिए, 2008-2009 में - इस परत के आकार में उल्लेखनीय कमी आई है।
थर्मोपॉज़
थर्मोस्फीयर के ऊपर वायुमंडल का क्षेत्र। इस क्षेत्र में, सौर विकिरण का अवशोषण नगण्य है और तापमान वास्तव में ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।
एक्सोस्फीयर (फैलाव का क्षेत्र)
100 किमी की ऊंचाई तक, वातावरण गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊंचाई में गैसों का वितरण उनके आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है, भारी गैसों की सांद्रता पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ तेजी से घटती है। गैस घनत्व में कमी के कारण, समताप मंडल में तापमान 0°C से गिरकर मध्यमंडल में शून्य से 110°C हो जाता है। हालांकि गतिज ऊर्जा 200-250 किमी की ऊंचाई पर अलग-अलग कण ~ 150 डिग्री सेल्सियस के तापमान से मेल खाते हैं। 200 किमी से ऊपर, तापमान और गैस घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव समय और स्थान में देखे जाते हैं।
लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित . में गुजरता है अंतरिक्ष वैक्यूम के पास, जो अंतरग्रहीय गैस के दुर्लभ कणों से भरा होता है, मुख्यतः हाइड्रोजन परमाणु। लेकिन यह गैस अंतरग्रहीय पदार्थ का ही हिस्सा है। दूसरा भाग धूमकेतु और उल्कापिंड मूल के धूल जैसे कणों से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल कणों के अलावा, सौर और गांगेय मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस स्थान में प्रवेश करते हैं।
समीक्षा
क्षोभमंडल वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% हिस्सा है, समताप मंडल लगभग 20% है; मेसोस्फीयर का द्रव्यमान 0.3% से अधिक नहीं है, थर्मोस्फीयर वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 0.05% से कम है।
वायुमंडल में विद्युत गुणों के आधार पर, वे उत्सर्जित करते हैं न्यूट्रोस्फीयरतथा योण क्षेत्र .
वायुमंडल में गैस की संरचना के आधार पर, वे उत्सर्जित करते हैं होमोस्फीयरतथा हेटरोस्फीयर. हेटरोस्फीयर- यह एक ऐसा क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण को प्रभावित करता है, क्योंकि इतनी ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य होता है। इसलिए हेटरोस्फीयर की परिवर्तनशील संरचना का अनुसरण करता है। इसके नीचे वायुमंडल का एक अच्छी तरह मिश्रित, सजातीय भाग है, जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।
वायुमंडल के अन्य गुण और मानव शरीर पर प्रभाव
पहले से ही समुद्र तल से 5 किमी की ऊंचाई पर, एक अप्रशिक्षित व्यक्ति ऑक्सीजन भुखमरी विकसित करता है, और अनुकूलन के बिना, एक व्यक्ति का प्रदर्शन काफी कम हो जाता है। यहीं पर वातावरण का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 9 किमी की ऊंचाई पर मानव सांस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि लगभग 115 किमी तक वातावरण में ऑक्सीजन होती है।
वातावरण हमें वह ऑक्सीजन प्रदान करता है जिसकी हमें सांस लेने की आवश्यकता होती है। हालाँकि, वायुमंडल के कुल दबाव में गिरावट के कारण, जैसे-जैसे आप ऊँचाई पर बढ़ते हैं, क्रमशः घटते जाते हैं और आंशिक दबावऑक्सीजन।
वायुमंडल के निर्माण का इतिहास
सबसे सामान्य सिद्धांत के अनुसार, पृथ्वी का वायुमंडल अपने पूरे इतिहास में तीन अलग-अलग रचनाओं में रहा है। प्रारंभ में, इसमें इंटरप्लेनेटरी स्पेस से ली गई हल्की गैसें (हाइड्रोजन और हीलियम) शामिल थीं। यह तथाकथित प्राथमिक वातावरण. अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि ने हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प) के अलावा अन्य गैसों के साथ वातावरण की संतृप्ति को जन्म दिया। इस तरह से माध्यमिक वातावरण. यह माहौल सुकून देने वाला था। इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की गई थी:
- अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव;
- पराबैंगनी विकिरण, बिजली के निर्वहन और कुछ अन्य कारकों के प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं।
धीरे-धीरे, इन कारकों के कारण गठन हुआ तृतीयक वातावरण, हाइड्रोजन की बहुत कम सामग्री और नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड की बहुत अधिक सामग्री (अमोनिया और हाइड्रोकार्बन से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप गठित) की विशेषता है।
नाइट्रोजन
शिक्षा एक बड़ी संख्या मेंनाइट्रोजन आणविक ऑक्सीजन द्वारा अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण है O 2 (\displaystyle (\ce (O2))), जो 3 अरब साल पहले से शुरू होकर प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से आना शुरू हुआ था। साथ ही नाइट्रोजन N 2 (\displaystyle (\ce (N2)))नाइट्रेट्स और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विकृतीकरण के परिणामस्वरूप वायुमंडल में छोड़ा जाता है। ओजोन द्वारा नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण होता है नहीं (\displaystyle ((\ce (NO))))वायुमंडल की ऊपरी परतों में।
नाइट्रोजन N 2 (\displaystyle (\ce (N2)))केवल विशिष्ट परिस्थितियों में प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है (उदाहरण के लिए, बिजली के निर्वहन के दौरान)। विद्युत निर्वहन के दौरान ओजोन द्वारा आणविक नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में कम मात्रा में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा खपत के साथ ऑक्सीकृत किया जा सकता है और सायनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जा सकता है, जो फलियों के साथ एक राइजोबियल सहजीवन बनाते हैं, जो प्रभावी हरी खाद वाले पौधे हो सकते हैं जो समाप्त नहीं होते हैं, लेकिन मिट्टी को समृद्ध करते हैं। प्राकृतिक उर्वरकों के साथ।
ऑक्सीजन
प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण के साथ, पृथ्वी पर जीवित जीवों के आगमन के साथ वातावरण की संरचना मौलिक रूप से बदलने लगी। प्रारंभ में, ऑक्सीजन कम यौगिकों के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था - अमोनिया, हाइड्रोकार्बन, महासागरों में निहित लौह का लौह रूप और अन्य। इस चरण के अंत में, वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ने लगी। धीरे-धीरे, ऑक्सीकरण गुणों वाला एक आधुनिक वातावरण बन गया। चूँकि इसने वातावरण, स्थलमंडल और जीवमंडल में होने वाली कई प्रक्रियाओं में गंभीर और अचानक परिवर्तन किए, इस घटना को ऑक्सीजन तबाही कहा गया।
उत्कृष्ट गैस
वायु प्रदुषण
हाल ही में, मनुष्य ने वातावरण के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया है। नतीजा मानव गतिविधिपिछले भूवैज्ञानिक युगों में जमा हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में लगातार वृद्धि हुई थी। प्रकाश संश्लेषण में भारी मात्रा में खपत होती है और दुनिया के महासागरों द्वारा अवशोषित की जाती है। यह गैस कार्बोनेट चट्टानों के अपघटन के माध्यम से वायुमंडल में प्रवेश करती है और कार्बनिक पदार्थपौधों और जानवरों की उत्पत्ति के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण। पिछले 100 वर्षों में सामग्री CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))ईंधन के दहन से आने वाले मुख्य भाग (360 बिलियन टन) के साथ वातावरण में 10% की वृद्धि हुई। यदि ईंधन के दहन की वृद्धि दर जारी रहती है, तो अगले 200-300 वर्षों में राशि CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))वातावरण में दुगना हो जाता है और आगे बढ़ सकता है
