मीसोस्फीयर

समताप मंडल के ऊपर स्थित, यह एक खोल है जिसमें 80-85 किमी की ऊंचाई तक, तापमान पूरे वातावरण के लिए न्यूनतम तक गिर जाता है। फोर्ट चर्चिल (कनाडा) में अमेरिकी-कनाडाई प्रतिष्ठान से लॉन्च किए गए मौसम संबंधी रॉकेटों द्वारा रिकॉर्ड न्यूनतम तापमान -110 डिग्री सेल्सियस तक दर्ज किया गया। मेसोस्फीयर (मेसोपॉज़) की ऊपरी सीमा लगभग एक्स-रे के सक्रिय अवशोषण के क्षेत्र की निचली सीमा और सूर्य की सबसे छोटी तरंग दैर्ध्य पराबैंगनी विकिरण के साथ मेल खाती है, जो गैस के ताप और आयनीकरण के साथ होती है।

गर्मियों में ध्रुवीय क्षेत्रों में, मेसोपॉज़ में अक्सर बादल प्रणालियां दिखाई देती हैं, जो एक बड़े क्षेत्र पर कब्जा कर लेती हैं, लेकिन उनका ऊर्ध्वाधर विकास बहुत कम होता है। रात में चमकने वाले ऐसे बादल अक्सर मेसोस्फीयर में बड़े पैमाने पर लहरदार हवा की गतिविधियों का पता लगाना संभव बनाते हैं। इन बादलों की संरचना, नमी के स्रोत और संघनन नाभिक, गतिशीलता और मौसम संबंधी कारकों के साथ संबंध का अभी भी अपर्याप्त अध्ययन किया गया है।

बाह्य वायुमंडल

यह वायुमंडल की एक परत है जिसमें तापमान लगातार बढ़ता रहता है। इसकी शक्ति 600 किमी तक पहुंच सकती है। दबाव और, परिणामस्वरूप, गैस का घनत्व ऊंचाई के साथ लगातार घटता जाता है। पृथ्वी की सतह के पास, 1 m3 हवा में लगभग होता है। 2.5×1025 अणु, लगभग ऊंचाई पर। 100 किमी, थर्मोस्फीयर की निचली परतों में - लगभग 1019, 200 किमी की ऊंचाई पर, आयनोस्फीयर में - 5×1015 और, गणना के अनुसार, लगभग ऊंचाई पर। 850 किमी - लगभग 1012 अणु। अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में, अणुओं की सांद्रता 108-109 प्रति 1 m3 है।

लगभग की ऊंचाई पर. 100 किमी, अणुओं की संख्या कम है, और वे शायद ही कभी एक दूसरे से टकराते हैं। किसी अन्य समान अणु से टकराने से पहले यादृच्छिक रूप से गतिमान अणु द्वारा तय की गई औसत दूरी को इसका माध्य मुक्त पथ कहा जाता है। वह परत जिसमें यह मान इतना बढ़ जाता है कि अंतर-आणविक या अंतर-परमाणु टकराव की संभावना को नजरअंदाज किया जा सकता है, थर्मोस्फीयर और ऊपरी आवरण (एक्सोस्फीयर) के बीच की सीमा पर स्थित है और इसे थर्मल पॉज़ कहा जाता है। थर्मोपॉज़ पृथ्वी की सतह से लगभग 650 किमी दूर स्थित है।

