पृथ्वी की सतह से क्रम में वायुमंडल की परतें। वायुमंडल की ऊर्ध्वाधर संरचना

चूँकि जीवन का अस्तित्व है, सभी जीवों का आराम और सुरक्षा इस पर निर्भर करती है। समस्या क्षेत्रों या पर्यावरण की दृष्टि से अनुकूल क्षेत्रों के अध्ययन के लिए मिश्रण में गैसों के संकेतक निर्णायक होते हैं।

सामान्य जानकारी

"वायुमंडल" शब्द गैस की उस परत को संदर्भित करता है जो हमारे ग्रह और ब्रह्मांड में कई अन्य खगोलीय पिंडों को ढकती है। यह एक खोल बनाता है जो पृथ्वी से कई सौ किलोमीटर ऊपर उठता है। संरचना में विभिन्न प्रकार की गैसें शामिल हैं, जिनमें से मुख्य ऑक्सीजन है।

वातावरण की विशेषता है:

• भौतिक दृष्टि से विषमता।
• गतिशीलता में वृद्धि.
• जैविक कारकों पर निर्भरता (प्रतिकूल घटनाओं के मामले में उच्च भेद्यता)।

संरचना और इसे बदलने वाली प्रक्रियाओं पर मुख्य प्रभाव जीवित प्राणियों (सूक्ष्मजीवों सहित) का है। ये प्रक्रियाएँ वायुमंडल के निर्माण के बाद से ही चल रही हैं - कई अरब वर्षों से। ग्रह का सुरक्षात्मक आवरण स्थलमंडल और जलमंडल जैसी संरचनाओं के संपर्क में है, लेकिन ऊपरी सीमाओं को उच्च सटीकता के साथ निर्धारित करना मुश्किल है; वैज्ञानिक केवल अनुमानित मान दे सकते हैं। वायुमंडल बहिर्मंडल में - ऊंचाई पर - अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में चला जाता है
हमारे ग्रह की सतह से 500-1000 किमी दूर, कुछ स्रोत इस आंकड़े को 3000 किमी कहते हैं।

पृथ्वी पर जीवन के लिए वायुमंडल का महत्व बहुत अधिक है, क्योंकि यह ग्रह को ब्रह्मांडीय पिंडों के साथ टकराव से बचाता है और इसके विभिन्न रूपों में जीवन के गठन और विकास के लिए इष्टतम संकेतक प्रदान करता है।
सुरक्षात्मक आवरण की संरचना:

• नाइट्रोजन - 78%।
• ऑक्सीजन - 20.9%।
• गैस मिश्रण - 1.1% (यह भाग ओजोन, आर्गन, नियॉन, हीलियम, मीथेन, क्रिप्टन, हाइड्रोजन, क्सीनन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प जैसे पदार्थों से बनता है)।

गैस मिश्रण एक महत्वपूर्ण कार्य करता है - अतिरिक्त सौर ऊर्जा को अवशोषित करना। वायुमंडल की संरचना ऊंचाई के आधार पर भिन्न होती है - पृथ्वी की सतह से 65 किमी की ऊंचाई पर इसमें नाइट्रोजन होगी
पहले से ही 86%, ऑक्सीजन - केवल 19%।

वायुमंडल के घटक

पृथ्वी के वायुमंडल की विविध संरचना इसे विभिन्न कार्य करने और ग्रह पर जीवन की रक्षा करने की अनुमति देती है। इसके मुख्य तत्व:

• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) पौधों के पोषण (प्रकाश संश्लेषण) की प्रक्रिया में शामिल एक अभिन्न घटक है। यह सभी जीवित जीवों के श्वसन, कार्बनिक पदार्थों के क्षय और दहन के कारण वायुमंडल में छोड़ा जाता है। यदि कार्बन डाइऑक्साइड गायब हो जाए तो उसके साथ पौधों का भी अस्तित्व समाप्त हो जाएगा।
• ऑक्सीजन (O₂) - ग्रह पर सभी जीवों के जीवन के लिए एक इष्टतम वातावरण प्रदान करता है और श्वसन के लिए आवश्यक है। इसके लुप्त होने से ग्रह पर 99% जीवों का जीवन समाप्त हो जाएगा।
• ओजोन (O3) एक गैस है जो सौर विकिरण द्वारा उत्सर्जित पराबैंगनी विकिरण के प्राकृतिक अवशोषक के रूप में कार्य करती है। इसकी अधिकता जीवित जीवों पर नकारात्मक प्रभाव डालती है। गैस वायुमंडल में एक विशेष परत बनाती है - ओजोन ढाल। प्रभाव में बाहरी स्थितियाँऔर मानवीय गतिविधियों के कारण, यह धीरे-धीरे खराब होने लगती है, इसलिए इस पर जीवन को संरक्षित करने के लिए हमारे ग्रह की ओजोन परत को बहाल करने के लिए उपाय करना महत्वपूर्ण है।

वायुमंडल में जलवाष्प भी शामिल है - वे हवा की आर्द्रता निर्धारित करते हैं। इस घटक का प्रतिशत विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है। से प्रभावित:

• वायु तापमान संकेतक।
• क्षेत्र (क्षेत्र) का स्थान.
• मौसमी.

यह जल वाष्प की मात्रा और तापमान को प्रभावित करता है - यदि यह कम है, तो एकाग्रता 1% से अधिक नहीं होती है, यदि यह ऊंचा है, तो यह 3-4% तक पहुंच जाती है।
इसके अतिरिक्त, पृथ्वी के वायुमंडल में ठोस और तरल अशुद्धियाँ हैं - कालिख, राख, समुद्री नमक, विभिन्न सूक्ष्मजीव, धूल, पानी की बूंदें।

वायुमंडल: इसकी परतें

यह गैसीय आवरण हमारे लिए क्यों मूल्यवान है, इसकी पूरी समझ के लिए पृथ्वी के वायुमंडल की परतों में संरचना को जानना आवश्यक है। वे अलग दिखते हैं क्योंकि विभिन्न ऊंचाई पर गैस मिश्रण की संरचना और घनत्व समान नहीं है। प्रत्येक परत रासायनिक संरचना और कार्यों में भिन्न होती है। पृथ्वी की वायुमंडलीय परतों को निम्नानुसार क्रम में व्यवस्थित किया जाना चाहिए:

क्षोभमंडल पृथ्वी की सतह के सबसे निकट स्थित है। इस परत की ऊंचाई 16-18 किमी तक पहुंचती है उष्णकटिबंधीय क्षेत्रऔर ध्रुवों से औसतन 9 कि.मी. ऊपर। समस्त जलवाष्प का 90% तक भाग इसी परत में केंद्रित होता है। क्षोभमंडल में ही बादल बनने की प्रक्रिया होती है। यहां वायु संचलन, अशांति और संवहन भी देखा जाता है। तापमान क्रमशः उष्णकटिबंधीय और ध्रुवों पर +45 से -65 डिग्री तक भिन्न-भिन्न होता है। 100 मीटर की वृद्धि के साथ तापमान 0.6 डिग्री कम हो जाता है। यह जलवाष्प और वायु के संचय के कारण क्षोभमंडल है, जो चक्रवाती प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार है। तदनुसार, पृथ्वी के वायुमंडल की उस परत का क्या नाम है जिसमें चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं, इस प्रश्न का सही उत्तर इस वायुमंडलीय परत का नाम होगा।

स्ट्रैटोस्फियर - यह परत ग्रह की सतह से 11-50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इसके निचले क्षेत्र में, तापमान -55 के मान तक पहुँच जाता है। समताप मंडल में एक व्युत्क्रम क्षेत्र होता है - इस परत और अगली परत के बीच की सीमा, जिसे मेसोस्फीयर कहा जाता है। तापमान +1 डिग्री के मान तक पहुँच जाता है। हवाई जहाज निचले समतापमंडल में उड़ते हैं।

ओजोन परत समताप मंडल और मेसोस्फीयर के बीच की सीमा पर एक छोटा सा क्षेत्र है, लेकिन यह वायुमंडल की ओजोन परत है जो पृथ्वी पर सभी जीवन को पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव से बचाती है। वह जीवित जीवों और कठोर ब्रह्मांडीय लोगों के अस्तित्व के लिए आरामदायक और अनुकूल परिस्थितियों के बीच भी अंतर करता है, जहां बैक्टीरिया के लिए भी विशेष परिस्थितियों के बिना जीवित रहना असंभव है। इसका गठन कार्बनिक घटकों और ऑक्सीजन की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप हुआ था, जो पराबैंगनी विकिरण के संपर्क में आता है और एक फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, जो ओजोन नामक गैस का उत्पादन करता है। चूँकि ओजोन पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, यह वातावरण को गर्म करता है, जिससे जीवन के लिए अनुकूलतम परिस्थितियाँ अपने सामान्य रूप में बनी रहती हैं। तदनुसार, ओजोन को इस प्रश्न का उत्तर देना चाहिए: कौन सी गैस परत पृथ्वी को ब्रह्मांडीय विकिरण और अत्यधिक सौर विकिरण से बचाती है?

पृथ्वी की सतह से वायुमंडल की परतों को क्रम से ध्यान में रखते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मेसोस्फीयर इसके बाद आता है। यह ग्रह की सतह से 50-90 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। तापमान संकेतक - 0 से -143 डिग्री (निचली और ऊपरी सीमा) तक। यह पृथ्वी को उल्कापिंडों से बचाता है जो पास से गुजरते समय जल जाते हैं
यह वायु की चमक की घटना है। वायुमंडल के इस हिस्से में गैस का दबाव बेहद कम है, जिससे मेसोस्फीयर का पूरी तरह से अध्ययन करना असंभव हो जाता है, क्योंकि उपग्रह या जांच सहित विशेष उपकरण वहां काम नहीं कर सकते हैं।

थर्मोस्फीयर वायुमंडल की एक परत है जो समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। यह निचली सीमा है, जिसे कर्मण रेखा कहा जाता है। वैज्ञानिकों ने सशर्त रूप से निर्धारित किया है कि अंतरिक्ष यहीं से शुरू होता है। थर्मोस्फीयर की तात्कालिक मोटाई 800 किमी तक पहुँच जाती है। तापमान 1800 डिग्री तक पहुंच जाता है, लेकिन हवा की थोड़ी सी सांद्रता अंतरिक्ष यान और रॉकेट की त्वचा को बरकरार रखने की अनुमति देती है। पृथ्वी के वायुमंडल की इस परत में एक विशेष
घटना - उत्तरी रोशनी - विशेष प्रकारचमक, जिसे ग्रह के कुछ क्षेत्रों में देखा जा सकता है। वे कई कारकों की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप प्रकट होते हैं - वायु का आयनीकरण और उस पर ब्रह्मांडीय विकिरण और विकिरण का प्रभाव।

वायुमंडल की कौन सी परत पृथ्वी से सबसे दूर है - बाह्यमंडल। यहाँ वायु फैलाव का एक क्षेत्र है, चूँकि गैसों की सांद्रता कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप वे धीरे-धीरे वायुमंडल से बाहर निकल जाती हैं। यह परत पृथ्वी की सतह से 700 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। मुख्य तत्व जो बनता है
यह परत हाइड्रोजन है। परमाणु अवस्था में, आप ऑक्सीजन या नाइट्रोजन जैसे पदार्थ पा सकते हैं, जो सौर विकिरण द्वारा अत्यधिक आयनित होंगे।
पृथ्वी के बाह्यमंडल का आयाम ग्रह से 100 हजार किमी तक पहुंचता है।

