किस ग्रह पर वायुमंडल नहीं है? विस्तृत विश्लेषण। पृथ्वी का वातावरण - बच्चों के लिए एक स्पष्टीकरण

26.09.2019

पृथ्वी का वायुमंडल हमारे ग्रह का गैसीय खोल है, जो ग्रह की सतह से एक हजार किलोमीटर ऊपर तक फैला हुआ है। यह उच्च गतिशीलता, भौतिक विविधता और जैविक कारकों के प्रति संवेदनशीलता की विशेषता है। पृथ्वी के वायुमंडल के इतिहास के अरबों वर्षों में, यह जीवित प्राणी थे जिन्होंने इसकी संरचना को सबसे अधिक बदल दिया।

बाहरी अंतरिक्ष से आने वाले सभी प्रकार के खतरों के खिलाफ वातावरण हमारा सुरक्षात्मक गुंबद है। यह ग्रह पर गिरने वाले अधिकांश उल्कापिंडों को जला देता है, और इसकी ओजोन परत सूर्य के पराबैंगनी विकिरण के खिलाफ एक फिल्टर के रूप में कार्य करती है, जिसकी ऊर्जा जीवित प्राणियों के लिए घातक है। इसके अलावा, यह वातावरण है जो पृथ्वी की सतह के पास एक आरामदायक तापमान बनाए रखता है - यदि यह ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए नहीं होता, बादलों से सूर्य के प्रकाश के बार-बार प्रतिबिंब के कारण प्राप्त होता है, तो पृथ्वी औसतन 20-30 डिग्री अधिक ठंडी होती है। वायुमण्डल में जल का संचलन और वायुराशियों की गति न केवल तापमान और आर्द्रता को संतुलित करती है, बल्कि भू-दृश्य रूपों और खनिजों की एक सांसारिक विविधता भी पैदा करती है - ऐसा धन सौर मंडल में कहीं और नहीं पाया जा सकता है।

वायुमंडल का द्रव्यमान 5.2 × 1018 किलोग्राम है। हालाँकि गैस के गोले पृथ्वी से कई हज़ार किलोमीटर की दूरी तक फैले हुए हैं, केवल वे जो ग्रह के घूमने की गति के बराबर गति से एक अक्ष के चारों ओर घूमते हैं, उन्हें ही इसका वायुमंडल माना जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी के वायुमंडल की ऊंचाई लगभग 1000 किलोमीटर है, जो आसानी से ऊपरी परत में बाहरी अंतरिक्ष में गुजरती है, एक्सोस्फीयर (अन्य ग्रीक "बाहरी गेंद" से)।

हालाँकि हवा सजातीय लगती है, यह विभिन्न गैसों का मिश्रण है। अगर हम केवल उन्हीं को लें जो वायुमंडल के कम से कम एक हजारवें हिस्से पर कब्जा करते हैं, तो उनमें से पहले से ही 12 होंगे। अगर हम बड़ी तस्वीर देखें, तो पूरी आवर्त सारणी एक ही समय में हवा में है!

हालाँकि, पृथ्वी की ऐसी विविधता को प्राप्त करना तुरंत संभव नहीं था। केवल रासायनिक तत्वों के अनूठे संयोग और जीवन की उपस्थिति के कारण ही पृथ्वी का वातावरण इतना जटिल हो गया है। हमारे ग्रह ने इन प्रक्रियाओं के भूवैज्ञानिक निशान संरक्षित किए हैं, जो हमें अरबों साल पीछे देखने की अनुमति देता है।

4.3 अरब साल पहले युवा पृथ्वी को घेरने वाली पहली गैसें हाइड्रोजन और हीलियम थीं, जो बृहस्पति जैसे गैस दिग्गजों के वातावरण के मूलभूत घटक थे। ये सबसे प्राथमिक पदार्थ हैं - नेबुला के अवशेष जिसने सूर्य को जन्म दिया और उसके आसपास के ग्रह उनमें शामिल थे, और वे बहुतायत से गुरुत्वाकर्षण केंद्रों-ग्रहों के आसपास बस गए। उनकी सांद्रता बहुत अधिक नहीं थी, और उनके कम परमाणु द्रव्यमान ने उन्हें अंतरिक्ष में भागने की अनुमति दी, जो वे आज भी करते हैं। आज तक, उनका कुल विशिष्ट गुरुत्व पृथ्वी के वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 0.00052% (0.0002% हाइड्रोजन और 0.0005% हीलियम) है, जो बहुत छोटा है।
हालाँकि, पृथ्वी के अंदर ही बहुत सारे पदार्थ थे जो लाल-गर्म गहराई से बचने की कोशिश करते थे। ज्वालामुखियों से भारी मात्रा में गैसें निकलीं - मुख्य रूप से अमोनिया, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड, साथ ही सल्फर। अमोनिया और मीथेन बाद में नाइट्रोजन में विघटित हो गए, जो अब पृथ्वी के वायुमंडल के द्रव्यमान के शेर के हिस्से पर कब्जा कर लेता है - 78%।

लेकिन पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना में वास्तविक क्रांति ऑक्सीजन के आगमन के साथ हुई। यह स्वाभाविक रूप से भी प्रकट हुआ - युवा ग्रह का गर्म आवरण सक्रिय रूप से पृथ्वी की पपड़ी के नीचे बंद गैसों से छुटकारा पा रहा था। इसके अलावा, ज्वालामुखियों से निकलने वाली जल वाष्प सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित हो गई थी।

हालांकि, ऐसी ऑक्सीजन ज्यादा देर तक वातावरण में नहीं टिक सकी। इसने कार्बन मोनोऑक्साइड, मुक्त लोहा, सल्फर और ग्रह की सतह पर कई अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया की - और उच्च तापमान और सौर विकिरण ने रासायनिक प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित किया। केवल जीवित जीवों की उपस्थिति ने इस स्थिति को बदल दिया।

सबसे पहले, उन्होंने इतनी ऑक्सीजन छोड़ना शुरू कर दिया कि इसने न केवल सतह पर सभी पदार्थों का ऑक्सीकरण किया, बल्कि जमा करना भी शुरू कर दिया - कुछ अरब वर्षों में, इसकी मात्रा शून्य से बढ़कर 21% हो गई।
दूसरे, जीवित जीवों ने अपने स्वयं के कंकाल बनाने के लिए सक्रिय रूप से वायुमंडलीय कार्बन का उपयोग किया। उनकी गतिविधियों के परिणामस्वरूप, पृथ्वी की पपड़ी कार्बनिक पदार्थों और जीवाश्मों की पूरी भूवैज्ञानिक परतों से भर गई, और कार्बन डाइऑक्साइड बहुत कम हो गया।

और, अंत में, ऑक्सीजन की अधिकता ने ओजोन परत का निर्माण किया, जिसने जीवित जीवों को पराबैंगनी विकिरण से बचाना शुरू कर दिया। जीवन अधिक सक्रिय रूप से विकसित होने लगा और नए, अधिक जटिल रूप प्राप्त करने लगे - बैक्टीरिया और शैवाल के बीच उच्च संगठित जीव दिखाई देने लगे। आज, ओजोन पृथ्वी के पूरे द्रव्यमान का केवल 0.00001% हिस्सा लेता है।

आप शायद पहले से ही जानते हैं कि पृथ्वी पर आकाश का नीला रंग भी ऑक्सीजन द्वारा निर्मित होता है - सूर्य के पूरे इंद्रधनुषी स्पेक्ट्रम में, यह नीले रंग के लिए जिम्मेदार प्रकाश की छोटी तरंग दैर्ध्य को सबसे अच्छा बिखेरता है। अंतरिक्ष में भी यही प्रभाव संचालित होता है - कुछ दूरी पर, पृथ्वी एक नीली धुंध में डूबी हुई लगती है, और दूर से यह पूरी तरह से एक नीले बिंदु में बदल जाती है।

इसके अलावा, वातावरण में उत्कृष्ट गैसें महत्वपूर्ण मात्रा में मौजूद हैं। इनमें आर्गन सबसे बड़ा है, जिसकी वायुमंडल में हिस्सेदारी 0.9-1% है। इसका स्रोत पृथ्वी की गहराई में परमाणु प्रक्रियाएं हैं, और यह लिथोस्फेरिक प्लेटों और ज्वालामुखी विस्फोटों में माइक्रोक्रैक के माध्यम से सतह पर पहुंचती है (उसी तरह हीलियम वायुमंडल में दिखाई देता है)। अपनी भौतिक विशेषताओं के कारण, महान गैसें ऊपरी वायुमंडल में उठती हैं, जहाँ वे बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाती हैं।

