वायुमंडल की परतों की ऊंचाई. पृथ्वी के वायुमंडल की मुख्य परतें आरोही क्रम में

कभी-कभी हमारे ग्रह को एक मोटी परत में घेरने वाले वायुमंडल को पाँचवाँ महासागर कहा जाता है। कोई आश्चर्य नहीं कि विमान का दूसरा नाम विमान है। वायुमंडल विभिन्न गैसों का मिश्रण है, जिनमें नाइट्रोजन और ऑक्सीजन की प्रधानता है। यह उत्तरार्द्ध के लिए धन्यवाद है कि ग्रह पर जीवन उस रूप में संभव है जिसके हम सभी आदी हैं। इनके अतिरिक्त 1% अन्य घटक भी हैं। ये निष्क्रिय (रासायनिक अंतःक्रिया में प्रवेश नहीं करने वाली) गैसें, सल्फर ऑक्साइड हैं। पांचवें महासागर में यांत्रिक अशुद्धियाँ भी हैं: धूल, राख, आदि। वायुमंडल की सभी परतें सतह से लगभग 480 किमी तक फैली हुई हैं (डेटा अलग हैं, हम करेंगे) इस बिंदु पर और अधिक विस्तार से ध्यान दें)। ऐसी प्रभावशाली मोटाई एक प्रकार की अभेद्य ढाल बनाती है जो ग्रह को विनाशकारी ब्रह्मांडीय विकिरण और बड़ी वस्तुओं से बचाती है।

वायुमंडल की निम्नलिखित परतें प्रतिष्ठित हैं: क्षोभमंडल, उसके बाद समतापमंडल, फिर मध्यमंडल और अंत में थर्मोस्फीयर। उपरोक्त क्रम ग्रह की सतह से शुरू होता है। वायुमंडल की सघन परतों का प्रतिनिधित्व प्रथम दो द्वारा किया जाता है। वे विनाशकारी के एक महत्वपूर्ण हिस्से को फ़िल्टर कर देते हैं

वायुमंडल की सबसे निचली परत, क्षोभमंडल, समुद्र तल से केवल 12 किमी ऊपर (उष्णकटिबंधीय में 18 किमी) तक फैली हुई है। 90% तक जलवाष्प यहीं केंद्रित है, इसलिए बादल यहीं बनते हैं। अधिकांश वायु भी यहीं केंद्रित है। वायुमंडल की सभी बाद की परतें ठंडी हैं, क्योंकि सतह से निकटता परावर्तित सूर्य के प्रकाश को हवा को गर्म करने की अनुमति देती है।

समताप मंडल सतह से लगभग 50 किमी तक फैला हुआ है। अधिकांश मौसम संबंधी गुब्बारे इसी परत में "तैरते" हैं। यहां कुछ प्रकार के विमान भी उड़ान भर सकते हैं। आश्चर्यजनक विशेषताओं में से एक तापमान शासन है: 25 से 40 किमी के अंतराल में, हवा के तापमान में वृद्धि शुरू होती है। -60 से यह बढ़कर लगभग 1 हो जाता है। फिर इसमें थोड़ी कमी होकर शून्य हो जाती है, जो 55 किमी की ऊंचाई तक बनी रहती है। ऊपरी सीमा बदनाम है

इसके अलावा, मध्यमंडल लगभग 90 किमी तक फैला हुआ है। यहां हवा का तापमान तेजी से गिरता है। प्रत्येक 100 मीटर की ऊंचाई पर 0.3 डिग्री की कमी होती है। कभी-कभी इसे वायुमंडल का सबसे ठंडा भाग भी कहा जाता है। हवा का घनत्व कम है, लेकिन गिरते उल्कापिंडों के प्रति प्रतिरोध पैदा करने के लिए यह काफी है।

सामान्य अर्थ में वायुमंडल की परतें लगभग 118 किमी की ऊंचाई पर समाप्त होती हैं। प्रसिद्ध अरोरा यहीं बनते हैं। थर्मोस्फीयर का क्षेत्र ऊपर से शुरू होता है। एक्स-रे के कारण इस क्षेत्र में मौजूद कुछ वायु अणुओं का आयनीकरण होता है। ये प्रक्रियाएँ तथाकथित आयनमंडल का निर्माण करती हैं (इसे अक्सर थर्मोस्फीयर में शामिल किया जाता है, इसलिए इसे अलग से नहीं माना जाता है)।

700 किमी से ऊपर की किसी भी चीज़ को बाह्यमंडल कहा जाता है। हवा बेहद छोटी होती है, इसलिए वे टकराव के कारण प्रतिरोध का अनुभव किए बिना स्वतंत्र रूप से चलते हैं। इससे उनमें से कुछ को 160 डिग्री सेल्सियस के अनुरूप ऊर्जा जमा करने की अनुमति मिलती है, जबकि परिवेश का तापमान कम होता है। गैस के अणु बाह्यमंडल के पूरे आयतन में उनके द्रव्यमान के अनुसार वितरित होते हैं, इसलिए उनमें से सबसे भारी परत के निचले हिस्से में ही पाया जा सकता है। ग्रह का आकर्षण, जो ऊंचाई के साथ घटता जाता है, अब अणुओं को धारण करने में सक्षम नहीं है, इसलिए ब्रह्मांडीय उच्च-ऊर्जा कण और विकिरण गैस अणुओं को वायुमंडल छोड़ने के लिए पर्याप्त आवेग देते हैं। यह क्षेत्र सबसे लंबे क्षेत्रों में से एक है: ऐसा माना जाता है कि 2000 किमी से अधिक ऊंचाई पर वायुमंडल पूरी तरह से अंतरिक्ष के निर्वात में चला जाता है (कभी-कभी संख्या 10000 भी दिखाई देती है)। कृत्रिम कक्षाएँ अभी भी थर्मोस्फीयर में हैं।

ये सभी संख्याएँ अनुमानित हैं, क्योंकि वायुमंडलीय परतों की सीमाएँ कई कारकों पर निर्भर करती हैं, उदाहरण के लिए, सूर्य की गतिविधि पर।

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उपशीर्षक

वातावरण सीमा

वायुमंडल पृथ्वी के चारों ओर का वह क्षेत्र माना जाता है जिसमें गैसीय माध्यम संपूर्ण पृथ्वी के साथ मिलकर घूमता है। वायुमंडल पृथ्वी की सतह से 500-1000 किमी की ऊंचाई से शुरू होकर, बाह्यमंडल में धीरे-धीरे अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में चला जाता है।

अंतर्राष्ट्रीय विमानन महासंघ द्वारा प्रस्तावित परिभाषा के अनुसार, वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा कर्मना रेखा के साथ खींची गई है, जो लगभग 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, जिसके ऊपर हवाई उड़ानें पूरी तरह से असंभव हो जाती हैं। नासा वायुमंडल 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 सीएल 2 (\displaystyle (\ce (Cl2))) , SO 2 (\displaystyle (\ce (SO2))) , NH 3 (\displaystyle (\ce (NH3))) , CO (\displaystyle ((\ce (CO)))) , O 3 (\displaystyle ((\ce (O3)))) , NO 2 (\displaystyle (\ce (NO2))), हाइड्रोकार्बन , एचसीएल (\displaystyle (\ce (एचसीएल))) , एचएफ (\displaystyle (\ce (एचएफ))) , HBr (\displaystyle (\ce (HBr))) , HI (\displaystyle ((\ce (HI)))), जोड़े एचजी (\displaystyle (\ce (Hg))) , मैं 2 (\displaystyle (\ce (I2))) , Br 2 (\displaystyle (\ce (Br2))), साथ ही छोटी मात्रा में कई अन्य गैसें। क्षोभमंडल में लगातार बड़ी मात्रा में निलंबित ठोस और तरल कण (एरोसोल) मौजूद रहते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे दुर्लभ गैस है आरएन (\displaystyle (\ce (आरएन))) .

