वायुमंडलीय तापमान सीमा की संरचना। वायुमंडल की परतें

इसकी ऊपरी सीमा ध्रुवीय में 8-10 किमी, समशीतोष्ण में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 16-18 किमी की ऊंचाई पर है; गर्मियों की तुलना में सर्दियों में कम। वायुमंडल की निचली, मुख्य परत। इसमें वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और वायुमंडल में मौजूद सभी जल वाष्प का लगभग 90% शामिल है। क्षोभमंडल में अशांति और संवहन दृढ़ता से विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। ऊंचाई के साथ तापमान 0.65°/100 m . के औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ घटता है

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

स्ट्रैटोस्फियर

11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित वायुमंडल की परत। 11-25 किमी परत (समताप मंडल की निचली परत) में तापमान में मामूली बदलाव और 25-40 किमी परत में -56.5 से 0.8 डिग्री (ऊपरी समताप मंडल या उलटा क्षेत्र) में इसकी वृद्धि विशिष्ट है। लगभग 40 किमी की ऊंचाई पर लगभग 273 के (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) के मान तक पहुंचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊंचाई तक स्थिर रहता है। स्थिर तापमान के इस क्षेत्र को समताप मंडल कहा जाता है और समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है।

स्ट्रैटोपॉज़

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

मीसोस्फीयर

मेसोपॉज़

मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण (लगभग -90 डिग्री सेल्सियस) में न्यूनतम है।

कर्मन रेखा

समुद्र तल से ऊँचाई, जिसे पारंपरिक रूप से पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा के रूप में स्वीकार किया जाता है।

बाह्य वायुमंडल

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

एक्सोस्फीयर (बिखरने वाला क्षेत्र)

100 किमी की ऊंचाई तक, वातावरण गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊंचाई में गैसों का वितरण उनके आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है, भारी गैसों की सांद्रता पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ तेजी से घटती है। गैस घनत्व में कमी के कारण समताप मंडल में तापमान 0°C से गिरकर मध्यमंडल में -110°C हो जाता है। हालांकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर अलग-अलग कणों की गतिज ऊर्जा ~ 1500 डिग्री सेल्सियस के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, तापमान और गैस घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव समय और स्थान में देखे जाते हैं।

लगभग 2000-3000 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित . में गुजरता है अंतरिक्ष वैक्यूम के पास, जो अंतरग्रहीय गैस के अत्यधिक दुर्लभ कणों से भरा होता है, मुख्यतः हाइड्रोजन परमाणु। लेकिन यह गैस अंतरग्रहीय पदार्थ का ही हिस्सा है। दूसरा भाग धूमकेतु और उल्कापिंड मूल के धूल जैसे कणों से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल जैसे कणों के अलावा, सौर और गांगेय मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।

क्षोभमंडल वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 80% हिस्सा है, समताप मंडल लगभग 20% है; मेसोस्फीयर का द्रव्यमान 0.3% से अधिक नहीं है, थर्मोस्फीयर वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 0.05% से कम है। वायुमंडल में विद्युत गुणों के आधार पर, न्यूट्रोस्फीयर और आयनोस्फीयर को प्रतिष्ठित किया जाता है। वर्तमान में यह माना जाता है कि वातावरण 2000-3000 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।

वायुमंडल में गैस की संरचना के आधार पर, वे उत्सर्जित करते हैं होमोस्फीयरऔर हेटरोस्फीयर. हेटरोस्फीयर- यह एक ऐसा क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण को प्रभावित करता है, क्योंकि इतनी ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य होता है। इसलिए हेटरोस्फीयर की परिवर्तनशील संरचना का अनुसरण करता है। इसके नीचे वायुमंडल का एक अच्छी तरह मिश्रित, सजातीय भाग है, जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

भौतिक गुण

वायुमंडल की मोटाई पृथ्वी की सतह से लगभग 2000 - 3000 किमी दूर है। वायु का कुल द्रव्यमान - (5.1-5.3)?10 18 किग्रा। स्वच्छ शुष्क वायु का दाढ़ द्रव्यमान 28.966 है। समुद्र तल पर 0 डिग्री सेल्सियस पर दबाव 101.325 केपीए; महत्वपूर्ण तापमान? 140.7 डिग्री सेल्सियस; महत्वपूर्ण दबाव 3.7 एमपीए; सी पी 1.0048?10? जे / (किलो के) (0 डिग्री सेल्सियस पर), सी वी 0.7159 10? जम्मू/(किलो कश्मीर) (0 डिग्री सेल्सियस पर)। पानी में हवा की घुलनशीलता 0°С - 0.036%, 25°С - 0.22% पर।

वातावरण के शारीरिक और अन्य गुण

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 पर वातावरण का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 15 किमी की ऊंचाई पर इंसान की सांस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि करीब 115 किमी तक वायुमंडल में ऑक्सीजन होती है।

वातावरण हमें वह ऑक्सीजन प्रदान करता है जिसकी हमें सांस लेने की आवश्यकता होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे आप ऊँचाई पर जाते हैं, वायुमंडल के कुल दबाव में गिरावट के कारण ऑक्सीजन का आंशिक दबाव भी उसी के अनुसार कम हो जाता है।

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

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

हवा की घनी परतें - क्षोभमंडल और समताप मंडल - हमें विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाते हैं। हवा के पर्याप्त दुर्लभ होने के साथ, 36 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, आयनकारी विकिरण, प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणें, शरीर पर तीव्र प्रभाव डालती हैं; 40 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, सौर स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी भाग, जो मनुष्यों के लिए खतरनाक है, संचालित होता है।

जैसे-जैसे हम पृथ्वी की सतह से अधिक ऊँचाई तक बढ़ते हैं, धीरे-धीरे कमजोर होते जाते हैं, और फिर पूरी तरह से गायब हो जाते हैं, ऐसी घटनाएँ जो हमें परिचित हैं, वातावरण की निचली परतों में देखी जाती हैं, जैसे ध्वनि का प्रसार, वायुगतिकीय लिफ्ट की घटना और प्रतिरोध, संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण, आदि।

वायु की विरल परतों में ध्वनि का संचरण असंभव है। 60-90 किमी की ऊंचाई तक, नियंत्रित वायुगतिकीय उड़ान के लिए वायु प्रतिरोध और लिफ्ट का उपयोग करना अभी भी संभव है। लेकिन 100-130 किमी की ऊंचाई से शुरू होकर, एम नंबर की अवधारणाएं और प्रत्येक पायलट से परिचित ध्वनि अवरोध अपना अर्थ खो देता है, वहां सशर्त कर्मन रेखा गुजरती है, जिसके आगे विशुद्ध रूप से बैलिस्टिक उड़ान का क्षेत्र शुरू होता है, जिसे केवल नियंत्रित किया जा सकता है प्रतिक्रियाशील बलों का उपयोग करना।

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

वायुमंडल की संरचना

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

पानी (एच 2 ओ) और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) के अपवाद के साथ, वातावरण बनाने वाली गैसों की एकाग्रता लगभग स्थिर है।

शुष्क हवा की संरचना

गैस	विषय मात्रा से, %	विषय वज़न के मुताबिक़, %
नाइट्रोजन	78,084	75,50
ऑक्सीजन	20,946	23,10
आर्गन	0,932	1,286
पानी	0,5-4	-
कार्बन डाइऑक्साइड	0,032	0,046
नीयन	1.818×10 −3	1.3×10 −3
हीलियम	4.6×10 −4	7.2×10 −5
मीथेन	1.7×10 −4	-
क्रीप्टोण	1.14×10 −4	2.9×10 −4
हाइड्रोजन	5×10 −5	7.6×10 −5
क्सीनन	8.7×10 −6	-
नाइट्रस ऑक्साइड	5×10 −5	7.7×10 −5

तालिका में इंगित गैसों के अलावा, वायुमंडल में SO 2, NH 3, CO, ओजोन, हाइड्रोकार्बन, HCl, वाष्प, I 2, साथ ही कई अन्य गैसें कम मात्रा में होती हैं। क्षोभमंडल में लगातार बड़ी मात्रा में निलंबित ठोस और तरल कण (एयरोसोल) होते हैं।

वायुमंडल के निर्माण का इतिहास

सबसे सामान्य सिद्धांत के अनुसार, समय के साथ पृथ्वी का वायुमंडल चार अलग-अलग रचनाओं में रहा है। प्रारंभ में, इसमें इंटरप्लेनेटरी स्पेस से ली गई हल्की गैसें (हाइड्रोजन और हीलियम) शामिल थीं। यह तथाकथित प्राथमिक वातावरण(लगभग चार अरब साल पहले)। 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 होता है माध्यमिक वातावरण(हमारे दिनों से लगभग तीन अरब साल पहले)। यह माहौल सुकून देने वाला था। इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की गई थी:

अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव;
पराबैंगनी विकिरण, बिजली के निर्वहन और कुछ अन्य कारकों के प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं।

धीरे-धीरे, इन कारकों के कारण गठन हुआ तृतीयक वातावरण, हाइड्रोजन की बहुत कम सामग्री और नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड की बहुत अधिक सामग्री (अमोनिया और हाइड्रोकार्बन से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप गठित) की विशेषता है।

नाइट्रोजन

एन 2 की एक बड़ी मात्रा का गठन आणविक ओ 2 द्वारा अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण होता है, जो 3 अरब साल पहले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से आना शुरू हुआ था। नाइट्रेट्स और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विकृतीकरण के परिणामस्वरूप एन 2 भी वायुमंडल में छोड़ा जाता है। ऊपरी वायुमंडल में नाइट्रोजन को ओजोन द्वारा NO में ऑक्सीकृत किया जाता 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 के ऑक्सीकरण का उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा खपत के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है और साइनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जा सकता है जो फलियां, तथाकथित के साथ राइजोबियल सहजीवन बनाते हैं। हरी खाद।

ऑक्सीजन

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

कार्बन डाइऑक्साइड

वायुमंडल में सीओ 2 की सामग्री पृथ्वी के गोले में ज्वालामुखी गतिविधि और रासायनिक प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है, लेकिन सबसे अधिक - जैवसंश्लेषण की तीव्रता और पृथ्वी के जीवमंडल में कार्बनिक पदार्थों के अपघटन पर। वायुमंडलीय वायु में निहित कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और जल वाष्प के कारण ग्रह का लगभग संपूर्ण वर्तमान बायोमास (लगभग 2.4 × 10 12 टन) बनता है। समुद्र, दलदलों और जंगलों में दफन कार्बनिक पदार्थ कोयले, तेल और प्राकृतिक गैस में बदल जाते हैं। (जियोकेमिकल कार्बन चक्र देखें)

उत्कृष्ट गैस

वायु प्रदुषण

हाल ही में, मनुष्य ने वातावरण के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया है। उनकी गतिविधियों का परिणाम पिछले भूवैज्ञानिक युगों में जमा हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में लगातार उल्लेखनीय वृद्धि थी। 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 पौधों और जानवरों की उत्पत्ति के कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण वातावरण में प्रवेश करती है। पिछले 100 वर्षों में, वायुमंडल में CO2 की सामग्री में 10% की वृद्धि हुई है, जिसका मुख्य भाग (360 बिलियन टन) ईंधन के दहन से आता है। यदि ईंधन के दहन की वृद्धि दर जारी रहती है, तो अगले 50-60 वर्षों में वातावरण में CO2 की मात्रा दोगुनी हो जाएगी और इससे वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है।

ईंधन का दहन प्रदूषणकारी गैसों का मुख्य स्रोत है (СО,, SO2)। ऊपरी वायुमंडल में सल्फर डाइऑक्साइड को वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा SO 3 में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो बदले में जल वाष्प और अमोनिया के साथ परस्पर क्रिया करता है, और परिणामस्वरूप सल्फ्यूरिक एसिड (H 2 SO 4) और अमोनियम सल्फेट ((NH 4) 2 SO 4) वापस आ जाता है। तथाकथित के रूप में पृथ्वी की सतह। अम्ल वर्षा। आंतरिक दहन इंजनों के उपयोग से नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और लेड यौगिकों (टेट्राइथाइल लेड Pb (CH 3 CH 2) 4)) के साथ महत्वपूर्ण वायु प्रदूषण होता है।

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

साहित्य

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पृथ्वी का वातावरण

वायुमंडल कई सौ किलोमीटर तक ऊपर की ओर फैला हुआ है। इसकी ऊपरी सीमा, लगभग 2000-3000 . की ऊंचाई पर किमी,कुछ हद तक सशर्त, चूंकि इसे बनाने वाली गैसें, धीरे-धीरे दुर्लभ हो जाती हैं, विश्व अंतरिक्ष में चली जाती हैं। वायुमंडल की रासायनिक संरचना, दबाव, घनत्व, तापमान और इसके अन्य भौतिक गुण ऊंचाई के साथ बदलते हैं। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, हवा की रासायनिक संरचना 100 . की ऊंचाई तक किमीमहत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलता है। कुछ हद तक अधिक, वायुमंडल में मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन भी होते हैं। लेकिन ऊंचाई पर 100-110 किमी,सूर्य से पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में, ऑक्सीजन के अणु परमाणुओं में विभाजित हो जाते हैं और परमाणु ऑक्सीजन प्रकट होता है। 110-120 . से ऊपर किमीलगभग सारी ऑक्सीजन परमाणु हो जाती है। यह माना जाता है कि 400-500 . से ऊपर किमीवातावरण बनाने वाली गैसें भी परमाणु अवस्था में होती हैं।

ऊंचाई के साथ वायुदाब और घनत्व तेजी से घटता है। यद्यपि वायुमंडल ऊपर की ओर सैकड़ों किलोमीटर तक फैला हुआ है, लेकिन इसका अधिकांश भाग पृथ्वी की सतह से सटे सबसे निचले भागों में अपेक्षाकृत पतली परत में स्थित है। तो, समुद्र तल और ऊंचाई के बीच की परत में 5-6 किमीवायुमंडल के द्रव्यमान का आधा भाग 0-16 . परत में केंद्रित है किमी-90%, और परत में 0-30 किमी- 99%। वायु द्रव्यमान में समान तीव्र कमी 30 . से ऊपर होती है किमी.अगर वजन 1 एम 3पृथ्वी की सतह पर हवा 1033 ग्राम है, फिर 20 . की ऊंचाई पर किमीयह 43 ग्राम के बराबर है, और 40 . की ऊंचाई पर है किमीकेवल 4 साल

300-400 . की ऊंचाई पर किमीऔर ऊपर, हवा इतनी दुर्लभ है कि दिन के दौरान इसका घनत्व कई बार बदल जाता है। अध्ययनों से पता चला है कि घनत्व में यह परिवर्तन सूर्य की स्थिति से संबंधित है। उच्चतम वायु घनत्व दोपहर के आसपास है, रात में सबसे कम है। यह आंशिक रूप से इस तथ्य से समझाया गया है कि वायुमंडल की ऊपरी परतें सूर्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करती हैं।

ऊंचाई के साथ हवा के तापमान में बदलाव भी असमान है। ऊंचाई के साथ तापमान में परिवर्तन की प्रकृति के अनुसार, वातावरण को कई क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है, जिसके बीच संक्रमणकालीन परतें होती हैं, तथाकथित विराम, जहां तापमान ऊंचाई के साथ थोड़ा बदलता है।

यहां गोले और संक्रमण परतों के नाम और मुख्य विशेषताएं दी गई हैं।

आइए हम इन क्षेत्रों के भौतिक गुणों पर मूल डेटा प्रस्तुत करें।

क्षोभ मंडल। क्षोभमंडल के भौतिक गुण काफी हद तक पृथ्वी की सतह के प्रभाव से निर्धारित होते हैं, जो इसकी निचली सीमा है। क्षोभमंडल की उच्चतम ऊंचाई भूमध्यरेखीय और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में देखी जाती है। यहां यह 16-18 . तक पहुंच जाता है किमीऔर अपेक्षाकृत कम दैनिक और मौसमी परिवर्तनों के अधीन। ध्रुवीय और आसन्न क्षेत्रों के ऊपर, क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा औसतन 8-10 . के स्तर पर स्थित है किमी.मध्य अक्षांशों में, यह 6-8 से 14-16 . तक होता है किमी.

क्षोभमंडल की ऊर्ध्वाधर शक्ति वायुमंडलीय प्रक्रियाओं की प्रकृति पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करती है। अक्सर दिन के दौरान, किसी दिए गए बिंदु या क्षेत्र पर क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा कई किलोमीटर तक गिर जाती है या बढ़ जाती है। यह मुख्य रूप से हवा के तापमान में बदलाव के कारण होता है।

पृथ्वी के वायुमंडल के द्रव्यमान का 4/5 से अधिक और उसमें निहित लगभग सभी जल वाष्प क्षोभमंडल में केंद्रित हैं। इसके अलावा, पृथ्वी की सतह से क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा तक, तापमान प्रत्येक 100 मीटर पर औसतन 0.6° या 1 डिग्री के लिए 6° गिर जाता है। किमीउत्थान . यह इस तथ्य के कारण है कि क्षोभमंडल में हवा मुख्य रूप से पृथ्वी की सतह से गर्म और ठंडी होती है।

सौर ऊर्जा के प्रवाह के अनुसार भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक तापमान कम हो जाता है। इस प्रकार, भूमध्य रेखा पर पृथ्वी की सतह के पास हवा का औसत तापमान +26°, ध्रुवीय क्षेत्रों में -34°, सर्दियों में -36° और गर्मियों में लगभग 0° तक पहुंच जाता है। इस प्रकार, भूमध्य रेखा और ध्रुव के बीच तापमान का अंतर सर्दियों में 60° और गर्मियों में केवल 26° होता है। सच है, सर्दियों में आर्कटिक में ऐसा कम तापमान केवल पृथ्वी की सतह के पास ही देखा जाता है, जो बर्फ के विस्तार पर हवा के ठंडा होने के कारण होता है।

सर्दियों में, मध्य अंटार्कटिका में, बर्फ की चादर की सतह पर हवा का तापमान और भी कम होता है। अगस्त 1 9 60 में वोस्तोक स्टेशन पर, दुनिया में सबसे कम तापमान -88.3 ° दर्ज किया गया था, और सबसे अधिक बार मध्य अंटार्कटिका में यह -45 °, -50 ° दर्ज किया गया था।

ऊंचाई से भूमध्य रेखा और ध्रुव के बीच तापमान का अंतर कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, ऊंचाई 5 . पर किमीभूमध्य रेखा पर तापमान -2°, -4° तक पहुँच जाता है, और मध्य आर्कटिक में समान ऊँचाई पर -37°, -39° सर्दियों में और -19°, -20° गर्मियों में; इसलिए, सर्दियों में तापमान का अंतर 35-36° और गर्मियों में 16-17° होता है। दक्षिणी गोलार्ध में, ये अंतर कुछ बड़े हैं।

वायुमंडलीय परिसंचरण की ऊर्जा भूमध्य रेखा-ध्रुव तापमान अनुबंधों द्वारा निर्धारित की जा सकती है। चूंकि सर्दियों में तापमान के विपरीत अधिक होते हैं, इसलिए वायुमंडलीय प्रक्रियाएं गर्मियों की तुलना में अधिक तीव्र होती हैं। यह इस तथ्य की भी व्याख्या करता है कि सर्दियों में क्षोभमंडल में प्रचलित पश्चिमी हवाओं की गति गर्मियों की तुलना में अधिक होती है। इस मामले में, हवा की गति, एक नियम के रूप में, ऊंचाई के साथ बढ़ जाती है, क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा पर अधिकतम तक पहुंच जाती है। क्षैतिज परिवहन ऊर्ध्वाधर वायु आंदोलनों और अशांत (अव्यवस्थित) आंदोलन के साथ होता है। बड़ी मात्रा में हवा के बढ़ने और गिरने के कारण बादल बनते हैं और फैलते हैं, वर्षा होती है और रुक जाती है। क्षोभमंडल और ऊपर के गोले के बीच संक्रमण परत है ट्रोपोपॉज़।इसके ऊपर समताप मंडल है।

