बच्चों के लिए एंटीपीयरेटिक्स एक बाल रोग विशेषज्ञ द्वारा निर्धारित किया जाता है। लेकिन बुखार के लिए आपातकालीन स्थितियां होती हैं जब बच्चे को तुरंत दवा देने की जरूरत होती है। तब माता-पिता जिम्मेदारी लेते हैं और ज्वरनाशक दवाओं का उपयोग करते हैं। शिशुओं को क्या देने की अनुमति है? आप बड़े बच्चों में तापमान कैसे कम कर सकते हैं? कौन सी दवाएं सबसे सुरक्षित हैं?
पृथ्वी के निर्माण के साथ-साथ वातावरण का निर्माण होने लगा। ग्रह के विकास के दौरान और इसके पैरामीटर दृष्टिकोण के रूप में आधुनिक मूल्यइसकी रासायनिक संरचना और भौतिक गुणों में मौलिक रूप से गुणात्मक परिवर्तन हुए हैं। विकासवादी मॉडल के अनुसार, प्रारंभिक अवस्था में, पृथ्वी लगभग 4.5 अरब वर्ष पूर्व पिघली हुई अवस्था में थी और एक ठोस पिंड के रूप में बनी थी। इस मील के पत्थर को भूवैज्ञानिक कालक्रम की शुरुआत के रूप में लिया जाता है। उस समय से, वातावरण का धीमा विकास शुरू हुआ। कुछ भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं (उदाहरण के लिए, ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान लावा का बहना) पृथ्वी के आंत्र से गैसों की रिहाई के साथ थीं। उनमें नाइट्रोजन, अमोनिया, मीथेन, जल वाष्प, CO2 ऑक्साइड और CO2 कार्बन डाइऑक्साइड शामिल थे। सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में, जल वाष्प हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो गया, लेकिन जारी ऑक्सीजन ने कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण किया। अमोनिया नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाती है। हाइड्रोजन, विसरण की प्रक्रिया में ऊपर उठा और वायुमंडल को छोड़ दिया, जबकि भारी नाइट्रोजन बच नहीं सका और धीरे-धीरे जमा हो गया, मुख्य घटक बन गया, हालांकि इसके परिणामस्वरूप कुछ अणु अणुओं में बंध गए रासायनिक प्रतिक्रिएं (सेमी. वायुमंडल की रसायन)। पराबैंगनी किरणों और विद्युत निर्वहन के प्रभाव में, पृथ्वी के मूल वातावरण में मौजूद गैसों का मिश्रण रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बनिक पदार्थ, विशेष रूप से अमीनो एसिड बनते हैं। आदिम पौधों के आगमन के साथ, ऑक्सीजन की रिहाई के साथ प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया शुरू हुई। यह गैस, विशेष रूप से ऊपरी वायुमंडल में प्रसार के बाद, इसकी निचली परतों और पृथ्वी की सतह को जीवन-धमकाने वाले पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण से बचाने लगी। सैद्धांतिक अनुमानों के अनुसार, ऑक्सीजन की मात्रा, जो अब की तुलना में 25,000 गुना कम है, पहले से ही ओजोन परत के गठन की ओर ले जा सकती है, जो अभी आधी है। हालांकि, यह पहले से ही पराबैंगनी किरणों के हानिकारक प्रभावों से जीवों की बहुत महत्वपूर्ण सुरक्षा प्रदान करने के लिए पर्याप्त है।
यह संभावना है कि प्राथमिक वातावरण में बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान इसका उपभोग किया गया था, और पौधे की दुनिया विकसित होने के साथ-साथ कुछ भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के दौरान अवशोषण के कारण इसकी एकाग्रता में कमी आई होगी। क्योंकि ग्रीनहाउस प्रभाववातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति से जुड़े, इसकी एकाग्रता में उतार-चढ़ाव पृथ्वी के इतिहास में इस तरह के बड़े पैमाने पर जलवायु परिवर्तन के महत्वपूर्ण कारणों में से एक हैं, जैसे कि हिम युगों.
आधुनिक वातावरण में मौजूद हीलियम ज्यादातर यूरेनियम, थोरियम और रेडियम के रेडियोधर्मी क्षय का उत्पाद है। ये रेडियोधर्मी तत्व ए-कणों का उत्सर्जन करते हैं, जो हीलियम परमाणुओं के नाभिक होते हैं। चूँकि कोई विद्युत आवेश नहीं बनता है और रेडियोधर्मी क्षय के दौरान गायब नहीं होता है, प्रत्येक a-कण के निर्माण के साथ, दो इलेक्ट्रॉन दिखाई देते हैं, जो a-कणों के साथ पुनर्संयोजन करके तटस्थ हीलियम परमाणु बनाते हैं। रेडियोधर्मी तत्व चट्टानों की मोटाई में बिखरे खनिजों में समाहित होते हैं, इसलिए रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप बनने वाले हीलियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उनमें जमा हो जाता है, जो वायुमंडल में बहुत धीरे-धीरे वाष्पित होता है। हीलियम की एक निश्चित मात्रा विसरण के कारण बहिर्मंडल में ऊपर उठ जाती है, लेकिन पृथ्वी की सतह से निरंतर प्रवाह के कारण, वायुमंडल में इस गैस की मात्रा लगभग अपरिवर्तित रहती है। तारों के प्रकाश के वर्णक्रमीय विश्लेषण और उल्कापिंडों के अध्ययन के आधार पर, ब्रह्मांड में विभिन्न रासायनिक तत्वों की सापेक्ष बहुतायत का अनुमान लगाना संभव है। अंतरिक्ष में नियॉन की सघनता पृथ्वी की तुलना में लगभग दस अरब गुना अधिक है, क्रिप्टन - दस मिलियन गुना और क्सीनन - एक लाख गुना। यह इस बात का अनुसरण करता है कि इन अक्रिय गैसों की सांद्रता, जाहिरा तौर पर मूल रूप से पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद है और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान इसकी भरपाई नहीं की गई, बहुत कम हो गई, शायद पृथ्वी के अपने प्राथमिक वातावरण के नुकसान के स्तर पर भी। एक अपवाद अक्रिय गैस आर्गन है, क्योंकि यह अभी भी पोटेशियम आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय की प्रक्रिया में 40 Ar आइसोटोप के रूप में बनता है।
बैरोमीटर का दबाव वितरण।
वायुमंडलीय गैसों का कुल वजन लगभग 4.5 10 15 टन है। इस प्रकार, प्रति इकाई क्षेत्र में वायुमंडल का "वजन", या वायुमंडलीय दबाव, समुद्र तल पर लगभग 11 t / m 2 = 1.1 kg / cm 2 है। P 0 \u003d 1033.23 g / cm 2 \u003d 1013.250 mbar \u003d 760 mm Hg के बराबर दबाव। कला। = 1 एटीएम, मानक औसत वायुमंडलीय दबाव के रूप में लिया गया। द्रवस्थैतिक संतुलन में वातावरण के लिए, हमारे पास: डी पी= -आरजीडी एच, जिसका अर्थ है कि ऊंचाइयों के अंतराल पर एचपहले एच+ घ एचघटित होना वायुमंडलीय दाब परिवर्तन के बीच समानता d पीऔर इकाई क्षेत्र, घनत्व आर और मोटाई डी के साथ वातावरण के संबंधित तत्व का वजन एच।दबाव के बीच अनुपात के रूप में आरऔर तापमान टीघनत्व आर के साथ आदर्श गैस की स्थिति का समीकरण, जो पृथ्वी के वायुमंडल के लिए काफी लागू है, का उपयोग किया जाता है: पी= आर आर टी/m, जहां m आणविक भार है, और R = 8.3 J/(K mol) सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है। फिर डलॉग पी= - (एम जी/आरटी)डी एच= -बीडी एच= - डी एच/ एच, जहां दबाव प्रवणता एक लघुगणकीय पैमाने पर है। H के व्युत्क्रम को वायुमंडल की ऊँचाई का पैमाना कहा जाता है।
एक इज़ोटेर्मल वातावरण के लिए इस समीकरण को एकीकृत करते समय ( टी= const) या इसके हिस्से के लिए, जहां ऐसा अनुमान स्वीकार्य है, ऊंचाई के साथ दबाव वितरण का बैरोमेट्रिक कानून प्राप्त होता है: पी = पी 0 ऍक्स्प (- एच/एच 0), जहां ऊंचाई पढ़ना एचसमुद्र तल से उत्पन्न होता है, जहाँ मानक औसत दबाव होता है पी 0। अभिव्यक्ति एच 0=आर टी/ मिलीग्राम, को ऊँचाई का पैमाना कहा जाता है, जो वायुमंडल की सीमा को दर्शाता है, बशर्ते कि इसमें तापमान हर जगह (इज़ोटेर्मल वातावरण) समान हो। यदि वातावरण इज़ोटेर्मल नहीं है, तो ऊंचाई के साथ तापमान में परिवर्तन और पैरामीटर को ध्यान में रखते हुए एकीकृत करना आवश्यक है एच- वातावरण की परतों की कुछ स्थानीय विशेषताएं, उनके तापमान और माध्यम के गुणों पर निर्भर करती हैं।
मानक वातावरण।
वातावरण के आधार पर मानक दबाव के अनुरूप मॉडल (मुख्य मापदंडों के मूल्यों की तालिका)। आर 0 और रासायनिक संरचना को मानक वातावरण कहा जाता है। अधिक सटीक रूप से, यह वायुमंडल का एक सशर्त मॉडल है, जिसके लिए समुद्र तल से 2 किमी नीचे की ऊंचाई पर तापमान, दबाव, घनत्व, चिपचिपाहट और अन्य वायु विशेषताओं के लिए अक्षांश 45 ° 32 ° 33 the के औसत मान दिए गए हैं। पृथ्वी के वायुमंडल की बाहरी सीमा तक। राज्य के आदर्श गैस समीकरण और बैरोमीटर के कानून का उपयोग करके सभी ऊंचाई पर मध्य वातावरण के मापदंडों की गणना की गई यह मानते हुए कि समुद्र तल पर दबाव 1013.25 hPa (760 mmHg) है और तापमान 288.15 K (15.0°C) है। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण की प्रकृति के अनुसार, औसत वातावरण में कई परतें होती हैं, जिनमें से प्रत्येक में तापमान ऊंचाई के रैखिक कार्य द्वारा अनुमानित होता है। परतों के सबसे निचले भाग में - क्षोभमंडल (h Ј 11 किमी), प्रत्येक किलोमीटर की चढ़ाई के साथ तापमान 6.5 ° C तक गिर जाता है। उच्च ऊंचाई पर, लंबवत तापमान ढाल का मान और संकेत परत से परत में बदल जाता है। 790 किमी से ऊपर, तापमान लगभग 1000 K है और व्यावहारिक रूप से ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।
मानक वातावरण समय-समय पर अद्यतन, वैध मानक है, जो तालिकाओं के रूप में जारी किया जाता है।
| तालिका नंबर एक। मानक पृथ्वी वायुमंडल मॉडल. तालिका दर्शाती है: एच- समुद्र तल से ऊँचाई, आर- दबाव, टी- तापमान, आर - घनत्व, एनप्रति इकाई आयतन में अणुओं या परमाणुओं की संख्या है, एच- ऊंचाई पैमाने, एलमुक्त पथ की लंबाई है। रॉकेट डेटा से प्राप्त 80-250 किमी की ऊंचाई पर दबाव और तापमान का मान कम होता है। 250 किमी से अधिक ऊँचाई के लिए एक्सट्रपलेटेड मान बहुत सटीक नहीं हैं। | ||||||
| एच(किमी) | पी(एमबार) | टी(डिग्री सेल्सियस) | आर (जी / सेमी 3) | एन(सेमी -3) | एच(किमी) | एल(सेमी) |
| 0 | 1013 | 288 | 1.22 10 -3 | 2.55 10 19 | 8,4 | 7.4 10 -6 |
| 1 | 899 | 281 | 1.11 10 -3 | 2.31 10 19 | 8.1 10 -6 | |
| 2 | 795 | 275 | 1.01 10 -3 | 2.10 10 19 | 8.9 10 -6 | |
| 3 | 701 | 268 | 9.1 10 -4 | 1.89 10 19 | 9.9 10 -6 | |
| 4 | 616 | 262 | 8.2 10 -4 | 1.70 10 19 | 1.1 10 -5 | |
| 5 | 540 | 255 | 7.4 10 -4 | 1.53 10 19 | 7,7 | 1.2 10 -5 |
| 6 | 472 | 249 | 6.6 10 -4 | 1.37 10 19 | 1.4 10 -5 | |
| 8 | 356 | 236 | 5.2 10 -4 | 1.09 10 19 | 1.7 10 -5 | |
| 10 | 264 | 223 | 4.1 10 -4 | 8.6 10 18 | 6,6 | 2.2 10 -5 |
| 15 | 121 | 214 | 1.93 10 -4 | 4.0 10 18 | 4.6 10 -5 | |
| 20 | 56 | 214 | 8.9 10 -5 | 1.85 10 18 | 6,3 | 1.0 10 -4 |
| 30 | 12 | 225 | 1.9 10 -5 | 3.9 10 17 | 6,7 | 4.8 10 -4 |
| 40 | 2,9 | 268 | 3.9 10 -6 | 7.6 10 16 | 7,9 | 2.4 10 -3 |
| 50 | 0,97 | 276 | 1.15 10 -6 | 2.4 10 16 | 8,1 | 8.5 10 -3 |
| 60 | 0,28 | 260 | 3.9 10 -7 | 7.7 10 15 | 7,6 | 0,025 |
| 70 | 0,08 | 219 | 1.1 10 -7 | 2.5 10 15 | 6,5 | 0,09 |
| 80 | 0,014 | 205 | 2.7 10 -8 | 5.0 10 14 | 6,1 | 0,41 |
| 90 | 2.8 10 -3 | 210 | 5.0 10 -9 | 9 10 13 | 6,5 | 2,1 |
| 100 | 5.8 10 -4 | 230 | 8.8 10 -10 | 1.8 10 13 | 7,4 | 9 |
| 110 | 1.7 10 -4 | 260 | 2.1 10 -10 | 5.4 10 12 | 8,5 | 40 |
| 120 | 6 10 -5 | 300 | 5.6 10 -11 | 1.8 10 12 | 10,0 | 130 |
| 150 | 5 10 -6 | 450 | 3.2 10 -12 | 9 10 10 | 15 | 1.8 10 3 |
| 200 | 5 10 -7 | 700 | 1.6 10 -13 | 5 10 9 | 25 | 3 10 4 |
| 250 | 9 10 -8 | 800 | 3 10 -14 | 8 10 8 | 40 | 3 10 5 |
| 300 | 4 10 -8 | 900 | 8 10 -15 | 3 10 8 | 50 | |
| 400 | 8 10 -9 | 1000 | 1 10 -15 | 5 10 7 | 60 | |
| 500 | 2 10 -9 | 1000 | 2 10 -16 | 1 10 7 | 70 | |
| 700 | 2 10 -10 | 1000 | 2 10 -17 | 1 10 6 | 80 | |
| 1000 | 1 10 -11 | 1000 | 1 10 -18 | 1 10 5 | 80 | |
क्षोभ मंडल।
वायुमंडल की सबसे निचली और सघनतम परत, जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान तेजी से घटता है, क्षोभमंडल कहलाती है। इसमें वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 80% तक शामिल है और ध्रुवीय और मध्य अक्षांशों में 8-10 किमी की ऊँचाई तक और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में 16-18 किमी तक फैला हुआ है। लगभग सभी मौसम-निर्माण प्रक्रियाएं यहां विकसित होती हैं, पृथ्वी और उसके वायुमंडल के बीच गर्मी और नमी का आदान-प्रदान होता है, बादल बनते हैं, विभिन्न मौसम संबंधी घटनाएं होती हैं, कोहरा और वर्षा होती है। पृथ्वी के वायुमंडल की ये परतें संवहन संतुलन में हैं और सक्रिय मिश्रण के कारण, मुख्य रूप से आणविक नाइट्रोजन (78%) और ऑक्सीजन (21%) से एक सजातीय रासायनिक संरचना होती है। प्राकृतिक और मानव निर्मित एरोसोल और गैस वायु प्रदूषकों का विशाल बहुमत क्षोभमंडल में केंद्रित है। क्षोभमंडल के निचले हिस्से की 2 किमी मोटी तक की गतिशीलता दृढ़ता से पृथ्वी की अंतर्निहित सतह के गुणों पर निर्भर करती है, जो एक गर्म भूमि से गर्मी के हस्तांतरण के कारण हवा (हवाओं) के क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आंदोलनों को निर्धारित करती है। पृथ्वी की सतह का आईआर विकिरण, जो मुख्य रूप से वाष्प जल और कार्बन डाइऑक्साइड (ग्रीनहाउस प्रभाव) द्वारा क्षोभमंडल में अवशोषित होता है। ऊंचाई के साथ तापमान वितरण अशांत और संवहन मिश्रण के परिणामस्वरूप स्थापित होता है। औसतन, यह लगभग 6.5 K/किमी की ऊंचाई के साथ तापमान में गिरावट के अनुरूप है।
सतह की सीमा परत में हवा की गति पहले ऊंचाई के साथ तेजी से बढ़ती है, और उच्चतर यह 2-3 किमी/सेकेंड प्रति किलोमीटर तक बढ़ती रहती है। कभी-कभी क्षोभमंडल में संकरी ग्रहीय धाराएँ (30 किमी / सेकंड से अधिक की गति के साथ), मध्य अक्षांशों में पश्चिमी और भूमध्य रेखा के पास पूर्वी होती हैं। उन्हें जेट स्ट्रीम कहा जाता है।
क्षोभसीमा।
क्षोभमंडल (ट्रोपोपॉज़) की ऊपरी सीमा पर, निचले वातावरण के लिए तापमान अपने न्यूनतम मान तक पहुँच जाता है। यह क्षोभमंडल और उसके ऊपर समताप मंडल के बीच की संक्रमण परत है। भौगोलिक अक्षांश और मौसम के आधार पर क्षोभसीमा की मोटाई सैकड़ों मीटर से लेकर 1.5-2 किमी तक होती है, और तापमान और ऊंचाई क्रमशः 190 से 220 K और 8 से 18 किमी तक होती है। समशीतोष्ण और उच्च अक्षांशों में, सर्दियों में यह गर्मियों की तुलना में 1-2 किमी कम और 8-15 K अधिक गर्म होता है। उष्ण कटिबंध में, मौसमी परिवर्तन बहुत कम होते हैं (ऊंचाई 16–18 किमी, तापमान 180–200 K)। ऊपर जेट धाराएंट्रोपोपॉज़ का संभावित टूटना।
पृथ्वी के वातावरण में पानी।
पृथ्वी के वायुमंडल की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता जल वाष्प और पानी की बूंदों के रूप में एक महत्वपूर्ण मात्रा की उपस्थिति है, जो बादलों और बादल संरचनाओं के रूप में सबसे आसानी से देखी जाती है। आकाश के बादल कवरेज की डिग्री (एक निश्चित समय पर या औसत पर एक निश्चित अवधि में), 10-बिंदु पैमाने पर या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, इसे बादल कहा जाता है। बादलों का आकार अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है। औसतन, बादल लगभग आधे को कवर करते हैं पृथ्वी. बादल एक महत्वपूर्ण कारक है जो मौसम और जलवायु की विशेषता है। सर्दियों में और रात में, बादल पृथ्वी की सतह और हवा की सतह परत के तापमान में कमी को रोकता है, गर्मियों में और दिन के दौरान यह सूर्य की किरणों से पृथ्वी की सतह के ताप को कमजोर करता है, महाद्वीपों के अंदर जलवायु को नरम करता है।
बादल।
बादल वायुमंडल (पानी के बादल), बर्फ के क्रिस्टल (बर्फ के बादल), या दोनों (मिश्रित बादल) में पानी की बूंदों के संचय हैं। जैसे-जैसे बूँदें और क्रिस्टल बड़े होते जाते हैं, वे वर्षा के रूप में बादलों से बाहर गिरते हैं। बादल मुख्य रूप से क्षोभमंडल में बनते हैं। वे हवा में निहित जल वाष्प के संघनन से उत्पन्न होते हैं। बादल की बूंदों का व्यास कई माइक्रोन के क्रम में होता है। बादलों में तरल पानी की सामग्री अंशों से कई ग्राम प्रति एम 3 है। बादलों को ऊंचाई से अलग किया जाता है: अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण के अनुसार, बादलों के 10 प्रकार होते हैं: सिरस, सिरोक्यूम्यलस, सिरोस्ट्रेटस, आल्टोक्यूम्यलस, अल्टोस्ट्रेट्स, स्ट्रैटोनिम्बस, स्ट्रेट्स, स्ट्रैटोक्यूम्यलस, क्यूम्यलोनिम्बस, क्यूम्यलस।
समताप मंडल में मदर-ऑफ-पर्ल बादल भी देखे जाते हैं, और मेसोस्फीयर में निशाचर बादल।
सिरस के बादल - पतले सफेद धागों के रूप में पारदर्शी बादल या रेशमी चमक के साथ घूंघट, छाया नहीं देना। सिरस के बादल बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं और बहुत कम तापमान पर ऊपरी क्षोभमंडल में बनते हैं। कुछ प्रकार के सिरस के बादल मौसम परिवर्तन के अग्रदूत के रूप में काम करते हैं।
सिरोक्यूम्यलस बादल ऊपरी क्षोभमंडल में पतले सफेद बादलों की लकीरें या परतें हैं। Cirrocumulus बादलों का निर्माण छोटे तत्वों से होता है जो गुच्छे, लहर, छाया के बिना छोटी गेंदों की तरह दिखते हैं और मुख्य रूप से बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं।
सिरोस्ट्रेटस बादल - ऊपरी क्षोभमंडल में एक सफेद पारभासी घूंघट, आमतौर पर रेशेदार, कभी-कभी धुंधला, जिसमें छोटी सुई या स्तंभकार बर्फ के क्रिस्टल होते हैं।
आल्टोक्यूम्यलस बादल क्षोभमंडल की निचली और मध्य परतों के सफेद, ग्रे या सफेद-ग्रे बादल होते हैं। आल्टोक्यूम्यलस बादल परतों और लकीरों की तरह दिखते हैं, जैसे कि प्लेटों से एक के ऊपर एक, गोल द्रव्यमान, शाफ्ट, गुच्छे से निर्मित होते हैं। आल्टोक्यूम्यलस बादल तीव्र संवहन गतिविधि के दौरान बनते हैं और आमतौर पर सुपरकूल्ड पानी की बूंदों से युक्त होते हैं।
आल्टोस्ट्रेटस बादल एक रेशेदार या समान संरचना के भूरे या नीले रंग के बादल होते हैं। मध्य क्षोभमंडल में आल्टोस्ट्रेटस बादल देखे जाते हैं, जो कई किलोमीटर ऊंचाई तक और कभी-कभी क्षैतिज दिशा में हजारों किलोमीटर तक फैले होते हैं। आमतौर पर, आल्टोस्ट्रेटस बादल वायुराशियों के आरोही संचलन से जुड़े फ्रंटल क्लाउड सिस्टम का हिस्सा होते हैं।
निंबोस्ट्रेटस बादल - एक समान ग्रे रंग के बादलों की एक कम (2 किमी और ऊपर से) अनाकार परत, जो बारिश या बर्फ को जन्म देती है। निंबोस्ट्रेटस बादल - अत्यधिक विकसित लंबवत (कई किमी तक) और क्षैतिज रूप से (कई हजार किमी), आमतौर पर वायुमंडलीय मोर्चों से जुड़े बर्फ के टुकड़ों के साथ मिश्रित सुपरकूल्ड पानी की बूंदों से मिलकर बनता है।
स्तरित बादल - निचले स्तर के बादल एक सजातीय परत के रूप में निश्चित रूपरेखा के बिना, भूरे रंग के होते हैं। पृथ्वी की सतह के ऊपर स्तरी बादलों की ऊंचाई 0.5-2 किमी है। समसामयिक बादलों से कभी-कभार बूंदा बांदी गिरती है।
क्यूम्यलस बादल घने, चमकीले सफेद बादल होते हैं जो दिन के दौरान महत्वपूर्ण ऊर्ध्वाधर विकास (5 किमी या अधिक तक) के साथ होते हैं। क्यूम्यलस बादलों के ऊपरी हिस्से गोलाकार रूपरेखा वाले गुंबदों या टावरों की तरह दिखते हैं। क्यूम्यलस बादल आमतौर पर ठंडी हवा के द्रव्यमान में संवहन बादलों के रूप में बनते हैं।
स्ट्रेटोक्यूम्यलस बादल - ग्रे या सफेद गैर-रेशेदार परतों या गोल बड़े ब्लॉकों की लकीरों के रूप में कम (2 किमी से नीचे) बादल। स्ट्रेटोक्यूम्यलस बादलों की ऊर्ध्वाधर मोटाई छोटी होती है। कभी-कभी स्ट्रेटोक्यूम्यलस बादल हल्की वर्षा देते हैं।
क्यूम्यलोनिम्बस बादल एक मजबूत ऊर्ध्वाधर विकास (14 किमी की ऊंचाई तक) के साथ शक्तिशाली और घने बादल हैं, जो गरज, ओलों, झंझावातों के साथ भारी वर्षा देते हैं। क्यूम्यलोनिम्बस बादल शक्तिशाली क्यूम्यलस बादलों से विकसित होते हैं, जो ऊपरी भाग में उनसे भिन्न होते हैं, जिसमें बर्फ के क्रिस्टल होते हैं।
समताप मंडल।
क्षोभमंडल के माध्यम से, औसतन 12 से 50 किमी की ऊंचाई पर, क्षोभमंडल समताप मंडल में गुजरता है। निचले हिस्से में करीब 10 किमी तक यानी कि. लगभग 20 किमी की ऊँचाई तक, यह इज़ोटेर्मल (तापमान लगभग 220 K) है। फिर यह ऊंचाई के साथ बढ़ता है, 50-55 किमी की ऊंचाई पर अधिकतम 270 K तक पहुंचता है। यहाँ समताप मंडल और अतिव्यापी मेसोस्फीयर के बीच की सीमा है, जिसे समताप मंडल कहा जाता है। .