वातावरण 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 वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और वायुमंडल में मौजूद सभी जल वाष्प का लगभग 90% होता है। क्षोभमंडल में अशांति और संवहन दृढ़ता से विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। 0.65°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ तापमान घटता जाता है।

ट्रोपोपॉज़

क्षोभमंडल से समतापमंडल तक की संक्रमणकालीन परत, वायुमंडल की वह परत जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है।

स्ट्रैटोस्फियर

वायुमंडल की परत 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। 11-25 किमी परत (समताप मंडल की निचली परत) में तापमान में मामूली बदलाव और 25-40 किमी परत में इसका माइनस 56.5 से प्लस 0.8 डिग्री सेल्सियस (ऊपरी समताप मंडल या व्युत्क्रम क्षेत्र) तक बढ़ना विशिष्ट है। लगभग 40 किमी की ऊंचाई पर लगभग 273 K (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 स्ट्रैटोपॉज़ कहा जाता है और यह समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है।

स्ट्रैटोपॉज़

समतापमंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में अधिकतम (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) है।

मीसोस्फीयर

बाह्य वायुमंडल

ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी की ऊंचाई तक बढ़ जाता है, जहां यह 1500 K के क्रम के मान तक पहुंच जाता है, जिसके बाद यह उच्च ऊंचाई तक लगभग स्थिर रहता है। सौर विकिरण और ब्रह्मांडीय विकिरण की कार्रवाई के तहत, हवा आयनित होती है ("ध्रुवीय रोशनी") - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होता 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।

बाह्यमंडल (प्रकीर्णन का क्षेत्र)

100 किमी की ऊँचाई तक, वायुमंडल गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। ऊंची 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 मध्यमंडल में शून्य से 110°C तक गिर जाता है। हालाँकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर व्यक्तिगत कणों की गतिज ऊर्जा ~ 150 डिग्री सेल्सियस के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, समय और स्थान में तापमान और गैस घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव देखा जाता है।

लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, बाह्यमंडल धीरे-धीरे तथाकथित में बदल जाता है निकट अंतरिक्ष निर्वात, जो अंतरग्रहीय गैस के दुर्लभ कणों, मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं से भरा हुआ 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 गैलेक्टिक मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।

समीक्षा

क्षोभमंडल वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% है, समतापमंडल 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 उत्सर्जन करते हैं न्यूट्रोस्फीयरऔर योण क्षेत्र .

वायुमंडल में गैस की संरचना के आधार पर, वे उत्सर्जित होते हैं सममंडलऔर विषममंडल. विषममंडल- यह एक ऐसा क्षेत्र है जहां गैसों के पृथक्करण पर गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव पड़ता है, क्योंकि इतनी ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य होता है। इसलिए विषममंडल की परिवर्तनशील संरचना इस प्रकार है। इसके नीचे वायुमंडल का एक अच्छी तरह से मिश्रित, सजातीय भाग स्थित है, जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज़ कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊँचाई 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 में ऑक्सीजन की कमी हो जाती है, और अनुकूलन के बिना, एक व्यक्ति का प्रदर्शन काफी कम हो जाता है। यहीं पर वायुमंडल का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 9 किमी की ऊंचाई पर मनुष्य का सांस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि लगभग 115 किमी तक वायुमंडल में ऑक्सीजन होती है।

वातावरण हमें सांस लेने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन प्रदान करता है। हालाँकि, जैसे-जैसे आप ऊंचाई पर बढ़ते हैं, वायुमंडल के कुल दबाव में गिरावट के कारण ऑक्सीजन का आंशिक दबाव भी उसी हिसाब से कम हो जाता है।

वायुमंडल के निर्माण का इतिहास

सबसे आम सिद्धांत के अनुसार, पृथ्वी का वायुमंडल अपने पूरे इतिहास में तीन अलग-अलग संरचनाओं में रहा है। प्रारंभ में, इसमें अंतरग्रहीय अंतरिक्ष से ली गई हल्की गैसें (हाइड्रोजन और हीलियम) शामिल थीं। यह तथाकथित प्राथमिक वातावरण. अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि के कारण वातावरण हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प) के अलावा अन्य गैसों से संतृप्त हो गया। यह कैसे है द्वितीयक वातावरण. यह वातावरण पुनर्स्थापनात्मक 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

बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन का निर्माण आणविक ऑक्सीजन द्वारा अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण होता है O 2 (\displaystyle (\ce (O2))), जो 3 अरब साल पहले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से आना शुरू हुआ था। नाइट्रोजन भी एन 2 (\डिस्प्लेस्टाइल (\ce (एन2)))नाइट्रेट और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विनाइट्रीकरण के परिणामस्वरूप वायुमंडल में छोड़ा जाता है। नाइट्रोजन को ओजोन द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है नहीं (\displaystyle ((\ce (NO))))वायुमंडल की ऊपरी परतों में.

नाइट्रोजन एन 2 (\डिस्प्लेस्टाइल (\ce (एन2)))केवल विशिष्ट परिस्थितियों में ही प्रतिक्रिया करता है (उदाहरण के लिए, बिजली गिरने के दौरान)। विद्युत निर्वहन के दौरान ओजोन द्वारा आणविक नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण का उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में कम मात्रा में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा खपत के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है और साइनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जा सकता है जो कि फलीदार पौधों के साथ राइजोबियल सहजीवन बनाते हैं, जो प्रभावी हरी खाद वाले पौधे हो सकते हैं जो ख़राब नहीं होते हैं, बल्कि समृद्ध होते हैं। प्राकृतिक उर्वरकों के साथ मिट्टी.

ऑक्सीजन

पृथ्वी पर जीवित जीवों के आगमन के साथ, प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण के साथ, वायुमंडल की संरचना में मौलिक परिवर्तन शुरू हो गया। प्रारंभ में, ऑक्सीजन को कम यौगिकों के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था - अमोनिया, हाइड्रोकार्बन, महासागरों में निहित लोहे 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 बना। चूँकि इसके कारण वायुमंडल, स्थलमंडल और जीवमंडल में होने वाली कई प्रक्रियाओं में गंभीर और अचानक परिवर्तन हुए, इस घटना को ऑक्सीजन तबाही कहा गया।

उत्कृष्ट गैस

वायु प्रदूषण

हाल ही में, मनुष्य ने वायुमंडल के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया है। पिछले भूवैज्ञानिक युगों में जमा हुए हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण मानव गतिविधि का परिणाम वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में लगातार वृद्धि हो रही है। प्रकाश संश्लेषण में भारी मात्रा में उपभोग किया जाता है और दुनिया के महासागरों द्वारा अवशोषित किया जाता है। यह गैस कार्बोनेट चट्टानों और पौधे और पशु मूल के कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण वायुमंडल में प्रवेश करती है। पिछले 100 वर्षों से अधिक की सामग्री CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))वायुमंडल में 10% की वृद्धि हुई, जिसका मुख्य भाग (360 बिलियन टन) ईंधन के दहन से आया। यदि ईंधन दहन की वृद्धि दर जारी रही, तो अगले 200-300 वर्षों में यह मात्रा बढ़ेगी CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))वातावरण में दोगुना हो जाता है और इसका कारण बन सकता है

वायुमंडल(ग्रीक एटमोस से - भाप और स्पैरिया - गेंद) - पृथ्वी का वायु कवच, इसके साथ घूमता हुआ। वायुमंडल का विकास हमारे ग्रह पर होने वाली भूवैज्ञानिक और भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ जीवित जीवों की गतिविधियों से निकटता से जुड़ा था।

वायुमंडल की निचली सीमा पृथ्वी की सतह से मेल खाती है, क्योंकि हवा मिट्टी के सबसे छोटे छिद्रों में प्रवेश करती है और पानी में भी घुल जाती है।