एक निश्चित तापमान पर, किसी अणु की गति की गति उसके द्रव्यमान पर निर्भर करती है: हल्के अणु भारी अणुओं की तुलना में तेज़ गति से चलते हैं। निचले वायुमंडल में, जहां मुक्त पथ बहुत छोटा है, उनके आणविक भार के अनुसार गैसों का कोई ध्यान देने योग्य पृथक्करण नहीं है, लेकिन इसे 100 किमी से ऊपर व्यक्त किया जाता है। इसके अलावा, सूर्य से पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में, ऑक्सीजन अणु परमाणुओं में टूट जाते हैं, जिनका द्रव्यमान अणु के द्रव्यमान का आधा होता है। इसलिए, जैसे-जैसे हम पृथ्वी की सतह से दूर जाते हैं, वायुमंडल की संरचना में और लगभग ऊंचाई पर परमाणु ऑक्सीजन तेजी से महत्वपूर्ण हो जाता है। 200 किमी इसका मुख्य घटक बन जाता है। उच्चतर, पृथ्वी की सतह से लगभग 1200 किमी की दूरी पर, हल्की गैसें - हीलियम और हाइड्रोजन - प्रबल होती हैं। वे वायुमंडल की बाहरी परत हैं। वजन द्वारा यह पृथक्करण, जिसे फैलाना पृथक्करण कहा जाता है, एक अपकेंद्रित्र का उपयोग करके मिश्रणों को अलग करने जैसा होता है।

बहिर्मंडल

बहिर्मंडलइसे वायुमंडल की बाहरी परत कहा जाता है, जिसका आवंटन तापमान में परिवर्तन और तटस्थ गैस के गुणों के आधार पर किया जाता है। बाह्यमंडल में अणु और परमाणु गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बैलिस्टिक कक्षाओं में पृथ्वी के चारों ओर घूमते हैं। इनमें से कुछ कक्षाएँ परवलयिक हैं और प्रक्षेप्य के प्रक्षेप पथ के समान हैं। अणु उपग्रहों की तरह पृथ्वी के चारों ओर और अण्डाकार कक्षाओं में घूम सकते हैं। कुछ अणुओं, मुख्य रूप से हाइड्रोजन और हीलियम, के प्रक्षेप पथ खुले होते हैं और वे बाहरी अंतरिक्ष में चले जाते हैं।

हमारे ग्रह पृथ्वी को घेरने वाला गैसीय आवरण, जिसे वायुमंडल के नाम से जाना जाता है, पाँच मुख्य परतों से बना है। ये परतें ग्रह की सतह पर, समुद्र तल से (कभी-कभी नीचे) उत्पन्न होती हैं और निम्नलिखित क्रम में बाहरी अंतरिक्ष तक बढ़ती हैं:

• क्षोभ मंडल;
• समतापमंडल;
• मेसोस्फीयर;
• बाह्य वायुमंडल;
• बहिर्मंडल।

पृथ्वी के वायुमंडल की मुख्य परतों का आरेख

इन मुख्य पांच परतों में से प्रत्येक के बीच में संक्रमणकालीन क्षेत्र होते हैं जिन्हें "विराम" कहा जाता है जहां हवा के तापमान, संरचना और घनत्व में परिवर्तन होते हैं। विरामों के साथ, पृथ्वी के वायुमंडल में कुल 9 परतें शामिल हैं।

क्षोभमंडल: जहां मौसम होता है

वायुमंडल की सभी परतों में से, क्षोभमंडल वह है जिससे हम सबसे अधिक परिचित हैं (चाहे आपको इसका एहसास हो या न हो), क्योंकि हम इसके तल पर रहते हैं - ग्रह की सतह। यह पृथ्वी की सतह को घेरता है और कई किलोमीटर तक ऊपर की ओर फैला होता है। क्षोभमंडल शब्द का अर्थ है "गेंद का परिवर्तन"। एक बहुत उपयुक्त नाम, क्योंकि यह परत वह जगह है जहां हमारा दैनिक मौसम होता है।

ग्रह की सतह से शुरू होकर, क्षोभमंडल 6 से 20 किमी की ऊंचाई तक बढ़ जाता है। हमारे निकटतम परत के निचले तीसरे भाग में सभी वायुमंडलीय गैसों का 50% होता है। यह वायुमंडल की संपूर्ण संरचना का एकमात्र भाग है जो सांस लेता है। इस तथ्य के कारण कि पृथ्वी की सतह से हवा नीचे से गर्म होती है, जो सूर्य की तापीय ऊर्जा को अवशोषित करती है, ऊंचाई बढ़ने के साथ क्षोभमंडल का तापमान और दबाव कम हो जाता है।

शीर्ष पर ट्रोपोपॉज़ नामक एक पतली परत होती है, जो क्षोभमंडल और समतापमंडल के बीच एक बफर मात्र है।