क्षोभ मंडल
इसकी ऊपरी सीमा ध्रुवीय में 8-10 किमी, समशीतोष्ण में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 16-18 किमी की ऊंचाई पर है; गर्मियों की तुलना में सर्दियों में कम। वायुमंडल की निचली, मुख्य परत में वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और वायुमंडल में मौजूद सभी जल वाष्प का लगभग 90% हिस्सा होता है। क्षोभमंडल में, अशांति और संवहन अत्यधिक विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। ऊंचाई के साथ तापमान 0.65°/100 m . के औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ घटता है
ट्रोपोपॉज़
क्षोभमंडल से समताप मंडल तक संक्रमणकालीन परत, वायुमंडल की वह परत जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है।
स्ट्रैटोस्फियर
11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की परत। 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 ऊंचाई पर लगभग 273 के (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) के मान तक पहुंचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊंचाई तक स्थिर रहता है। स्थिर तापमान के इस क्षेत्र को समताप मंडल कहा जाता है और समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है।
स्ट्रैटोपॉज़
समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) में अधिकतम होता है।
मीसोस्फीयर
मेसोस्फीयर 50 किमी की ऊंचाई से शुरू होता है और 80-90 किमी तक फैला होता है। तापमान (0.25-0.3)°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ घटता है। मुख्य ऊर्जा प्रक्रिया उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण है। जटिल प्रकाश-रासायनिक प्रक्रियाएं जिसमें मुक्त कण, कंपन से उत्तेजित अणु आदि शामिल होते हैं, वायुमंडलीय ल्यूमिनेसिसेंस का कारण बनते हैं।
मेसोपॉज़
मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण (लगभग -90 डिग्री सेल्सियस) में न्यूनतम है।
कर्मन रेखा
समुद्र तल से ऊँचाई, जिसे पारंपरिक रूप से पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा के रूप में स्वीकार किया जाता है। कर्मणा रेखा समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।
पृथ्वी की वायुमंडल सीमा
बाह्य वायुमंडल
ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी की ऊँचाई तक बढ़ जाता है, जहाँ यह 1500 K के क्रम के मूल्यों तक पहुँच जाता है, जिसके बाद यह ऊँचाई तक लगभग स्थिर रहता है। पराबैंगनी और एक्स-रे के प्रभाव में सौर विकिरणऔर ब्रह्मांडीय विकिरण, वायु आयनित ("ध्रुवीय रोशनी") है - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित हैं। 300 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होती है। थर्मोस्फीयर की ऊपरी सीमा काफी हद तक सूर्य की वर्तमान गतिविधि से निर्धारित होती है। कम गतिविधि की अवधि के दौरान, इस परत के आकार में उल्लेखनीय कमी आती है।
थर्मोपॉज़
थर्मोस्फीयर के ऊपर वायुमंडल का क्षेत्र। इस क्षेत्र में, सौर विकिरण का अवशोषण नगण्य है और तापमान वास्तव में ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।
एक्सोस्फीयर (बिखरने का क्षेत्र)
120 किमी . की ऊंचाई तक वायुमंडलीय परतें