2000-3000 किमी की ऊंचाई पर ऊपरी सीमा धीरे-धीरे बाहरी अंतरिक्ष में चली जाती है।

ऑक्सीजन युक्त वातावरण पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाता है। वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग मनुष्यों, जानवरों और पौधों द्वारा सांस लेने की प्रक्रिया में किया जाता है।

यदि वायुमंडल न होता तो पृथ्वी चंद्रमा की तरह शांत होती। आख़िरकार, ध्वनि वायु कणों का कंपन है। आकाश के नीले रंग को इस तथ्य से समझाया जाता है कि सूर्य की किरणें, वायुमंडल से गुजरते हुए, जैसे कि एक लेंस के माध्यम से, अपने घटक रंगों में विघटित हो जाती हैं। ऐसे में नीले और नीले रंग की किरणें सबसे ज्यादा बिखरती हैं।

वायुमंडल सूर्य से अधिकांश पराबैंगनी विकिरण को बरकरार रखता है, जिसका जीवित जीवों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। यह पृथ्वी की सतह पर गर्मी भी बनाए रखता है और हमारे ग्रह को ठंडा होने से रोकता है।

वातावरण की संरचना

वायुमंडल में कई परतों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जो घनत्व और सघनता में भिन्न हैं (चित्र 1)।

क्षोभ मंडल

क्षोभ मंडल- वायुमंडल की सबसे निचली परत, जिसकी ध्रुवों के ऊपर मोटाई 8-10 किमी, समशीतोष्ण अक्षांशों में - 10-12 किमी और भूमध्य रेखा के ऊपर - 16-18 किमी है।

चावल। 1. पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना

क्षोभमंडल में हवा पृथ्वी की सतह से, यानी भूमि और पानी से गर्म होती है। इसलिए, इस परत में हवा का तापमान ऊंचाई के साथ प्रत्येक 100 मीटर पर औसतन 0.6 डिग्री सेल्सियस कम हो जाता है। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर, यह -55 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। इसी समय, क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर भूमध्य रेखा के क्षेत्र में हवा का तापमान -70 डिग्री सेल्सियस है, और उत्तरी ध्रुव के क्षेत्र में -65 डिग्री सेल्सियस है।

वायुमंडल का लगभग 80% द्रव्यमान क्षोभमंडल में केंद्रित है, लगभग सभी जलवाष्प स्थित है, आंधी, तूफ़ान, बादल और वर्षा होती है, और ऊर्ध्वाधर (संवहन) और क्षैतिज (हवा) वायु गति होती है।

हम कह सकते हैं कि मौसम का निर्माण मुख्यतः क्षोभमंडल में होता है।

स्ट्रैटोस्फियर

स्ट्रैटोस्फियर- 8 से 50 किमी की ऊंचाई पर क्षोभमंडल के ऊपर स्थित वायुमंडल की परत। इस परत में आकाश का रंग बैंगनी दिखाई देता है, जिसे हवा के विरलीकरण द्वारा समझाया जाता है, जिसके कारण सूर्य की किरणें लगभग नहीं बिखरती हैं।

समतापमंडल में वायुमंडल का 20% द्रव्यमान समाहित है। इस परत में हवा दुर्लभ है, व्यावहारिक रूप से कोई जल वाष्प नहीं है, और इसलिए बादल और वर्षा लगभग नहीं बनती है। हालाँकि, समताप मंडल में स्थिर वायु धाराएँ देखी जाती हैं, जिनकी गति 300 किमी / घंटा तक पहुँच जाती है।

यह परत संकेन्द्रित होती है ओजोन(ओजोन स्क्रीन, ओजोनोस्फीयर), एक परत जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है, उन्हें पृथ्वी पर जाने से रोकती है और इस तरह हमारे ग्रह पर जीवित जीवों की रक्षा करती है। ओजोन के कारण, समताप मंडल की ऊपरी सीमा पर हवा का तापमान -50 से 4-55 डिग्री सेल्सियस तक होता है।

मेसोस्फीयर और स्ट्रैटोस्फियर के बीच एक संक्रमणकालीन क्षेत्र है - स्ट्रैटोपॉज़।

मीसोस्फीयर

मीसोस्फीयर- 50-80 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की एक परत। यहां वायु घनत्व पृथ्वी की सतह से 200 गुना कम है। मध्यमंडल में आकाश का रंग काला दिखाई देता है, दिन के समय तारे दिखाई देते हैं। हवा का तापमान -75 (-90)°С तक गिर जाता है।

80 किमी की ऊंचाई पर शुरू होता है बाह्य वायुमंडल।इस परत में हवा का तापमान 250 मीटर की ऊंचाई तक तेजी से बढ़ता है, और फिर स्थिर हो जाता है: 150 किमी की ऊंचाई पर यह 220-240 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है; 500-600 किमी की ऊंचाई पर यह 1500 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है।

मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर में, कॉस्मिक किरणों की क्रिया के तहत, गैस के अणु परमाणुओं के आवेशित (आयनित) कणों में टूट जाते हैं, इसलिए वायुमंडल के इस हिस्से को कहा जाता है योण क्षेत्र- 50 से 1000 किमी की ऊंचाई पर स्थित अत्यंत दुर्लभ हवा की एक परत, जिसमें मुख्य रूप से आयनित ऑक्सीजन परमाणु, नाइट्रिक ऑक्साइड अणु और मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस परत की विशेषता उच्च विद्युतीकरण है, और इससे लंबी और मध्यम रेडियो तरंगें दर्पण की तरह परावर्तित होती हैं।

आयनमंडल में, अरोरा उत्पन्न होते हैं - सूर्य से उड़ने वाले विद्युत आवेशित कणों के प्रभाव में दुर्लभ गैसों की चमक - और चुंबकीय क्षेत्र में तेज उतार-चढ़ाव देखे जाते हैं।

बहिर्मंडल

बहिर्मंडल- वायुमंडल की बाहरी परत, 1000 किमी से ऊपर स्थित। इस परत को प्रकीर्णन क्षेत्र भी कहा जाता है, क्योंकि गैस के कण यहाँ तेज़ गति से चलते हैं और बाहरी अंतरिक्ष में बिखर सकते हैं।

वातावरण की संरचना

वायुमंडल नाइट्रोजन (78.08%), ऑक्सीजन (20.95%), कार्बन डाइऑक्साइड (0.03%), आर्गन (0.93%), थोड़ी मात्रा में हीलियम, नियॉन, क्सीनन, क्रिप्टन (0.01%) से युक्त गैसों का मिश्रण है। ओजोन और अन्य गैसें, लेकिन उनकी सामग्री नगण्य है (तालिका 1)। पृथ्वी की वायु की आधुनिक संरचना सौ मिलियन वर्ष से भी पहले स्थापित की गई थी, लेकिन मानव उत्पादन गतिविधि में तेजी से वृद्धि के कारण इसमें बदलाव आया। वर्तमान में, CO2 की मात्रा में लगभग 10-12% की वृद्धि हुई है।

वायुमंडल को बनाने वाली गैसें विभिन्न कार्यात्मक भूमिकाएँ निभाती हैं। हालाँकि, इन गैसों का मुख्य महत्व मुख्य रूप से इस तथ्य से निर्धारित होता है कि वे बहुत दृढ़ता से उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इस प्रकार पृथ्वी की सतह और वायुमंडल के तापमान शासन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं।

तालिका 1. पृथ्वी की सतह के निकट शुष्क वायुमंडलीय वायु की रासायनिक संरचना

नाइट्रोजन,वायुमंडल में सबसे आम गैस, रासायनिक रूप से कम सक्रिय।

ऑक्सीजननाइट्रोजन के विपरीत, यह रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय तत्व है। ऑक्सीजन का विशिष्ट कार्य हेटरोट्रॉफ़िक जीवों के कार्बनिक पदार्थों, चट्टानों और ज्वालामुखियों द्वारा वायुमंडल में उत्सर्जित अपूर्ण रूप से ऑक्सीकृत गैसों का ऑक्सीकरण है। ऑक्सीजन के बिना मृत कार्बनिक पदार्थों का विघटन नहीं होगा।

वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की भूमिका असाधारण रूप से महान है। यह दहन, जीवित जीवों के श्वसन, क्षय की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप वायुमंडल में प्रवेश करता है और सबसे पहले, प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के लिए मुख्य निर्माण सामग्री है। इसके अलावा, शॉर्ट-वेव सौर विकिरण को प्रसारित करने और थर्मल लॉन्ग-वेव विकिरण के हिस्से को अवशोषित करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की संपत्ति का बहुत महत्व है, जो तथाकथित ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करेगा, जिस पर नीचे चर्चा की जाएगी।

वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर, विशेषकर समताप मंडल के तापीय शासन पर भी प्रभाव पड़ता है ओजोन.यह गैस सौर पराबैंगनी विकिरण के प्राकृतिक अवशोषक के रूप में कार्य करती है, और सौर विकिरण के अवशोषण से वायु गर्म होती है। वायुमंडल में कुल ओजोन सामग्री का औसत मासिक मान क्षेत्र के अक्षांश और मौसम के आधार पर 0.23-0.52 सेमी के बीच भिन्न होता है (यह जमीनी दबाव और तापमान पर ओजोन परत की मोटाई है)। भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक ओजोन सामग्री में वृद्धि होती है और शरद ऋतु में न्यूनतम और वसंत में अधिकतम वार्षिक भिन्नता होती है।

वायुमंडल की एक विशिष्ट संपत्ति इस तथ्य को कहा जा सकता है कि मुख्य गैसों (नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, आर्गन) की सामग्री ऊंचाई के साथ थोड़ी बदलती है: वायुमंडल में 65 किमी की ऊंचाई पर, नाइट्रोजन सामग्री 86% है, ऑक्सीजन - 19 , आर्गन - 0.91, 95 किमी की ऊंचाई पर - नाइट्रोजन 77, ऑक्सीजन - 21.3, आर्गन - 0.82%। इसके मिश्रण से वायुमंडलीय वायु की संरचना की लंबवत और क्षैतिज रूप से स्थिरता बनी रहती है।

गैसों के अलावा वायु में शामिल हैं जल वाष्पऔर ठोस कणों।उत्तरार्द्ध में प्राकृतिक और कृत्रिम (मानवजनित) दोनों मूल हो सकते हैं। ये फूल पराग, छोटे नमक क्रिस्टल, सड़क की धूल, एरोसोल अशुद्धियाँ हैं। जब सूरज की किरणें खिड़की में प्रवेश करती हैं, तो उन्हें नग्न आंखों से देखा जा सकता है।

शहरों और बड़े औद्योगिक केंद्रों की हवा में विशेष रूप से बहुत सारे कण होते हैं, जहां हानिकारक गैसों के उत्सर्जन और ईंधन के दहन के दौरान बनी उनकी अशुद्धियों को एरोसोल में जोड़ा जाता है।

वायुमंडल में एरोसोल की सांद्रता हवा की पारदर्शिता को निर्धारित करती है, जो पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाले सौर विकिरण को प्रभावित करती है। सबसे बड़े एरोसोल संघनन नाभिक हैं (अक्षांश से)। संक्षेपण- संघनन, गाढ़ा होना) - जल वाष्प को पानी की बूंदों में बदलने में योगदान देता है।

जल वाष्प का मूल्य मुख्य रूप से इस तथ्य से निर्धारित होता है कि यह पृथ्वी की सतह की लंबी-तरंग थर्मल विकिरण में देरी करता है; बड़े और छोटे नमी चक्रों की मुख्य कड़ी का प्रतिनिधित्व करता है; जब जल तल संघनित हो जाता है तो हवा का तापमान बढ़ जाता है।

वायुमंडल में जलवाष्प की मात्रा समय और स्थान के अनुसार बदलती रहती है। इस प्रकार, पृथ्वी की सतह के निकट जलवाष्प की सांद्रता उष्ण कटिबंध में 3% से लेकर अंटार्कटिका में 2-10 (15)% तक होती है।

समशीतोष्ण अक्षांशों में वायुमंडल के ऊर्ध्वाधर स्तंभ में जल वाष्प की औसत सामग्री लगभग 1.6-1.7 सेमी है (संघनित जल वाष्प की परत की मोटाई इतनी होगी)। वायुमंडल की विभिन्न परतों में जलवाष्प के बारे में जानकारी विरोधाभासी है। उदाहरण के लिए, यह माना गया कि 20 से 30 किमी की ऊंचाई पर, विशिष्ट आर्द्रता ऊंचाई के साथ दृढ़ता से बढ़ती है। हालाँकि, बाद के माप समताप मंडल की अधिक शुष्कता का संकेत देते हैं। जाहिर है, समताप मंडल में विशिष्ट आर्द्रता ऊंचाई पर बहुत कम निर्भर करती है और इसकी मात्रा 2-4 मिलीग्राम/किलोग्राम होती है।

क्षोभमंडल में जल वाष्प सामग्री की परिवर्तनशीलता वाष्पीकरण, संघनन और क्षैतिज परिवहन की परस्पर क्रिया से निर्धारित होती है। जलवाष्प के संघनन के फलस्वरूप बादल बनते हैं और वर्षा, ओले तथा हिमपात के रूप में अवक्षेपण होता है।

पानी के चरण संक्रमण की प्रक्रियाएं मुख्य रूप से क्षोभमंडल में आगे बढ़ती हैं, यही कारण है कि समताप मंडल (20-30 किमी की ऊंचाई पर) और मेसोस्फीयर (मेसोपॉज़ के पास), जिन्हें मदर-ऑफ़-पर्ल और सिल्वर कहा जाता है, में बादल अपेक्षाकृत कम ही देखे जाते हैं। , जबकि क्षोभमंडलीय बादल अक्सर संपूर्ण पृथ्वी की सतह के लगभग 50% हिस्से को कवर करते हैं।

हवा में निहित जलवाष्प की मात्रा हवा के तापमान पर निर्भर करती है।

-20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 मीटर 3 हवा में 1 ग्राम से अधिक पानी नहीं हो सकता है; 0 डिग्री सेल्सियस पर - 5 ग्राम से अधिक नहीं; +10 डिग्री सेल्सियस पर - 9 ग्राम से अधिक नहीं; +30 डिग्री सेल्सियस पर - 30 ग्राम से अधिक पानी नहीं।

निष्कर्ष:हवा का तापमान जितना अधिक होगा, उसमें उतना अधिक जलवाष्प हो सकता है।

वायु हो सकती है अमीरऔर संतृप्त नहींभाप। इसलिए, यदि +30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 मीटर 3 हवा में 15 ग्राम जल वाष्प होता है, तो हवा जल वाष्प से संतृप्त नहीं होती है; यदि 30 ग्राम - संतृप्त।

पूर्ण आर्द्रता- यह वायु के 1 मी 3 में निहित जलवाष्प की मात्रा है। इसे ग्राम में व्यक्त किया जाता है. उदाहरण के लिए, यदि वे कहते हैं "पूर्ण आर्द्रता 15 है", तो इसका मतलब है कि 1 एमएल में 15 ग्राम जल वाष्प होता है।

सापेक्षिक आर्द्रता- यह हवा के 1 मीटर 3 में जल वाष्प की वास्तविक सामग्री और किसी दिए गए तापमान पर 1 मीटर एल में निहित जल वाष्प की मात्रा का अनुपात (प्रतिशत में) है। उदाहरण के लिए, यदि मौसम की रिपोर्ट रेडियो पर प्रसारित की जाती है कि सापेक्षिक आर्द्रता 70% है, तो इसका मतलब है कि हवा में 70% जलवाष्प है जिसे वह किसी दिए गए तापमान पर धारण कर सकती है।