समताप मंडल में जलवाष्प बहुत कम होता है। फिर भी, पतले पारभासी मदर-ऑफ-पर्ल बादल कभी-कभी देखे जाते हैं, कभी-कभी समताप मंडल में 20-30 किमी की ऊंचाई पर दिखाई देते हैं। सूर्यास्त के बाद और सूर्योदय से पहले काले आकाश में मोती के बादल दिखाई देते हैं। आकार में, मदर-ऑफ़-पर्ल बादल सिरस और सिरोक्यूम्यलस बादलों के समान होते हैं।
मध्य वातावरण (मेसोस्फीयर)।
लगभग 50 किमी की ऊँचाई पर, मेसोस्फीयर एक विस्तृत अधिकतम तापमान के शिखर से शुरू होता है। . इस अधिकतम के क्षेत्र में तापमान में वृद्धि का कारण ओजोन अपघटन की एक एक्ज़ोथिर्मिक (यानी, गर्मी की रिहाई के साथ) फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया है: ओ 3 + एचवी® O 2 + O। आणविक ऑक्सीजन O 2 के फोटोकैमिकल अपघटन के परिणामस्वरूप ओजोन उत्पन्न होता है
लगभग 2+ एचवी® O + O और किसी तीसरे अणु M के साथ एक परमाणु और एक ऑक्सीजन अणु की ट्रिपल टक्कर की बाद की प्रतिक्रिया।
ओ + ओ 2 + एम ® ओ 3 + एम
ओजोन लालच से 2000 से 3000Å क्षेत्र में पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, और यह विकिरण वातावरण को गर्म करता है। ओजोन, ऊपरी वायुमंडल में स्थित है, एक प्रकार की ढाल के रूप में कार्य करता है जो हमें सूर्य से पराबैंगनी विकिरण की क्रिया से बचाता है। इस ढाल के बिना, पृथ्वी पर अपने आधुनिक रूपों में जीवन का विकास शायद ही संभव हो पाता।
सामान्य तौर पर, पूरे मेसोस्फीयर में, मेसोस्फीयर की ऊपरी सीमा (जिसे मेसोपॉज कहा जाता है, ऊंचाई लगभग 80 किमी है) पर वायुमंडल का तापमान लगभग 180 K के न्यूनतम मान तक घट जाता है। मेसोपॉज के आसपास के क्षेत्र में, 70-90 किमी की ऊँचाई पर, बर्फ के क्रिस्टल की एक बहुत पतली परत और ज्वालामुखी और उल्कापिंड की धूल के कण दिखाई दे सकते हैं, जो रात के बादलों के एक सुंदर तमाशे के रूप में देखे जाते हैं। सूर्यास्त के तुरंत बाद।
मेसोस्फीयर में, अधिकांश भाग के लिए, पृथ्वी पर गिरने वाले छोटे ठोस उल्कापिंड के कण जल जाते हैं, जिससे उल्कापिंड की घटना होती है।
उल्कापिंड, उल्कापिंड और आग के गोले।
पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में 11 किमी/सेकेंड और ऊपर ठोस ब्रह्मांडीय कणों या पिंडों की गति से घुसपैठ के कारण होने वाली ज्वालाएं और अन्य घटनाएं उल्कापिंड कहलाती हैं। एक उज्ज्वल उल्का पथ देखा गया है; सबसे शक्तिशाली घटनाएं, अक्सर उल्कापिंडों के गिरने के साथ, कहलाती हैं आग के गोले; उल्काएं उल्का वर्षा से जुड़ी होती हैं।
उल्का बौछार:
1) कई उल्काओं की घटना एक रेडिएंट से कई घंटों या दिनों में गिरती है।
2) सूर्य के चारों ओर एक कक्षा में घूमने वाले उल्कापिंडों का झुंड।
आकाश के एक निश्चित क्षेत्र में और वर्ष के कुछ दिनों में उल्काओं की व्यवस्थित उपस्थिति, पृथ्वी की कक्षा के प्रतिच्छेदन के कारण कई उल्का पिंडों की एक आम कक्षा लगभग समान और समान रूप से निर्देशित गति से चलती है, जिसके कारण उनकी आकाश में रास्ते एक सामान्य बिंदु (दीप्तिमान) से निकलते प्रतीत होते हैं। उनका नाम उस नक्षत्र के नाम पर रखा गया है जहां दीप्तिमान स्थित है।
उल्कावृष्टि अपने प्रकाश प्रभाव से गहरी छाप छोड़ती है, लेकिन अलग-अलग उल्काएं बहुत कम देखने को मिलती हैं। बहुत अधिक संख्या में अदृश्य उल्काएं हैं, जो इस समय देखने में बहुत छोटी हैं कि वे वायुमंडल द्वारा निगल ली जाती हैं। सबसे छोटे उल्काओं में से कुछ शायद गर्म नहीं होते हैं, लेकिन केवल वातावरण द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। कुछ मिलीमीटर से लेकर एक मिलीमीटर के दस-हजारवें हिस्से तक के आकार वाले इन छोटे कणों को माइक्रोमीटराइट कहा जाता है। प्रतिदिन वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्कापिंडों की मात्रा 100 से 10,000 टन तक होती है, जिनमें से अधिकांश पदार्थ सूक्ष्म उल्कापिंड होते हैं।
चूँकि उल्का पिंड आंशिक रूप से वायुमंडल में जलता है, इसकी गैस संरचना को विभिन्न रासायनिक तत्वों के निशान से भर दिया जाता है। उदाहरण के लिए, पत्थर के उल्कापिंड लिथियम को वातावरण में लाते हैं। धात्विक उल्काओं के दहन से छोटे गोलाकार लोहे, लोहे-निकल और अन्य बूंदों का निर्माण होता है जो वायुमंडल से होकर गुजरती हैं और पृथ्वी की सतह पर जमा हो जाती हैं। वे ग्रीनलैंड और अंटार्कटिका में पाए जा सकते हैं, जहां बर्फ की चादरें सालों तक लगभग अपरिवर्तित रहती हैं। समुद्र विज्ञानी उन्हें समुद्र के तल के तलछट में पाते हैं।
वायुमंडल में प्रवेश करने वाले अधिकांश उल्का कण लगभग 30 दिनों के भीतर जमा हो जाते हैं। कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि यह ब्रह्मांडीय धूल वर्षा जैसी वायुमंडलीय घटनाओं के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि यह जल वाष्प संघनन के नाभिक के रूप में कार्य करती है। इसलिए, यह माना जाता है कि बड़े उल्का वर्षा के साथ वर्षा सांख्यिकीय रूप से जुड़ी हुई है। हालांकि, कुछ विशेषज्ञों का मानना है कि चूंकि उल्का पिंड का कुल इनपुट सबसे बड़े उल्का बौछार से भी कई गुना अधिक है, इस तरह के एक बौछार के परिणामस्वरूप होने वाली इस सामग्री की कुल मात्रा में परिवर्तन की उपेक्षा की जा सकती है।
हालांकि, इसमें कोई संदेह नहीं है कि सबसे बड़े सूक्ष्म उल्कापिंड और दृश्यमान उल्कापिंड वायुमंडल की उच्च परतों में मुख्य रूप से आयनमंडल में आयनीकरण के लंबे निशान छोड़ते हैं। इस तरह के निशान लंबी दूरी की रेडियो संचार के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, क्योंकि वे उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करते हैं।
वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्काओं की ऊर्जा मुख्य रूप से और शायद पूरी तरह से इसके ताप पर खर्च की जाती है। यह वातावरण के ताप संतुलन के मामूली घटकों में से एक है।
एक उल्कापिंड प्राकृतिक उत्पत्ति का एक ठोस पिंड है जो अंतरिक्ष से पृथ्वी की सतह पर गिरा है। आमतौर पर पत्थर, लोहे के पत्थर और लोहे के उल्कापिंडों में अंतर होता है। उत्तरार्द्ध मुख्य रूप से लोहे और निकल से बने होते हैं। पाए गए उल्कापिंडों में से अधिकांश का वजन कई ग्राम से लेकर कई किलोग्राम तक होता है। उनमें से सबसे बड़ा, गोबा आयरन उल्कापिंड का वजन लगभग 60 टन है और अभी भी उसी स्थान पर स्थित है जहां इसकी खोज की गई थी। दक्षिण अफ्रीका. अधिकांश उल्कापिंड क्षुद्रग्रहों के टुकड़े हैं, लेकिन कुछ उल्कापिंड चंद्रमा से और यहां तक कि मंगल ग्रह से भी पृथ्वी पर आ सकते हैं।
एक आग का गोला एक बहुत उज्ज्वल उल्का है, कभी-कभी दिन के दौरान भी देखा जाता है, अक्सर एक धुएँ के निशान को पीछे छोड़ता है और ध्वनि घटना के साथ; अक्सर उल्कापिंडों के गिरने के साथ समाप्त होता है।
बाह्य वायुमंडल।
मेसोपॉज के न्यूनतम तापमान से ऊपर, थर्मोस्फीयर शुरू होता है, जिसमें तापमान पहले धीरे-धीरे और फिर तेजी से फिर से बढ़ने लगता है। इसका कारण परमाणु ऑक्सीजन के आयनीकरण के कारण 150-300 किमी की ऊंचाई पर पराबैंगनी, सौर विकिरण का अवशोषण है: O + एचवी® ओ + + इ।
थर्मोस्फीयर में, तापमान लगातार लगभग 400 किमी की ऊंचाई तक बढ़ता है, जहां यह अधिकतम सौर गतिविधि के युग के दौरान दिन में 1800 K तक पहुंच जाता है। न्यूनतम के युग में, यह सीमित तापमान 1000 K से कम हो सकता है। 400 K से ऊपर किमी, वातावरण एक इज़ोटेर्मल एक्सोस्फीयर में गुजरता है। महत्वपूर्ण स्तर (बहिर्मंडल का आधार) लगभग 500 किमी की ऊँचाई पर स्थित है।
ऑरोरा और कृत्रिम उपग्रहों की कई कक्षाएँ, साथ ही रात्रिचर बादल - ये सभी घटनाएं मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर में होती हैं।
ध्रुवीय रोशनी।
उच्च अक्षांशों पर, चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी के दौरान अरोरा देखे जाते हैं। वे कई मिनटों तक रह सकते हैं, लेकिन अक्सर कई घंटों तक दिखाई देते हैं। अरोरा आकार, रंग और तीव्रता में बहुत भिन्न होते हैं, जिनमें से सभी कभी-कभी समय के साथ बहुत तेज़ी से बदलते हैं। ऑरोरा स्पेक्ट्रम में उत्सर्जन रेखाएं और बैंड होते हैं। रात के आकाश से कुछ उत्सर्जन ऑरोरा स्पेक्ट्रम में बढ़ जाते हैं, मुख्य रूप से ऑक्सीजन की l 5577 Å और l 6300 Å की हरी और लाल रेखाएं। ऐसा होता है कि इनमें से एक रेखा दूसरे की तुलना में कई गुना अधिक तीव्र होती है, और यह चमक के दृश्य रंग को निर्धारित करती है: हरा या लाल। ध्रुवीय क्षेत्रों में रेडियो संचार में व्यवधान के साथ चुंबकीय क्षेत्र में गड़बड़ी भी होती है। विघटन आयनमंडल में परिवर्तन के कारण होता है, जिसका अर्थ है कि चुंबकीय तूफानों के दौरान आयनीकरण का एक शक्तिशाली स्रोत संचालित होता है। यह स्थापित किया गया है कि मजबूत चुंबकीय तूफान तब आते हैं जब सौर डिस्क के केंद्र के पास धब्बे के बड़े समूह होते हैं। टिप्पणियों से पता चला है कि तूफान स्वयं धब्बों से नहीं, बल्कि सौर ज्वालाओं से जुड़े होते हैं जो धब्बे के समूह के विकास के दौरान दिखाई देते हैं।
ऑरोरा पृथ्वी के उच्च अक्षांश क्षेत्रों में देखी गई तीव्र गति के साथ अलग-अलग तीव्रता के प्रकाश की एक श्रृंखला है। दृश्य अरोरा में हरे (5577Å) और लाल (6300/6364Å) परमाणु ऑक्सीजन की उत्सर्जन लाइनें और एन 2 आणविक बैंड शामिल हैं, जो सौर और मैग्नेटोस्फेरिक मूल के ऊर्जावान कणों से उत्साहित हैं। ये उत्सर्जन आमतौर पर लगभग 100 किमी और उससे अधिक की ऊंचाई पर प्रदर्शित होते हैं। ऑप्टिकल ऑरोरा शब्द का उपयोग विज़ुअल ऑरोरा और उनके इन्फ्रारेड से पराबैंगनी उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के संदर्भ में किया जाता है। स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग में विकिरण ऊर्जा दृश्य क्षेत्र की ऊर्जा से काफी अधिक है। जब अरोरा दिखाई दिए, तो यूएलएफ रेंज में उत्सर्जन देखा गया (
अरोराओं के वास्तविक रूपों को वर्गीकृत करना कठिन है; निम्नलिखित शब्दों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है:
1. समान चाप या धारियों को शांत करें। चाप आमतौर पर भू-चुंबकीय समानांतर (ध्रुवीय क्षेत्रों में सूर्य की ओर) की दिशा में ~ 1000 किमी तक फैला होता है और इसकी चौड़ाई एक से लेकर कई दसियों किलोमीटर तक होती है। एक पट्टी एक चाप की अवधारणा का एक सामान्यीकरण है, इसमें आमतौर पर एक नियमित धनुषाकार आकार नहीं होता है, लेकिन यह S के रूप में या सर्पिल के रूप में झुकता है। आर्क्स और बैंड 100-150 किमी की ऊंचाई पर स्थित हैं।
2. औरोरा की किरणें . यह शब्द कई दसियों से कई सैकड़ों किलोमीटर तक लंबवत विस्तार के साथ चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ फैला हुआ एक औरोरल संरचना को संदर्भित करता है। क्षैतिज के साथ किरणों की लंबाई कई मीटर से लेकर कई किलोमीटर तक छोटी होती है। किरणें आमतौर पर चापों में या अलग-अलग संरचनाओं के रूप में देखी जाती हैं।
3. दाग या सतहें . ये चमक के पृथक क्षेत्र हैं जिनका कोई विशिष्ट आकार नहीं है। व्यक्तिगत धब्बे संबंधित हो सकते हैं।
4. घूंघट। अरोरा का एक असामान्य रूप, जो एक समान चमक है जो आकाश के बड़े क्षेत्रों को कवर करता है।
संरचना के अनुसार, अरोरा सजातीय, पॉलिश और दीप्तिमान में विभाजित हैं। विभिन्न शब्दों का प्रयोग किया जाता है; स्पंदित चाप, स्पंदित सतह, फैलाना सतह, दीप्तिमान पट्टी, चिलमन, आदि। उनके रंग के अनुसार अरोराओं का वर्गीकरण है। इस वर्गीकरण के अनुसार, अरोरा प्रकार ए. ऊपरी भाग या पूरी तरह से लाल (6300–6364 Å) हैं। वे आमतौर पर उच्च भू-चुंबकीय गतिविधि के दौरान 300-400 किमी की ऊंचाई पर दिखाई देते हैं।
अरोरा प्रकार मेंनिचले हिस्से में लाल रंग के होते हैं और पहले सकारात्मक एन 2 सिस्टम और पहले नकारात्मक ओ 2 सिस्टम के बैंड के ल्यूमिनेसेंस से जुड़े होते हैं। अरोरा के ऐसे रूप अरोरा के सबसे सक्रिय चरणों के दौरान प्रकट होते हैं।
क्षेत्र auroras – पृथ्वी की सतह पर एक निश्चित बिंदु पर पर्यवेक्षकों के अनुसार, ये रात में अरोरा की घटना की अधिकतम आवृत्ति के क्षेत्र हैं। क्षेत्र 67° उत्तर और दक्षिण अक्षांश पर स्थित हैं, और उनकी चौड़ाई लगभग 6° है। ऑरोरा की अधिकतम घटना इसी के अनुरूप है वर्तमान क्षणभू-चुंबकीय स्थानीय समय, अंडाकार-जैसे बेल्ट (अरोड़ा अंडाकार) में होता है, जो उत्तर और दक्षिण भू-चुंबकीय ध्रुवों के आसपास असममित रूप से स्थित होते हैं। उरोरा अंडाकार अक्षांश-समय निर्देशांक में तय किया गया है, और उरोरा क्षेत्र अक्षांश-देशांतर निर्देशांक में अंडाकार के मध्यरात्रि क्षेत्र में बिंदुओं का स्थान है। अंडाकार बेल्ट रात के क्षेत्र में भू-चुंबकीय ध्रुव से लगभग 23° और दिन के क्षेत्र में 15° पर स्थित है।
ऑरोरल ओवल और ऑरोरा जोन।अरोरा अंडाकार का स्थान भू-चुंबकीय गतिविधि पर निर्भर करता है। उच्च भू-चुंबकीय गतिविधि पर अंडाकार व्यापक हो जाता है। ऑरोरा ज़ोन या ऑरोरा अंडाकार सीमाएँ द्विध्रुवीय निर्देशांकों की तुलना में एल 6.4 द्वारा बेहतर ढंग से प्रस्तुत की जाती हैं। अरोरा अंडाकार के दिन के समय क्षेत्र की सीमा पर भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं मेल खाती हैं चुंबकत्व।भू-चुंबकीय अक्ष और पृथ्वी-सूर्य की दिशा के बीच के कोण के आधार पर अरोरा अंडाकार की स्थिति में परिवर्तन होता है। कुछ ऊर्जाओं के कणों (इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन) की वर्षा पर डेटा के आधार पर औरोरल अंडाकार भी निर्धारित किया जाता है। इसकी स्थिति स्वतंत्र रूप से डेटा से निर्धारित की जा सकती है कस्पखदिन के समय और मैग्नेटोटेल में।
अरोरा क्षेत्र में अरोराओं की घटना की आवृत्ति में दैनिक भिन्नता अधिकतम भू-चुंबकीय मध्यरात्रि में और न्यूनतम भू-चुंबकीय दोपहर में होती है। अंडाकार के निकट-विषुवतीय पक्ष पर, अरोराओं की घटना की आवृत्ति तेजी से घट जाती है, लेकिन दैनिक विविधताओं का आकार बरकरार रहता है। अंडाकार के ध्रुवीय पक्ष पर, अरोराओं की घटना की आवृत्ति धीरे-धीरे कम हो जाती है और जटिल दैनिक परिवर्तनों की विशेषता होती है।
अरोरा की तीव्रता।
अरोरा तीव्रता स्पष्ट चमक सतह को मापने के द्वारा निर्धारित। चमक सतह मैंएक निश्चित दिशा में अरोरा कुल उत्सर्जन 4p द्वारा निर्धारित किया जाता है मैंफोटॉन/(सेमी 2 एस). चूंकि यह मान वास्तविक सतह चमक नहीं है, लेकिन स्तंभ से उत्सर्जन का प्रतिनिधित्व करता है, यूनिट फोटॉन/(सेमी 2 कॉलम एस) आमतौर पर अरोराओं के अध्ययन में उपयोग किया जाता है। कुल उत्सर्जन को मापने के लिए सामान्य इकाई रेले (आरएल) 10 6 फोटॉन / (सेमी 2 कॉलम एस) के बराबर है। उरोरा तीव्रता की एक अधिक व्यावहारिक इकाई एकल रेखा या बैंड के उत्सर्जन से निर्धारित होती है। उदाहरण के लिए, अरोरा की तीव्रता अंतरराष्ट्रीय चमक गुणांक (आईसीएफ) द्वारा निर्धारित की जाती है। ग्रीन लाइन तीव्रता डेटा (5577 Å) के अनुसार; 1 kRl = I MKH, 10 kRl = II MKH, 100 kRl = III MKH, 1000 kRl = IV MKH (अधिकतम अरोरा तीव्रता)। इस वर्गीकरण का उपयोग लाल अरोराओं के लिए नहीं किया जा सकता है। युग (1957-1958) की खोजों में से एक चुंबकीय ध्रुव के सापेक्ष विस्थापित अंडाकार के रूप में अरोरा के स्थानिक और लौकिक वितरण की स्थापना थी। चुंबकीय ध्रुव के सापेक्ष अरोराओं के वितरण के गोलाकार आकार के बारे में सरल विचारों से, मैग्नेटोस्फीयर के आधुनिक भौतिकी में परिवर्तन पूरा हो गया था। खोज का सम्मान ओ. खोरोशेवा, और जी. स्टार्कोव, जे. फेल्डशेटिन, एस-आई का है। उरोरा अंडाकार पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल पर सौर हवा के सबसे तीव्र प्रभाव का क्षेत्र है। अंडाकार में अरोरा की तीव्रता सबसे अधिक होती है, और इसकी गतिकी पर उपग्रहों द्वारा लगातार निगरानी रखी जाती है।
स्थिर अरोरल लाल चाप।
स्थिर अरोरल लाल चाप, अन्यथा मध्य अक्षांश लाल चाप कहा जाता है या एम-चाप, एक उप-दृश्य (आंख की संवेदनशीलता सीमा के नीचे) चौड़ा चाप है, जो पूर्व से पश्चिम तक हजारों किलोमीटर तक फैला हुआ है और संभवतः पूरी पृथ्वी को घेरे हुए है। चाप की अक्षांशीय सीमा 600 किमी है। स्थिर auroral लाल चाप से उत्सर्जन लाल रेखाओं l 6300 Å और l 6364 Å में लगभग एकवर्णी होता है। हाल ही में, कमजोर उत्सर्जन लाइनें l 5577 Å (OI) और l 4278 Å (N + 2) भी रिपोर्ट की गई हैं। लगातार लाल चापों को अरोरा के रूप में वर्गीकृत किया गया है, लेकिन वे बहुत अधिक ऊंचाई पर दिखाई देते हैं। निचली सीमा 300 किमी की ऊँचाई पर स्थित है, ऊपरी सीमा लगभग 700 किमी है। l 6300 Å उत्सर्जन में शांत अरोरल लाल चाप की तीव्रता 1 से 10 kRl (एक विशिष्ट मान 6 kRl) तक होती है। इस तरंग दैर्ध्य पर आंख की संवेदनशीलता सीमा लगभग 10 kR है, इसलिए चापों को शायद ही कभी देखा जाता है। हालांकि, टिप्पणियों से पता चला है कि 10% रातों में उनकी चमक >50 kR है। आर्क्स का सामान्य जीवनकाल लगभग एक दिन का होता है, और वे बाद के दिनों में शायद ही कभी दिखाई देते हैं। उपग्रहों या रेडियो स्रोतों से रेडियो तरंगें स्थिर अरोरल लाल चापों को पार करती हैं, जो जगमगाहट के अधीन होती हैं, जो इलेक्ट्रॉन घनत्व असमानताओं के अस्तित्व का संकेत देती हैं। लाल चापों की सैद्धांतिक व्याख्या यह है कि क्षेत्र के गर्म इलेक्ट्रॉन एफआयनमंडल ऑक्सीजन परमाणुओं में वृद्धि का कारण बनता है। उपग्रह अवलोकन भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ इलेक्ट्रॉन तापमान में वृद्धि दिखाते हैं जो स्थिर अरोरल लाल चापों को पार करते हैं। इन चापों की तीव्रता भू-चुंबकीय गतिविधि (तूफान) के साथ सकारात्मक रूप से संबंधित होती है, और चापों की घटना की आवृत्ति सकारात्मक रूप से सौर सनस्पॉट गतिविधि से संबंधित होती है।
अरोड़ा बदल रहा है।
अरोरा के कुछ रूप अर्ध-आवधिक और सुसंगत लौकिक तीव्रता भिन्नताओं का अनुभव करते हैं। मोटे तौर पर स्थिर ज्यामिति और चरण में होने वाली तीव्र आवधिक विविधता वाले इन अरोराओं को बदलते हुए अरोरा कहा जाता है। उन्हें अरोरा के रूप में वर्गीकृत किया गया है फार्म आरऑरोरा के अंतर्राष्ट्रीय एटलस के अनुसार बदलते ऑरोरा का एक अधिक विस्तृत उपखंड:
आर 1 (पल्सेटिंग अरोरा) उरोरा के पूरे रूप में चमक में एक समान चरण भिन्नता के साथ एक चमक है। परिभाषा के अनुसार, एक आदर्श स्पंदित अरोरा में, स्पंदन के स्थानिक और लौकिक भागों को अलग किया जा सकता है, अर्थात। चमक मैं(आर, टी)= मैं एस(आर)· यह(टी). एक सामान्य अरोरा में आर 1, स्पंदन 0.01 से 10 हर्ट्ज की कम तीव्रता (1-2 kR) की आवृत्ति के साथ होते हैं। अधिकांश अरोरा आर 1 धब्बे या चाप हैं जो कई सेकंड की अवधि के साथ स्पंदित होते हैं।
आर 2 (उग्र अरोरा)। इस शब्द का प्रयोग आम तौर पर आंदोलनों को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जैसे आग की लपटें आकाश को भरती हैं, न कि किसी एक रूप का वर्णन करने के लिए। अरोरा चाप के आकार के होते हैं और आमतौर पर 100 किमी की ऊंचाई से ऊपर की ओर बढ़ते हैं। ये अरोरा अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं और अधिक बार अरोरा के बाहर होते हैं।
आर 3 (टिमटिमाता अरोरा)। ये चमक में तेज, अनियमित या नियमित बदलाव वाले अरोरा हैं, जो आकाश में टिमटिमाती लौ का आभास देते हैं। वे अरोरा के पतन से कुछ समय पहले दिखाई देते हैं। आमतौर पर देखी गई भिन्नता आवृत्ति आर 3 10 ± 3 हर्ट्ज के बराबर है।
स्ट्रीमिंग ऑरोरा शब्द, स्पंदित ऑरोरा के एक अन्य वर्ग के लिए उपयोग किया जाता है, आर्क्स और ऑरोरा के बैंड में तेजी से क्षैतिज रूप से बढ़ने वाली चमक में अनियमित भिन्नता को संदर्भित करता है।
बदलता उरोरा सौर-स्थलीय घटनाओं में से एक है, जो भू-चुंबकीय क्षेत्र के स्पंदन और सौर और मैग्नेटोस्फेरिक मूल के कणों की वर्षा के कारण औरोरल एक्स-रे विकिरण के साथ होता है।
ध्रुवीय टोपी की चमक को पहले नकारात्मक N + 2 सिस्टम (λ 3914 Å) के बैंड की उच्च तीव्रता की विशेषता है। आमतौर पर, ये N + 2 बैंड ग्रीन लाइन OI l 5577 Å की तुलना में पांच गुना अधिक तीव्र होते हैं; ध्रुवीय टोपी की चमक की पूर्ण तीव्रता 0.1 से 10 kRl (आमतौर पर 1–3 kRl) होती है। इन अरोराओं के साथ, जो पीसीए अवधि के दौरान दिखाई देते हैं, एक समान चमक 30 से 80 किमी की ऊंचाई पर 60 डिग्री के भू-चुंबकीय अक्षांश तक पूरे ध्रुवीय कैप को कवर करती है। यह मुख्य रूप से सौर प्रोटॉन और डी-कणों द्वारा 10-100 मेव की ऊर्जा के साथ उत्पन्न होता है, जो इन ऊंचाइयों पर अधिकतम आयनीकरण बनाता है। ऑरोरा जोन में एक अन्य प्रकार की चमक होती है, जिसे मेंटल ऑरोरा कहा जाता है। इस प्रकार की अरोरल चमक के लिए, सुबह के घंटों में अधिकतम दैनिक तीव्रता 1-10 kR होती है, और न्यूनतम तीव्रता पांच गुना कमजोर होती है। मेंटल ऑरोरा के अवलोकन कम हैं और उनकी तीव्रता भू-चुंबकीय और सौर गतिविधि पर निर्भर करती है।
वायुमंडलीय चमकएक ग्रह के वातावरण द्वारा उत्पादित और उत्सर्जित विकिरण के रूप में परिभाषित किया गया है। यह वायुमंडल का गैर-तापीय विकिरण है, अरोरा के उत्सर्जन, बिजली के निर्वहन और उल्कापिंडों के उत्सर्जन के अपवाद के साथ। इस शब्द का प्रयोग पृथ्वी के वायुमंडल (रात की चमक, गोधूलि चमक और दिन की चमक) के संबंध में किया जाता है। वायुमंडलीय चमक वातावरण में उपलब्ध प्रकाश का केवल एक अंश है। अन्य स्रोत हैं तारों का प्रकाश, आंचलिक प्रकाश, और सूर्य से दिन के समय बिखरा हुआ प्रकाश। कभी-कभी वायुमंडल की चमक प्रकाश की कुल मात्रा का 40% तक हो सकती है। एयरग्लो अलग-अलग ऊंचाई और मोटाई की वायुमंडलीय परतों में होता है। वायुमंडलीय चमक स्पेक्ट्रम तरंग दैर्ध्य को 1000 Å से 22.5 μm तक कवर करता है। एयरग्लो में मुख्य उत्सर्जन लाइन एल 5577 ए है, जो 30-40 किमी मोटी परत में 90-100 किमी की ऊंचाई पर दिखाई देती है। चमक की उपस्थिति ऑक्सीजन परमाणुओं के पुनर्संयोजन के आधार पर चंपेन तंत्र के कारण होती है। अन्य उत्सर्जन लाइनें l 6300 Å हैं, जो विघटनकारी O + 2 पुनर्संयोजन और उत्सर्जन NI l 5198/5201 Å और NI l 5890/5896 Å के मामले में प्रदर्शित होती हैं।
वायुमंडलीय चमक की तीव्रता को रेले में मापा जाता है। चमक (रेलेज़ में) 4 आरबी के बराबर है, जहां सी 10 6 फोटॉन/(सेमी 2 एसआर एस) की इकाइयों में उत्सर्जक परत की चमक की कोणीय सतह है। चमक की तीव्रता अक्षांश (अलग-अलग उत्सर्जन के लिए अलग-अलग) पर निर्भर करती है, और दिन के दौरान मध्यरात्रि के करीब अधिकतम के साथ भी भिन्न होती है। एल 5577 ए उत्सर्जन में एयरग्लो के लिए सनस्पॉट की संख्या और 10.7 सेमी की तरंग दैर्ध्य पर सौर विकिरण के प्रवाह के साथ एक सकारात्मक सहसंबंध देखा गया था। उपग्रह प्रयोगों के दौरान एयरग्लो देखा गया था। बाहरी अंतरिक्ष से, यह पृथ्वी के चारों ओर प्रकाश की अंगूठी जैसा दिखता है और इसका रंग हरा होता है।
ओजोनमंडल।
20-25 किमी की ऊंचाई पर, ओजोन ओ 3 की नगण्य मात्रा की अधिकतम एकाग्रता (ऑक्सीजन सामग्री के 2×10-7 तक!), जो लगभग 10 से 50 की ऊंचाई पर सौर पराबैंगनी विकिरण की क्रिया के तहत होती है। किमी, पहुंच गया है, ग्रह को आयनकारी सौर विकिरण से बचाता है। ओजोन अणुओं की बहुत कम संख्या के बावजूद, वे सूर्य से शॉर्ट-वेव (पराबैंगनी और एक्स-रे) विकिरण के हानिकारक प्रभावों से पृथ्वी पर सभी जीवन की रक्षा करते हैं। यदि आप सभी अणुओं को वायुमंडल के आधार पर अवक्षेपित करते हैं, तो आपको 3-4 मिमी से अधिक मोटी परत नहीं मिलती है! 100 किमी से ऊपर की ऊँचाई पर, प्रकाश गैसों का अनुपात बढ़ जाता है, और बहुत अधिक ऊँचाई पर, हीलियम और हाइड्रोजन प्रबल होते हैं; कई अणु अलग-अलग परमाणुओं में अलग हो जाते हैं, जो कठोर सौर विकिरण के प्रभाव में आयनित होकर आयनमंडल बनाते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में वायु का दबाव और घनत्व ऊंचाई के साथ घटता जाता है। तापमान के वितरण के आधार पर, पृथ्वी के वायुमंडल को क्षोभमंडल, समतापमंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर में बांटा गया है। .