स्ट्रैटोस्फियर ऊंचाई 8-17 से 50-55 . तक फैली हुई है किमी.यह हमारी सदी की शुरुआत में खोला गया था। भौतिक गुणों के संदर्भ में, समताप मंडल क्षोभमंडल से तेजी से भिन्न होता है, यहाँ हवा का तापमान, एक नियम के रूप में, औसतन 1 - 2 ° प्रति किलोमीटर की ऊँचाई पर और ऊपरी सीमा पर, 50-55 की ऊँचाई पर बढ़ता है। किमी,सकारात्मक भी हो जाता है। इस क्षेत्र में तापमान में वृद्धि यहाँ ओजोन (O3) की उपस्थिति के कारण होती है, जो सूर्य से पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में बनती है। ओजोन परत लगभग पूरे समताप मंडल को कवर करती है। जल वाष्प में समताप मंडल बहुत खराब है। बादल बनने और वर्षा की कोई हिंसक प्रक्रिया नहीं होती है।

हाल ही में, यह माना गया था कि समताप मंडल अपेक्षाकृत शांत वातावरण है, जहां वायु मिश्रण नहीं होता है, जैसा कि क्षोभमंडल में होता है। इसलिए, यह माना जाता था कि समताप मंडल में गैसों को उनके विशिष्ट गुरुत्व के अनुसार परतों में विभाजित किया जाता है। इसलिए समताप मंडल का नाम ("स्ट्रेटस" - स्तरित)। यह भी माना जाता था कि समताप मंडल में तापमान विकिरण संतुलन के प्रभाव में बनता है, अर्थात, जब अवशोषित और परावर्तित सौर विकिरण समान होते हैं।

रेडियोसॉन्ड और मौसम संबंधी रॉकेटों के नए आंकड़ों से पता चला है कि समताप मंडल, ऊपरी क्षोभमंडल की तरह, तापमान और हवा में बड़े बदलाव के साथ तीव्र वायु परिसंचरण के अधीन है। यहाँ, क्षोभमंडल की तरह, हवा में महत्वपूर्ण ऊर्ध्वाधर गति, मजबूत क्षैतिज वायु धाराओं के साथ अशांत आंदोलनों का अनुभव होता है। यह सब असमान तापमान वितरण का परिणाम है।

समताप मंडल और ऊपर वाले गोले के बीच संक्रमण परत है स्ट्रैटोपॉज़।हालांकि, वायुमंडल की उच्च परतों की विशेषताओं पर आगे बढ़ने से पहले, आइए तथाकथित ओजोनोस्फीयर से परिचित हों, जिसकी सीमाएं लगभग समताप मंडल की सीमाओं से मेल खाती हैं।

वायुमंडल में ओजोन। समताप मंडल में तापमान व्यवस्था और वायु धाराओं को बनाने में ओजोन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ओज़ोन (ओ 3) एक गरज के बाद हमारे द्वारा महसूस किया जाता है जब हम एक सुखद स्वाद के साथ स्वच्छ हवा में सांस लेते हैं। हालांकि, यहां हम आंधी के बाद बनने वाले इस ओजोन के बारे में नहीं, बल्कि 10-60 . की परत में निहित ओजोन के बारे में बात करेंगे किमीअधिकतम 22-25 . की ऊंचाई के साथ किमी.ओजोन सूर्य की पराबैंगनी किरणों की क्रिया द्वारा निर्मित होती है और यद्यपि इसकी कुल मात्रा नगण्य होती है, यह वातावरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। ओजोन में सूर्य की पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करने की क्षमता होती है और इस तरह यह जानवरों और पौधों की दुनिया को इसके हानिकारक प्रभावों से बचाती है। यहां तक कि पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाली पराबैंगनी किरणों का वह छोटा अंश भी शरीर को बुरी तरह से जला देता है जब व्यक्ति को धूप सेंकने का अत्यधिक शौक होता है।

पृथ्वी के विभिन्न भागों में ओजोन की मात्रा समान नहीं है। उच्च अक्षांशों में ओजोन अधिक होता है, मध्य और निम्न अक्षांशों में कम होता है, और यह राशि वर्ष के मौसमों के परिवर्तन के आधार पर बदलती रहती है। वसंत में अधिक ओजोन, शरद ऋतु में कम। इसके अलावा, इसके गैर-आवधिक उतार-चढ़ाव वायुमंडल के क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर परिसंचरण के आधार पर होते हैं। कई वायुमंडलीय प्रक्रियाएं ओजोन सामग्री से निकटता से संबंधित हैं, क्योंकि इसका तापमान क्षेत्र पर सीधा प्रभाव पड़ता है।

सर्दियों में, ध्रुवीय रात के दौरान, उच्च अक्षांशों पर, ओजोन परत हवा का उत्सर्जन करती है और हवा को ठंडा करती है। नतीजतन, उच्च अक्षांशों (आर्कटिक और अंटार्कटिक में) के समताप मंडल में, सर्दियों में एक ठंडा क्षेत्र बनता है, बड़े क्षैतिज तापमान और दबाव प्रवणता के साथ एक समताप मंडलीय चक्रवाती एडी, जो विश्व के मध्य अक्षांशों पर पश्चिमी हवाओं का कारण बनता है।

गर्मियों में, ध्रुवीय दिन की परिस्थितियों में, उच्च अक्षांशों पर, ओजोन परत सौर ताप को अवशोषित करती है और हवा को गर्म करती है। उच्च अक्षांशों के समताप मंडल में तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप, एक ऊष्मा क्षेत्र और एक समताप मंडल प्रतिचक्रीय भंवर बनते हैं। इसलिए, ग्लोब के औसत अक्षांशों पर 20 . से ऊपर किमीगर्मियों में, समताप मंडल में पूर्वी हवाएँ चलती हैं।

मध्यमंडल। मौसम संबंधी रॉकेटों और अन्य विधियों के साथ टिप्पणियों ने स्थापित किया है कि समताप मंडल में देखी गई कुल तापमान वृद्धि 50-55 की ऊंचाई पर समाप्त होती है किमी.इस परत के ऊपर, तापमान फिर से गिर जाता है और मध्यमंडल की ऊपरी सीमा के पास (लगभग 80 .) किमी)-75°, -90° तक पहुँच जाता है। इसके अलावा, तापमान फिर से ऊंचाई के साथ बढ़ता है।

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि ऊंचाई के साथ तापमान में कमी, मेसोस्फीयर की विशेषता, अलग-अलग अक्षांशों पर और पूरे वर्ष अलग-अलग होती है। निम्न अक्षांशों पर, तापमान में गिरावट उच्च अक्षांशों की तुलना में अधिक धीमी गति से होती है: मेसोस्फीयर के लिए औसत ऊर्ध्वाधर तापमान ढाल क्रमशः 0.23° - 0.31° प्रति 100 है एमया 2.3°-3.1° प्रति 1 किमी.गर्मियों में यह सर्दियों की तुलना में बहुत बड़ा होता है। जैसा कि उच्च अक्षांशों में नवीनतम शोध द्वारा दिखाया गया है, गर्मियों में मेसोस्फीयर की ऊपरी सीमा पर तापमान सर्दियों की तुलना में कई दसियों डिग्री कम होता है। ऊपरी मेसोस्फीयर में लगभग 80 . की ऊंचाई पर किमीमेसोपॉज परत में ऊंचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है और इसकी वृद्धि शुरू हो जाती है। यहाँ, स्पष्ट मौसम में गोधूलि के समय या सूर्योदय से पहले उलटी परत के नीचे, क्षितिज के नीचे सूर्य द्वारा प्रकाशित चमकदार पतले बादल देखे जाते हैं। आकाश की अंधेरी पृष्ठभूमि के खिलाफ, वे एक चांदी-नीली रोशनी के साथ चमकते हैं। इसलिए, इन बादलों को चांदी कहा जाता है।

निशाचर बादलों की प्रकृति अभी तक अच्छी तरह से समझ में नहीं आई है। लंबे समय से यह माना जाता था कि वे ज्वालामुखीय धूल से बने हैं। हालांकि, वास्तविक ज्वालामुखी बादलों की विशेषता ऑप्टिकल घटना की अनुपस्थिति ने इस परिकल्पना को अस्वीकार कर दिया। तब यह सुझाव दिया गया था कि रात्रिचर बादल ब्रह्मांडीय धूल से बने होते हैं। हाल के वर्षों में, एक परिकल्पना प्रस्तावित की गई है कि ये बादल साधारण सिरस बादलों की तरह बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं। निशाचर बादलों के स्थान का स्तर किसके कारण विलंब परत द्वारा निर्धारित किया जाता है तापमान उलटालगभग 80 . की ऊंचाई पर मेसोस्फीयर से थर्मोस्फीयर में संक्रमण के दौरान किमी.चूंकि सबइनवर्जन परत में तापमान -80 डिग्री सेल्सियस और उससे कम तक पहुंच जाता है, यहां जल वाष्प के संघनन के लिए सबसे अनुकूल परिस्थितियां बनाई जाती हैं, जो ऊर्ध्वाधर आंदोलन या अशांत प्रसार के परिणामस्वरूप समताप मंडल से यहां प्रवेश करती हैं। रात्रिचर बादल आमतौर पर गर्मियों में देखे जाते हैं, कभी-कभी बहुत बड़ी संख्या में और कई महीनों तक।

निशाचर बादलों के अवलोकन ने स्थापित किया है कि गर्मियों में उनके स्तर पर हवाएं अत्यधिक परिवर्तनशील होती हैं। हवा की गति व्यापक रूप से भिन्न होती है: 50-100 से कई सौ किलोमीटर प्रति घंटे तक।

ऊंचाई पर तापमान। उत्तरी गोलार्ध में सर्दियों और गर्मियों में, पृथ्वी की सतह और 90-100 किमी की ऊंचाई के बीच, ऊंचाई के साथ तापमान वितरण की प्रकृति का एक दृश्य प्रतिनिधित्व चित्र 5 में दिया गया है। गोले को अलग करने वाली सतहों को यहां मोटी द्वारा दर्शाया गया है। धराशायी लाइनों। सबसे नीचे, क्षोभमंडल अच्छी तरह से खड़ा होता है, ऊंचाई के साथ तापमान में एक विशेष कमी के साथ। क्षोभमंडल के ऊपर, समताप मंडल में, इसके विपरीत, सामान्य रूप से ऊंचाई के साथ और 50-55 की ऊंचाई पर तापमान बढ़ता है किमी+ 10°, -10° तक पहुँच जाता है। आइए एक महत्वपूर्ण विवरण पर ध्यान दें। सर्दियों में, उच्च अक्षांशों के समताप मंडल में, क्षोभमंडल के ऊपर का तापमान -60 से -75 ° और केवल 30 से ऊपर गिर जाता है। किमीफिर से -15 डिग्री तक बढ़ जाता है। गर्मियों में, ट्रोपोपॉज़ से शुरू होकर, तापमान ऊंचाई के साथ और 50 . तक बढ़ जाता है किमी+10° तक पहुँच जाता है। स्ट्रैटोपॉज़ के ऊपर, तापमान फिर से ऊंचाई के साथ कम होना शुरू हो जाता है, और 80 . के स्तर पर किमीयह -70°, -90° से अधिक नहीं है।

आकृति 5 से यह इस प्रकार है कि परत में 10-40 किमीउच्च अक्षांशों में सर्दियों और गर्मियों में हवा का तापमान तेजी से भिन्न होता है। सर्दियों में, ध्रुवीय रात के दौरान, यहाँ का तापमान -60°, -75° तक पहुँच जाता है, और गर्मियों में न्यूनतम -45° ट्रोपोपॉज़ के पास होता है। ट्रोपोपॉज़ के ऊपर, तापमान बढ़ता है और 30-35 . की ऊंचाई पर होता है किमीकेवल -30°, -20° है, जो ध्रुवीय दिन के दौरान ओजोन परत में हवा के गर्म होने के कारण होता है। इस आंकड़े से यह भी पता चलता है कि एक मौसम में और एक ही स्तर पर तापमान समान नहीं होता है। विभिन्न अक्षांशों के बीच इनका अंतर 20-30° से अधिक होता है। इस मामले में, निम्न-तापमान परत (18-30 .) में असमानता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है किमी)और अधिकतम तापमान (50-60 .) की परत में किमी)समताप मंडल में, साथ ही ऊपरी मेसोस्फीयर (75-85 .) में कम तापमान की परत मेंकिमी)।

चित्र 5 में दिखाया गया औसत तापमान उत्तरी गोलार्ध में टिप्पणियों से प्राप्त होता है, लेकिन उपलब्ध जानकारी के अनुसार, उन्हें दक्षिणी गोलार्ध के लिए भी जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। कुछ अंतर मुख्य रूप से उच्च अक्षांशों पर मौजूद हैं। सर्दियों में अंटार्कटिका के ऊपर, क्षोभमंडल और निचले समताप मंडल में हवा का तापमान मध्य आर्कटिक की तुलना में काफी कम होता है।

तेज हवाएं। तापमान का मौसमी वितरण समताप मंडल और मेसोस्फीयर में वायु धाराओं की एक जटिल प्रणाली को निर्धारित करता है।

चित्र 6 पृथ्वी की सतह और 90 . की ऊँचाई के बीच वायुमंडल में पवन क्षेत्र के एक ऊर्ध्वाधर भाग को दर्शाता है किमीउत्तरी गोलार्ध में सर्दी और गर्मी। आइसोलिन्स प्रचलित हवा की औसत गति दिखाते हैं (में .) एमएस)।यह इस आंकड़े से पता चलता है कि समताप मंडल में सर्दियों और गर्मियों में हवा का शासन तेजी से भिन्न होता है। सर्दियों में, क्षोभमंडल और समताप मंडल दोनों में, पछुआ हवाएँ अधिकतम गति के बराबर होती हैं

100 एमएस 60-65 . की ऊंचाई पर किमी.गर्मियों में, पछुआ हवाएँ केवल 18-20 . की ऊँचाई तक चलती हैं किमी.उच्चतर वे पूर्वी हो जाते हैं, अधिकतम गति 70 . तक होती है एमएस 55-60 . की ऊंचाई परकिमी.

गर्मियों में, मध्यमंडल के ऊपर, हवाएँ पश्चिमी हो जाती हैं, और सर्दियों में, वे पूर्व की ओर हो जाती हैं।

बाह्य वायुमंडल। मेसोस्फीयर के ऊपर थर्मोस्फीयर है, जो तापमान में वृद्धि की विशेषता है सेऊंचाई। प्राप्त आंकड़ों के अनुसार, मुख्य रूप से रॉकेट की मदद से, यह पाया गया कि थर्मोस्फीयर में यह पहले से ही 150 के स्तर पर है। किमीहवा का तापमान 220-240 ° और 200 . के स्तर तक पहुँच जाता है किमी 500 डिग्री से अधिक। ऊपर, तापमान में वृद्धि जारी है और 500-600 . के स्तर पर है किमी 1500° से अधिक है। कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों के प्रक्षेपण के दौरान प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, यह पाया गया कि ऊपरी थर्मोस्फीयर में तापमान लगभग 2000 डिग्री तक पहुंच जाता है और दिन के दौरान काफी उतार-चढ़ाव होता है। सवाल उठता है कि वायुमंडल की ऊंची परतों में इतने ऊंचे तापमान की व्याख्या कैसे की जाए। याद रखें कि गैस का तापमान अणुओं के औसत वेग का एक माप है। वायुमंडल के निचले, सघनतम भाग में, हवा बनाने वाले गैस के अणु गति करते समय अक्सर एक-दूसरे से टकराते हैं और तुरंत गतिज ऊर्जा को एक-दूसरे में स्थानांतरित कर देते हैं। इसलिए, घने माध्यम में गतिज ऊर्जा औसतन समान होती है। उच्च परतों में, जहां हवा का घनत्व बहुत कम होता है, बड़ी दूरी पर स्थित अणुओं के बीच टकराव कम होता है। जब ऊर्जा अवशोषित होती है, तो टकरावों के बीच के अंतराल में अणुओं की गति बहुत बदल जाती है; इसके अलावा, हल्की गैसों के अणु भारी गैसों के अणुओं की तुलना में अधिक गति से चलते हैं। नतीजतन, गैसों का तापमान भिन्न हो सकता है।

विरल गैसों में, बहुत छोटे आकार (हल्की गैसों) के अपेक्षाकृत कम अणु होते हैं। यदि वे उच्च गति से चलते हैं, तो हवा के दिए गए आयतन में तापमान अधिक होगा। थर्मोस्फीयर में, प्रत्येक घन सेंटीमीटर हवा में विभिन्न गैसों के दसियों और सैकड़ों हजारों अणु होते हैं, जबकि पृथ्वी की सतह पर उनमें से लगभग सौ मिलियन अरब होते हैं। इसलिए, वायुमंडल की उच्च परतों में अत्यधिक उच्च तापमान, इस बहुत पतले माध्यम में अणुओं की गति की गति को दर्शाने वाले, यहां स्थित शरीर को हल्का सा भी गर्म नहीं कर सकता है। जिस प्रकार बिजली के दीयों को चमकाते समय व्यक्ति को गर्मी का अनुभव नहीं होता है, हालांकि एक दुर्लभ माध्यम में तंतु तुरंत कई हजार डिग्री तक गर्म हो जाते हैं।

निचले थर्मोस्फीयर और मेसोस्फीयर में, उल्का वर्षा का मुख्य भाग पृथ्वी की सतह पर पहुंचने से पहले ही जल जाता है।

60-80 . से ऊपर वायुमंडलीय परतों के बारे में उपलब्ध जानकारी किमीसंरचना, व्यवस्था और उनमें विकसित होने वाली प्रक्रियाओं के बारे में अंतिम निष्कर्ष के लिए अभी भी अपर्याप्त हैं। हालांकि, यह ज्ञात है कि ऊपरी मेसोस्फीयर और निचले थर्मोस्फीयर में, तापमान शासन आणविक ऑक्सीजन (ओ 2) के परमाणु ऑक्सीजन (ओ) में परिवर्तन के परिणामस्वरूप बनाया जाता है, जो पराबैंगनी सौर विकिरण की क्रिया के तहत होता है। थर्मोस्फीयर में, तापमान शासन कणिका, एक्स-रे और विकिरण से बहुत प्रभावित होता है। सूर्य से पराबैंगनी विकिरण। यहां दिन में भी तापमान और हवा में तेज बदलाव होता है।

वायुमंडलीय आयनीकरण। 60-80 . से ऊपर के वातावरण की सबसे दिलचस्प विशेषता किमीउसकी है आयनीकरण,यानी, बड़ी संख्या में विद्युत आवेशित कणों - आयनों के बनने की प्रक्रिया। चूंकि गैसों का आयनीकरण निचले थर्मोस्फीयर की विशेषता है, इसलिए इसे आयनमंडल भी कहा जाता है।

आयनमंडल में गैसें अधिकतर परमाणु अवस्था में होती हैं। उच्च ऊर्जा वाले सूर्य के पराबैंगनी और कणिका विकिरण के प्रभाव में, तटस्थ परमाणुओं और वायु अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को विभाजित करने की प्रक्रिया होती है। ऐसे परमाणु और अणु, एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों को खो देने के बाद, सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाते हैं, और एक मुक्त इलेक्ट्रॉन एक तटस्थ परमाणु या अणु के साथ फिर से जुड़ सकता है और उन्हें अपना नकारात्मक चार्ज प्रदान कर सकता है। ये धनात्मक और ऋणात्मक आवेशित परमाणु और अणु कहलाते हैं आयन,और गैसें आयनित,यानी, इलेक्ट्रिक चार्ज प्राप्त करना। आयनों की उच्च सांद्रता पर, गैसें विद्युत प्रवाहकीय हो जाती हैं।

आयनीकरण प्रक्रिया 60-80 और 220-400 . की ऊंचाई तक सीमित मोटी परतों में सबसे अधिक तीव्रता से होती है किमी.इन परतों में आयनीकरण के लिए अनुकूलतम परिस्थितियाँ होती हैं। यहां, वायु घनत्व ऊपरी वायुमंडल की तुलना में काफी अधिक है, और सूर्य से पराबैंगनी और कणिका विकिरण का प्रवाह आयनीकरण प्रक्रिया के लिए पर्याप्त है।