समतापमंडल: ओजोन का घर

समताप मंडल वायुमंडल की अगली परत है। यह पृथ्वी की सतह से 6-20 किमी से 50 किमी ऊपर तक फैला हुआ है। यह वह परत है जिसमें अधिकांश वाणिज्यिक विमान उड़ान भरते हैं और गुब्बारे यात्रा करते हैं।

यहां हवा ऊपर-नीचे नहीं बहती, बल्कि बहुत तेज वायु धाराओं में सतह के समानांतर चलती है। जैसे-जैसे आप चढ़ते हैं, तापमान बढ़ता है, प्राकृतिक ओजोन (ओ 3), सौर विकिरण के उप-उत्पाद और ऑक्सीजन की प्रचुरता के कारण, जिसमें सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करने की क्षमता होती है (ऊंचाई के साथ तापमान में किसी भी वृद्धि को मौसम विज्ञान में "उलटा" के रूप में जाना जाता है)।

चूँकि समताप मंडल के निचले भाग में गर्म तापमान और शीर्ष पर ठंडा तापमान होता है, इसलिए वायुमंडल के इस हिस्से में संवहन (वायु द्रव्यमान की ऊर्ध्वाधर गति) दुर्लभ है। वास्तव में, आप समताप मंडल से क्षोभमंडल में उठने वाले तूफान को देख सकते हैं, क्योंकि परत संवहन के लिए एक "टोपी" के रूप में कार्य करती है, जिसके माध्यम से तूफानी बादल प्रवेश नहीं कर पाते हैं।

समताप मंडल के बाद फिर से एक बफर परत आती है, जिसे इस बार स्ट्रैटोपॉज़ कहा जाता है।

मेसोस्फीयर: मध्य वायुमंडल

मेसोस्फीयर पृथ्वी की सतह से लगभग 50-80 किमी दूर स्थित है। ऊपरी मध्यमंडल पृथ्वी पर सबसे ठंडा प्राकृतिक स्थान है, जहाँ तापमान -143°C से नीचे गिर सकता है।

थर्मोस्फीयर: ऊपरी वायुमंडल

मेसोस्फीयर और मेसोपॉज़ के बाद थर्मोस्फीयर आता है, जो ग्रह की सतह से 80 से 700 किमी ऊपर स्थित होता है, और वायुमंडलीय आवरण में कुल हवा का 0.01% से कम होता है। यहां तापमान +2000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, लेकिन हवा के मजबूत विरलन और गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए गैस अणुओं की कमी के कारण, इन उच्च तापमानों को बहुत ठंडा माना जाता है।

बहिर्मंडल: वायुमंडल और अंतरिक्ष की सीमा

पृथ्वी की सतह से लगभग 700-10,000 किमी की ऊंचाई पर बाह्यमंडल है - वायुमंडल का बाहरी किनारा, अंतरिक्ष की सीमा। यहां मौसम संबंधी उपग्रह पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाते हैं।

आयनमंडल के बारे में क्या ख्याल है?

आयनमंडल कोई अलग परत नहीं है और वास्तव में इस शब्द का उपयोग 60 से 1000 किमी की ऊंचाई पर वायुमंडल को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। इसमें मेसोस्फीयर का सबसे ऊपरी हिस्सा, संपूर्ण थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर का हिस्सा शामिल है। आयनमंडल को इसका नाम इसलिए मिला क्योंकि वायुमंडल के इस हिस्से में, सूर्य का विकिरण तब आयनित हो जाता है जब यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से गुजरता है। यह घटना पृथ्वी से उत्तरी रोशनी के रूप में देखी जाती है।

वायुमंडल में हवा की अलग-अलग परतें 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। वायुमंडल की वांछित परत पर शीघ्रता से जाने के लिए, संबंधित परत पर क्लिक करें:

क्षोभमंडल और ट्रोपोपॉज़

क्षोभमंडल - तापमान, दबाव, ऊंचाई

ऊपरी सीमा लगभग 8-10 किमी रखी गई है। समशीतोष्ण अक्षांशों में 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 जलवाष्प का लगभग 90% होता है। क्षोभमंडल में ही संवहन और अशांति उत्पन्न होती है, बादल बनते हैं, चक्रवात आते हैं। तापमानऊंचाई के साथ घटती जाती है. ढाल: 0.65°/100 मीटर। गर्म पृथ्वी और पानी आसपास की 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।

यह इस परत में है कि जलवायु संबंधी मौसम स्थितियों में परिवर्तन होता है। क्षोभमंडल की निचली सीमा कहलाती है सतहचूँकि इसमें बहुत सारे अस्थिर सूक्ष्मजीव और धूल हैं। इस परत में ऊंचाई के साथ हवा की गति बढ़ती है।

ट्रोपोपॉज़

यह क्षोभमंडल से समतापमंडल की संक्रमणकालीन परत है। यहाँ ऊँचाई बढ़ने के साथ तापमान में कमी की निर्भरता समाप्त हो जाती है। ट्रोपोपॉज़ वह न्यूनतम ऊंचाई है जहां ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता 0.2°C/100 मीटर तक गिर जाती है। ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई चक्रवात जैसी मजबूत जलवायु घटनाओं पर निर्भर करती है। ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई चक्रवातों के ऊपर कम हो जाती है और प्रतिचक्रवात के ऊपर बढ़ जाती है।

स्ट्रैटोस्फियर और स्ट्रैटोपॉज़

समतापमंडल परत की ऊंचाई लगभग 11 से 50 किमी तक होती है। 11-25 किमी की ऊंचाई पर तापमान में थोड़ा बदलाव होता है। 25-40 किमी की ऊंचाई पर, उलट देनातापमान 56.5 से बढ़कर 0.8°C हो जाता है। 40 किमी से 55 किमी तक तापमान 0°C के आसपास रहता है। इस क्षेत्र को कहा जाता है - स्ट्रैटोपॉज़.

स्ट्रैटोस्फियर में गैस के अणुओं पर सौर विकिरण का प्रभाव देखा जाता है, वे परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं। इस परत में जलवाष्प लगभग नहीं होता है। स्थिर उड़ान स्थितियों के कारण आधुनिक सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान 20 किमी तक की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं। उच्च ऊंचाई वाले मौसम के गुब्बारे 40 किमी की ऊंचाई तक उठते हैं। यहां स्थिर वायु धाराएं हैं, उनकी गति 300 किमी/घंटा तक पहुंच जाती है। साथ ही इसी परत में संकेन्द्रित होता है ओजोन, एक परत जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है।

मेसोस्फीयर और मेसोपॉज़ - संरचना, प्रतिक्रियाएँ, तापमान

मेसोस्फीयर परत लगभग 50 किमी से शुरू होती है और लगभग 80-90 किमी पर समाप्त होती है। ऊंचाई के साथ तापमान में लगभग 0.25-0.3 डिग्री सेल्सियस/100 मीटर की कमी आती है। उज्ज्वल ताप विनिमय यहां का मुख्य ऊर्जा प्रभाव है। जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं जिनमें मुक्त कण (1 या 2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं) शामिल होते हैं वे कार्यान्वित करते हैं चमकनावायुमंडल।

मध्यमंडल में लगभग सभी उल्काएँ जल जाती हैं। वैज्ञानिकों ने इस क्षेत्र का नाम रखा है अज्ञानमंडल. इस क्षेत्र का पता लगाना कठिन 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 लॉन्च करने के लिए घनत्व अभी भी बहुत अधिक है। मौसम संबंधी रॉकेटों की मदद से शोध किया जाता है, लेकिन यह एक विकृति है। मेसोपॉज़मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। इसका न्यूनतम तापमान -90°C है।