20-25 किमी की ऊंचाई पर स्थित है ओज़ोन की परत. ओजोन 0.1-0.2 माइक्रोन से कम तरंग दैर्ध्य के साथ सौर पराबैंगनी विकिरण के अवशोषण के दौरान ऑक्सीजन अणुओं के क्षय के कारण बनता है। मुक्त ऑक्सीजन O 2 अणुओं के साथ मिलकर O 3 ओजोन बनाता है, जो 0.29 माइक्रोन से कम सभी पराबैंगनी प्रकाश को लालच से अवशोषित करता है। ओजोन के अणु O3 लघु-तरंग विकिरण द्वारा आसानी से नष्ट हो जाते हैं। इसलिए, इसकी दुर्लभता के बावजूद, ओजोन परत सूर्य के पराबैंगनी विकिरण को प्रभावी ढंग से अवशोषित करती है, जो उच्च और अधिक पारदर्शी वायुमंडलीय परतों से होकर गुजरी है। इसके लिए धन्यवाद, पृथ्वी पर रहने वाले जीवों को सूर्य से पराबैंगनी प्रकाश के हानिकारक प्रभावों से बचाया जाता है।
आयनमंडल।
सौर विकिरण वायुमंडल के परमाणुओं और अणुओं को आयनित करता है। 60 किलोमीटर की ऊंचाई पर पहले से ही आयनीकरण की डिग्री महत्वपूर्ण हो जाती है और पृथ्वी से दूरी के साथ लगातार बढ़ती जाती है। वातावरण में अलग-अलग ऊंचाई पर, विभिन्न अणुओं के पृथक्करण और बाद में विभिन्न परमाणुओं और आयनों के आयनीकरण की क्रमिक प्रक्रियाएँ होती हैं। मूल रूप से, ये ऑक्सीजन अणु O 2, नाइट्रोजन N 2 और उनके परमाणु हैं। इन प्रक्रियाओं की तीव्रता के आधार पर 60 किलोमीटर से ऊपर स्थित वायुमंडल की विभिन्न परतों को आयनमंडलीय परत कहते हैं। , और उनकी समग्रता आयनमंडल है . निचली परत, जिसका आयनीकरण नगण्य है, न्यूट्रोस्फीयर कहलाती है।
आयनमंडल में आवेशित कणों की अधिकतम सांद्रता 300-400 किमी की ऊँचाई पर पहुँच जाती है।
आयनमंडल के अध्ययन का इतिहास।
ऊपरी वायुमंडल में एक प्रवाहकीय परत के अस्तित्व की परिकल्पना 1878 में अंग्रेजी वैज्ञानिक स्टुअर्ट द्वारा भू-चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताओं की व्याख्या करने के लिए सामने रखी गई थी। फिर 1902 में, एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से, संयुक्त राज्य अमेरिका में कैनेडी और इंग्लैंड में हीविसाइड ने बताया कि लंबी दूरी पर रेडियो तरंगों के प्रसार की व्याख्या करने के लिए, उच्च परतों में उच्च चालकता वाले क्षेत्रों के अस्तित्व को मानना आवश्यक है। वातावरण। 1923 में, शिक्षाविद् एम. वी. शूलिकिन, विभिन्न आवृत्तियों की रेडियो तरंगों के प्रसार की विशेषताओं पर विचार करते हुए, इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि आयनमंडल में कम से कम दो परावर्तक परतें हैं। फिर, 1925 में, अंग्रेजी शोधकर्ताओं एपलटन और बार्नेट, साथ ही ब्रेइट और तुवे ने पहली बार प्रयोगात्मक रूप से साबित किया कि रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करने वाले क्षेत्रों का अस्तित्व है, और उनके व्यवस्थित अध्ययन की नींव रखी। उस समय से, इन परतों के गुणों का एक व्यवस्थित अध्ययन किया गया है, जिसे आम तौर पर आयनमंडल कहा जाता है, कई भूभौतिकीय घटनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जो रेडियो तरंगों के प्रतिबिंब और अवशोषण को निर्धारित करते हैं, जो व्यावहारिक रूप से बहुत महत्वपूर्ण है। उद्देश्यों, विशेष रूप से, विश्वसनीय रेडियो संचार सुनिश्चित करने के लिए।
1930 के दशक में, आयनमंडल की स्थिति का व्यवस्थित अवलोकन शुरू हुआ। हमारे देश में, M.A. Bonch-Bruevich की पहल पर, इसकी स्पंदित ध्वनि के लिए प्रतिष्ठान बनाए गए थे। आयनमंडल के कई सामान्य गुणों, इसकी मुख्य परतों की ऊंचाई और इलेक्ट्रॉन घनत्व की जांच की गई।
60-70 किमी की ऊँचाई पर, डी परत देखी जाती है; 100-120 किमी की ऊँचाई पर, डी परत देखी जाती है इ, ऊंचाई पर, 180-300 किमी की ऊंचाई पर दोहरी परत एफ 1 और एफ 2. इन परतों के मुख्य पैरामीटर तालिका 4 में दिए गए हैं।
| तालिका 4 | ||||||
| आयनमंडल क्षेत्र | अधिकतम ऊंचाई, किमी | टी मैं , क | दिन | रात नी , सेमी -3 | ए, ρm 3 एस – 1 | |
| मिन नी , सेमी -3 | अधिकतम नी , सेमी -3 | |||||
| डी | 70 | 20 | 100 | 200 | 10 | 10 –6 |
| इ | 110 | 270 | 1.5 10 5 | 3 10 5 | 3000 | 10 –7 |
| एफ 1 | 180 | 800–1500 | 3 10 5 | 5 10 5 | – | 3 10 -8 |
| एफ 2 (सर्दी) | 220–280 | 1000–2000 | 6 10 5 | 25 10 5 | ~10 5 | 2 10 -10 |
| एफ 2 (गर्मी) | 250–320 | 1000–2000 | 2 10 5 | 8 10 5 | ~3 10 5 | 10 –10 |
| नीइलेक्ट्रॉन सांद्रता है, ई इलेक्ट्रॉन आवेश है, टी मैंआयन तापमान है, a΄ पुनर्संयोजन गुणांक है (जो निर्धारित करता है नीऔर समय के साथ इसका परिवर्तन) | ||||||
औसत दिए गए हैं क्योंकि वे विभिन्न अक्षांशों, दिन के समय और मौसमों के लिए अलग-अलग हैं। लंबी दूरी के रेडियो संचार को सुनिश्चित करने के लिए ऐसा डेटा आवश्यक है। वे विभिन्न शॉर्टवेव रेडियो लिंक के लिए ऑपरेटिंग आवृत्तियों का चयन करने में उपयोग किए जाते हैं। दिन के अलग-अलग समय और अलग-अलग मौसम में आयनमंडल की स्थिति के आधार पर उनके परिवर्तन को जानना रेडियो संचार की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। आयनमंडल पृथ्वी के वायुमंडल की आयनित परतों का एक संग्रह है, जो लगभग 60 किमी की ऊँचाई से शुरू होकर दसियों हज़ार किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ है। पृथ्वी के वायुमंडल के आयनीकरण का मुख्य स्रोत सूर्य की पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण है, जो मुख्य रूप से सौर क्रोमोस्फीयर और कोरोना में होता है। इसके अलावा, आयनीकरण की डिग्री ऊपरी वातावरणसौर कोरपस्कुलर धाराएँ जो सूर्य पर ज्वाला के दौरान होती हैं, साथ ही ब्रह्मांडीय किरणें और उल्का कण।
आयनमंडलीय परतें
वातावरण में वे क्षेत्र हैं जिनमें मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता का अधिकतम मान पहुँच जाता है (अर्थात उनकी संख्या प्रति इकाई आयतन)। विद्युत आवेशित मुक्त इलेक्ट्रॉन और (कुछ हद तक, कम मोबाइल आयन) वायुमंडलीय गैस परमाणुओं के आयनीकरण के परिणामस्वरूप, रेडियो तरंगों (यानी विद्युत चुम्बकीय दोलनों) के साथ बातचीत करके, उनकी दिशा को बदल सकते हैं, उन्हें प्रतिबिंबित या अपवर्तित कर सकते हैं और उनकी ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं। परिणामस्वरूप, दूर के रेडियो स्टेशनों को प्राप्त करते समय, विभिन्न प्रभाव हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, रेडियो लुप्त होती, दूर के स्टेशनों की श्रव्यता में वृद्धि, ब्लैकआउटऔर इसी तरह। घटना।
तलाश पद्दतियाँ।
पृथ्वी से आयनमंडल का अध्ययन करने के शास्त्रीय तरीके पल्स साउंडिंग तक कम हो गए हैं - देरी के समय को मापने और परावर्तित संकेतों की तीव्रता और आकार का अध्ययन करने के साथ रेडियो दालों को भेजना और आयनमंडल की विभिन्न परतों से उनके प्रतिबिंबों का अवलोकन करना। विभिन्न आवृत्तियों पर रेडियो स्पंदों के प्रतिबिंब की ऊंचाई को मापकर, विभिन्न क्षेत्रों की महत्वपूर्ण आवृत्तियों का निर्धारण (रेडियो स्पंद की वाहक आवृत्ति जिसके लिए आयनमंडल का यह क्षेत्र पारदर्शी हो जाता है, महत्वपूर्ण कहा जाता है), का मान निर्धारित करना संभव है परतों में इलेक्ट्रॉन घनत्व और दी गई आवृत्तियों के लिए प्रभावी ऊँचाई, और दिए गए रेडियो पथों के लिए इष्टतम आवृत्तियों का चयन करें। रॉकेट प्रौद्योगिकी के विकास और कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों (एईएस) और अन्य अंतरिक्ष यान के अंतरिक्ष युग के आगमन के साथ, निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष प्लाज्मा के मापदंडों को सीधे मापना संभव हो गया, जिसका निचला हिस्सा आयनमंडल है।
विशेष रूप से लॉन्च किए गए रॉकेटों और उपग्रह उड़ान पथों से किए गए इलेक्ट्रॉन घनत्व माप ने आयनमंडल की संरचना पर जमीन-आधारित विधियों द्वारा पहले से प्राप्त डेटा की पुष्टि की और परिष्कृत किया, पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों में ऊंचाई के साथ इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण, और इसे संभव बनाया मुख्य अधिकतम - परत के ऊपर इलेक्ट्रॉन घनत्व मान प्राप्त करने के लिए एफ. पहले, परावर्तित लघु-तरंगदैर्घ्य रेडियो स्पंदों की टिप्पणियों के आधार पर ध्वनि विधियों द्वारा ऐसा करना असंभव था। यह पाया गया है कि विश्व के कुछ क्षेत्रों में कम इलेक्ट्रॉन घनत्व के साथ काफी स्थिर क्षेत्र हैं, नियमित "आयनमंडलीय हवाएं", आयनमंडल में अजीबोगरीब तरंग प्रक्रियाएं उत्पन्न होती हैं जो स्थानीय आयनमंडलीय गड़बड़ी को उनके उत्तेजना के स्थान से हजारों किलोमीटर दूर ले जाती हैं, और बहुत अधिक। विशेष रूप से अत्यधिक संवेदनशील प्राप्त करने वाले उपकरणों के निर्माण ने आयनमंडल के स्पंदित ध्वनि के स्टेशनों पर आयनमंडल के निम्नतम क्षेत्रों (आंशिक प्रतिबिंबों के स्टेशन) से आंशिक रूप से परिलक्षित स्पंदित संकेतों का स्वागत करना संभव बना दिया। एंटेना के उपयोग के साथ मीटर और डेसीमीटर वेव बैंड में शक्तिशाली पल्स इंस्टॉलेशन का उपयोग जो विकिरणित ऊर्जा की उच्च सांद्रता को बाहर करना संभव बनाता है, जिससे विभिन्न ऊंचाइयों पर आयनमंडल द्वारा बिखरे संकेतों का निरीक्षण करना संभव हो जाता है। इन संकेतों के स्पेक्ट्रा की विशेषताओं का अध्ययन, आयनोस्फेरिक प्लाज्मा के इलेक्ट्रॉनों और आयनों द्वारा बिखरे हुए (इसके लिए, रेडियो तरंगों के असंगत बिखरने के स्टेशनों का उपयोग किया गया था) ने इलेक्ट्रॉनों और आयनों की एकाग्रता, उनके समतुल्य निर्धारित करना संभव बना दिया कई हजार किलोमीटर की ऊंचाई तक विभिन्न ऊंचाई पर तापमान। यह पता चला कि आयनमंडल उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों के लिए पर्याप्त रूप से पारदर्शी है।
300 किमी की ऊंचाई पर पृथ्वी के आयनमंडल में विद्युत आवेशों की सांद्रता (इलेक्ट्रॉन घनत्व आयन एक के बराबर है) दिन के दौरान लगभग 106 सेमी-3 है। इस घनत्व का एक प्लाज़्मा 20 मीटर से अधिक लंबी रेडियो तरंगों को दर्शाता है, जबकि छोटी तरंगों को प्रसारित करता है।
दिन और रात की स्थितियों के लिए आयनमंडल में इलेक्ट्रॉन घनत्व का विशिष्ट ऊर्ध्वाधर वितरण।
आयनमंडल में रेडियो तरंगों का प्रसार।
लंबी दूरी के प्रसारण स्टेशनों का स्थिर स्वागत उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों के साथ-साथ दिन के समय, मौसम और इसके अलावा, सौर गतिविधि पर निर्भर करता है। सौर गतिविधि आयनमंडल की स्थिति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। ग्राउंड स्टेशन द्वारा उत्सर्जित रेडियो तरंगें सभी प्रकार की विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरह एक सीधी रेखा में फैलती हैं। हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पृथ्वी की सतह और उसके वायुमंडल की आयनीकृत परतें एक विशाल संधारित्र की प्लेटों के रूप में काम करती हैं, जो प्रकाश पर दर्पण की क्रिया की तरह उन पर कार्य करती हैं। उनसे परावर्तित, रेडियो तरंगें कई हज़ार किलोमीटर की यात्रा कर सकती हैं, सैकड़ों और हज़ारों किलोमीटर की विशाल छलांग में दुनिया भर में झुक सकती हैं, वैकल्पिक रूप से आयनित गैस की एक परत से और पृथ्वी या पानी की सतह से परावर्तित होती हैं।
1920 के दशक में, यह माना जाता था कि मजबूत अवशोषण के कारण 200 मीटर से कम रेडियो तरंगें आमतौर पर लंबी दूरी के संचार के लिए उपयुक्त नहीं थीं। यूरोप और अमेरिका के बीच अटलांटिक के पार छोटी तरंगों की लंबी दूरी के स्वागत पर पहला प्रयोग अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ओलिवर हीविसाइड और अमेरिकी इलेक्ट्रिकल इंजीनियर आर्थर केनेली द्वारा किया गया था। एक दूसरे से स्वतंत्र, उन्होंने सुझाव दिया कि पृथ्वी के चारों ओर कहीं वायुमंडल की एक आयनित परत है जो रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित कर सकती है। इसे हीविसाइड परत - केनेली, और फिर - आयनमंडल कहा जाता था।
आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, आयनमंडल में नकारात्मक रूप से आवेशित मुक्त इलेक्ट्रॉन और धनात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं, मुख्य रूप से आणविक ऑक्सीजन O + और नाइट्रिक ऑक्साइड NO +। सौर एक्स-रे और पराबैंगनी विकिरण द्वारा अणुओं के पृथक्करण और तटस्थ गैस परमाणुओं के आयनीकरण के परिणामस्वरूप आयन और इलेक्ट्रॉन बनते हैं। एक परमाणु को आयनित करने के लिए, उसे आयनीकरण ऊर्जा के बारे में सूचित करना आवश्यक है, जिसका मुख्य स्रोत आयनमंडल के लिए सूर्य की पराबैंगनी, एक्स-रे और कणिका विकिरण है।
जब तक पृथ्वी का गैस खोल सूर्य द्वारा प्रकाशित होता है, तब तक इसमें अधिक से अधिक इलेक्ट्रॉन लगातार बनते रहते हैं, लेकिन साथ ही, कुछ इलेक्ट्रॉन, आयनों से टकराकर, पुनर्संयोजित होकर, फिर से तटस्थ कण बनाते हैं। सूर्यास्त के बाद, नए इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन लगभग बंद हो जाता है और मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम होने लगती है। आयनमंडल में जितने अधिक मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, उतनी ही बेहतर उच्च-आवृत्ति तरंगें इससे परावर्तित होती हैं। इलेक्ट्रॉन सांद्रता में कमी के साथ, रेडियो तरंगों का मार्ग केवल निम्न-आवृत्ति रेंज में संभव है। यही कारण है कि रात में, एक नियम के रूप में, केवल 75, 49, 41 और 31 मीटर की दूरी पर दूर के स्टेशन प्राप्त करना संभव है, इलेक्ट्रॉनों को आयनमंडल में असमान रूप से वितरित किया जाता है। 50 से 400 किमी की ऊँचाई पर, इलेक्ट्रॉन घनत्व में वृद्धि की कई परतें या क्षेत्र हैं। ये क्षेत्र आसानी से एक दूसरे में परिवर्तित हो जाते हैं और विभिन्न तरीकों से एचएफ रेडियो तरंगों के प्रसार को प्रभावित करते हैं। आयनमंडल की ऊपरी परत को अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है एफ. यहाँ आयनीकरण की उच्चतम डिग्री है (आवेशित कणों का अंश लगभग 10-4 है)। यह पृथ्वी की सतह से 150 किमी से अधिक की ऊंचाई पर स्थित है और उच्च आवृत्ति एचएफ बैंड की रेडियो तरंगों के लंबी दूरी के प्रसार में मुख्य परावर्तक भूमिका निभाता है। गर्मी के महीनों में F क्षेत्र दो परतों में टूट जाता है - एफ 1 और एफ 2. F1 परत 200 से 250 किमी और परत की ऊँचाई पर कब्जा कर सकती है एफ 2 300-400 किमी की ऊँचाई सीमा में "तैरता" प्रतीत होता है। आमतौर पर परत एफ 2 परत की तुलना में बहुत अधिक आयनित है एफ 1। रात की परत एफ 1 गायब हो जाता है और परत एफ 2 रहता है, धीरे-धीरे आयनीकरण की अपनी डिग्री का 60% तक खो देता है। F परत के नीचे 90 से 150 किमी की ऊँचाई पर एक परत होती है इ, जिसका आयनीकरण सूर्य से नरम एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में होता है। ई परत के आयनीकरण की डिग्री की तुलना में कम है एफ, दिन के दौरान, 31 और 25 मीटर की कम आवृत्ति वाले एचएफ बैंड के स्टेशनों का स्वागत तब होता है जब सिग्नल परत से परिलक्षित होते हैं इ. आमतौर पर ये 1000-1500 किमी की दूरी पर स्थित स्टेशन होते हैं। रात में एक परत में इआयनीकरण तेजी से घटता है, लेकिन इस समय भी यह बैंड 41, 49 और 75 मीटर में स्टेशनों से सिग्नल प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा है।
16, 13 और 11 मीटर के उच्च-आवृत्ति एचएफ बैंड के सिग्नल प्राप्त करने के लिए बहुत रुचि के क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले हैं इदृढ़ता से बढ़े हुए आयनीकरण की इंटरलेयर (बादल)। इन बादलों का क्षेत्रफल कुछ से लेकर सैकड़ों वर्ग किलोमीटर तक हो सकता है। बढ़े हुए आयनीकरण की इस परत को छिटपुट परत कहा जाता है। इऔर निरूपित तों. Es बादल हवा के प्रभाव में आयनमंडल में घूम सकते हैं और 250 किमी/घंटा तक की गति तक पहुँच सकते हैं। गर्मियों में मध्य अक्षांशों पर दिनएक महीने के लिए बादलों के कारण रेडियो तरंगों की उत्पत्ति 15-20 दिनों की होती है। भूमध्य रेखा के पास, यह लगभग हमेशा मौजूद होता है, और उच्च अक्षांशों पर यह आमतौर पर रात में दिखाई देता है। कभी-कभी, कम सौर गतिविधि के वर्षों में, जब उच्च-आवृत्ति एचएफ बैंड के लिए कोई मार्ग नहीं होता है, दूर के स्टेशन अचानक 16, 13 और 11 मीटर के बैंड पर अच्छी जोर से दिखाई देते हैं, जिसके संकेत बार-बार ईएस से परिलक्षित होते थे .
आयनमंडल का सबसे निचला क्षेत्र क्षेत्र है डी 50 से 90 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। यहाँ अपेक्षाकृत कम मुक्त इलेक्ट्रॉन हैं। क्षेत्र से डीलंबी और मध्यम तरंगें अच्छी तरह से परिलक्षित होती हैं, और कम आवृत्ति वाले एचएफ स्टेशनों के सिग्नल दृढ़ता से अवशोषित होते हैं। सूर्यास्त के बाद, आयनीकरण बहुत जल्दी गायब हो जाता है और दूर के स्टेशनों को 41, 49 और 75 मीटर की सीमा में प्राप्त करना संभव हो जाता है, जिसके संकेत परतों से परिलक्षित होते हैं एफ 2 और इ. आयनमंडल की अलग-अलग परतें एचएफ रेडियो संकेतों के प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। रेडियो तरंगों पर प्रभाव मुख्य रूप से आयनमंडल में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है, हालांकि रेडियो तरंगों का प्रसार तंत्र बड़े आयनों की उपस्थिति से जुड़ा होता है। उत्तरार्द्ध भी वातावरण के रासायनिक गुणों के अध्ययन में रुचि रखते हैं, क्योंकि वे तटस्थ परमाणुओं और अणुओं की तुलना में अधिक सक्रिय हैं। आयनमंडल में होने वाली रासायनिक अभिक्रियाएं इसकी ऊर्जा और विद्युत संतुलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।
सामान्य आयनमंडल। भूभौतिकीय रॉकेटों और उपग्रहों की मदद से की गई टिप्पणियों ने नई जानकारी का खजाना प्रदान किया है जो दर्शाता है कि वायुमंडल का आयनीकरण सौर विकिरण के प्रभाव में होता है। एक विस्तृत श्रृंखला. इसका मुख्य भाग (90% से अधिक) स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में केंद्रित है। वायलेट प्रकाश किरणों की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य और अधिक ऊर्जा के साथ पराबैंगनी विकिरण सूर्य के वायुमंडल (क्रोमोस्फीयर) के आंतरिक भाग के हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित होता है, और एक्स-रे विकिरण, जिसमें उच्च ऊर्जा होती है, सूर्य के गैसों द्वारा उत्सर्जित होती है। बाहरी खोल (कोरोना)।
आयनमंडल की सामान्य (औसत) अवस्था निरंतर शक्तिशाली विकिरण के कारण होती है। पृथ्वी के दैनिक घूर्णन के प्रभाव में सामान्य आयनमंडल में नियमित परिवर्तन होते हैं और दोपहर के समय सूर्य की किरणों के आपतन कोण में मौसमी अंतर होता है, लेकिन आयनमंडल की स्थिति में अप्रत्याशित और अचानक परिवर्तन भी होते हैं।
आयनमंडल में गड़बड़ी।
जैसा कि जाना जाता है, सूर्य पर गतिविधि की शक्तिशाली चक्रीय रूप से दोहराई जाने वाली अभिव्यक्तियाँ होती हैं, जो हर 11 वर्षों में अधिकतम तक पहुँचती हैं। अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष (आईजीवाई) के कार्यक्रम के तहत अवलोकन व्यवस्थित मौसम संबंधी अवलोकनों की पूरी अवधि के लिए उच्चतम सौर गतिविधि की अवधि के साथ मेल खाता है, यानी। 18वीं शताब्दी की शुरुआत से। उच्च गतिविधि की अवधि के दौरान, सूर्य पर कुछ क्षेत्रों की चमक कई गुना बढ़ जाती है, और पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण की शक्ति तेजी से बढ़ जाती है। ऐसी घटनाओं को सोलर फ्लेयर्स कहा जाता है। वे कई मिनट से लेकर एक या दो घंटे तक चलते हैं। एक भड़कने के दौरान, सौर प्लाज्मा (मुख्य रूप से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन) फट जाता है, और प्राथमिक कण बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाते हैं। इस तरह की ज्वालाओं के क्षणों में सूर्य के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण का पृथ्वी के वायुमंडल पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है।
प्रारंभिक प्रतिक्रिया फ्लैश के 8 मिनट बाद नोट की जाती है, जब तीव्र पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण पृथ्वी पर पहुंचते हैं। नतीजतन, आयनीकरण तेजी से बढ़ता है; एक्स-रे वायुमंडल में आयनमंडल की निचली सीमा तक प्रवेश करती हैं; इन परतों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या इतनी बढ़ जाती है कि रेडियो सिग्नल लगभग पूरी तरह से अवशोषित ("बुझ") जाते हैं। विकिरण के अतिरिक्त अवशोषण से गैस का ताप बढ़ जाता है, जो हवाओं के विकास में योगदान देता है। आयनित गैस एक विद्युत चालक है, और जब यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में चलती है, तो एक डायनेमो प्रभाव प्रकट होता है और एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। इस तरह की धाराएँ, बदले में, चुंबकीय क्षेत्र के ध्यान देने योग्य गड़बड़ी पैदा कर सकती हैं और खुद को चुंबकीय तूफानों के रूप में प्रकट कर सकती हैं।
ऊपरी वायुमंडल की संरचना और गतिशीलता सौर विकिरण द्वारा आयनीकरण और पृथक्करण से जुड़ी ऊष्मागतिकीय गैर-संतुलन प्रक्रियाओं द्वारा अनिवार्य रूप से निर्धारित की जाती है, रासायनिक प्रक्रियाएँ, अणुओं और परमाणुओं की उत्तेजना, उनकी निष्क्रियता, टकराव और अन्य प्राथमिक प्रक्रियाएं। इस मामले में, घनत्व घटने के साथ असमानता की डिग्री ऊंचाई के साथ बढ़ती है। 500-1000 किमी की ऊंचाई तक, और अक्सर इससे भी अधिक, ऊपरी वायुमंडल की कई विशेषताओं के लिए गैर-संतुलन की डिग्री काफी छोटी होती है, जो इसे वर्णित करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए अनुमति के साथ शास्त्रीय और हाइड्रोमैग्नेटिक हाइड्रोडायनामिक्स का उपयोग करने की अनुमति देती है।
एक्सोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल की बाहरी परत है, जो कई सौ किलोमीटर की ऊँचाई से शुरू होती है, जहाँ से प्रकाश, तेज़ गति वाले हाइड्रोजन परमाणु बाहरी अंतरिक्ष में जा सकते हैं।
एडवर्ड कोनोनोविच
साहित्य:
पुडोवकिन एम.आई. सौर भौतिकी के मूल तत्व. सेंट पीटर्सबर्ग, 2001
एरिस चैसन, स्टीव मैकमिलन खगोल विज्ञान आज. प्रेंटिस हॉल इंक। ऊपरी सैडल नदी, 2002
ऑनलाइन सामग्री: http://ciencia.nasa.gov/
वायुमंडल
एक खगोलीय पिंड के चारों ओर गैसीय आवरण। इसकी विशेषताएं दिए गए आकार, द्रव्यमान, तापमान, घूर्णन गति और रासायनिक संरचना पर निर्भर करती हैं खगोलीय पिंड, और इसकी स्थापना के क्षण से इसके गठन के इतिहास द्वारा भी निर्धारित किया जाता है। पृथ्वी का वायुमंडल वायु नामक गैसों के मिश्रण से बना है। इसके मुख्य घटक लगभग 4:1 के अनुपात में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन हैं। एक व्यक्ति मुख्य रूप से वायुमंडल के निचले 15-25 किमी की स्थिति से प्रभावित होता है, क्योंकि यह इस निचली परत में है कि हवा का बड़ा हिस्सा केंद्रित है। वातावरण का अध्ययन करने वाले विज्ञान को मौसम विज्ञान कहा जाता है, हालांकि इस विज्ञान का विषय मौसम और मनुष्य पर उसका प्रभाव भी है। पृथ्वी की सतह से 60 से 300 और यहाँ तक कि 1000 किमी की ऊँचाई पर स्थित वायुमंडल की ऊपरी परतों की स्थिति भी बदल रही है। तेज हवाएं, तूफान यहां विकसित होते हैं, और ऐसी अद्भुत विद्युत घटनाएं जैसे कि अरोरा दिखाई देती हैं। इनमें से कई घटनाएँ सौर विकिरण, ब्रह्मांडीय विकिरण और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रवाह से जुड़ी हैं। वायुमंडल की उच्च परतें भी एक रासायनिक प्रयोगशाला हैं, क्योंकि वहाँ, वैक्यूम के करीब की स्थितियों में, कुछ वायुमंडलीय गैसें, सौर ऊर्जा के एक शक्तिशाली प्रवाह के प्रभाव में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करती हैं। इन परस्पर संबंधित परिघटनाओं और प्रक्रियाओं का अध्ययन करने वाले विज्ञान को वायुमंडल की उच्च परतों की भौतिकी कहा जाता है।
पृथ्वी के वायुमंडल की सामान्य विशेषताएं
आयाम।ध्वनि रॉकेट और कृत्रिम उपग्रहों ने पृथ्वी की त्रिज्या से कई गुना अधिक दूरी पर वायुमंडल की बाहरी परतों का पता लगाने तक, यह माना जाता था कि जैसे ही आप पृथ्वी की सतह से दूर जाते हैं, वातावरण धीरे-धीरे अधिक विरल हो जाता है और सुचारू रूप से अंतर्ग्रहीय अंतरिक्ष में चला जाता है। . अब यह स्थापित हो चुका है कि सूर्य की गहरी परतों से प्रवाहित होने वाली ऊर्जा पृथ्वी की कक्षा से बहुत दूर बाहरी सीमा तक बाहरी अंतरिक्ष में प्रवेश करती है। सौर परिवार. यह तथाकथित। सौर हवा पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के चारों ओर बहती है, जिससे एक लम्बी "गुहा" बनती है जिसके भीतर पृथ्वी का वातावरण केंद्रित होता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सूर्य के सामने वाले दिन की ओर विशेष रूप से संकुचित होता है और एक लंबी जीभ बनाता है, जो संभवतः चंद्रमा की कक्षा से परे, विपरीत, रात की ओर फैली हुई है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की सीमा को मैग्नेटोपॉज कहा जाता है। दिन के समय, यह सीमा पृथ्वी की सतह से लगभग सात त्रिज्या की दूरी से गुजरती है, लेकिन बढ़ी हुई सौर गतिविधि की अवधि के दौरान यह पृथ्वी की सतह के और भी करीब है। मैग्नेटोपॉज पृथ्वी के वायुमंडल की सीमा भी है, जिसके बाहरी आवरण को मैग्नेटोस्फीयर भी कहा जाता है, क्योंकि इसमें आवेशित कण (आयन) होते हैं, जिनकी गति पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के कारण होती है। वायुमंडलीय गैसों का कुल वजन लगभग 4.5*1015 टन है। इस प्रकार, प्रति इकाई क्षेत्र में वायुमंडल का "वजन", या वायुमंडलीय दबाव, समुद्र तल पर लगभग 11 टन/एम2 है।
जीवन के लिए महत्व।यह ऊपर से अनुसरण करता है कि पृथ्वी एक शक्तिशाली सुरक्षात्मक परत द्वारा इंटरप्लेनेटरी स्पेस से अलग हो जाती है। बाह्य अंतरिक्ष सूर्य से शक्तिशाली पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण और यहां तक कि कठिन ब्रह्मांडीय विकिरण से व्याप्त है, और इस प्रकार के विकिरण सभी जीवित चीजों के लिए हानिकारक हैं। वायुमंडल के बाहरी छोर पर, विकिरण की तीव्रता घातक होती है, लेकिन इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा पृथ्वी की सतह से दूर वायुमंडल द्वारा बनाए रखा जाता है। इस विकिरण का अवशोषण वायुमंडल की उच्च परतों और विशेष रूप से वहां होने वाली विद्युत घटनाओं के कई गुणों की व्याख्या करता है। पृथ्वी के ठोस, तरल और गैसीय गोले के संपर्क के बिंदु पर रहने वाले व्यक्ति के लिए वायुमंडल की सबसे निचली सतह परत विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। "ठोस" पृथ्वी के ऊपरी खोल को लिथोस्फीयर कहा जाता है। पृथ्वी की सतह का लगभग 72% भाग महासागरों के जल से आच्छादित है, जो अधिकांश जलमंडल का निर्माण करते हैं। वायुमंडल लिथोस्फीयर और जलमंडल दोनों की सीमा बनाता है। मनुष्य वायु महासागर के तल पर और जल महासागर के स्तर के निकट या ऊपर रहता है। इन महासागरों की परस्पर क्रिया उन महत्वपूर्ण कारकों में से एक है जो वायुमंडल की स्थिति को निर्धारित करते हैं।