जैसा कि हम देख सकते हैं, पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना एक से अधिक बार बदली है, और बहुत दृढ़ता से - लेकिन इसमें लाखों वर्ष लग गए। दूसरी ओर, महत्वपूर्ण घटनाएं बहुत स्थिर हैं - ओजोन परत मौजूद रहेगी और पृथ्वी पर 100 गुना कम ऑक्सीजन होने पर भी कार्य करेगी। ग्रह के सामान्य इतिहास की पृष्ठभूमि के खिलाफ, मानव गतिविधि ने गंभीर निशान नहीं छोड़े हैं। हालांकि, स्थानीय स्तर पर, एक सभ्यता समस्याएँ पैदा कर सकती है - कम से कम अपने लिए। वायु प्रदूषकों ने पहले ही बीजिंग, चीन के लोगों के लिए जीवन को खतरनाक बना दिया है - और बड़े शहरों पर गंदे कोहरे के विशाल बादल अंतरिक्ष से भी दिखाई दे रहे हैं।

वायुमंडलीय संरचना

हालांकि, एक्सोस्फीयर हमारे वायुमंडल की एकमात्र विशेष परत नहीं है। उनमें से कई हैं, और उनमें से प्रत्येक की अपनी अनूठी विशेषताएं हैं। आइए उनमें से कुछ प्रमुखों को देखें।

क्षोभ मंडल

वायुमंडल की सबसे निचली और सबसे घनी परत क्षोभमंडल कहलाती है। लेख का पाठक अब अपने "नीचे" भाग में है - बेशक, वह उन 500 हजार लोगों में से एक है जो अभी एक हवाई जहाज में उड़ रहे हैं। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा अक्षांश पर निर्भर करती है (पृथ्वी के घूर्णन के केन्द्रापसारक बल को याद रखें, जो ग्रह को भूमध्य रेखा पर चौड़ा बनाता है?) और ध्रुवों पर 7 किलोमीटर से लेकर भूमध्य रेखा पर 20 किलोमीटर तक होता है। इसके अलावा, क्षोभमंडल का आकार मौसम पर निर्भर करता है - हवा जितनी गर्म होती है, ऊपरी सीमा उतनी ही अधिक होती है।

"ट्रोपोस्फीयर" नाम प्राचीन ग्रीक शब्द "ट्रोपोस" से आया है, जो "टर्न, चेंज" के रूप में अनुवाद करता है। यह वायुमंडलीय परत के गुणों को सटीक रूप से दर्शाता है - यह सबसे गतिशील और उत्पादक है। यह क्षोभमंडल में है कि बादल इकट्ठा होते हैं और पानी का संचार होता है, चक्रवात और प्रतिचक्रवात बनते हैं और हवाएँ उत्पन्न होती हैं - वे सभी प्रक्रियाएँ जिन्हें हम "मौसम" और "जलवायु" कहते हैं, होती हैं। इसके अलावा, यह सबसे विशाल और घनी परत है - यह वायुमंडल के द्रव्यमान का 80% और इसकी लगभग सभी जल सामग्री के लिए जिम्मेदार है। अधिकांश जीवित जीव यहीं रहते हैं।

हर कोई जानता है कि आप जितना ऊपर जाते हैं, उतना ही ठंडा होता जाता है। यह सच है - हर 100 मीटर ऊपर हवा का तापमान 0.5-0.7 डिग्री गिर जाता है। फिर भी, सिद्धांत केवल क्षोभमंडल में काम करता है - आगे, बढ़ती ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है। क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच का क्षेत्र जहाँ तापमान स्थिर रहता है, क्षोभमंडल कहलाता है। और ऊंचाई के साथ, हवा की गति तेज हो जाती है - 2-3 किमी / सेकंड प्रति किलोमीटर ऊपर की ओर। इसलिए, पैरा- और हैंग ग्लाइडर उड़ानों के लिए ऊंचे पठारों और पहाड़ों को पसंद करते हैं - वे हमेशा वहां "लहर पकड़ने" में सक्षम होंगे।

पहले से उल्लिखित वायु तल, जहां वायुमंडल स्थलमंडल के संपर्क में है, सतही सीमा परत कहलाती है। वायुमंडल के संचलन में इसकी भूमिका अविश्वसनीय रूप से महान है - सतह से गर्मी और विकिरण के हस्तांतरण से हवाएं और दबाव की बूंदें बनती हैं, और पहाड़ और अन्य असमान इलाके गाइड करते हैं और उन्हें अलग करते हैं। पानी का आदान-प्रदान वहीं होता है - 8-12 दिनों में महासागरों और सतह से लिया गया सारा पानी वापस लौट आता है, जिससे क्षोभमंडल एक तरह के पानी के फिल्टर में बदल जाता है।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि पौधों के जीवन में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया वायुमंडल के साथ पानी के आदान-प्रदान से जुड़ी होती है - वाष्पोत्सर्जन। इसकी मदद से, ग्रह की वनस्पतियां जलवायु को सक्रिय रूप से प्रभावित करती हैं - उदाहरण के लिए, बड़े हरे क्षेत्र मौसम को नरम करते हैं और तापमान में परिवर्तन करते हैं। जल-संतृप्त स्थानों में पौधे मिट्टी से लिए गए 99% पानी को वाष्पित कर देते हैं। उदाहरण के लिए, एक हेक्टेयर गेहूं गर्मियों के दौरान वातावरण में 2-3 हजार टन पानी छोड़ता है - यह बेजान मिट्टी की तुलना में बहुत अधिक है।

पृथ्वी की सतह पर सामान्य दबाव लगभग 1000 मिलीबार है। मानक को 1013 एमबार का दबाव माना जाता है, जो एक "वायुमंडल" है - आप शायद माप की इस इकाई में आ गए हैं। बढ़ती ऊंचाई के साथ, दबाव तेजी से गिरता है: क्षोभमंडल की सीमाओं पर (12 किलोमीटर की ऊंचाई पर) यह पहले से ही 200 एमबार है, और 45 किलोमीटर की ऊंचाई पर यह 1 एमबार तक गिर जाता है। इसलिए, यह अजीब नहीं है कि यह संतृप्त क्षोभमंडल में है कि पृथ्वी के वायुमंडल के पूरे द्रव्यमान का 80% एकत्र किया जाता है।

स्ट्रैटोस्फियर

8 किमी की ऊंचाई (ध्रुव पर) और 50 किमी (भूमध्य रेखा पर) के बीच स्थित वायुमंडल की परत को समताप मंडल कहा जाता है। यह नाम दूसरे ग्रीक शब्द "स्ट्रेटोस" से आया है, जिसका अर्थ है "फर्श, परत।" यह पृथ्वी के वायुमंडल का एक अत्यंत दुर्लभ क्षेत्र है, जिसमें लगभग कोई जलवाष्प नहीं है। समताप मंडल के निचले भाग में वायुदाब निकट-सतह की तुलना में 10 गुना कम है, और ऊपरी भाग में यह 100 गुना कम है।

क्षोभमंडल के बारे में बात करते हुए, हमने पहले ही सीखा कि इसमें तापमान ऊंचाई के आधार पर घटता है। समताप मंडल में, सब कुछ ठीक विपरीत होता है - चढ़ाई के साथ, तापमान -56 डिग्री सेल्सियस से 0-1 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। स्ट्रैटोपॉज़ पर ताप रुक जाता है, स्ट्रैटो- और मेसोस्फीयर के बीच की सीमा।

यात्री लाइनर और सुपरसोनिक विमान आमतौर पर समताप मंडल की निचली परतों में उड़ते हैं - यह न केवल उन्हें क्षोभमंडल वायु धाराओं की अस्थिरता से बचाता है, बल्कि कम वायुगतिकीय ड्रैग के कारण उनके आंदोलन को भी सरल करता है। और कम तापमान और पतली हवा ईंधन की खपत को अनुकूलित करना संभव बनाती है, जो लंबी दूरी की उड़ानों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