कर्मन रेखा

पॉकेट लाइनपृथ्वी के वायुमंडल और बाह्य अंतरिक्ष के बीच की सीमा कहलाती है। इंटरनेशनल एविएशन फेडरेशन (एफएआई) के मुताबिक इस सीमा 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 यहां वायुगतिकीय उड्डयन असंभव हो जाता है, क्योंकि विमान की गति अधिक होनी चाहिए पहला अंतरिक्ष वेग. इतनी ऊंचाई पर ध्वनि अवरोधक की अवधारणा अपना अर्थ खो देती है। यहां आप केवल प्रतिक्रियाशील बलों के कारण ही विमान को नियंत्रित कर सकते हैं।

थर्मोस्फीयर और थर्मोपॉज़

इस परत की ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। 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- वायु पर सौर विकिरण के प्रभाव के परिणामस्वरूप होता है। इस प्रक्रिया को वायुमंडलीय ऑक्सीजन का आयनीकरण भी कहा जाता है।

हवा के कम विरलन के कारण, कर्मन रेखा के ऊपर उड़ानें केवल बैलिस्टिक प्रक्षेप पथ के साथ ही संभव हैं। सभी मानवयुक्त कक्षीय उड़ानें (चंद्रमा की उड़ानों को छोड़कर) वायुमंडल की इसी परत में होती हैं।

बहिर्मंडल - घनत्व, तापमान, ऊँचाई

बाह्यमंडल की ऊंचाई 700 किमी से अधिक है। यहां गैस बहुत विरल होती है और प्रक्रिया होती है अपव्यय- अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में कणों का रिसाव। ऐसे कणों की गति 11.2 किमी/सेकेंड तक पहुंच सकती है। सौर गतिविधि के बढ़ने से इस परत की मोटाई का विस्तार होता है।

• गुरुत्वाकर्षण के कारण गैस का गोला अंतरिक्ष में नहीं उड़ता। वायु उन कणों से बनी 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।
• बायस-बैलट का नियम कहता है कि यदि आप उत्तरी गोलार्ध में हैं और हवा की ओर पीठ करके खड़े हैं, तो दाईं ओर उच्च दबाव क्षेत्र होगा, और बाईं ओर कम दबाव होगा। दक्षिणी गोलार्ध में, इसका उल्टा होगा।

पृथ्वी एक विशाल मैग्नेटोस्फीयर से घिरी हुई है, जिसके मध्य में एक विकिरण बेल्ट और वायुमंडल है। पृथ्वी की बाह्य संरचना के इन तीन घटकों पर विचार करें।

पृथ्वी एक गैसीय खोल में ढकी हुई है, जिसे वायुमंडल कहा जाता है (ग्रीक ατμός से - भाप और σφαῖρα - गेंद)। वायुमंडल पृथ्वी की सतह पर मौसम और जलवायु को निर्धारित करता है। इसमें मुख्य रूप से गैसें और विभिन्न अशुद्धियाँ (धूल, पानी की बूंदें, बर्फ के क्रिस्टल, समुद्री नमक, दहन उत्पाद) शामिल हैं, जिनकी मात्रा स्थिर नहीं है। पानी (H2O) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को छोड़कर, वायुमंडल को बनाने वाली गैसों की सांद्रता लगभग स्थिर है।

वायुमंडल की मोटाई पृथ्वी की सतह से 1500 कि.मी. है। हवा का कुल द्रव्यमान, यानी, वायुमंडल बनाने वाली गैसों का मिश्रण, (5.1-5.3) × 1015 टन है। समुद्र तल पर 0 डिग्री सेल्सियस पर दबाव 1013.25 hPa है; महत्वपूर्ण तापमान -140.7°С; गंभीर दबाव 3.7 एमपीए। 0°C पर हवा की पानी में घुलनशीलता - 0.036%, 25°C पर - 0.22%।

जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, वायु घनत्व और वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है। ऊंचाई में परिवर्तन के साथ तापमान में भी परिवर्तन होता है। वायुमंडल की ऊर्ध्वाधर संरचना विभिन्न तापमान और विद्युत गुणों, विभिन्न वायु स्थितियों की विशेषता है। वायुमंडल में तापमान के आधार पर, निम्नलिखित मुख्य परतों को प्रतिष्ठित किया जाता है: क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर, एक्सोस्फीयर (बिखरने वाला क्षेत्र)। आसन्न कोशों के बीच वायुमंडल के संक्रमणकालीन क्षेत्रों को क्रमशः ट्रोपोपॉज़, स्ट्रैटोपॉज़ आदि कहा जाता है।