एक्सोस्फीयर - स्कैटरिंग ज़ोन, थर्मोस्फीयर का बाहरी हिस्सा, 700 किमी से ऊपर स्थित है। एक्सोस्फीयर में गैस अत्यधिक दुर्लभ होती है, और इसलिए इसके कण इंटरप्लेनेटरी स्पेस (अपव्यय) में लीक हो जाते हैं।
100 किमी की ऊंचाई तक, वातावरण गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊंचाई में गैसों का वितरण उनके आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है, भारी गैसों की सांद्रता पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ तेजी से घटती है। गैस घनत्व में कमी के कारण समताप मंडल में तापमान 0°C से गिरकर मध्यमंडल में -110°C हो जाता है। हालांकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर अलग-अलग कणों की गतिज ऊर्जा ~ 150 डिग्री सेल्सियस के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, तापमान और गैस घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव समय और स्थान में देखे जाते हैं।
लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित निकट अंतरिक्ष निर्वात में गुजरता है, जो इंटरप्लेनेटरी गैस के अत्यधिक दुर्लभ कणों, मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं से भरा होता है। लेकिन यह गैस अंतरग्रहीय पदार्थ का ही हिस्सा है। दूसरा भाग धूमकेतु और उल्कापिंड मूल के धूल जैसे कणों से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल जैसे कणों के अलावा, सौर और गांगेय मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।
क्षोभमंडल वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% हिस्सा है, समताप मंडल लगभग 20% है; मेसोस्फीयर का द्रव्यमान 0.3% से अधिक नहीं है, थर्मोस्फीयर वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 0.05% से कम है। वायुमंडल में विद्युत गुणों के आधार पर, न्यूट्रोस्फीयर और आयनोस्फीयर को प्रतिष्ठित किया जाता है। वर्तमान में यह माना जाता है कि वातावरण 2000-3000 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।
वायुमंडल में गैस की संरचना के आधार पर, होमोस्फीयर और हेटरोस्फीयर को प्रतिष्ठित किया जाता है। हेटरोस्फीयर एक ऐसा क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव गैसों के पृथक्करण पर पड़ता है, क्योंकि इतनी ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य होता है। इसलिए हेटरोस्फीयर की परिवर्तनशील संरचना का अनुसरण करता है। इसके नीचे वायुमंडल का एक अच्छी तरह मिश्रित, सजातीय भाग है, जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज कहा जाता है और यह लगभग 120 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।
अंतरिक्ष ऊर्जा से भरा है। ऊर्जा असमान रूप से अंतरिक्ष को भरती है। इसकी एकाग्रता और निर्वहन के स्थान हैं। इस तरह आप घनत्व का अनुमान लगा सकते हैं। ग्रह एक व्यवस्थित प्रणाली है, जिसमें केंद्र में पदार्थ का अधिकतम घनत्व होता है और परिधि की ओर एकाग्रता में क्रमिक कमी होती है। इंटरेक्शन फोर्स पदार्थ की स्थिति को निर्धारित करती है, जिस रूप में यह मौजूद है। भौतिकी पदार्थों की समग्र अवस्था का वर्णन करती है: ठोस, तरल, गैस और इतने पर।
वायुमंडल वह गैसीय माध्यम है जो ग्रह को घेरता है। पृथ्वी का वातावरण मुक्त गति की अनुमति देता है और प्रकाश को गुजरने देता है, जिससे एक ऐसा स्थान बनता है जिसमें जीवन पनपता है।