हालांकि, विमान के लिए एक तकनीकी ऊंचाई सीमा है - हवा का प्रवाह, जिसमें से समताप मंडल में बहुत कम है, जेट इंजन के संचालन के लिए आवश्यक है। तदनुसार, टर्बाइन में वांछित वायुदाब प्राप्त करने के लिए वायुयान को ध्वनि की गति से भी तेज गति से चलना पड़ता है। इसलिए, समताप मंडल में उच्च (18-30 किलोमीटर की ऊंचाई पर), केवल लड़ाकू वाहन और कॉनकॉर्ड जैसे सुपरसोनिक विमान ही चल सकते हैं। तो समताप मंडल के मुख्य "निवासी" गुब्बारे से जुड़ी मौसम संबंधी जांच हैं - वे वहां लंबे समय तक रह सकते हैं, अंतर्निहित क्षोभमंडल की गतिशीलता के बारे में जानकारी एकत्र कर सकते हैं।

सूक्ष्मजीव, तथाकथित एरोप्लांकटन, वायुमंडल में ओजोन परत के ठीक नीचे पाए जाते हैं। हालांकि, न केवल बैक्टीरिया समताप मंडल में जीवित रहने में सक्षम हैं। तो, एक बार एक अफ्रीकी गिद्ध, एक विशेष प्रकार का गिद्ध, 11.5 हजार किलोमीटर की ऊंचाई पर एक विमान के इंजन में घुस गया। और प्रवास के दौरान कुछ बत्तखें शांति से एवरेस्ट के ऊपर से उड़ती हैं।

लेकिन सबसे बड़ा प्राणी जो समताप मंडल में रहा है वह मनुष्य बना हुआ है। वर्तमान ऊंचाई रिकॉर्ड Google के उपाध्यक्ष एलन यूस्टेस द्वारा निर्धारित किया गया था। कूद के दिन, वह 57 वर्ष का था! एक विशेष गुब्बारे पर, वह समुद्र तल से 41 किलोमीटर की ऊँचाई तक उठा, और फिर एक पैराशूट के साथ नीचे कूद गया। गिरने के चरम क्षण में उन्होंने जो गति विकसित की वह 1342 किमी / घंटा थी - ध्वनि की गति से अधिक! उसी समय, यूस्टेस स्वतंत्र रूप से ध्वनि गति सीमा को पार करने वाला पहला व्यक्ति बन गया (जीवन समर्थन के लिए स्पेस सूट और सामान्य रूप से लैंडिंग के लिए पैराशूट की गिनती नहीं)।

एक दिलचस्प तथ्य - गुब्बारे से अलग होने के लिए, यूस्टेस को एक विस्फोटक उपकरण की आवश्यकता थी - जैसे कि अंतरिक्ष रॉकेट द्वारा चरणों को अलग करते समय उपयोग किया जाता है।

और समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा पर प्रसिद्ध ओजोन परत है। यह पृथ्वी की सतह को पराबैंगनी किरणों के प्रभाव से बचाता है, और साथ ही ग्रह पर जीवन के प्रसार की ऊपरी सीमा के रूप में कार्य करता है - इसके ऊपर, तापमान, दबाव और ब्रह्मांडीय विकिरण भी जल्दी से समाप्त हो जाएगा। सबसे प्रतिरोधी बैक्टीरिया।

यह ढाल कहाँ से आई? उत्तर अविश्वसनीय है - यह जीवित जीवों द्वारा बनाया गया था, अधिक सटीक रूप से - ऑक्सीजन, जिसे विभिन्न बैक्टीरिया, शैवाल और पौधे अनादि काल से स्रावित करते रहे हैं। वायुमण्डल में ऊँचा उठकर, ऑक्सीजन पराबैंगनी विकिरण के संपर्क में आती है और प्रकाश-रासायनिक अभिक्रिया में प्रवेश करती है। नतीजतन, हम जिस साधारण ऑक्सीजन में सांस लेते हैं, उससे O2, ओजोन प्राप्त होता है - O3।

विडंबना यह है कि सूर्य के विकिरण द्वारा निर्मित ओजोन हमें उसी विकिरण से बचाती है! और ओजोन परावर्तित नहीं होता है, लेकिन पराबैंगनी को अवशोषित करता है - जिससे यह अपने आसपास के वातावरण को गर्म करता है।

मीसोस्फीयर

हम पहले ही उल्लेख कर चुके हैं कि समताप मंडल के ऊपर - अधिक सटीक रूप से, समताप मंडल के ऊपर, स्थिर तापमान की सीमा परत - मेसोस्फीयर है। यह अपेक्षाकृत छोटी परत 40-45 और 90 किलोमीटर की ऊंचाई के बीच स्थित है और हमारे ग्रह पर सबसे ठंडी जगह है - मेसोपॉज़ में, मेसोस्फीयर की ऊपरी परत, हवा को -143 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है।

मेसोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल का सबसे कम खोजा गया हिस्सा है। बेहद कम गैस का दबाव, जो सतह के दबाव से एक हजार से दस हजार गुना कम है, गुब्बारों की गति को सीमित करता है - उनकी उठाने की शक्ति शून्य तक पहुंच जाती है, और वे बस जगह पर लटक जाते हैं। जेट विमान के साथ भी ऐसा ही होता है - विमान के पंख और शरीर के वायुगतिकी अपना अर्थ खो देते हैं। इसलिए, रॉकेट या रॉकेट इंजन वाले विमान - रॉकेट विमान - मेसोस्फीयर में उड़ सकते हैं। इनमें X-15 रॉकेट विमान शामिल है, जो दुनिया में सबसे तेज विमान की स्थिति रखता है: यह 108 किलोमीटर की ऊंचाई और 7200 किमी / घंटा की गति तक पहुंच गया - ध्वनि की गति का 6.72 गुना।

हालाँकि, X-15 की रिकॉर्ड उड़ान केवल 15 मिनट की थी। यह मेसोस्फीयर में चलने वाले वाहनों के साथ एक आम समस्या का प्रतीक है - वे किसी भी गहन शोध करने के लिए बहुत तेज़ हैं, और वे लंबे समय तक एक निश्चित ऊंचाई पर नहीं रहते हैं, ऊंची उड़ान भरते हैं या नीचे गिरते हैं। इसके अलावा, उपग्रहों या उपकक्षीय जांच का उपयोग करके मेसोस्फीयर का पता नहीं लगाया जा सकता है - भले ही वायुमंडल की इस परत में दबाव कम हो, यह अंतरिक्ष यान को धीमा कर देता है (और कभी-कभी जलता है)। इन जटिलताओं के कारण, वैज्ञानिक अक्सर मेसोस्फीयर को "अज्ञानता" कहते हैं (अंग्रेजी "अज्ञानता" से, जहां "अज्ञानता" अज्ञानता, अज्ञानता है)।

और यह मेसोस्फीयर में है कि पृथ्वी पर गिरने वाले अधिकांश उल्का जलते हैं - यह वहां है कि पर्सिड उल्का बौछार, जिसे "अगस्त स्टारफॉल" के रूप में जाना जाता है, भड़क उठता है। प्रकाश प्रभाव तब होता है जब एक ब्रह्मांडीय पिंड 11 किमी / घंटा से अधिक की गति से पृथ्वी के वायुमंडल में तीव्र कोण पर प्रवेश करता है - घर्षण बल से उल्कापिंड प्रकाश करता है।

मेसोस्फीयर में अपना द्रव्यमान खो देने के बाद, "एलियन" के अवशेष पृथ्वी पर ब्रह्मांडीय धूल के रूप में बस जाते हैं - हर दिन 100 से 10 हजार टन उल्कापिंड ग्रह पर गिरते हैं। चूंकि व्यक्तिगत धूल के कण बहुत हल्के होते हैं, इसलिए उन्हें पृथ्वी की सतह तक पहुंचने में एक महीने तक का समय लगता है! जब वे बादलों में प्रवेश करते हैं, तो वे उन्हें भारी बनाते हैं और कभी-कभी बारिश भी करते हैं - क्योंकि वे ज्वालामुखी की राख या परमाणु विस्फोटों के कणों के कारण होते हैं। हालांकि, बारिश के गठन पर ब्रह्मांडीय धूल का प्रभाव छोटा माना जाता है - पृथ्वी के वायुमंडल के प्राकृतिक संचलन को गंभीरता से बदलने के लिए 10 हजार टन भी पर्याप्त नहीं है।

बाह्य वायुमंडल। कर्मना लाइन पर शटल। फोटो वातावरण की सभी परतों को स्पष्ट रूप से दिखाता है।

मेसोस्फीयर के ऊपर, समुद्र तल से 100 किलोमीटर की ऊँचाई पर, कर्मन रेखा गुजरती है - पृथ्वी और अंतरिक्ष के बीच एक सशर्त सीमा। यद्यपि ऐसी गैसें हैं जो पृथ्वी के साथ घूमती हैं और तकनीकी रूप से वायुमंडल में प्रवेश करती हैं, कर्मन रेखा के ऊपर उनकी मात्रा अदृश्य रूप से छोटी होती है। इसलिए, कोई भी उड़ान जो 100 किलोमीटर की ऊंचाई से आगे जाती है, उसे पहले से ही अंतरिक्ष माना जाता है।

वायुमंडल की सबसे विस्तारित परत की निचली सीमा, थर्मोस्फीयर, कर्मन रेखा के साथ मेल खाती है। यह 800 किलोमीटर की ऊँचाई तक बढ़ता है और अत्यधिक उच्च तापमान की विशेषता है - 400 किलोमीटर की ऊँचाई पर यह अधिकतम 1800 ° C तक पहुँच जाता है!