पृथ्वी की सतह से वायुमंडल की परतों का क्रम से अध्ययन करके, लोगों को बहुत सारी मूल्यवान जानकारी प्राप्त हुई है जो तकनीकी क्षमताओं के विकास और सुधार में मदद करती है। कुछ तथ्य आश्चर्यजनक हैं, लेकिन यह उनकी उपस्थिति ही थी जिसने जीवित जीवों को सफलतापूर्वक विकसित होने दिया।

ज्ञातव्य है कि वायुमंडल का भार 5 क्वाड्रिलियन टन से भी अधिक है। परतें ग्रह की सतह से 100 किमी तक ध्वनि संचारित करने में सक्षम हैं; गैसों की संरचना बदलते ही यह संपत्ति गायब हो जाती है।
वायुमंडलीय हलचलें इसलिए मौजूद हैं क्योंकि पृथ्वी का ताप भिन्न-भिन्न होता है। ध्रुवों पर सतह ठंडी है, और उष्णकटिबंधीय के करीब ताप बढ़ जाता है; तापमान संकेतक चक्रवाती भंवरों, मौसमों और दिन के समय से प्रभावित होते हैं। इस उद्देश्य के लिए बैरोमीटर का उपयोग करके वायुमंडलीय दबाव की ताकत निर्धारित की जा सकती है। अवलोकनों के परिणामस्वरूप, वैज्ञानिकों ने स्थापित किया है कि सुरक्षात्मक परतों की उपस्थिति हर दिन 100 टन के कुल द्रव्यमान वाले उल्कापिंडों को ग्रह की सतह से संपर्क करने से रोकना संभव बनाती है।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि हवा की संरचना (परतों में गैसों का मिश्रण) लंबे समय तक अपरिवर्तित रही - कई सौ मिलियन वर्ष ज्ञात हैं। हाल की शताब्दियों में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं - चूंकि मानवता ने उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि का अनुभव किया है।

वातावरण द्वारा डाला गया दबाव लोगों की भलाई को प्रभावित करता है। 760 एमएमएचजी के संकेतक 90% के लिए सामान्य माने जाते हैं; यह मान 0 डिग्री पर होना चाहिए। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि यह मान पृथ्वी की भूमि के उन क्षेत्रों के लिए मान्य है जहां समुद्र का स्तर एक ही बैंड (बिना बूंदों के) में गुजरता है। ऊँचाई जितनी अधिक होगी दबाव उतना ही कम होगा। चक्रवातों के गुजरने के दौरान भी इसमें परिवर्तन होता है, क्योंकि परिवर्तन न केवल लंबवत रूप से, बल्कि क्षैतिज रूप से भी होते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल का शारीरिक क्षेत्र 5 किमी है; इस निशान को पार करने के बाद, एक व्यक्ति को एक विशेष स्थिति का अनुभव होने लगता है - ऑक्सीजन भुखमरी। इस प्रक्रिया के दौरान, 95% लोगों को प्रदर्शन में स्पष्ट कमी का अनुभव होता है, और यहां तक ​​कि एक तैयार और प्रशिक्षित व्यक्ति की भलाई में भी काफी गिरावट आती है।

इसीलिए पृथ्वी पर जीवन के लिए वायुमंडल इतना महत्वपूर्ण है - लोग और अधिकांश जीवित जीव इस गैस मिश्रण के बिना जीवित नहीं रह सकते। उनकी उपस्थिति के लिए धन्यवाद, आधुनिक समाज से परिचित पृथ्वी पर जीवन का विकास संभव हो गया। इससे हुए नुकसान का आकलन करना जरूरी है उत्पादन गतिविधियाँ, कुछ प्रकार की गैसों की सांद्रता को कम करने के लिए वायु शुद्धिकरण उपाय करें और उन गैसों को शामिल करें जो सामान्य संरचना के लिए पर्याप्त नहीं हैं। भविष्य की पीढ़ियों के लिए इष्टतम स्थिति बनाए रखने के लिए वायुमंडल की परतों को संरक्षित और पुनर्स्थापित करने के लिए आगे के उपायों के बारे में सोचना महत्वपूर्ण है।

हवाई जहाज से उड़ान भरने वाला हर व्यक्ति इस तरह के संदेश का आदी है: "हमारी उड़ान 10,000 मीटर की ऊंचाई पर होती है, बाहर का तापमान 50 डिग्री सेल्सियस है।" ऐसा कुछ खास नहीं लगता. सूर्य द्वारा गर्म की गई पृथ्वी की सतह जितनी दूर होगी, वह उतनी ही अधिक ठंडी होगी। बहुत से लोग सोचते हैं कि ऊंचाई के साथ तापमान लगातार घटता जाता है और तापमान धीरे-धीरे कम होकर अंतरिक्ष के तापमान के करीब पहुंच जाता है। वैसे, 19वीं सदी के अंत तक वैज्ञानिक ऐसा ही सोचते थे।

आइए पृथ्वी पर वायु तापमान के वितरण पर करीब से नज़र डालें। वायुमंडल कई परतों में विभाजित है, जो मुख्य रूप से तापमान परिवर्तन की प्रकृति को दर्शाते हैं।

वायुमंडल की निचली परत कहलाती है क्षोभ मंडल, जिसका अर्थ है "घूर्णन का क्षेत्र।" मौसम और जलवायु में सभी परिवर्तन ठीक इसी परत में होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं का परिणाम हैं। इस परत की ऊपरी सीमा स्थित है जहां ऊंचाई के साथ तापमान में कमी को इसकी वृद्धि से बदल दिया जाता है - लगभग भूमध्य रेखा के ऊपर 15-16 किमी और ध्रुवों के ऊपर 7-8 किमी की ऊंचाई। पृथ्वी की तरह, हमारे ग्रह के घूर्णन के प्रभाव में वायुमंडल भी ध्रुवों के ऊपर कुछ हद तक चपटा होता है और भूमध्य रेखा के ऊपर सूज जाता है। हालाँकि, यह प्रभाव पृथ्वी के ठोस आवरण की तुलना में वायुमंडल में अधिक दृढ़ता से व्यक्त होता है। पृथ्वी की सतह से लेकर क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा तक की दिशा में, हवा का तापमान कम हो जाता है। भूमध्य रेखा के ऊपर न्यूनतम तापमानहवा लगभग -62°C है, और ध्रुवों के ऊपर लगभग -45°C है। समशीतोष्ण अक्षांशों पर, वायुमंडल का 75% से अधिक द्रव्यमान क्षोभमंडल में है। उष्ण कटिबंध में, वायुमंडल का लगभग 90% द्रव्यमान क्षोभमंडल के भीतर स्थित है।

1899 में, एक निश्चित ऊंचाई पर ऊर्ध्वाधर तापमान प्रोफ़ाइल में न्यूनतम पाया गया, और फिर तापमान थोड़ा बढ़ गया। इस वृद्धि की शुरुआत का अर्थ है वायुमंडल की अगली परत में संक्रमण - को समताप मंडल, जिसका अर्थ है "परत क्षेत्र।" समताप मंडल शब्द का अर्थ है और क्षोभमंडल के ऊपर स्थित परत की विशिष्टता के पिछले विचार को दर्शाता है। समताप मंडल पृथ्वी की सतह से लगभग 50 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है। इसकी विशिष्टता है , विशेष रूप से, हवा के तापमान में तेज वृद्धि। तापमान में इस वृद्धि को ओजोन गठन प्रतिक्रिया द्वारा समझाया गया है जो वायुमंडल में होने वाली मुख्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं में से एक है।

ओजोन का बड़ा हिस्सा लगभग 25 किमी की ऊंचाई पर केंद्रित है, लेकिन सामान्य तौर पर ओजोन परत एक अत्यधिक विस्तारित आवरण है, जो लगभग पूरे समताप मंडल को कवर करता है। पराबैंगनी किरणों के साथ ऑक्सीजन की परस्पर क्रिया पृथ्वी के वायुमंडल में लाभकारी प्रक्रियाओं में से एक है जो पृथ्वी पर जीवन के रखरखाव में योगदान देती है। ओजोन द्वारा इस ऊर्जा का अवशोषण पृथ्वी की सतह पर इसके अत्यधिक प्रवाह को रोकता है, जहां वास्तव में ऊर्जा का वह स्तर बनता है जो स्थलीय जीवन रूपों के अस्तित्व के लिए उपयुक्त है। ओजोनोस्फीयर वायुमंडल से गुजरने वाली कुछ उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करता है। परिणामस्वरूप, ओजोनोस्फीयर में लगभग 0.62°C प्रति 100 मीटर का एक ऊर्ध्वाधर वायु तापमान प्रवणता स्थापित हो जाती है, यानी, समतापमंडल की ऊपरी सीमा - स्ट्रैटोपॉज़ (50 किमी) तक ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ता है, जो, के अनुसार पहुंचता है कुछ डेटा, 0°C.

50 से 80 किमी की ऊंचाई पर वायुमंडल की एक परत होती है जिसे कहा जाता है मीसोस्फीयर. "मेसोस्फीयर" शब्द का अर्थ है "मध्यवर्ती क्षेत्र", जहां हवा का तापमान ऊंचाई के साथ घटता रहता है। मध्यमंडल के ऊपर, एक परत में जिसे कहा जाता है बाह्य वायुमंडल, तापमान लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस तक की ऊंचाई के साथ फिर से बढ़ता है, और फिर बहुत तेज़ी से -96 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। हालाँकि, यह अनिश्चित काल तक नहीं गिरता, फिर तापमान बढ़ जाता है।

बाह्य वायुमंडलपहली परत है योण क्षेत्र. पहले उल्लिखित परतों के विपरीत, आयनमंडल तापमान से भिन्न नहीं होता है। आयनमंडल विद्युत प्रकृति का एक क्षेत्र है जो कई प्रकार के रेडियो संचार को संभव बनाता है। आयनमंडल को कई परतों में विभाजित किया गया है, जिन्हें D, E, F1 और F2 अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट किया गया है। इन परतों के विशेष नाम भी हैं। परतों में अलगाव कई कारणों से होता है, जिनमें सबसे महत्वपूर्ण है रेडियो तरंगों के पारित होने पर परतों का असमान प्रभाव। सबसे निचली परत, डी, मुख्य रूप से रेडियो तरंगों को अवशोषित करती है और इस तरह उनके आगे प्रसार को रोकती है। सबसे अच्छी तरह से अध्ययन की गई परत ई पृथ्वी की सतह से लगभग 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इसे अमेरिकी और अंग्रेजी वैज्ञानिकों के नाम पर केनेली-हेविसाइड परत भी कहा जाता है जिन्होंने एक साथ और स्वतंत्र रूप से इसकी खोज की थी। परत ई, एक विशाल दर्पण की तरह, रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करती है। इस परत के लिए धन्यवाद, लंबी रेडियो तरंगें अपेक्षा से अधिक दूरी तक यात्रा करती हैं यदि वे ई परत से प्रतिबिंबित हुए बिना, केवल एक सीधी रेखा में फैलती हैं। एफ परत में समान गुण हैं। इसे एपलटन परत भी कहा जाता है। केनेली-हेविसाइड परत के साथ, यह रेडियो तरंगों को स्थलीय रेडियो स्टेशनों पर प्रतिबिंबित करता है। ऐसा प्रतिबिंब विभिन्न कोणों पर हो सकता है। एपलटन परत लगभग 240 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

वायुमंडल का सबसे बाहरी क्षेत्र, आयनमंडल की दूसरी परत, अक्सर कहा जाता है बहिर्मंडल. यह शब्द पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष के बाहरी इलाके के अस्तित्व को संदर्भित करता है। यह निर्धारित करना कठिन है कि वायुमंडल कहाँ समाप्त होता है और अंतरिक्ष कहाँ से शुरू होता है, क्योंकि ऊँचाई के साथ वायुमंडलीय गैसों का घनत्व धीरे-धीरे कम हो जाता है और वायुमंडल स्वयं धीरे-धीरे लगभग एक निर्वात में बदल जाता है, जिसमें केवल व्यक्तिगत अणु पाए जाते हैं। पहले से ही लगभग 320 किमी की ऊंचाई पर, वायुमंडल का घनत्व इतना कम है कि अणु एक-दूसरे से टकराए बिना 1 किमी से अधिक की यात्रा कर सकते हैं। वायुमंडल का सबसे बाहरी भाग इसकी ऊपरी सीमा के रूप में कार्य करता है, जो 480 से 960 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

वायुमंडल में प्रक्रियाओं के बारे में अधिक जानकारी "अर्थ क्लाइमेट" वेबसाइट पर पाई जा सकती है।

नीला ग्रह...