मिश्रण।वायुमंडल की निचली परतों में गैसों का मिश्रण होता है (तालिका देखें)। तालिका में सूचीबद्ध लोगों के अलावा, अन्य गैसें भी हवा में छोटी अशुद्धियों के रूप में मौजूद हैं: ओजोन, मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ), नाइट्रोजन और सल्फर ऑक्साइड, अमोनिया जैसे पदार्थ।
वायुमंडल की संरचना
वायुमंडल की उच्च परतों में, सूर्य से कठोर विकिरण के प्रभाव में हवा की संरचना बदल जाती है, जिससे ऑक्सीजन के अणु परमाणुओं में टूट जाते हैं। परमाणु ऑक्सीजन वायुमंडल की उच्च परतों का मुख्य घटक है। अंत में, पृथ्वी की सतह से वायुमंडल की सबसे दूर की परतों में, सबसे हल्की गैसें, हाइड्रोजन और हीलियम, मुख्य घटक बन जाते हैं। चूंकि पदार्थ का बड़ा हिस्सा 30 किमी के निचले हिस्से में केंद्रित है, इसलिए 100 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर हवा की संरचना में परिवर्तन का ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं होता है सामान्य रचनावायुमंडल।
ऊर्जा विनिमय।सूर्य पृथ्वी पर आने वाली ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। लगभग की दूरी पर होने के नाते। सूर्य से 150 मिलियन किमी दूर, पृथ्वी अपने द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा का लगभग एक दो अरबवाँ भाग प्राप्त करती है, मुख्य रूप से स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में, जिसे मनुष्य "प्रकाश" कहता है। इस ऊर्जा का अधिकांश भाग वायुमंडल और स्थलमंडल द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। पृथ्वी भी ऊर्जा का विकिरण करती है, अधिकतर दूर अवरक्त विकिरण के रूप में। इस प्रकार, सूर्य से प्राप्त ऊर्जा, पृथ्वी और वायुमंडल के ताप और अंतरिक्ष में विकिरित ऊष्मीय ऊर्जा के विपरीत प्रवाह के बीच एक संतुलन स्थापित हो जाता है। इस संतुलन का तंत्र अत्यंत जटिल है। धूल और गैस के अणु प्रकाश को बिखेरते हैं, आंशिक रूप से इसे विश्व अंतरिक्ष में परावर्तित करते हैं। बादल आने वाले विकिरण को और भी अधिक परावर्तित करते हैं। ऊर्जा का एक हिस्सा सीधे गैस के अणुओं द्वारा अवशोषित किया जाता है, लेकिन ज्यादातर चट्टानों, वनस्पतियों और सतही जल द्वारा। वायुमंडल में मौजूद जलवाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड दृश्य विकिरण संचारित करते हैं लेकिन अवरक्त विकिरण को अवशोषित करते हैं। तापीय ऊर्जा मुख्य रूप से संग्रहित होती है निचली परतेंवायुमंडल। इसी तरह का प्रभाव ग्रीनहाउस में होता है जब कांच प्रकाश को अंदर आने देता है और मिट्टी गर्म हो जाती है। चूंकि कांच अवरक्त विकिरण के लिए अपेक्षाकृत अपारदर्शी है, इसलिए ग्रीनहाउस में गर्मी जमा हो जाती है। जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति से निचले वातावरण के गर्म होने को अक्सर कहा जाता है ग्रीनहाउस प्रभाव. बादल वातावरण की निचली परतों में गर्मी के संरक्षण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यदि बादल छँट जाते हैं या वायु द्रव्यमान की पारदर्शिता बढ़ जाती है, तो तापमान अनिवार्य रूप से कम हो जाएगा क्योंकि पृथ्वी की सतह स्वतंत्र रूप से तापीय ऊर्जा को आसपास के अंतरिक्ष में विकीर्ण करती है। पृथ्वी की सतह पर पानी सौर ऊर्जा को अवशोषित करता है और वाष्पित होकर गैस - जल वाष्प में बदल जाता है, जो भारी मात्रा में ऊर्जा को निचले वातावरण में ले जाता है। जब जलवाष्प संघनित होकर बादल या कोहरा बनाता है तो यह ऊर्जा ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है। पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाली सौर ऊर्जा का लगभग आधा पानी के वाष्पीकरण पर खर्च होता है और निचले वातावरण में प्रवेश करता है। इस प्रकार, ग्रीनहाउस प्रभाव और पानी के वाष्पीकरण के कारण वातावरण नीचे से गर्म हो जाता है। यह आंशिक रूप से विश्व महासागर के संचलन की तुलना में इसके संचलन की उच्च गतिविधि की व्याख्या करता है, जो केवल ऊपर से गर्म होता है और इसलिए वातावरण की तुलना में बहुत अधिक स्थिर होता है।
मौसम विज्ञान और जलवायु विज्ञान भी देखें। सौर "प्रकाश" द्वारा वातावरण के सामान्य ताप के अलावा, इसकी कुछ परतों का महत्वपूर्ण ताप सूर्य से पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण के कारण होता है। संरचना। द्रवों और ठोसों की तुलना में गैसीय पदार्थों में अणुओं के बीच आकर्षण बल न्यूनतम होता है। जैसे-जैसे अणुओं के बीच की दूरी बढ़ती है, गैसें अनिश्चित काल तक विस्तार करने में सक्षम हो जाती हैं, अगर कोई उन्हें रोकता नहीं है। वायुमंडल की निचली सीमा पृथ्वी की सतह है। कड़ाई से बोलते हुए, यह अवरोध अभेद्य है, क्योंकि हवा और पानी के बीच और यहां तक कि हवा और चट्टानों के बीच भी गैस विनिमय होता है, लेकिन इस मामले में इन कारकों की उपेक्षा की जा सकती है। चूँकि वायुमंडल एक गोलाकार खोल है, इसकी कोई पार्श्व सीमाएँ नहीं हैं, बल्कि केवल एक निचली सीमा और एक ऊपरी (बाहरी) सीमा है जो इंटरप्लेनेटरी स्पेस की तरफ से खुली है। बाहरी सीमा के माध्यम से, कुछ तटस्थ गैसें बाहर निकलती हैं, साथ ही आसपास के बाहरी अंतरिक्ष से पदार्थ का प्रवाह भी होता है। उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों के अपवाद के साथ अधिकांश आवेशित कण या तो मैग्नेटोस्फीयर द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं या इसके द्वारा पीछे हट जाते हैं। वायुमंडल गुरुत्वाकर्षण बल से भी प्रभावित होता है, जो वायु के गोले को पृथ्वी की सतह पर रखता है। वायुमंडलीय गैसें अपने स्वयं के भार से संकुचित होती हैं। यह दबाव वायुमंडल की निचली सीमा पर अधिकतम होता है, और इसलिए यहाँ वायु घनत्व सबसे अधिक होता है। पृथ्वी की सतह से ऊपर किसी भी ऊंचाई पर, हवा के संपीड़न की डिग्री ऊपरी हवा के स्तंभ के द्रव्यमान पर निर्भर करती है, इसलिए ऊंचाई के साथ हवा का घनत्व कम हो जाता है। दबाव, प्रति इकाई क्षेत्र में स्थित वायु स्तंभ के द्रव्यमान के बराबर, सीधे घनत्व से संबंधित होता है और इसलिए, ऊंचाई के साथ भी घटता है। यदि वायुमंडल एक "आदर्श गैस" होता जिसकी ऊंचाई, स्थिर तापमान, और उस पर गुरुत्वाकर्षण की निरंतर शक्ति से स्वतंत्र एक स्थिर संरचना होती है, तो दबाव प्रत्येक 20 किमी की ऊंचाई के लिए 10 के कारक से कम हो जाएगा। वास्तविक वातावरण लगभग 100 किमी तक आदर्श गैस से थोड़ा अलग होता है, और फिर हवा की संरचना में बदलाव के साथ दबाव धीरे-धीरे कम हो जाता है। वर्णित मॉडल में छोटे परिवर्तन भी पृथ्वी के केंद्र से दूरी के साथ गुरुत्वाकर्षण के बल में कमी के द्वारा पेश किए जाते हैं, लगभग राशि। हर 100 किमी की ऊंचाई पर 3%। वायुमंडलीय दबाव के विपरीत, ऊंचाई के साथ तापमान लगातार कम नहीं होता है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 1, यह लगभग 10 किमी तक घट जाती है और फिर से ऊपर उठना शुरू कर देती है। यह तब होता है जब ऑक्सीजन पराबैंगनी सौर विकिरण को अवशोषित करती है। इस मामले में, ओजोन गैस बनती है, जिसके अणुओं में ऑक्सीजन के तीन परमाणु (O3) होते हैं। यह पराबैंगनी विकिरण को भी अवशोषित करता है, और इसलिए वायुमंडल की यह परत, जिसे ओजोनोस्फीयर कहा जाता है, गर्म हो जाती है। उच्चतर, तापमान फिर से गिर जाता है, क्योंकि बहुत कम गैस अणु होते हैं, और ऊर्जा अवशोषण तदनुसार कम हो जाता है। इससे भी ऊंची परतों में, वातावरण द्वारा सूर्य से आने वाली सबसे कम तरंग दैर्ध्य पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण के अवशोषण के कारण तापमान फिर से बढ़ जाता है। इस शक्तिशाली विकिरण के प्रभाव में, वातावरण आयनित होता है, अर्थात। एक गैस अणु एक इलेक्ट्रॉन खो देता है और एक सकारात्मक विद्युत आवेश प्राप्त कर लेता है। ऐसे अणु सकारात्मक रूप से आवेशित आयन बन जाते हैं। मुक्त इलेक्ट्रॉनों और आयनों की उपस्थिति के कारण, वायुमंडल की यह परत एक विद्युत चालक के गुण प्राप्त कर लेती है। यह माना जाता है कि जहां दुर्लभ वातावरण अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में गुजरता है वहां तापमान ऊंचाई तक बढ़ता रहता है। पृथ्वी की सतह से कई हज़ार किलोमीटर की दूरी पर, संभवतः 5,000° से 10,000°C तक का तापमान प्रबल होता है। हालांकि अणुओं और परमाणुओं में गति की गति बहुत अधिक होती है, और इसलिए उच्च तापमान, यह दुर्लभ गैस "गर्म" नहीं होती है। सामान्य अर्थों में... उच्च ऊंचाई पर अणुओं की अल्प संख्या के कारण, उनकी कुल तापीय ऊर्जा बहुत कम होती है। इस प्रकार, वायुमंडल में अलग-अलग परतें होती हैं (अर्थात, संकेंद्रित गोले या गोले की एक श्रृंखला), जिसका चयन इस बात पर निर्भर करता है कि कौन सी संपत्ति सबसे अधिक रुचि की है। औसत तापमान वितरण के आधार पर, मौसम विज्ञानियों ने एक आदर्श "मध्य वातावरण" की संरचना के लिए एक योजना विकसित की है (चित्र 1 देखें)।
ट्रोपोस्फीयर - वायुमंडल की निचली परत, जो पहले तापीय न्यूनतम (तथाकथित ट्रोपोपॉज़) तक फैली हुई है। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा भौगोलिक अक्षांश (उष्णकटिबंधीय में - 18-20 किमी, समशीतोष्ण अक्षांशों में - लगभग 10 किमी) और वर्ष के समय पर निर्भर करती है। यूएस नेशनल वेदर सर्विस ने दक्षिणी ध्रुव के पास साउंडिंग का संचालन किया और क्षोभसीमा की ऊंचाई में मौसमी परिवर्तनों का खुलासा किया। मार्च में, क्षोभसीमा लगभग की ऊंचाई पर है। 7.5 किमी। मार्च से अगस्त या सितंबर तक क्षोभमंडल का स्थिर शीतलन होता है, और इसकी सीमा अगस्त या सितंबर में लगभग 11.5 किमी की ऊँचाई तक एक छोटी अवधि के लिए बढ़ जाती है। फिर सितंबर से दिसंबर तक यह तेजी से गिरता है और अपनी निम्नतम स्थिति - 7.5 किमी तक पहुंच जाता है, जहां यह मार्च तक रहता है, केवल 0.5 किमी के भीतर उतार-चढ़ाव करता है। यह क्षोभमंडल में है कि मौसम मुख्य रूप से बनता है, जो मानव अस्तित्व के लिए परिस्थितियों को निर्धारित करता है। अधिकांश वायुमंडलीय जल वाष्प क्षोभमंडल में केंद्रित है, और इसलिए बादल मुख्य रूप से यहां बनते हैं, हालांकि उनमें से कुछ बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं, जो उच्च परतों में भी पाए जाते हैं। क्षोभमंडल की विशेषता अशांति और शक्तिशाली वायु धाराओं (हवाओं) और तूफानों से होती है। ऊपरी क्षोभमंडल में, कड़ाई से परिभाषित दिशा की मजबूत वायु धाराएं होती हैं। छोटे भंवरों की तरह अशांत भंवर, धीमी और तेज गति से चलने वाली वायु राशियों के बीच घर्षण और गतिशील संपर्क के प्रभाव में बनते हैं। चूंकि इन उच्च परतों में आमतौर पर कोई बादल नहीं होता है, इसलिए इस विक्षोभ को "स्पष्ट वायु विक्षोभ" कहा जाता है।
समताप मंडल।वायुमंडल की ऊपरी परत को अक्सर गलत तरीके से अपेक्षाकृत स्थिर तापमान वाली परत के रूप में वर्णित किया जाता है, जहां हवाएं कम या ज्यादा स्थिर रूप से चलती हैं और जहां मौसम संबंधी तत्व बहुत कम बदलते हैं। समताप मंडल की ऊपरी परत गर्म हो जाती है क्योंकि ऑक्सीजन और ओजोन सौर पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करते हैं। समताप मंडल (स्ट्रेटोपॉज़) की ऊपरी सीमा वहाँ खींची जाती है जहाँ तापमान थोड़ा बढ़ जाता है, एक मध्यवर्ती अधिकतम तक पहुँच जाता है, जो अक्सर सतह की हवा की परत के तापमान के बराबर होता है। एक स्थिर ऊंचाई पर उड़ान भरने के लिए अनुकूलित हवाई जहाज और गुब्बारों के साथ किए गए अवलोकनों के आधार पर, समताप मंडल में विभिन्न दिशाओं में चलने वाली अशांत गड़बड़ी और तेज हवाएं स्थापित की गई हैं। जैसा कि क्षोभमंडल में, शक्तिशाली वायु भंवरों का उल्लेख किया जाता है, जो विशेष रूप से उच्च गति वाले विमानों के लिए खतरनाक होते हैं। तेज़ हवाएं, जेट धाराएं कहलाती हैं, ध्रुवों के सामने समशीतोष्ण अक्षांशों की सीमाओं के साथ संकीर्ण क्षेत्रों में प्रवाहित होती हैं। हालाँकि, ये ज़ोन शिफ्ट हो सकते हैं, गायब हो सकते हैं और फिर से प्रकट हो सकते हैं। जेट धाराएं आमतौर पर ट्रोपोपॉज में प्रवेश करती हैं और ऊपरी क्षोभमंडल में दिखाई देती हैं, लेकिन ऊंचाई घटने के साथ उनकी गति तेजी से घटती जाती है। यह संभव है कि समताप मंडल में प्रवेश करने वाली ऊर्जा का हिस्सा (मुख्य रूप से ओजोन के निर्माण पर खर्च किया गया) क्षोभमंडल में होने वाली प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। विशेष रूप से सक्रिय मिश्रण वायुमंडलीय मोर्चों से जुड़ा हुआ है, जहां समतापमंडलीय हवा के व्यापक प्रवाह को क्षोभमंडल के नीचे महत्वपूर्ण रूप से दर्ज किया गया था, और क्षोभमंडलीय हवा को समताप मंडल की निचली परतों में खींचा गया था। 25-30 किमी की ऊंचाई पर रेडियोसोंडे लॉन्च करने की तकनीक में सुधार के संबंध में वायुमंडल की निचली परतों की ऊर्ध्वाधर संरचना के अध्ययन में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। मेसोस्फीयर, समताप मंडल के ऊपर स्थित है, एक खोल है जिसमें 80-85 किमी की ऊँचाई तक तापमान पूरे वातावरण के लिए न्यूनतम तक गिर जाता है। रिकॉर्ड तोड़ना कम तामपान फोर्ट चर्चिल (कनाडा) में यूएस-कनाडाई स्थापना से लॉन्च किए गए मौसम संबंधी रॉकेटों द्वारा -110 डिग्री सेल्सियस तक नीचे दर्ज किए गए थे। मेसोस्फीयर (मेसोपॉज़) की ऊपरी सीमा लगभग एक्स-रे के सक्रिय अवशोषण के क्षेत्र की निचली सीमा और सूर्य की सबसे छोटी तरंग दैर्ध्य पराबैंगनी विकिरण के साथ मेल खाती है, जो गैस के ताप और आयनीकरण के साथ होती है। गर्मियों में ध्रुवीय क्षेत्रों में, मेसोपॉज़ में बादल प्रणाली अक्सर दिखाई देती है, जो एक बड़े क्षेत्र पर कब्जा कर लेती है, लेकिन थोड़ा ऊर्ध्वाधर विकास होता है। रात में चमकने वाले ऐसे बादल अक्सर मेसोस्फीयर में बड़े पैमाने पर लहरदार वायु आंदोलनों का पता लगाना संभव बनाते हैं। इन बादलों की संरचना, नमी के स्रोत और संघनन नाभिक, गतिशीलता और मौसम संबंधी कारकों के साथ संबंध अभी भी अपर्याप्त रूप से अध्ययन किए गए हैं। थर्मोस्फीयर वायुमंडल की एक परत है जिसमें तापमान लगातार बढ़ता रहता है। इसकी शक्ति 600 किमी तक पहुंच सकती है। दबाव और, परिणामस्वरूप, गैस का घनत्व ऊंचाई के साथ लगातार घटता जाता है। पृथ्वी की सतह के पास, 1 m3 हवा में लगभग होता है। 2.5x1025 अणु, लगभग ऊंचाई पर। 100 किमी, थर्मोस्फीयर की निचली परतों में - लगभग 1019, 200 किमी की ऊँचाई पर, आयनमंडल में - 5 * 10 15 और, गणना के अनुसार, लगभग ऊँचाई पर। 850 किमी - लगभग 1012 अणु। इंटरप्लानेटरी स्पेस में, अणुओं की एकाग्रता 10 8-10 9 प्रति 1 एम 3 है। लगभग ऊंचाई पर। 100 किमी, अणुओं की संख्या कम है, और वे शायद ही कभी एक दूसरे से टकराते हैं। किसी अन्य समान अणु से टकराने से पहले यादृच्छिक रूप से गतिमान अणु द्वारा तय की गई औसत दूरी को इसका माध्य मुक्त पथ कहा जाता है। जिस परत में यह मान इतना बढ़ जाता है कि इंटरमॉलिक्युलर या इंटरटॉमिक टकराव की संभावना को उपेक्षित किया जा सकता है, वह थर्मोस्फीयर और ओवरलीइंग शेल (एक्सोस्फीयर) के बीच की सीमा पर स्थित होता है और इसे थर्मल पॉज़ कहा जाता है। थर्मोपॉज पृथ्वी की सतह से लगभग 650 किमी दूर स्थित है। एक निश्चित तापमान पर, एक अणु की गति की गति उसके द्रव्यमान पर निर्भर करती है: हल्के अणु भारी की तुलना में तेजी से चलते हैं। निचले वातावरण में, जहां मुक्त पथ बहुत छोटा है, उनके आणविक भार के अनुसार गैसों का कोई ध्यान देने योग्य पृथक्करण नहीं है, लेकिन यह 100 किमी से ऊपर व्यक्त किया गया है। इसके अलावा, सूर्य से पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में, ऑक्सीजन के अणु परमाणुओं में टूट जाते हैं, जिसका द्रव्यमान अणु के द्रव्यमान का आधा होता है। इसलिए, जैसे-जैसे हम पृथ्वी की सतह से दूर जाते हैं, परमाणु ऑक्सीजन वायुमंडल की संरचना और लगभग ऊंचाई पर तेजी से महत्वपूर्ण होता जाता है। 200 किमी इसका मुख्य घटक बन जाता है। उच्चतर, पृथ्वी की सतह से लगभग 1200 किमी की दूरी पर, हल्की गैसें - हीलियम और हाइड्रोजन - प्रबल होती हैं। वे वायुमंडल की बाहरी परत हैं। भार द्वारा यह पृथक्करण, जिसे विसरित पृथक्करण कहा जाता है, अपकेंद्रित्र का उपयोग करके मिश्रण के पृथक्करण जैसा दिखता है। एक्सोस्फीयर वायुमंडल की बाहरी परत है, जो तापमान में परिवर्तन और तटस्थ गैस के गुणों के आधार पर पृथक होती है। एक्सोस्फीयर में अणु और परमाणु गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बैलिस्टिक कक्षाओं में पृथ्वी के चारों ओर घूमते हैं। इनमें से कुछ कक्षाएँ परवलयिक हैं और प्रक्षेप्य के प्रक्षेपवक्र के समान हैं। अणु पृथ्वी के चारों ओर और अण्डाकार कक्षाओं में उपग्रहों की तरह घूम सकते हैं। कुछ अणु, मुख्य रूप से हाइड्रोजन और हीलियम, खुले प्रक्षेपवक्र वाले होते हैं और बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाते हैं (चित्र 2)।
सौर-स्थलीय संबंध और वायुमंडल पर उनका प्रभाव
वायुमंडलीय ज्वार।स्थलीय और समुद्री ज्वार के समान ही सूर्य और चंद्रमा के आकर्षण से वातावरण में ज्वार-भाटा उत्पन्न होता है। लेकिन वायुमंडलीय ज्वार में एक महत्वपूर्ण अंतर है: वायुमंडल सूर्य के आकर्षण पर सबसे अधिक प्रतिक्रिया करता है, जबकि पृथ्वी की पपड़ी और महासागर - चंद्रमा के आकर्षण के लिए। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि वातावरण सूर्य द्वारा गर्म होता है और गुरुत्वाकर्षण ज्वार के अलावा, एक शक्तिशाली तापीय ज्वार उत्पन्न होता है। सामान्य तौर पर, वायुमंडलीय और समुद्री ज्वार के गठन के तंत्र समान होते हैं, सिवाय इसके कि गुरुत्वाकर्षण और तापीय प्रभावों के लिए हवा की प्रतिक्रिया की भविष्यवाणी करने के लिए, इसकी संपीड्यता और तापमान वितरण को ध्यान में रखना आवश्यक है। यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि वातावरण में अर्धदैनिक (12-घंटे) सौर ज्वार दैनिक सौर और अर्धदैनिक चंद्र ज्वार पर प्रबल क्यों होते हैं, हालांकि चलाने वाले बलअंतिम दो प्रक्रियाएं बहुत अधिक शक्तिशाली हैं। पहले, यह माना जाता था कि वातावरण में एक अनुनाद होता है, जो 12 घंटे की अवधि के साथ दोलनों को सटीक रूप से बढ़ाता है। हालांकि, भूभौतिकीय रॉकेट की मदद से की गई टिप्पणियों से संकेत मिलता है कि इस तरह के अनुनाद के लिए कोई तापमान कारण नहीं हैं। इस समस्या को हल करने में, संभवतः वातावरण की सभी हाइड्रोडायनामिक और तापीय विशेषताओं को ध्यान में रखना चाहिए। भूमध्य रेखा के पास पृथ्वी की सतह पर, जहां ज्वारीय उतार-चढ़ाव का प्रभाव अधिकतम होता है, यह वायुमंडलीय दबाव में 0.1% परिवर्तन प्रदान करता है। ज्वारीय हवाओं की गति लगभग है। 0.3 किमी/घंटा। वायुमंडल की जटिल ऊष्मीय संरचना (विशेष रूप से मेसोपॉज़ में न्यूनतम तापमान की उपस्थिति) के कारण, ज्वारीय वायु धाराएँ तेज हो जाती हैं, और, उदाहरण के लिए, 70 किमी की ऊँचाई पर उनकी गति पृथ्वी की सतह की तुलना में लगभग 160 गुना अधिक होती है। , जिसके महत्वपूर्ण भूभौतिकीय परिणाम हैं। ऐसा माना जाता है कि आयनमंडल (परत ई) के निचले हिस्से में ज्वारीय दोलन आयनित गैस को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में लंबवत रूप से स्थानांतरित करते हैं, और इसलिए यहां विद्युत धाराएं उत्पन्न होती हैं। पृथ्वी की सतह पर धाराओं की ये लगातार उभरती हुई प्रणालियाँ चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी से स्थापित होती हैं। चुंबकीय क्षेत्र के दैनिक रूपांतर परिकलित मूल्यों के साथ अच्छे समझौते में हैं, जो "वायुमंडलीय डायनेमो" के ज्वारीय तंत्र के सिद्धांत के पक्ष में स्पष्ट रूप से गवाही देते हैं। आयनमंडल (परत ई) के निचले हिस्से में उत्पन्न होने वाली विद्युत धाराएं कहीं न कहीं चलती हैं, और इसलिए, सर्किट बंद होना चाहिए। डायनेमो के साथ सादृश्य पूरा हो जाता है अगर हम आने वाली गति को इंजन का काम मानते हैं। यह माना जाता है कि विद्युत प्रवाह का उल्टा संचलन आयनमंडल (F) की एक उच्च परत में किया जाता है, और यह प्रतिप्रवाह इस परत की कुछ विशिष्ट विशेषताओं की व्याख्या कर सकता है। अंत में, ज्वारीय प्रभाव को ई परत में और इसलिए एफ परत में क्षैतिज धाराएं भी उत्पन्न करनी चाहिए।
आयनमंडल। 19 वीं शताब्दी के वैज्ञानिकों ने अरोराओं की घटना के तंत्र को समझाने की कोशिश की। सुझाव दिया कि वायुमंडल में विद्युत आवेशित कणों वाला एक क्षेत्र है। 20 वीं सदी में 85 से 400 किमी की ऊँचाई पर रेडियो तरंगों को परावर्तित करने वाली परत के अस्तित्व के लिए प्रायोगिक रूप से ठोस सबूत प्राप्त किए गए थे। अब यह ज्ञात है कि इसके विद्युत गुण वायुमंडलीय गैस आयनीकरण का परिणाम हैं। इसलिए, इस परत को आमतौर पर आयनमंडल कहा जाता है। रेडियो तरंगों पर प्रभाव मुख्य रूप से आयनमंडल में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है, हालांकि रेडियो तरंगों का प्रसार तंत्र बड़े आयनों की उपस्थिति से जुड़ा होता है। उत्तरार्द्ध भी वातावरण के रासायनिक गुणों के अध्ययन में रुचि रखते हैं, क्योंकि वे तटस्थ परमाणुओं और अणुओं की तुलना में अधिक सक्रिय हैं। आयनमंडल में होने वाली रासायनिक अभिक्रियाएं इसकी ऊर्जा और विद्युत संतुलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।
सामान्य आयनमंडल।भूभौतिकीय रॉकेट और उपग्रहों की मदद से की गई टिप्पणियों ने बहुत सी नई जानकारी दी है, जो यह दर्शाता है कि वायुमंडल का आयनीकरण व्यापक स्पेक्ट्रम सौर विकिरण के प्रभाव में होता है। इसका मुख्य भाग (90% से अधिक) स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में केंद्रित है। वायलेट प्रकाश किरणों की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य और अधिक ऊर्जा वाले पराबैंगनी विकिरण सूर्य के वायुमंडल (क्रोमोस्फीयर) के आंतरिक भाग में हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित होते हैं, और एक्स-रे विकिरण, जिसमें उच्च ऊर्जा होती है, सूर्य के बाहरी आवरण में गैसों द्वारा उत्सर्जित होती है। (कोरोना)। आयनमंडल की सामान्य (औसत) अवस्था निरंतर शक्तिशाली विकिरण के कारण होती है। पृथ्वी के दैनिक घूर्णन के प्रभाव में सामान्य आयनमंडल में नियमित परिवर्तन होते हैं और दोपहर के समय सूर्य की किरणों के आपतन कोण में मौसमी अंतर होता है, लेकिन आयनमंडल की स्थिति में अप्रत्याशित और अचानक परिवर्तन भी होते हैं।
आयनमंडल में गड़बड़ी।जैसा कि ज्ञात है, सूर्य पर शक्तिशाली चक्रीय रूप से दोहराए जाने वाले क्षोभ उत्पन्न होते हैं, जो प्रत्येक 11 वर्षों में अधिकतम तक पहुँचते हैं। अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष (आईजीवाई) के कार्यक्रम के तहत अवलोकन व्यवस्थित मौसम संबंधी अवलोकनों की पूरी अवधि के लिए उच्चतम सौर गतिविधि की अवधि के साथ मेल खाता है, यानी। 18वीं शताब्दी की शुरुआत से उच्च गतिविधि की अवधि के दौरान, सूर्य पर कुछ क्षेत्रों में कई बार चमक बढ़ जाती है, और वे पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण के शक्तिशाली स्पंदन भेजते हैं। ऐसी घटनाओं को सोलर फ्लेयर्स कहा जाता है। वे कई मिनट से लेकर एक या दो घंटे तक चलते हैं। भड़कने के दौरान, सौर गैस (ज्यादातर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन) फट जाती है, और प्राथमिक कण बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाते हैं। इस तरह की ज्वालाओं के क्षणों में सूर्य के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण का पृथ्वी के वायुमंडल पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। फ्लैश के 8 मिनट बाद प्रारंभिक प्रतिक्रिया देखी जाती है, जब तीव्र पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण पृथ्वी पर पहुंचते हैं। नतीजतन, आयनीकरण तेजी से बढ़ता है; एक्स-रे वायुमंडल में आयनमंडल की निचली सीमा तक प्रवेश करती हैं; इन परतों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या इतनी बढ़ जाती है कि रेडियो सिग्नल लगभग पूरी तरह से अवशोषित ("बुझ") जाते हैं। विकिरण के अतिरिक्त अवशोषण से गैस का ताप बढ़ जाता है, जो हवाओं के विकास में योगदान देता है। आयनित गैस एक विद्युत चालक है, और जब यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में चलती है, तो एक डायनेमो प्रभाव प्रकट होता है और एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। इस तरह की धाराएँ, बदले में, चुंबकीय क्षेत्र के ध्यान देने योग्य गड़बड़ी पैदा कर सकती हैं और खुद को चुंबकीय तूफानों के रूप में प्रकट कर सकती हैं। यह प्रारंभिक चरण ही लेता है छोटी अवधिसौर भड़कने की अवधि के अनुरूप। सूर्य पर शक्तिशाली ज्वालाओं के दौरान, त्वरित कणों की एक धारा बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाती है। जब इसे पृथ्वी की ओर निर्देशित किया जाता है, तो दूसरा चरण शुरू होता है, जिसका वातावरण की स्थिति पर बहुत प्रभाव पड़ता है। अनेक प्राकृतिक घटनाएं, जिनमें से अरोरा सबसे अच्छी तरह से जाने जाते हैं, संकेत करते हैं कि आवेशित कणों की एक महत्वपूर्ण संख्या पृथ्वी तक पहुँचती है (ध्रुवीय प्रकाश भी देखें)। फिर भी, इन कणों को सूर्य से अलग करने की प्रक्रिया, अंतर्ग्रहीय अंतरिक्ष में उनके प्रक्षेपवक्र और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और मैग्नेटोस्फीयर के साथ बातचीत के तंत्र का अभी भी अपर्याप्त अध्ययन किया गया है। 1958 में होल्ड के जेम्स वैन एलन द्वारा खोज के बाद समस्या और जटिल हो गई भूचुंबकीय क्षेत्रआवेशित कणों के गोले। ये कण चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के चारों ओर सर्पिल में घूमते हुए एक गोलार्द्ध से दूसरे गोलार्द्ध में जाते हैं। पृथ्वी के पास, बल की रेखाओं के आकार और कणों की ऊर्जा के आधार पर ऊँचाई पर, "प्रतिबिंब बिंदु" होते हैं, जिसमें कण अपनी गति की दिशा को विपरीत दिशा में बदलते हैं (चित्र 3)। चूंकि चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पृथ्वी से दूरी के साथ घट जाती है, जिन कक्षाओं के साथ ये कण चलते हैं वे कुछ विकृत होते हैं: इलेक्ट्रॉन पूर्व की ओर विचलित होते हैं, और प्रोटॉन पश्चिम की ओर। इसलिए, उन्हें दुनिया भर में बेल्ट के रूप में वितरित किया जाता है।