गर्म, है ना? 1538 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लोहा पिघलने लगता है - फिर अंतरिक्ष यान थर्मोस्फीयर में कैसे बरकरार रहता है? यह सब ऊपरी वायुमंडल में गैसों की अत्यंत कम सांद्रता के बारे में है - थर्मोस्फीयर के बीच में दबाव पृथ्वी की सतह के पास हवा की एकाग्रता से 1,000,000 कम है! व्यक्तिगत कणों की ऊर्जा अधिक होती है, लेकिन उनके बीच की दूरी बहुत बड़ी होती है, और अंतरिक्ष यान वास्तव में एक निर्वात में होते हैं। हालांकि, यह उन्हें उस गर्मी से छुटकारा पाने में मदद नहीं करता है जो तंत्र उत्सर्जित करता है - गर्मी रिलीज के लिए, सभी अंतरिक्ष यान रेडिएटर से लैस होते हैं जो अतिरिक्त ऊर्जा विकीर्ण करते हैं।

एक नोट पर। जब उच्च तापमान की बात आती है, तो आपको हमेशा गर्म पदार्थ के घनत्व को ध्यान में रखना चाहिए - उदाहरण के लिए, एंड्रोन कोलाइडर के वैज्ञानिक वास्तव में सूर्य के तापमान तक पदार्थ को गर्म कर सकते हैं। लेकिन यह स्पष्ट है कि ये अलग-अलग अणु होंगे - एक शक्तिशाली विस्फोट के लिए तारे के पदार्थ का एक ग्राम पर्याप्त होगा। इसलिए, आपको पीले प्रेस पर विश्वास नहीं करना चाहिए, जो हमें कोलाइडर के "हाथों" से दुनिया के एक आसन्न अंत का वादा करता है, जैसे आपको थर्मोस्फीयर में गर्मी से डरना नहीं चाहिए।

थर्मोस्फीयर वास्तव में खुला स्थान है - यह अपनी सीमा के भीतर था कि पहले सोवियत स्पुतनिक की कक्षा चलती थी। यूरी गगारिन के साथ वोस्तोक -1 अंतरिक्ष यान की उड़ान का एपोसेंटर - पृथ्वी के ऊपर उच्चतम बिंदु - भी था। पृथ्वी की सतह, समुद्र और वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए कई कृत्रिम उपग्रह, जैसे Google मानचित्र उपग्रह भी इस ऊंचाई तक प्रक्षेपित किए जाते हैं। इसलिए, अगर हम LEO (लो रेफरेंस ऑर्बिट, एस्ट्रोनॉटिक्स में एक सामान्य शब्द) के बारे में बात कर रहे हैं, तो 99% मामलों में यह थर्मोस्फीयर में होता है।

लोगों और जानवरों की कक्षीय उड़ानें केवल थर्मोस्फीयर में नहीं होती हैं। तथ्य यह है कि इसके ऊपरी भाग में, 500 किलोमीटर की ऊँचाई पर, पृथ्वी की विकिरण पेटियाँ फैली हुई हैं। यह वहाँ है कि सौर हवा के आवेशित कण मैग्नेटोस्फीयर द्वारा फंस जाते हैं और जमा हो जाते हैं। विकिरण बेल्ट में लंबे समय तक रहने से जीवित जीवों और यहां तक ​​​​कि इलेक्ट्रॉनिक्स को अपूरणीय क्षति होती है - इसलिए, सभी उच्च-कक्षीय वाहन विकिरण से सुरक्षित होते हैं।

औरोरस

ध्रुवीय अक्षांशों में, एक शानदार और भव्य तमाशा अक्सर दिखाई देता है - ऑरोरा बोरेलिस। वे विभिन्न रंगों और आकृतियों के लंबे चमकदार चापों की तरह दिखते हैं जो आकाश में झिलमिलाते हैं। पृथ्वी अपनी उपस्थिति का श्रेय अपने मैग्नेटोस्फीयर को देती है - या यों कहें, ध्रुवों के पास इसमें अंतराल। सौर हवा से आवेशित कण अंदर की ओर विस्फोट करते हैं, जिससे वातावरण चमक उठता है। आप सबसे शानदार रोशनी की प्रशंसा कर सकते हैं और यहां उनकी उत्पत्ति के बारे में अधिक जान सकते हैं।

अब अरोरा ध्रुवीय देशों जैसे कनाडा या नॉर्वे के निवासियों के लिए आम है, साथ ही किसी भी पर्यटक के यात्रा कार्यक्रम में एक आवश्यक वस्तु है - हालांकि, इससे पहले कि उन्हें अलौकिक गुणों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। बहुरंगी रोशनी में, पुरातनता के लोगों ने स्वर्ग के द्वार, पौराणिक प्राणियों और आत्माओं की आग देखी, और उनके व्यवहार को अटकल माना जाता था। और हमारे पूर्वजों को समझा जा सकता है - यहां तक ​​कि शिक्षा और अपने मन में विश्वास कभी-कभी प्रकृति की शक्तियों के प्रति श्रद्धा को रोक नहीं सकता है।

बहिर्मंडल

पृथ्वी के वायुमंडल की अंतिम परत, जिसकी निचली सीमा 700 किलोमीटर की ऊँचाई पर चलती है, एक्सोस्फीयर है (दूसरे ग्रीक शब्द "एक्सो" से - बाहर, बाहर)। यह अविश्वसनीय रूप से बिखरा हुआ है और इसमें मुख्य रूप से सबसे हल्के तत्व के परमाणु होते हैं - हाइड्रोजन; ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अलग-अलग परमाणुओं में भी आते हैं, जो सूर्य के सभी-मर्मज्ञ विकिरण द्वारा दृढ़ता से आयनित होते हैं।

पृथ्वी के एक्सोस्फीयर के आयाम अविश्वसनीय रूप से बड़े हैं - यह पृथ्वी के कोरोना, जियोकोरोना में विकसित होता है, जो ग्रह से 100 हजार किलोमीटर तक फैला है। यह बहुत दुर्लभ है - कणों की सांद्रता साधारण हवा के घनत्व से लाखों गुना कम है। लेकिन अगर चंद्रमा पृथ्वी को दूर के अंतरिक्ष यान के लिए अस्पष्ट करता है, तो हमारे ग्रह का कोरोना दिखाई देगा, जैसे सूर्य का कोरोना हमें ग्रहण के दौरान दिखाई देता है। हालाँकि, यह घटना अभी तक नहीं देखी गई है।

और यह एक्सोस्फीयर में भी है कि पृथ्वी के वायुमंडल का अपक्षय होता है - ग्रह के गुरुत्वाकर्षण केंद्र से बड़ी दूरी के कारण, कण आसानी से कुल गैस द्रव्यमान से अलग हो जाते हैं और अपनी कक्षाओं में प्रवेश करते हैं। इस घटना को वायुमंडलीय अपव्यय कहा जाता है। हमारा ग्रह हर सेकेंड में 3 किलोग्राम हाइड्रोजन और 50 ग्राम हीलियम वायुमंडल से खो देता है। केवल ये कण सामान्य गैसीय द्रव्यमान को छोड़ने के लिए पर्याप्त हल्के होते हैं।