पृथ्वी की सतह से लगभग 16 किलोमीटर की ऊंचाई तक का क्षेत्र (भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक, एक छोटा मान, मौसम पर भी निर्भर करता है) को क्षोभमंडल कहा जाता है। क्षोभमंडल वह परत है जिसमें वायुमंडल में लगभग 80% हवा होती है और लगभग सभी जल वाष्प। यह यहां है कि मौसम को आकार देने वाली प्रक्रियाएं होती हैं। ऊंचाई के साथ दबाव और तापमान में कमी आती है। हवा के तापमान में गिरावट का कारण है रुद्धोष्म प्रक्रिया, जैसे ही गैस फैलती है, यह ठंडी हो जाती है। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर, मान -50, -60 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकते हैं।
इसके बाद स्ट्रैटोस्फियर आता है। यह 50 किलोमीटर तक फैला हुआ है। वायुमंडल की इस परत में, तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ता है, लगभग 0 C के शीर्ष बिंदु पर एक मान प्राप्त करता है। तापमान में वृद्धि ओजोन परत द्वारा पराबैंगनी किरणों के अवशोषण की प्रक्रिया के कारण होती है। विकिरण एक रासायनिक प्रतिक्रिया का कारण बनता है। ऑक्सीजन अणु एकल परमाणुओं में टूट जाते हैं जो ओजोन बनाने के लिए सामान्य ऑक्सीजन अणुओं के साथ जुड़ सकते हैं।
10 और 400 नैनोमीटर के बीच तरंग दैर्ध्य वाले सूर्य से विकिरण को पराबैंगनी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। यूवी विकिरण की तरंग दैर्ध्य जितनी कम होगी, जीवों के लिए उतना ही अधिक खतरा होगा। विकिरण का केवल एक छोटा सा अंश पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है, इसके अलावा, इसके स्पेक्ट्रम का कम सक्रिय भाग। प्रकृति की यह विशेषता एक व्यक्ति को एक स्वस्थ सन टैन प्राप्त करने की अनुमति देती है।
वायुमंडल की अगली परत मेसोस्फीयर कहलाती है। लगभग 50 किमी से 85 किमी तक की सीमा। मेसोस्फीयर में, ओजोन की सांद्रता, जो यूवी ऊर्जा को फंसा सकती है, कम है, इसलिए तापमान फिर से ऊंचाई के साथ गिरना शुरू हो जाता है। चरम बिंदु पर, तापमान -90 C तक गिर जाता है, कुछ स्रोत -130 C के मान का संकेत देते हैं। अधिकांश उल्कापिंड वायुमंडल की इस परत में जलते हैं।
वायुमंडल की वह परत जो पृथ्वी से 85 किमी की ऊंचाई से 600 किमी की दूरी तक फैली हुई है, थर्मोस्फीयर कहलाती है। थर्मोस्फीयर तथाकथित वैक्यूम पराबैंगनी सहित सौर विकिरण का सामना करने वाला पहला व्यक्ति है।
वैक्यूम यूवी हवा से विलंबित होती है, जिससे वातावरण की इस परत को अत्यधिक तापमान तक गर्म किया जाता है। हालांकि, चूंकि यहां दबाव बेहद कम है, यह प्रतीत होता है कि गरमागरम गैस का वस्तुओं पर उतना प्रभाव नहीं पड़ता है जितना कि पृथ्वी की सतह पर परिस्थितियों में होता है। इसके विपरीत ऐसे वातावरण में रखी वस्तुएं ठंडी हो जाएंगी।
100 किमी की ऊंचाई पर, सशर्त रेखा "कर्मन रेखा" गुजरती है, जिसे अंतरिक्ष की शुरुआत माना जाता है।
ऑरोरस थर्मोस्फीयर में होते हैं। वायुमंडल की इस परत में सौर पवन किसके साथ परस्पर क्रिया करती है चुंबकीय क्षेत्रग्रह।
वायुमंडल की अंतिम परत एक्सोस्फीयर है, एक बाहरी आवरण जो हजारों किलोमीटर तक फैला है। एक्सोस्फीयर व्यावहारिक रूप से एक खाली जगह है, हालांकि, यहां घूमने वाले परमाणुओं की संख्या इंटरप्लानेटरी स्पेस की तुलना में अधिक परिमाण का क्रम है।
व्यक्ति हवा में सांस लेता है। सामान्य दबाव- 760 मिलीमीटर पारा। 10,000 मीटर की ऊंचाई पर, दबाव लगभग 200 मिमी है। आर टी. कला। इस ऊंचाई पर, एक व्यक्ति शायद सांस ले सकता है, कम से कम लंबे समय तक नहीं, लेकिन इसके लिए तैयारी की आवश्यकता होती है। राज्य स्पष्ट रूप से निष्क्रिय होगा।
वायुमंडल की गैस संरचना: 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन, लगभग एक प्रतिशत आर्गन, बाकी सब कुछ गैसों का मिश्रण है जो कुल के सबसे छोटे अंश का प्रतिनिधित्व करता है।