क्षोभ मंडल

यह वायुमंडल की निचली, सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली परत है, जिसकी ऊंचाई ध्रुवीय क्षेत्रों में 8-10 किमी, समशीतोष्ण अक्षांशों में 10-12 किमी तक और भूमध्य रेखा पर 16-18 किमी है। लगभग सभी जलवाष्प क्षोभमंडल में केंद्रित है। प्रत्येक 100 मीटर बढ़ने पर क्षोभमंडल में तापमान औसतन 0.65° गिर जाता है और ऊपरी भाग में -53°C तक पहुँच जाता है। क्षोभमंडल की इस ऊपरी परत को ट्रोपोपॉज़ कहा जाता है।

स्ट्रैटोस्फियर

वायुमंडल की यह परत 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। समताप मंडल में दो विशिष्ट तापमान परिवर्तन होते हैं, एक 11-25 किमी (-56.5 C) की ऊंचाई पर, दूसरा 25-40 किमी (0.8 डिग्री C) की ऊंचाई पर। लगभग 40 किमी की ऊंचाई पर शून्य तापमान (0°C) तक पहुंचने के बाद, यह लगभग 55 किमी की ऊंचाई तक स्थिर रहता है। स्थिर तापमान के इस क्षेत्र को स्ट्रैटोपॉज़ कहा जाता है और यह समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है।

ओजोन परत समताप मंडल में 15-20 से 55-60 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, जो जीवमंडल में जीवन की ऊपरी सीमा निर्धारित करती है। लगभग 30 किमी की ऊंचाई पर, फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, -O3 बनता है, जो पराबैंगनी विकिरण (180-200 एनएम) को अवशोषित करता है, जो जीवन के लिए हानिकारक है। परिणामस्वरूप, छोटी तरंगों की ऊर्जा बदल जाती है, चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है, अणु टूट जाते 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।

मीसोस्फीयर

वायुमंडल का यह भाग 50 किमी की ऊंचाई से शुरू होता है और 80-90 किमी तक फैला होता है। हवा का तापमान 75-85 किमी की ऊंचाई से -88°С तक गिर जाता है।

जैसे-जैसे हम पृथ्वी की सतह से अधिक ऊंचाई तक बढ़ते हैं, ध्वनि प्रसार, वायुगतिकीय लिफ्ट और खींचें, संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण आदि जैसी घटनाएं धीरे-धीरे कमजोर हो जाती हैं, और फिर पूरी तरह से गायब हो जाती हैं।

थर्मोस्फियर या आयनमंडल

80-90 किमी से 800 किमी की ऊंचाई पर, सौर शॉर्ट-वेव विकिरण की कार्रवाई के तहत मजबूत आयनीकरण होता है। इसलिए तापमंडल को आयनमंडल भी कहा जाता है। आयनमंडल को पृथ्वी की विद्युत चुम्बकीय बेल्ट माना जाता है।

आयनमंडल में तटस्थ परमाणुओं और अणुओं (मुख्य रूप से ऑक्सीजन O2 और नाइट्रोजन N2) और एक अर्ध-तटस्थ प्लाज्मा (नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों की संख्या लगभग सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों की संख्या के बराबर है) की गैस का मिश्रण होता है। आयनीकरण 60 किमी की ऊंचाई पर पहले से ही महत्वपूर्ण हो जाता है और पृथ्वी से दूरी के साथ लगातार बढ़ता जाता है।

वायु की विरल परतों में ध्वनि का प्रसार असंभव है। 60-90 किमी की ऊंचाई तक, नियंत्रित वायुगतिकीय उड़ान के लिए वायु प्रतिरोध और लिफ्ट का उपयोग करना अभी भी संभव है। लेकिन, 100-130 किमी की ऊंचाई से शुरू करके, प्रत्येक पायलट से परिचित एम संख्या और ध्वनि अवरोध की अवधारणाएं अपना अर्थ खो देती हैं, हालांकि उच्च उड़ान गति पर एक वायुगतिकीय विंग का उपयोग अभी भी वहां किया जा सकता है।