हवा की सापेक्ष आर्द्रता जितनी अधिक होगी, टी. हवा संतृप्ति के जितनी करीब होगी, उसके गिरने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।

भूमध्यरेखीय क्षेत्र में हमेशा उच्च (90% तक) सापेक्ष आर्द्रता देखी जाती है, क्योंकि पूरे वर्ष हवा का तापमान उच्च रहता है और महासागरों की सतह से बड़े पैमाने पर वाष्पीकरण होता है। वही उच्च सापेक्ष आर्द्रता ध्रुवीय क्षेत्रों में है, लेकिन केवल इसलिए क्योंकि कम तापमान पर जल वाष्प की थोड़ी मात्रा भी हवा को संतृप्त या संतृप्ति के करीब बना देती है। समशीतोष्ण अक्षांशों में, सापेक्षिक आर्द्रता मौसम के अनुसार बदलती रहती है - यह सर्दियों में अधिक और गर्मियों में कम होती है।

रेगिस्तानों में हवा की सापेक्ष आर्द्रता विशेष रूप से कम होती है: वहां की 1 मी 1 हवा में किसी दिए गए तापमान पर संभव जल वाष्प की मात्रा से दो से तीन गुना कम होती है।

सापेक्ष आर्द्रता को मापने के लिए, एक हाइग्रोमीटर का उपयोग किया जाता है (ग्रीक हाइग्रोस से - गीला और मीटरेको - मैं मापता हूं)।

ठंडा होने पर, संतृप्त वायु जलवाष्प की समान मात्रा को अपने पास नहीं रख पाती है, यह गाढ़ी (संघनित) हो जाती है, कोहरे की बूंदों में बदल जाती है। गर्मियों में साफ़ ठंडी रात में कोहरा देखा जा सकता है।

बादलों- यह वही कोहरा है, केवल यह पृथ्वी की सतह पर नहीं, बल्कि एक निश्चित ऊंचाई पर बनता है। जैसे ही हवा ऊपर उठती है, वह ठंडी हो जाती है और उसमें मौजूद जलवाष्प संघनित हो जाता है। पानी की छोटी-छोटी बूंदों से बादल बनते हैं।

बादलों के निर्माण में शामिल कणिका तत्वक्षोभमंडल में निलंबित।

बादलों का आकार अलग-अलग हो सकता है, जो उनके बनने की स्थितियों पर निर्भर करता है (तालिका 14)।

सबसे निचले और सबसे भारी बादल स्ट्रेटस होते हैं। ये पृथ्वी की सतह से 2 किमी की ऊंचाई पर स्थित हैं। 2 से 8 किमी की ऊंचाई पर, अधिक सुरम्य क्यूम्यलस बादल देखे जा सकते हैं। सबसे ऊँचे और हल्के सिरस बादल हैं। ये पृथ्वी की सतह से 8 से 18 किमी की ऊंचाई पर स्थित हैं।

वायुमंडलीय सुरक्षा

मुख्य स्रोत औद्योगिक उद्यम और ऑटोमोबाइल हैं। बड़े शहरों में मुख्य परिवहन मार्गों पर गैस संदूषण की समस्या बहुत विकट है। इसीलिए हमारे देश सहित दुनिया के कई बड़े शहरों में कार निकास गैसों की विषाक्तता का पर्यावरणीय नियंत्रण शुरू किया गया है। विशेषज्ञों के अनुसार, हवा में धुआं और धूल पृथ्वी की सतह पर सौर ऊर्जा के प्रवाह को आधा कर सकते हैं, जिससे प्राकृतिक परिस्थितियों में बदलाव आएगा।

वायुमंडल ही पृथ्वी पर जीवन को संभव बनाता है। वातावरण के बारे में सबसे पहली जानकारी और तथ्य हमें प्राथमिक विद्यालय में मिलते हैं। हाई स्कूल में, भूगोल के पाठों में हम पहले से ही इस अवधारणा से अधिक परिचित हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल की अवधारणा

वायुमंडल न केवल पृथ्वी पर, बल्कि अन्य खगोलीय पिंडों में भी मौजूद है। यह ग्रहों के चारों ओर स्थित गैसीय आवरण का नाम है। विभिन्न ग्रहों की इस गैस परत की संरचना काफी भिन्न होती है। आइए वायु कहे जाने वाली वायु के बारे में बुनियादी जानकारी और तथ्यों पर नजर डालें।

इसका सबसे महत्वपूर्ण घटक ऑक्सीजन है। कुछ लोग गलती से सोचते हैं कि पृथ्वी का वायुमंडल पूरी तरह से ऑक्सीजन से बना है, लेकिन हवा वास्तव में गैसों का मिश्रण है। इसमें 78% नाइट्रोजन और 21% ऑक्सीजन होती है। शेष एक प्रतिशत में ओजोन, आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प शामिल हैं। भले ही इन गैसों का प्रतिशत छोटा हो, लेकिन वे एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं - वे सौर उज्ज्वल ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा अवशोषित करते हैं, जिससे प्रकाशमान को हमारे ग्रह पर सभी जीवन को राख में बदलने से रोका जा सकता है। ऊँचाई के साथ वायुमंडल के गुण बदलते रहते हैं। उदाहरण के लिए, 65 किमी की ऊंचाई पर नाइट्रोजन 86% और ऑक्सीजन 19% है।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना

• कार्बन डाईऑक्साइडपौधों के पोषण के लिए आवश्यक. वायुमंडल में यह सजीवों के श्वसन, सड़ने, जलने की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। वायुमंडल की संरचना में इसकी अनुपस्थिति से किसी भी पौधे का अस्तित्व असंभव हो जाएगा।
• ऑक्सीजनमनुष्य के लिए वायुमंडल का एक महत्वपूर्ण घटक है। इसकी उपस्थिति सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए एक शर्त है। यह वायुमंडलीय गैसों की कुल मात्रा का लगभग 20% बनाता है।
• ओजोनयह सौर पराबैंगनी विकिरण का प्राकृतिक अवशोषक है, जो जीवित जीवों पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है। इसका अधिकांश भाग वायुमंडल की एक अलग परत बनाता है - ओजोन स्क्रीन। हाल ही में, मानव गतिविधि इस तथ्य की ओर ले जाती है कि यह धीरे-धीरे नष्ट होने लगती है, लेकिन चूंकि यह बहुत महत्वपूर्ण है, इसलिए इसे संरक्षित करने और पुनर्स्थापित करने के लिए सक्रिय कार्य चल रहा है।
• जल वाष्पवायु की आर्द्रता निर्धारित करता है। इसकी सामग्री विभिन्न कारकों के आधार पर भिन्न हो सकती है: हवा का तापमान, भौगोलिक स्थिति, मौसम। कम तापमान पर, हवा में बहुत कम जल वाष्प होता है, शायद एक प्रतिशत से भी कम, और उच्च तापमान पर, इसकी मात्रा 4% तक पहुँच जाती है।
• उपरोक्त सभी के अलावा, पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना में हमेशा एक निश्चित प्रतिशत होता है ठोस और तरल अशुद्धियाँ. ये हैं कालिख, राख, समुद्री नमक, धूल, पानी की बूंदें, सूक्ष्मजीव। वे प्राकृतिक और मानवजनित दोनों तरीकों से हवा में आ सकते हैं।

वायुमंडल की परतें

और तापमान, और घनत्व, और हवा की गुणात्मक संरचना अलग-अलग ऊंचाई पर समान नहीं होती है। इस कारण से, वायुमंडल की विभिन्न परतों को अलग करने की प्रथा है। उनमें से प्रत्येक की अपनी विशेषता है। आइए जानें कि वायुमंडल की कौन सी परतें प्रतिष्ठित हैं:

• क्षोभमंडल पृथ्वी की सतह के सबसे निकट वायुमंडल की परत है। इसकी ऊंचाई ध्रुवों से 8-10 किमी और उष्ण कटिबंध में 16-18 किमी है। यहाँ वायुमंडल में उपलब्ध समस्त जलवाष्प का 90% है, इसलिए यहाँ बादलों का सक्रिय निर्माण होता है। साथ ही इस परत में हवा की गति (हवा), अशांति, संवहन जैसी प्रक्रियाएं भी होती हैं। उष्ण कटिबंध में गर्म मौसम में दोपहर के समय तापमान +45 डिग्री से लेकर ध्रुवों पर -65 डिग्री तक होता है।
• समताप मंडल वायुमंडल से दूसरी सबसे दूर की परत है। यह 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। समताप मंडल की निचली परत में तापमान लगभग -55 होता है, पृथ्वी से दूरी की ओर यह +1˚С तक बढ़ जाता है। इस क्षेत्र को व्युत्क्रमण कहा जाता है और यह समतापमंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है।
• मध्यमंडल 50 से 90 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इसकी निचली सीमा पर तापमान लगभग 0 है, ऊपरी सीमा पर यह -80...-90 ˚С तक पहुँच जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्कापिंड मध्यमंडल में पूरी तरह से जल जाते हैं, इस वजह से यहां वायु की चमक उत्पन्न होती है।
• थर्मोस्फियर लगभग 700 किमी मोटा है। वायुमंडल की इस परत में उत्तरी रोशनी दिखाई देती है। वे ब्रह्मांडीय विकिरण और सूर्य से निकलने वाले विकिरण की क्रिया के कारण प्रकट होते हैं।
• बाह्यमंडल वायु फैलाव का एक क्षेत्र है। यहां, गैसों की सांद्रता कम होती है और उनका अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में क्रमिक पलायन होता है।

पृथ्वी के वायुमंडल और बाह्य अंतरिक्ष के बीच की सीमा 100 किमी की रेखा मानी जाती है। इस रेखा को कर्मण रेखा कहा जाता है।

वायु - दाब

मौसम का पूर्वानुमान सुनते समय, हम अक्सर बैरोमीटर के दबाव की रीडिंग सुनते हैं। लेकिन वायुमंडलीय दबाव का क्या मतलब है, और यह हमें कैसे प्रभावित कर सकता है?

हमने पता लगाया कि हवा में गैसें और अशुद्धियाँ होती हैं। इनमें से प्रत्येक घटक का अपना वजन होता है, जिसका अर्थ है कि वातावरण भारहीन नहीं है, जैसा कि 17वीं शताब्दी तक माना जाता था। वायुमंडलीय दबाव वह बल है जिसके साथ वायुमंडल की सभी परतें पृथ्वी की सतह और सभी वस्तुओं पर दबाव डालती हैं।

वैज्ञानिकों ने जटिल गणनाएँ कीं और साबित किया कि वायुमंडल 10,333 किलोग्राम के बल के साथ एक वर्ग मीटर क्षेत्र पर दबाव डालता है। इसका मतलब है कि मानव शरीर वायु दबाव के अधीन है, जिसका वजन 12-15 टन है। हम इसे महसूस क्यों नहीं करते? यह हमें अपने आंतरिक दबाव से बचाता है, जो बाहरी दबाव को संतुलित करता है। आप हवाई जहाज़ में या पहाड़ों में ऊंचाई पर वायुमंडल का दबाव महसूस कर सकते हैं, क्योंकि ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव बहुत कम होता है। ऐसे में शारीरिक परेशानी, कान बंद होना, चक्कर आना संभव है।

आसपास के माहौल के बारे में बहुत कुछ कहा जा सकता है. हम उसके बारे में बहुत सारे दिलचस्प तथ्य जानते हैं, और उनमें से कुछ आश्चर्यजनक लग सकते हैं:

• पृथ्वी के वायुमंडल का भार 5,300,000,000,000,000 टन है।
• यह ध्वनि के संचरण में योगदान देता है। 100 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, वायुमंडल की संरचना में परिवर्तन के कारण यह संपत्ति गायब हो जाती है।
• वायुमंडल की गति पृथ्वी की सतह के असमान तापन से उत्पन्न होती है।
• हवा के तापमान को मापने के लिए थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है, और वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए बैरोमीटर का उपयोग किया जाता है।
• वायुमंडल की उपस्थिति हमारे ग्रह को प्रतिदिन 100 टन उल्कापिंडों से बचाती है।
• हवा की संरचना कई सौ मिलियन वर्षों से स्थिर थी, लेकिन तेजी से औद्योगिक गतिविधि की शुरुआत के साथ इसमें बदलाव आना शुरू हो गया।
• ऐसा माना जाता है कि वायुमंडल ऊपर की ओर 3000 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।

मनुष्यों के लिए वातावरण का मूल्य

वायुमंडल का शारीरिक क्षेत्र 5 किमी है। समुद्र तल से 5000 मीटर की ऊंचाई पर, एक व्यक्ति में ऑक्सीजन की कमी दिखाई देने लगती है, जो उसकी कार्य क्षमता में कमी और भलाई में गिरावट के रूप में व्यक्त होती है। इससे पता चलता है कि कोई व्यक्ति उस स्थान पर जीवित नहीं रह सकता जहां गैसों का यह अद्भुत मिश्रण मौजूद नहीं है।

वायुमंडल के बारे में सभी जानकारी और तथ्य केवल लोगों के लिए इसके महत्व की पुष्टि करते हैं। इसकी उपस्थिति के कारण पृथ्वी पर जीवन के विकास की संभावना प्रकट हुई। आज भी, यह आकलन करने के बाद कि मानव जाति अपने कार्यों से जीवनदायिनी वायु को किस हद तक नुकसान पहुँचाने में सक्षम है, हमें वातावरण को संरक्षित करने और पुनर्स्थापित करने के लिए और उपायों के बारे में सोचना चाहिए।

वायुमंडल (अन्य ग्रीक ἀτμός से - भाप और σφαῖρα - गेंद) पृथ्वी ग्रह के चारों ओर एक गैसीय खोल (भूमंडल) है। इसकी आंतरिक सतह जलमंडल और आंशिक रूप से पृथ्वी की पपड़ी को कवर करती है, जबकि इसकी बाहरी सतह बाहरी अंतरिक्ष के निकट-पृथ्वी भाग पर सीमा बनाती है।

वायुमंडल का अध्ययन करने वाले भौतिकी और रसायन विज्ञान के अनुभागों की समग्रता को आमतौर पर वायुमंडलीय भौतिकी कहा जाता है। वायुमंडल पृथ्वी की सतह पर मौसम का निर्धारण करता है, मौसम विज्ञान मौसम के अध्ययन से संबंधित है, और जलवायु विज्ञान दीर्घकालिक जलवायु विविधताओं से संबंधित है।

भौतिक गुण

वायुमंडल की मोटाई पृथ्वी की सतह से लगभग 120 कि.मी. है। वायुमंडल में वायु का कुल द्रव्यमान (5.1-5.3) 1018 किलोग्राम है। इनमें से शुष्क हवा का द्रव्यमान (5.1352 ± 0.0003) 1018 किलोग्राम है, जलवाष्प का कुल द्रव्यमान औसतन 1.27 1016 किलोग्राम है।

स्वच्छ शुष्क हवा का दाढ़ द्रव्यमान 28.966 g/mol है, समुद्र की सतह के पास हवा का घनत्व लगभग 1.2 kg/m3 है। समुद्र तल पर 0°C पर दबाव 101.325 kPa है; महत्वपूर्ण तापमान - -140.7 डिग्री सेल्सियस (~ 132.4 के); गंभीर दबाव - 3.7 एमपीए; 0 डिग्री सेल्सियस पर सीपी - 1.0048 103 जे/(किग्रा के), सीवी - 0.7159 103 जे/(किग्रा के) (0 डिग्री सेल्सियस पर)। पानी में हवा की घुलनशीलता (द्रव्यमान द्वारा) 0 डिग्री सेल्सियस पर - 0.0036%, 25 डिग्री सेल्सियस पर - 0.0023%।