आयनमंडल की खोज विज्ञान की सबसे महत्वपूर्ण और शानदार उपलब्धियों में से एक है। आखिरकार, आयनमंडल की एक विशिष्ट विशेषता रेडियो तरंगों के प्रसार पर इसका प्रभाव है। आयनित परतों में, रेडियो तरंगें परावर्तित होती हैं, और इसलिए लंबी दूरी का रेडियो संचार संभव हो जाता है। आवेशित परमाणु-आयन छोटी रेडियो तरंगों को परावर्तित करते हैं, और वे फिर से पृथ्वी की सतह पर लौट आते हैं, लेकिन पहले से ही रेडियो प्रसारण के स्थान से काफी दूरी पर होते हैं। जाहिर है, छोटी रेडियो तरंगें इस रास्ते को कई बार बनाती हैं, और इस तरह लंबी दूरी की रेडियो संचार सुनिश्चित होती है। यदि आयनमंडल के लिए नहीं, तो लंबी दूरी पर रेडियो स्टेशन संकेतों के प्रसारण के लिए महंगी रेडियो रिले लाइनों का निर्माण करना आवश्यक होगा।

हालांकि, यह ज्ञात है कि कभी-कभी शॉर्टवेव रेडियो संचार बाधित हो जाते हैं। यह सूर्य पर क्रोमोस्फेरिक फ्लेयर्स के परिणामस्वरूप होता है, जिसके कारण सूर्य की पराबैंगनी विकिरण तेजी से बढ़ जाती है, जिससे आयनोस्फीयर और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र - चुंबकीय तूफान की मजबूत गड़बड़ी होती है। चुंबकीय तूफानों के दौरान, रेडियो संचार बाधित होता है, क्योंकि आवेशित कणों की गति चुंबकीय क्षेत्र पर निर्भर करती है। चुंबकीय तूफानों के दौरान, आयनोस्फीयर रेडियो तरंगों को बदतर रूप से दर्शाता है या उन्हें अंतरिक्ष में भेजता है। मुख्य रूप से सौर गतिविधि में बदलाव के साथ, पराबैंगनी विकिरण में वृद्धि के साथ, आयनोस्फीयर के इलेक्ट्रॉन घनत्व और दिन में रेडियो तरंगों के अवशोषण में वृद्धि होती है, जिससे शॉर्ट-वेव रेडियो संचार में व्यवधान होता है।

नए शोध के अनुसार, एक शक्तिशाली आयनित परत में ऐसे क्षेत्र होते हैं जहाँ मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता पड़ोसी परतों की तुलना में थोड़ी अधिक सांद्रता तक पहुँचती है। ऐसे चार क्षेत्र ज्ञात हैं, जो लगभग 60-80, 100-120, 180-200 और 300-400 की ऊंचाई पर स्थित हैं। किमीऔर अक्षरों से चिह्नित हैं डी, इ, एफ 1 और एफ 2 . सूर्य से बढ़ते विकिरण के साथ, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में आवेशित कण (कोशिकाएं) उच्च अक्षांशों की ओर विक्षेपित हो जाते हैं। वायुमंडल में प्रवेश करने पर, कणिकाएं गैसों के आयनीकरण को इस हद तक तेज कर देती हैं कि उनकी चमक शुरू हो जाती है। यह कैसे होता है औरोरस- सुंदर बहुरंगी चापों के रूप में जो रात के आकाश में प्रकाश करते हैं, मुख्यतः पृथ्वी के उच्च अक्षांशों में। औरोरस के साथ तेज चुंबकीय तूफान आते हैं। ऐसे मामलों में, उरोरा मध्य अक्षांशों में और दुर्लभ मामलों में उष्णकटिबंधीय क्षेत्र में भी दिखाई देने लगते हैं। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, 21-22 जनवरी, 1957 को मनाया गया तीव्र अरोरा हमारे देश के लगभग सभी दक्षिणी क्षेत्रों में दिखाई दे रहा था।

कई दसियों किलोमीटर की दूरी पर स्थित दो बिंदुओं से औरोरा की तस्वीरें खींचकर, औरोरा की ऊंचाई बड़ी सटीकता के साथ निर्धारित की जाती है। औरोरा आमतौर पर लगभग 100 . की ऊंचाई पर स्थित होते हैं किमी,अक्सर वे कई सौ किलोमीटर की ऊंचाई पर पाए जाते हैं, और कभी-कभी लगभग 1000 . के स्तर पर किमी.यद्यपि अरोरा की प्रकृति को स्पष्ट किया गया है, फिर भी इस घटना से जुड़े कई अनसुलझे मुद्दे हैं। अरोरा के रूपों की विविधता के कारण अभी भी अज्ञात हैं।

तीसरे सोवियत उपग्रह के अनुसार, ऊंचाई 200 और 1000 . के बीच किमीदिन के दौरान, विभाजित आणविक ऑक्सीजन के सकारात्मक आयन, यानी, परमाणु ऑक्सीजन (O), प्रबल होते हैं। सोवियत वैज्ञानिक कॉसमॉस श्रृंखला के कृत्रिम उपग्रहों की मदद से आयनमंडल का अध्ययन कर रहे हैं। अमेरिकी वैज्ञानिक भी उपग्रहों की मदद से आयनमंडल का अध्ययन कर रहे हैं।

थर्मोस्फीयर को एक्सोस्फीयर से अलग करने वाली सतह में सौर गतिविधि और अन्य कारकों में परिवर्तन के आधार पर उतार-चढ़ाव होता है। लंबवत रूप से, ये उतार-चढ़ाव 100-200 . तक पहुंच जाते हैं किमीऔर अधिक।

बहिर्मंडल (बिखरने वाला गोला) - वायुमंडल का सबसे ऊपर का भाग, जो 800 . से ऊपर स्थित है किमी.वह कम पढ़ी-लिखी है। अवलोकन और सैद्धांतिक गणना के आंकड़ों के अनुसार, एक्सोस्फीयर में तापमान 2000 डिग्री तक ऊंचाई के साथ बढ़ता है। निचले आयनोस्फीयर के विपरीत, एक्सोस्फीयर में गैसें इतनी दुर्लभ होती हैं कि उनके कण, जबरदस्त गति से चलते हुए, लगभग कभी भी एक दूसरे से नहीं मिलते हैं।

अपेक्षाकृत हाल तक, यह माना जाता था कि वातावरण की सशर्त सीमा लगभग 1000 . की ऊंचाई पर स्थित है किमी.हालांकि, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों के मंदी के आधार पर, यह स्थापित किया गया है कि 700-800 . की ऊंचाई पर किमीपहले में सेमी 3परमाणु ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के 160 हजार सकारात्मक आयन होते हैं। इससे यह मानने का आधार मिलता है कि वायुमंडल की आवेशित परतें अंतरिक्ष में बहुत अधिक दूरी तक फैली हुई हैं।

उच्च तापमान पर, वातावरण की सशर्त सीमा पर, गैस कणों का वेग लगभग 12 . तक पहुंच जाता है किमी/सेकंडइन वेगों पर, गैसें धीरे-धीरे पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र को अंतःग्रहीय अंतरिक्ष में छोड़ देती हैं। यह लंबे समय से चल रहा है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन और हीलियम के कणों को कई वर्षों में अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में हटा दिया जाता है।

वायुमंडल की उच्च परतों के अध्ययन में, कोस्मोस और इलेक्ट्रोन श्रृंखला के उपग्रहों और भूभौतिकीय रॉकेट और अंतरिक्ष स्टेशनों मार्स -1, लूना -4, आदि दोनों से समृद्ध डेटा प्राप्त किया गया था। अंतरिक्ष यात्रियों के प्रत्यक्ष अवलोकन भी मूल्यवान थे। तो, वी। निकोलेवा-टेरेश्कोवा द्वारा अंतरिक्ष में ली गई तस्वीरों के अनुसार, यह पाया गया कि 19 की ऊंचाई पर किमीपृथ्वी से धूल की परत है। वोसखोद अंतरिक्ष यान के चालक दल द्वारा प्राप्त आंकड़ों से भी इसकी पुष्टि हुई। जाहिर है, धूल की परत और तथाकथित के बीच घनिष्ठ संबंध है मोती के बादल,कभी-कभी लगभग 20-30 . की ऊंचाई पर देखा जाता हैकिमी.

वायुमंडल से बाह्य अंतरिक्ष तक। पिछली धारणाएं कि पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर, ग्रहों के बीच में

अंतरिक्ष, गैसें बहुत दुर्लभ होती हैं और कणों की सांद्रता 1 . में कई इकाइयों से अधिक नहीं होती है सेमी 3,उचित नहीं थे। अध्ययनों से पता चला है कि पृथ्वी के निकट का स्थान आवेशित कणों से भरा हुआ है। इस आधार पर, पृथ्वी के चारों ओर क्षेत्रों के अस्तित्व के बारे में एक परिकल्पना सामने रखी गई थी जिसमें आवेशित कणों की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी, अर्थात। विकिरण बेल्ट- आंतरिक व बाह्य। नए डेटा ने स्पष्ट करने में मदद की। यह पता चला कि आंतरिक और बाहरी विकिरण बेल्ट के बीच भी आवेशित कण होते हैं। उनकी संख्या भू-चुंबकीय और सौर गतिविधि के आधार पर भिन्न होती है। इस प्रकार, नई धारणा के अनुसार, विकिरण बेल्ट के बजाय, स्पष्ट रूप से परिभाषित सीमाओं के बिना विकिरण क्षेत्र हैं। सौर गतिविधि के आधार पर विकिरण क्षेत्रों की सीमाएं बदलती हैं। इसकी गहनता के साथ, अर्थात्, जब सूर्य पर गैस के धब्बे और जेट दिखाई देते हैं, जो सैकड़ों-हजारों किलोमीटर से अधिक बाहर निकलते हैं, तो ब्रह्मांडीय कणों का प्रवाह बढ़ जाता है, जो पृथ्वी के विकिरण क्षेत्रों को खिलाते हैं।

अंतरिक्ष यान पर उड़ने वाले लोगों के लिए रेडिएशन जोन खतरनाक होते हैं। इसलिए, अंतरिक्ष में उड़ान से पहले, विकिरण क्षेत्रों की स्थिति और स्थिति निर्धारित की जाती है, और अंतरिक्ष यान की कक्षा को इस तरह से चुना जाता है कि यह बढ़े हुए विकिरण के क्षेत्रों से बाहर निकल जाए। हालाँकि, वायुमंडल की ऊँची परतों के साथ-साथ पृथ्वी के करीब बाहरी स्थान की अभी भी बहुत कम खोज की गई है।

वायुमंडल की उच्च परतों और निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष के अध्ययन में, कोस्मोस श्रृंखला के उपग्रहों और अंतरिक्ष स्टेशनों से प्राप्त समृद्ध डेटा का उपयोग किया जाता है।

वायुमंडल की ऊंची परतों का सबसे कम अध्ययन किया जाता है। हालाँकि, इसका अध्ययन करने के आधुनिक तरीके हमें यह आशा करने की अनुमति देते हैं कि आने वाले वर्षों में एक व्यक्ति को उस वातावरण की संरचना के बारे में बहुत कुछ पता चल जाएगा जिसके नीचे वह रहता है।

अंत में, हम वायुमंडल का एक योजनाबद्ध ऊर्ध्वाधर खंड प्रस्तुत करते हैं (चित्र 7)। यहां, किलोमीटर में ऊंचाई और मिलीमीटर में हवा का दबाव लंबवत रूप से प्लॉट किया जाता है, और तापमान क्षैतिज रूप से प्लॉट किया जाता है। ठोस वक्र ऊंचाई के साथ हवा के तापमान में बदलाव को दर्शाता है। इसी ऊंचाई पर, वातावरण में देखी गई सबसे महत्वपूर्ण घटनाएं, साथ ही साथ रेडियोसॉन्ड और वायुमंडलीय ध्वनि के अन्य माध्यमों तक पहुंचने वाली अधिकतम ऊंचाई को नोट किया गया था।

0 डिग्री सेल्सियस पर - 1.0048 10 3 जे / (किलो के), सी वी - 0.7159 10 3 जे / (किलो के) (0 डिग्री सेल्सियस पर)। पानी में हवा की घुलनशीलता (द्रव्यमान द्वारा) 0 ° C - 0.0036%, 25 ° C - 0.0023% पर।

तालिका में संकेतित 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 (एयरोसोल) होते हैं। रेडॉन (Rn) पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे दुर्लभ गैस है।

वायुमंडल की संरचना

वायुमंडल की सीमा परत

पृथ्वी की सतह से सटे वायुमंडल की निचली परत (1-2 किमी मोटी) 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 ऊंचाई पर है; गर्मियों की तुलना में सर्दियों में कम। वायुमंडल की निचली, मुख्य परत में वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और वायुमंडल में मौजूद सभी जल वाष्प का लगभग 90% हिस्सा होता है। क्षोभमंडल में अशांति और संवहन दृढ़ता से विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात विकसित होते हैं। ऊंचाई के साथ तापमान 0.65°/100 m . के औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ घटता है

ट्रोपोपॉज़

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

स्ट्रैटोस्फियर

स्ट्रैटोपॉज़

मीसोस्फीयर

मेसोस्फीयर 50 किमी की ऊंचाई से शुरू होता है और 80-90 किमी तक फैला होता है। तापमान (0.25-0.3)°/100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई के साथ घटता है। मुख्य ऊर्जा प्रक्रिया उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण है। जटिल प्रकाश-रासायनिक प्रक्रियाएं जिनमें मुक्त कण, कंपन से उत्तेजित अणु आदि शामिल होते हैं, वायुमंडलीय ल्यूमिनेसिसेंस का कारण बनते हैं।

मेसोपॉज़

कर्मन रेखा

समुद्र तल से ऊँचाई, जिसे पारंपरिक रूप से पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा के रूप में स्वीकार किया जाता है। एफएआई की परिभाषा के अनुसार कर्मन रेखा समुद्र तल से 100 किमी की ऊंचाई पर है।

बाह्य वायुमंडल

ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी की ऊंचाई तक बढ़ जाता है, जहां यह 1226.85 सी के क्रम के मूल्यों तक पहुंच जाता है, जिसके बाद यह उच्च ऊंचाई तक लगभग स्थिर रहता है। सौर विकिरण और ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में, वायु आयनित होती है (" औरोरस") - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल 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 (बिखरने वाला क्षेत्र)

100 किमी की ऊंचाई तक, वातावरण गैसों का एक सजातीय, अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊंचाई में गैसों का वितरण उनके आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है, भारी गैसों की सांद्रता पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ तेजी से घटती है। गैस घनत्व में कमी के कारण, समताप मंडल में तापमान 0 डिग्री सेल्सियस से गिरकर मध्यमंडल में -110 डिग्री सेल्सियस हो जाता है। हालांकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर अलग-अलग कणों की गतिज ऊर्जा ~ 150 डिग्री सेल्सियस के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, तापमान और गैस घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव समय और स्थान में देखे जाते हैं।

लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित . में गुजरता है अंतरिक्ष वैक्यूम के पास, जो अंतरग्रहीय गैस के अत्यधिक दुर्लभ कणों से भरा होता है, मुख्यतः हाइड्रोजन परमाणु। लेकिन यह गैस अंतरग्रहीय पदार्थ का ही हिस्सा है। दूसरा भाग धूमकेतु और उल्कापिंड मूल के धूल जैसे कणों से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल कणों के अलावा, सौर और गांगेय मूल के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण इस स्थान में प्रवेश करते हैं।

अवलोकन

वायुमंडल में विद्युत गुणों के आधार पर, वे उत्सर्जित करते हैं न्यूट्रोस्फीयरऔर योण क्षेत्र .

वायुमंडल 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 पर वातावरण का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 9 किमी की ऊंचाई पर मानव सांस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि लगभग 115 किमी तक वातावरण में ऑक्सीजन होती है।

वायु की विरल परतों में ध्वनि का संचरण असंभव है। 60-90 किमी की ऊंचाई तक, नियंत्रित वायुगतिकीय उड़ान के लिए वायु प्रतिरोध और लिफ्ट का उपयोग करना अभी भी संभव है। लेकिन 100-130 किमी की ऊंचाई से शुरू होकर, एम नंबर की अवधारणाएं और प्रत्येक पायलट से परिचित ध्वनि अवरोध अपना अर्थ खो देता है: वहां 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 वंचित है - संवहन द्वारा थर्मल ऊर्जा को अवशोषित करने, संचालित करने और स्थानांतरित करने की क्षमता (यानी, हवा को मिलाकर)। इसका मतलब यह है कि कक्षीय अंतरिक्ष स्टेशन के उपकरण के विभिन्न तत्वों को बाहर से ठंडा नहीं किया जा सकेगा, जैसा कि आमतौर पर एक हवाई जहाज पर किया जाता है - एयर जेट और एयर रेडिएटर की मदद से। इतनी ऊंचाई पर, जैसा कि सामान्य रूप से अंतरिक्ष में होता है, गर्मी को 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 रचनाओं में रहा है। प्रारंभ में, इसमें इंटरप्लेनेटरी स्पेस से ली गई हल्की गैसें (हाइड्रोजन और हीलियम) शामिल थीं। 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 होता है माध्यमिक वातावरण. यह माहौल सुकून देने वाला था। इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की गई थी:

अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव;
पराबैंगनी विकिरण, बिजली के निर्वहन और कुछ अन्य कारकों के प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं।

नाइट्रोजन

नाइट्रोजन एन 2 की एक बड़ी मात्रा का गठन आणविक ऑक्सीजन ओ 2 द्वारा अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण होता है, जो 3 अरब साल पहले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से आना शुरू हुआ था। नाइट्रेट्स और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विकृतीकरण के परिणामस्वरूप नाइट्रोजन एन 2 भी वायुमंडल में छोड़ा जाता है। ऊपरी वायुमंडल में नाइट्रोजन को ओजोन द्वारा NO में ऑक्सीकृत किया जाता 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 के ऑक्सीकरण का उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में कम मात्रा में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा खपत के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है और साइनोबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जा सकता है जो फलियां के साथ राइजोबियल सिम्बायोसिस बनाते हैं, जो प्रभावी हरी खाद पौधे हो सकते हैं जो कम नहीं होते हैं, लेकिन मिट्टी को समृद्ध करते हैं प्राकृतिक उर्वरक।

ऑक्सीजन

उत्कृष्ट गैस

वायु प्रदुषण

हाल ही में, मनुष्य ने वातावरण के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया है। मानव गतिविधि का परिणाम पिछले भूवैज्ञानिक युगों में जमा हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में लगातार वृद्धि हुई 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 पौधों और जानवरों की उत्पत्ति के कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण वातावरण में प्रवेश करती है। पिछले 100 वर्षों में, वायुमंडल में CO2 की सामग्री में 10% की वृद्धि हुई है, जिसका 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 इससे वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है।

ईंधन का दहन प्रदूषणकारी गैसों का मुख्य स्रोत है (СО,, SO2)। सल्फर डाइऑक्साइड को वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा SO 3, और नाइट्रिक ऑक्साइड को NO 2 में ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो बदले में जल वाष्प के साथ परस्पर क्रिया करता है, और परिणामस्वरूप सल्फ्यूरिक एसिड H 2 SO 4 और नाइट्रिक एसिड HNO 3 पृथ्वी की सतह पर गिरते हैं। तथाकथित रूप। अम्ल वर्षा। आंतरिक दहन इंजनों के उपयोग से नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और लेड यौगिकों (टेट्राइथाइल लेड Pb (CH 3 CH 2) 4) के साथ महत्वपूर्ण वायु प्रदूषण होता है।

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जाकिया (वायुमंडल मॉडल)

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लिंक

// दिसंबर 17, 2013, एफओबीओएस केंद्र



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पृथ्वी के वायुमंडल की विशेषता बताने वाला एक अंश