यह विषय साइट पर सबसे पहले प्रदर्शित होने वाले विषयों में से एक होना चाहिए था। आख़िरकार, हेलीकॉप्टर वायुमंडलीय विमान हैं। पृथ्वी का वातावरण- उनका निवास स्थान, इसलिए बोलना:-)। ए भौतिक गुणवायुयह वही है जो इस आवास की गुणवत्ता निर्धारित करता है :-)। यानी यह बुनियादी बातों में से एक है. और वे हमेशा पहले आधार के बारे में लिखते हैं। लेकिन इसका एहसास मुझे अब जाकर हुआ. हालाँकि, जैसा कि आप जानते हैं, देर आए दुरुस्त आए...आइए बिना किसी झंझट और अनावश्यक जटिलताओं के इस मुद्दे पर बात करते हैं :-)।

इसलिए… पृथ्वी का वातावरण. यह हमारे नीले ग्रह का गैसीय आवरण है। इस नाम को हर कोई जानता है. नीला क्यों? केवल इसलिए कि "नीला" (और नीला और बैंगनी) घटक सूरज की रोशनी(स्पेक्ट्रम) वायुमंडल में सबसे अच्छी तरह से बिखरा हुआ है, जिससे इसका रंग नीला-नीला हो जाता है, कभी-कभी बैंगनी टोन के संकेत के साथ (धूप वाले दिन, निश्चित रूप से :-))।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना.

वायुमंडल की संरचना काफी व्यापक है। मैं पाठ में सभी घटकों को सूचीबद्ध नहीं करूंगा; इसके लिए एक अच्छा उदाहरण है। कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) को छोड़कर, इन सभी गैसों की संरचना लगभग स्थिर है। इसके अलावा, वायुमंडल में आवश्यक रूप से वाष्प, निलंबित बूंदों या बर्फ के क्रिस्टल के रूप में पानी होता है। पानी की मात्रा स्थिर नहीं है और तापमान और कुछ हद तक वायुदाब पर निर्भर करती है। इसके अलावा, पृथ्वी के वायुमंडल (विशेष रूप से वर्तमान) में एक निश्चित मात्रा में, मैं कहूंगा, "सभी प्रकार की गंदी चीजें" :-) मौजूद हैं। ये SO 2, NH 3, CO, HCl, NO हैं, इसके अलावा पारा वाष्प Hg भी हैं। सच है, यह सब थोड़ी मात्रा में है, भगवान का शुक्र है :-)।

पृथ्वी का वातावरणइसे सतह से ऊंचाई में कई क्रमिक क्षेत्रों में विभाजित करने की प्रथा है।

पहला, पृथ्वी के सबसे निकट, क्षोभमंडल है। यह जीवन के लिए सबसे निचली और, यूं कहें तो मुख्य परत है। अलग - अलग प्रकार. इसमें समस्त वायुमंडलीय वायु के द्रव्यमान का 80% (हालाँकि आयतन के अनुसार यह संपूर्ण वायुमंडल का केवल 1% है) और समस्त वायुमंडलीय जल का लगभग 90% शामिल है। सभी हवाओं, बादलों, बारिश और बर्फ का बड़ा हिस्सा 🙂 वहीं से आता है। क्षोभमंडल उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में लगभग 18 किमी की ऊंचाई तक और ध्रुवीय अक्षांशों में 10 किमी तक फैला हुआ है। इसमें हवा का तापमान प्रत्येक 100 मीटर के लिए लगभग 0.65º की ऊंचाई में वृद्धि के साथ गिरता है।

वायुमंडलीय क्षेत्र.

जोन दो - समताप मंडल। यह कहा जाना चाहिए कि क्षोभमंडल और समतापमंडल के बीच एक और संकीर्ण क्षेत्र है - ट्रोपोपॉज़। यह ऊंचाई के साथ गिरने वाले तापमान को रोकता है। ट्रोपोपॉज़ की औसत मोटाई 1.5-2 किमी है, लेकिन इसकी सीमाएँ अस्पष्ट हैं और क्षोभमंडल अक्सर समताप मंडल को ओवरलैप करता है।

अतः समताप मंडल की औसत ऊंचाई 12 किमी से 50 किमी है। इसमें तापमान 25 किमी (लगभग -57ºС) तक अपरिवर्तित रहता है, फिर कहीं 40 किमी तक यह लगभग 0ºС तक बढ़ जाता है और फिर 50 किमी तक अपरिवर्तित रहता है। समताप मंडल पृथ्वी के वायुमंडल का अपेक्षाकृत शांत भाग है। इसमें व्यावहारिक रूप से कोई प्रतिकूल मौसम की स्थिति नहीं होती है। यह समताप मंडल में है कि प्रसिद्ध ओजोन परत 15-20 किमी से 55-60 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

इसके बाद एक छोटी सीमा परत, स्ट्रैटोपॉज़ होती है, जिसमें तापमान 0ºC के आसपास रहता है, और फिर अगला क्षेत्र मेसोस्फीयर है। यह 80-90 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है और इसमें तापमान लगभग 80ºC तक गिर जाता है। मध्यमंडल में आमतौर पर छोटे-छोटे उल्कापिंड दिखाई देने लगते हैं, जो उसमें चमकने लगते हैं और वहीं जलने लगते हैं।

अगला संकीर्ण अंतराल मेसोपॉज़ और उससे आगे थर्मोस्फीयर क्षेत्र है। इसकी ऊंचाई 700-800 किमी तक है। यहां तापमान फिर से बढ़ना शुरू हो जाता है और लगभग 300 किमी की ऊंचाई पर 1200ºС के क्रम के मान तक पहुंच सकता है। फिर वह स्थिर रहता है. थर्मोस्फीयर के अंदर, लगभग 400 किमी की ऊंचाई तक, आयनोस्फीयर है। यहां सौर विकिरण के संपर्क में आने के कारण हवा अत्यधिक आयनित होती है और इसमें उच्च विद्युत चालकता होती है।

अगला और, सामान्य तौर पर, अंतिम क्षेत्र बाह्यमंडल है। यह तथाकथित प्रकीर्णन क्षेत्र है। यहाँ, मुख्य रूप से अत्यंत दुर्लभ हाइड्रोजन और हीलियम (हाइड्रोजन की प्रधानता के साथ) है। लगभग 3000 किमी की ऊंचाई पर, बाह्यमंडल निकट-अंतरिक्ष निर्वात में चला जाता है।

कुछ इस तरह। लगभग क्यों? क्योंकि ये परतें काफी पारंपरिक हैं। संभव विभिन्न परिवर्तनऊँचाई, गैसों की संरचना, पानी, तापमान, आयनीकरण इत्यादि। इसके अलावा, और भी कई शब्द हैं जो पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना और स्थिति को परिभाषित करते हैं।

उदाहरण के लिए, सममंडल और विषममंडल। पहले में, वायुमंडलीय गैसें अच्छी तरह से मिश्रित होती हैं और उनकी संरचना काफी सजातीय होती है। दूसरा पहले के ऊपर स्थित है और वहां व्यावहारिक रूप से ऐसा कोई मिश्रण नहीं है। इसमें मौजूद गैसें गुरुत्वाकर्षण द्वारा अलग हो जाती हैं। इन परतों के बीच की सीमा 120 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, और इसे टर्बोपॉज़ कहा जाता है।

चलिए शर्तों के साथ समाप्त करते हैं, लेकिन मैं यह जरूर जोड़ूंगा कि पारंपरिक रूप से यह स्वीकार किया जाता है कि वायुमंडल की सीमा समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। इस सीमा को कर्मन रेखा कहा जाता है।

मैं वायुमंडल की संरचना को दर्शाने के लिए दो और चित्र जोड़ूंगा। हालाँकि, पहला जर्मन में है, लेकिन यह पूर्ण है और समझने में काफी आसान है :-)। इसे बड़ा करके साफ़ देखा जा सकता है. दूसरा ऊंचाई के साथ वायुमंडलीय तापमान में परिवर्तन को दर्शाता है।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना.

ऊंचाई के साथ हवा का तापमान बदलता है।

आधुनिक मानवयुक्त कक्षीय अंतरिक्ष यान लगभग 300-400 किमी की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं। हालाँकि, यह अब विमानन नहीं है, हालाँकि यह क्षेत्र, निश्चित रूप से, एक निश्चित अर्थ में निकटता से संबंधित है, और हम निश्चित रूप से इसके बारे में बाद में बात करेंगे :-)।

उड्डयन क्षेत्र क्षोभमंडल है। आधुनिक वायुमंडलीय विमान उड़ सकते हैं निचली परतेंसमतापमंडल. उदाहरण के लिए, MIG-25RB की व्यावहारिक छत 23,000 मीटर है।

समताप मंडल में उड़ान.

और बिलकुल वायु के भौतिक गुणक्षोभमंडल यह निर्धारित करता है कि उड़ान कैसी होगी, विमान की नियंत्रण प्रणाली कितनी प्रभावी होगी, वायुमंडल में अशांति का उस पर कितना प्रभाव पड़ेगा और इंजन कैसे संचालित होंगे।

पहली मुख्य संपत्ति है हवा का तापमान. गैस गतिकी में, इसे सेल्सियस पैमाने पर या केल्विन पैमाने पर निर्धारित किया जा सकता है।

तापमान टी 1एक निश्चित ऊंचाई पर एनसेल्सियस पैमाने पर निर्धारित किया जाता है:

टी 1 = टी - 6.5एन, कहाँ टी- जमीन के पास हवा का तापमान.