180-200 किमी की ऊंचाई पर, विशुद्ध रूप से बैलिस्टिक उड़ान का क्षेत्र शुरू होता है, जिसे केवल प्रतिक्रियाशील बलों का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है। यदि ऐसी उड़ान के दौरान एक निश्चित ऊंचाई पर गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर केन्द्रापसारक बल विकसित हो जाता है, तो विमान पृथ्वी का एक कृत्रिम उपग्रह बन जाता है।

100 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, वायुमंडल एक और उल्लेखनीय संपत्ति से भी वंचित है - संवहन द्वारा थर्मल ऊर्जा को अवशोषित करने, संचालित करने और स्थानांतरित करने की क्षमता (यानी, वायु मिश्रण के माध्यम से)। इसका मतलब यह है कि कक्षीय अंतरिक्ष स्टेशन के उपकरण, उपकरणों के विभिन्न तत्वों को बाहर से ठंडा नहीं किया जा सकेगा जैसा कि आमतौर पर हवाई जहाज पर किया जाता है - एयर जेट और एयर रेडिएटर्स की मदद से। इतनी ऊंचाई पर, जैसा कि आम तौर पर अंतरिक्ष में होता है, गर्मी स्थानांतरित करने का एकमात्र तरीका विकिरण है।

वायुमंडल की ऊपरी परतों में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इसके विद्युत चुम्बकीय गुणों को प्रभावित करती है। पहली नज़र में, ऐसा लग सकता है कि मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति वातावरण को एक चालक के गुण प्रदान करेगी, जैसे किसी धातु में स्वतंत्र रूप से घूमने वाले इलेक्ट्रॉन इसकी चालकता निर्धारित करते हैं। लेकिन यह, निश्चित रूप से, ऐसा नहीं है: एक धातु में, इलेक्ट्रॉन एक क्रिस्टल जाली के वातावरण में चलते हैं, जबकि एक आयनित गैस में, वे अराजक तापीय गति करते हुए, तरंग के बाहरी विद्युत क्षेत्र के संपर्क में आते हैं। इस मामले में, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन को संबंधित द्रव्यमान और विद्युत आवेश के साथ अंतरिक्ष में स्थित एक मुक्त पिंड के रूप में माना जा सकता है।

हालाँकि, इलेक्ट्रॉन धारा कोई चालन धारा नहीं है, जैसा कि कोई सोच सकता है। कम आवृत्तियों (0 से कम) वाली रेडियो तरंगें आयनित गैस में बिल्कुल भी प्रसारित नहीं हो सकती हैं। आयनमंडल उनके लिए अभेद्य है। आयनमंडल के उस क्षेत्र में पहुँचकर जहाँ एक निश्चित संकेतक गायब हो जाता है, रेडियो तरंगें उससे परावर्तित होती हैं।

वर्तमान में, यह पाया गया है कि दुनिया के कुछ क्षेत्रों में कम इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले काफी स्थिर क्षेत्र हैं, नियमित "आयनोस्फेरिक हवाएं" मौजूद हैं, अजीब तरंग प्रक्रियाएं उत्पन्न होती हैं जो स्थानीय आयनोस्फेरिक गड़बड़ी को उनके उत्तेजना के स्थान से हजारों किलोमीटर दूर ले जाती हैं, और भी बहुत कुछ।

हालाँकि, वैज्ञानिक आयनमंडल के अध्ययन में जितना आगे बढ़ते हैं, उतने ही अधिक प्रश्न उठते हैं। विशेष रूप से ध्रुवीय आयनमंडल के व्यवहार और गुणों के क्षेत्र में बहुत कुछ अज्ञात है। उदाहरण के लिए, ध्रुवीय रात के दौरान आयनीकरण के स्रोतों को पूरी तरह से समझा नहीं गया है, इन क्षेत्रों में चार्ज कण स्थानांतरण के तंत्र का अपर्याप्त अध्ययन किया गया है, और सौर गतिविधि और सौर हवा में गड़बड़ी के लिए ध्रुवीय आयनमंडल की प्रतिक्रिया का अध्ययन करने की आवश्यकता है।