जब पियरे ने उनसे संपर्क किया, तो उन्होंने देखा कि वेरा बातचीत के आत्म-संतुष्ट उत्साह में थे, प्रिंस आंद्रेई (जो शायद ही कभी उनके साथ हुआ था) शर्मिंदा लग रहे थे।
- तुम क्या सोचते हो? वेरा ने पतली मुस्कान के साथ कहा। - आप, राजकुमार, इतने व्यावहारिक हैं और लोगों के चरित्र को तुरंत समझते हैं। आप नताली के बारे में क्या सोचते हैं, क्या वह अपने प्यार में स्थिर रह सकती है, क्या वह अन्य महिलाओं (वेरा खुद को समझती है) की तरह एक व्यक्ति से एक बार प्यार कर सकती है और हमेशा के लिए उसके प्रति वफादार रह सकती है? इसे ही मैं सच्चा प्यार मानता हूं। आपको क्या लगता है, राजकुमार?
"मैं आपकी बहन को बहुत कम जानता हूं," प्रिंस आंद्रेई ने मजाकिया मुस्कान के साथ उत्तर दिया, जिसके तहत वह अपनी शर्मिंदगी को छिपाना चाहता था, "इस तरह के नाजुक प्रश्न को हल करने के लिए; और फिर मैंने देखा कि एक महिला जितनी कम पसंद करती है, वह उतनी ही स्थिर होती है, ”उन्होंने पियरे को जोड़ा और देखा, जो उस समय उनसे संपर्क कर चुके थे।
- हाँ, यह सच है, राजकुमार; हमारे समय में, वेरा ने जारी रखा (हमारे समय का जिक्र करते हुए, जैसा कि सीमित लोग आम तौर पर उल्लेख करना पसंद करते हैं, यह मानते हुए कि उन्होंने हमारे समय की विशेषताओं को पाया और उनकी सराहना की है और लोगों के गुण समय के साथ बदलते हैं), हमारे समय में लड़की ने ऐसा किया है बहुत अधिक स्वतंत्रता कि ले प्लासीर डी "एट्रे कोर्टिसी [प्रशंसकों होने की खुशी] अक्सर उसके अंदर की सच्ची भावना को डुबो देती है। एट नथाली, इल फ़ॉट एल" एवॉउर, वाई इस्ट ट्रेस समझदार। [और नताल्या, यह स्वीकार किया जाना चाहिए, इसके प्रति बहुत संवेदनशील है।] नताल्या की वापसी ने राजकुमार आंद्रेई को फिर से अप्रिय बना दिया; वह उठना चाहता था, लेकिन वेरा और भी अधिक परिष्कृत मुस्कान के साथ जारी रही।
वेरा ने कहा, "मुझे नहीं लगता कि कोई भी उसके जैसा [प्रेमालाप का विषय] था," वेरा ने कहा; - लेकिन कभी नहीं, बहुत हाल तक, क्या वह गंभीरता से किसी को पसंद करती थी। आप जानते हैं, गिनें, - उसने पियरे की ओर रुख किया, - यहां तक कि हमारे प्यारे चचेरे भाई बोरिस, जो थे, एंट्रे नूस [हमारे बीच], बहुत, बहुत डैन ले पे डू टेंड्रे ... [कोमलता की भूमि में ...]
प्रिंस आंद्रेई ने चुपचाप मुंह फेर लिया।
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?
क्या बचपन का प्यार था? - अचानक शरमाते हुए, प्रिंस आंद्रेई ने पूछा।
- हां। वोस सेव्ज़ एंट्रे कजिन एट कजिन सीट इंटिमेट मेने क्वेलक्यूफ़ोइस ए एल "अमौर: ले कजिनेज इस्ट अन डेंजरेक्स वोइसिनेज, एन" इस्ट सीई पास? [आप जानते हैं, चचेरे भाई और बहन के बीच, यह निकटता कभी-कभी प्यार की ओर ले जाती है। ऐसी रिश्तेदारी एक खतरनाक पड़ोस है। ऐसा नहीं है?]
"ओह, एक शक के बिना," प्रिंस आंद्रेई ने कहा, और अचानक, अस्वाभाविक रूप से एनिमेटेड, उन्होंने पियरे के साथ मजाक करना शुरू कर दिया कि उन्हें अपने 50 वर्षीय मास्को चचेरे भाई के इलाज में कितना सावधान रहना चाहिए, और एक मजाक के बीच में बातचीत करते हुए, वह उठा और पियरे की बांह के नीचे ले जाकर उसे एक तरफ ले गया।
- कुंआ? - पियरे ने कहा, अपने दोस्त के अजीब एनीमेशन को देखकर आश्चर्य से देख रहा था और नताशा के उठने पर उसने जो नज़र डाली, उसे देखकर।
"मुझे चाहिए, मुझे आपसे बात करने की ज़रूरत है," प्रिंस आंद्रेई ने कहा। - आप हमारी महिलाओं के दस्ताने जानते हैं (उन्होंने उन मेसोनिक दस्ताने के बारे में बात की जो नव निर्वाचित भाई को अपनी प्यारी महिला को पेश करने के लिए दिए गए थे)। - मैं ... लेकिन नहीं, मैं आपसे बाद में बात करूंगा ... - और उसकी आँखों में एक अजीब सी चमक और उसकी हरकतों में बेचैनी के साथ, प्रिंस आंद्रेई नताशा के पास गया और उसके पास बैठ गया। पियरे ने देखा कि कैसे राजकुमार आंद्रेई ने उससे कुछ पूछा, और उसने निस्तब्ध होकर उसे उत्तर 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 खुश और खुश था। उनके चेहरे से खुशी की मुस्कान कभी नहीं छूटी। शाम बहुत अच्छी थी और बिल्कुल दूसरी शामों की तरह जो उसने देखी थी। सब कुछ समान था। और महिलाओं की सूक्ष्म बातचीत, और कार्ड, और कार्ड के पीछे अपनी आवाज उठाने वाले सामान्य, और समोवर, और कुकीज़; लेकिन एक बात अभी भी गायब थी, जो वह हमेशा पार्टियों में देखता था, जिसकी वह नकल करना चाहता था।
पुरुषों के बीच जोरदार बातचीत का अभाव था और किसी महत्वपूर्ण और चतुर बात को लेकर बहस हो रही थी। जनरल ने यह बातचीत शुरू की और बर्ग पियरे को इसमें ले आए।

अगले दिन, प्रिंस आंद्रेई रात के खाने के लिए रोस्तोव गए, क्योंकि काउंट इल्या आंद्रेइच ने उन्हें बुलाया, और पूरा दिन उनके साथ बिताया।
घर में सभी ने महसूस किया कि प्रिंस आंद्रेई किसके लिए गए थे, और उन्होंने बिना छुपे पूरे दिन नताशा के साथ रहने की कोशिश की। नताशा की न केवल भयभीत, बल्कि खुश और उत्साही आत्मा में, बल्कि पूरे घर में, कुछ महत्वपूर्ण होने से पहले डर महसूस किया गया था। काउंटेस ने राजकुमार आंद्रेई को उदास और गंभीर रूप से कठोर आँखों से देखा, जब वह नताशा के साथ बात कर रहा था, और जैसे ही उसने पीछे मुड़कर देखा, डरपोक और धूर्तता से किसी तरह की तुच्छ बातचीत शुरू कर दी। सोन्या नताशा को छोड़ने से डरती थी और जब वह उनके साथ थी तो बाधा बनने से डरती थी। नताशा प्रत्याशा के डर से पीला पड़ गई जब वह उसके साथ मिनटों तक आमने-सामने रही। प्रिंस आंद्रेई ने उसे अपनी कायरता से मारा। उसने महसूस किया कि उसे उसे कुछ बताने की जरूरत है, लेकिन वह ऐसा करने के लिए खुद को नहीं ला सकता।
जब राजकुमार आंद्रेई शाम को चले गए, तो काउंटेस नताशा के पास गई और कानाफूसी में कहा:
- 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 पर बहुत देर तक लेटी रही। अब उसने उसे बताया कि उसने उसकी प्रशंसा कैसे की, फिर उसने कैसे कहा कि वह विदेश जाएगा, फिर उसने कैसे पूछा कि वे इस गर्मी में कहाँ रहेंगे, फिर उसने उससे बोरिस के बारे में कैसे पूछा।
"लेकिन यह, यह ... मेरे साथ कभी नहीं हुआ!" उसने कहा। "केवल मैं उसके चारों ओर डरता हूँ, मैं हमेशा उसके चारों ओर डरता हूँ, इसका क्या मतलब है?" तो यह असली है, है ना? माँ, क्या तुम सो रही हो?
"नहीं, मेरी आत्मा, मैं खुद डरती हूँ," माँ ने उत्तर दिया। - जाओ।
"मैं वैसे भी नहीं सोऊंगा। सोने में क्या बुराई है? माँ, माँ, मेरे साथ ऐसा कभी नहीं हुआ! उसने आश्चर्य और भय के साथ उस भावना से पहले कहा जिसे वह अपने आप में जानती 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 डरी हुई लग रही थी कि जिसे उसने वापस चुना था (वह इस बात से दृढ़ता से आश्वस्त थी), कि वही अब उससे फिर से मिली थी, और ऐसा लगता है, उसके प्रति उदासीन नहीं था . "और उसके लिए यह आवश्यक था, अब जबकि हम यहाँ हैं, उद्देश्य से पीटर्सबर्ग आना। और हमें इसी गेंद पर मिलना चाहिए था। यह सब भाग्य है। यह स्पष्ट है कि यह भाग्य है, कि यह सब इसके लिए प्रेरित किया गया था। फिर भी मैंने उसे देखते ही कुछ खास महसूस किया।
उसने आपको और क्या बताया? ये कौन से श्लोक हैं? पढ़ें ... - नताशा के एल्बम में प्रिंस 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 विधुर है?
- बस, नताशा। ईश्वर से प्रार्थना करें। लेस मैरीआगेस से फॉन्ट डान्स लेस सीएक्स। [शादियां स्वर्ग में तय होती हैं।]
"प्रिय, माँ, मैं तुमसे कैसे प्यार करता हूँ, यह मेरे लिए कितना अच्छा है!" खुशी और उत्साह के आंसू रोते हुए नताशा चिल्लाई और अपनी मां को गले से लगा लिया।
उसी समय, प्रिंस आंद्रेई पियरे के साथ बैठे थे और उन्हें नताशा के लिए अपने प्यार और उससे शादी करने के अपने दृढ़ इरादे के बारे में बता रहे थे।

उस दिन, काउंटेस ऐलेना वासिलिवेना का स्वागत था, एक फ्रांसीसी दूत था, एक राजकुमार था, जो हाल ही में काउंटेस के घर में लगातार आगंतुक बन गया था, और कई शानदार महिलाएं और पुरुष। पियरे नीचे था, हॉल के माध्यम से चला गया, और सभी मेहमानों को अपने एकाग्र, अनुपस्थित-दिमाग और उदास नज़र से मारा।
गेंद के समय से, पियरे ने अपने आप में हाइपोकॉन्ड्रिया के दौरे के दृष्टिकोण को महसूस किया और एक हताश प्रयास के साथ उनके खिलाफ लड़ने की कोशिश की। अपनी पत्नी के साथ राजकुमार के मेल-मिलाप के समय से, पियरे को अप्रत्याशित रूप से एक चैम्बरलेन दिया गया था, और उस समय से वह एक बड़े समाज में भारीपन और शर्म महसूस करने लगा था, और अधिक बार मानव की हर चीज की व्यर्थता के बारे में वही उदास विचार आने लगे थे। उसके पास आओ। उसी समय, नताशा, जिसे उनके द्वारा संरक्षित किया गया था, और प्रिंस आंद्रेई, उनकी स्थिति और उनके दोस्त 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 प्रिंस आंद्रेई के बारे में विचारों से बचने की कोशिश की। फिर से सब कुछ उसे अनंत काल की तुलना में महत्वहीन लग रहा था, फिर से सवाल खुद को प्रस्तुत किया: "किस लिए?"। और उसने बुरी आत्मा के दृष्टिकोण को दूर भगाने की उम्मीद में, मेसोनिक कार्यों पर काम करने के लिए दिन-रात खुद को मजबूर किया। पियरे 12 बजे, काउंटेस के कक्षों को छोड़कर, एक धुएँ के रंग के, निचले कमरे में, मेज के सामने एक पहना हुआ ड्रेसिंग गाउन में ऊपर बैठा था और वास्तविक स्कॉटिश कृत्यों की नकल कर रहा था, जब कोई उसके कमरे में प्रवेश करता था। यह प्रिंस एंड्रयू थे।
"आह, यह तुम हो," पियरे ने अनुपस्थित और नाखुश नज़र से कहा। "लेकिन मैं काम कर रहा हूँ," उन्होंने कहा, जीवन की कठिनाइयों से उस तरह की मुक्ति के साथ एक नोटबुक की ओर इशारा करते हुए, जिसके साथ दुखी लोग अपने काम को देखते हैं।
राजकुमार आंद्रेई, एक मुस्कुराते हुए, उत्साही चेहरे के साथ, जीवन के लिए नवीनीकृत, पियरे के सामने रुक गया और उसके उदास चेहरे को न देखते हुए, खुशी के अहंकार के साथ उस पर मुस्कुराया।
"ठीक है, मेरी आत्मा," उन्होंने कहा, "कल मैं आपको बताना चाहता था और आज मैं इसके लिए आपके पास आया हूं। कभी ऐसा कुछ अनुभव नहीं किया। मुझे प्यार हो गया है मेरे दोस्त।
पियरे ने अचानक जोर से आह भरी और राजकुमार आंद्रेई के बगल में सोफे पर अपने भारी शरीर के साथ नीचे गिर गया।
- नताशा रोस्तोव को, है ना? - उसने बोला।
- हाँ, हाँ, किसमें? मुझे कभी विश्वास नहीं होगा, लेकिन यह भावना मुझसे ज्यादा मजबूत है। कल मैंने सहा, कष्ट सहा, लेकिन मैं इस पीड़ा को दुनिया में किसी भी चीज के लिए नहीं छोड़ूंगा। मैं पहले नहीं रहा। अब सिर्फ मैं रहता हूँ, लेकिन मैं उसके बिना नहीं रह सकता। पर क्या वो मुझसे प्यार कर सकती है... मैं उसके लिए बूढ़ा हो गया हूँ... आप क्या नहीं कहते...
- मैं? मैं? मैंने तुमसे क्या कहा, - पियरे ने अचानक कहा, उठकर कमरे में घूमने लगा। - मैंने हमेशा यही सोचा था ... यह लड़की एक ऐसा खजाना है, जैसे ... यह एक दुर्लभ लड़की है ... प्रिय मित्र, मैं आपसे पूछता हूं, मत सोचो, संकोच मत करो, शादी करो, शादी करो और शादी करो ... और मुझे यकीन है कि आपसे ज्यादा खुश कोई नहीं होगा।
- वह लेकिन!
- वह तुम्हें प्यार करती है।
"बकवास मत बोलो ..." प्रिंस आंद्रेई ने मुस्कुराते हुए और पियरे की आँखों में देखते हुए कहा।
"वह प्यार करता है, मुझे पता है," पियरे गुस्से में चिल्लाया।
"नहीं, सुनो," प्रिंस आंद्रेई ने उसे हाथ से रोकते हुए कहा। क्या आप जानते हैं कि मैं किस पद पर हूं? मुझे सब कुछ किसी को बताना है।
"ठीक है, ठीक है, कहो, मैं बहुत खुश हूँ," पियरे ने कहा, और वास्तव में उसका चेहरा बदल गया, झुर्रियाँ चिकनी हो गईं, और उसने खुशी-खुशी राजकुमार आंद्रेई की बात सुनी। प्रिंस आंद्रेई लग रहे थे और बिल्कुल अलग, नए व्यक्ति थे। उसकी पीड़ा, जीवन के प्रति उसकी अवमानना, उसकी निराशा कहाँ थी? पियरे एकमात्र व्यक्ति थे जिनके सामने उन्होंने बोलने की हिम्मत की; परन्तु दूसरी ओर, उस ने उसे वह सब कुछ बता दिया जो उसके मन में था। या तो उसने आसानी से और साहसपूर्वक 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 सहमत होने और उससे प्यार करने या उसकी सहमति के बिना करने के लिए मजबूर 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 ऐसे व्यक्ति पर विश्वास नहीं करूंगा जो मुझे बताएगा कि मैं उस तरह प्यार कर सकता हूं।" "यह वही भावना नहीं है जो मैंने पहले की थी। सारी दुनिया मेरे लिए दो हिस्सों में बंटी हुई है: एक वो है और सारी खुशियां है उम्मीद, रोशनी; दूसरा आधा - सब कुछ जहाँ नहीं है, वहाँ सब निराशा और अंधकार है ...
"अंधेरा और उदासी," पियरे ने दोहराया, "हाँ, हाँ, मैं इसे समझता हूँ।
"मैं मदद नहीं कर सकता लेकिन प्रकाश से प्यार करता हूं, यह मेरी गलती नहीं है। और मैं बहुत खुश हूं। तुम मुझे समझते हो? मुझे पता है कि तुम मेरे लिए खुश हो।
"हाँ, हाँ," पियरे ने पुष्टि की, अपने दोस्त को छूती और उदास आँखों से देखा। राजकुमार आंद्रेई का भाग्य उन्हें जितना उज्जवल लग रहा था, उतना ही गहरा उनका अपना लग रहा था।

शादी के लिए पिता की सहमति जरूरी थी और इसके लिए अगले दिन प्रिंस आंद्रेई अपने पिता के पास गए।
पिता, बाहरी 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, जब उसके लिए जीवन पहले से ही समाप्त हो रहा था। "वे मुझे केवल वैसे ही जीने देंगे जैसा मैं चाहता हूँ, और फिर वे वही करेंगे जो वे चाहते थे," बूढ़े ने खुद से कहा। हालांकि, अपने बेटे के साथ, उन्होंने महत्वपूर्ण अवसरों पर इस्तेमाल की जाने वाली कूटनीति का इस्तेमाल किया। उन्होंने शांत स्वर में पूरे मामले पर चर्चा की।
सबसे पहले, रिश्तेदारी, धन और बड़प्पन के संबंध में शादी शानदार नहीं थी। दूसरे, प्रिंस आंद्रेई पहले युवा नहीं थे और खराब स्वास्थ्य में थे (बूढ़ा आदमी विशेष रूप से इस पर झुक गया), और वह बहुत छोटी थी। तीसरा, एक बेटा था जिसे एक लड़की को देने में दया आती थी। चौथा, अंत में, - पिता ने अपने बेटे का मजाक उड़ाते हुए कहा, - मैं आपसे पूछता हूं, इस मामले को एक साल के लिए अलग रख दें, विदेश जाएं, चिकित्सा करें, जैसा आप चाहें, एक जर्मन, प्रिंस निकोलाई के लिए खोजें, और फिर , प्यार है ,जुनून है ,जिद्दी है ,जो चाहो इतना बढ़िया है तो शादी कर लो ।
"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 उसे अपना मन 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 खुद, बूढ़ा राजकुमार, इस समय तक मर जाएगा, और उसने अपने पिता की इच्छा को पूरा करने का फैसला किया: 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।