केल्विन पैमाने पर तापमान कहलाता है निरपेक्ष तापमान , इस पैमाने पर शून्य पूर्ण शून्य है। परम शून्य पर अणुओं की तापीय गति रुक ​​जाती है। केल्विन पैमाने पर पूर्ण शून्य सेल्सियस पैमाने पर -273º से मेल खाता है।

तदनुसार तापमान टीस्वर्ग में एनकेल्विन पैमाने पर यह निर्धारित होता है:

टी = 273के + टी - 6.5एच

हवा का दबाव. वायुमंडल (एटीएम) में माप की पुरानी प्रणाली में, वायुमंडलीय दबाव को पास्कल (एन/एम2) में मापा जाता है। बैरोमीटर का दबाव जैसी भी कोई चीज़ होती है। यह पारा बैरोमीटर का उपयोग करके पारा के मिलीमीटर में मापा जाने वाला दबाव है। बैरोमीटर का दबाव (समुद्र तल पर दबाव) 760 mmHg के बराबर। कला। मानक कहा जाता है. फिजिक्स में 1 ए.टी.एम. बिल्कुल 760 मिमी एचजी के बराबर।

वायु घनत्व. वायुगतिकी में, सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली अवधारणा हवा का द्रव्यमान घनत्व है। यह 1 m3 आयतन में वायु का द्रव्यमान है। ऊंचाई के साथ हवा का घनत्व बदलता है, हवा अधिक विरल हो जाती है।

हवा मैं नमी. हवा में पानी की मात्रा दर्शाता है. एक अवधारणा है" सापेक्षिक आर्द्रता " यह किसी दिए गए तापमान पर जल वाष्प के द्रव्यमान का अधिकतम संभव अनुपात है। 0% की अवधारणा, अर्थात, जब हवा पूरी तरह से शुष्क हो, केवल प्रयोगशाला में ही मौजूद हो सकती है। दूसरी ओर, 100% आर्द्रता काफी संभव है। इसका मतलब यह है कि हवा ने वह सारा पानी सोख लिया है जो वह सोख सकती थी। बिल्कुल "पूर्ण स्पंज" जैसा कुछ। उच्च सापेक्ष आर्द्रता वायु घनत्व को कम करती है, जबकि कम सापेक्ष आर्द्रता इसे बढ़ाती है।

इस तथ्य के कारण कि विमान की उड़ानें विभिन्न वायुमंडलीय परिस्थितियों में होती हैं, एक ही उड़ान मोड में उनकी उड़ान और वायुगतिकीय पैरामीटर भिन्न हो सकते हैं। इसलिए, इन मापदंडों का सही अनुमान लगाने के लिए, हमने परिचय दिया अंतर्राष्ट्रीय मानक वातावरण (आईएसए). यह बढ़ती ऊंचाई के साथ हवा की स्थिति में बदलाव को दर्शाता है।

शून्य आर्द्रता पर हवा की स्थिति के बुनियादी पैरामीटर इस प्रकार लिए गए हैं:

दबाव पी = 760 मिमी एचजी। कला। (101.3 केपीए);

तापमान t = +15°C (288 K);

द्रव्यमान घनत्व ρ = 1.225 किग्रा/मीटर 3;

आईएसए के लिए यह स्वीकार किया जाता है (जैसा कि ऊपर बताया गया है :-)) कि हर 100 मीटर की ऊंचाई पर क्षोभमंडल में तापमान 0.65º तक गिर जाता है।

मानक वातावरण (उदाहरण 10,000 मीटर तक)।

एमएसए तालिकाओं का उपयोग उपकरणों को कैलिब्रेट करने के साथ-साथ नेविगेशनल और इंजीनियरिंग गणनाओं के लिए भी किया जाता है।

वायु के भौतिक गुणइसमें जड़ता, श्यानता और संपीड्यता जैसी अवधारणाएँ भी शामिल हैं।

जड़ता हवा का एक गुण है जो इसकी आराम की स्थिति या एकसमान रैखिक गति में परिवर्तन का विरोध करने की क्षमता को दर्शाता है। . जड़त्व का माप वायु का द्रव्यमान घनत्व है। यह जितना अधिक होता है, जब विमान इसमें चलता है तो माध्यम की जड़ता और प्रतिरोध बल उतना ही अधिक होता है।

श्यानता जब विमान चल रहा हो तो वायु घर्षण प्रतिरोध निर्धारित करता है।

संपीडनशीलता दबाव में परिवर्तन के साथ वायु घनत्व में परिवर्तन को निर्धारित करती है। विमान की कम गति (450 किमी/घंटा तक) पर, वायु प्रवाह के चारों ओर बहने पर दबाव में कोई बदलाव नहीं होता है, लेकिन उच्च गति पर संपीड़न प्रभाव दिखाई देने लगता है। इसका प्रभाव सुपरसोनिक गति पर विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है। यह वायुगतिकी का एक अलग क्षेत्र है और एक अलग लेख के लिए एक विषय है :-)।

खैर, अभी के लिए बस इतना ही लगता है... अब इस थोड़ी थकाऊ गणना को ख़त्म करने का समय आ गया है, हालाँकि, इसे टाला नहीं जा सकता :-)। पृथ्वी का वातावरण, इसके पैरामीटर, वायु के भौतिक गुणविमान के लिए उपकरण के पैरामीटर जितने ही महत्वपूर्ण हैं, और उन्हें नज़रअंदाज नहीं किया जा सकता है।

अलविदा, अगली बैठकों और अधिक दिलचस्प विषयों तक :) ...

पी.एस. मिठाई के लिए, मैं समताप मंडल में उड़ान के दौरान MIG-25PU ट्विन के कॉकपिट से फिल्माया गया वीडियो देखने का सुझाव देता हूं। जाहिर तौर पर इसे एक पर्यटक द्वारा फिल्माया गया था जिसके पास ऐसी उड़ानों के लिए पैसे हैं :-)। अधिकतर सब कुछ विंडशील्ड के माध्यम से फिल्माया गया था। आसमान के रंग पर ध्यान दें...

पृथ्वी का वायुमंडल ग्रह का गैसीय आवरण है। वायुमंडल की निचली सीमा पृथ्वी की सतह (जलमंडल और पृथ्वी की पपड़ी) के पास से गुजरती है, और ऊपरी सीमा बाहरी अंतरिक्ष (122 किमी) के संपर्क में आने वाला क्षेत्र है। वायुमंडल में कई अलग-अलग तत्व शामिल हैं। मुख्य हैं: 78% नाइट्रोजन, 20% ऑक्सीजन, 1% आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, नियॉन गैलियम, हाइड्रोजन, आदि। रोचक तथ्यआप लेख के अंत में या क्लिक करके देख सकते हैं।

वायुमंडल में हवा की स्पष्ट रूप से परिभाषित परतें हैं। हवा की परतें तापमान, गैसों में अंतर और उनके घनत्व आदि में एक दूसरे से 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 प्राप्त कर सकता है घातक खुराकपराबैंगनी सौर स्पेक्ट्रम. वांछित वायुमंडल 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 है। समशीतोष्ण अक्षांशों में यह 16 - 18 किमी है, और ध्रुवीय अक्षांशों में यह 10 - 12 किमी है। क्षोभ मंडल- यह वायुमंडल की निचली मुख्य परत है। इस परत में वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और सभी जलवाष्प का लगभग 90% होता है। क्षोभमंडल में ही संवहन और अशांति उत्पन्न होती है, चक्रवात बनते और घटित होते हैं। तापमानऊँचाई बढ़ने 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 पहुँच सकता है।

इसी परत में जलवायु परिवर्तन होते हैं मौसम की स्थिति. क्षोभमंडल की निचली सीमा कहलाती है जमीनी स्तर, क्योंकि इसमें बहुत सारे अस्थिर सूक्ष्मजीव और धूल हैं। इस परत में ऊंचाई बढ़ने के साथ हवा की गति बढ़ती है।

ट्रोपोपॉज़

यह क्षोभमंडल से समतापमंडल की संक्रमण 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। चक्रवातों के ऊपर ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई कम हो जाती है, और प्रतिचक्रवातों के ऊपर बढ़ जाती है।

स्ट्रैटोस्फियर और स्ट्रैटोपॉज़

समताप मंडल परत की ऊंचाई लगभग 11 से 50 किमी है। 11-25 किमी की ऊंचाई पर तापमान में थोड़ा बदलाव होता है। 25-40 किमी की ऊंचाई पर इसे देखा जाता है उलट देनातापमान 56.5 से बढ़कर 0.8 डिग्री सेल्सियस हो जाता है। 40 किमी से 55 किमी तक तापमान 0°C रहता है। इस क्षेत्र को कहा जाता है - स्ट्रैटोपॉज़.

स्ट्रैटोस्फियर में, गैस 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। इस परत में भी संकेंद्रित है ओजोन, एक परत जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है।

मेसोस्फीयर और मेसोपॉज़ - संरचना, प्रतिक्रियाएँ, तापमान

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

मध्यमंडल में लगभग सभी उल्काएँ जल जाती हैं। वैज्ञानिकों ने इस क्षेत्र को यह नाम दिया - 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 रॉकेटों का उपयोग करके अनुसंधान किया जाता है, लेकिन यह एक विकृति है। मेसोपॉज़मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमण परत। इसका तापमान कम से कम -90°C हो.

कर्मन रेखा

पॉकेट लाइनपृथ्वी के वायुमंडल और 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 लगभग इस ऊँचाई पर वायुमंडल का घनत्व इतना कम है कि यहाँ वायुगतिकीय उड्डयन असंभव हो जाता है, क्योंकि विमान की गति अधिक होनी चाहिए एस्केप वेलोसिटी. इतनी ऊंचाई पर ध्वनि अवरोधक 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 है। तापमान लगभग 300 किमी की ऊँचाई तक बढ़ जाता है जहाँ यह लगभग 1500 K तक पहुँच जाता है। ऊपर तापमान अपरिवर्तित रहता है। इस परत में होता है ध्रुवीय रोशनी- वायु पर सौर विकिरण के प्रभाव के परिणामस्वरूप होता है। इस प्रक्रिया को वायुमंडलीय ऑक्सीजन का आयनीकरण भी कहा जाता है।

कम वायु 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, ऊंचाई

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 में वृद्धि से इस परत की मोटाई में विस्तार होता है।

• गुरुत्वाकर्षण के कारण गैस का गोला अंतरिक्ष में नहीं उड़ता। वायु ऐसे कणों से बनी होती है जिनका अपना द्रव्यमान होता है। गुरुत्वाकर्षण के नियम से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं 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 और बाईं ओर कम दबाव का क्षेत्र होगा। दक्षिणी गोलार्ध में, सब कुछ इसके विपरीत होगा।

पृथ्वी का वायुमंडल(ग्रीक एटमॉस स्टीम + स्पैयरा गोला) - पृथ्वी के चारों ओर एक गैसीय खोल। वायुमंडल का द्रव्यमान लगभग 5.15 10 15 है। वायुमंडल का जैविक महत्व बहुत अधिक है। वायुमंडल में, जीवित और निर्जीव प्रकृति के बीच, वनस्पतियों और जीवों के बीच द्रव्यमान और ऊर्जा का आदान-प्रदान होता है। वायुमंडलीय नाइट्रोजन सूक्ष्मजीवों द्वारा अवशोषित होती है; कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से, सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके, पौधे कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं। वायुमंडल की उपस्थिति पृथ्वी पर पानी के संरक्षण को सुनिश्चित करती है, जो जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त भी है।

उच्च ऊंचाई वाले भूभौतिकीय रॉकेटों, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और अंतरग्रहीय उपग्रहों का उपयोग करके अनुसंधान किया गया स्वचालित स्टेशन, पाया गया कि पृथ्वी का वातावरणहजारों किलोमीटर तक फैला हुआ है. वायुमंडल की सीमाएँ अस्थिर हैं, वे चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और प्रवाह दबाव से प्रभावित होती हैं सूरज की किरणें. पृथ्वी की छाया के क्षेत्र में भूमध्य रेखा के ऊपर, वायुमंडल लगभग 10,000 किमी की ऊँचाई तक पहुँचता है, और ध्रुवों के ऊपर इसकी सीमाएँ पृथ्वी की सतह से 3,000 किमी दूर हैं। वायुमंडल का अधिकांश भाग (80-90%) 12-16 किमी तक की ऊंचाई पर स्थित है, जिसे ऊंचाई बढ़ने के साथ इसके गैसीय वातावरण के घनत्व (रेयरफैक्शन) में कमी की घातीय (नॉनलाइनियर) प्रकृति द्वारा समझाया गया है। समुद्र स्तर से ऊपर।