वायुमंडल में हवा की अलग-अलग परतें होती हैं। हवा की परतें तापमान, गैसों में अंतर और उनके घनत्व और दबाव में भिन्न होती हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि समताप मंडल और क्षोभमंडल की परतें पृथ्वी को सौर विकिरण से बचाती हैं। उच्च परतों में, एक जीवित जीव पराबैंगनी सौर स्पेक्ट्रम की घातक खुराक प्राप्त कर सकता है। वातावरण की वांछित परत पर जल्दी से कूदने के लिए, संबंधित परत पर क्लिक करें:
क्षोभमंडल और क्षोभमंडल
क्षोभमंडल - तापमान, दबाव, ऊंचाई
ऊपरी सीमा लगभग 8 - 10 किमी लगभग रखी गई है। पर समशीतोष्ण अक्षांश 16 - 18 किमी, और ध्रुवीय में 10 - 12 किमी। क्षोभ मंडलयह वायुमंडल की निचली मुख्य परत है। इस परत में वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और कुल जल वाष्प का 90% के करीब होता है। यह क्षोभमंडल में है कि संवहन और अशांति उत्पन्न होती है, बादल बनते हैं, चक्रवात आते हैं। तापमानऊंचाई के साथ घटता है। ढाल: 0.65°/100 मीटर गर्म पृथ्वी और पानी संलग्न हवा को गर्म करते हैं। गर्म हवा ऊपर उठती है, ठंडी होती है और बादल बनाती है। परत की ऊपरी सीमाओं में तापमान -50/70 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।
इसी परत में जलवायु परिवर्तन होता है। मौसम की स्थिति. क्षोभमंडल की निचली सीमा कहलाती है सतहचूंकि इसमें बहुत सारे वाष्पशील सूक्ष्मजीव और धूल होते हैं। इस परत में ऊंचाई के साथ हवा की गति बढ़ जाती है।
ट्रोपोपॉज़
यह क्षोभमंडल की समताप मंडल की संक्रमणकालीन परत है। यहां, ऊंचाई में वृद्धि के साथ तापमान में कमी की निर्भरता समाप्त हो जाती है। ट्रोपोपॉज़ न्यूनतम ऊंचाई है जहां ऊर्ध्वाधर तापमान ढाल 0.2 डिग्री सेल्सियस / 100 मीटर तक गिर जाता है। ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई चक्रवात जैसी मजबूत जलवायु घटनाओं पर निर्भर करती है। ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई चक्रवातों के ऊपर घट जाती है और प्रतिचक्रवात से ऊपर बढ़ जाती है।
समताप मंडल और समताप मंडल
समताप मंडल की परत की ऊंचाई लगभग 11 से 50 किमी तक होती है। 11-25 किमी की ऊंचाई पर तापमान में मामूली बदलाव होता है। 25-40 किमी की ऊंचाई पर, उलट देनातापमान 56.5 से बढ़कर 0.8 डिग्री सेल्सियस हो गया। 40 किमी से 55 किमी तक तापमान 0°C के आसपास रहता है। इस क्षेत्र को कहा जाता है - स्ट्रेटोपॉज़.
समताप मंडल में गैस के अणुओं पर सौर विकिरण का प्रभाव देखा जाता है, वे परमाणुओं में वियोजित हो जाते हैं। इस परत में लगभग कोई जलवाष्प नहीं होती है। आधुनिक सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान स्थिर उड़ान स्थितियों के कारण 20 किमी तक की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं। उच्च ऊंचाई वाले मौसम के गुब्बारे 40 किमी की ऊंचाई तक बढ़ते हैं। यहां हवा की धाराएं स्थिर हैं, इनकी गति 300 किमी/घंटा तक पहुंच जाती है। साथ ही इस परत में केंद्रित है ओजोन, एक परत जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है।
मेसोस्फीयर और मेसोपॉज़ - संरचना, प्रतिक्रियाएं, तापमान
मेसोस्फीयर परत लगभग 50 किमी से शुरू होती है और लगभग 80-90 किमी पर समाप्त होती है। ऊंचाई के साथ तापमान लगभग 0.25-0.3 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर कम हो जाता है। दीप्तिमान ताप विनिमय यहां का मुख्य ऊर्जा प्रभाव है। मुक्त कणों से युक्त जटिल प्रकाश-रासायनिक प्रक्रियाएं (जिसमें 1 या 2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं) वे लागू करते हैं चमकनावायुमंडल।