अगले दिन अपनी माँ से स्पष्टीकरण के बाद, नताशा ने पूरे दिन बोल्कॉन्स्की का इंतज़ार किया, लेकिन वह नहीं आया। अगले दिन, तीसरे दिन, वही था। पियरे भी नहीं आया, और नताशा, यह नहीं जानते हुए कि राजकुमार आंद्रेई उसके पिता के पास गया था, अपनी अनुपस्थिति की व्याख्या खुद नहीं कर सका।
तो तीन हफ्ते बीत गए। नताशा कहीं नहीं जाना चाहती थी, और एक परछाई, बेकार और निराश की तरह, वह कमरों में घूमती रही, शाम को वह चुपके से सभी से रोई और शाम को अपनी माँ के सामने नहीं आई। वह लगातार शरमा रही थी और चिढ़ रही थी। उसे ऐसा लग रहा था कि हर कोई उसकी निराशा के बारे में जानता है, हँसे और पछताए। आन्तरिक दु:ख की सारी शक्ति के साथ, इस घिनौने दुःख ने उसके दुर्भाग्य को और 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 रोक दिया:
- इसे रोको, माँ, मुझे नहीं लगता, और मैं सोचना नहीं चाहता! तो, मैंने यात्रा की और रुक गया, और रुक गया ...
उसकी आवाज कांपने लगी, वह लगभग फूट-फूट कर रोने लगी, लेकिन उसने खुद को ठीक कर लिया 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 वह पुरानी पोशाक पहन ली, जिसके बारे में वह विशेष रूप से जानती थी कि वह सुबह में जो आनंद देती है, और सुबह उसने अपनी पूर्व जीवन शैली शुरू की, जिससे वह गेंद के पीछे पीछे रह गई। चाय पीने के बाद, वह हॉल में गई, जिसे वह विशेष रूप से इसकी मजबूत प्रतिध्वनि के लिए प्यार करती थी, और अपने 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। वह उस (जैसे कि उसके लिए अप्रत्याशित) आकर्षण को खुशी से सुनती थी, जिसके साथ इन ध्वनियों, झिलमिलाती, हॉल के पूरे खालीपन को भर देती थी और धीरे-धीरे मर जाती थी, और वह अचानक खुश हो जाती थी। "इसके बारे में इतना और इतनी अच्छी तरह से क्यों सोचें," उसने खुद से कहा, और हॉल के ऊपर और नीचे चलना शुरू कर दिया, गुंजयमान लकड़ी की छत पर सरल कदमों के साथ कदम नहीं उठाया, लेकिन हर कदम पर एड़ी से कदम रखा (उसने नया पहना हुआ था, पसंदीदा जूते) पैर की अंगुली तक, और उसकी आवाज़ की आवाज़ की तरह ही खुशी से, ऊँची एड़ी के जूते और मोज़े की चरमराहट को सुनकर। एक आईने के पास से गुजरते हुए उसने उसमें झाँका। - "मैं यहां हूं!" मानो खुद को देखते ही उसके चेहरे के भाव बोल उठे हों। "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 अपना चलना जारी रखा। वह उस सुबह फिर से अपने लिए आत्म-प्रेम और प्रशंसा की प्यारी अवस्था में लौट आई। - "यह नताशा क्या आकर्षण है!" उसने फिर से अपने आप से किसी तीसरे, सामूहिक, मर्दाना चेहरे के शब्दों में कहा। - "अच्छा, आवाज, युवा, और वह किसी के साथ हस्तक्षेप नहीं करती, बस उसे अकेला छोड़ दो।" लेकिन उन्होंने उसे कितना भी अकेला छोड़ दिया, वह अब शांति से नहीं रह सकती थी, और तुरंत इसे महसूस किया।
सामने के दरवाजे में प्रवेश द्वार खुला, किसी ने पूछा: क्या तुम घर पर हो? और किसी के कदमों की आहट सुनाई दी। नताशा ने आईने में देखा, लेकिन उसने 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 उसकी आवाज़ की आवाज़ मुश्किल से सुनी थी।
नताशा, पीला और भयभीत, लिविंग रूम में भाग गई।
- माँ, बोल्कॉन्स्की आ गई है! - उसने कहा। - माँ, यह भयानक है, यह असहनीय है! "मैं नहीं चाहता ... पीड़ित!" मुझे क्या करना चाहिए?…
काउंटेस के पास उसे जवाब देने का समय नहीं था, जब प्रिंस आंद्रेई चिंतित और गंभीर चेहरे के साथ ड्राइंग रूम में प्रवेश किया। नताशा को देखते ही उसका चेहरा खिल उठा। उसने काउंटेस और नताशा का हाथ चूमा और सोफे के पास बैठ गया।
"लंबे समय तक हमें खुशी नहीं मिली ..." 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 कि उसे क्या चाहिए।
- मैं इस समय तुम्हारे साथ नहीं रहा, क्योंकि मैं अपने पिता के साथ था: मुझे उनसे एक बहुत ही महत्वपूर्ण बात करनी थी। मैं कल रात ही वापस आया," उसने नताशा की ओर देखते हुए कहा। "मुझे आपसे बात करने की ज़रूरत है, काउंटेस," उन्होंने एक पल की चुप्पी के बाद कहा।
काउंटेस ने जोर से आह भरी और अपनी आँखें नीची कर लीं।
"मैं आपकी सेवा में हूँ," उसने कहा।
नताशा जानती थी कि उसे जाना है, लेकिन वह ऐसा नहीं कर सकती थी: कुछ उसके गले को निचोड़ रहा था, और उसने सीधे राजकुमार आंद्रेई को खुली आँखों से देखा।
"अभी? यह मिनट!... नहीं, यह नहीं हो सकता!" उसने सोचा।
उसने उसे फिर से देखा, और इस नज़र ने उसे आश्वस्त किया कि उससे गलती नहीं हुई थी। - हां, अब, इसी क्षण उसकी किस्मत का फैसला हो रहा था।
"आओ, नताशा, मैं तुम्हें फोन करूंगा," काउंटेस ने कानाफूसी में कहा।
नताशा ने डरी हुई निगाहों से राजकुमार आंद्रेई और उसकी माँ की ओर देखा और बाहर चली गई।
"मैं आया हूँ, काउंटेस, आपकी बेटी का हाथ माँगने के लिए," प्रिंस आंद्रेई ने कहा। काउंटेस का चेहरा तमतमा गया, लेकिन उसने कुछ नहीं कहा।
"आपका सुझाव ..." काउंटेस आराम से शुरू हुआ। वह चुप रहा, उसकी आँखों में देखा। - आपका प्रस्ताव ... (वह शर्मिंदा थी) हम प्रसन्न हैं, और ... मैं आपका प्रस्ताव स्वीकार करता हूं, मुझे खुशी है। और मेरे पति ... मुझे उम्मीद है ... लेकिन यह उस पर निर्भर करेगा ...
- जब मेरी सहमति होगी तो मैं उसे बताऊंगा ... क्या आप मुझे देते हैं? - प्रिंस एंड्रयू ने कहा।
"हाँ," काउंटेस ने कहा, और उसके पास अपना हाथ रखा, और अलगाव और कोमलता के मिश्रण के साथ उसके होंठों को उसके माथे पर दबा दिया और उसके हाथ पर झुक गया। वह उसे एक बेटे की तरह प्यार करना चाहती थी; लेकिन उसने महसूस किया कि वह उसके लिए एक अजनबी और एक भयानक व्यक्ति था। "मुझे यकीन है कि मेरे पति सहमत होंगे," काउंटेस ने कहा, "लेकिन आपके पिता ...
- मेरे पिता, जिन्हें मैंने अपनी योजनाओं की जानकारी दी, ने सहमति के लिए एक अनिवार्य शर्त बना दी कि शादी एक साल से पहले नहीं होनी चाहिए। और यही मैं आपको बताना चाहता था, - प्रिंस आंद्रेई ने कहा।
- यह सच है कि नताशा अभी छोटी है, लेकिन इतनी लंबी है।
"यह अन्यथा नहीं हो सकता," प्रिंस आंद्रेई ने एक आह के साथ कहा।
"मैं इसे तुम्हारे पास भेज दूंगी," काउंटेस ने कहा, और कमरे से निकल 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 बैठ गई, सूखी आँखों से पीला पड़ गया, उसने चिह्नों 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 तुम्हारा हाथ मांगता है, - काउंटेस ने ठंड से कहा, जैसा कि नताशा को लग रहा था ... - जाओ ... जाओ, - माँ ने अपनी बेटी के पीछे उदासी और तिरस्कार के साथ कहा, जो भाग रही थी, और जोर से आह भरी।
नताशा को याद नहीं था कि वह लिविंग रूम में कैसे दाखिल हुई। जब उसने दरवाजे में प्रवेश किया और उसे देखा, तो वह रुक गई। "क्या यह अजनबी सच में अब मेरा सब कुछ बन गया है?" उसने अपने आप से पूछा और तुरंत उत्तर दिया: "हाँ, सब कुछ: वह अकेला अब मुझे दुनिया की हर चीज़ से अधिक प्रिय है।" प्रिंस आंद्रेई अपनी आँखें नीची करते हुए उसके पास गए।
"जब से मैंने तुम्हें देखा, उसी क्षण से मुझे तुमसे प्यार हो गया। क्या मैं आशा कर सकता हूँ?
उसने उसकी ओर देखा, और उसके चेहरे के गंभीर जुनून ने उसे मारा। उसके चेहरे ने कहा: "क्यों पूछो? जिसे जानना असंभव है, उस पर संदेह क्यों करें? जब आप जो महसूस करते हैं उसे शब्दों में व्यक्त नहीं कर सकते तो बात क्यों करें।
वह उसके पास पहुंची और रुक गई। उसने उसका हाथ लिया और उसे चूमा।
- क्या आम मुझसे प्रेम करते हैं?
"हाँ, हाँ," नताशा ने झुंझलाहट के साथ कहा, जोर से आह भरी, दूसरी बार, अधिक से अधिक बार, और रो पड़ी।
- किस बारे मेँ? तुम्हें क्या हुआ?
"ओह, मैं बहुत खुश हूँ," उसने जवाब दिया, अपने आँसुओं के माध्यम से मुस्कुराया, उसके करीब झुक गया, एक सेकंड के लिए सोचा, जैसे कि खुद से पूछ रहा हो कि क्या यह संभव है, और उसे चूमा।
प्रिंस आंद्रेई ने उसके हाथ पकड़ लिए, उसकी आँखों में देखा और अपनी आत्मा में उसके लिए पूर्व प्यार नहीं पाया। उसकी आत्मा में अचानक कुछ बदल गया: इच्छा का कोई पूर्व काव्य 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 हर्षित चेतना जिसने उसे हमेशा के लिए अपने साथ जोड़ लिया। वास्तविक भावना, हालांकि यह पहले की तरह हल्की और काव्यात्मक नहीं थी, अधिक गंभीर और मजबूत थी।

पृथ्वी के बनने के साथ-साथ वायुमंडल का निर्माण शुरू हुआ। ग्रह के विकास के क्रम में और जैसे-जैसे इसके पैरामीटर आधुनिक मूल्यों के करीब पहुंचे, इसकी रासायनिक संरचना और भौतिक गुणों में मौलिक रूप से गुणात्मक परिवर्तन हुए। विकासवादी मॉडल के अनुसार, प्रारंभिक अवस्था में, पृथ्वी लगभग 4.5 अरब साल पहले एक पिघली हुई अवस्था में थी और एक ठोस पिंड के रूप में बनी थी। यह मील का पत्थर 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 आंतों से गैसों की रिहाई के साथ थीं। इनमें 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 जाता है, लेकिन जारी ऑक्सीजन कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड बनता है। अमोनिया नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो गया। हाइड्रोजन, प्रसार की प्रक्रिया में, ऊपर उठ गया और वातावरण छोड़ दिया, जबकि भारी नाइट्रोजन बच नहीं सका और धीरे-धीरे जमा हो गया, मुख्य घटक बन गया, हालांकि इसमें से कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप अणुओं में बंधे थे ( सेमी. वायुमंडल का रसायन)। पराबैंगनी किरणों और विद्युत निर्वहन के प्रभाव में, पृथ्वी के मूल वातावरण में मौजूद गैसों के मिश्रण ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश किया, जिसके परिणामस्वरूप कार्बनिक पदार्थ, विशेष रूप से अमीनो एसिड का निर्माण हुआ। 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 फैलने के बाद, इसकी निचली परतों और पृथ्वी की सतह को जानलेवा पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण से बचाने लगी। सैद्धांतिक अनुमानों के अनुसार, ऑक्सीजन की मात्रा, जो अब से 25,000 गुना कम है, पहले से ही ओजोन परत के गठन की ओर ले जा सकती है, जो अब की तुलना में केवल 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 था। प्रकाश संश्लेषण के दौरान इसका सेवन किया गया था, और पौधे की दुनिया के विकसित होने के साथ-साथ कुछ भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के दौरान अवशोषण के कारण इसकी एकाग्रता में कमी आई होगी। जहां तक कि ग्रीनहाउस प्रभाववायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति से जुड़े, इसकी सांद्रता में उतार-चढ़ाव पृथ्वी के इतिहास में ऐसे बड़े पैमाने पर जलवायु परिवर्तन के महत्वपूर्ण कारणों में से एक है, जैसे कि हिम युगों.

आधुनिक वातावरण में मौजूद हीलियम ज्यादातर यूरेनियम, थोरियम और रेडियम के रेडियोधर्मी क्षय का एक उत्पाद है। ये रेडियोधर्मी तत्व ए-कणों का उत्सर्जन करते हैं, जो हीलियम परमाणुओं के नाभिक होते हैं। चूंकि रेडियोधर्मी क्षय के दौरान एक विद्युत आवेश नहीं बनता है और गायब नहीं होता है, प्रत्येक ए-कण के निर्माण के साथ, दो इलेक्ट्रॉन दिखाई देते हैं, जो एक-कणों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, तटस्थ हीलियम परमाणु बनाते हैं। रेडियोधर्मी तत्व चट्टानों की मोटाई में बिखरे खनिजों में निहित होते हैं, इसलिए रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप बनने वाले हीलियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उनमें जमा हो जाता है, जो वातावरण में बहुत धीरे-धीरे वाष्पित होता है। हीलियम की एक निश्चित मात्रा विसरण के कारण बहिर्मंडल में ऊपर उठती है, लेकिन पृथ्वी की सतह से लगातार प्रवाहित होने के कारण वायुमंडल में इस गैस का आयतन लगभग अपरिवर्तित रहता है। तारे के प्रकाश के वर्णक्रमीय विश्लेषण और उल्कापिंडों के अध्ययन के आधार पर ब्रह्मांड में विभिन्न रासायनिक तत्वों की सापेक्ष प्रचुरता का अनुमान लगाना संभव है। अंतरिक्ष में नियॉन की सांद्रता पृथ्वी की तुलना में लगभग दस अरब गुना अधिक है, क्रिप्टन - दस मिलियन गुना, और क्सीनन - एक लाख गुना। इससे यह पता चलता है कि इन अक्रिय गैसों की सांद्रता, जाहिरा तौर पर मूल रूप से पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद है और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान फिर से नहीं भरी गई है, बहुत कम हो गई है, शायद पृथ्वी के अपने प्राथमिक वातावरण के नुकसान के चरण में भी। एक अपवाद अक्रिय गैस आर्गन है, क्योंकि यह अभी भी पोटेशियम आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय की प्रक्रिया में 40 Ar समस्थानिक के रूप में बनता है।

बैरोमीटर का दबाव वितरण।

वायुमंडलीय गैसों का कुल भार लगभग 4.5 10 15 टन है। इस प्रकार, प्रति इकाई क्षेत्र, या वायुमंडलीय दबाव के वातावरण का "वजन", समुद्र तल पर लगभग 11 t/m 2 = 1.1 किग्रा/सेमी 2 है। पी 0 \u003d 1033.23 जी / सेमी 2 \u003d 1013.250 एमबार \u003d 760 मिमी एचजी के बराबर दबाव। कला। = 1 एटीएम, मानक माध्य वायुमंडलीय दबाव के रूप में लिया जाता है। जलस्थैतिक संतुलन में वातावरण के लिए, हमारे पास है: d पी= -आरजीडी एच, जिसका अर्थ है कि ऊंचाई से अंतराल पर एचइससे पहले एच+डी एचहोता है वायुमंडलीय दबाव परिवर्तन के बीच समानता d पीऔर इकाई क्षेत्रफल, घनत्व r और मोटाई d . के साथ वातावरण के संगत तत्व का भार एच।दबाव के बीच अनुपात के रूप में आरऔर तापमान टीघनत्व r के साथ एक आदर्श गैस की अवस्था का समीकरण, जो पृथ्वी के वायुमंडल के लिए काफी उपयुक्त है, का उपयोग किया जाता है: पी= आर आर टी/m, जहाँ m आणविक भार है, और R = 8.3 J/(K mol) सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है। फिर डलोग पी= - (एम जी/आरटी)डी एच= -बीडी एच= - डी एच/ एच, जहां दबाव ढाल एक लघुगणकीय पैमाने पर है। H के व्युत्क्रम को वायुमंडल की ऊँचाई का पैमाना कहा जाता है।

एक समतापी वातावरण के लिए इस समीकरण को एकीकृत करते समय ( टी= कास्ट) या इसके भाग के लिए, जहां ऐसा सन्निकटन स्वीकार्य है, ऊंचाई के साथ दबाव वितरण का बैरोमीटर का नियम प्राप्त होता है: पी = पी 0 क्स्प (- एच/एच 0), जहां ऊंचाई पढ़ना एचसमुद्र तल से उत्पन्न होता है, जहां मानक माध्य दबाव होता है पी 0. अभिव्यक्ति एच 0=आर टी/ मिलीग्राम, ऊंचाई का पैमाना कहा जाता है, जो वायुमंडल की सीमा को दर्शाता है, बशर्ते कि इसमें तापमान हर जगह समान हो (इज़ोटेर्मल वातावरण)। यदि वातावरण इज़ोटेर्मल नहीं है, तो ऊंचाई और पैरामीटर के साथ तापमान में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए एकीकृत करना आवश्यक है एच- वातावरण की परतों की कुछ स्थानीय विशेषता, उनके तापमान और माध्यम के गुणों के आधार पर।

मानक वातावरण।

मॉडल (मुख्य मापदंडों के मूल्यों की तालिका) वातावरण के आधार पर मानक दबाव के अनुरूप है आर 0 और रासायनिक संघटन को मानक वायुमंडल कहते हैं। अधिक सटीक रूप से, यह वातावरण का एक सशर्त मॉडल है, जिसके लिए तापमान, दबाव, घनत्व, चिपचिपाहट और अन्य वायु विशेषताओं के औसत मान 45° 32° 33І अक्षांश के लिए समुद्र से 2 किमी की ऊंचाई पर निर्धारित किए जाते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल की बाहरी सीमा के स्तर तक। सभी ऊंचाई पर मध्य वायुमंडल के मापदंडों की गणना राज्य के आदर्श गैस समीकरण और बैरोमीटर के नियम का उपयोग करके की गई थी 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। सबसे निचली परतों में - क्षोभमंडल (h 11 किमी), प्रत्येक किलोमीटर की चढ़ाई के साथ तापमान 6.5 ° C कम हो जाता है। उच्च ऊंचाई पर, ऊर्ध्वाधर 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 एक समय-समय पर अद्यतन, वैध मानक है, जो तालिकाओं के रूप में जारी किया जाता है।

तालिका 1. मानक पृथ्वी वायुमंडल मॉडल

तालिका नंबर एक। मानक पृथ्वी वायुमंडल मॉडल. तालिका दिखाती है: एच- समुद्र तल से ऊंचाई, आर- दबाव, टी- तापमान, आर - घनत्व, एनप्रति इकाई आयतन में अणुओं या परमाणुओं की संख्या है, एच- ऊंचाई का पैमाना, मैंमुक्त 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 की ऊंचाई के लिए एक्सट्रपलेटेड मान बहुत सटीक नहीं हैं।
एच(किमी)	पी(एमबार)	टी(डिग्री सेल्सियस)	आर (जी / सेमी 3)	एन(सेमी -3)	एच(किमी)	मैं(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 सबसे घनी परत, जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान तेजी से घटता है, क्षोभमंडल कहलाता है। इसमें वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 80% तक होता है और ध्रुवीय और मध्य अक्षांशों में 8-10 किमी की ऊंचाई तक और उष्णकटिबंधीय 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, कोहरे 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 एयरोसोल और गैस वायु प्रदूषकों का विशाल बहुमत क्षोभमंडल में केंद्रित है। 2 किमी मोटी तक क्षोभमंडल के निचले हिस्से की गतिशीलता 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 IR 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 संवहनी मिश्रण के परिणामस्वरूप स्थापित होता है। औसतन, यह लगभग 6.5 K/km 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 प्रति किलोमीटर 2-3 किमी / सेकंड की वृद्धि जारी रखती है। कभी-कभी क्षोभमंडल में संकीर्ण ग्रह 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।

ट्रोपोपॉज़।

क्षोभमंडल (ट्रोपोपॉज़) की ऊपरी सीमा पर तापमान निचले वायुमंडल के लिए अपने न्यूनतम मान तक पहुँच जाता है। यह क्षोभमंडल और इसके ऊपर समताप मंडल के बीच की संक्रमण परत है। ट्रोपोपॉज़ की मोटाई सैकड़ों मीटर से 1.5-2 किमी तक होती है, और तापमान और ऊंचाई क्रमशः 190 से 220 K और 8 से 18 किमी तक होती है, जो भौगोलिक अक्षांश और मौसम पर निर्भर करती है। समशीतोष्ण और उच्च अक्षांशों में, सर्दियों में यह गर्मियों की तुलना में 1-2 किमी कम और 8-15 K गर्म होता है। उष्णकटिबंधीय में, मौसमी परिवर्तन बहुत कम होते हैं (ऊंचाई 16-18 किमी, तापमान 180-200 K)। के ऊपर जेट धाराएंट्रोपोपॉज़ का संभावित टूटना।