सूर्य द्वारा वातावरण के गर्म होने के कुछ परिणाम।सौर ऊर्जा पूरे वातावरण को प्रभावित करती है। हम पहले ही पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में आवेशित कणों द्वारा निर्मित और उसके चारों ओर परिक्रमा करने वाली पट्टियों का उल्लेख कर चुके हैं। ये बेल्ट सर्कुलेटरी क्षेत्रों में पृथ्वी की सतह के सबसे करीब हैं (चित्र 3 देखें), जहां अरोरा देखे जाते हैं। चित्र 1 से पता चलता है कि कनाडा के अरोरल क्षेत्रों में यूएस साउथवेस्ट की तुलना में काफी अधिक थर्मोस्फेरिक तापमान है। यह संभावना है कि पकड़े गए कण अपनी कुछ ऊर्जा वातावरण को छोड़ देते हैं, खासकर जब परावर्तन बिंदुओं के पास गैस के अणुओं से टकराते हैं, और अपनी पूर्व कक्षाओं को छोड़ देते हैं। इस प्रकार उरोरा क्षेत्र में वायुमंडल की उच्च परतें गर्म हो जाती हैं। कृत्रिम उपग्रहों की कक्षाओं का अध्ययन करते समय एक और महत्वपूर्ण खोज की गई। स्मिथसोनियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी के एक खगोलशास्त्री लुइगी इचिया का मानना है कि इन कक्षाओं के छोटे विचलन वातावरण के घनत्व में परिवर्तन के कारण होते हैं क्योंकि यह सूर्य द्वारा गर्म होता है। उन्होंने 200 किमी से अधिक की ऊंचाई पर आयनमंडल में अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व के अस्तित्व का सुझाव दिया, जो सौर दोपहर के अनुरूप नहीं है, लेकिन घर्षण बल के प्रभाव में लगभग दो घंटे पीछे रह जाता है। इस समय, 600 किमी की ऊँचाई के लिए विशिष्ट वायुमंडलीय घनत्व के मान लगभग के स्तर पर देखे जाते हैं। 950 कि.मी. इसके अलावा, अधिकतम इलेक्ट्रॉन सांद्रता सूर्य से पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण की अल्पकालिक चमक के कारण अनियमित उतार-चढ़ाव का अनुभव करती है। एल. याक्किया ने वायु घनत्व में अल्पकालिक उतार-चढ़ाव की भी खोज की, जो सौर ज्वालाओं और चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी के अनुरूप है। इन घटनाओं को पृथ्वी के वायुमंडल में सौर मूल के कणों की घुसपैठ और उन परतों के गर्म होने से समझाया जाता है जहां उपग्रह परिक्रमा करते हैं।
वायुमंडलीय बिजली
वायुमंडल की सतह परत में, अणुओं का एक छोटा सा हिस्सा ब्रह्मांडीय किरणों, रेडियोधर्मी चट्टानों से विकिरण और हवा में ही रेडियम (मुख्य रूप से रेडॉन) के क्षय उत्पादों के प्रभाव में आयनीकरण से गुजरता है। आयनीकरण की प्रक्रिया में, एक परमाणु एक इलेक्ट्रॉन खो देता है और एक सकारात्मक चार्ज प्राप्त कर लेता है। एक मुक्त इलेक्ट्रॉन तेजी से दूसरे परमाणु के साथ मिलकर एक नकारात्मक चार्ज आयन बनाता है। ऐसे युग्मित धनात्मक और ऋणात्मक आयनों के आण्विक आयाम होते हैं। वातावरण में अणु इन आयनों के चारों ओर क्लस्टर करते हैं। एक आयन के साथ मिलकर कई अणु एक जटिल बनाते हैं जिसे आमतौर पर "प्रकाश आयन" कहा जाता है। वातावरण में अणुओं के परिसर भी होते हैं, जिन्हें मौसम विज्ञान में संघनन नाभिक के रूप में जाना जाता है, जिसके चारों ओर, जब हवा नमी से संतृप्त होती है, तो संघनन प्रक्रिया शुरू होती है। ये नाभिक नमक और धूल के कण हैं, साथ ही औद्योगिक और अन्य स्रोतों से हवा में छोड़े गए प्रदूषक भी हैं। हल्के आयन अक्सर "भारी आयन" बनाने के लिए ऐसे नाभिकों से जुड़ जाते हैं। एक विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, प्रकाश और भारी आयन विद्युत आवेशों को स्थानांतरित करते हुए, वायुमंडल के एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में चले जाते हैं। हालाँकि वातावरण को आमतौर पर विद्युत प्रवाहकीय माध्यम नहीं माना जाता है, लेकिन इसमें थोड़ी मात्रा में चालकता होती है। इसलिए, हवा में छोड़ा गया आवेशित शरीर धीरे-धीरे अपना आवेश खो देता है। ब्रह्मांडीय किरण की तीव्रता में वृद्धि, कम दबाव की स्थिति में आयन हानि में कमी (और इसलिए लंबे समय तक मुक्त पथ), और कम भारी नाभिक के कारण वायुमंडलीय चालकता ऊंचाई के साथ बढ़ती है। वायुमंडल की चालकता लगभग की ऊंचाई पर अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाती है। 50 किमी, तथाकथित। "मुआवजा स्तर"। यह ज्ञात है कि पृथ्वी की सतह और "क्षतिपूर्ति स्तर" के बीच हमेशा कई सौ किलोवोल्ट का संभावित अंतर होता है, अर्थात। निरंतर विद्युत क्षेत्र। यह पता चला कि हवा में एक निश्चित बिंदु के बीच कई मीटर की ऊंचाई और पृथ्वी की सतह के बीच संभावित अंतर बहुत बड़ा है - 100 वी से अधिक। वातावरण में सकारात्मक चार्ज होता है, और पृथ्वी की सतह नकारात्मक रूप से चार्ज होती है। चूँकि विद्युत क्षेत्र एक ऐसा क्षेत्र है, जिसके प्रत्येक बिंदु पर एक निश्चित संभावित मान होता है, हम एक संभावित प्रवणता के बारे में बात कर सकते हैं। में साफ मौसमनिचले कुछ मीटर के भीतर, वातावरण की विद्युत क्षेत्र शक्ति लगभग स्थिर रहती है। सतह परत में हवा की विद्युत चालकता में अंतर के कारण, संभावित प्रवणता दैनिक उतार-चढ़ाव के अधीन होती है, जिसके पाठ्यक्रम में जगह-जगह काफी भिन्नता होती है। वायु प्रदूषण के स्थानीय स्रोतों की अनुपस्थिति में - महासागरों के ऊपर, पहाड़ों में या ध्रुवीय क्षेत्रों में - साफ मौसम में संभावित ढाल का दैनिक पाठ्यक्रम समान है। ग्रेडिएंट का परिमाण सार्वभौमिक, या ग्रीनविच मीन, टाइम (यूटी) पर निर्भर करता है और अधिकतम 19:00 ई पर पहुंचता है। एपलटन ने सुझाव दिया कि यह अधिकतम विद्युत चालकता संभवतः ग्रहों के पैमाने पर सबसे बड़ी आंधी गतिविधि के साथ मेल खाती है। तड़ित झंझावात के दौरान बिजली का डिस्चार्ज पृथ्वी की सतह पर एक नकारात्मक चार्ज ले जाता है, क्योंकि सबसे सक्रिय क्यूम्यलोनिम्बस थंडरक्लाउड के ठिकानों पर एक महत्वपूर्ण नकारात्मक चार्ज होता है। गड़गड़ाहट के शीर्ष पर एक सकारात्मक चार्ज होता है, जो होल्ज़र और सैक्सन की गणना के अनुसार, गरज के दौरान अपने शीर्ष से बहता है। निरंतर पुनःपूर्ति के बिना, पृथ्वी की सतह पर आवेश वातावरण की चालकता द्वारा निष्प्रभावी हो जाएगा। यह धारणा कि पृथ्वी की सतह और "मुआवजा स्तर" के बीच संभावित अंतर आंधी के कारण बना रहता है, सांख्यिकीय आंकड़ों द्वारा समर्थित है। उदाहरण के लिए, नदी की घाटी में तूफान की अधिकतम संख्या देखी जाती है। ऐमज़ॉन। ज्यादातर, दिन के अंत में वहां गरज के साथ छींटे पड़ते हैं, यानी। ठीक है। 19:00 ग्रीनविच मीन टाइम, जब दुनिया में कहीं भी संभावित प्रवणता अपने अधिकतम स्तर पर होती है। इसके अलावा, घटता के आकार में मौसमी बदलाव दैनिक पाठ्यक्रमसंभावित प्रवणताएं भी झंझावातों के वैश्विक वितरण के आंकड़ों से पूरी तरह सहमत हैं। कुछ शोधकर्ताओं का तर्क है कि पृथ्वी के विद्युत क्षेत्र का स्रोत बाहरी उत्पत्ति का हो सकता है, क्योंकि ऐसा माना जाता है कि विद्युत क्षेत्र आयनमंडल और चुंबकमंडल में मौजूद हैं। यह परिस्थिति शायद बैकस्टेज और मेहराब के समान अरोरा के बहुत संकीर्ण लम्बी रूपों की उपस्थिति की व्याख्या करती है।
(पोलर लाइट्स भी देखें)। "क्षतिपूर्ति स्तर" और पृथ्वी की सतह के बीच वातावरण की संभावित प्रवणता और चालकता के कारण, आवेशित कण गति करने लगते हैं: सकारात्मक रूप से आवेशित आयन - पृथ्वी की सतह की ओर, और ऋणात्मक रूप से आवेशित - इससे ऊपर की ओर। यह करंट लगभग है। 1800 ए। हालांकि यह मान बड़ा लगता है, यह याद रखना चाहिए कि यह पृथ्वी की पूरी सतह पर वितरित है। 1 एम 2 के आधार क्षेत्र के साथ एक वायु स्तंभ में वर्तमान ताकत केवल 4 * 10 -12 ए है। दूसरी ओर, बिजली के निर्वहन के दौरान वर्तमान ताकत कई एम्पीयर तक पहुंच सकती है, हालांकि, निश्चित रूप से ऐसा निर्वहन एक छोटी अवधि है - एक सेकंड के अंशों से लेकर पूरे सेकंड तक या बार-बार डिस्चार्ज के साथ थोड़ा अधिक। बिजली न केवल प्रकृति की एक अजीबोगरीब घटना के रूप में बहुत रुचि रखती है। यह कई सौ मिलियन वोल्ट के वोल्टेज और कई किलोमीटर के इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी पर गैसीय माध्यम में विद्युत निर्वहन का निरीक्षण करना संभव बनाता है। 1750 में, बी फ्रैंकलिन ने लंदन की रॉयल सोसाइटी को प्रस्ताव दिया कि वे एक इंसुलेटिंग बेस पर तय की गई लोहे की छड़ के साथ प्रयोग करें और एक ऊंचे टॉवर पर चढ़ा दें। उन्होंने उम्मीद की कि जब एक गड़गड़ाहट टॉवर के पास आती है, तो विपरीत चिन्ह का एक चार्ज शुरू में तटस्थ रॉड के ऊपरी छोर पर केंद्रित होगा, और उसी चिन्ह का एक चार्ज जो बादल के आधार पर निचले सिरे पर केंद्रित होगा। . यदि बिजली के निर्वहन के दौरान विद्युत क्षेत्र की ताकत पर्याप्त रूप से बढ़ जाती है, तो रॉड के ऊपरी सिरे से चार्ज आंशिक रूप से हवा में निकल जाएगा, और रॉड बादल के आधार के समान संकेत प्राप्त कर लेगी। फ्रैंकलिन द्वारा प्रस्तावित प्रयोग इंग्लैंड में नहीं किया गया था, लेकिन इसे 1752 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जीन डी'अलेम्बर्ट द्वारा पेरिस के पास मार्ली में स्थापित किया गया था। कांच की बोतल(एक इन्सुलेटर के रूप में काम करते हुए) लोहे की छड़ 12 मीटर लंबी, लेकिन इसे टॉवर पर नहीं रखा। 10 मई को, उनके सहायक ने बताया कि जब गड़गड़ाहट रॉड के ऊपर होती है, तो जब जमीन पर तार लाया जाता है तो चिंगारी उठती है। फ़्रांस में किए गए सफल प्रयोग से अनभिज्ञ फ्रैंकलिन ने स्वयं उसी वर्ष जून में पतंग के साथ अपना प्रसिद्ध प्रयोग किया और उससे बंधे एक तार के सिरे पर बिजली की चिंगारी देखी। पर अगले वर्षरॉड से एकत्रित आवेशों का अध्ययन करते हुए, फ्रैंकलिन ने पाया कि गरजने वाले बादलों के आधार आमतौर पर नकारात्मक रूप से आवेशित होते हैं। 19वीं सदी के अंत में तड़ित का अधिक विस्तृत अध्ययन संभव हुआ। फोटोग्राफिक विधियों में सुधार के लिए धन्यवाद, विशेष रूप से घूर्णन लेंस वाले उपकरण के आविष्कार के बाद, जिसने तेजी से विकासशील प्रक्रियाओं को ठीक करना संभव बना दिया। स्पार्क डिस्चार्ज के अध्ययन में इस तरह के कैमरे का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। यह पाया गया कि बिजली कई प्रकार की होती है, जिनमें सबसे आम रैखिक, सपाट (इंट्रा-क्लाउड) और गोलाकार (वायु निर्वहन) हैं। रैखिक बिजली एक बादल और पृथ्वी की सतह के बीच एक चिंगारी का निर्वहन है, जो नीचे की शाखाओं वाले एक चैनल का अनुसरण करता है। चपटी बिजली एक गड़गड़ाहट के अंदर होती है और बिखरे हुए प्रकाश की चमक की तरह दिखती है। थंडरक्लाउड से शुरू होने वाली बॉल लाइटिंग के एयर डिस्चार्ज अक्सर क्षैतिज रूप से निर्देशित होते हैं और पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुंचते हैं।
एक लाइटनिंग डिस्चार्ज में आमतौर पर तीन या अधिक बार-बार होने वाले डिस्चार्ज होते हैं - एक ही रास्ते पर चलने वाले आवेग। क्रमिक स्पंदनों के बीच का अंतराल बहुत कम होता है, 1/100 से 1/10 सेकेंड तक (यही कारण है कि बिजली झिलमिलाती है)। सामान्य तौर पर, फ्लैश लगभग एक सेकंड या उससे कम समय तक रहता है। एक विशिष्ट बिजली विकास प्रक्रिया को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है। सबसे पहले, एक कमजोर चमकदार डिस्चार्ज-लीडर ऊपर से पृथ्वी की सतह पर आता है। जब वह उस तक पहुंचता है, तो एक चमकीला चमकीला उलटा, या मुख्य, निर्वहन पृथ्वी से नेता द्वारा निर्धारित चैनल तक जाता है। डिस्चार्ज-लीडर, एक नियम के रूप में, ज़िगज़ैग तरीके से चलता है। इसके प्रसार की गति एक सौ से लेकर कई सौ किलोमीटर प्रति सेकंड तक होती है। अपने रास्ते में, यह हवा के अणुओं को आयनित करता है, जिससे बढ़ी हुई चालकता के साथ एक चैनल बनता है, जिसके माध्यम से रिवर्स डिस्चार्ज लीडर डिस्चार्ज की तुलना में लगभग सौ गुना अधिक गति से ऊपर की ओर बढ़ता है। चैनल के आकार को निर्धारित करना मुश्किल है, लेकिन लीडर डिस्चार्ज का व्यास 1-10 मीटर और रिवर्स डिस्चार्ज का व्यास कई सेंटीमीटर अनुमानित है। लाइटनिंग डिस्चार्ज 30 किलोहर्ट्ज़ से लेकर अल्ट्रा-लो फ़्रीक्वेंसी तक - एक विस्तृत श्रृंखला में रेडियो तरंगों का उत्सर्जन करके रेडियो हस्तक्षेप पैदा करता है। रेडियो तरंगों का सबसे बड़ा विकिरण शायद 5 से 10 किलोहर्ट्ज़ की सीमा में है। ऐसा कम आवृत्ति वाला रेडियो हस्तक्षेप आयनमंडल की निचली सीमा और पृथ्वी की सतह के बीच अंतरिक्ष में "केंद्रित" है और स्रोत से हजारों किलोमीटर की दूरी तक प्रचार करने में सक्षम है।
वातावरण में परिवर्तन
उल्काओं और उल्कापिंडों का प्रभाव।हालांकि कभी-कभी उल्का वर्षा अपने प्रकाश प्रभाव के साथ एक गहरी छाप छोड़ती है, अलग-अलग उल्काओं को शायद ही कभी देखा जाता है। बहुत अधिक संख्या में अदृश्य उल्काएं हैं, जो इस समय देखने में बहुत छोटी हैं कि वे वायुमंडल द्वारा निगल ली जाती हैं। सबसे छोटे उल्काओं में से कुछ शायद गर्म नहीं होते हैं, लेकिन केवल वातावरण द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। कुछ मिलीमीटर से लेकर एक मिलीमीटर के दस-हजारवें हिस्से तक के आकार वाले इन छोटे कणों को माइक्रोमीटराइट कहा जाता है। प्रतिदिन वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्कापिंडों की मात्रा 100 से 10,000 टन तक होती है, जिनमें से अधिकांश पदार्थ सूक्ष्म उल्कापिंड होते हैं। चूँकि उल्का पिंड आंशिक रूप से वायुमंडल में जलता है, इसकी गैस संरचना को विभिन्न रासायनिक तत्वों के निशान से भर दिया जाता है। उदाहरण के लिए, पत्थर के उल्कापिंड लिथियम को वातावरण में लाते हैं। धात्विक उल्काओं के दहन से छोटे गोलाकार लोहे, लोहे-निकल और अन्य बूंदों का निर्माण होता है जो वायुमंडल से होकर गुजरती हैं और पृथ्वी की सतह पर जमा हो जाती हैं। वे ग्रीनलैंड और अंटार्कटिका में पाए जा सकते हैं, जहां बर्फ की चादरें सालों तक लगभग अपरिवर्तित रहती हैं। समुद्र विज्ञानी उन्हें समुद्र के तल के तलछट में पाते हैं। वायुमंडल में प्रवेश करने वाले अधिकांश उल्का कण लगभग 30 दिनों के भीतर जमा हो जाते हैं। कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि यह ब्रह्मांडीय धूल वर्षा जैसी वायुमंडलीय घटनाओं के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि यह जल वाष्प संघनन के नाभिक के रूप में कार्य करती है। इसलिए, यह माना जाता है कि बड़े उल्का वर्षा के साथ वर्षा सांख्यिकीय रूप से जुड़ी हुई है। हालांकि, कुछ विशेषज्ञों का मानना है कि चूंकि उल्का पिंड का कुल इनपुट सबसे बड़े उल्का बौछार से भी कई गुना अधिक है, इस तरह के एक बौछार के परिणामस्वरूप होने वाली इस सामग्री की कुल मात्रा में परिवर्तन की उपेक्षा की जा सकती है। हालांकि, इसमें कोई संदेह नहीं है कि सबसे बड़े सूक्ष्म उल्कापिंड और निश्चित रूप से दृश्यमान उल्कापिंड वायुमंडल की उच्च परतों में मुख्य रूप से आयनमंडल में आयनीकरण के लंबे निशान छोड़ते हैं। इस तरह के निशान लंबी दूरी की रेडियो संचार के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, क्योंकि वे उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करते हैं। वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्काओं की ऊर्जा मुख्य रूप से और शायद पूरी तरह से इसके ताप पर खर्च की जाती है। यह वातावरण के ताप संतुलन के मामूली घटकों में से एक है।
औद्योगिक मूल के कार्बन डाइऑक्साइड।कार्बोनिफेरस काल में, पृथ्वी पर लकड़ी की वनस्पति व्यापक थी। उस समय पौधों द्वारा अवशोषित अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड कोयला जमा और तेल-असर जमा में जमा हुआ था। लोगों ने ऊर्जा के स्रोत के रूप में इन खनिजों के विशाल भंडार का उपयोग करना सीख लिया है और अब तेजी से कार्बन डाइऑक्साइड को पदार्थों के संचलन में लौटा रहे हैं। जीवाश्म शायद सीए है। 4*10 13 टन कार्बन। पिछली शताब्दी में, मानव जाति ने इतना अधिक जीवाश्म ईंधन जलाया है कि लगभग 4 * 10 11 टन कार्बन फिर से वायुमंडल में प्रवेश कर गया है। वर्तमान में लगभग हैं। 2*10 12 टन कार्बन, और अगले सौ वर्षों में जीवाश्म ईंधन के जलने से यह आंकड़ा दोगुना हो सकता है। हालांकि, सभी कार्बन वायुमंडल में नहीं रहेंगे: इसमें से कुछ समुद्र के पानी में घुल जाएगा, कुछ पौधों द्वारा अवशोषित हो जाएगा, और कुछ चट्टानों के अपक्षय की प्रक्रिया में बंधे रहेंगे। अभी यह अनुमान लगाना संभव नहीं है कि वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा कितनी होगी या इसका विश्व की जलवायु पर क्या प्रभाव पड़ेगा। फिर भी, यह माना जाता है कि इसकी सामग्री में किसी भी वृद्धि से वार्मिंग होगी, हालांकि यह बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है कि कोई भी वार्मिंग जलवायु को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करे। माप के परिणामों के अनुसार, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता काफ़ी धीमी गति से बढ़ रही है। अंटार्कटिका में रॉस आइस शेल्फ पर स्वालबार्ड और लिटिल अमेरिका स्टेशन के लिए जलवायु डेटा लगभग 50 वर्षों की अवधि में औसत वार्षिक तापमान में क्रमशः 5 डिग्री और 2.5 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि दर्शाता है।
ब्रह्मांडीय विकिरण का प्रभाव।जब उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणें वातावरण के अलग-अलग घटकों के साथ परस्पर क्रिया करती हैं, तो रेडियोधर्मी समस्थानिक बनते हैं। उनमें से, 14C कार्बन आइसोटोप, जो पौधे और जानवरों के ऊतकों में जमा होता है, बाहर खड़ा है। लंबे समय तक पर्यावरण के साथ कार्बन का आदान-प्रदान नहीं करने वाले कार्बनिक पदार्थों की रेडियोधर्मिता को मापकर उनकी आयु निर्धारित की जा सकती है। रेडियोकार्बन पद्धति ने खुद को जीवाश्म जीवों और भौतिक संस्कृति की वस्तुओं के डेटिंग के लिए सबसे विश्वसनीय विधि के रूप में स्थापित किया है, जिसकी आयु 50 हजार वर्ष से अधिक नहीं है। लंबे आधे जीवन वाले अन्य रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग सैकड़ों हजारों साल पुरानी सामग्री के लिए किया जा सकता है यदि रेडियोधर्मिता के अत्यंत निम्न स्तर को मापने की मूलभूत समस्या हल हो जाती है।
(रेडियोकार्बन डेटिंग भी देखें)।
पृथ्वी के वायुमंडल की उत्पत्ति
वायुमंडल के निर्माण का इतिहास अभी तक पूरी तरह से मज़बूती से बहाल नहीं किया गया है। फिर भी, इसकी संरचना में कुछ संभावित परिवर्तनों की पहचान की गई है। पृथ्वी के निर्माण के तुरंत बाद वायुमंडल का निर्माण शुरू हुआ। यह मानने के काफी अच्छे कारण हैं कि प्रा-पृथ्वी के विकास की प्रक्रिया में और इसके आधुनिक आयामों और द्रव्यमान के करीब होने के कारण, यह लगभग पूरी तरह से अपने मूल वातावरण को खो चुका है। ऐसा माना जाता है कि प्रारंभिक अवस्था में पृथ्वी पिघली हुई अवस्था में थी और सीए। 4.5 अरब वर्ष पूर्व इसने एक ठोस पिंड के रूप में आकार लिया। इस मील के पत्थर को भूवैज्ञानिक कालक्रम की शुरुआत के रूप में लिया जाता है। उस समय से वातावरण का धीमा विकास हुआ है। कुछ भूगर्भीय प्रक्रियाएं, जैसे ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान लावा का विस्फोट, पृथ्वी के आंत्र से गैसों के निकलने के साथ हुआ। उनमें संभवतः नाइट्रोजन, अमोनिया, मीथेन, जल वाष्प, कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड शामिल थे। सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में, जल वाष्प हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो गया, लेकिन जारी ऑक्सीजन ने कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया की। अमोनिया नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाती है। प्रसार की प्रक्रिया में हाइड्रोजन ऊपर उठ गया और वातावरण छोड़ दिया, जबकि भारी नाइट्रोजन बच नहीं सका और धीरे-धीरे जमा हो गया, इसका मुख्य घटक बन गया, हालांकि इसमें से कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान बंधे थे। पराबैंगनी किरणों और विद्युत निर्वहन के प्रभाव में, गैसों का मिश्रण, संभवतः पृथ्वी के मूल वातावरण में मौजूद, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश किया, जिसके परिणामस्वरूप कार्बनिक पदार्थ, विशेष रूप से अमीनो एसिड, का गठन किया गया। नतीजतन, जीवन आधुनिक वातावरण से मौलिक रूप से अलग वातावरण में उत्पन्न हो सकता है। आदिम पौधों के आगमन के साथ, मुक्त ऑक्सीजन की रिहाई के साथ प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया शुरू हुई (फोटोसिंथेसिस भी देखें)। यह गैस, विशेष रूप से ऊपरी वायुमंडल में प्रसार के बाद, इसकी निचली परतों और पृथ्वी की सतह को जीवन-धमकाने वाले पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण से बचाने लगी। यह अनुमान लगाया गया है कि ऑक्सीजन की आज की मात्रा के 0.00004 जितनी कम मात्रा की उपस्थिति ओजोन की वर्तमान सांद्रता के आधे के साथ एक परत के गठन का कारण बन सकती है, जो फिर भी पराबैंगनी किरणों से बहुत महत्वपूर्ण सुरक्षा प्रदान करती है। यह भी संभावना है कि प्राथमिक वातावरण में बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान इसका उपभोग किया गया था, और पौधे की दुनिया विकसित होने के साथ-साथ कुछ भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के दौरान अवशोषण के कारण इसकी एकाग्रता में कमी आई होगी। चूंकि ग्रीनहाउस प्रभाव वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है, कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि इसकी एकाग्रता में उतार-चढ़ाव पृथ्वी के इतिहास में बड़े पैमाने पर जलवायु परिवर्तन के महत्वपूर्ण कारणों में से एक है, जैसे हिम युग। आधुनिक वातावरण में मौजूद हीलियम शायद ज्यादातर यूरेनियम, थोरियम और रेडियम के रेडियोधर्मी क्षय का उत्पाद है। ये रेडियोधर्मी तत्व अल्फा कणों का उत्सर्जन करते हैं, जो हीलियम परमाणुओं के नाभिक होते हैं। चूँकि रेडियोधर्मी क्षय के दौरान कोई विद्युत आवेश निर्मित या नष्ट नहीं होता है, प्रत्येक अल्फा कण के लिए दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। नतीजतन, यह उनके साथ मिलकर तटस्थ हीलियम परमाणुओं का निर्माण करता है। रेडियोधर्मी तत्व चट्टानों की मोटाई में बिखरे खनिजों में समाहित होते हैं, इसलिए रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप बनने वाले हीलियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उनमें जमा हो जाता है, जो वायुमंडल में बहुत धीरे-धीरे वाष्पित होता है। हीलियम की एक निश्चित मात्रा विसरण के कारण बहिर्मंडल में ऊपर उठ जाती है, लेकिन पृथ्वी की सतह से निरंतर प्रवाह के कारण, वायुमंडल में इस गैस की मात्रा अपरिवर्तित रहती है। तारों के प्रकाश के वर्णक्रमीय विश्लेषण और उल्कापिंडों के अध्ययन के आधार पर, ब्रह्मांड में विभिन्न रासायनिक तत्वों की सापेक्ष बहुतायत का अनुमान लगाना संभव है। अंतरिक्ष में नियॉन की सघनता पृथ्वी की तुलना में लगभग दस अरब गुना अधिक है, क्रिप्टन - दस मिलियन गुना और क्सीनन - एक लाख गुना। यह इस प्रकार है कि इन अक्रिय गैसों की सांद्रता, जो मूल रूप से पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद थी और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान फिर से नहीं भरी गई थी, बहुत कम हो गई, शायद उस चरण में भी जब पृथ्वी ने अपना प्राथमिक वातावरण खो दिया। एक अपवाद अक्रिय गैस आर्गन है, क्योंकि यह अभी भी पोटेशियम आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय की प्रक्रिया में 40Ar आइसोटोप के रूप में बनता है।
ऑप्टिकल घटना
वातावरण में प्रकाशीय परिघटनाओं की विविधता विभिन्न कारणों से है। सबसे आम घटनाओं में बिजली चमकना (ऊपर देखें) और बहुत ही मनोरम उरोरा बोरेलिस और उरोरा बोरेलिस (पोलर लाइट्स भी देखें) शामिल हैं। इसके अलावा, इंद्रधनुष, गैल, पैराहेलियन (झूठा सूरज) और चाप, मुकुट, प्रभामंडल और ब्रोकेन के भूत, मृगतृष्णा, सेंट एल्मो की आग, चमकदार बादल, हरे और गोधूलि किरणें विशेष रुचि रखते हैं। इंद्रधनुष सबसे सुंदर वायुमंडलीय घटना है। आमतौर पर यह एक विशाल आर्च होता है, जिसमें बहुरंगी धारियाँ होती हैं, जब सूर्य आकाश के केवल एक हिस्से को रोशन करता है, और हवा पानी की बूंदों से संतृप्त होती है, उदाहरण के लिए, बारिश के दौरान। बहु-रंगीन चाप एक स्पेक्ट्रम अनुक्रम (लाल, नारंगी, पीला, हरा, सियान, इंडिगो, वायलेट) में व्यवस्थित होते हैं, लेकिन रंग लगभग कभी शुद्ध नहीं होते क्योंकि बैंड ओवरलैप होते हैं। एक नियम के रूप में, इंद्रधनुष की भौतिक विशेषताएं काफी भिन्न होती हैं, और इसलिए वे दिखने में बहुत विविध हैं। उनका आम लक्षणयह है कि चाप का केंद्र हमेशा सूर्य से पर्यवेक्षक तक खींची गई सीधी रेखा पर स्थित होता है। मुख्य इंद्रधनुष एक चाप है जिसमें सबसे चमकीले रंग होते हैं - बाहर की तरफ लाल और अंदर की तरफ बैंगनी। कभी-कभी केवल एक चाप दिखाई देता है, लेकिन अक्सर मुख्य इंद्रधनुष के बाहर एक द्वितीयक चाप दिखाई देता है। इसमें पहले वाले की तरह चमकीले रंग नहीं हैं, और इसमें लाल और बैंगनी धारियाँ स्थान बदलती हैं: लाल अंदर की तरफ स्थित होता है। मुख्य इंद्रधनुष के गठन को दोहरे अपवर्तन (ऑप्टिक्स भी देखें) और सूर्य के प्रकाश की किरणों के एकल आंतरिक प्रतिबिंब (चित्र 5 देखें) द्वारा समझाया गया है। पानी की एक बूंद (ए) के अंदर प्रवेश करते हुए, प्रकाश की एक किरण अपवर्तित और विघटित हो जाती है, जैसे कि प्रिज्म से गुजरते समय। फिर यह बूंद (बी) की विपरीत सतह पर पहुंचता है, इससे परावर्तित होता है और बूंद को बाहर (सी) से बाहर निकालता है। इस मामले में, प्रकाश की किरण, पर्यवेक्षक तक पहुंचने से पहले, दूसरी बार अपवर्तित होती है। प्रारंभिक सफेद बीम 2 डिग्री के विचलन कोण के साथ विभिन्न रंगों की किरणों में विघटित हो जाती है। जब एक द्वितीयक इन्द्रधनुष बनता है, तो सूर्य की किरणों का दोहरा अपवर्तन और दोहरा परावर्तन होता है (चित्र 6 देखें)। इस मामले में, प्रकाश अपवर्तित होता है, अपने निचले हिस्से (ए) के माध्यम से बूंद के अंदर प्रवेश करता है, और बूंद की आंतरिक सतह से परावर्तित होता है, पहले बिंदु बी पर, फिर बिंदु सी पर। बिंदु डी पर, प्रकाश अपवर्तित होता है , ड्रॉप को प्रेक्षक की ओर छोड़ते हुए।