पृथ्वी की सतह पर "सामान्य स्थितियों" के लिए लिया जाता है: घनत्व 1.2 किग्रा/एम3, बैरोमीटर का दबाव 101.35 केपीए, तापमान प्लस 20 डिग्री सेल्सियस और सापेक्ष आर्द्रता 50%। इन सशर्त संकेतकों का विशुद्ध रूप से इंजीनियरिंग महत्व है।

रासायनिक संरचना

ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान गैसों के निकलने के परिणामस्वरूप पृथ्वी का वायुमंडल उत्पन्न हुआ। महासागरों और जीवमंडल के आगमन के साथ, पानी, पौधों, जानवरों और मिट्टी और दलदलों में उनके अपघटन उत्पादों के साथ गैस विनिमय के कारण भी इसका निर्माण हुआ।

वर्तमान में, पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य रूप से गैसें और विभिन्न अशुद्धियाँ (धूल, पानी की बूंदें, बर्फ के क्रिस्टल, समुद्री नमक, दहन उत्पाद) शामिल हैं।

पानी (H2O) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को छोड़कर, वायुमंडल को बनाने वाली गैसों की सांद्रता लगभग स्थिर है।

शुष्क हवा की संरचना

तालिका में दर्शाई गई गैसों के अलावा, वायुमंडल में SO2, NH3, CO, ओजोन, हाइड्रोकार्बन, HCl, HF, Hg वाष्प, I2, साथ ही NO और कई अन्य गैसें कम मात्रा में मौजूद हैं। क्षोभमंडल में लगातार बड़ी मात्रा में निलंबित ठोस और तरल कण (एरोसोल) मौजूद रहते हैं।

वातावरण की संरचना

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% होता है। क्षोभमंडल में अशांति और संवहन अत्यधिक विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। 0.65°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ तापमान घटता जाता है

ट्रोपोपॉज़

क्षोभमंडल से समतापमंडल तक की संक्रमणकालीन परत, वायुमंडल की वह परत जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है।

स्ट्रैटोस्फियर

वायुमंडल की परत 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। 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 (समताप मंडल की ऊपरी परत या व्युत्क्रम क्षेत्र) में इसकी वृद्धि होती है। ठेठ। लगभग 40 किमी की ऊंचाई पर लगभग 273 K (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 स्ट्रैटोपॉज़ कहा जाता है और यह समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है।

स्ट्रैटोपॉज़

समतापमंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में अधिकतम (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) है।

मीसोस्फीयर

मध्यमंडल 50 किमी की ऊंचाई से शुरू होता है और 80-90 किमी तक फैला होता है। (0.25-0.3)°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ तापमान घटता जाता है। मुख्य ऊर्जा प्रक्रिया उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण है। मुक्त कणों, कंपन से उत्तेजित अणुओं आदि से जुड़ी जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं, वायुमंडलीय चमक का कारण बनती हैं।

मेसोपॉज़

मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में न्यूनतम (लगभग -90 डिग्री सेल्सियस) 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। एफएआई की परिभाषा के अनुसार, कर्मन रेखा समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर है।

पृथ्वी की वायुमंडल सीमा

बाह्य वायुमंडल

ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी की ऊंचाई तक बढ़ जाता है, जहां यह 1500 K के क्रम के मान तक पहुंच जाता है, जिसके बाद यह उच्च ऊंचाई तक लगभग स्थिर रहता है। पराबैंगनी और एक्स-रे सौर विकिरण और ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में, हवा आयनित होती है ("ध्रुवीय रोशनी") - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होता 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।

बाह्यमंडल (प्रकीर्णन का क्षेत्र)

बहिर्मंडल - प्रकीर्णन क्षेत्र, थर्मोस्फीयर का बाहरी भाग, 700 किमी से ऊपर स्थित। बाह्यमंडल में गैस अत्यधिक विरल होती है, और इसलिए इसके कण अंतरग्रहीय अंतरिक्ष (अपव्यय) में लीक हो जाते हैं।

100 किमी की ऊँचाई तक, वायुमंडल गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। ऊंची 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 मध्यमंडल में -110°C तक गिर जाता है। हालाँकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर व्यक्तिगत कणों की गतिज ऊर्जा ~150 डिग्री सेल्सियस के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, समय और स्थान में तापमान और गैस घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव देखा जाता है।

लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित निकट अंतरिक्ष वैक्यूम 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 गैलेक्टिक मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।

क्षोभमंडल वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% है, समतापमंडल 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, न्यूट्रोस्फियर और आयनोस्फीयर को प्रतिष्ठित किया जाता है। वर्तमान में यह माना जाता है कि वायुमंडल 2000-3000 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।

वायुमंडल में गैस की संरचना के आधार पर, होमोस्फीयर और हेटरोस्फियर को प्रतिष्ठित किया जाता है। हेटेरोस्फीयर एक ऐसा क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण पर प्रभाव डालता है, क्योंकि इतनी ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य होता है। इसलिए विषममंडल की परिवर्तनशील संरचना इस प्रकार है। इसके नीचे वायुमंडल का एक अच्छी तरह से मिश्रित, सजातीय भाग स्थित है, जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज़ कहा जाता है और 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 में ऑक्सीजन की कमी हो जाती है और, अनुकूलन के बिना, एक व्यक्ति का प्रदर्शन काफी कम हो जाता है। यहीं पर वायुमंडल का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 9 किमी की ऊंचाई पर मनुष्य का सांस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि लगभग 115 किमी तक वायुमंडल में ऑक्सीजन होती है।

वातावरण हमें सांस लेने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन प्रदान करता है। हालाँकि, जैसे-जैसे आप ऊंचाई पर बढ़ते हैं, वायुमंडल के कुल दबाव में गिरावट के कारण ऑक्सीजन का आंशिक दबाव भी उसी हिसाब से कम हो जाता है।

मानव फेफड़ों में लगातार लगभग 3 लीटर वायुकोशीय वायु होती है। सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 110 मिमी एचजी है। कला।, कार्बन डाइऑक्साइड का दबाव - 40 मिमी एचजी। कला।, और जल वाष्प - 47 मिमी एचजी। कला। बढ़ती ऊंचाई के साथ, ऑक्सीजन का दबाव कम हो जाता है, और फेफड़ों में जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड का कुल दबाव लगभग स्थिर रहता है - लगभग 87 मिमी एचजी। कला। जब आसपास की हवा का दबाव इस मान के बराबर हो जाएगा तो फेफड़ों में ऑक्सीजन का प्रवाह पूरी तरह से रुक जाएगा।

लगभग 19-20 किमी की ऊंचाई पर, वायुमंडलीय दबाव 47 मिमी एचजी तक गिर जाता है। कला। इसलिए, इस ऊंचाई पर, मानव शरीर में पानी और अंतरालीय द्रव उबलने लगते हैं। इन ऊंचाइयों पर दबाव वाले केबिन के बाहर, मृत्यु लगभग तुरंत हो जाती है। इस प्रकार, मानव शरीर विज्ञान के दृष्टिकोण से, "अंतरिक्ष" पहले से ही 15-19 किमी की ऊंचाई पर शुरू होता है।

हवा की घनी परतें - क्षोभमंडल और समतापमंडल - हमें विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाती हैं। हवा के पर्याप्त विरलीकरण के साथ, 36 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, आयनकारी विकिरण, प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणें, शरीर पर तीव्र प्रभाव डालती हैं; 40 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, सौर स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी हिस्सा, जो मनुष्यों के लिए खतरनाक है, काम करता है।