सरल गणनाओं से पता चलता है कि पृथ्वी सालाना लगभग 110 हजार टन वायुमंडलीय द्रव्यमान खो देती है। यह खतरनाक है? वास्तव में, नहीं - हाइड्रोजन और हीलियम के "उत्पादन" के लिए हमारे ग्रह की क्षमता हानि की दर से अधिक है। इसके अलावा, कुछ खोया हुआ पदार्थ अंततः वायुमंडल में वापस आ जाता है। और महत्वपूर्ण गैसें जैसे ऑक्सीजन या कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी को सामूहिक रूप से छोड़ने के लिए बहुत भारी हैं - इसलिए डरो मत कि हमारी पृथ्वी का वातावरण वाष्पित हो जाएगा।

एक दिलचस्प तथ्य - दुनिया के अंत के "भविष्यद्वक्ता" अक्सर कहते हैं कि यदि पृथ्वी की कोर घूमना बंद कर देती है, तो सौर हवा के दबाव में वातावरण जल्दी से गायब हो जाएगा। हालाँकि, हमारे पाठक जानते हैं कि पृथ्वी के चारों ओर का वातावरण गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा रखा जाता है, जो कोर के घूमने की परवाह किए बिना कार्य करेगा। इसका एक महत्वपूर्ण प्रमाण शुक्र है, जिसका एक निश्चित कोर और एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र है, लेकिन वातावरण पृथ्वी से 93 गुना सघन और भारी है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि पृथ्वी की कोर की गतिशीलता की समाप्ति सुरक्षित है - तब ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाएगा। इसकी भूमिका वातावरण को नियंत्रित करने में नहीं, बल्कि सौर हवा के आवेशित कणों से बचाने में महत्वपूर्ण है, जो हमारे ग्रह को आसानी से एक रेडियोधर्मी रेगिस्तान में बदल देगा।

खगोल विज्ञान में पृथ्वी का वातावरण

अन्य ग्रहों के वातावरण का रंग हमें इसकी रचना के रहस्यों को प्रकट करता है। मंगल ग्रह के वातावरण की सतह के समान ही लाल रंग का है। ऐसा इसलिए है क्योंकि मंगल ग्रह पर प्रमुख गैस कार्बन डाइऑक्साइड है। वही एक्सोप्लैनेट के लिए जाता है। उनके रंग स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करके, हम वायुमंडल की संरचना के बारे में जान सकते हैं - बिना यह सोचे भी कि ग्रह कैसा दिखता है।

और जैसा कि हम जानते हैं, वायुमंडल की संरचना हमें किसी ग्रह के बारे में बहुत कुछ बता सकती है। यदि बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड है, तो इसका मतलब है कि ग्रह पर ज्वालामुखी भड़क रहे हैं और सक्रिय भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं हो रही हैं। वायुमंडल में जल वाष्प सतह पर महासागरों की गारंटी नहीं देता है, लेकिन यह ऑक्सीजन का एक स्रोत है। और ऑक्सीजन की मौजूदा अधिकता जीवन के अस्तित्व की लगभग एक सौ प्रतिशत गारंटी है। आखिरकार, हम पहले से ही जानते हैं कि निर्जीव स्रोतों से ऑक्सीजन तुरंत रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर खर्च की जाती है, और इसके संचय के लिए एक जैविक स्रोत की आवश्यकता होती है।

इसके अलावा, सभी गैसें और तरल पदार्थ समान रासायनिक कानूनों के अनुसार प्रसारित होते हैं। हालांकि पानी एक अनूठा पदार्थ है, लेकिन यह वातावरण का एक अनिवार्य घटक नहीं है। शनि के चंद्रमा टाइटन पर, पृथ्वी के समान संरचना में एक गैसीय लिफाफा है। उसी तरह के बादल उसमें बनते हैं, तरल भी वातावरण में घूमता है - लेकिन इसका तापमान सौ डिग्री कम है, और पानी के बजाय मीथेन दिखाई देता है!

और वायुमंडल पृथ्वी की सतह पर स्पष्ट निशान छोड़ता है। हवा के कटाव के संकेत अंतरिक्ष वस्तु के अपना वायुमंडल खो देने के बाद भी बने रहते हैं। विदेशी और स्थलीय परिदृश्यों की तुलना करके, कोई भी उनके इतिहास को सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है - उदाहरण के लिए, रोवर्स के काम के दौरान मंगल की राहत के उपग्रह चित्रों पर किए गए सैद्धांतिक अध्ययन की पुष्टि की गई थी।

वायुमंडल हमारे ग्रह के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। यह वह है जो बाहरी अंतरिक्ष की कठोर परिस्थितियों, जैसे सौर विकिरण और अंतरिक्ष मलबे से लोगों को "आश्रय" देती है। हालांकि, अधिकांश लोगों के लिए वातावरण के बारे में कई तथ्य अज्ञात हैं।

आसमान का असली रंग

हालांकि यह विश्वास करना कठिन है, आकाश वास्तव में बैंगनी है। जब प्रकाश वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो हवा और पानी के कण प्रकाश को अवशोषित करते हैं, उसे बिखेरते हैं। वहीं सबसे ज्यादा बैंगनी रंग बिखरा हुआ है, इसी वजह से लोगों को नीला आसमान दिखाई देता है।

पृथ्वी के वायुमंडल में एक विशेष तत्व

जैसा कि कई लोग स्कूल से याद करते हैं, पृथ्वी के वायुमंडल में लगभग 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन और आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य गैसों की छोटी अशुद्धियाँ हैं। लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि अब तक वैज्ञानिकों (धूमकेतु 67P के अलावा) द्वारा खोजा गया हमारा वायुमंडल एकमात्र ऐसा है जिसमें मुक्त ऑक्सीजन है। क्योंकि ऑक्सीजन एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील गैस है, यह अक्सर अंतरिक्ष में अन्य रसायनों के साथ प्रतिक्रिया करती है। पृथ्वी पर इसका शुद्ध रूप ग्रह को रहने योग्य बनाता है।

आसमान में सफेद पट्टी

निश्चित रूप से, कभी-कभी कुछ लोगों को आश्चर्य होता है कि एक जेट विमान के पीछे आकाश में एक सफेद पट्टी क्यों रहती है। ये सफेद निशान, जिन्हें कॉन्ट्रेल्स के रूप में जाना जाता है, तब बनते हैं जब एक विमान के इंजन से गर्म, नम निकास गैसें ठंडी बाहरी हवा के साथ मिल जाती हैं। निकास गैसों से जल वाष्प जम जाता है और दिखाई देने लगता है।

वायुमंडल की मुख्य परतें

पृथ्वी के वायुमंडल में पांच मुख्य परतें हैं, जो ग्रह पर जीवन को संभव बनाती हैं। इनमें से पहला, क्षोभमंडल, समुद्र तल से भूमध्य रेखा तक लगभग 17 किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ है। अधिकांश मौसमी घटनाएं इसी में घटित होती हैं।

ओजोन परत

वायुमंडल की अगली परत, समताप मंडल, भूमध्य रेखा पर लगभग 50 किमी की ऊँचाई तक पहुँचती है। इसमें ओजोन परत होती है, जो लोगों को खतरनाक पराबैंगनी किरणों से बचाती है। यद्यपि यह परत क्षोभमंडल के ऊपर है, यह वास्तव में सूर्य की किरणों से अवशोषित होने वाली ऊर्जा के कारण गर्म हो सकती है। अधिकांश जेट विमान और मौसम के गुब्बारे समताप मंडल में उड़ते हैं। विमान इसमें तेजी से उड़ सकते हैं क्योंकि वे गुरुत्वाकर्षण और घर्षण से कम प्रभावित होते हैं। मौसम के गुब्बारों से तूफानों का बेहतर अंदाजा लगाया जा सकता है, जिनमें से अधिकांश क्षोभमंडल में कम होते हैं।

मीसोस्फीयर

मेसोस्फीयर मध्य परत है, जो ग्रह की सतह से 85 किमी की ऊंचाई तक फैली हुई है। इसका तापमान -120 डिग्री सेल्सियस के आसपास उतार-चढ़ाव करता है। पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने वाले अधिकांश उल्का मेसोस्फीयर में जलते हैं। अंतरिक्ष में जाने वाली अंतिम दो परतें थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर हैं।

वातावरण का गायब होना

पृथ्वी ने कई बार अपना वातावरण खो दिया है। जब ग्रह मैग्मा के महासागरों में आच्छादित था, तो बड़े पैमाने पर अंतरतारकीय पिंड उसमें दुर्घटनाग्रस्त हो गए। इन प्रभावों, जिन्होंने चंद्रमा का भी निर्माण किया, ने पहली बार ग्रह के वातावरण का निर्माण किया हो सकता है।

यदि वायुमंडलीय गैसें न होतीं...