सूर्योदय और सूर्यास्त के समय, पर्यवेक्षक इंद्रधनुष को आधे वृत्त के बराबर चाप के रूप में देखता है, क्योंकि इंद्रधनुष की धुरी क्षितिज के समानांतर होती है। यदि सूर्य क्षितिज से ऊपर है, तो इंद्रधनुष का चाप आधे वृत्त से कम है। जब सूर्य क्षितिज से 42° ऊपर उठता है, तो इंद्रधनुष गायब हो जाता है। हर जगह, उच्च अक्षांशों को छोड़कर, सूर्य के बहुत अधिक होने पर दोपहर के समय एक इंद्रधनुष दिखाई नहीं दे सकता है। इंद्रधनुष की दूरी का अनुमान लगाना दिलचस्प है। हालांकि ऐसा लगता है कि बहुरंगी चाप एक ही विमान में स्थित है, यह एक भ्रम है। वास्तव में, इंद्रधनुष है महान गहराई, और इसे एक खोखले शंकु की सतह के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिसके शीर्ष पर पर्यवेक्षक स्थित है। शंकु की धुरी सूर्य, प्रेक्षक और इंद्रधनुष के केंद्र को जोड़ती है। पर्यवेक्षक इस शंकु की सतह के साथ-साथ दिखता है। दो लोग बिल्कुल एक ही इंद्रधनुष कभी नहीं देख सकते। बेशक, एक ही प्रभाव सामान्य रूप से देखा जा सकता है, लेकिन दो इंद्रधनुष अलग-अलग स्थिति में हैं और अलग-अलग पानी की बूंदों से बनते हैं। जब बारिश या धुंध एक इंद्रधनुष बनाती है, पूर्ण ऑप्टिकल प्रभावशीर्ष पर पर्यवेक्षक के साथ इंद्रधनुष शंकु की सतह को पार करने वाली सभी पानी की बूंदों के कुल प्रभाव के कारण प्राप्त किया जाता है। प्रत्येक बूंद की भूमिका क्षणभंगुर है। इंद्रधनुष शंकु की सतह में कई परतें होती हैं। जल्दी से उन्हें पार करना और महत्वपूर्ण बिंदुओं की एक श्रृंखला से गुजरना, प्रत्येक बूंद तुरंत सूर्य की किरण को पूरे स्पेक्ट्रम में कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में - लाल से बैंगनी तक विघटित कर देती है। कई बूंदें शंकु की सतह को एक ही तरह से पार करती हैं, जिससे कि इंद्रधनुष पर्यवेक्षक को अपने चाप के साथ और उसके पार दोनों के रूप में निरंतर दिखाई देता है। प्रभामंडल - सूर्य या चंद्रमा की डिस्क के चारों ओर सफेद या इंद्रधनुषी प्रकाश चाप और वृत्त। वे वातावरण में बर्फ या बर्फ के क्रिस्टल द्वारा प्रकाश के अपवर्तन या प्रतिबिंब के कारण होते हैं। प्रभामंडल बनाने वाले क्रिस्टल एक काल्पनिक शंकु की सतह पर स्थित होते हैं, जिसकी धुरी पर्यवेक्षक (शंकु के ऊपर से) से सूर्य की ओर निर्देशित होती है। कुछ शर्तों के तहत, वातावरण छोटे क्रिस्टल से संतृप्त होता है, जिनमें से कई चेहरे सूर्य, पर्यवेक्षक और इन क्रिस्टल से गुजरने वाले विमान के साथ समकोण बनाते हैं। इस तरह के पहलू 22 ° के विचलन के साथ आने वाली प्रकाश किरणों को दर्शाते हैं, एक प्रभामंडल बनाते हैं जो अंदर से लाल रंग का होता है, लेकिन इसमें स्पेक्ट्रम के सभी रंग भी शामिल हो सकते हैं। कम आम 46 डिग्री के कोणीय त्रिज्या वाला एक प्रभामंडल है, जो 22 डिग्री के प्रभामंडल के आसपास स्थित है। इसके भीतरी भाग में भी लाल रंग का टिंट होता है। इसका कारण प्रकाश का अपवर्तन भी है, जो इस मामले में समकोण बनाने वाले क्रिस्टल चेहरों पर होता है। ऐसे प्रभामंडल की वलय की चौड़ाई 2.5° से अधिक होती है। दोनों 46-डिग्री और 22-डिग्री प्रभामंडल शीर्ष पर सबसे चमकीले होते हैं और निचले हिस्सेछल्ले। दुर्लभ 90 डिग्री का प्रभामंडल एक हल्का चमकीला, लगभग रंगहीन वलय है जिसका अन्य दो प्रभामंडलों के साथ एक सामान्य केंद्र है। यदि यह रंगीन है, तो रिंग के बाहर इसका लाल रंग है। इस प्रकार के प्रभामंडल की उपस्थिति का तंत्र पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है (चित्र 7)।
परहेलिया और चाप। पैराहेलिक सर्कल (या नकली सूरज का घेरा) - क्षितिज के समानांतर सूर्य के बीच से गुजरते हुए आंचल बिंदु पर केंद्रित एक सफेद वलय। इसके बनने का कारण बर्फ के क्रिस्टल की सतहों के किनारों से सूर्य के प्रकाश का परावर्तन है। यदि क्रिस्टल पर्याप्त रूप से समान रूप से हवा में वितरित किए जाते हैं, तो एक पूर्ण चक्र दिखाई देता है। परहेलिया, या झूठे सूरज, सूर्य के समान चमकीले चमकदार धब्बे होते हैं, जो प्रभामंडल के साथ पैराहेलिक सर्कल के चौराहे के बिंदु पर बनते हैं, जिसमें 22°, 46° और 90° की कोणीय त्रिज्या होती है। 22 डिग्री के प्रभामंडल के साथ चौराहे पर सबसे अधिक बार बनने वाला और चमकीला पैराहेलियन बनता है, जो आमतौर पर इंद्रधनुष के लगभग सभी रंगों में रंगा होता है। चौराहों पर 46- और 90-डिग्री हेलो के साथ झूठा सूरज बहुत कम बार देखा जाता है। पारहेलिया जो 90 डिग्री के घेरे वाले चौराहों पर होते हैं, उन्हें परांथेलिया या झूठे काउंटरसन कहा जाता है। कभी-कभी एक एंटीलियम (प्रति-सूर्य) भी दिखाई देता है - सूर्य के ठीक विपरीत पैराहेलियन रिंग पर स्थित एक चमकीला स्थान। यह माना जाता है कि इस घटना का कारण सूर्य के प्रकाश का दोहरा आंतरिक प्रतिबिंब है। परावर्तित किरण आपतित किरण के समान पथ का अनुसरण करती है, लेकिन विपरीत दिशा में। परिधि चाप, जिसे कभी-कभी गलत तरीके से 46-डिग्री प्रभामंडल के ऊपरी स्पर्शरेखा चाप के रूप में संदर्भित किया जाता है, 90° या उससे कम का एक चाप है जो चरम बिंदु पर केंद्रित होता है और सूर्य से लगभग 46° ऊपर होता है। यह शायद ही कभी दिखाई देता है और केवल कुछ मिनटों के लिए, इसमें चमकीले रंग होते हैं, और लाल रंग चाप के बाहरी हिस्से तक ही सीमित होता है। परिधि चाप अपने रंग, चमक और स्पष्ट रूपरेखा के लिए उल्लेखनीय है। हेलो प्रकार का एक और जिज्ञासु और बहुत दुर्लभ ऑप्टिकल प्रभाव लोविट्ज़ आर्क है। वे 22 डिग्री के प्रभामंडल के साथ चौराहे पर परहेलिया की निरंतरता के रूप में उत्पन्न होते हैं, प्रभामंडल के बाहरी हिस्से से गुजरते हैं और सूर्य की ओर थोड़ा अवतल होते हैं। श्वेत प्रकाश के स्तंभ, साथ ही साथ विभिन्न क्रॉस, कभी-कभी सुबह या शाम को देखे जाते हैं, विशेष रूप से ध्रुवीय क्षेत्रों में, और सूर्य और चंद्रमा दोनों के साथ हो सकते हैं। कभी-कभी, चंद्र प्रभामंडल और ऊपर वर्णित के समान अन्य प्रभाव देखे जाते हैं, जिसमें सबसे आम चंद्र प्रभामंडल (चंद्रमा के चारों ओर वलय) 22° का कोणीय त्रिज्या होता है। झूठे सूरज की तरह झूठे चांद भी पैदा हो सकते हैं। मुकुट, या मुकुट, सूर्य, चंद्रमा या अन्य चमकदार वस्तुओं के चारों ओर छोटे गाढ़े रंग के छल्ले होते हैं जो समय-समय पर देखे जाते हैं जब प्रकाश स्रोत पारभासी बादलों के पीछे होता है। कोरोना त्रिज्या प्रभामंडल त्रिज्या से छोटा है और लगभग है। 1-5°, नीला या बैंगनी वलय सूर्य के सबसे निकट होता है। एक कोरोना तब बनता है जब पानी की छोटी पानी की बूंदों से प्रकाश बिखरता है जो एक बादल बनाता है। कभी-कभी मुकुट सूर्य (या चंद्रमा) के चारों ओर एक चमकदार स्थान (या प्रभामंडल) जैसा दिखता है, जो एक लाल रंग की अंगूठी के साथ समाप्त होता है। अन्य मामलों में, बड़े व्यास के कम से कम दो गाढ़ा छल्ले, बहुत कमजोर रंग के, प्रभामंडल के बाहर दिखाई देते हैं। यह घटना इंद्रधनुषी बादलों के साथ है। कभी-कभी बहुत ऊँचे बादलों के किनारों को चमकीले रंगों में रंगा जाता है।
ग्लोरिया (हेलोस)।विशेष परिस्थितियों में, असामान्य वायुमंडलीय घटनाएं. यदि सूर्य पर्यवेक्षक के पीछे है, और उसकी छाया पास के बादलों या कोहरे के पर्दे पर प्रक्षेपित होती है, तो किसी व्यक्ति के सिर की छाया के चारों ओर वातावरण की एक निश्चित स्थिति के तहत, आप एक रंगीन चमकदार चक्र - एक प्रभामंडल देख सकते हैं। आमतौर पर घास के लॉन पर ओस की बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन के कारण ऐसा प्रभामंडल बनता है। ग्लोरिया भी उस छाया के आसपास पाए जाने के लिए काफी सामान्य हैं जो विमान अंतर्निहित बादलों पर डालता है।
ब्रोकन के भूत।ग्लोब के कुछ क्षेत्रों में, जब सूर्योदय या सूर्यास्त के समय एक पहाड़ी पर एक पर्यवेक्षक की छाया उसके पीछे थोड़ी दूरी पर स्थित बादलों पर पड़ती है, तो एक आश्चर्यजनक प्रभाव सामने आता है: छाया विशाल आयाम प्राप्त कर लेती है। यह कोहरे में पानी की छोटी बूंदों द्वारा प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन के कारण होता है। जर्मनी में हार्ज़ पहाड़ों में चोटी के बाद वर्णित घटना को "ब्रोकन का भूत" कहा जाता है।
मरीचिका- विभिन्न घनत्वों की हवा की परतों से गुजरने पर प्रकाश के अपवर्तन के कारण होने वाला एक ऑप्टिकल प्रभाव और एक आभासी छवि के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस मामले में, दूर की वस्तुएं अपनी वास्तविक स्थिति के सापेक्ष ऊपर या नीचे हो सकती हैं, और विकृत भी हो सकती हैं और अनियमित, शानदार आकार प्राप्त कर सकती हैं। मृगतृष्णा अक्सर गर्म जलवायु में देखी जाती है, जैसे रेतीले मैदानों पर। हीन मृगतृष्णा आम है, जब दूर, लगभग सपाट रेगिस्तानी सतह खुले पानी का रूप धारण कर लेती है, खासकर जब थोड़ी ऊंचाई से या गर्म हवा की एक परत के ऊपर से देखा जाता है। इसी तरह का भ्रम आमतौर पर एक गर्म पक्की सड़क पर होता है जो दूर पानी की सतह की तरह दिखता है। वास्तव में यह सतह आकाश का प्रतिबिम्ब है। आंख के स्तर के नीचे, वस्तुएं, आमतौर पर उल्टा, इस "पानी" में दिखाई दे सकती हैं। एक "एयर पफ केक" गर्म भूमि की सतह के ऊपर बनता है, और पृथ्वी के सबसे करीब की परत सबसे अधिक गर्म और इतनी दुर्लभ होती है कि इससे गुजरने वाली प्रकाश तरंगें विकृत हो जाती हैं, क्योंकि उनके प्रसार की गति माध्यम के घनत्व के आधार पर भिन्न होती है। सुपीरियर मृगतृष्णा कम आम हैं और निम्न मृगतृष्णाओं की तुलना में अधिक सुंदर हैं। दूर की वस्तुएं (अक्सर समुद्र क्षितिज के नीचे) आकाश में उलटी दिखाई देती हैं, और कभी-कभी उसी वस्तु की सीधी छवि भी ऊपर दिखाई देती है। यह घटना ठंडे क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है, खासकर जब एक महत्वपूर्ण तापमान उलटा होता है, जब हवा की एक गर्म परत ठंडी परत के ऊपर होती है। यह ऑप्टिकल प्रभाव गैर-समान घनत्व के साथ हवा की परतों में प्रकाश तरंगों के सामने के प्रसार के जटिल पैटर्न के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। विशेष रूप से ध्रुवीय क्षेत्रों में समय-समय पर बहुत ही असामान्य मृगतृष्णा होती है। जब भूमि पर मृगतृष्णा होती है, तो पेड़ और अन्य परिदृश्य घटक उलटे होते हैं। सभी मामलों में, ऊपरी मृगतृष्णा में वस्तुएं नीचे वाले की तुलना में अधिक स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। जब दो वायुराशियों की सीमा एक ऊर्ध्वाधर समतल होती है, तो कभी-कभी पार्श्व मृगतृष्णा देखी जाती है।
सेंट एल्मो की आग।वातावरण में कुछ ऑप्टिकल घटनाएं (उदाहरण के लिए, चमक और सबसे आम मौसम संबंधी घटना - बिजली) प्रकृति में विद्युत हैं। सेंट एल्मो की आग बहुत कम आम हैं - चमकीले हल्के नीले या बैंगनी ब्रश 30 सेमी से 1 मीटर या उससे अधिक लंबाई में, आमतौर पर मस्तूल के शीर्ष पर या समुद्र में जहाजों के यार्ड के छोर पर। कभी-कभी ऐसा लगता है कि जहाज की पूरी हेराफेरी फास्फोरस से ढकी हुई है और चमकती है। सेंट एल्मो की आग कभी-कभी पहाड़ की चोटियों के साथ-साथ मीनारों और पर भी दिखाई देती है तेज मोडउचीं इमारतें। यह घटना विद्युत कंडक्टरों के सिरों पर ब्रश इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज है, जब उनके आसपास के वातावरण में विद्युत क्षेत्र की ताकत बहुत बढ़ जाती है। विल-ओ-द-विस्प्स एक हल्के नीले या हरे रंग की चमक है जो कभी-कभी दलदलों, कब्रिस्तानों और क्रिप्ट्स में देखी जाती है। वे अक्सर एक शांत जलती हुई, गैर-तापमान, मोमबत्ती की लौ के रूप में दिखाई देते हैं जो जमीन से लगभग 30 सेंटीमीटर ऊपर उठती है, एक पल के लिए वस्तु पर मंडराती है। प्रकाश पूरी तरह से मायावी प्रतीत होता है और जैसे-जैसे पर्यवेक्षक पास आता है, ऐसा लगता है कि वह दूसरी जगह चला गया है। इस घटना का कारण कार्बनिक अवशेषों का अपघटन और स्वैम्प गैस मीथेन (CH4) या फॉस्फीन (PH3) का सहज दहन है। भटकती रोशनी का एक अलग आकार होता है, कभी-कभी गोलाकार भी। हरी किरण - उस समय पन्ना हरी धूप की एक चमक जब सूर्य की अंतिम किरण क्षितिज के नीचे गायब हो जाती है। सूर्य के प्रकाश का लाल घटक पहले गायब हो जाता है, अन्य सभी क्रम में चलते हैं, और पन्ना हरा सबसे अंत में रहता है। यह घटना तभी होती है जब सौर डिस्क का केवल किनारा ही क्षितिज के ऊपर रहता है, अन्यथा रंगों का मिश्रण होता है। गोधूलि किरणें सूर्य के प्रकाश की किरणों को मोड़ रही हैं जो उच्च वातावरण में धूल को रोशन करने पर दिखाई देती हैं। बादलों की परछाइयाँ काली धारियाँ बनाती हैं, और किरणें उनके बीच फैलती हैं। यह प्रभाव तब होता है जब भोर से पहले या सूर्यास्त के बाद सूर्य क्षितिज पर नीचा होता है।
0 °C पर - 1.0048 10 3 J / (kg K), C v - 0.7159 10 3 J / (kg K) (0 °C पर)। पानी में हवा की घुलनशीलता (द्रव्यमान द्वारा) 0 ° C - 0.0036%, 25 ° C - 0.0023% पर।
तालिका में इंगित गैसों के अलावा, वायुमंडल में Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, हाइड्रोकार्बन, HCl, HBr, वाष्प, I 2, Br 2, साथ ही कई अन्य शामिल हैं। कम मात्रा में गैसें। क्षोभमंडल में लगातार बड़ी मात्रा में निलंबित ठोस और तरल कण (एरोसोल) होते हैं। रेडॉन (Rn) पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे दुर्लभ गैस है।
वायुमंडल की संरचना
वायुमंडल की सीमा परत
पृथ्वी की सतह (1-2 किमी मोटी) से सटे वायुमंडल की निचली परत जिसमें इस सतह का प्रभाव सीधे इसकी गतिशीलता को प्रभावित करता है।
क्षोभ मंडल
इसकी ऊपरी सीमा ध्रुवीय में 8-10 किमी, समशीतोष्ण में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 16-18 किमी की ऊँचाई पर है; सर्दियों में गर्मियों की तुलना में कम। वायुमंडल की निचली, मुख्य परत में वायुमंडलीय हवा के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और वायुमंडल में मौजूद सभी जल वाष्प का लगभग 90% हिस्सा होता है। क्षोभमंडल में अशांति और संवहन दृढ़ता से विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और एंटीसाइक्लोन विकसित होते हैं। 0.65°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ तापमान घटता है
क्षोभसीमा
क्षोभमंडल से समताप मंडल तक की संक्रमणकालीन परत, वायुमंडल की वह परत जिसमें ऊँचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है।
स्ट्रैटोस्फियर
वायुमंडल की परत 11 से 50 किमी की ऊँचाई 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 ° (ऊपरी समताप मंडल या उलटा क्षेत्र) में इसकी वृद्धि विशिष्ट है। लगभग 40 किमी की ऊँचाई पर लगभग 273 K (लगभग 0 °C) के मान तक पहुँचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊँचाई तक स्थिर रहता है। स्थिर तापमान के इस क्षेत्र को स्ट्रैटोपॉज कहा जाता है और यह समताप मंडल और मेसोस्फीयर के बीच की सीमा है।
स्ट्रैटोपॉज़
समताप मंडल और मेसोस्फीयर के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में अधिकतम (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) होता है।
मीसोस्फीयर
मेसोस्फीयर 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 है। मुख्य ऊर्जा प्रक्रिया उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण है। जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं जिनमें मुक्त कण, कंपन से उत्तेजित अणु आदि शामिल हैं, वायुमंडलीय ल्यूमिनेसेंस का कारण बनते हैं।
मेसोपॉज़
मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में न्यूनतम (लगभग -90 डिग्री सेल्सियस) होता है।
कर्मन रेखा
समुद्र तल से ऊँचाई, जिसे परंपरागत 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।
बाह्य वायुमंडल
ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी की ऊँचाई तक बढ़ जाता है, जहाँ यह 1226.85 C के क्रम के मूल्यों तक पहुँच जाता है, जिसके बाद यह ऊँचाई तक लगभग स्थिर रहता है। सौर विकिरण और ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में, वायु आयनित ("ऑरोरस") होती है - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से ऊपर की ऊँचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन की प्रधानता होती है। थर्मोस्फीयर की ऊपरी सीमा काफी हद तक सूर्य की वर्तमान गतिविधि से निर्धारित होती है। कम गतिविधि की अवधि के दौरान - उदाहरण के लिए, 2008-2009 में - इस परत के आकार में उल्लेखनीय कमी आई है।
थर्मोपॉज़
थर्मोस्फीयर के ऊपर वायुमंडल का क्षेत्र। इस क्षेत्र में, सौर विकिरण का अवशोषण नगण्य है और तापमान वास्तव में ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।
एक्सोस्फीयर (बिखराव क्षेत्र)
100 किमी की ऊँचाई तक, वातावरण गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊँचाई 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 डिग्री सेल्सियस से मेसोस्फीयर में -110 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। हालाँकि, 200-250 किमी की ऊँचाई पर व्यक्तिगत कणों की गतिज ऊर्जा ~ 150 ° C 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 ऊँचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित में बदल जाता है अंतरिक्ष निर्वात के पास, जो इंटरप्लेनेटरी गैस के अत्यधिक दुर्लभ कणों से भरा होता है, मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणु। लेकिन यह गैस इंटरप्लेनेटरी मैटर का ही एक हिस्सा है। दूसरा भाग हास्य और उल्कापिंड मूल के धूल जैसे कणों से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल जैसे कणों के अलावा, सौर और गांगेय मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।
समीक्षा
क्षोभमंडल वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% है, समताप मंडल लगभग 20% है; मेसोस्फीयर का द्रव्यमान - 0.3% से अधिक नहीं, थर्मोस्फीयर - 0.05% से कम कुल द्रव्यमानवायुमंडल।
वातावरण में विद्युतीय गुणों के आधार पर इनका उत्सर्जन होता है न्यूट्रोस्फीयरऔर योण क्षेत्र .
वातावरण में गैस की संरचना के आधार पर, वे उत्सर्जित होते हैं होमोस्फीयरऔर विषममंडल. विषममंडल- यह एक ऐसा क्षेत्र है जहाँ गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण को प्रभावित करता है, क्योंकि इतनी ऊँचाई पर उनका मिश्रण नगण्य है। इसलिए विषममंडल की परिवर्तनशील रचना का अनुसरण करता है। इसके नीचे वायुमंडल का एक अच्छी तरह मिश्रित, सजातीय हिस्सा है, जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊँचाई पर स्थित है।
वातावरण के अन्य गुण और मानव शरीर पर प्रभाव
पहले से ही समुद्र तल से 5 किमी की ऊंचाई पर, एक अप्रशिक्षित व्यक्ति ऑक्सीजन भुखमरी विकसित करता है और अनुकूलन के बिना, एक व्यक्ति का प्रदर्शन काफी कम हो जाता है। यहीं से वातावरण का भौतिक क्षेत्र समाप्त होता है। 9 किमी की ऊंचाई पर मानव सांस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि लगभग 115 किमी तक के वातावरण में ऑक्सीजन होता है।
वायुमंडल हमें वह ऑक्सीजन प्रदान करता है जिसकी हमें सांस लेने के लिए आवश्यकता होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे आप ऊँचाई पर चढ़ते हैं, वातावरण के कुल दबाव में गिरावट के कारण ऑक्सीजन का आंशिक दबाव भी उसी के अनुसार घटता जाता है।
वायु की विरल परतों में ध्वनि का संचरण असम्भव है। 60-90 किमी की ऊंचाई तक, वायु प्रतिरोध का उपयोग करना और नियंत्रित वायुगतिकीय उड़ान के लिए लिफ्ट करना अभी भी संभव है। लेकिन 100-130 किमी की ऊँचाई से शुरू होकर, एम नंबर की अवधारणा और प्रत्येक पायलट के लिए परिचित ध्वनि अवरोधक अपना अर्थ खो देते हैं: वहाँ सशर्त कर्मन रेखा 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 ऊपर की ऊंचाई पर, वातावरण एक और उल्लेखनीय संपत्ति से भी वंचित है - संवहन द्वारा तापीय ऊर्जा को अवशोषित करने, संचालित करने और स्थानांतरित करने की क्षमता (यानी हवा को मिलाकर)। इसका मतलब है कि उपकरण के विभिन्न तत्व, कक्षीय उपकरण अंतरिक्ष स्टेशनवे बाहर से उस तरह से ठंडा नहीं हो पाएंगे जैसे आमतौर पर एक हवाई जहाज पर किया जाता है - एयर जेट और एयर रेडिएटर्स की मदद से। इतनी ऊंचाई पर, जैसा कि सामान्य तौर पर अंतरिक्ष में होता है, गर्मी स्थानांतरित करने का एकमात्र तरीका थर्मल विकिरण है।
वायुमंडल के निर्माण का इतिहास
सबसे सामान्य सिद्धांत के अनुसार, पृथ्वी का वायुमंडल अपने पूरे इतिहास में तीन अलग-अलग संघटनों में रहा है। प्रारंभ में, इसमें हल्की गैसें (हाइड्रोजन और हीलियम) शामिल थीं, जिन्हें इंटरप्लेनेटरी स्पेस से कैप्चर किया गया था। यह तथाकथित प्राथमिक वातावरण. अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि ने हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प) के अलावा अन्य गैसों के साथ वातावरण की संतृप्ति को जन्म दिया। यह कैसे है द्वितीयक वातावरण. यह माहौल पुनरोद्धार करने वाला था। इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की गई थी:
- इंटरप्लेनेटरी स्पेस 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 प्रतिक्रियाएँ।
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 N 2 का निर्माण आणविक ऑक्सीजन O 2 द्वारा अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण होता है, जो प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से 3 अरब साल पहले शुरू हुआ था। नाइट्रेट्स और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विकृतीकरण के परिणामस्वरूप नाइट्रोजन एन 2 को भी वायुमंडल में छोड़ा जाता है। ऊपरी वायुमंडल में नाइट्रोजन ओजोन द्वारा NO में ऑक्सीकृत होती है।
नाइट्रोजन एन 2 केवल विशिष्ट परिस्थितियों में प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है (उदाहरण के लिए, बिजली के निर्वहन के दौरान)। विद्युत निर्वहन के दौरान ओजोन द्वारा आणविक नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में कम मात्रा में उपयोग किया जाता है। इसे कम ऊर्जा की खपत के साथ ऑक्सीकृत 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 फलियों के साथ एक राइजोबियल सहजीवन बनाता है, जो प्रभावी हरी खाद वाले पौधे हो सकते हैं जो ख़राब नहीं होते हैं, लेकिन मिट्टी को समृद्ध करते हैं। प्राकृतिक उर्वरकों के साथ।
ऑक्सीजन
प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण के परिणामस्वरूप, पृथ्वी पर जीवित जीवों के आगमन के साथ वातावरण की संरचना में मौलिक रूप से परिवर्तन होने लगा। प्रारंभ में, ऑक्सीजन कम यौगिकों के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था - अमोनिया, हाइड्रोकार्बन, महासागरों में लोहे का लौह रूप, आदि। इस चरण के अंत में, वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ने लगी। धीरे-धीरे, ऑक्सीकरण गुणों वाला एक आधुनिक वातावरण बना। चूंकि इससे वातावरण, स्थलमंडल और जीवमंडल में होने वाली कई प्रक्रियाओं में गंभीर और अचानक परिवर्तन हुआ, इसलिए इस घटना को ऑक्सीजन तबाही कहा गया।
उत्कृष्ट गैस
वायु प्रदूषण
हाल ही में, मनुष्य ने वातावरण के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया है। पिछले भूवैज्ञानिक युगों में संचित हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण मानव गतिविधि का परिणाम वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में निरंतर वृद्धि रही है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान भारी मात्रा में CO2 का 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 में, वायुमंडल में CO 2 की मात्रा में 10% की वृद्धि हुई है, जिसमें मुख्य भाग (360 बिलियन टन) ईंधन के दहन से आता है। यदि ईंधन के दहन की वृद्धि दर जारी रहती है, तो अगले 200-300 वर्षों में वातावरण में CO2 की मात्रा दोगुनी हो जाएगी और वैश्विक जलवायु परिवर्तन का कारण बन सकती है।
ईंधन दहन प्रदूषण फैलाने वाली गैसों का मुख्य स्रोत है (СО,, SO2)। सल्फर डाइऑक्साइड को वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा SO3 और नाइट्रिक ऑक्साइड को NO2 में ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो बदले में जल वाष्प के साथ संपर्क करता है, और परिणामस्वरूप सल्फ्यूरिक एसिड H2SO4 और नाइट्रिक एसिड HNO3 पृथ्वी की सतह पर गिरते हैं तथाकथित रूप। अम्ल वर्षा. आंतरिक दहन इंजनों के उपयोग से नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और सीसा यौगिकों (टेट्राइथाइल लेड Pb (CH 3 CH 2) 4) के साथ महत्वपूर्ण वायु प्रदूषण होता है।
वायुमण्डल का ऐरोसोल प्रदूषण किसके द्वारा होता है प्राकृतिक कारणों(ज्वालामुखीय विस्फोट, धूल भरी आंधियां, बूंदें समुद्र का पानीऔर पौधे पराग, आदि), और आर्थिक गतिविधिमानव (अयस्कों और निर्माण सामग्री का निष्कर्षण, ईंधन दहन, सीमेंट उत्पादन, आदि)। वायुमंडल में ठोस कणों का गहन बड़े पैमाने पर निष्कासन ग्रह पर जलवायु परिवर्तन के संभावित कारणों में से एक है।
यह सभी देखें
- जाचिया (वातावरण मॉडल)
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टिप्पणियाँ
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लिंक
- // 17 दिसंबर, 2013, एफओबीओएस केंद्र
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पृथ्वी के वातावरण की विशेषता का एक अंश
जब पियरे ने उनसे संपर्क किया, तो उन्होंने देखा कि वेरा बातचीत के आत्म-संतुष्ट उत्साह में थी, प्रिंस आंद्रेई (जो शायद ही कभी उनके साथ हुआ) शर्मिंदा लग रहा था।- आप क्या सोचते हैं? वेरा ने हल्की मुस्कान के साथ कहा। - आप, राजकुमार, इतने व्यावहारिक हैं और तुरंत लोगों के चरित्र को समझते हैं। आप नताली के बारे में क्या सोचते हैं, क्या वह अपने स्नेह में स्थिर रह सकती है, क्या वह अन्य महिलाओं की तरह (वेरा खुद को समझती है), एक व्यक्ति से एक बार प्यार करती है और हमेशा के लिए उसके प्रति वफादार रहती है? इसे ही मैं सच्चा प्यार मानता हूं। आप क्या सोचते हैं, राजकुमार?