बहिर्मंडल

थर्मोस्फीयर का यह बाहरी भाग प्रकीर्णन क्षेत्र है, जो 800 किमी से ऊपर स्थित है। बाह्यमंडल में गैस बहुत दुर्लभ है, और इसलिए इसके कण अंतरग्रहीय अंतरिक्ष (अपव्यय) में लीक हो जाते हैं। θερμός - "सुखद और σφαῖρα - "गेंद", "गोलाकार") - मेसोस्फीयर के बाद वायुमंडलीय परत। यह 80-90 किमी की ऊंचाई से शुरू होता है और 800 किमी तक फैला होता है। थर्मोस्फीयर में हवा का तापमान विभिन्न स्तरों पर उतार-चढ़ाव करता है, तेजी से और अचानक बढ़ता है और सौर गतिविधि की डिग्री के आधार पर 200 K से 2000 K तक भिन्न हो सकता है। इसका कारण वायुमंडलीय ऑक्सीजन के आयनीकरण के कारण 150-300 किमी की ऊंचाई पर सूर्य से पराबैंगनी विकिरण का अवशोषण है। थर्मोस्फीयर के निचले हिस्से में, तापमान में वृद्धि मुख्य रूप से अणुओं में ऑक्सीजन परमाणुओं के संयोजन (पुनर्संयोजन) के दौरान जारी ऊर्जा के कारण होती है (इस मामले में, सौर यूवी विकिरण की ऊर्जा, जो पहले ओ 2 अणुओं के पृथक्करण के दौरान अवशोषित होती है, कणों के थर्मल आंदोलन की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है)। उच्च अक्षांशों पर, थर्मोस्फीयर में गर्मी का एक महत्वपूर्ण स्रोत मैग्नेटोस्फेरिक मूल की विद्युत धाराओं द्वारा जारी जूल गर्मी है। यह स्रोत उपध्रुवीय अक्षांशों में ऊपरी वायुमंडल के महत्वपूर्ण लेकिन असमान ताप का कारण बनता है, विशेषकर चुंबकीय तूफानों के दौरान।

थर्मोस्फीयर में उड़ना

हवा की अत्यधिक पतलीता के कारण, कर्मन रेखा के ऊपर उड़ानें केवल बैलिस्टिक प्रक्षेप पथ के साथ ही संभव हैं। सभी मानवयुक्त कक्षीय उड़ानें (चंद्रमा की उड़ानों को छोड़कर) थर्मोस्फीयर में होती हैं, मुख्य रूप से 200 से 500 किमी की ऊंचाई पर - 200 किमी से नीचे हवा का धीमा प्रभाव दृढ़ता से प्रभावित होता है, और 500 किमी से ऊपर विकिरण बेल्ट का विस्तार होता है, जिसका लोगों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है।

मानवरहित उपग्रह भी अधिकतर थर्मोस्फीयर में उड़ते हैं - किसी उपग्रह को उच्च कक्षा में स्थापित करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसके अलावा, कई उद्देश्यों के लिए (उदाहरण के लिए, पृथ्वी की रिमोट सेंसिंग के लिए), कम ऊंचाई बेहतर होती है।

थर्मोस्फीयर में उच्च हवा का तापमान विमान के लिए भयानक नहीं है, क्योंकि हवा की मजबूत दुर्लभता के कारण, यह व्यावहारिक रूप से विमान की त्वचा के साथ बातचीत नहीं करता है, अर्थात, हवा का घनत्व भौतिक शरीर को गर्म करने के लिए पर्याप्त नहीं है, क्योंकि अणुओं की संख्या बहुत छोटी है और जहाज की त्वचा के साथ उनके टकराव की आवृत्ति (क्रमशः, थर्मल ऊर्जा का हस्तांतरण) छोटी है।
थर्मोस्फीयर अनुसंधान भी इसकी सहायता से किया जाता है