जैसे-जैसे हम पृथ्वी की सतह से अधिक ऊंचाई पर पहुंचते हैं, वायुमंडल की निचली परतों में ऐसी घटनाएं देखी जाती हैं जिनसे हम परिचित हैं, जैसे ध्वनि का प्रसार, वायुगतिकीय लिफ्ट और ड्रैग की घटना, संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण, आदि। ., धीरे-धीरे कमजोर होते हैं, और फिर पूरी तरह से गायब हो जाते हैं।

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 होकर, प्रत्येक पायलट से परिचित एम संख्या और ध्वनि अवरोध की अवधारणाएं अपना अर्थ खो देती हैं: सशर्त कर्मन रेखा वहां से गुजरती है, जिसके आगे विशुद्ध रूप से बैलिस्टिक उड़ान का क्षेत्र शुरू होता है, जो केवल प्रतिक्रियाशील बलों का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है।

100 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, वायुमंडल में एक और उल्लेखनीय गुण का भी अभाव है - संवहन द्वारा थर्मल ऊर्जा को अवशोषित करने, संचालित करने और स्थानांतरित करने की क्षमता (यानी, हवा को मिलाकर)। 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। इस ऊंचाई पर, साथ ही सामान्य रूप से अंतरिक्ष में, गर्मी स्थानांतरित करने का एकमात्र तरीका थर्मल विकिरण है।

वायुमंडल के निर्माण का इतिहास

सबसे आम सिद्धांत के अनुसार, पृथ्वी का वायुमंडल समय के साथ तीन अलग-अलग संरचनाओं में रहा है। प्रारंभ में, इसमें अंतरग्रहीय अंतरिक्ष से ली गई हल्की गैसें (हाइड्रोजन और हीलियम) शामिल थीं। यह तथाकथित प्राथमिक वातावरण है (लगभग चार अरब वर्ष पहले)। अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि के कारण वातावरण हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प) के अलावा अन्य गैसों से संतृप्त हो गया। इस प्रकार द्वितीयक वायुमंडल का निर्माण हुआ (आज तक लगभग तीन अरब वर्ष)। यह वातावरण पुनर्स्थापनात्मक 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 एक तृतीयक वातावरण का निर्माण हुआ, जिसमें हाइड्रोजन की बहुत कम सामग्री और नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड की बहुत अधिक मात्रा (अमोनिया और हाइड्रोकार्बन से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप गठित) की विशेषता थी।

नाइट्रोजन

बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन N2 का निर्माण आणविक ऑक्सीजन O2 द्वारा अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण होता है, जो 3 अरब साल पहले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से आना शुरू हुआ था। नाइट्रेट और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विनाइट्रीकरण के परिणामस्वरूप नाइट्रोजन एन2 भी वायुमंडल में छोड़ा जाता है। ऊपरी वायुमंडल में नाइट्रोजन ओजोन द्वारा NO में ऑक्सीकृत हो जाती है।

नाइट्रोजन एन2 केवल विशिष्ट परिस्थितियों में ही प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है (उदाहरण के लिए, बिजली गिरने के दौरान)। विद्युत निर्वहन के दौरान ओजोन द्वारा आणविक नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण का उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में कम मात्रा में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा खपत के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है और साइनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जा सकता है जो तथाकथित फलियां के साथ राइजोबियल सहजीवन बनाते हैं। हरी खाद।

ऑक्सीजन

पृथ्वी पर जीवित जीवों के आगमन के साथ, प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण के साथ, वायुमंडल की संरचना में मौलिक परिवर्तन शुरू हो गया। प्रारंभ में, ऑक्सीजन को कम यौगिकों - अमोनिया, हाइड्रोकार्बन, महासागरों में निहित लोहे के लौह रूप आदि के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था। इस चरण के अंत में, वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ने लगी। धीरे-धीरे, ऑक्सीकरण गुणों वाला एक आधुनिक वातावरण बना। चूँकि इसके कारण वायुमंडल, स्थलमंडल और जीवमंडल में होने वाली कई प्रक्रियाओं में गंभीर और अचानक परिवर्तन हुए, इस घटना को ऑक्सीजन तबाही कहा गया।

फ़ैनरोज़ोइक के दौरान, वायुमंडल की संरचना और ऑक्सीजन सामग्री में परिवर्तन आया। वे मुख्य रूप से कार्बनिक तलछटी चट्टानों के जमाव की दर से संबंधित थे। इसलिए, कोयले के संचय की अवधि के दौरान, वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा, जाहिर तौर पर, आधुनिक स्तर से अधिक हो गई।

कार्बन डाईऑक्साइड

वायुमंडल में CO2 की सामग्री पृथ्वी के गोले में ज्वालामुखीय गतिविधि और रासायनिक प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है, लेकिन सबसे अधिक - पृथ्वी के जीवमंडल में जैवसंश्लेषण की तीव्रता और कार्बनिक पदार्थों के अपघटन पर। ग्रह का लगभग संपूर्ण वर्तमान बायोमास (लगभग 2.4 1012 टन) वायुमंडलीय वायु में निहित कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और जल वाष्प के कारण बनता है। समुद्र, दलदलों और जंगलों में दबे कार्बनिक पदार्थ कोयले, तेल और प्राकृतिक गैस में बदल जाते हैं।

उत्कृष्ट गैस

अक्रिय गैसों - आर्गन, हीलियम और क्रिप्टन - का स्रोत ज्वालामुखी विस्फोट और रेडियोधर्मी तत्वों का क्षय है। अंतरिक्ष की तुलना में संपूर्ण पृथ्वी और विशेष रूप से वायुमंडल में अक्रिय गैसों की कमी हो गई है। ऐसा माना जाता है कि इसका कारण अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में गैसों का लगातार रिसाव है।

वायु प्रदूषण

हाल ही में, मनुष्य ने वायुमंडल के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया है। उनकी गतिविधियों का परिणाम पिछले भूवैज्ञानिक युगों में जमा हुए हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में लगातार वृद्धि थी। प्रकाश संश्लेषण के दौरान भारी मात्रा में CO2 की खपत होती है और दुनिया के महासागरों द्वारा इसे अवशोषित किया जाता है। यह गैस कार्बोनेट चट्टानों और पौधे और पशु मूल के कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण वायुमंडल में प्रवेश करती है। पिछले 100 वर्षों में, वायुमंडल में CO2 की मात्रा 10% बढ़ गई है, जिसका मुख्य भाग (360 बिलियन टन) ईंधन के दहन से आता है। यदि ईंधन दहन की वृद्धि दर जारी रही, तो अगले 200-300 वर्षों में वायुमंडल में CO2 की मात्रा दोगुनी हो जाएगी और वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है।

ईंधन दहन प्रदूषणकारी गैसों (CO, NO, SO2) का मुख्य स्रोत है। ऊपरी वायुमंडल में वायु ऑक्सीजन द्वारा सल्फर डाइऑक्साइड को SO3 में और नाइट्रिक ऑक्साइड को NO2 में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो बदले में जल वाष्प के साथ क्रिया करता है, और परिणामस्वरूप सल्फ्यूरिक एसिड H2SO4 और नाइट्रिक एसिड HNO3 पृथ्वी की सतह पर so- के रूप में गिरते हैं। बुलाया। अम्ल वर्षा। आंतरिक दहन इंजनों के उपयोग से नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और सीसा यौगिकों (टेट्राएथिल लेड) Pb(CH3CH2)4 के साथ महत्वपूर्ण वायु प्रदूषण होता है।

वायुमंडल का एयरोसोल प्रदूषण प्राकृतिक कारणों (ज्वालामुखीय विस्फोट, धूल भरी आँधी, समुद्री पानी की बूंदों और पौधों के पराग का प्रवेश, आदि) और मानव आर्थिक गतिविधि (अयस्कों और निर्माण सामग्री का खनन, ईंधन दहन, सीमेंट उत्पादन, आदि) दोनों के कारण होता है। .). वायुमंडल में ठोस कणों का बड़े पैमाने पर निष्कासन ग्रह पर जलवायु परिवर्तन के संभावित कारणों में से एक है।

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