पृथ्वी के वायुमंडल में जल।

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। 10-बिंदु पैमाने पर या प्रतिशत के रूप में व्यक्त आकाश के बादल कवरेज की डिग्री (एक निश्चित क्षण में या औसत समय की एक निश्चित अवधि में) को बादल कहा जाता है। बादलों का आकार अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है। औसतन, बादल दुनिया के लगभग आधे हिस्से को कवर करते हैं। बादल छाना मौसम और जलवायु की विशेषता वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। सर्दियों 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, जिससे महाद्वीपों के अंदर की जलवायु नरम हो जाती है।

बादल।

बादल वातावरण (पानी के बादल), बर्फ के क्रिस्टल (बर्फ के बादल), या दोनों (मिश्रित बादल) में निलंबित पानी की बूंदों का संचय हैं। जैसे-जैसे बूँदें और क्रिस्टल बड़े होते जाते हैं, वे वर्षा के रूप में बादलों से गिरते हैं। बादल मुख्य रूप से क्षोभमंडल में बनते हैं। वे हवा में निहित जल वाष्प के संघनन के परिणामस्वरूप होते हैं। बादल की बूंदों का व्यास कई माइक्रोन के क्रम में होता है। बादलों में तरल पानी की मात्रा भिन्न से लेकर कई ग्राम प्रति m3 तक होती है। बादलों को ऊंचाई से अलग किया जाता है: अंतरराष्ट्रीय वर्गीकरण के अनुसार, बादलों की 10 प्रजातियां हैं: सिरस, सिरोक्यूम्यलस, सिरोस्ट्रेटस, अल्टोक्यूम्यलस, ऑल्टोस्ट्रेटस, स्ट्रैटोनिम्बस, स्ट्रैटस, 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 परदे, छाया नहीं देते। सिरस के बादल बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं और बहुत कम तापमान पर ऊपरी क्षोभमंडल में बनते हैं। कुछ प्रकार के सिरस बादल मौसम परिवर्तन के अग्रदूत के रूप में कार्य करते हैं।

Cirrocumulus बादल ऊपरी क्षोभमंडल में पतले सफेद बादलों की लकीरें या परतें हैं। Cirrocumulus बादल छोटे तत्वों से बने होते हैं जो बिना छाया के गुच्छे, लहर, 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 धुंधले, जिसमें छोटी सुई या स्तंभ बर्फ के क्रिस्टल होते हैं।

आल्टोक्यूम्यलस बादल क्षोभमंडल की निचली और मध्य परतों के सफेद, भूरे या सफेद-भूरे रंग के बादल होते हैं। आल्टोक्यूम्यलस बादल परतों और लकीरों की तरह दिखते हैं, जैसे कि एक के ऊपर एक पड़ी प्लेटों से बने हों, गोल द्रव्यमान, शाफ्ट, गुच्छे। तीव्र संवहन गतिविधि के दौरान आल्टोक्यूम्यलस बादल बनते हैं और आमतौर पर इसमें सुपरकूल्ड पानी की बूंदें होती हैं।

आल्टोस्ट्रेटस बादल एक रेशेदार या समान संरचना के भूरे या नीले बादल होते हैं। आल्टोस्ट्रेटस बादल मध्य क्षोभमंडल में देखे जाते हैं, जो ऊंचाई में कई किलोमीटर और कभी-कभी क्षैतिज दिशा में हजारों किलोमीटर तक फैले होते हैं। आमतौर पर, आल्टोस्ट्रेटस बादल वायु द्रव्यमान के आरोही आंदोलनों से जुड़े ललाट 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), बर्फ के टुकड़ों के साथ मिश्रित सुपरकूल्ड पानी की बूंदों से मिलकर बनता है, जो आमतौर पर वायुमंडलीय मोर्चों से जुड़ा होता है।

स्ट्रैटस बादल - निश्चित रूपरेखा के बिना एक सजातीय परत के रूप में निचले स्तर के बादल, भूरे रंग के। पृथ्वी की सतह के ऊपर स्ट्रैटस बादलों की ऊंचाई 0.5-2 किमी है। समसामयिक बादलों से कभी-कभी बूंदा बांदी होती है।

क्यूम्यलस बादल दिन के दौरान महत्वपूर्ण ऊर्ध्वाधर विकास (5 किमी या अधिक तक) के साथ घने, चमकीले सफेद बादल होते हैं। क्यूम्यलस बादलों के ऊपरी हिस्से गोल 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।

स्ट्रैटोक्यूम्यलस बादल - ग्रे या सफेद गैर-रेशेदार परतों या गोल बड़े ब्लॉकों की लकीरों के रूप में कम (2 किमी से नीचे) बादल। स्ट्रैटोक्यूम्यलस बादलों की ऊर्ध्वाधर मोटाई छोटी होती है। कभी-कभी, स्ट्रैटोक्यूम्यलस बादल हल्की वर्षा देते हैं।

क्यूम्यलोनिम्बस बादल मजबूत ऊर्ध्वाधर विकास (14 किमी की ऊंचाई तक) के साथ शक्तिशाली और घने बादल होते हैं, जो गरज के साथ भारी वर्षा, ओलावृष्टि, आंधी देते हैं। क्यूम्यलोनिम्बस बादल शक्तिशाली मेघपुंज बादलों से विकसित होते हैं, जो बर्फ के क्रिस्टल से युक्त ऊपरी भाग में उनसे भिन्न 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 लगभग 20 किमी की ऊंचाई 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 पहुंच जाता है। यहाँ समताप मंडल और ऊपर के मध्यमंडल 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 आसमान में मदर-ऑफ-पर्ल मेघ दिखाई देते हैं। आकार में, मदर-ऑफ-पर्ल बादल सिरस और सिरोक्यूम्यलस बादलों के समान होते हैं।

मध्य वायुमंडल (मेसोस्फीयर)।

लगभग 50 किमी की ऊँचाई पर, मध्यमंडल एक विस्तृत अधिकतम तापमान के शिखर से शुरू होता है। . इस अधिकतम क्षेत्र में तापमान बढ़ने का कारण ओजोन अपघटन की एक एक्ज़ोथिर्मिक (यानी, गर्मी की रिहाई के साथ) फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया है: ओ 3 + एचवी® ओ 2 + ओ। ओजोन आणविक ऑक्सीजन के फोटोकैमिकल अपघटन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है ओ 2

लगभग 2+ एचवी® ओ + ओ और किसी तीसरे अणु एम के साथ एक परमाणु और ऑक्सीजन अणु की ट्रिपल टक्कर की बाद की प्रतिक्रिया।

ओ + ओ 2 + एम ® ओ 3 + एम

ओजोन लालच से इस क्षेत्र में 2000 से 3000Å तक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, और यह विकिरण वातावरण को गर्म करता है। ऊपरी वायुमंडल में स्थित ओजोन, 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 होता।

सामान्य तौर पर, पूरे मेसोस्फीयर में, वायुमंडल का तापमान मेसोस्फीयर की ऊपरी सीमा पर लगभग 180 K के न्यूनतम मान तक कम हो जाता है (जिसे मेसोपॉज़ कहा जाता है, ऊँचाई लगभग 80 किमी होती है)। मेसोपॉज़ के आसपास, 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 जल जाते हैं, जिससे उल्कापिंड की घटना होती है।

उल्का, उल्कापिंड और आग के गोले।

पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में 11 किमी/सेकेंड की गति से और ठोस ब्रह्मांडीय कणों या पिंडों से ऊपर की गति से घुसपैठ के कारण होने वाली भड़कना और अन्य घटनाएँ उल्कापिंड कहलाती हैं। एक मनाया उज्ज्वल उल्का निशान है; सबसे शक्तिशाली घटनाएँ, जो अक्सर उल्कापिंडों के गिरने के साथ होती हैं, कहलाती हैं आग के गोले; उल्कापिंडों का संबंध उल्कापिंडों से है।

उल्का बौछार:

1) एक से अधिक उल्कापिंडों की घटना एक रेडिएंट से कई घंटों या दिनों में गिरती है।

2) उल्कापिंडों का एक झुंड सूर्य के चारों ओर एक कक्षा में घूम रहा है।

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 सामान्य कक्षा के साथ लगभग समान और समान रूप से निर्देशित गति से चलती है, जिसके कारण उनके आकाश में पथ एक सामान्य बिंदु (उज्ज्वल) से निकलते प्रतीत होते हैं। उनका नाम उस नक्षत्र के नाम पर रखा गया है जहां दीप्तिमान स्थित है।

उल्का वर्षा अपने प्रकाश प्रभाव से गहरा प्रभाव डालती है, लेकिन अलग-अलग उल्काएं शायद ही कभी देखी जाती हैं। अदृश्य उल्काओं की संख्या बहुत अधिक है, वे इतने छोटे हैं कि उन्हें उस समय देखा नहीं जा सकता जब वे वातावरण द्वारा निगले जाते हैं। कुछ सबसे छोटे उल्काएं शायद बिल्कुल भी गर्म नहीं होती हैं, लेकिन केवल वायुमंडल द्वारा ही पकड़ी जाती हैं। कुछ मिलीमीटर से लेकर दस-हज़ारवें मिलीमीटर तक के आकार के इन छोटे कणों को माइक्रोमीटर कहा जाता है। हर दिन वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्कापिंड की मात्रा 100 से 10,000 टन तक होती है, जिसमें से अधिकांश पदार्थ सूक्ष्म उल्कापिंड होते हैं।

चूंकि उल्कापिंड आंशिक रूप से वायुमंडल में जलता है, इसलिए इसकी गैस संरचना विभिन्न रासायनिक तत्वों के निशान से भर जाती है। उदाहरण के लिए, पत्थर के उल्का लिथियम को वायुमंडल 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 वर्षों तक लगभग अपरिवर्तित रहती हैं। समुद्र विज्ञानी उन्हें नीचे समुद्र 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 केंद्र के रूप में कार्य करती है। इसलिए, यह माना जाता है कि वर्षा सांख्यिकीय रूप से बड़े उल्का वर्षा के साथ जुड़ी हुई है। हालांकि, कुछ विशेषज्ञों का मानना है कि चूंकि उल्कापिंड का कुल इनपुट सबसे बड़े उल्का बौछार की तुलना में कई गुना अधिक है, इस तरह की 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 के रेडियो संचार के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, क्योंकि वे उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों को दर्शाते हैं।

वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्काओं की ऊर्जा मुख्य रूप से, और शायद पूरी तरह से, इसके गर्म होने पर खर्च होती है। यह वायुमंडल के ताप संतुलन के मामूली घटकों में से एक है।

उल्कापिंड प्राकृतिक उत्पत्ति का एक ठोस पिंड है जो अंतरिक्ष से पृथ्वी की सतह पर गिरा है। आमतौर पर पत्थर, लौह-पत्थर और लोहे के उल्कापिंडों में अंतर करते हैं। उत्तरार्द्ध मुख्य रूप से लोहे और निकल से बने होते हैं। पाए गए उल्कापिंडों में, अधिकांश का वजन कई ग्राम से लेकर कई किलोग्राम तक होता है। पाए गए लोगों में से सबसे बड़ा, गोबा लौह उल्कापिंड का वजन लगभग 60 टन है और अभी भी उसी स्थान पर स्थित है जहां इसकी खोज की गई थी, दक्षिण अफ्रीका में। अधिकांश उल्कापिंड क्षुद्रग्रहों के टुकड़े हैं, लेकिन कुछ उल्कापिंड चंद्रमा और यहां तक कि मंगल से भी पृथ्वी पर आए होंगे।

आग का गोला एक बहुत ही चमकीला उल्का है, जिसे कभी-कभी दिन के दौरान भी देखा जाता है, जो अक्सर एक धुएँ के रंग के निशान को पीछे छोड़ देता है और ध्वनि की घटनाओं के साथ होता है; अक्सर उल्कापिंडों के गिरने के साथ समाप्त होता है।

बाह्य वायुमंडल।

मेसोपॉज़ के न्यूनतम तापमान से ऊपर, थर्मोस्फीयर शुरू होता है, जिसमें तापमान, पहले धीरे-धीरे, और फिर तेज़ी से, फिर से बढ़ना शुरू हो जाता 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 बढ़ जाता है, जहां यह अधिकतम सौर गतिविधि के युग के दौरान दिन में 1800 K तक पहुंच जाता है। न्यूनतम युग में, यह सीमित तापमान 1000 K से कम हो सकता है। 400 से ऊपर किमी, वायुमंडल एक समतापी बहिर्मंडल में चला जाता है। महत्वपूर्ण स्तर (एक्सोस्फीयर का आधार) लगभग 500 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

ऑरोरस और कृत्रिम उपग्रहों की कई कक्षाएँ, साथ ही निशाचर बादल - ये सभी घटनाएं मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर में होती हैं।

ध्रुवीय रोशनी।

उच्च अक्षांशों पर, चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी के दौरान औरोरा देखे जाते हैं। वे कई मिनट तक चल सकते हैं, लेकिन अक्सर कई घंटों तक दिखाई देते हैं। औरोरा 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 लाइनें और बैंड होते हैं। रात के आकाश से कुछ उत्सर्जन औरोरा स्पेक्ट्रम में बढ़ाए जाते हैं, मुख्य रूप से एल 5577 और एल 6300 Å ऑक्सीजन 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। व्यवधान आयनमंडल में परिवर्तन के कारण होता है, जिसका अर्थ है कि चुंबकीय तूफान के दौरान आयनीकरण का एक शक्तिशाली स्रोत संचालित होता है। यह स्थापित किया गया है कि जब सौर डिस्क के केंद्र के पास धब्बों के बड़े समूह मौजूद होते हैं तो मजबूत चुंबकीय तूफान आते हैं। अवलोकनों से पता चला है कि तूफान स्वयं धब्बों से नहीं, बल्कि सौर ज्वालाओं से जुड़े होते हैं जो धब्बों के समूह के विकास के दौरान दिखाई देते हैं।

ऑरोरा पृथ्वी के उच्च अक्षांश क्षेत्रों में देखी गई तीव्र गति के साथ बदलती तीव्रता के प्रकाश की एक श्रृंखला है। दृश्य अरोरा में परमाणु ऑक्सीजन की हरी (5577Å) और लाल (6300/6364Å) उत्सर्जन लाइनें और N 2 आणविक बैंड होते हैं, जो सौर और मैग्नेटोस्फेरिक मूल के ऊर्जावान कणों से उत्साहित होते हैं। ये उत्सर्जन आमतौर पर लगभग 100 किमी और उससे अधिक की ऊंचाई पर प्रदर्शित होते हैं। ऑप्टिकल ऑरोरा शब्द का उपयोग दृश्य अरोरा और उनके अवरक्त से पराबैंगनी उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग में विकिरण ऊर्जा दृश्य क्षेत्र की ऊर्जा से काफी अधिक है। जब ऑरोरस दिखाई दिए, तो उत्सर्जन ULF रेंज में देखा गया (

औरोरा के वास्तविक रूपों को वर्गीकृत करना कठिन है; निम्नलिखित शब्दों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है:

1. शांत वर्दी चाप या धारियां। 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 कई दसियों किलोमीटर तक होती है। एक पट्टी एक चाप की अवधारणा का एक सामान्यीकरण है, इसमें आमतौर पर नियमित चाप का आकार नहीं होता है, लेकिन एस के रूप में या सर्पिल के रूप में झुकता है। आर्क 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 की रेखाओं के साथ फैली एक ऑरोरल संरचना को संदर्भित करता है। क्षैतिज के साथ किरणों की लंबाई कई दसियों 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 सतह . ये चमक के अलग-अलग क्षेत्र हैं जिनका कोई विशिष्ट आकार नहीं होता 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 करती है।

संरचना के अनुसार, अरोरा को सजातीय, पॉलिश और दीप्तिमान में विभाजित किया गया है। विभिन्न शब्दों का प्रयोग किया जाता है; स्पंदनशील चाप, स्पंदनशील सतह, विसरित सतह, दीप्तिमान पट्टी, आवरण, आदि। उनके रंग के अनुसार अरोराओं का वर्गीकरण होता है। इस वर्गीकरण के अनुसार, प्रकार के औरोरस लेकिन. ऊपरी भाग या पूरी तरह से लाल हैं (6300-6364 )। वे आमतौर पर उच्च भू-चुंबकीय गतिविधि के दौरान 300-400 किमी की ऊंचाई पर दिखाई देते हैं।

औरोरा 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 औरोरा के सबसे सक्रिय चरणों के दौरान दिखाई देते हैं।

क्षेत्र औरोरस – पृथ्वी की सतह पर एक निश्चित बिंदु पर पर्यवेक्षकों के अनुसार, ये रात में औरोरा की घटना की अधिकतम आवृत्ति वाले क्षेत्र हैं। क्षेत्र 67° उत्तर और दक्षिण अक्षांश पर स्थित हैं, और उनकी चौड़ाई लगभग 6° है। स्थानीय भू-चुंबकीय समय के एक निश्चित क्षण के अनुरूप औरोरा की अधिकतम घटना अंडाकार जैसी बेल्ट (अरोड़ा अंडाकार) में होती है, जो उत्तर और दक्षिण भू-चुंबकीय ध्रुवों के आसपास विषम रूप से स्थित होती हैं। उरोरा अंडाकार अक्षांश-समय निर्देशांक में तय किया गया है, और उरोरल क्षेत्र अक्षांश-देशांतर निर्देशांक में अंडाकार के मध्यरात्रि क्षेत्र में बिंदुओं का स्थान है। अंडाकार पेटी रात के क्षेत्र में भू-चुंबकीय ध्रुव से लगभग 23° और दिन के क्षेत्र में 15° स्थित होती है।

ऑरोरल ओवल और ऑरोरा जोन।औरोरा अंडाकार का स्थान भू-चुंबकीय गतिविधि पर निर्भर करता है। उच्च भू-चुंबकीय गतिविधि पर अंडाकार चौड़ा हो जाता है। औरोरा ज़ोन या ऑरोरा अंडाकार सीमाओं को द्विध्रुवीय निर्देशांक की तुलना में L 6.4 द्वारा बेहतर ढंग से दर्शाया जाता है। औरोरा अंडाकार के दिन के समय क्षेत्र की सीमा पर भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं मेल खाती हैं चुंबकत्व।भू-चुंबकीय अक्ष और पृथ्वी-सूर्य दिशा के बीच के कोण के आधार पर औरोरा अंडाकार की स्थिति में परिवर्तन होता है। कुछ ऊर्जाओं के कणों (इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन) की वर्षा के आंकड़ों के आधार पर ऑरोरल ओवल भी निर्धारित किया जाता है। इसकी स्थिति को डेटा से स्वतंत्र रूप से निर्धारित किया जा सकता है कस्पाखीदिन के समय और मैग्नेटोटेल में।

औरोरा क्षेत्र में औरोरा की घटना की आवृत्ति में दैनिक भिन्नता भू-चुंबकीय मध्यरात्रि में अधिकतम और भू-चुंबकीय दोपहर में न्यूनतम होती है। अंडाकार के निकट-भूमध्यरेखीय पक्ष पर, अरोरा की घटना की आवृत्ति तेजी से कम हो जाती है, लेकिन दैनिक विविधताओं का आकार बरकरार रहता है। अंडाकार के ध्रुवीय पक्ष पर, अरोरा की घटना की आवृत्ति धीरे-धीरे कम हो जाती है और जटिल दैनिक परिवर्तनों की विशेषता होती है।

औरोरस की तीव्रता।

अरोड़ा तीव्रता स्पष्ट चमक सतह को मापने के द्वारा निर्धारित किया जाता है। चमक सतह मैंएक निश्चित दिशा में औरोरा कुल उत्सर्जन द्वारा निर्धारित किया जाता है 4p 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 औरोरस 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। ऑरोरल तीव्रता की एक अधिक व्यावहारिक इकाई एक लाइन या बैंड के उत्सर्जन से निर्धारित होती है। उदाहरण के लिए, औरोरा की तीव्रता अंतरराष्ट्रीय चमक गुणांक (ICF) द्वारा निर्धारित की जाती है। ग्रीन लाइन तीव्रता डेटा (5577 ) के अनुसार; 1 kRl = I MKH, 10 kRl = II MKH, 100 kRl = III MKH, 1000 kRl = IV MKH (अधिकतम औरोरा तीव्रता)। इस वर्गीकरण का उपयोग लाल औरोरा के लिए नहीं किया जा सकता है। युग (1957-1958) की खोजों में से एक चुंबकीय ध्रुव के सापेक्ष एक अंडाकार विस्थापित के रूप में अरोरा के स्थानिक और लौकिक वितरण की स्थापना थी। चुंबकीय ध्रुव के सापेक्ष अरोरा के वितरण के गोलाकार आकार के बारे में सरल विचारों से, मैग्नेटोस्फीयर के आधुनिक भौतिकी में संक्रमण पूरा हो गया था। खोज का सम्मान ओ। खोरोशेवा, और जी। स्टार्कोव, जे। फेल्डशेटिन, एस-आई का है। ऑरोरा ओवल पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल पर सौर हवा के सबसे तीव्र प्रभाव का क्षेत्र है। अंडाकार में औरोरस की तीव्रता सबसे अधिक होती है, और इसकी गतिशीलता की लगातार उपग्रहों द्वारा निगरानी की जाती है।