प्राकृतिक परिस्थितियों में अधिकांश जीवित जीवों का अस्तित्व वायुमंडल की 7-8 किमी तक की संकीर्ण सीमाओं के भीतर भी संभव है, जहां गैस संरचना, तापमान, दबाव और आर्द्रता जैसे वायुमंडलीय कारकों का आवश्यक संयोजन होता है। वायु संचलन और आयनीकरण का भी स्वास्थ्यकर महत्व है। वर्षण, वायुमंडल की विद्युत स्थिति।

गैस संरचना

वायुमंडल गैसों का एक भौतिक मिश्रण है (तालिका 1), मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन (78.08 और 20.95 वोल्ट%)। 80-100 किमी की ऊँचाई तक वायुमंडलीय गैसों का अनुपात लगभग समान होता है। वायुमंडल की गैस संरचना के मुख्य भाग की स्थिरता जीवित और निर्जीव प्रकृति के बीच गैस विनिमय प्रक्रियाओं के सापेक्ष संतुलन और क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दिशाओं में वायु द्रव्यमान के निरंतर मिश्रण से निर्धारित होती है।

तालिका 1. पृथ्वी की सतह पर शुष्क वायुमंडलीय हवा की रासायनिक संरचना की विशेषताएं

100 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, गुरुत्वाकर्षण और तापमान के प्रभाव के तहत उनके व्यापक स्तरीकरण से जुड़ी व्यक्तिगत गैसों के प्रतिशत में बदलाव होता है। इसके अलावा, 100 किमी या उससे अधिक की ऊंचाई पर लघु-तरंग दैर्ध्य पराबैंगनी और एक्स-रे के प्रभाव में, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड के अणु परमाणुओं में अलग हो जाते हैं। पर ऊँचा स्थानये गैसें अत्यधिक आयनित परमाणुओं के रूप में होती हैं।

पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा कम स्थिर है, जो आंशिक रूप से हवा को प्रदूषित करने वाले बड़े औद्योगिक उद्यमों के असमान वितरण के साथ-साथ पृथ्वी पर वनस्पति और जल बेसिनों के असमान वितरण के कारण है जो इसे अवशोषित करते हैं। कार्बन डाईऑक्साइड। वायुमंडल में एरोसोल (देखें) की सामग्री भी परिवर्तनशील है - हवा में निलंबित कण जिनका आकार कई मिलीमीटर से लेकर कई दसियों माइक्रोन तक होता है - जो ज्वालामुखी विस्फोट, शक्तिशाली कृत्रिम विस्फोट और औद्योगिक उद्यमों से प्रदूषण के परिणामस्वरूप बनते हैं। ऊंचाई के साथ एरोसोल की सांद्रता तेजी से घटती है।

वायुमंडल के परिवर्तनशील घटकों में सबसे अधिक परिवर्तनशील और महत्वपूर्ण जल वाष्प है, जिसकी पृथ्वी की सतह पर सांद्रता 3% (उष्णकटिबंधीय में) से 2 × 10 -10% (अंटार्कटिका में) तक भिन्न हो सकती है। हवा का तापमान जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक नमी, अन्य चीजें समान होने पर, वातावरण में हो सकती है और इसके विपरीत भी। जलवाष्प का बड़ा हिस्सा वायुमंडल में 8-10 किमी की ऊंचाई तक केंद्रित है। वायुमंडल में जलवाष्प की मात्रा वाष्पीकरण, संघनन और क्षैतिज परिवहन के संयुक्त प्रभाव पर निर्भर करती है। अधिक ऊंचाई पर तापमान में कमी और वाष्प के संघनन के कारण हवा लगभग शुष्क हो जाती है।

पृथ्वी के वायुमंडल में, आणविक और परमाणु ऑक्सीजन के अलावा, थोड़ी मात्रा में ओजोन भी होता है (देखें), जिसकी सांद्रता बहुत परिवर्तनशील है और वर्ष की ऊंचाई और समय के आधार पर भिन्न होती है। अधिकांश ओजोन ध्रुव क्षेत्र में ध्रुवीय रात के अंत में 15-30 किमी की ऊंचाई पर ऊपर और नीचे तेजी से कमी के साथ समाहित होता है। ओजोन ऑक्सीजन पर पराबैंगनी सौर विकिरण के फोटोकैमिकल प्रभाव के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, मुख्यतः 20-50 किमी की ऊंचाई पर। डायटोमिक ऑक्सीजन अणु आंशिक रूप से परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं और, अविघटित अणुओं से जुड़कर, ट्रायटोमिक ओजोन अणु (ऑक्सीजन का एक बहुलक, एलोट्रोपिक रूप) बनाते हैं।

तथाकथित अक्रिय गैसों (हीलियम, नियॉन, आर्गन, क्रिप्टन, क्सीनन) के एक समूह के वातावरण में उपस्थिति प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय प्रक्रियाओं की निरंतर घटना से जुड़ी है।

गैसों का जैविक महत्वमाहौल बहुत बढ़िया है. अधिकांश बहुकोशिकीय जीवों के लिए, गैस या जलीय वातावरण में आणविक ऑक्सीजन की एक निश्चित सामग्री उनके अस्तित्व में एक अनिवार्य कारक है, जो श्वसन के दौरान प्रकाश संश्लेषण के दौरान शुरू में बनाए गए कार्बनिक पदार्थों से ऊर्जा की रिहाई को निर्धारित करती है। यह कोई संयोग नहीं है कि जीवमंडल की ऊपरी सीमाएं (ग्लोब की सतह का हिस्सा और) नीचे के भागवायुमंडल जहां जीवन मौजूद है) पर्याप्त ऑक्सीजन की उपस्थिति से निर्धारित होता है। विकास की प्रक्रिया में, जीवों ने वायुमंडल में ऑक्सीजन के एक निश्चित स्तर को अनुकूलित कर लिया है; ऑक्सीजन सामग्री में परिवर्तन, या तो घटने या बढ़ने पर, प्रतिकूल प्रभाव डालता है (ऊंचाई की बीमारी, हाइपरॉक्सिया, हाइपोक्सिया देखें)।

ऑक्सीजन के ओजोन एलोट्रोपिक रूप का भी स्पष्ट जैविक प्रभाव होता है। 0.0001 मिलीग्राम/लीटर से अधिक न होने वाली सांद्रता पर, जो रिसॉर्ट क्षेत्रों और समुद्री तटों के लिए विशिष्ट है, ओजोन का उपचार प्रभाव पड़ता है - यह श्वास और हृदय गतिविधि को उत्तेजित करता है, और नींद में सुधार करता है। ओजोन सांद्रता में वृद्धि के साथ, इसका विषाक्त प्रभाव प्रकट होता है: आंखों में जलन, श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली की नेक्रोटिक सूजन, तीव्रता फुफ्फुसीय रोग, स्वायत्त न्यूरोसिस। हीमोग्लोबिन के साथ मिलकर, ओजोन मेथेमोग्लोबिन बनाता है, जिससे रक्त के श्वसन कार्य में व्यवधान होता है; फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन का स्थानांतरण मुश्किल हो जाता है और दम घुटने की स्थिति पैदा हो जाती है। परमाणु ऑक्सीजन का शरीर पर समान प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। सौर विकिरण और स्थलीय विकिरण के अत्यधिक मजबूत अवशोषण के कारण ओजोन वायुमंडल की विभिन्न परतों के थर्मल शासन को बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ओजोन पराबैंगनी और अवरक्त किरणों को सबसे अधिक तीव्रता से अवशोषित करती है। 300 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य वाली सौर किरणें वायुमंडलीय ओजोन द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाती हैं। इस प्रकार, पृथ्वी एक प्रकार की "ओजोन स्क्रीन" से घिरी हुई है जो कई जीवों को सूर्य से पराबैंगनी विकिरण के विनाशकारी प्रभावों से बचाती है। वायुमंडलीय हवा में नाइट्रोजन महान जैविक महत्व का है, मुख्य रूप से तथाकथित के स्रोत के रूप में। स्थिर नाइट्रोजन - पौधे (और अंततः पशु) भोजन का एक संसाधन। नाइट्रोजन का शारीरिक महत्व जीवन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक स्तर बनाने में इसकी भागीदारी से निर्धारित होता है वायु - दाब. दबाव परिवर्तन की कुछ शर्तों के तहत, नाइट्रोजन शरीर में कई विकारों के विकास में एक प्रमुख भूमिका निभाता है (डीकंप्रेसन बीमारी देखें)। ऐसी धारणाएँ कि नाइट्रोजन शरीर पर ऑक्सीजन के विषाक्त प्रभाव को कमजोर करती है और वायुमंडल से न केवल सूक्ष्मजीवों द्वारा, बल्कि उच्चतर जानवरों द्वारा भी अवशोषित की जाती है, विवादास्पद हैं।

वायुमंडल की अक्रिय गैसें (क्सीनन, क्रिप्टन, आर्गन, नियॉन, हीलियम) जो सामान्य परिस्थितियों में आंशिक दबाव बनाती हैं, उन्हें जैविक रूप से उदासीन गैसों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। आंशिक दबाव में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ, इन गैसों का मादक प्रभाव होता है।

वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति जटिल कार्बन यौगिकों के प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से जीवमंडल में सौर ऊर्जा के संचय को सुनिश्चित करती है, जो जीवन के दौरान लगातार उत्पन्न होते हैं, बदलते हैं और विघटित होते हैं। यह गतिशील प्रणालीशैवाल और भूमि पौधों की गतिविधि के परिणामस्वरूप बनाए रखा जाता है जो सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड (देखें) और पानी को विभिन्न प्रकार में परिवर्तित करने के लिए करते हैं। कार्बनिक यौगिकऑक्सीजन की रिहाई के साथ. जीवमंडल का ऊपरी विस्तार आंशिक रूप से इस तथ्य से सीमित है कि 6-7 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, क्लोरोफिल युक्त पौधे कार्बन डाइऑक्साइड के कम आंशिक दबाव के कारण जीवित नहीं रह सकते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड शारीरिक रूप से भी बहुत सक्रिय है, क्योंकि यह नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है चयापचय प्रक्रियाएं, केंद्रीय की गतिविधियाँ तंत्रिका तंत्र, श्वास, रक्त परिसंचरण, शरीर की ऑक्सीजन व्यवस्था। हालाँकि, यह विनियमन शरीर द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड के प्रभाव से मध्यस्थ होता है, न कि वायुमंडल से आने से। जानवरों और मनुष्यों के ऊतकों और रक्त में, कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव वायुमंडल में इसके दबाव से लगभग 200 गुना अधिक है। और केवल वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि (0.6-1% से अधिक) के साथ ही शरीर में गड़बड़ी देखी जाती है, जिसे हाइपरकेनिया (देखें) शब्द से दर्शाया जाता है। साँस की हवा से कार्बन डाइऑक्साइड का पूर्ण उन्मूलन सीधे मानव शरीर और जानवरों पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डाल सकता है।