"मैं आपकी बहन को बहुत कम जानता हूं," राजकुमार आंद्रेई ने एक मजाकिया मुस्कान के साथ जवाब दिया, जिसके तहत वह अपनी शर्मिंदगी को छिपाना चाहता था, "इतने नाजुक सवाल को हल करने के लिए; और फिर मैंने देखा कि एक महिला जितनी कम पसंद करती है, वह उतनी ही स्थिर होती है, ”उन्होंने कहा और पियरे की ओर देखा, जो उस समय उनसे संपर्क कर रहे थे।
- हाँ, यह सच है, राजकुमार; हमारे समय में, - जारी रखा वेरा (हमारे समय का जिक्र करते हुए, जैसा कि सीमित लोग आमतौर पर उल्लेख करना पसंद करते हैं, यह मानते हुए कि उन्होंने हमारे समय की विशेषताओं को पाया और सराहा है और लोगों के गुण समय के साथ बदलते हैं), हमारे समय में लड़की के पास है इतनी आज़ादी कि ले प्लासीर डी "एट्रे कोर्टिसी [प्रशंसकों के होने की खुशी] अक्सर उसके अंदर की सच्ची भावना को डुबो देती है। एट नथाली, इल फेट एल" एवॉउर, वाई इस्ट ट्रेस सेंसिबल। [और नताल्या, यह स्वीकार किया जाना चाहिए, इसके प्रति बहुत संवेदनशील है।] नताल्या की वापसी ने फिर से राजकुमार आंद्रेई को अप्रिय बना दिया; वह उठना चाहता था, लेकिन वेरा और भी परिष्कृत मुस्कान के साथ आगे बढ़ती रही।
वेरा ने कहा, "मुझे नहीं लगता कि कोई भी उसके जैसा दरबारी [प्रेमालाप की वस्तु] था," वेरा ने कहा; - लेकिन हाल ही में जब तक वह गंभीरता से किसी को पसंद नहीं करती थी। आप जानते हैं, गिनें, - वह पियरे की ओर मुड़ी, - यहां तक कि हमारे प्यारे चचेरे भाई बोरिस, जो थे, एन्टर नूस [हमारे बीच], बहुत, बहुत डान्स ले डु टेंडर का भुगतान करते हैं ... [कोमलता की भूमि में ...]
प्रिंस आंद्रेई चुपचाप डूब गए।
क्या आप बोरिस के दोस्त हैं? वेरा ने उसे बताया।
- हाँ मैं उसे जानता हूँ…
- क्या उसने आपको नताशा के लिए अपने बचपन के प्यार के बारे में सही बताया?
बचपन का प्यार था? - अचानक शरमाते हुए, राजकुमार आंद्रेई से पूछा।
- हाँ। आप अपने चचेरे भाई और चचेरे भाई के बीच घनिष्ठ संबंध को बचाते हैं, जैसे कि "प्रेम: ले कजिनेज इस्ट अन डेंजरेक्स वॉयसिनेज, एन" एस्ट सीई पास? [आप जानते हैं, के बीच चचेराऔर बहन की यही निकटता कभी-कभी प्रेम की ओर ले जाती है। ऐसी रिश्तेदारी एक खतरनाक पड़ोस है। क्या यह नहीं?]
"ओह, बिना किसी संदेह के," प्रिंस आंद्रेई ने कहा, और अचानक, अस्वाभाविक रूप से एनिमेटेड, पियरे के साथ मजाक करना शुरू कर दिया कि उसे अपने 50 वर्षीय मास्को चचेरे भाई के इलाज में कितना सावधान रहना चाहिए, और मजाक के बीच में बातचीत, वह उठा और पियरे की बांह के नीचे ले जाकर उसे एक तरफ ले गया।
- कुंआ? - पियरे ने कहा, अपने दोस्त के अजीब एनीमेशन पर आश्चर्य से देख रहा था और उस नज़र को देख रहा था जो उसने नताशा को उठते हुए फेंका था।
प्रिंस एंड्री ने कहा, "मुझे ज़रूरत है, मुझे आपसे बात करने की ज़रूरत है।" - आप हमारी महिलाओं के दस्ताने जानते हैं (उन्होंने उन मेसोनिक दस्ताने के बारे में बात की जो नवनिर्वाचित भाई को अपनी प्यारी महिला को पेश करने के लिए दिए गए थे)। - मैं ... लेकिन नहीं, मैं आपसे बाद में बात करूंगा ... - और उसकी आंखों में एक अजीब सी चमक और उसकी हरकतों में बेचैनी के साथ, प्रिंस आंद्रेई नताशा के पास गए और उसके पास बैठ गए। पियरे ने देखा कि कैसे राजकुमार आंद्रेई ने उससे कुछ पूछा, और उसने शरमाते हुए उसे जवाब दिया।
लेकिन इस समय, बर्ग ने पियरे से संपर्क किया, उनसे स्पेनिश मामलों के बारे में सामान्य और कर्नल के बीच विवाद में भाग लेने का आग्रह किया।
बर्ग प्रसन्न और प्रसन्न था। खुशी की मुस्कान उसके चेहरे से कभी नहीं छूटी। शाम बहुत अच्छी थी और बिल्कुल दूसरी शामों की तरह जो उसने देखी थी। सब कुछ एक जैसा था। और लाड़ली, सूक्ष्म वार्तालाप, और कार्ड, और कार्ड के पीछे एक सामान्य आवाज उठा रहा है, और एक समोवर, और कुकीज़; लेकिन एक बात अभी भी गायब थी, जिसे वह हमेशा पार्टियों में देखता था, जिसकी वह नकल करना चाहता था।
पुरुषों के बीच ज़ोरदार बातचीत और किसी महत्वपूर्ण और चतुर चीज़ के बारे में बहस की कमी थी। जनरल ने यह बातचीत शुरू की और बर्ग पियरे को इसमें ले आया।
अगले दिन, प्रिंस एंड्री रात के खाने के लिए रोस्तोव गए, क्योंकि काउंट इल्या आंद्रेइच ने उन्हें बुलाया और पूरा दिन उनके साथ बिताया।
घर में हर कोई महसूस करता था कि राजकुमार एंड्री किसके लिए जा रहा है, और उसने बिना छुपाए पूरे दिन नताशा के साथ रहने की कोशिश की। नताशा की आत्मा में ही नहीं, भयभीत, बल्कि खुश और उत्साही, लेकिन पूरे घर में कुछ महत्वपूर्ण होने से पहले डर महसूस किया गया था। काउंटेस ने राजकुमार आंद्रेई को नताशा के साथ बात करते समय उदास और गंभीर रूप से कठोर आँखों से देखा, और डरपोक और चालाकी से कुछ प्रकार की तुच्छ बातचीत शुरू कर दी, जैसे ही उसने उसकी ओर देखा। सोन्या नताशा को छोड़ने से डरती थी और उनके साथ होने पर बाधा बनने से डरती थी। नताशा प्रत्याशा के डर से पीली पड़ गई जब वह उसके साथ मिनटों तक आमने-सामने रही। राजकुमार आंद्रेई ने अपनी कायरता से उस पर प्रहार किया। उसने महसूस किया कि उसे उसे कुछ बताने की जरूरत है, लेकिन वह ऐसा करने के लिए खुद को तैयार नहीं कर सका।
शाम को जब राजकुमार आंद्रेई चले गए, तो काउंटेस नताशा के पास गई और कानाफूसी में बोली:
- कुंआ?
- माँ, भगवान के लिए अब मुझसे कुछ मत पूछो। आप ऐसा नहीं कह सकते," नताशा ने कहा।
लेकिन इस तथ्य के बावजूद कि उस शाम नताशा, अब उत्तेजित, अब भयभीत, आँखें बंद करके, अपनी माँ के बिस्तर में बहुत देर तक लेटी रही। अब उसने उसे बताया कि कैसे उसने उसकी प्रशंसा की, फिर उसने कैसे कहा कि वह विदेश जाएगा, फिर उसने कैसे पूछा कि वे इस गर्मी में कहाँ रहेंगे, फिर कैसे उसने उससे बोरिस के बारे में पूछा।
"लेकिन यह, यह ... मेरे साथ कभी नहीं हुआ!" उसने कहा। "केवल मैं उसके चारों ओर डरा हुआ हूँ, मैं हमेशा उसके चारों ओर डरा हुआ हूँ, इसका क्या मतलब है?" तो यह असली है, है ना? माँ, तुम सो रही हो?
"नहीं, मेरी आत्मा, मैं खुद डरती हूँ," माँ ने उत्तर दिया। - जाना।
"मैं वैसे भी नहीं सोऊंगा। सोने में क्या बुराई है? मम्मी, मम्मी, मेरे साथ ऐसा कभी नहीं हुआ! उसने इस भावना से पहले आश्चर्य और भय के साथ कहा कि वह अपने आप में जागरूक थी। - और क्या हम सोच सकते हैं! ...
नताशा को ऐसा लग रहा था कि जब उसने पहली बार प्रिंस आंद्रेई को ओट्राडनॉय में देखा था, तब भी उसे उससे प्यार हो गया था। वह इस अजीब, अप्रत्याशित खुशी से भयभीत लग रही थी कि जिसे उसने फिर से चुना था (वह इस बात से दृढ़ता से आश्वस्त थी), कि वही अब उससे फिर से मिला था, और ऐसा लगता है, उसके प्रति उदासीन नहीं था . "और यह उसके लिए जरूरी था, अब जब हम यहां हैं, विशेष रूप से पीटर्सबर्ग आने के लिए। और हमें इसी गेंद पर मिलना चाहिए था। यह सब भाग्य है। यह स्पष्ट है कि यह भाग्य है, कि यह सब इसके लिए नेतृत्व किया गया था। फिर भी उसे देखते ही मुझे कुछ खास लगा।
उसने आपको और क्या बताया? ये कौन से श्लोक हैं ? इसे पढ़ें ... - नताशा के एल्बम में राजकुमार आंद्रेई द्वारा लिखी गई कविताओं के बारे में पूछते हुए माँ ने सोच-समझकर कहा।
- माँ, क्या यह शर्म की बात नहीं है कि वह एक विधुर है?
- बस इतना ही, नताशा। भगवान से प्रार्थना करो। लेस मैरीएज से फॉन्ट डान्स लेस सीएक्स। [शादियां स्वर्ग में तय होती हैं।]
"डार्लिंग, माँ, मैं तुमसे कैसे प्यार करता हूँ, यह मेरे लिए कितना अच्छा है!" नताशा चिल्लाई, खुशी और उत्साह के आंसू रोए और अपनी मां को गले से लगा लिया।
उसी समय, प्रिंस आंद्रेई पियरे के साथ बैठे और उन्हें नताशा के लिए अपने प्यार और उससे शादी करने के अपने दृढ़ इरादे के बारे में बताया।
उस दिन, काउंटेस एलेना वासिलिवेना का एक स्वागत समारोह था, एक फ्रांसीसी दूत था, एक राजकुमार था, जो हाल ही में काउंटेस के घर में लगातार आने वाला था, और कई शानदार महिलाएं और पुरुष थे। पियरे नीचे था, हॉल के माध्यम से चला गया और सभी मेहमानों को अपने केंद्रित, अनुपस्थित दिमाग और उदास नज़र से मारा।
गेंद के समय से, पियरे ने अपने आप में हाइपोकॉन्ड्रिया के हमलों के दृष्टिकोण को महसूस किया और हताश प्रयास के साथ उनके खिलाफ लड़ने की कोशिश की। अपनी पत्नी के साथ राजकुमार के संबंध के समय से, पियरे को अप्रत्याशित रूप से एक चैंबरलेन प्रदान किया गया था, और उस समय से वह एक बड़े समाज में भारीपन और शर्म महसूस करने लगा, और अधिक बार मानव सब कुछ की व्यर्थता के बारे में एक ही उदास विचार शुरू हुआ उसके पास आओ। साथ ही, नताशा, जो उनके द्वारा संरक्षित थी, और प्रिंस आंद्रेई, उनकी स्थिति और उनके मित्र की स्थिति के बीच उनके विरोध के बीच उन्होंने जो भावना देखी, उसने इस उदास मनोदशा को और मजबूत किया। उन्होंने समान रूप से अपनी पत्नी और नताशा और राजकुमार आंद्रेई के बारे में विचारों से बचने की कोशिश की। अनंत काल की तुलना में फिर से सब कुछ उसे महत्वहीन लग रहा था, फिर से सवाल खुद को प्रस्तुत करता है: "किस लिए?"। और उसने बुरी आत्मा के दृष्टिकोण को दूर भगाने की उम्मीद में खुद को मेसोनिक कार्यों पर काम करने के लिए दिन-रात मजबूर किया। 12 बजे पियरे, काउंटेस के कक्षों को छोड़कर, एक धुएँ के रंग के, कम कमरे में, टेबल के सामने एक घिसे हुए ड्रेसिंग गाउन में बैठे थे और वास्तविक स्कॉटिश कृत्यों की नकल कर रहे थे, जब कोई उनके कमरे में दाखिल हुआ। यह प्रिंस एंड्रयू था।
"आह, यह तुम हो," पियरे ने अनुपस्थित-दिमाग और नाराज नज़र से कहा। "लेकिन मैं काम कर रहा हूँ," उन्होंने कहा, जीवन की कठिनाइयों से उस तरह के उद्धार के साथ एक नोटबुक की ओर इशारा करते हुए जिसके साथ दुखी लोग अपने काम को देखते हैं।
प्रिंस आंद्रेई, एक उज्ज्वल, उत्साही चेहरे के साथ जीवन के लिए नए सिरे से, पियरे के सामने रुक गए और अपने उदास चेहरे पर ध्यान न देते हुए, खुशी के अहंकार के साथ मुस्कुराए।
"ठीक है, मेरी आत्मा," उन्होंने कहा, "कल मैं आपको बताना चाहता था और आज मैं इसके लिए आपके पास आया हूं। ऐसा कुछ भी अनुभव नहीं किया। मुझे मेरे दोस्त से प्यार हो गया है।
पियरे ने अचानक जोर से आह भरी और अपने भारी शरीर के साथ राजकुमार आंद्रेई के बगल में सोफे पर बैठ गया।
- नताशा रोस्तोव को, है ना? - उन्होंने कहा।
- हाँ, हाँ, किसमें? मुझे कभी विश्वास नहीं होगा, लेकिन यह भावना मुझसे ज्यादा मजबूत है। कल मैंने झेला, झेला, लेकिन मैं इस पीड़ा को दुनिया की किसी भी चीज़ के लिए नहीं छोड़ूंगा। मैं पहले नहीं रहा। अब सिर्फ मैं ही जीती हूं, लेकिन मैं उसके बिना नहीं रह सकती। पर क्या वो मुझसे प्यार कर सकती है?... मैं उसके लिए बूढ़ा हो गया हूँ... क्या नहीं कहते हो?...
- मैं? मैं? मैंने तुमसे क्या कहा, - पियरे ने अचानक कहा, उठकर कमरे में घूमना शुरू कर दिया। "मैंने हमेशा सोचा था कि ... यह लड़की एक ऐसा खजाना है, ऐसा ... यह एक दुर्लभ लड़की है ... प्रिय मित्र, मैं आपसे विनती करता हूं, मत सोचो, संकोच मत करो, शादी करो, शादी करो और शादी करो ... और मैं ' मुझे यकीन है कि आपसे ज्यादा खुश कोई नहीं होगा।
- वह लेकिन!
- वह तुम्हें प्यार करती है।
"बकवास मत करो ..." राजकुमार आंद्रेई ने मुस्कुराते हुए और पियरे की आंखों में देखते हुए कहा।
"वह प्यार करता है, मुझे पता है," पियरे गुस्से में चिल्लाया।
"नहीं, सुनो," राजकुमार आंद्रेई ने उसे हाथ से रोकते हुए कहा। क्या आप जानते हैं कि मैं किस स्थिति में हूँ? मुझे किसी को सब कुछ बताना है।
"ठीक है, ठीक है, कहो, मुझे बहुत खुशी है," पियरे ने कहा, और वास्तव में उसका चेहरा बदल गया, शिकन चिकनी हो गई, और उसने खुशी से राजकुमार आंद्रेई की बात सुनी। प्रिंस आंद्रेई लग रहा था और एक बिल्कुल अलग, नया व्यक्ति था। कहाँ थी उसकी पीड़ा, जीवन के प्रति उसका तिरस्कार, उसकी निराशा? पियरे एकमात्र व्यक्ति थे जिनके सामने उन्होंने बोलने का साहस किया; लेकिन दूसरी ओर, उसने उसे वह सब कुछ बता दिया जो उसकी आत्मा में था। या तो उसने आसानी से और साहसपूर्वक एक लंबे भविष्य के लिए योजनाएँ बनाईं, इस बारे में बात की कि कैसे वह अपने पिता की सनक के लिए अपनी खुशी का त्याग नहीं कर सकता, कैसे वह अपने पिता को इस शादी के लिए राजी कर लेगा और उससे प्यार करेगा या उसकी सहमति के बिना करेगा, फिर वह आश्चर्यचकित था कि कैसे कुछ अजीब, विदेशी, उससे स्वतंत्र, उस भावना के खिलाफ जो उसके पास थी।
प्रिंस आंद्रेई ने कहा, "मैं किसी पर विश्वास नहीं करूंगा जो मुझे बताएगा कि मैं उस तरह से प्यार कर सकता हूं।" "यह वही भावना नहीं है जो मैंने पहले महसूस की थी। पूरी दुनिया मेरे लिए दो हिस्सों में बंटी है: एक वह है और आशा, प्रकाश की सारी खुशियाँ हैं; दूसरा आधा - सब कुछ जहां यह नहीं है, वहां सभी निराशा और अंधेरा है ...
"अंधेरा और उदासी," पियरे ने दोहराया, "हाँ, हाँ, मैं समझता हूँ।
"मैं मदद नहीं कर सकता लेकिन प्रकाश से प्यार करता हूँ, यह मेरी गलती नहीं है। और मैं बहुत खुश हूँ। आप मुझे समझते हैं? मुझे पता है कि तुम मेरे लिए खुश हो।
"हाँ, हाँ," पियरे ने पुष्टि की, छुआ और उदास आँखोंअपने दोस्त को देख रहा हूँ। राजकुमार आंद्रेई का भाग्य उसे जितना उज्जवल लग रहा था, उतना ही गहरा उसका अपना लग रहा था।
शादी के लिए पिता की रजामंदी जरूरी थी और इसके लिए अगले दिन प्रिंस आंद्रेई अपने पिता के पास गए।
पिता ने बाहरी रूप से शांत, लेकिन आंतरिक द्वेष के साथ अपने बेटे का संदेश प्राप्त किया। वह समझ नहीं पा रहा था कि कोई जीवन को बदलना चाहता है, उसमें कुछ नया लाना चाहता है, जबकि उसके लिए जीवन पहले ही समाप्त हो रहा था। बूढ़े आदमी ने खुद से कहा, "वे केवल मुझे वैसे ही जीने देंगे जैसे मैं चाहता हूं, और फिर वे वही करेंगे जो वे चाहते थे।" हालाँकि, उन्होंने अपने बेटे के साथ उसी कूटनीति का इस्तेमाल किया जो उन्होंने महत्वपूर्ण अवसरों पर इस्तेमाल की थी। उन्होंने शांत स्वर में पूरे मामले पर चर्चा की।
सबसे पहले, विवाह रिश्तेदारी, धन और बड़प्पन के संबंध में शानदार नहीं था। दूसरे, प्रिंस आंद्रेई पहले युवा नहीं थे और खराब स्वास्थ्य में थे (बूढ़ा व्यक्ति विशेष रूप से इस पर झुक गया था), और वह बहुत छोटी थी। तीसरा, एक पुत्र था जिसे एक लड़की को देना अफ़सोस की बात थी। चौथा, अंत में, - पिता ने अपने बेटे का मज़ाक उड़ाते हुए कहा, - मैं आपसे विनती करता हूं, इस मामले को एक साल के लिए टाल दें, विदेश जाएं, चिकित्सा करवाएं, जैसा आप चाहें, एक जर्मन, राजकुमार निकोलाई के लिए खोजें, और फिर, अगर यह प्यार है, जुनून है, जिद है, जो कुछ भी आप चाहते हैं, इतना बढ़िया है, तो शादी कर लीजिए।
"और यह मेरा आखिरी शब्द है, आप जानते हैं, आखिरी ..." राजकुमार ने इस तरह के स्वर में समाप्त किया कि उसने दिखाया कि कुछ भी उसके मन को नहीं बदलेगा।
प्रिंस आंद्रेई ने स्पष्ट रूप से देखा कि बूढ़े व्यक्ति को उम्मीद थी कि उसकी या उसकी भावी दुल्हन की भावना वर्ष की कसौटी पर खरी नहीं उतरेगी, या कि वह स्वयं, बूढ़ा राजकुमार, इस समय तक मर जाएगा, और उसकी इच्छा को पूरा करने का फैसला किया पिता: एक साल के लिए शादी का प्रस्ताव और स्थगित करने के लिए।
रोस्तोव में अपनी आखिरी शाम के तीन हफ्ते बाद, प्रिंस आंद्रेई पीटर्सबर्ग लौट आए।
अपनी माँ के साथ स्पष्टीकरण के अगले दिन, नताशा पूरे दिन बोल्कॉन्स्की का इंतजार करती रही, लेकिन वह नहीं आया। अगले दिन, तीसरे दिन भी वही था। पियरे भी नहीं आए, और नताशा, यह नहीं जानते हुए कि राजकुमार आंद्रेई अपने पिता के पास गए थे, अपनी अनुपस्थिति की व्याख्या खुद नहीं कर सके।
तो तीन हफ्ते बीत गए। नताशा कहीं नहीं जाना चाहती थी, और एक छाया की तरह, बेकार और उदास, वह कमरों में घूमती रही, शाम को वह चुपके से सभी से रोई और शाम को अपनी माँ को दिखाई नहीं दी। वह लगातार शरमा रही थी और चिढ़ रही थी। उसे ऐसा लग रहा था कि हर कोई उसकी निराशा के बारे में जानता है, हँसा और पछताया। आंतरिक दु: ख की सारी शक्ति के साथ, इस घमंडी दु: ख ने उसके दुर्भाग्य को बढ़ा दिया।
एक दिन वह काउंटेस के पास आई, उससे कुछ कहना चाहती थी और अचानक फूट-फूट कर रोने लगी। उसके आंसू एक आहत बच्चे के आंसू थे जो खुद नहीं जानता कि उसे सजा क्यों दी जा रही है।
काउंटेस नताशा को आश्वस्त करने लगी। नताशा, जिसने सबसे पहले अपनी माँ की बातें सुनीं, अचानक उसे बीच में ही टोक दिया:
- बंद करो, माँ, मैं नहीं सोचता, और मैं सोचना नहीं चाहता! इसलिए, मैंने यात्रा की और रुक गया, और रुक गया ...
उसकी आवाज कांप रही थी, वह लगभग फूट-फूट कर रोने लगी, लेकिन उसने खुद को संभाला और शांति से जारी रखा: “और मैं बिल्कुल भी शादी नहीं करना चाहती। और मैं उससे डरता हूँ; मैं अब पूरी तरह से, पूरी तरह से शांत हो गया हूं ...
इस बातचीत के अगले दिन, नताशा ने उस पुरानी पोशाक को पहन लिया, जिसे वह विशेष रूप से सुबह की खुशमिजाजी के लिए जानती थी, और सुबह उसने अपने पूर्व जीवन की शुरुआत की, जिससे वह गेंद के बाद पिछड़ गई। चाय पीने के बाद, वह हॉल में गई, जिसे वह विशेष रूप से इसकी मजबूत प्रतिध्वनि के लिए प्यार करती थी, और अपनी सोलफेजी (गायन अभ्यास) गाना शुरू कर दिया। पहला पाठ समाप्त करने के बाद, वह हॉल के बीच में रुक गई और एक संगीत वाक्यांश दोहराया जो उसे विशेष रूप से पसंद आया। उसने खुशी से उस (जैसे कि उसके लिए अप्रत्याशित) आकर्षण को सुना, जिसके साथ झिलमिलाती ये आवाजें, हॉल के पूरे खालीपन को भर देती हैं और धीरे-धीरे मर जाती हैं, और वह अचानक खुश हो जाती है। "इसके बारे में इतना और इतना अच्छा क्यों सोचते हो," उसने खुद से कहा, और बिना कदम उठाए हॉल में ऊपर और नीचे चलना शुरू कर दिया सरल कदमगुंजायमान लकड़ी की छत के फर्श पर, लेकिन हर कदम पर एड़ी से कदम (वह नए, पसंदीदा जूते पहने हुए थे) पैर की अंगुली तक, और उतनी ही खुशी से जैसे उसकी आवाज़ की आवाज़ सुन रही थी और एड़ी की इस मापी हुई खड़खड़ाहट को सुन रही थी। पैर की अंगुली। एक आईने के पास से गुजरते हुए उसने उसमें देखा। - "मैं यहां हूं!" मानो उसके चेहरे पर अभिव्यक्ति खुद को देखकर बोली। "अच्छा, यह तो अच्छी बात है। और मुझे किसी की जरूरत नहीं है।"
फुटमैन हॉल में कुछ साफ करने के लिए अंदर आना चाहता था, लेकिन उसने उसे अंदर नहीं जाने दिया, फिर से उसके पीछे का दरवाजा बंद कर दिया और चलना जारी रखा। वह उस सुबह फिर से अपने लिए आत्म-प्रेम और प्रशंसा की अपनी प्यारी अवस्था में लौट आई। - "यह नताशा क्या आकर्षण है!" उसने फिर से किसी तीसरे, सामूहिक, मर्दाना चेहरे के शब्दों में खुद से कहा। - "अच्छा, आवाज, युवा, और वह किसी के साथ हस्तक्षेप नहीं करती, बस उसे अकेला छोड़ दें।" लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि उन्होंने उसे कितना अकेला छोड़ दिया, वह अब शांति से नहीं रह सकती थी, और तुरंत इसे महसूस किया।
सामने के दरवाज़े में दरवाज़ा खुला, किसी ने पूछा: तुम घर पर हो? और किसी के कदमों की आहट सुनाई दी। नताशा ने आईने में देखा, लेकिन खुद को नहीं देखा। उसने दालान में आवाज़ें सुनीं। जब उसने खुद को देखा तो उसका चेहरा पीला पड़ गया था। यह वह था। वह यह निश्चित रूप से जानती थी, हालाँकि उसने बंद दरवाजों से मुश्किल से उसकी आवाज़ सुनी थी।
नताशा, पीला और डरा हुआ, लिविंग रूम में भाग गया।
- माँ, बोल्कोन्स्की आ गया है! - उसने कहा। - माँ, यह भयानक है, यह असहनीय है! "मैं नहीं चाहता ... पीड़ित!" इक्या करु?…
काउंटेस के पास उसे जवाब देने का समय नहीं था, जब प्रिंस आंद्रेई चिंतित और गंभीर चेहरे के साथ ड्राइंग रूम में दाखिल हुए। नताशा को देखते ही उनका चेहरा खिल उठा। उसने काउंटेस और नताशा का हाथ चूमा और सोफे के पास बैठ गया।
"लंबे समय तक हमें खुशी नहीं हुई ..." काउंटेस शुरू हुई, लेकिन प्रिंस आंद्रेई ने उसे बाधित कर दिया, उसके सवाल का जवाब दिया और जाहिर तौर पर यह कहने की जल्दी में था कि उसे क्या चाहिए।
- मैं इस समय आपके साथ नहीं हूं, क्योंकि मैं अपने पिता के साथ था: मुझे उनसे एक बहुत ही महत्वपूर्ण मामले पर बात करने की जरूरत थी। मैं कल रात ही लौटा हूँ," उसने नताशा की ओर देखते हुए कहा। "मुझे आपसे बात करने की ज़रूरत है, काउंटेस," उन्होंने एक पल की चुप्पी के बाद जोड़ा।
काउंटेस ने जोर से आह भरी और अपनी आँखें नीची कर लीं।
"मैं आपकी सेवा में हूँ," उसने कहा।
नताशा जानती थी कि उसे छोड़ना होगा, लेकिन वह ऐसा नहीं कर सकती थी: कुछ उसके गले को निचोड़ रहा था, और उसने राजकुमार आंद्रेई की खुली आँखों से, सीधे तौर पर अशिष्टता से देखा।
"अब? इस मिनट!… नहीं, यह नहीं हो सकता!” उसने सोचा।
उसने फिर से उसकी ओर देखा, और इस नज़र ने उसे आश्वस्त किया कि उससे गलती नहीं हुई थी। - हाँ, अब, इसी मिनट उसकी किस्मत का फैसला किया जा रहा था।
"आओ, नताशा, मैं तुम्हें बुलाऊंगा," काउंटेस ने कानाफूसी में कहा।
नताशा ने डरते-डरते देखा, प्रिंस एंड्री और उसकी माँ की ओर भीख माँगते हुए, और बाहर चली गई।
प्रिंस आंद्रेई ने कहा, "मैं आपकी बेटी का हाथ मांगने आया हूं, काउंटेस।" काउंटेस का चेहरा तमतमा गया, लेकिन उसने कुछ नहीं कहा।
"आपका सुझाव ..." काउंटेस ने सख्ती से शुरुआत की। वह चुप रहा, उसकी आँखों में देखता रहा। - आपका प्रस्ताव ... (वह शर्मिंदा थी) हम प्रसन्न हैं, और ... मैं आपका प्रस्ताव स्वीकार करता हूं, मुझे खुशी है। और मेरे पति ... मुझे आशा है ... लेकिन यह उस पर निर्भर करेगा ...