मेसोस्फीयर में लगभग सभी उल्काएं जलती हैं। वैज्ञानिकों ने इस क्षेत्र का नाम रखा है इग्नोरोस्फीयर. इस क्षेत्र का पता लगाना मुश्किल है, क्योंकि वायु घनत्व के कारण यहां वायुगतिकीय विमानन बहुत खराब है, जो पृथ्वी की तुलना में 1000 गुना कम है। और कृत्रिम उपग्रहों को प्रक्षेपित करने के लिए, घनत्व अभी भी बहुत अधिक है। अनुसंधान मौसम संबंधी रॉकेटों की मदद से किया जाता है, लेकिन यह एक विकृति है। मेसोपॉज़मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। न्यूनतम तापमान -90 डिग्री सेल्सियस है।
कर्मन रेखा
पॉकेट लाइनपृथ्वी के वायुमंडल और बाह्य अंतरिक्ष के बीच की सीमा कहलाती है। इंटरनेशनल एविएशन फेडरेशन (FAI) के मुताबिक, इस बॉर्डर की ऊंचाई 100 किमी है। यह परिभाषा अमेरिकी वैज्ञानिक थियोडोर वॉन कर्मन के सम्मान में दी गई थी। उन्होंने निर्धारित किया कि इस ऊंचाई पर वायुमंडल का घनत्व इतना कम है कि वायुगतिकीय विमानन यहां असंभव हो जाता है, क्योंकि विमान की गति अधिक होनी चाहिए पहला अंतरिक्ष वेग. इतनी ऊंचाई पर, ध्वनि अवरोध की अवधारणा अपना अर्थ खो देती है। यहाँ प्रबंधन करने के लिए हवाई जहाजप्रतिक्रियाशील शक्तियों के कारण ही संभव है।
थर्मोस्फीयर और थर्मोपॉज़
इस परत की ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी. तापमान लगभग 300 किमी तक बढ़ जाता है, जहाँ यह लगभग 1500 K तक पहुँच जाता है। ऊपर, तापमान अपरिवर्तित रहता है। इस परत में है ध्रुवीय रोशनी- हवा पर सौर विकिरण के प्रभाव के परिणामस्वरूप होता है। इस प्रक्रिया को वायुमंडलीय ऑक्सीजन का आयनीकरण भी कहा जाता है।
हवा की कम दुर्लभता के कारण, कर्मन रेखा के ऊपर की उड़ानें केवल बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्र के साथ ही संभव हैं। सभी मानवयुक्त कक्षीय उड़ानें (चंद्रमा की उड़ानों को छोड़कर) वायुमंडल की इस परत में होती हैं।
एक्सोस्फीयर - घनत्व, तापमान, ऊंचाई
एक्सोस्फीयर की ऊंचाई 700 किमी से ऊपर है। यहां गैस बहुत दुर्लभ है, और प्रक्रिया होती है अपव्यय- ग्रहों के बीच अंतरिक्ष में कणों का रिसाव। ऐसे कणों की गति 11.2 किमी/सेकंड तक पहुंच सकती है। वृद्धि सौर गतिविधिइस परत की मोटाई के विस्तार की ओर जाता है।
- गुरुत्वाकर्षण के कारण गैस का खोल अंतरिक्ष में नहीं उड़ता है। वायु उन कणों से बनी होती है जिनका अपना द्रव्यमान होता है। गुरुत्वाकर्षण के नियम से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि द्रव्यमान वाली प्रत्येक वस्तु पृथ्वी की ओर आकर्षित होती है।
- ब्यूज़-बैलट का नियम कहता है कि यदि आप उत्तरी गोलार्ध में हैं और हवा की ओर पीठ करके खड़े हैं, तो क्षेत्र दाईं ओर स्थित होगा अधिक दबाव, और बाईं ओर - कम। दक्षिणी गोलार्ध में, यह दूसरी तरफ होगा।
वायुमंडल की ऊपरी परतें
वायुमंडल की ऊपरी परतें, 50 किमी और ऊपर से वायुमंडल की परतें, मौसम की वजह से होने वाली गड़बड़ी से मुक्त। मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर और आयनोस्फीयर शामिल हैं। इस ऊंचाई पर, हवा दुर्लभ है, तापमान -1100 डिग्री सेल्सियस से निम्न स्तर पर 250 डिग्री -1500 डिग्री सेल्सियस उच्च स्तर पर भिन्न होता है। वायुमंडल की ऊपरी परतों का व्यवहार सौर और ब्रह्मांडीय विकिरण जैसी अलौकिक घटनाओं से बहुत प्रभावित होता है, जिसके प्रभाव में वायुमंडलीय गैस के अणु आयनित होते हैं और आयनमंडल का निर्माण करते हैं, साथ ही वायुमंडलीय प्रवाह जो अशांति का कारण बनते हैं।
वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश.
देखें कि "ATMOSPHERE की ऊपरी परतें" अन्य शब्दकोशों में क्या है:
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