कार्बन डाइऑक्साइड लंबी-तरंग विकिरण को अवशोषित करने और "ग्रीनहाउस प्रभाव" को बनाए रखने में भूमिका निभाता है जो पृथ्वी की सतह पर तापमान बढ़ाता है। औद्योगिक कचरे के रूप में भारी मात्रा में हवा में प्रवेश करने वाले कार्बन डाइऑक्साइड के थर्मल और अन्य वायुमंडलीय स्थितियों पर प्रभाव की समस्या का भी अध्ययन किया जा रहा है।

वायुमंडलीय जल वाष्प (वायु आर्द्रता) मानव शरीर को भी प्रभावित करती है, विशेष रूप से पर्यावरण के साथ ताप विनिमय को।

वायुमंडल में जलवाष्प के संघनन के परिणामस्वरूप बादल बनते हैं और वर्षा (बारिश, ओले, बर्फ) गिरती है। जल वाष्प, सौर विकिरण को बिखेरते हुए, पृथ्वी के तापीय शासन और वायुमंडल की निचली परतों के निर्माण और मौसम संबंधी स्थितियों के निर्माण में भाग लेता है।

वातावरणीय दबाव

वायुमंडलीय दबाव (बैरोमेट्रिक) पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में वायुमंडल द्वारा लगाया गया दबाव है। वायुमंडल में प्रत्येक बिंदु पर इस दबाव का परिमाण माप स्थान से ऊपर वायुमंडल की सीमाओं तक फैले एक आधार वाले हवा के ऊपरी स्तंभ के वजन के बराबर है। वायुमंडलीय दबाव को बैरोमीटर (सेमी) से मापा जाता है और मिलीबार में व्यक्त किया जाता है, प्रति वर्ग मीटर न्यूटन में या मिलीमीटर में बैरोमीटर में पारा स्तंभ की ऊंचाई, 0 डिग्री तक कम हो जाती है और गुरुत्वाकर्षण के त्वरण का सामान्य मान होता है। तालिका में तालिका 2 वायुमंडलीय दबाव के माप की सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली इकाइयों को दर्शाती है।

दबाव में परिवर्तन भूमि और जल के ऊपर स्थित वायुराशियों के अलग-अलग असमान तापन के कारण होता है भौगोलिक अक्षांश. जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, हवा का घनत्व और उससे बनने वाला दबाव कम हो जाता है। कम दबाव (परिधि से भंवर के केंद्र की ओर दबाव में कमी के साथ) के साथ तेज गति से चलने वाली हवा के एक विशाल संचय को चक्रवात कहा जाता है, उच्च दबाव के साथ (भंवर के केंद्र की ओर दबाव में वृद्धि के साथ) - एक प्रतिचक्रवात. मौसम की भविष्यवाणी के लिए, वायुमंडलीय दबाव में गैर-आवधिक परिवर्तन जो चलती विशाल जनता में होते हैं और एंटीसाइक्लोन और चक्रवातों के उद्भव, विकास और विनाश से जुड़े होते हैं, महत्वपूर्ण हैं। वायुमंडलीय दबाव में विशेष रूप से बड़े परिवर्तन उष्णकटिबंधीय चक्रवातों की तीव्र गति से जुड़े हैं। इस स्थिति में, वायुमंडलीय दबाव प्रति दिन 30-40 mbar तक बदल सकता है।

100 किमी की दूरी पर मिलीबार में वायुमंडलीय दबाव में गिरावट को क्षैतिज बैरोमेट्रिक ग्रेडिएंट कहा जाता है। आमतौर पर, क्षैतिज बैरोमीटर का ढाल 1-3 एमबार होता है, लेकिन अंदर ऊष्णकटिबंधी चक्रवातकभी-कभी वे प्रति 100 किमी पर दसियों मिलीबार तक बढ़ जाते हैं।

बढ़ती ऊंचाई के साथ, वायुमंडलीय दबाव लघुगणकीय रूप से कम हो जाता है: पहले बहुत तेजी से, और फिर कम और कम ध्यान देने योग्य (छवि 1)। इसलिए परिवर्तन वक्र बैरोमीटर का दबावप्रकृति में चरघातांकीय है।

प्रति इकाई ऊर्ध्वाधर दूरी पर दबाव में कमी को ऊर्ध्वाधर बैरोमेट्रिक ग्रेडिएंट कहा जाता है। अक्सर वे इसके व्युत्क्रम मान का उपयोग करते हैं - बैरोमीटर का चरण।

चूंकि बैरोमीटर का दबाव हवा बनाने वाली गैसों के आंशिक दबाव का योग है, इसलिए यह स्पष्ट है कि ऊंचाई में वृद्धि के साथ-साथ वायुमंडल के कुल दबाव में कमी के साथ, हवा बनाने वाली गैसों का आंशिक दबाव भी बढ़ जाता है। भी कम हो जाता है. वायुमंडल में किसी भी गैस के आंशिक दबाव की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

जहां P x गैस का आंशिक दबाव है, P z ऊंचाई Z पर वायुमंडलीय दबाव है, X% गैस का प्रतिशत है जिसका आंशिक दबाव निर्धारित किया जाना चाहिए।

चावल। 1. समुद्र तल से ऊंचाई के आधार पर बैरोमीटर का दबाव में परिवर्तन।

चावल। 2. वायुकोशीय हवा में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में परिवर्तन और हवा और ऑक्सीजन में सांस लेते समय ऊंचाई में परिवर्तन के आधार पर ऑक्सीजन के साथ धमनी रक्त की संतृप्ति। 8.5 किमी की ऊंचाई पर सांस लेने वाली ऑक्सीजन शुरू होती है (दबाव कक्ष में प्रयोग)।

चावल। 3. हवा (I) और ऑक्सीजन (II) को सांस लेते हुए तेजी से चढ़ने के बाद अलग-अलग ऊंचाई पर मिनटों में किसी व्यक्ति में सक्रिय चेतना के औसत मूल्यों के तुलनात्मक वक्र। 15 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, ऑक्सीजन और हवा में सांस लेते समय सक्रिय चेतना समान रूप से क्षीण होती है। 15 किमी तक की ऊंचाई पर, ऑक्सीजन सांस लेने से सक्रिय चेतना की अवधि (एक दबाव कक्ष में प्रयोग) काफी बढ़ जाती है।

चूँकि वायुमंडलीय गैसों की प्रतिशत संरचना अपेक्षाकृत स्थिर होती है, किसी भी गैस का आंशिक दबाव निर्धारित करने के लिए आपको केवल एक निश्चित ऊंचाई पर कुल बैरोमीटर का दबाव जानने की आवश्यकता होती है (चित्र 1 और तालिका 3)।

तालिका 3. मानक वातावरण की तालिका (GOST 4401-64) 1

1 संक्षिप्त रूप में दिया गया है और कॉलम "ऑक्सीजन का आंशिक दबाव" के साथ पूरक है.

नम हवा में गैस के आंशिक दबाव का निर्धारण करते समय, बैरोमीटर के दबाव के मूल्य से संतृप्त वाष्प के दबाव (लोच) को घटाना आवश्यक है।

आर्द्र हवा में गैस का आंशिक दबाव निर्धारित करने का सूत्र शुष्क हवा की तुलना में थोड़ा अलग होगा:

जहां pH 2 O जलवाष्प दबाव है। t° 37° पर, संतृप्त जलवाष्प का दबाव 47 मिमी Hg है। कला। इस मान का उपयोग जमीन और उच्च ऊंचाई वाली स्थितियों में वायुकोशीय वायु गैसों के आंशिक दबाव की गणना में किया जाता है।

उच्च और निम्न रक्तचाप का शरीर पर प्रभाव। बैरोमीटर के दबाव में ऊपर या नीचे की ओर परिवर्तन से जानवरों और मनुष्यों के शरीर पर विभिन्न प्रकार के प्रभाव पड़ते हैं। प्रभाव उच्च रक्तचापगैस पर्यावरण की यांत्रिक और मर्मज्ञ भौतिक और रासायनिक क्रिया (तथाकथित संपीड़न और मर्मज्ञ प्रभाव) से जुड़ा हुआ है।

संपीड़न प्रभाव इस प्रकार प्रकट होता है: अंगों और ऊतकों पर यांत्रिक दबाव बलों में एक समान वृद्धि के कारण होने वाला सामान्य वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न; बहुत उच्च बैरोमीटर के दबाव पर एकसमान वॉल्यूमेट्रिक संपीड़न के कारण होने वाला मैकेनोनार्कोसिस; ऊतकों पर स्थानीय असमान दबाव जो गैस युक्त गुहाओं को सीमित करता है जब बाहरी हवा और गुहा में हवा के बीच एक टूटा हुआ संबंध होता है, उदाहरण के लिए, मध्य कान, परानासल गुहाएं (बैरोट्रॉमा देखें); बाहरी श्वसन प्रणाली में गैस घनत्व में वृद्धि, जो श्वसन आंदोलनों के प्रतिरोध में वृद्धि का कारण बनती है, विशेष रूप से मजबूर सांस लेने के दौरान (शारीरिक तनाव, हाइपरकेनिया)।

मर्मज्ञ प्रभाव ऑक्सीजन और उदासीन गैसों के विषाक्त प्रभाव को जन्म दे सकता है, रक्त और ऊतकों में इसकी मात्रा में वृद्धि एक मादक प्रतिक्रिया का कारण बनती है; मनुष्यों में नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण का उपयोग करते समय कटौती के पहले लक्षण तब होते हैं 4-8 एटीएम का दबाव. ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में वृद्धि से शुरू में हृदय संबंधी और का स्तर कम हो जाता है श्वसन प्रणालीशारीरिक हाइपोक्सिमिया के नियामक प्रभाव को बंद करने के कारण। जब फेफड़ों में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 0.8-1 एटीए से अधिक बढ़ जाता है, तो इसका विषाक्त प्रभाव प्रकट होता है (फेफड़े के ऊतकों को नुकसान, ऐंठन, पतन)।

बढ़े हुए गैस के दबाव के मर्मज्ञ और संपीड़न प्रभाव का उपयोग क्लिनिकल चिकित्सा में ऑक्सीजन आपूर्ति की सामान्य और स्थानीय हानि के साथ विभिन्न रोगों के उपचार में किया जाता है (बैरोथेरेपी, ऑक्सीजन थेरेपी देखें)।

दबाव में कमी का शरीर पर और भी अधिक स्पष्ट प्रभाव पड़ता है। अत्यंत विरल वातावरण की स्थितियों में, कुछ सेकंड में चेतना की हानि और 4-5 मिनट में मृत्यु का मुख्य रोगजनक कारक, साँस ली गई हवा में और फिर वायुकोशीय में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी है। वायु, रक्त और ऊतक (चित्र 2 और 3)। मध्यम हाइपोक्सिया श्वसन और हेमोडायनामिक प्रणालियों की अनुकूली प्रतिक्रियाओं के विकास का कारण बनता है, जिसका उद्देश्य मुख्य रूप से महत्वपूर्ण अंगों (मस्तिष्क, हृदय) को ऑक्सीजन की आपूर्ति बनाए रखना है। ऑक्सीजन की स्पष्ट कमी के साथ, ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं बाधित होती हैं (श्वसन एंजाइमों के कारण), और माइटोकॉन्ड्रिया में ऊर्जा उत्पादन की एरोबिक प्रक्रियाएं बाधित होती हैं। इससे पहले महत्वपूर्ण अंगों के कार्यों में व्यवधान होता है, और फिर शरीर की अपरिवर्तनीय संरचनात्मक क्षति और मृत्यु होती है। अनुकूली और रोग संबंधी प्रतिक्रियाओं का विकास, शरीर की कार्यात्मक स्थिति में परिवर्तन और वायुमंडलीय दबाव कम होने पर किसी व्यक्ति का प्रदर्शन साँस की हवा में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी की डिग्री और दर, ऊंचाई पर रहने की अवधि से निर्धारित होता है। , किए गए कार्य की तीव्रता, और शरीर की प्रारंभिक स्थिति (ऊंचाई की बीमारी देखें)।

ऊंचाई पर दबाव में कमी (भले ही ऑक्सीजन की कमी को छोड़ दिया जाए) शरीर में गंभीर विकारों का कारण बनती है, जो "डीकंप्रेसन विकारों" की अवधारणा से एकजुट होती है, जिसमें शामिल हैं: उच्च ऊंचाई पर पेट फूलना, बैरोटाइटिस और बैरोसिनुसाइटिस, उच्च ऊंचाई पर डीकंप्रेसन बीमारी और उच्च -ऊंचाई ऊतक वातस्फीति.