वायुमंडल में विभिन्न गैसों के बिना, पृथ्वी मानव अस्तित्व के लिए बहुत ठंडी होगी। जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य वायुमंडलीय गैसें सूर्य से गर्मी को अवशोषित करती हैं और इसे ग्रह की सतह पर "वितरित" करती हैं, जिससे रहने योग्य जलवायु बनाने में मदद मिलती है।

ओजोन परत का निर्माण

कुख्यात (और महत्वपूर्ण रूप से आवश्यक) ओजोन परत तब बनाई गई थी जब ऑक्सीजन परमाणुओं ने सूर्य से पराबैंगनी प्रकाश के साथ प्रतिक्रिया करके ओजोन का निर्माण किया था। यह ओजोन है जो सूर्य से अधिकांश हानिकारक विकिरण को अवशोषित करता है। इसके महत्व के बावजूद, ओजोन परत अपेक्षाकृत हाल ही में बनाई गई थी जब महासागरों में पर्याप्त जीवन उत्पन्न हुआ था ताकि ओजोन की न्यूनतम सांद्रता बनाने के लिए वातावरण में पर्याप्त ऑक्सीजन छोड़ी जा सके।

योण क्षेत्र

आयनोस्फीयर का नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि अंतरिक्ष से और सूर्य से उच्च-ऊर्जा कण आयन बनाने में मदद करते हैं, जिससे ग्रह के चारों ओर एक "विद्युत परत" बनती है। जब कोई उपग्रह नहीं थे, तो इस परत ने रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करने में मदद की।

अम्ल वर्षा

अम्लीय वर्षा, जो पूरे जंगलों को नष्ट कर देती है और जलीय पारिस्थितिक तंत्र को तबाह कर देती है, वातावरण में तब बनती है जब सल्फर डाइऑक्साइड या नाइट्रोजन ऑक्साइड कण जल वाष्प के साथ मिल जाते हैं और बारिश के रूप में जमीन पर गिर जाते हैं। ये रासायनिक यौगिक प्रकृति में भी पाए जाते हैं: सल्फर डाइऑक्साइड ज्वालामुखी विस्फोट से उत्पन्न होता है, और नाइट्रिक ऑक्साइड बिजली के प्रहार से उत्पन्न होता है।

बिजली की शक्ति

बिजली इतनी शक्तिशाली है कि सिर्फ एक डिस्चार्ज आसपास की हवा को 30,000 डिग्री सेल्सियस तक गर्म कर सकता है। तेजी से गर्म होने से पास की हवा का एक विस्फोटक विस्तार होता है, जिसे ध्वनि तरंग के रूप में सुना जाता है जिसे थंडर कहा जाता है।

ध्रुवीय रोशनी

ऑरोरा बोरेलिस और ऑरोरा ऑस्ट्रेलिस (उत्तरी और दक्षिणी अरोरा) वायुमंडल के चौथे स्तर, थर्मोस्फीयर में होने वाली आयन प्रतिक्रियाओं के कारण होते हैं। जब अत्यधिक आवेशित सौर पवन कण ग्रह के चुंबकीय ध्रुवों पर हवा के अणुओं से टकराते हैं, तो वे चमकते हैं और शानदार प्रकाश शो बनाते हैं।

सूर्यास्त

सूर्यास्त अक्सर जलते हुए आकाश की तरह दिखते हैं क्योंकि छोटे वायुमंडलीय कण प्रकाश को बिखेरते हैं, इसे नारंगी और पीले रंग में दर्शाते हैं। इन्द्रधनुष के निर्माण में भी यही सिद्धांत निहित है।

ऊपरी वायुमंडल के निवासी

2013 में, वैज्ञानिकों ने पाया कि छोटे सूक्ष्म जीव पृथ्वी की सतह से कई किलोमीटर ऊपर जीवित रह सकते हैं। ग्रह से 8-15 किमी की ऊंचाई पर, ऐसे रोगाणु पाए गए जो वातावरण में तैरने वाले कार्बनिक रसायनों को नष्ट कर देते हैं, उन पर "खिला"।

> पृथ्वी का वातावरण

विवरण पृथ्वी का वातावरणसभी उम्र के बच्चों के लिए: सौर मंडल में तीसरे ग्रह की गैसों, फोटो परतों, जलवायु और मौसम की उपस्थिति में कौन सी हवा होती है।

छोटों के लिएयह पहले से ही ज्ञात है कि पृथ्वी हमारे सिस्टम का एकमात्र ऐसा ग्रह है जिसके पास व्यवहार्य वातावरण है। गैस कंबल न केवल हवा में समृद्ध है, बल्कि हमें अत्यधिक गर्मी और सौर विकिरण से भी बचाता है। जरूरी बच्चों को समझाएंकि प्रणाली अविश्वसनीय रूप से अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई है, क्योंकि यह स्वीकार्य संतुलन बनाए रखते हुए सतह को दिन के दौरान गर्म होने और रात में ठंडा करने की अनुमति देती है।

शुरू बच्चों के लिए स्पष्टीकरणयह इस तथ्य से संभव है कि पृथ्वी के वायुमंडल का ग्लोब 480 किमी से अधिक फैला हुआ है, लेकिन इसका अधिकांश भाग सतह से 16 किमी दूर स्थित है। ऊंचाई जितनी अधिक होगी, दबाव उतना ही कम होगा। अगर हम समुद्र तल को लें तो वहां दबाव 1 किलो प्रति वर्ग सेंटीमीटर है। लेकिन 3 किमी की ऊंचाई पर यह बदल जाएगा - 0.7 किलो प्रति वर्ग सेंटीमीटर। बेशक, ऐसी स्थितियों में सांस लेना ज्यादा मुश्किल होता है ( बच्चेइसे महसूस कर सकते हैं यदि आप कभी पहाड़ों में लंबी पैदल यात्रा पर गए हों)।

पृथ्वी की हवा की संरचना - बच्चों के लिए एक स्पष्टीकरण

गैसों में शामिल हैं:

  • नाइट्रोजन - 78%।
  • ऑक्सीजन - 21%।
  • आर्गन - 0.93%।
  • कार्बन डाइऑक्साइड - 0.038%।
  • कम मात्रा में जल वाष्प और अन्य गैस अशुद्धियाँ भी होती हैं।

पृथ्वी की वायुमंडलीय परतें - बच्चों के लिए एक स्पष्टीकरण

माता - पिताया शिक्षक विद्यालय मेंयह याद दिलाया जाना चाहिए कि पृथ्वी के वायुमंडल को 5 स्तरों में विभाजित किया गया है: एक्सोस्फीयर, थर्मोस्फीयर, मेसोस्फीयर, समताप मंडल और क्षोभमंडल। प्रत्येक परत के साथ, वायुमंडल अधिक से अधिक घुल जाता है, जब तक कि गैसें अंततः अंतरिक्ष में फैल नहीं जातीं।

क्षोभमंडल सतह के सबसे करीब है। 7-20 किमी की मोटाई के साथ, यह पृथ्वी के वायुमंडल का आधा हिस्सा बनाती है। पृथ्वी के जितना करीब होता है, हवा उतनी ही गर्म होती है। यहां लगभग सभी जलवाष्प और धूल जमा हो जाती है। बच्चों को आश्चर्य नहीं हो सकता है कि यह इस स्तर पर है कि बादल तैरते हैं।

समताप मंडल क्षोभमंडल से शुरू होता है और सतह से 50 किमी ऊपर उठता है। यहां बहुत अधिक ओजोन है, जो वातावरण को गर्म करता है और हानिकारक सौर विकिरण से बचाता है। हवा समुद्र तल से 1000 गुना पतली और असामान्य रूप से शुष्क है। इसलिए यहां प्लेन बहुत अच्छा लगता है।

मेसोस्फीयर: सतह से 50 किमी से 85 किमी ऊपर। शीर्ष को मेसोपॉज़ कहा जाता है और यह पृथ्वी के वायुमंडल (-90°C) का सबसे ठंडा स्थान है। इसका पता लगाना बहुत मुश्किल है क्योंकि जेट विमान वहां नहीं पहुंच सकते हैं, और उपग्रहों की कक्षीय ऊंचाई बहुत अधिक है। वैज्ञानिक केवल यह जानते हैं कि उल्काएं यहीं जलती हैं।