स्थिर औरोरल लाल चाप।

स्थिर औरोरल लाल चाप, अन्यथा मध्य अक्षांश लाल चाप कहा जाता है या एम-आर्क, एक सबविज़ुअल (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 घेरता है। चाप की अक्षांशीय सीमा 600 किमी है। स्थिर ऑरोरल रेड आर्क से उत्सर्जन लाल रेखाओं l 6300 और l 6364 में लगभग मोनोक्रोमैटिक है। हाल ही में, कमजोर उत्सर्जन लाइनें l 5577 (OI) और l 4278 (N + 2) भी बताई गई हैं। लगातार लाल चापों को औरोरा के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, लेकिन वे बहुत अधिक ऊंचाई पर दिखाई देते हैं। निचली सीमा 300 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, ऊपरी सीमा लगभग 700 किमी है। एल 6300 उत्सर्जन में शांत अरोरल लाल चाप की तीव्रता 1 से 10 केआरएल (एक विशिष्ट मान 6 केआरएल) तक होती है। इस तरंग दैर्ध्य पर आंख की संवेदनशीलता सीमा लगभग 10 kR है, इसलिए चाप शायद ही कभी देखे जाते हैं। हालाँकि, टिप्पणियों से पता चला है कि 10% रातों में उनकी चमक>50 kR है। चापों 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 स्थिर ऑरोरल रेड आर्क्स को पार करने वाली रेडियो तरंगें जगमगाहट के अधीन होती हैं, जो इलेक्ट्रॉन घनत्व की विषमताओं 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 बनते हैं। उपग्रह अवलोकन भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ इलेक्ट्रॉन तापमान में वृद्धि दिखाते हैं जो स्थिर ऑरोरल लाल चापों को पार करते हैं। इन चापों की तीव्रता भू-चुंबकीय गतिविधि (तूफान) के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित होती है, और चापों की घटना की आवृत्ति सौर सनस्पॉट गतिविधि के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित होती है।

अरोड़ा बदल रहा है।

अरोरा के कुछ रूप अर्ध-आवधिक और सुसंगत अस्थायी तीव्रता भिन्नताओं का अनुभव करते हैं। मोटे तौर पर स्थिर ज्यामिति और चरण में होने वाली तीव्र आवधिक विविधताओं के साथ इन औरोराओं को बदलते अरोरा कहा जाता है। उन्हें औरोरा . के रूप में वर्गीकृत किया गया है फार्म आरऑरोरस के अंतर्राष्ट्रीय एटलस के अनुसार बदलते अरोराओं का एक अधिक विस्तृत उपखंड:

आर 1 (स्पंदित औरोरा) उरोरा के पूरे रूप में चमक में एक समान चरण भिन्नता के साथ एक चमक है। परिभाषा के अनुसार, एक आदर्श स्पंदनशील अरोरा में, स्पंदन के स्थानिक और लौकिक भागों को अलग किया जा सकता है, अर्थात। चमक मैं(आर, टी)= मैं(आर)· यह(टी) एक ठेठ अरोड़ा में आर 1, स्पंदन 0.01 से 10 हर्ट्ज की कम तीव्रता (1-2 kR) की आवृत्ति के साथ होता है। सबसे औरोरा आर 1 धब्बे या चाप हैं जो कई सेकंड की अवधि के साथ स्पंदित होते हैं।

आर 2 (उग्र अरोरा)। इस शब्द का प्रयोग आमतौर पर आकाश में आग की लपटों जैसे आंदोलनों को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, 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 औरोरा अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं और औरोरा के बाहर अधिक बार होते हैं।

आर 3 (टिमटिमाते अरोरा)। ये तेज, अनियमित या नियमित रूप से चमक में बदलाव के साथ औरोरा हैं, जो आकाश में टिमटिमाती लौ का आभास देते हैं। वे औरोरा के पतन से कुछ समय पहले दिखाई देते हैं। आम तौर पर देखी गई भिन्नता आवृत्ति आर 3 10 ± 3 हर्ट्ज के बराबर है।

स्ट्रीमिंग ऑरोरा शब्द, स्पंदित औरोरा के एक अन्य वर्ग के लिए उपयोग किया जाता है, औरोरा के आर्क और बैंड में तेजी से क्षैतिज रूप से चलने वाली चमक में अनियमित भिन्नता को संदर्भित करता है।

बदलते अरोरा सौर-स्थलीय घटनाओं में से एक है जो भू-चुंबकीय क्षेत्र के स्पंदनों और सौर और मैग्नेटोस्फेरिक मूल के कणों की वर्षा के कारण ऑरोरल एक्स-रे विकिरण के साथ होता है।

ध्रुवीय टोपी की चमक पहली नकारात्मक एन + 2 प्रणाली (λ 3914 ) के बैंड की उच्च तीव्रता की विशेषता है। आमतौर पर ये N + 2 बैंड ग्रीन लाइन OI l 5577 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 औरोराओं 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 संपूर्ण ध्रुवीय टोपी को कवर करती है। यह मुख्य रूप से 10-100 MeV की ऊर्जा वाले सौर प्रोटॉन और डी-कणों द्वारा उत्पन्न होता है, जो इन ऊंचाइयों पर अधिकतम आयनीकरण करते हैं। ऑरोरा ज़ोन में एक अन्य प्रकार की चमक होती है, जिसे मेंटल ऑरोरस कहा जाता है। इस प्रकार की ऑरोरल चमक के लिए, सुबह के घंटों में अधिकतम दैनिक तीव्रता 1-10 kR है, और तीव्रता न्यूनतम पांच गुना कमजोर है। मेंटल ऑरोरा के अवलोकन कम हैं और उनकी तीव्रता भू-चुंबकीय और सौर गतिविधि पर निर्भर करती है।

वायुमंडलीय चमककिसी ग्रह के वायुमंडल द्वारा उत्पादित और उत्सर्जित विकिरण के रूप में परिभाषित किया गया है। यह वायुमंडल का गैर-थर्मल विकिरण है, औरोरा के उत्सर्जन, बिजली के निर्वहन और उल्का ट्रेल्स 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 स्टारलाइट, राशि चक्र प्रकाश, और दिन के समय सूर्य से बिखरा हुआ प्रकाश। कई बार वायुमंडल की चमक कुल प्रकाश की मात्रा का 40% तक हो सकती है। एयरग्लो अलग-अलग ऊंचाई और मोटाई की वायुमंडलीय परतों में होता है। वायुमंडलीय चमक स्पेक्ट्रम 1000 से 22.5 माइक्रोन तक तरंग दैर्ध्य को कवर करता है। एयरग्लो में मुख्य उत्सर्जन रेखा l 5577 है, जो 30-40 किमी मोटी परत में 90-100 किमी की ऊंचाई पर दिखाई देती है। चमक की उपस्थिति ऑक्सीजन परमाणुओं के पुनर्संयोजन पर आधारित शैंपेन तंत्र के कारण होती है। अन्य उत्सर्जन लाइनें एल 6300 हैं, जो विघटनकारी ओ + 2 पुनर्संयोजन और उत्सर्जन एनआई एल 5198/5201 Å और एनआई एल 5890/5896 के मामले में दिखाई दे रही हैं।

वायुमंडलीय चमक की तीव्रता को रेले में मापा जाता है। चमक (रेले 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 अधिकतम मध्यरात्रि के साथ भी बदलती रहती है। एल 5577 उत्सर्जन में एयरग्लो के लिए एक सकारात्मक सहसंबंध का उल्लेख किया गया था, जिसमें सनस्पॉट की संख्या और 10.7 सेमी की तरंग दैर्ध्य पर सौर विकिरण का प्रवाह था। उपग्रह प्रयोगों के दौरान एयरग्लो देखा गया था। बाह्य अंतरिक्ष से, यह पृथ्वी के चारों ओर प्रकाश की एक अंगूठी की तरह दिखता है और इसका रंग हरा होता है।

ओजोनमंडल।

20-25 किमी की ऊंचाई पर, ओजोन ओ 3 की एक नगण्य मात्रा की अधिकतम सांद्रता (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, तक पहुँच जाता है, जो ग्रह को सौर विकिरण को आयनित करने से बचाता है। ओजोन अणुओं की अत्यंत कम संख्या के बावजूद, वे पृथ्वी पर सभी जीवन को सूर्य से शॉर्ट-वेव (पराबैंगनी और एक्स-रे) विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाते 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 ऊंचाई पर, प्रकाश गैसों का अनुपात बढ़ जाता है, और बहुत अधिक ऊंचाई 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 का निर्माण करते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में हवा का दबाव और घनत्व ऊंचाई के साथ घटता जाता है। तापमान के वितरण के आधार पर, पृथ्वी के वायुमंडल को क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर में विभाजित किया गया है। .

20-25 किमी की ऊंचाई पर स्थित है ओजोन 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 ओ 2 अणुओं के साथ मिलकर ओ 3 ओजोन बनाती है, जो 0.29 माइक्रोन से कम के सभी पराबैंगनी प्रकाश को लालच से अवशोषित करती है। ओज़ोन अणु O3 लघुतरंग विकिरण द्वारा आसानी से नष्ट हो जाते हैं। इसलिए, इसके दुर्लभ होने 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 जीव सूर्य से पराबैंगनी प्रकाश के हानिकारक प्रभावों से सुरक्षित हैं।

आयनमंडल।

सौर विकिरण वायुमंडल के परमाणुओं और अणुओं को आयनित करता है। आयनीकरण की डिग्री पहले से ही 60 किलोमीटर की ऊंचाई पर महत्वपूर्ण हो जाती है और पृथ्वी से दूरी के साथ लगातार बढ़ती जाती है। वायुमंडल में अलग-अलग ऊंचाई पर, विभिन्न अणुओं के पृथक्करण और बाद में विभिन्न परमाणुओं और आयनों के आयनीकरण की क्रमिक प्रक्रियाएं 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 आयनोस्फेरिक परतें कहा जाता है। , और उनकी समग्रता आयनमंडल है . निचली परत, जिसका आयनीकरण नगण्य है, न्यूट्रोस्फीयर कहलाता 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 को 1878 में अंग्रेजी वैज्ञानिक स्टुअर्ट द्वारा भू-चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताओं की व्याख्या करने के लिए सामने रखा गया था। फिर 1902 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में कैनेडी और इंग्लैंड में हेविसाइड ने स्वतंत्र रूप से बताया कि लंबी दूरी पर रेडियो तरंगों के प्रसार की व्याख्या करने के लिए, उच्च परतों में उच्च चालकता वाले क्षेत्रों के अस्तित्व को मान लेना आवश्यक है। वातावरण। 1923 में, शिक्षाविद एमवी शुलीकिन, 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 शोधकर्ता एपलटन और बार्नेट, साथ ही ब्रेइट और टुवे ने प्रयोगात्मक रूप से पहली बार रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करने वाले क्षेत्रों के अस्तित्व को साबित किया, और उनके व्यवस्थित अध्ययन की नींव रखी। उस समय से, इन परतों के गुणों का एक व्यवस्थित अध्ययन, जिसे आम तौर पर आयनोस्फीयर कहा जाता है, किया गया है, जो कई भूभौतिकीय घटनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जो रेडियो तरंगों के प्रतिबिंब और अवशोषण को निर्धारित करते हैं, जो व्यावहारिक के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। उद्देश्य, 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, एमए बॉंच-ब्रुविच की पहल पर, इसकी स्पंदित ध्वनि के लिए प्रतिष्ठान बनाए गए थे। आयनोस्फीयर के कई सामान्य गुणों, इसकी मुख्य परतों की ऊंचाई और इलेक्ट्रॉन घनत्व की जांच की गई।

60-70 किमी की ऊंचाई पर, डी परत देखी जाती है; 100-120 किमी की ऊंचाई पर, इ, ऊंचाई पर, 180-300 किमी की ऊंचाई पर डबल लेयर एफ 1 और एफ 2. इन परतों के मुख्य पैरामीटर तालिका 4 में दिए गए हैं।

तालिका 4

तालिका 4
आयनमंडल क्षेत्र	अधिकतम ऊंचाई, किमी	टी मैं , क	दिन		रात नी , सेमी -3	ए΄, एम 3 एस – 1
आयनमंडल क्षेत्र	अधिकतम ऊंचाई, किमी	टी मैं , क	मिनट नी , सेमी -3	मैक्स नी , सेमी -3	रात नी , सेमी -3	ए΄, एम 3 एस – 1
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, e इलेक्ट्रॉन आवेश है, टी मैंआयन तापमान है, a΄ पुनर्संयोजन गुणांक है (जो निर्धारित करता है कि नीऔर समय के साथ इसका परिवर्तन)

औसत दिए जाते हैं क्योंकि वे विभिन्न अक्षांशों, दिन के समय और मौसमों के लिए भिन्न होते हैं। लंबी दूरी के रेडियो संचार को सुनिश्चित करने के लिए ऐसा डेटा आवश्यक है। उनका उपयोग विभिन्न शॉर्टवेव रेडियो लिंक के लिए ऑपरेटिंग आवृत्तियों का चयन करने में किया जाता है। दिन के अलग-अलग समय और अलग-अलग मौसमों में आयनमंडल की स्थिति के आधार पर उनके परिवर्तन को जानना रेडियो संचार की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। आयनोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल की आयनित परतों का एक संग्रह है, जो लगभग 60 किमी की ऊंचाई से शुरू होकर दसियों हजार किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है। पृथ्वी के वायुमंडल के आयनीकरण का मुख्य स्रोत सूर्य का पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण है, जो मुख्य रूप से सौर क्रोमोस्फीयर और कोरोना में होता है। इसके अलावा, ऊपरी वायुमंडल के आयनीकरण की डिग्री सौर कोरपसकुलर धाराओं से प्रभावित होती है जो सौर फ्लेयर्स के साथ-साथ कॉस्मिक किरणों और उल्का कणों के दौरान होती हैं।

आयनोस्फेरिक परतें

वातावरण में वे क्षेत्र हैं जिनमें मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता के अधिकतम मान (अर्थात उनकी संख्या प्रति इकाई आयतन) तक पहुँच जाते हैं। 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 करते हुए, उनकी दिशा बदल सकते हैं, उन्हें प्रतिबिंबित या अपवर्तित कर सकते हैं और उनकी ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं। नतीजतन, 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, ब्लैकआउटआदि। घटना

तलाश पद्दतियाँ।

पृथ्वी से आयनोस्फीयर का अध्ययन करने के शास्त्रीय तरीकों को पल्स साउंडिंग के लिए कम कर दिया गया है - रेडियो दालों को भेजना और आयनमंडल की विभिन्न परतों से उनके प्रतिबिंबों का अवलोकन करना, देरी के समय को मापना और परावर्तित संकेतों की तीव्रता और आकार का अध्ययन करना। विभिन्न आवृत्तियों पर रेडियो स्पंदों के परावर्तन की ऊंचाइयों को मापकर, विभिन्न क्षेत्रों की क्रांतिक आवृत्तियों का निर्धारण (रेडियो पल्स की वाहक आवृत्ति जिसके लिए आयनोस्फीयर का यह क्षेत्र पारदर्शी हो जाता है, क्रांतिक आवृत्ति कहलाती है), यह निर्धारित करना संभव है परतों में इलेक्ट्रॉन घनत्व का मान और दी गई आवृत्तियों के लिए प्रभावी ऊंचाई, 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 के साथ किए गए इलेक्ट्रॉन घनत्व माप, आयनमंडल की संरचना पर जमीन-आधारित विधियों द्वारा पहले प्राप्त किए गए डेटा की पुष्टि और परिष्कृत डेटा, पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों में ऊंचाई के साथ इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण, और इसे संभव बनाया मुख्य अधिकतम से ऊपर इलेक्ट्रॉन घनत्व मान प्राप्त करने के लिए - परत एफ. पहले, परावर्तित लघु-तरंग दैर्ध्य रेडियो दालों के अवलोकन के आधार पर ध्वनि विधियों द्वारा ऐसा करना असंभव था। यह पाया गया है कि दुनिया के कुछ क्षेत्रों में कम इलेक्ट्रॉन घनत्व के साथ काफी स्थिर क्षेत्र हैं, नियमित "आयनोस्फेरिक हवाएं", आयनोस्फीयर में अजीब तरंग प्रक्रियाएं उत्पन्न होती हैं जो स्थानीय आयनोस्फेरिक 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 परावर्तित स्पंदित संकेतों का स्वागत करना संभव बना दिया। एंटेना के उपयोग के साथ मीटर और डेसीमीटर वेवलेंथ रेंज में शक्तिशाली पल्स इंस्टॉलेशन के उपयोग से विकिरणित ऊर्जा की उच्च सांद्रता की अनुमति मिलती है, जिससे आयनोस्फीयर द्वारा विभिन्न ऊंचाइयों पर बिखरे संकेतों का निरीक्षण करना संभव हो जाता है। इन संकेतों के स्पेक्ट्रा की विशेषताओं का अध्ययन, आयनोस्फेरिक प्लाज्मा के इलेक्ट्रॉनों और आयनों द्वारा असंगत रूप से बिखरे हुए (इसके लिए, रेडियो तरंगों के असंगत प्रकीर्णन के स्टेशनों का उपयोग किया गया था) ने इलेक्ट्रॉनों और आयनों की एकाग्रता को निर्धारित करना संभव बना दिया, उनके समकक्ष 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।

पृथ्वी के आयनमंडल में 300 किमी की ऊंचाई पर विद्युत आवेशों की सांद्रता (इलेक्ट्रॉन घनत्व एक आयन के बराबर है) दिन के दौरान लगभग 106 सेमी–3 है। इस घनत्व का एक प्लाज्मा 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 आयनित परतें दोनों एक विशाल संधारित्र की प्लेटों के रूप में कार्य करती हैं, जो प्रकाश पर दर्पणों की क्रिया की तरह उन पर कार्य करती हैं। उनसे परावर्तित, रेडियो तरंगें कई हजारों किलोमीटर की यात्रा कर सकती हैं, सैकड़ों और हजारों किलोमीटर की विशाल छलांग में दुनिया भर में झुकते हुए, आयनित गैस की एक परत से और पृथ्वी या पानी की सतह से बारी-बारी से परावर्तित होती हैं।

1920 के दशक में, यह माना जाता था कि 200 मीटर से कम की रेडियो तरंगें आमतौर पर मजबूत अवशोषण के कारण लंबी दूरी के संचार के लिए उपयुक्त नहीं थीं। यूरोप और अमेरिका के बीच अटलांटिक में छोटी तरंगों के लंबी दूरी के स्वागत पर पहला प्रयोग अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ओलिवर हेविसाइड और अमेरिकी विद्युत इंजीनियर आर्थर केनेली द्वारा किया गया था। एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से, उन्होंने सुझाव दिया कि पृथ्वी के चारों ओर कहीं न कहीं वायुमंडल की एक आयनित परत है जो रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित कर सकती है। इसे हेविसाइड परत कहा जाता था - केनेली, और फिर - आयनमंडल।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, आयनमंडल में ऋणात्मक रूप से आवेशित मुक्त इलेक्ट्रॉन और धनावेशित आयन मुख्य रूप से आणविक ऑक्सीजन O + और नाइट्रिक ऑक्साइड NO + होते हैं। आयनों और इलेक्ट्रॉनों का निर्माण अणुओं के पृथक्करण और सौर एक्स-रे और पराबैंगनी विकिरण द्वारा तटस्थ गैस परमाणुओं के आयनीकरण के परिणामस्वरूप होता है। एक परमाणु को आयनित करने के लिए, उसे आयनीकरण ऊर्जा के बारे में सूचित करना आवश्यक है, जिसका मुख्य स्रोत आयनोस्फीयर के लिए सूर्य का पराबैंगनी, एक्स-रे और कोरपसकुलर विकिरण है।