7-12 किमी या उससे अधिक की ऊंचाई तक बढ़ने पर पेट की दीवार पर बैरोमीटर के दबाव में कमी के साथ जठरांत्र संबंधी मार्ग में गैसों के विस्तार के कारण उच्च ऊंचाई पर पेट फूलना विकसित होता है। आंतों की सामग्री में घुली गैसों की रिहाई का भी कुछ महत्व है।

गैसों के विस्तार से पेट और आंतों में खिंचाव होता है, डायाफ्राम का ऊंचा होना, हृदय की स्थिति में बदलाव, इन अंगों के रिसेप्टर तंत्र में जलन और पैथोलॉजिकल रिफ्लेक्स की घटना होती है जो श्वास और रक्त परिसंचरण को बाधित करती है। पेट के क्षेत्र में अक्सर तेज दर्द होता है। गहराई से सतह की ओर बढ़ते समय कभी-कभी गोताखोरों के बीच भी इसी तरह की घटनाएँ घटित होती हैं।

बैरोटाइटिस और बैरोसिनुसाइटिस के विकास का तंत्र, क्रमशः मध्य कान या परानासल गुहाओं में जमाव और दर्द की भावना से प्रकट होता है, उच्च ऊंचाई वाले पेट फूलने के विकास के समान है।

दबाव में कमी, शरीर के गुहाओं में निहित गैसों के विस्तार के अलावा, तरल पदार्थों और ऊतकों से गैसों की रिहाई का भी कारण बनती है जिसमें वे समुद्र के स्तर पर या गहराई पर दबाव की स्थिति में घुल गए थे, और गैस के बुलबुले का निर्माण होता है। शरीर।

घुली हुई गैसों (मुख्य रूप से नाइट्रोजन) के निकलने की यह प्रक्रिया डीकंप्रेसन बीमारी के विकास का कारण बनती है (देखें)।

चावल। 4. समुद्र तल से ऊंचाई और बैरोमीटर के दबाव पर पानी के क्वथनांक की निर्भरता। दबाव संख्याएँ संबंधित ऊँचाई संख्याओं के नीचे स्थित होती हैं।

जैसे-जैसे वायुमंडलीय दबाव घटता है, तरल पदार्थों का क्वथनांक कम हो जाता है (चित्र 4)। 19 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, जहां बैरोमीटर का दबाव शरीर के तापमान (37°) पर संतृप्त वाष्प की लोच के बराबर (या उससे कम) होता है, शरीर के अंतरालीय और अंतरकोशिकीय द्रव का "उबलना" हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी नसें, फुस्फुस का आवरण, पेट, पेरीकार्डियम की गुहा में, ढीले वसायुक्त ऊतक में, यानी कम हाइड्रोस्टैटिक और अंतरालीय दबाव वाले क्षेत्रों में, जल वाष्प के बुलबुले बनते हैं, और उच्च ऊंचाई वाले ऊतक वातस्फीति विकसित होती है। उच्च ऊंचाई पर "उबलना" सेलुलर संरचनाओं को प्रभावित नहीं करता है, केवल अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त में स्थानीयकृत होता है।

बड़े पैमाने पर भाप के बुलबुले हृदय और रक्त परिसंचरण को अवरुद्ध कर सकते हैं और महत्वपूर्ण प्रणालियों और अंगों के कामकाज को बाधित कर सकते हैं। यह तीव्र ऑक्सीजन भुखमरी की एक गंभीर जटिलता है जो उच्च ऊंचाई पर विकसित होती है। उच्च-ऊंचाई वाले उपकरणों का उपयोग करके शरीर पर बाहरी पीठ का दबाव बनाकर उच्च-ऊंचाई वाले ऊतक वातस्फीति की रोकथाम प्राप्त की जा सकती है।

कुछ मापदंडों के तहत बैरोमीटर के दबाव (डीकंप्रेसन) को कम करने की प्रक्रिया एक हानिकारक कारक बन सकती है। गति के आधार पर, डीकंप्रेसन को चिकनी (धीमी) और विस्फोटक में विभाजित किया गया है। उत्तरार्द्ध 1 सेकंड से भी कम समय में होता है और एक मजबूत धमाके के साथ होता है (जैसे कि जब फायर किया जाता है) और कोहरे का निर्माण होता है (विस्तारित हवा के ठंडा होने के कारण जल वाष्प का संघनन)। आमतौर पर, विस्फोटक डीकंप्रेसन ऊंचाई पर तब होता है जब दबाव वाले केबिन या प्रेशर सूट का ग्लेज़िंग टूट जाता है।

विस्फोटक डीकंप्रेसन के दौरान फेफड़े सबसे पहले प्रभावित होते हैं। इंट्रापल्मोनरी अतिरिक्त दबाव (80 मिमी एचजी से अधिक) में तेजी से वृद्धि से फेफड़े के ऊतकों में महत्वपूर्ण खिंचाव होता है, जिससे फेफड़े टूट सकते हैं (यदि वे 2.3 गुना फैलते हैं)। विस्फोटक विघटन से जठरांत्र संबंधी मार्ग को भी नुकसान हो सकता है। फेफड़ों में होने वाले अतिरिक्त दबाव की मात्रा काफी हद तक डीकंप्रेसन के दौरान उनमें से हवा के निकलने की दर और फेफड़ों में हवा की मात्रा पर निर्भर करेगी। यह विशेष रूप से खतरनाक है यदि ऊपरी वायुमार्ग डीकंप्रेसन के समय बंद हो जाते हैं (निगलने के दौरान, अपनी सांस रोककर रखते हुए) या डीकंप्रेसन गहरी साँस लेने के चरण के साथ मेल खाता है जब फेफड़े भर जाते हैं बड़ी राशिवायु।

वायुमंडलीय तापमान

वायुमंडल का तापमान शुरू में ऊंचाई बढ़ने के साथ घटता जाता है (जमीन पर औसतन 15° से 11-18 किमी की ऊंचाई पर -56.5° तक)। वायुमंडल के इस क्षेत्र में ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता प्रत्येक 100 मीटर के लिए लगभग 0.6° है; यह पूरे दिन और साल भर बदलता रहता है (सारणी 4)।

तालिका 4. यूएसएसआर क्षेत्र के मध्य बैंड पर ऊर्ध्वाधर तापमान ढाल में परिवर्तन

चावल। 5. वायुमंडलीय तापमान में परिवर्तन विभिन्न ऊँचाइयाँ. गोले की सीमाओं को बिंदीदार रेखाओं द्वारा दर्शाया गया है।

11 - 25 किमी की ऊंचाई पर, तापमान स्थिर हो जाता है और -56.5° हो जाता है; फिर तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है, 40 किमी की ऊंचाई पर 30-40° और 50-60 किमी की ऊंचाई पर 70° तक पहुंच जाता है (चित्र 5), जो ओजोन द्वारा सौर विकिरण के गहन अवशोषण से जुड़ा है। 60-80 किमी की ऊंचाई से, हवा का तापमान फिर से थोड़ा कम हो जाता है (60° तक), और फिर उत्तरोत्तर बढ़ता है और 120 किमी की ऊंचाई पर 270°, 220 किमी पर 800°, 300 किमी की ऊंचाई पर 1500° हो जाता है। , और

बाह्य अंतरिक्ष की सीमा पर - 3000° से अधिक। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन ऊंचाइयों पर गैसों की उच्च विरलता और कम घनत्व के कारण, उनकी ताप क्षमता और ठंडे पिंडों को गर्म करने की क्षमता बहुत महत्वहीन है। इन परिस्थितियों में, एक पिंड से दूसरे पिंड में ऊष्मा का स्थानांतरण केवल विकिरण के माध्यम से होता है। वायुमंडल में तापमान में सभी विचारित परिवर्तन वायु द्रव्यमान द्वारा सूर्य से तापीय ऊर्जा के अवशोषण से जुड़े हैं - प्रत्यक्ष और परावर्तित।

पृथ्वी की सतह के पास वायुमंडल के निचले हिस्से में, तापमान वितरण सौर विकिरण के प्रवाह पर निर्भर करता है और इसलिए इसमें मुख्य रूप से अक्षांशीय चरित्र होता है, अर्थात, समान तापमान की रेखाएं - इज़ोटेर्म - अक्षांशों के समानांतर होती हैं। चूँकि निचली परतों में वायुमंडल पृथ्वी की सतह से गर्म होता है, क्षैतिज तापमान परिवर्तन महाद्वीपों और महासागरों के वितरण से काफी प्रभावित होता है, जिनके तापीय गुण भिन्न होते हैं। आमतौर पर, संदर्भ पुस्तकें मिट्टी की सतह से 2 मीटर की ऊंचाई पर स्थापित थर्मामीटर के साथ नेटवर्क मौसम संबंधी टिप्पणियों के दौरान मापा गया तापमान दर्शाती हैं। उच्चतम तापमान (58°C तक) ईरान के रेगिस्तानों में और यूएसएसआर में - तुर्कमेनिस्तान के दक्षिण में (50° तक), सबसे कम (-87°C तक) अंटार्कटिका में और में देखा जाता है। यूएसएसआर - वेरखोयांस्क और ओम्याकॉन के क्षेत्रों में (-68° तक)। सर्दियों में, कुछ मामलों में ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता, 0.6° के बजाय, प्रति 100 मीटर पर 1° से अधिक हो सकती है या यहाँ तक कि इससे भी अधिक हो सकती है। नकारात्मक अर्थ. दिन के दौरान गर्म समयवर्ष, यह प्रति 100 मीटर पर कई दसियों डिग्री के बराबर हो सकता है। एक क्षैतिज तापमान प्रवणता भी होती है, जिसे आमतौर पर इज़ोटेर्म के लिए सामान्य 100 किमी की दूरी के रूप में संदर्भित किया जाता है। क्षैतिज तापमान प्रवणता का परिमाण प्रति 100 किमी पर एक डिग्री का दसवां हिस्सा है, और ललाट क्षेत्रों में यह 10° प्रति 100 मीटर से अधिक हो सकता है।

मानव शरीर बाहरी हवा के तापमान में उतार-चढ़ाव की काफी संकीर्ण सीमा के भीतर थर्मल होमोस्टैसिस (देखें) बनाए रखने में सक्षम है - 15 से 45 डिग्री तक। पृथ्वी के निकट और ऊंचाई पर वायुमंडलीय तापमान में महत्वपूर्ण अंतर के लिए विशेष सुरक्षात्मक के उपयोग की आवश्यकता होती है तकनीकी साधनमानव शरीर और के बीच थर्मल संतुलन सुनिश्चित करने के लिए बाहरी वातावरणउच्च ऊंचाई और अंतरिक्ष उड़ानों में।

वायुमंडलीय मापदंडों (तापमान, दबाव, रासायनिक संरचना, विद्युत स्थिति) में विशिष्ट परिवर्तन वायुमंडल को सशर्त रूप से क्षेत्रों या परतों में विभाजित करना संभव बनाते हैं। क्षोभ मंडल- पृथ्वी की सबसे निकटतम परत, जिसकी ऊपरी सीमा भूमध्य रेखा पर 17-18 किमी तक, ध्रुवों पर 7-8 किमी तक और मध्य अक्षांशों पर 12-16 किमी तक फैली हुई है। क्षोभमंडल की विशेषता एक घातीय दबाव ड्रॉप, एक निरंतर ऊर्ध्वाधर तापमान ढाल, क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आंदोलनों की उपस्थिति है वायुराशि, हवा की नमी में महत्वपूर्ण परिवर्तन। क्षोभमंडल में वायुमंडल का बड़ा हिस्सा, साथ ही जीवमंडल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा शामिल है; यहां सभी मुख्य प्रकार के बादल उठते हैं, वायुराशियां और वाताग्र बनते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। क्षोभमंडल में, पृथ्वी के बर्फ के आवरण द्वारा सूर्य की किरणों के परावर्तन और सतह की वायु परतों के ठंडा होने के कारण, एक तथाकथित व्युत्क्रमण होता है, अर्थात, वायुमंडल में नीचे से ऊपर की बजाय तापमान में वृद्धि होती है। सामान्य कमी.