- जब आपकी सहमति होगी तो मैं उसे बता दूंगा ... क्या आप मुझे देते हैं? - प्रिंस एंड्रयू ने कहा।
"हाँ," काउंटेस ने कहा, और अपना हाथ उसके पास बढ़ाया, और कोमलता और कोमलता के मिश्रण के साथ अपने होठों को उसके माथे पर दबा दिया क्योंकि वह उसके हाथ पर झुक गया था। वह उसे एक बेटे की तरह प्यार करना चाहती थी; लेकिन उसने महसूस किया कि वह उसके लिए एक अजनबी और भयानक व्यक्ति था। "मुझे यकीन है कि मेरे पति सहमत होंगे," काउंटेस ने कहा, "लेकिन तुम्हारे पिता ...
- मेरे पिता, जिन्हें मैंने अपनी योजनाओं के बारे में बताया, ने सहमति के लिए एक अनिवार्य शर्त रखी कि शादी एक साल से पहले नहीं होनी चाहिए। और यही मैं आपको बताना चाहता था, - प्रिंस आंद्रेई ने कहा।
- ये सच है कि नताशा अभी यंग हैं, लेकिन इतनी लंबी हैं।
"यह अन्यथा नहीं हो सकता," राजकुमार आंद्रेई ने आह भरते हुए कहा।
"मैं इसे तुम्हारे पास भेजूंगा," काउंटेस ने कहा और कमरे से बाहर चली गई।
"भगवान, हम पर दया करो," उसने दोहराया, अपनी बेटी की तलाश में। सोन्या ने कहा कि नताशा बेडरूम में थी। नताशा अपने बिस्तर पर बैठी, पीली, सूखी आँखों से, आइकनों को देखा और, जल्दी से क्रॉस का चिन्ह बनाते हुए, कुछ फुसफुसाया। अपनी मां को देखकर वह उछल पड़ी और उसके पास दौड़ी।
- क्या? माँ?... क्या?
- जाओ, उसके पास जाओ। वह आपका हाथ मांगता है, - काउंटेस ने ठंड से कहा, जैसा कि नताशा को लग रहा था ... - जाओ ... जाओ, - मां ने भागती हुई बेटी के बाद दुख और फटकार के साथ कहा, और जोर से आह भरी।
नताशा को याद नहीं आया कि वह लिविंग रूम में कैसे दाखिल हुई। जब उसने दरवाजे में प्रवेश किया और उसे देखा, तो वह रुक गई। "क्या यह अजनबी वास्तव में अब मेरा सब कुछ बन गया है?" उसने अपने आप से पूछा और तुरन्त उत्तर दिया: "हाँ, सब कुछ: वह अकेला अब मुझे दुनिया की हर चीज़ से अधिक प्रिय है।" प्रिंस आंद्रेई अपनी आँखें नीची करके उसके पास गए।
“जिस क्षण मैंने तुम्हें देखा, उसी क्षण से मुझे तुमसे प्यार हो गया। क्या मैं उम्मीद कर सकता हूँ?
उसने उसकी ओर देखा, और उसके चेहरे की गंभीर लगन ने उस पर प्रहार किया। उसके चेहरे ने कहा: “क्यों पूछते हो? जो जानना असंभव है, उस पर संदेह क्यों? जब आप जो महसूस करते हैं उसे शब्दों में व्यक्त नहीं कर सकते तो बात क्यों करें।
वह उसके पास गई और रुक गई। उसने उसका हाथ पकड़ा और उसे चूमा।
- क्या आम मुझसे प्रेम करते हैं?
"हाँ, हाँ," नताशा ने झुंझलाहट के साथ कहा, जोर से आहें भरी, दूसरी बार, अधिक से अधिक बार, और सिसकने लगी।
- किस बारे मेँ? तुम्हें क्या हुआ?
"ओह, मैं बहुत खुश हूँ," उसने जवाब दिया, अपने आंसुओं के माध्यम से मुस्कुराई, उसके करीब झुक गई, एक सेकंड के लिए सोचा, जैसे कि खुद से पूछ रही हो कि क्या यह संभव है, और उसे चूमा।
राजकुमार आंद्रेई ने उसके हाथों को पकड़ लिया, उसकी आँखों में देखा और उसकी आत्मा में उसके लिए पूर्व प्रेम नहीं पाया। उसकी आत्मा में अचानक कुछ बदल गया: इच्छा का कोई पूर्व काव्यात्मक और रहस्यमय आकर्षण नहीं था, लेकिन उसकी स्त्री और बचकानी कमजोरी के लिए दया थी, उसकी भक्ति और भोलापन का डर था, एक भारी और एक ही समय में कर्तव्य की आनंदमय चेतना जिसने उसे हमेशा के लिए अपने साथ बांध लिया। वास्तविक भावना, हालांकि यह पहले की तरह हल्की और काव्यात्मक नहीं थी, लेकिन अधिक गंभीर और मजबूत थी।
हमारे ग्रह पृथ्वी को घेरने वाले गैसीय लिफाफे, जिसे वायुमंडल के रूप में जाना जाता है, में पाँच मुख्य परतें होती हैं। ये परतें समुद्र तल से (कभी-कभी नीचे) ग्रह की सतह पर उत्पन्न होती हैं और निम्नलिखित क्रम में बाह्य अंतरिक्ष में ऊपर उठती हैं:
- क्षोभ मंडल;
- समताप मंडल;
- मेसोस्फीयर;
- बाह्य वायुमंडल;
- एक्सोस्फीयर।
पृथ्वी के वायुमंडल की मुख्य परतों का आरेख
इन मुख्य पांच परतों में से प्रत्येक के बीच संक्रमणकालीन क्षेत्र हैं जिन्हें "विराम" कहा जाता है जहां हवा के तापमान, संरचना और घनत्व में परिवर्तन होता है। विरामों के साथ, पृथ्वी के वायुमंडल में कुल 9 परतें शामिल हैं।
क्षोभमंडल: जहां मौसम होता है
वायुमंडल की सभी परतों में, क्षोभमंडल वह है जिससे हम सबसे अधिक परिचित हैं (चाहे आप इसे महसूस करें या नहीं), क्योंकि हम इसके तल पर रहते हैं - ग्रह की सतह। यह पृथ्वी की सतह को ढँक लेता है और ऊपर की ओर कई किलोमीटर तक फैला होता है। क्षोभमंडल शब्द का अर्थ है "गेंद का परिवर्तन"। एक बहुत ही उपयुक्त नाम, क्योंकि यह परत वह है जहाँ हमारे दिन-प्रतिदिन का मौसम होता है।
ग्रह की सतह से शुरू होकर, क्षोभमंडल 6 से 20 किमी की ऊँचाई तक बढ़ता है। हमारे निकटतम परत के निचले तीसरे हिस्से में सभी वायुमंडलीय गैसों का 50% हिस्सा होता है। यह वायुमंडल की संपूर्ण रचना का एकमात्र भाग है जो सांस लेता है। इस तथ्य के कारण कि हवा पृथ्वी की सतह से नीचे से गर्म होती है, जो सूर्य की तापीय ऊर्जा को अवशोषित करती है, बढ़ती ऊंचाई के साथ क्षोभमंडल का तापमान और दबाव कम हो जाता है।
शीर्ष पर एक पतली परत होती है जिसे ट्रोपोपॉज़ कहा जाता है, जो क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच एक बफर है।
समताप मंडल: ओजोन का घर
समताप मंडल वायुमंडल की अगली परत है। यह पृथ्वी की सतह से 6-20 किमी से 50 किमी ऊपर तक फैली हुई है। यह वह परत है जिसमें अधिकांश व्यावसायिक विमान उड़ते हैं और गुब्बारे यात्रा करते हैं।
यहाँ वायु ऊपर नीचे नहीं बहती बल्कि बहुत तेज वायु धाराओं में सतह के समानांतर चलती है। जैसे-जैसे आप चढ़ते हैं तापमान बढ़ता है, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले ओजोन (O3) की प्रचुरता के कारण, सौर विकिरण का एक उप-उत्पाद, और ऑक्सीजन, जिसमें सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करने की क्षमता होती है (ऊंचाई के साथ तापमान में कोई भी वृद्धि ज्ञात है) मौसम विज्ञान एक "उलटा" के रूप में)।
चूंकि समताप मंडल में अधिक है गर्म तापमाननीचे और ऊपर कूलर, संवहन (वायु द्रव्यमान की ऊर्ध्वाधर गति) वायुमंडल के इस हिस्से में दुर्लभ है। वास्तव में, आप समताप मंडल से क्षोभमंडल में उग्र तूफान देख सकते हैं, क्योंकि परत संवहन के लिए एक "टोपी" के रूप में कार्य करती है, जिसके माध्यम से तूफानी बादल नहीं घुसते हैं।
समताप मंडल के बाद फिर एक बफर परत आती है, इस बार इसे समताप मंडल कहा जाता है।
मेसोस्फीयर: मध्य वातावरण
मेसोस्फीयर पृथ्वी की सतह से लगभग 50-80 किमी दूर स्थित है। ऊपरी मेसोस्फीयर पृथ्वी पर सबसे ठंडा प्राकृतिक स्थान है, जहां तापमान -143 डिग्री सेल्सियस से नीचे गिर सकता है।
थर्मोस्फीयर: ऊपरी वायुमंडल
मेसोस्फीयर और मेसोपॉज का अनुसरण थर्मोस्फीयर द्वारा किया जाता है, जो ग्रह की सतह से 80 और 700 किमी ऊपर स्थित है, और वायुमंडलीय लिफाफे में कुल हवा का 0.01% से कम है। यहां तापमान +2000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, लेकिन हवा की मजबूत विरलता और गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए गैस के अणुओं की कमी के कारण, इन उच्च तापमानों को बहुत ठंडा माना जाता है।
एक्सोस्फीयर: वायुमंडल और अंतरिक्ष की सीमा
पृथ्वी की सतह से लगभग 700-10,000 किमी की ऊँचाई पर एक्सोस्फीयर है - वायुमंडल का बाहरी किनारा, अंतरिक्ष की सीमा। यहां मौसम संबंधी उपग्रह पृथ्वी की परिक्रमा करते हैं।
आयनमंडल के बारे में कैसे?
आयनमंडल एक अलग परत नहीं है, और वास्तव में इस शब्द का प्रयोग 60 से 1000 किमी की ऊंचाई पर वायुमंडल को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। इसमें मेसोस्फीयर के ऊपरी हिस्से, संपूर्ण थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर का हिस्सा शामिल है। आयनमंडल को इसका नाम इसलिए मिला क्योंकि वायुमंडल के इस हिस्से में सूर्य का विकिरण तब आयनित होता है जब यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से और पर गुजरता है। यह घटना पृथ्वी से उत्तरी रोशनी के रूप में देखी जाती है।
पृथ्वी का वातावरण विषम है: विभिन्न वायु घनत्व और दबाव अलग-अलग ऊंचाई, तापमान और गैस संरचना परिवर्तन पर देखे जाते हैं। परिवेश के तापमान के व्यवहार के आधार पर (यानी, ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ता है या घटता है), निम्नलिखित परतें इसमें प्रतिष्ठित हैं: क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर। परतों के बीच की सीमाओं को विराम कहा जाता है: उनमें से 4 हैं, क्योंकि। एक्सोस्फीयर की ऊपरी सीमा बहुत धुंधली है और अक्सर निकट स्थान को संदर्भित करती है। संलग्न आरेख में वायुमंडल की सामान्य संरचना पाई जा सकती है।
Fig.1 पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना। क्रेडिट: वेबसाइट
सबसे निचली वायुमंडलीय परत क्षोभमंडल है, जिसकी ऊपरी सीमा, क्षोभसीमा कहलाती है, भौगोलिक अक्षांश के आधार पर भिन्न होती है और 8 किमी तक होती है। 20 किमी तक ध्रुवीय में। उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में। मध्य या समशीतोष्ण अक्षांशों में, इसकी ऊपरी सीमा 10-12 किमी की ऊँचाई पर स्थित है। वर्ष के दौरान, क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा सौर विकिरण के प्रवाह के आधार पर उतार-चढ़ाव का अनुभव करती है। इसलिए, अमेरिकी मौसम विज्ञान सेवा द्वारा पृथ्वी के दक्षिणी ध्रुव पर ध्वनि के परिणामस्वरूप, यह पता चला कि मार्च से अगस्त या सितंबर तक क्षोभमंडल का स्थिर शीतलन होता है, जिसके परिणामस्वरूप, एक छोटी अवधि के लिए अगस्त या सितंबर में इसकी सीमा 11.5 किमी तक बढ़ जाती है। फिर, सितंबर और दिसंबर के बीच, यह तेजी से गिरता है और अपनी निम्नतम स्थिति - 7.5 किमी तक पहुंच जाता है, जिसके बाद मार्च तक इसकी ऊंचाई व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहती है। वे। क्षोभमंडल गर्मियों में सबसे मोटा और सर्दियों में सबसे पतला होता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मौसमी बदलावों के अलावा, क्षोभसीमा की ऊंचाई में दैनिक उतार-चढ़ाव भी होते हैं। साथ ही, इसकी स्थिति चक्रवातों और प्रतिचक्रवातों से प्रभावित होती है: पहले में, यह नीचे उतरता है, क्योंकि। उनमें दबाव आसपास की हवा की तुलना में कम है, और दूसरी बात, यह उसी के अनुसार बढ़ता है।
क्षोभमंडल में पृथ्वी की वायु के कुल द्रव्यमान का 90% और सभी जल वाष्प का 9/10 भाग होता है। यहाँ अशांति अत्यधिक विकसित है, विशेष रूप से निकट-सतह और उच्चतम परतों में, सभी स्तरों के बादल विकसित होते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात बनते हैं। और पृथ्वी की सतह से परावर्तित सूर्य की किरणों के ग्रीनहाउस गैसों (कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, जल वाष्प) के संचय के कारण ग्रीनहाउस प्रभाव विकसित होता है।
ग्रीनहाउस प्रभाव ऊंचाई के साथ क्षोभमंडल में हवा के तापमान में कमी के साथ जुड़ा हुआ है (क्योंकि गर्म पृथ्वी सतह की परतों को अधिक गर्मी देती है)। औसत ऊर्ध्वाधर प्रवणता 0.65°/100 मीटर है (अर्थात आपके द्वारा प्रत्येक 100 मीटर ऊपर उठने पर हवा का तापमान 0.65°C कम हो जाता है)। तो अगर भूमध्य रेखा के पास पृथ्वी की सतह पर औसत वार्षिक तापमानहवा + 26 ° है तो ऊपरी सीमा -70 ° पर। ट्रोपोपॉज़ क्षेत्र में तापमान उत्तरी ध्रुववर्ष के दौरान यह गर्मियों में -45° से बदलकर सर्दियों में -65° हो जाता है।
जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा का दबाव भी कम होता जाता है, जो ऊपरी क्षोभमंडल के निकट सतह के स्तर का केवल 12-20% होता है।
क्षोभमंडल की सीमा पर और समताप मंडल की ऊपरी परत क्षोभमंडल परत, 1-2 किमी मोटी होती है। हवा की परत जिसमें क्षोभमंडल के अंतर्निहित क्षेत्रों में ऊर्ध्वाधर ढाल 0.2°/100 मीटर बनाम 0.65°/100 मीटर तक घट जाती है, आमतौर पर क्षोभसीमा की निचली सीमाओं के रूप में लिया जाता है।
ट्रोपोपॉज़ के भीतर, एक कड़ाई से परिभाषित दिशा के वायु प्रवाह को देखा जाता है, जिसे उच्च-ऊंचाई वाली जेट धाराएँ या "जेट धाराएँ" कहा जाता है, जो पृथ्वी की अपनी धुरी के चारों ओर घूमने और सौर विकिरण की भागीदारी के साथ वातावरण के ताप के प्रभाव में बनती हैं। महत्वपूर्ण तापमान अंतर वाले क्षेत्रों की सीमाओं पर धाराएँ देखी जाती हैं। इन धाराओं के स्थानीयकरण के कई केंद्र हैं, उदाहरण के लिए, आर्कटिक, उपोष्णकटिबंधीय, उपध्रुवीय और अन्य। मौसम विज्ञान और विमानन के लिए जेट स्ट्रीम के स्थानीयकरण को जानना बहुत महत्वपूर्ण है: पहला अधिक सटीक मौसम पूर्वानुमान के लिए स्ट्रीम का उपयोग करता है, दूसरा विमान उड़ान मार्गों के निर्माण के लिए, क्योंकि इन ऊंचाई पर बादलों की अनुपस्थिति के कारण प्रवाह सीमाओं पर छोटे भंवरों के समान मजबूत अशांत भंवर होते हैं, जिन्हें "स्पष्ट आकाश अशांति" कहा जाता है।
उच्च-ऊंचाई वाले जेट धाराओं के प्रभाव में, क्षोभसीमा में टूटना अक्सर बनता है, और कभी-कभी यह पूरी तरह से गायब हो जाता है, हालांकि फिर यह फिर से बनता है। यह विशेष रूप से अक्सर उपोष्णकटिबंधीय अक्षांशों में देखा जाता है, जिस पर एक शक्तिशाली उपोष्णकटिबंधीय उच्च-ऊंचाई धारा हावी होती है। इसके अलावा, परिवेशी वायु तापमान के संदर्भ में ट्रोपोपॉज़ की परतों में अंतर से विराम का निर्माण होता है। उदाहरण के लिए, गर्म और निम्न ध्रुवीय क्षोभसीमा और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों के उच्च और ठंडे क्षोभसीमा के बीच एक विस्तृत अंतर मौजूद है। हाल ही में, समशीतोष्ण अक्षांशों के क्षोभमंडल की एक परत को भी प्रतिष्ठित किया गया है, जो पिछली दो परतों के साथ टूट गई है: ध्रुवीय और उष्णकटिबंधीय।
पृथ्वी के वायुमंडल की दूसरी परत समताप मंडल है। समताप मंडल को सशर्त रूप से 2 क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से पहला, 25 किमी की ऊँचाई तक लेटा हुआ, लगभग स्थिर तापमान की विशेषता है, जो एक विशिष्ट क्षेत्र में क्षोभमंडल की ऊपरी परतों के तापमान के बराबर है। दूसरा क्षेत्र, या उलटा क्षेत्र, हवा के तापमान में लगभग 40 किमी की ऊंचाई तक वृद्धि की विशेषता है। यह ऑक्सीजन और ओजोन द्वारा सौर पराबैंगनी विकिरण के अवशोषण के कारण है। समताप मंडल के ऊपरी हिस्से में, इस ताप के कारण, तापमान अक्सर सकारात्मक या सतह के हवा के तापमान के बराबर होता है।
उलटा क्षेत्र के ऊपर निरंतर तापमान की एक परत होती है, जिसे समताप मंडल कहा जाता है और यह समताप मंडल और मेसोस्फीयर के बीच की सीमा है। इसकी मोटाई 15 किमी तक पहुंचती है।
क्षोभमंडल के विपरीत, समताप मंडल में अशांत विक्षोभ दुर्लभ हैं, लेकिन ध्रुवों का सामना करने वाले समशीतोष्ण अक्षांशों की सीमाओं के साथ संकीर्ण क्षेत्रों में बहने वाली तेज क्षैतिज हवाएं या जेट धाराएं नोट की जाती हैं। इन क्षेत्रों की स्थिति स्थिर नहीं है: वे शिफ्ट हो सकते हैं, विस्तार कर सकते हैं या पूरी तरह से गायब भी हो सकते हैं। अक्सर, जेट धाराएँ क्षोभमंडल की ऊपरी परतों में प्रवेश करती हैं, या इसके विपरीत, क्षोभमंडल से वायु द्रव्यमान समताप मंडल की निचली परतों में प्रवेश करती हैं। वायुमंडलीय मोर्चों के क्षेत्रों में वायु द्रव्यमान का ऐसा मिश्रण विशेष रूप से विशेषता है।
समताप मंडल और जल वाष्प में थोड़ा। यहाँ की हवा बहुत शुष्क है, और इसलिए कम बादल हैं। केवल 20-25 किमी की ऊँचाई पर, उच्च अक्षांशों में होने के कारण, बहुत पतले मदर-ऑफ-पर्ल बादलों को देखा जा सकता है, जिसमें सुपरकूल्ड पानी की बूंदें होती हैं। दिन के दौरान, ये बादल दिखाई नहीं देते हैं, लेकिन अंधेरे की शुरुआत के साथ, वे सूर्य द्वारा अपनी रोशनी के कारण चमकने लगते हैं जो पहले से ही क्षितिज के नीचे सेट हो चुके हैं।
निचले समताप मंडल में समान ऊंचाई (20-25 किमी) पर तथाकथित ओजोन परत होती है - उच्चतम ओजोन सामग्री वाला क्षेत्र, जो पराबैंगनी सौर विकिरण के प्रभाव में बनता है (आप इस प्रक्रिया के बारे में अधिक जान सकते हैं) पेज पर)। 290 एनएम तक घातक पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करके भूमि पर रहने वाले सभी जीवों के लिए जीवन को बनाए रखने के लिए ओजोन परत या ओजोनोस्फीयर आवश्यक है। यही कारण है कि जीवित जीव ओजोन परत के ऊपर नहीं रहते हैं, यह पृथ्वी पर जीवन के प्रसार की ऊपरी सीमा है।
ओजोन के प्रभाव में, चुंबकीय क्षेत्र भी बदलते हैं, परमाणु अणुओं को तोड़ते हैं, आयनीकरण होता है, गैसों और अन्य रासायनिक यौगिकों का नया निर्माण होता है।
समताप मंडल के ऊपर वायुमंडल की परत को मेसोस्फीयर कहा जाता है। यह 0.25-0.3 डिग्री/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ हवा के तापमान में कमी की विशेषता है, जिससे मजबूत अशांति होती है। मेसोपॉज़ कहे जाने वाले क्षेत्र में मेसोस्फीयर की ऊपरी सीमाओं पर -138 ° C तक तापमान नोट किया गया, जो कि पृथ्वी के संपूर्ण वातावरण के लिए पूर्ण रूप से न्यूनतम है।
यहाँ, मेसोपॉज़ के भीतर, एक्स-रे के सक्रिय अवशोषण और सूर्य के लघु-तरंग दैर्ध्य पराबैंगनी विकिरण के क्षेत्र की निचली सीमा गुजरती है। इस ऊर्जा प्रक्रिया को रेडिएंट हीट ट्रांसफर कहा जाता है। इसके परिणामस्वरूप गैस गर्म होकर आयनित हो जाती है, जिससे वातावरण में चमक आ जाती है।
मेसोस्फीयर की ऊपरी सीमाओं के पास 75-90 किमी की ऊँचाई पर, विशेष बादलों को नोट किया गया, जो ग्रह के ध्रुवीय क्षेत्रों में विशाल क्षेत्रों पर कब्जा कर रहे थे। इन बादलों को चांदी कहा जाता है क्योंकि उनकी चमक शाम के समय होती है, जो बर्फ के क्रिस्टल से सूर्य के प्रकाश के प्रतिबिंब के कारण होती है जिससे ये बादल बने होते हैं।
मेसोपॉज के भीतर वायुदाब पृथ्वी की सतह की तुलना में 200 गुना कम होता है। इससे पता चलता है कि वायुमंडल में लगभग सभी हवा इसकी 3 निचली परतों में केंद्रित है: क्षोभमंडल, समताप मंडल और मेसोस्फीयर। थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर की ऊपरी परतें पूरे वायुमंडल के द्रव्यमान का केवल 0.05% हिस्सा हैं।
थर्मोस्फीयर पृथ्वी की सतह से 90 से 800 किमी की ऊँचाई पर स्थित है।
थर्मोस्फीयर को 200-300 किमी की ऊंचाई तक हवा के तापमान में लगातार वृद्धि की विशेषता है, जहां यह 2500 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। तापमान में वृद्धि सूर्य के पराबैंगनी विकिरण के एक्स-रे और शॉर्ट-वेव भाग के गैस अणुओं द्वारा अवशोषण के कारण होती है। समुद्र तल से 300 किमी ऊपर, तापमान वृद्धि रुक जाती है।
उसी समय जैसे तापमान बढ़ता है, दबाव कम हो जाता है, और इसके परिणामस्वरूप, आसपास की हवा का घनत्व। इसलिए यदि थर्मोस्फीयर की निचली सीमाओं पर घनत्व 1.8 × 10 -8 ग्राम / सेमी 3 है, तो ऊपरी पर यह पहले से ही 1.8 × 10 -15 ग्राम / सेमी 3 है, जो लगभग 10 मिलियन - 1 बिलियन कणों से मेल खाता है। 1 सेमी 3।
थर्मोस्फीयर की सभी विशेषताएं, जैसे कि हवा की संरचना, इसका तापमान, घनत्व, मजबूत उतार-चढ़ाव के अधीन हैं: भौगोलिक स्थिति, वर्ष के मौसम और दिन के समय के आधार पर। थर्मोस्फीयर की ऊपरी सीमा का स्थान भी बदल रहा है।
वायुमंडल की सबसे ऊपरी परत को एक्सोस्फीयर या बिखरने वाली परत कहा जाता है। इसकी निचली सीमा लगातार बहुत व्यापक सीमाओं के भीतर बदलती रहती है; औसत मूल्य के रूप में 690-800 किमी की ऊंचाई ली गई थी। यह सेट किया गया है जहां इंटरमॉलिक्युलर या इंटरटॉमिक टकराव की संभावना को उपेक्षित किया जा सकता है, अर्थात एक अन्य समान अणु (तथाकथित मुक्त पथ) से टकराने से पहले एक अराजक रूप से गतिमान अणु द्वारा तय की जाने वाली औसत दूरी इतनी बड़ी होगी कि, वास्तव में, अणु शून्य के करीब संभावना के साथ नहीं टकराएंगे। जिस परत में वर्णित घटना होती है उसे थर्मोपॉज कहा जाता है।
एक्सोस्फीयर की ऊपरी सीमा 2-3 हजार किमी की ऊँचाई पर स्थित है। यह बहुत धुंधला है और धीरे-धीरे निकट अंतरिक्ष निर्वात में गुजरता है। कभी-कभी, इस कारण से, एक्सोस्फीयर को बाहरी अंतरिक्ष का एक हिस्सा माना जाता है, और इसकी ऊपरी सीमा को 190 हजार किमी की ऊँचाई तक ले जाया जाता है, जिस पर हाइड्रोजन परमाणुओं की गति पर सौर विकिरण के दबाव का प्रभाव गुरुत्वाकर्षण के आकर्षण से अधिक हो जाता है। पृथ्वी। यह तथाकथित है। पृथ्वी का कोरोना, जो हाइड्रोजन परमाणुओं से बना है। पृथ्वी के कोरोना का घनत्व बहुत कम है: केवल 1000 कण प्रति घन सेंटीमीटर, लेकिन यह संख्या भी अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में कणों की एकाग्रता से 10 गुना अधिक है।
एक्सोस्फीयर की अत्यंत दुर्लभ हवा के कारण, कण एक दूसरे से टकराए बिना अण्डाकार कक्षाओं में पृथ्वी के चारों ओर घूमते हैं। उनमें से कुछ, ब्रह्मांडीय वेगों (हाइड्रोजन और हीलियम परमाणुओं) के साथ खुले या अतिशयोक्तिपूर्ण प्रक्षेपवक्र के साथ चलते हुए, वायुमंडल को छोड़ कर बाहरी अंतरिक्ष में चले जाते हैं, यही वजह है कि एक्सोस्फीयर को बिखरने वाला क्षेत्र कहा जाता है।