जब तक पृथ्वी का गैस खोल सूर्य से प्रकाशित होता है, तब तक उसमें लगातार अधिक से अधिक इलेक्ट्रॉन बनते हैं, लेकिन साथ ही, कुछ इलेक्ट्रॉन, आयनों से टकराते हुए, पुनर्संयोजन करते हैं, फिर से तटस्थ कणों का निर्माण करते हैं। सूर्यास्त के बाद, नए इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन लगभग बंद हो जाता है, और मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या घटने 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 पारित होना केवल निम्न-आवृत्ति श्रेणियों में ही संभव है। यही कारण है कि रात में, एक नियम के रूप में, केवल 75, 49, 41 और 31 मीटर की दूरी में दूर के स्टेशनों को प्राप्त करना संभव है। आयनमंडल में इलेक्ट्रॉनों को असमान रूप से वितरित किया जाता है। 50 से 400 किमी की ऊंचाई पर, कई परतें या बढ़े हुए इलेक्ट्रॉन घनत्व के क्षेत्र होते हैं। ये क्षेत्र आसानी से एक दूसरे में संक्रमण करते 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 आयनन 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 वाले एचएफ बैंड की रेडियो तरंगों के लंबी दूरी के प्रसार में मुख्य परावर्तक भूमिका निभाता है। गर्मियों के महीनों में F क्षेत्र दो परतों में टूट जाता है - एफ 1 और एफ 2. F1 परत 200 से 250 किमी की ऊंचाई पर कब्जा कर सकती है, और परत एफ 2 300-400 किमी की ऊंचाई सीमा में "तैरता" प्रतीत होता है। आमतौर पर परत एफ 2 परत की तुलना में बहुत अधिक आयनित होता है एफएक । रात की परत एफ 1 गायब हो जाता है और परत एफ 2 रहता है, धीरे-धीरे अपनी आयनीकरण की डिग्री का 60% तक खो देता है। F परत के नीचे 90 से 150 किमी की ऊंचाई 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 परत से संकेत 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 41, 49 और 75 मीटर बैंड में स्टेशनों से सिग्नल प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

16, 13 और 11 मीटर के उच्च-आवृत्ति वाले एचएफ बैंड के संकेत प्राप्त करने के लिए बहुत रुचि क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले हैं इदृढ़ता से बढ़े हुए आयनीकरण के इंटरलेयर्स (बादल)। इन बादलों का क्षेत्रफल कुछ से लेकर सैकड़ों वर्ग किलोमीटर तक हो सकता है। बढ़े हुए आयनन की इस परत को छिटपुट परत कहते हैं। इऔर निरूपित तों. ईएस बादल हवा के प्रभाव में आयनोस्फीयर में आगे बढ़ सकते हैं और 250 किमी / घंटा तक की गति तक पहुंच सकते हैं। गर्मियों में, मध्य अक्षांशों में दिन के समय, Es बादलों के कारण रेडियो तरंगों की उत्पत्ति प्रति माह 15-20 दिन 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 वाले एचएफ बैंड के लिए कोई मार्ग नहीं होता है, तो 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 परावर्तित होती हैं, और कम आवृत्ति वाले एचएफ स्टेशनों के संकेत दृढ़ता से अवशोषित होते हैं। सूर्यास्त के बाद, आयनीकरण बहुत जल्दी गायब हो जाता है और 41, 49 और 75 मीटर की सीमा में दूर के स्टेशनों को 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 प्रतिक्रियाएं इसकी ऊर्जा और विद्युत संतुलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

सामान्य आयनमंडल। भूभौतिकीय रॉकेट और उपग्रहों की मदद से किए गए अवलोकनों ने बहुत सी नई जानकारी दी है, जो यह दर्शाता है कि वायुमंडल का आयनीकरण ब्रॉड-स्पेक्ट्रम सौर विकिरण के प्रभाव में होता है। इसका मुख्य भाग (90% से अधिक) स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में केंद्रित है। कम तरंग दैर्ध्य और वायलेट प्रकाश किरणों की तुलना में अधिक ऊर्जा के साथ पराबैंगनी विकिरण सूर्य के वायुमंडल (क्रोमोस्फीयर) के आंतरिक भाग में हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित होता है, और एक्स-रे विकिरण, जिसमें और भी अधिक ऊर्जा होती है, सूर्य के बाहरी गैसों द्वारा उत्सर्जित होती है। 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 घटना 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, गतिविधि की शक्तिशाली चक्रीय रूप से दोहराई जाने वाली अभिव्यक्तियाँ सूर्य पर होती हैं, जो हर 11 वर्षों में अधिकतम तक पहुँचती हैं। अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष (IGY) के कार्यक्रम के तहत अवलोकन व्यवस्थित मौसम संबंधी अवलोकनों की पूरी अवधि के लिए उच्चतम सौर गतिविधि की अवधि के साथ मेल खाते हैं, अर्थात। 18 वीं 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 मिनटों से लेकर एक या दो घंटे तक चलते हैं। एक भड़कने के दौरान, सौर प्लाज्मा (मुख्य रूप से प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों) का विस्फोट होता है, और प्राथमिक कण बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाते हैं। इस तरह की चमक के क्षणों में सूर्य के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण का पृथ्वी के वायुमंडल पर गहरा 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 आयनमंडल की निचली सीमा तक वायुमंडल में प्रवेश करते हैं; इन परतों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या इतनी बढ़ जाती है कि रेडियो सिग्नल लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाते हैं ("बुझा")। विकिरण के अतिरिक्त अवशोषण से गैस गर्म होती है, जो हवाओं के विकास में योगदान करती 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 धाराएं, बदले में, चुंबकीय क्षेत्र के ध्यान देने योग्य गड़बड़ी पैदा कर सकती हैं और खुद को चुंबकीय तूफान के रूप में प्रकट कर सकती हैं।

ऊपरी वायुमंडल की संरचना और गतिशीलता अनिवार्य रूप से सौर विकिरण, रासायनिक प्रक्रियाओं, अणुओं और परमाणुओं के उत्तेजना, उनके निष्क्रियकरण, टकराव और अन्य प्राथमिक प्रक्रियाओं द्वारा आयनीकरण और पृथक्करण से जुड़ी थर्मोडायनामिक रूप से गैर-संतुलन प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित की जाती है। इस मामले में, घनत्व कम होने पर ऊंचाई के साथ कोई भी संतुलन नहीं बढ़ता है। 500-1000 किमी की ऊंचाई तक, और अक्सर इससे भी अधिक, ऊपरी वायुमंडल की कई विशेषताओं के लिए कोई भी संतुलन की डिग्री काफी कम है, जो किसी को इसका वर्णन करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए भत्ता के साथ शास्त्रीय और हाइड्रोमैग्नेटिक हाइड्रोडायनामिक्स का उपयोग करने की अनुमति देता है।

एक्सोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल की बाहरी परत है, जो कई सौ किलोमीटर की ऊंचाई से शुरू होती है, जिससे प्रकाश, तेज गति से चलने वाले हाइड्रोजन परमाणु बाहरी अंतरिक्ष में भाग सकते हैं।

एडवर्ड कोनोनोविच

साहित्य:

पुडोवकिन एम.आई. सौर भौतिकी की मूल बातें. सेंट पीटर्सबर्ग, 2001
एरिस चैसन, स्टीव मैकमिलन खगोल विज्ञान आज. अप्रेंटिस हॉल इंक। अपर सैडल रिवर, 2002
ऑनलाइन सामग्री: http://ciencia.nasa.gov/

हमारे चारों ओर की दुनिया तीन अलग-अलग हिस्सों से बनी है: पृथ्वी, जल और वायु। उनमें से प्रत्येक अपने तरीके से अद्वितीय और दिलचस्प है। अब हम उनमें से केवल अंतिम के बारे में बात करेंगे। वायुमंडल क्या है? यह कैसे घटित हुआ? यह किससे बना है और इसे किन भागों में बांटा गया है? ये सभी सवाल बेहद दिलचस्प हैं।

"वायुमंडल" नाम ग्रीक मूल के दो शब्दों से बना है, जिसका रूसी में अनुवाद किया गया है, जिसका अर्थ है "भाप" और "गेंद"। और यदि आप सटीक परिभाषा को देखें, तो आप निम्नलिखित पढ़ सकते हैं: "वायुमंडल पृथ्वी ग्रह का वायु कवच है, जो बाहरी अंतरिक्ष में इसके साथ-साथ भागता है।" यह ग्रह पर होने वाली भूवैज्ञानिक और भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के समानांतर विकसित हुआ। और आज जीवों में होने वाली सभी प्रक्रियाएं इसी पर निर्भर करती हैं। वायुमंडल के बिना, ग्रह चंद्रमा की तरह एक बेजान रेगिस्तान बन जाएगा।

इसमें क्या शामिल होता है?

वातावरण क्या है और इसमें कौन से तत्व शामिल हैं, इस सवाल में लोगों की दिलचस्पी लंबे समय से है। इस खोल के मुख्य घटक पहले से ही 1774 में ज्ञात थे। उन्हें एंटोनी लवॉज़ियर द्वारा स्थापित किया गया था। उन्होंने पाया कि वायुमंडल की संरचना ज्यादातर नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से बनी है। समय के साथ, इसके घटकों को परिष्कृत किया गया है। और अब हम जानते हैं कि इसमें और भी कई गैसें हैं, साथ ही पानी और धूल भी।

आइए अधिक विस्तार से विचार करें कि इसकी सतह के पास पृथ्वी के वायुमंडल में क्या है। सबसे आम गैस नाइट्रोजन है। इसमें 78 प्रतिशत से थोड़ा अधिक होता है। लेकिन, इतनी बड़ी मात्रा के बावजूद, हवा में नाइट्रोजन व्यावहारिक रूप से सक्रिय नहीं है।

अगला सबसे बड़ा और सबसे महत्वपूर्ण तत्व ऑक्सीजन है। इस गैस में लगभग 21% होता है, और यह बहुत ही उच्च गतिविधि दिखाता है। इसका विशिष्ट कार्य मृत कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण करना है, जो इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप विघटित हो जाता है।

कम लेकिन महत्वपूर्ण गैसें

तीसरी गैस जो वायुमंडल का हिस्सा है वह आर्गन है। यह एक प्रतिशत से थोड़ा कम है। इसके बाद कार्बन डाइऑक्साइड के साथ नियॉन, हीलियम के साथ मीथेन, क्रिप्टन के साथ हाइड्रोजन, क्सीनन, ओजोन और यहां तक कि अमोनिया भी है। लेकिन वे इतने कम समाहित हैं कि ऐसे घटकों का प्रतिशत सौवां, हजारवां और दसवां हिस्सा है। इनमें से केवल कार्बन डाइऑक्साइड ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि यह वह निर्माण सामग्री है जिसकी पौधों को प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यकता होती है। इसका अन्य महत्वपूर्ण कार्य विकिरण को दूर रखना और सूर्य की गर्मी के हिस्से को अवशोषित करना है।

एक और दुर्लभ लेकिन महत्वपूर्ण गैस, ओजोन, सूर्य से आने वाली पराबैंगनी विकिरण को फंसाने के लिए मौजूद है। इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, ग्रह पर सभी जीवन मज़बूती से संरक्षित हैं। दूसरी ओर, ओजोन समताप मंडल के तापमान को प्रभावित करता है। इस तथ्य के कारण कि यह इस विकिरण को अवशोषित करता है, हवा गर्म होती है।

बिना रुके मिश्रण से वातावरण की मात्रात्मक संरचना की स्थिरता बनी रहती है। इसकी परतें क्षैतिज और लंबवत दोनों तरह से चलती हैं। इसलिए, दुनिया में कहीं भी पर्याप्त ऑक्सीजन है और कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकता नहीं है।

हवा में और क्या है?

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हवाई क्षेत्र में भाप और धूल का पता लगाया जा सकता है। उत्तरार्द्ध में पराग और मिट्टी के कण होते हैं, शहर में वे निकास गैसों से कण उत्सर्जन की अशुद्धियों से जुड़ जाते हैं।

लेकिन वातावरण में बहुत पानी है। कुछ शर्तों के तहत, यह संघनित हो जाता है, और बादल और कोहरा दिखाई देता है। वास्तव में, यह वही बात है, केवल पहले वाले ही पृथ्वी की सतह से ऊपर दिखाई देते हैं, और आखिरी वाला इसके साथ फैलता है। बादल कई तरह के आकार लेते हैं। यह प्रक्रिया पृथ्वी के ऊपर की ऊंचाई पर निर्भर करती है।

यदि वे भूमि से 2 किमी ऊपर बनते हैं, तो उन्हें स्तरित कहा जाता है। उनसे ही बारिश जमीन पर गिरती है या बर्फ गिरती है। क्यूम्यलस बादल उनके ऊपर 8 किमी की ऊँचाई तक बनते हैं। वे हमेशा सबसे खूबसूरत और सुरम्य होते हैं। यह वे हैं जिनकी जांच की जाती है और आश्चर्य होता है कि वे कैसे दिखते हैं। यदि अगले 10 किमी में ऐसी संरचनाएं दिखाई देती हैं, तो वे बहुत हल्की और हवादार होंगी। इनका नाम सिरस है।

वायुमंडल की परतें क्या हैं?

यद्यपि उनके पास एक दूसरे से बहुत अलग तापमान हैं, यह कहना बहुत मुश्किल है कि किस विशेष ऊंचाई पर एक परत शुरू होती है और दूसरी समाप्त होती है। यह विभाजन बहुत सशर्त है और अनुमानित है। हालाँकि, वायुमंडल की परतें अभी भी मौजूद हैं और अपने कार्य करती हैं।

वायुकोश के सबसे निचले भाग को क्षोभमंडल कहते हैं। ध्रुवों से भूमध्य रेखा की ओर 8 से 18 किमी जाने पर इसकी मोटाई बढ़ जाती है। यह वायुमंडल का सबसे गर्म भाग है, क्योंकि इसमें हवा पृथ्वी की सतह से गर्म होती है। अधिकांश जल वाष्प क्षोभमंडल में केंद्रित होता है, इसलिए इसमें बादल बनते हैं, वर्षा होती है, गरज के साथ आंधी चलती है और हवाएँ चलती हैं।

अगली परत लगभग 40 किमी मोटी है और इसे समताप मंडल कहा जाता है। यदि प्रेक्षक हवा के इस भाग की ओर जाता है, तो वह पाएगा कि आकाश बैंगनी हो गया है। यह पदार्थ के कम घनत्व के कारण होता है, जो व्यावहारिक रूप से सूर्य की किरणों को नहीं बिखेरता है। इसी परत में जेट विमान उड़ते हैं। उनके लिए, सभी खुले स्थान वहां खुले हैं, क्योंकि व्यावहारिक रूप से बादल नहीं हैं। समताप मंडल के अंदर एक परत होती है जिसमें बड़ी मात्रा में ओजोन होता है।

इसके बाद स्ट्रैटोपॉज़ और मेसोस्फीयर आता है। उत्तरार्द्ध की मोटाई लगभग 30 किमी है। यह वायु घनत्व और तापमान में तेज कमी की विशेषता है। प्रेक्षक को आकाश काला दिखाई देता है। यहां आप दिन में भी तारे देख सकते हैं।

कम या बिना हवा वाली परतें

वायुमंडल की संरचना थर्मोस्फीयर नामक एक परत के साथ जारी है - अन्य सभी में सबसे लंबी, इसकी मोटाई 400 किमी तक पहुंचती है। इस परत को एक विशाल तापमान की विशेषता है, जो 1700 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।

अंतिम दो गोले अक्सर एक में जुड़ जाते हैं और इसे आयनमंडल कहते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि आयनों की रिहाई के साथ उनमें प्रतिक्रियाएं होती हैं। ये परतें हैं जो आपको उत्तरी रोशनी जैसी प्राकृतिक घटना का निरीक्षण करने की अनुमति देती हैं।

पृथ्वी से अगले 50 किमी एक्सोस्फीयर के लिए आरक्षित हैं। यह वायुमंडल का बाहरी आवरण है। इसमें हवा के कण अंतरिक्ष में बिखर जाते हैं। मौसम उपग्रह आमतौर पर इस परत में चलते हैं।

पृथ्वी का वायुमंडल एक मैग्नेटोस्फीयर के साथ समाप्त होता है। यह वह थी जिसने ग्रह के अधिकांश कृत्रिम उपग्रहों को आश्रय दिया था।

आखिर इतना कह ही दिया गया है कि माहौल क्या है, इस पर सवाल नहीं उठना चाहिए। यदि इसकी आवश्यकता के बारे में शंका हो तो उन्हें दूर करना आसान है।

वातावरण का मूल्य

वायुमंडल का मुख्य कार्य ग्रह की सतह को दिन में अधिक गर्मी और रात में अत्यधिक ठंडक से बचाना है। इस खोल का अगला महत्व, जिस पर कोई विवाद नहीं करेगा, वह है सभी जीवित प्राणियों को ऑक्सीजन की आपूर्ति करना। इसके बिना उनका दम घुट जाएगा।

अधिकांश उल्कापिंड ऊपरी परतों में जलते हैं, कभी भी पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुंचते हैं। और लोग उड़ने वाली रोशनी की प्रशंसा कर सकते हैं, उन्हें शूटिंग सितारों के लिए गलत समझ सकते हैं। वायुमंडल के बिना, पूरी पृथ्वी गड्ढों से अटी पड़ी होगी। और सौर विकिरण से सुरक्षा के बारे में पहले ही ऊपर उल्लेख किया जा चुका है।

एक व्यक्ति वातावरण को कैसे प्रभावित करता है?

बहुत नकारात्मक। यह लोगों की बढ़ती गतिविधियों के कारण है। सभी नकारात्मक पहलुओं का मुख्य हिस्सा उद्योग और परिवहन पर पड़ता है। वैसे, यह कारें हैं जो वायुमंडल में प्रवेश करने वाले सभी प्रदूषकों का लगभग 60% उत्सर्जित करती हैं। शेष चालीस को ऊर्जा और उद्योग के साथ-साथ कचरे के विनाश के लिए उद्योगों के बीच बांटा गया है।

हर दिन हवा की संरचना की भरपाई करने वाले हानिकारक पदार्थों की सूची बहुत लंबी है। वातावरण में परिवहन के कारण हैं: नाइट्रोजन और सल्फर, कार्बन, नीला और कालिख, साथ ही एक मजबूत कार्सिनोजेन जो त्वचा के कैंसर का कारण बनता है - बेंजोपायरीन।

उद्योग निम्नलिखित रासायनिक तत्वों के लिए जिम्मेदार है: सल्फर डाइऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया और फिनोल, क्लोरीन और फ्लोरीन। यदि प्रक्रिया जारी रहती है, तो जल्द ही सवालों के जवाब: “वातावरण क्या है? इसमें क्या शामिल होता है? पूरी तरह से अलग होगा।

छात्र के लिए पोर्टल। आत्म प्रशिक्षण

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वायुमंडल की संरचना

वायुमंडल के निर्माण का इतिहास

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पृथ्वी के वायुमंडल की विशेषता बताने वाला एक अंश

बैरोमीटर का दबाव वितरण।

मानक वातावरण।

क्षोभ मंडल।

ट्रोपोपॉज़।

पृथ्वी के वायुमंडल में जल।

बादल।

समताप मंडल।

मध्य वायुमंडल (मेसोस्फीयर)।

उल्का, उल्कापिंड और आग के गोले।

बाह्य वायुमंडल।

ध्रुवीय रोशनी।

औरोरस की तीव्रता।

स्थिर औरोरल लाल चाप।

अरोड़ा बदल रहा है।

ओजोनमंडल।

आयनमंडल।

आयनमंडल के अध्ययन का इतिहास।

आयनोस्फेरिक परतें

तलाश पद्दतियाँ।

आयनमंडल में रेडियो तरंगों का प्रसार।

आयनमंडल में गड़बड़ी।

इसमें क्या शामिल होता है?

कम लेकिन महत्वपूर्ण गैसें

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वायुमंडल की परतें क्या हैं?

कम या बिना हवा वाली परतें

वातावरण का मूल्य

एक व्यक्ति वातावरण को कैसे प्रभावित करता है?

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