थर्मोस्फीयर: 90 किमी और 500-1000 किमी के बीच। तापमान 1500 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। इसे पृथ्वी के वायुमंडल का हिस्सा माना जाता है, लेकिन यह महत्वपूर्ण है बच्चों को समझाएंकि यहाँ हवा का घनत्व इतना कम है कि इसका अधिकांश भाग पहले से ही बाहरी स्थान के रूप में माना जाता है। वास्तव में, यह वह जगह है जहाँ अंतरिक्ष यान और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन स्थित हैं। इसके अलावा, औरोरा यहां बनते हैं। आवेशित ब्रह्मांडीय कण थर्मोस्फीयर के परमाणुओं और अणुओं के संपर्क में आते हैं, उन्हें उच्च ऊर्जा स्तर पर स्थानांतरित करते हैं। इस वजह से, हम प्रकाश के इन फोटॉनों को औरोरस के रूप में देखते हैं।

एक्सोस्फीयर उच्चतम परत है। अंतरिक्ष के साथ वायुमंडल के विलय की अविश्वसनीय रूप से पतली रेखा। व्यापक रूप से बिखरे हुए हाइड्रोजन और हीलियम कणों से मिलकर बनता है।

पृथ्वी की जलवायु और मौसम - बच्चों के लिए एक स्पष्टीकरण

छोटों के लिएज़रूरी समझानाकि पृथ्वी क्षेत्रीय जलवायु के कारण कई जीवित प्रजातियों का समर्थन करने का प्रबंधन करती है, जो कि ध्रुवों पर अत्यधिक ठंड और भूमध्य रेखा पर उष्णकटिबंधीय गर्मी की विशेषता है। बच्चेपता होना चाहिए कि क्षेत्रीय जलवायु वह मौसम है जो किसी विशेष क्षेत्र में 30 वर्षों तक अपरिवर्तित रहता है। बेशक, कभी-कभी यह कई घंटों तक बदल सकता है, लेकिन अधिकांश भाग के लिए यह स्थिर रहता है।

इसके अलावा, वैश्विक स्थलीय जलवायु भी प्रतिष्ठित है - क्षेत्रीय औसत। यह पूरे मानव इतिहास में बदल गया है। आज तेज गर्मी पड़ रही है। वैज्ञानिक अलार्म बजा रहे हैं क्योंकि मानव जनित ग्रीनहाउस गैसें वातावरण में गर्मी को फँसाती हैं, जिससे हमारे ग्रह को शुक्र में बदल दिया जाता है।


वायुमंडल हमारे ग्रह के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। यह वह है जो बाहरी अंतरिक्ष की कठोर परिस्थितियों, जैसे सौर विकिरण और अंतरिक्ष मलबे से लोगों को "आश्रय" देती है। हालांकि, अधिकांश लोगों के लिए वातावरण के बारे में कई तथ्य अज्ञात हैं।

1. आसमान का असली रंग




हालांकि यह विश्वास करना कठिन है, आकाश वास्तव में बैंगनी है। जब प्रकाश वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो हवा और पानी के कण प्रकाश को अवशोषित करते हैं, उसे बिखेरते हैं। वहीं सबसे ज्यादा बैंगनी रंग बिखरा हुआ है, इसी वजह से लोगों को नीला आसमान दिखाई देता है।

2. पृथ्वी के वायुमंडल में एक विशिष्ट तत्व



जैसा कि कई लोग स्कूल से याद करते हैं, पृथ्वी के वायुमंडल में लगभग 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन और आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य गैसों की छोटी अशुद्धियाँ हैं। लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि अब तक वैज्ञानिकों (धूमकेतु 67P के अलावा) द्वारा खोजा गया हमारा वायुमंडल एकमात्र ऐसा है जिसमें मुक्त ऑक्सीजन है। क्योंकि ऑक्सीजन एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील गैस है, यह अक्सर अंतरिक्ष में अन्य रसायनों के साथ प्रतिक्रिया करती है। पृथ्वी पर इसका शुद्ध रूप ग्रह को रहने योग्य बनाता है।

3. आसमान में सफेद पट्टी



निश्चित रूप से, कभी-कभी कुछ लोगों को आश्चर्य होता है कि एक जेट विमान के पीछे आकाश में एक सफेद पट्टी क्यों रहती है। ये सफेद निशान, जिन्हें कॉन्ट्रेल्स के रूप में जाना जाता है, तब बनते हैं जब एक विमान के इंजन से गर्म, नम निकास गैसें ठंडी बाहरी हवा के साथ मिल जाती हैं। निकास गैसों से जल वाष्प जम जाता है और दिखाई देने लगता है।

4. वायुमंडल की मुख्य परतें



पृथ्वी के वायुमंडल में पांच मुख्य परतें हैं, जो ग्रह पर जीवन को संभव बनाती हैं। इनमें से पहला, क्षोभमंडल, समुद्र तल से भूमध्य रेखा तक लगभग 17 किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ है। अधिकांश मौसमी घटनाएं इसी में घटित होती हैं।

5. ओजोन परत

वायुमंडल की अगली परत, समताप मंडल, भूमध्य रेखा पर लगभग 50 किमी की ऊँचाई तक पहुँचती है। इसमें ओजोन परत होती है, जो लोगों को खतरनाक पराबैंगनी किरणों से बचाती है। यद्यपि यह परत क्षोभमंडल के ऊपर है, यह वास्तव में सूर्य की किरणों से अवशोषित होने वाली ऊर्जा के कारण गर्म हो सकती है। अधिकांश जेट विमान और मौसम के गुब्बारे समताप मंडल में उड़ते हैं। विमान इसमें तेजी से उड़ सकते हैं क्योंकि वे गुरुत्वाकर्षण और घर्षण से कम प्रभावित होते हैं। मौसम के गुब्बारों से तूफानों का बेहतर अंदाजा लगाया जा सकता है, जिनमें से अधिकांश क्षोभमंडल में कम होते हैं।

6. मेसोस्फीयर



मेसोस्फीयर मध्य परत है, जो ग्रह की सतह से 85 किमी की ऊंचाई तक फैली हुई है। इसका तापमान -120 डिग्री सेल्सियस के आसपास उतार-चढ़ाव करता है। पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने वाले अधिकांश उल्का मेसोस्फीयर में जलते हैं। अंतरिक्ष में जाने वाली अंतिम दो परतें थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर हैं।

7. वातावरण का गायब होना



पृथ्वी ने कई बार अपना वातावरण खो दिया है। जब ग्रह मैग्मा के महासागरों में आच्छादित था, तो बड़े पैमाने पर अंतरतारकीय पिंड उसमें दुर्घटनाग्रस्त हो गए। इन प्रभावों, जिन्होंने चंद्रमा का भी निर्माण किया, ने पहली बार ग्रह के वातावरण का निर्माण किया हो सकता है।

8. अगर वायुमंडलीय गैसें नहीं होतीं...



वायुमंडल में विभिन्न गैसों के बिना, पृथ्वी मानव अस्तित्व के लिए बहुत ठंडी होगी। जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य वायुमंडलीय गैसें सूर्य से गर्मी को अवशोषित करती हैं और इसे ग्रह की सतह पर "वितरित" करती हैं, जिससे रहने योग्य जलवायु बनाने में मदद मिलती है।

9. ओजोन परत का निर्माण



कुख्यात (और महत्वपूर्ण रूप से आवश्यक) ओजोन परत तब बनाई गई थी जब ऑक्सीजन परमाणुओं ने सूर्य से पराबैंगनी प्रकाश के साथ प्रतिक्रिया करके ओजोन का निर्माण किया था। यह ओजोन है जो सूर्य से अधिकांश हानिकारक विकिरण को अवशोषित करता है। इसके महत्व के बावजूद, ओजोन परत अपेक्षाकृत हाल ही में बनाई गई थी जब महासागरों में पर्याप्त जीवन उत्पन्न हुआ था ताकि वायुमंडल में ओजोन की न्यूनतम सांद्रता बनाने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को मुक्त किया जा सके।

10. आयनमंडल



आयनोस्फीयर का नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि अंतरिक्ष से और सूर्य से उच्च-ऊर्जा कण आयन बनाने में मदद करते हैं, जिससे ग्रह के चारों ओर एक "विद्युत परत" बनती है। जब कोई उपग्रह नहीं थे, तो इस परत ने रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करने में मदद की।