गर्म मौसम के दौरान, क्षोभमंडल में वायु द्रव्यमान का निरंतर अशांत (अव्यवस्थित, अराजक) मिश्रण और वायु धाराओं (संवहन) द्वारा गर्मी हस्तांतरण होता है। संवहन कोहरे को नष्ट करता है और वायुमंडल की निचली परत में धूल को कम करता है।

वायुमंडल की दूसरी परत है समताप मंडल.

यह स्थिर तापमान (ट्रोपोपॉज़) के साथ एक संकीर्ण क्षेत्र (1-3 किमी) में क्षोभमंडल से शुरू होता है और लगभग 80 किमी की ऊंचाई तक फैला होता है। समताप मंडल की एक विशेषता हवा का प्रगतिशील पतलापन, पराबैंगनी विकिरण की अत्यधिक उच्च तीव्रता, जल वाष्प की अनुपस्थिति, बड़ी मात्रा में ओजोन की उपस्थिति और तापमान में क्रमिक वृद्धि है। उच्च ओजोन सामग्री कई कारणों से होती है ऑप्टिकल घटना(मृगतृष्णा), ध्वनियों के प्रतिबिंब का कारण बनता है और विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तीव्रता और वर्णक्रमीय संरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। समताप मंडल में हवा का लगातार मिश्रण होता रहता है, इसलिए इसकी संरचना क्षोभमंडल के समान होती है, हालांकि समताप मंडल की ऊपरी सीमाओं पर इसका घनत्व बेहद कम होता है। समताप मंडल में प्रमुख हवाएँ पश्चिमी होती हैं, और ऊपरी क्षेत्र में पूर्वी हवाओं का संक्रमण होता है।

वायुमंडल की तीसरी परत है योण क्षेत्र, जो समताप मंडल से शुरू होकर 600-800 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।

आयनमंडल की विशिष्ट विशेषताएं गैसीय वातावरण की अत्यधिक दुर्लभता, आणविक और परमाणु आयनों और मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उच्च सांद्रता, साथ ही उच्च तापमान हैं। आयनमंडल रेडियो तरंगों के प्रसार को प्रभावित करता है, जिससे उनका अपवर्तन, परावर्तन और अवशोषण होता है।

वायुमंडल की उच्च परतों में आयनीकरण का मुख्य स्रोत सूर्य से आने वाली पराबैंगनी विकिरण है। इस मामले में, इलेक्ट्रॉन गैस परमाणुओं से बाहर निकल जाते हैं, परमाणु सकारात्मक आयनों में बदल जाते हैं, और बाहर निकले हुए इलेक्ट्रॉन मुक्त रहते हैं या नकारात्मक आयन बनाने के लिए तटस्थ अणुओं द्वारा पकड़ लिए जाते हैं। आयनमंडल का आयनीकरण सूर्य से आने वाले उल्का पिंड, कणिका, एक्स-रे और गामा विकिरण के साथ-साथ पृथ्वी की भूकंपीय प्रक्रियाओं (भूकंप, ज्वालामुखी विस्फोट) से प्रभावित होता है। शक्तिशाली विस्फोट), जो आयनमंडल में ध्वनिक तरंगें उत्पन्न करते हैं, वायुमंडलीय कणों के दोलनों के आयाम और गति को बढ़ाते हैं और गैस अणुओं और परमाणुओं के आयनीकरण को बढ़ावा देते हैं (एयरोआयनाइजेशन देखें)।

आयनमंडल में विद्युत चालकता, आयनों और इलेक्ट्रॉनों की उच्च सांद्रता से जुड़ी, बहुत अधिक है। आयनमंडल की बढ़ी हुई विद्युत चालकता रेडियो तरंगों के परावर्तन और अरोरा की घटना में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

आयनमंडल कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों का उड़ान क्षेत्र है। वर्तमान में, अंतरिक्ष चिकित्सा मानव शरीर पर वायुमंडल के इस हिस्से में उड़ान की स्थिति के संभावित प्रभावों का अध्ययन कर रही है।

वायुमंडल की चौथी, बाहरी परत - बहिर्मंडल. यहां से, वायुमंडलीय गैसें अपव्यय (अणुओं द्वारा गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाने) के कारण अंतरिक्ष में बिखर जाती हैं। फिर वायुमंडल से अंतरग्रहीय तक क्रमिक संक्रमण होता है वाह़य ​​अंतरिक्ष. बाह्यमंडल बड़ी संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति में उत्तरार्द्ध से भिन्न होता है, जो पृथ्वी के दूसरे और तीसरे विकिरण बेल्ट का निर्माण करता है।

वायुमंडल का 4 परतों में विभाजन बहुत मनमाना है। इस प्रकार, विद्युत मापदंडों के अनुसार, वायुमंडल की पूरी मोटाई को 2 परतों में विभाजित किया गया है: न्यूट्रोस्फियर, जिसमें तटस्थ कण प्रबल होते हैं, और आयनोस्फीयर। तापमान के आधार पर, क्षोभमंडल, समतापमंडल, मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर को क्रमशः ट्रोपोपॉज़, स्ट्रैटोस्फियर और मेसोपॉज़ द्वारा अलग किया जाता है। 15 से 70 किमी के बीच स्थित वायुमंडल की परत और उच्च ओजोन सामग्री की विशेषता को ओजोनोस्फीयर कहा जाता है।

व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल (एमसीए) का उपयोग करना सुविधाजनक है, जिसके लिए निम्नलिखित शर्तें स्वीकार की जाती हैं: टी° 15° पर समुद्र तल पर दबाव 1013 एमबार (1.013 X 10 5 एनएम 2, या 760 मिमी) के बराबर है एचजी); तापमान 6.5° प्रति 1 किमी कम होकर 11 किमी (सशर्त समताप मंडल) के स्तर तक पहुँच जाता है, और फिर स्थिर रहता है। यूएसएसआर में, मानक वातावरण GOST 4401 - 64 को अपनाया गया (तालिका 3)।

वर्षण। चूंकि वायुमंडलीय जल वाष्प का बड़ा हिस्सा क्षोभमंडल में केंद्रित होता है, इसलिए पानी के चरण संक्रमण की प्रक्रियाएं जो वर्षा का कारण बनती हैं, मुख्य रूप से क्षोभमंडल में होती हैं। ट्रोपोस्फेरिक बादल आमतौर पर पूरी पृथ्वी की सतह का लगभग 50% भाग कवर करते हैं, जबकि समताप मंडल (20-30 किमी की ऊंचाई पर) और मेसोपॉज के पास बादल, जिन्हें क्रमशः पियरलेसेंट और नॉक्टिल्यूसेंट कहा जाता है, अपेक्षाकृत कम ही देखे जाते हैं। क्षोभमंडल में जलवाष्प के संघनन के परिणामस्वरूप बादल बनते हैं और वर्षा होती है।

वर्षा की प्रकृति के आधार पर, वर्षा को 3 प्रकारों में विभाजित किया जाता है: भारी, मूसलाधार और बूंदाबांदी। वर्षा की मात्रा मिलीमीटर में गिरे हुए पानी की परत की मोटाई से निर्धारित होती है; वर्षा को वर्षामापी और अवक्षेपणमापी का उपयोग करके मापा जाता है। वर्षा की तीव्रता मिलीमीटर प्रति मिनट में व्यक्त की जाती है।

अलग-अलग मौसमों और दिनों के साथ-साथ पूरे क्षेत्र में वर्षा का वितरण बेहद असमान है, जो वायुमंडलीय परिसंचरण और पृथ्वी की सतह के प्रभाव के कारण है। इस प्रकार, हवाई द्वीप पर, प्रति वर्ष औसतन 12,000 मिमी वर्षा होती है, और पेरू और सहारा के सबसे शुष्क क्षेत्रों में, वर्षा 250 मिमी से अधिक नहीं होती है, और कभी-कभी कई वर्षों तक नहीं गिरती है। वर्षा की वार्षिक गतिशीलता में, निम्नलिखित प्रकार प्रतिष्ठित हैं: भूमध्यरेखीय - वसंत और शरद ऋतु विषुव के बाद अधिकतम वर्षा के साथ; उष्णकटिबंधीय - गर्मियों में अधिकतम वर्षा के साथ; मानसून - गर्मियों में बहुत स्पष्ट चरम और शुष्क सर्दियों के साथ; उपोष्णकटिबंधीय - सर्दियों में अधिकतम वर्षा और शुष्क गर्मियों के साथ; महाद्वीपीय समशीतोष्ण अक्षांश - गर्मियों में अधिकतम वर्षा के साथ; समुद्री समशीतोष्ण अक्षांश - सर्दियों में अधिकतम वर्षा के साथ।

जलवायु और मौसम संबंधी कारकों का संपूर्ण वायुमंडलीय-भौतिक परिसर जो मौसम बनाता है, व्यापक रूप से स्वास्थ्य को बढ़ावा देने, सख्त करने और औषधीय प्रयोजनों के लिए उपयोग किया जाता है (क्लाइमेटोथेरेपी देखें)। इसके साथ ही, यह स्थापित किया गया है कि इन वायुमंडलीय कारकों में तेज उतार-चढ़ाव शरीर में शारीरिक प्रक्रियाओं को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है, जिससे विभिन्न रोग संबंधी स्थितियों का विकास हो सकता है और मेटियोट्रोपिक प्रतिक्रियाओं (क्लाइमेटोपैथोलॉजी देखें) नामक बीमारियों का प्रसार हो सकता है। इस संबंध में विशेष महत्व लगातार दीर्घकालिक वायुमंडलीय गड़बड़ी और मौसम संबंधी कारकों में तेज अचानक उतार-चढ़ाव है।

हृदय प्रणाली, पॉलीआर्थराइटिस, के रोगों से पीड़ित लोगों में मौसम संबंधी प्रतिक्रियाएं अधिक बार देखी जाती हैं। दमा, पेप्टिक अल्सर, त्वचा रोग।

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