11. अम्ल वर्षा



अम्लीय वर्षा, जो पूरे जंगलों को नष्ट कर देती है और जलीय पारिस्थितिक तंत्र को तबाह कर देती है, वातावरण में तब बनती है जब सल्फर डाइऑक्साइड या नाइट्रोजन ऑक्साइड कण जल वाष्प के साथ मिल जाते हैं और बारिश के रूप में जमीन पर गिर जाते हैं। ये रासायनिक यौगिक प्रकृति में भी पाए जाते हैं: ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान सल्फर डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है, और नाइट्रिक ऑक्साइड बिजली के हमलों के दौरान उत्पन्न होता है।

12. बिजली की शक्ति



बिजली इतनी शक्तिशाली है कि सिर्फ एक डिस्चार्ज आसपास की हवा को 30,000 डिग्री सेल्सियस तक गर्म कर सकता है। तेजी से गर्म होने से पास की हवा का एक विस्फोटक विस्तार होता है, जिसे ध्वनि तरंग के रूप में सुना जाता है जिसे थंडर कहा जाता है।



ऑरोरा बोरेलिस और ऑरोरा ऑस्ट्रेलिस (उत्तरी और दक्षिणी अरोरा) वायुमंडल के चौथे स्तर, थर्मोस्फीयर में होने वाली आयन प्रतिक्रियाओं के कारण होते हैं। जब अत्यधिक आवेशित सौर पवन कण ग्रह के चुंबकीय ध्रुवों पर हवा के अणुओं से टकराते हैं, तो वे चमकते हैं और शानदार प्रकाश शो बनाते हैं।

14. सूर्यास्त



सूर्यास्त अक्सर जलते हुए आकाश की तरह दिखते हैं क्योंकि छोटे वायुमंडलीय कण प्रकाश को बिखेरते हैं, इसे नारंगी और पीले रंग में दर्शाते हैं। इन्द्रधनुष के निर्माण में भी यही सिद्धांत निहित है।



2013 में, वैज्ञानिकों ने पाया कि छोटे सूक्ष्म जीव पृथ्वी की सतह से कई किलोमीटर ऊपर जीवित रह सकते हैं। ग्रह से 8-15 किमी की ऊंचाई पर, ऐसे रोगाणु पाए गए जो वातावरण में तैरने वाले कार्बनिक रसायनों को नष्ट कर देते हैं, उन पर "खिला"।

सर्वनाश के सिद्धांत के अनुयायी और कई अन्य डरावनी कहानियों के बारे में जानने में रुचि होगी।

वायुमंडल पृथ्वी का गैसीय खोल है, जो अंतरिक्ष के कठोर प्रभावों से सुरक्षा प्रदान करता है और हमारे ग्रह पर जीवन के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। यह खोल पृथ्वी के दैनिक घूर्णन में शामिल है और विश्व पर भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। "वायुमंडल" शब्द का ग्रीक भाषा से सटीक अनुवाद: "एटमॉस" - "भाप" और "गोला" - "गेंद"। वायुमंडल स्थलमंडल, जलमंडल, ऊष्मा, नमी और रासायनिक तत्वों का आदान-प्रदान करता है।

पृथ्वी के इस खोल की मोटाई औसतन कई हजार किलोमीटर है। जैसे-जैसे वायु घनत्व घटता है, स्पष्ट सीमा के बिना वातावरण बाहरी अंतरिक्ष में चला जाता है। वायुमंडल की ऊपरी सीमा लगभग 20 हजार किलोमीटर के स्तर से गुजरती है। इसकी निचली सीमा पृथ्वी की सतह के स्तर के साथ चलती है। पूरे वायुमंडल के द्रव्यमान का 95% 25 किमी ऊंचाई के निशान तक स्थित है, क्योंकि यह गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा धारण किया जाता है। वायुमण्डल की निचली परत, जिसमें गैसों का मिश्रण होता है, वायु कहलाती है। वायुमंडलीय वायु, निलंबित ठोस और जलवाष्प वायुमंडल का निर्माण करते हैं।

प्रतिशत के रूप में, लगभग 78% नाइट्रोजन, 20% ऑक्सीजन, 1% तक कार्बन डाइऑक्साइड, आर्गन, हाइड्रोजन, और कुछ अन्य गैसें और जल वाष्प वायुमंडलीय गैसों के मिश्रण में उत्सर्जित होते हैं। वायुमंडलीय हवा में 78% नाइट्रोजन होता है - अन्य गैसों की तुलना में बहुत अधिक। सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण इसकी एकाग्रता बढ़ जाती है। नाइट्रोजन पदार्थों के प्राकृतिक संचलन में शामिल है और इसके अत्यधिक संचय को रोकने के लिए ऑक्सीजन सामग्री के नियमन को सुनिश्चित करता है। आयतन अनुपात की दृष्टि से दूसरे स्थान पर ऑक्सीजन (20%) है। इस गैस की उपस्थिति के कारण ही वातावरण में दहन, क्षय और श्वसन की प्रक्रियाएं हो सकती हैं। वायुमंडल में लगभग सभी मुक्त ऑक्सीजन पौधों के जीवों द्वारा प्रकाश संश्लेषण का एक उत्पाद है। कार्बन डाइऑक्साइड हवा के आयतन का केवल 0.03% है और कार्बनिक पदार्थों के टूटने, जीवों के श्वसन, पदार्थों के दहन और किण्वन के कारण बनता है। यह एक हीटर का कार्य करता है, क्योंकि यह गैस सूर्य की ऊर्जा को पृथ्वी की सतह तक पहुँचाती है और पृथ्वी से ऊष्मा का संचार नहीं करती है। वायुमंडलीय वायु में अन्य गैसों की मात्रा न्यूनतम होती है।

वायुमंडल की संरचना

वायुमंडल में एक स्तरित संरचना होती है, जो वायुमंडल और तापमान को बनाने वाली गैसों के घनत्व के ऊर्ध्वाधर वितरण की विशेषताओं से निर्धारित होती है। इस प्रकार, वायुमंडल में ऐसे संकेंद्रित गोले होते हैं: क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर, एक्सोस्फीयर, आयनोस्फीयर। ओजोन स्क्रीन से पहले, अंतर्निहित वातावरण जीवमंडल का हिस्सा है। क्षोभमंडल वायुमंडल का सबसे निचला स्तर है। इस घनी और नम परत में धूल, जलवाष्प है, इसमें सभी वायुमंडलीय घटनाएं घटित होती हैं, मौसम का निर्धारण होता है। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा स्थिर नहीं है: यह भूमध्य रेखा से लगभग 18 किमी और ध्रुवों से 8 किमी ऊपर है। मानव गतिविधि का अधिकांश भाग क्षोभमंडल में होता है। दूसरी परत - समताप मंडल - क्षोभमंडल के ऊपर स्थित है और लगभग 10 किमी से 55 किमी की ऊंचाई पर फैली हुई है। समताप मंडल में व्यावहारिक रूप से कोई बादल नहीं होते हैं, चूंकि जल वाष्प की मात्रा कम होती है, इसलिए यह परत अधिक पारदर्शी और ठंडी होती है। इसमें एक ओजोन स्क्रीन है - कठोर पराबैंगनी विकिरण का अवशोषक। समताप मंडल के ऊपर 90 किमी के स्तर तक मेसोस्फीयर है, जहां सूर्य के प्रकाश की क्रिया के तहत विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। मेसोस्फीयर के ऊपरी स्तर का तापमान धीरे-धीरे -80 डिग्री तक गिर जाता है। थर्मोस्फीयर 80 किमी से 400 किमी के स्तर पर स्थित है। इस परत में औरोरा, रात में रोशन होने वाले बादल जैसी घटनाएं बनती हैं। वायुमंडल की ऊपरी परत आसानी से बाहरी अंतरिक्ष में चली जाती है।

हाल की शताब्दियों में वायुमंडलीय प्रदूषण मानवीय गतिविधियों के कारण हुआ है। वायुमंडल की सामान्य गैस संरचना बदल जाती है, वायु स्थान प्रदूषित हो जाता है। जब जीवाश्म ईंधन को जलाया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण में जमा हो जाती है। इसके अलावा, वातावरण में मानव आर्थिक गतिविधि की प्रक्रिया में, नाइट्रोजन ऑक्साइड, मीथेन और कुछ अन्य गैसों की सामग्री बढ़ जाती है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव का विकास होता है, ओजोन परत का विनाश होता है, स्मॉग और एसिड रेन की उपस्थिति होती है। .

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