गर्मियों में अफ्रीका में तापमान कितना होता है। उत्तर अफ्रीका के मौसम, मौसम और जलवायु
वायुमंडल की मोटाई पृथ्वी की सतह से लगभग 120 किमी है। वायुमंडल में वायु का कुल द्रव्यमान (5.1-5.3) · 10 18 किग्रा है। इनमें से शुष्क वायु का द्रव्यमान 5.1352 3 0.0003 · 10 18 किलोग्राम है, जल वाष्प का कुल द्रव्यमान औसतन 1.27 · 10 16 किलोग्राम है।
ट्रोपोपॉज़
क्षोभमंडल से समताप मंडल तक की संक्रमणकालीन परत, वायुमंडल की वह परत जिसमें ऊँचाई के साथ तापमान कम हो जाता है।
स्ट्रैटोस्फियर
वायुमंडल की परत 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। 11-25 किमी (स्ट्रैटोस्फीयर की निचली परत) की परत में तापमान में मामूली बदलाव और 25-40 किमी -56.5 से 0.8 ° (स्ट्रैटोस्फीयर या उलटा क्षेत्र की ऊपरी परत) में इसकी वृद्धि 25-40 किमी होती है। विशेषता। लगभग 40 किमी की ऊँचाई पर लगभग 273 K (लगभग 0 ° C) के मान तक पहुँचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊँचाई तक स्थिर रहता है। निरंतर तापमान के इस क्षेत्र को स्ट्रेटोफ़ेज़ कहा जाता है और समताप मंडल और मेसोस्फ़ेयर के बीच की सीमा होती है।
स्ट्रैटोपॉज़
समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में अधिकतम (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) है।
मीसोस्फीयर
पृथ्वी का वायुमंडल
पृथ्वी का वायुमंडल सीमा
बाह्य वायुमंडल
ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी के 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 के प्रभाव में सौर विकिरण और ब्रह्मांडीय विकिरण, वायु आयनीकरण ("औरोरस") होता है - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से अधिक ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होते हैं। 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 ध्यान देने योग्य कमी आई है।
थर्मोपॉज़
थर्मोस्फेयर के शीर्ष से सटे वायुमंडल का क्षेत्र। इस क्षेत्र में, सौर विकिरण का अवशोषण नगण्य है और तापमान वास्तव में ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।
एक्सोस्फीयर (फैलाव का ओर्ब)
100 किमी की ऊंचाई तक, वायुमंडल गैसों का एक सजातीय अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊंचाई के साथ गैसों का वितरण उनके आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है, पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ भारी गैसों की एकाग्रता तेजी से घट जाती है। गैसों के घनत्व में कमी के कारण, तापमान समताप मंडल में 0 डिग्री सेल्सियस से मेसोस्फियर में −110 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। हालांकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर व्यक्तिगत कणों की गतिज ऊर्जा ~ 150 ° C के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, समय और स्थान में तापमान और गैसों के घनत्व के महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव देखे जाते हैं।
लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित में बदल जाता है निकट-स्थान वैक्यूम, जो कि इंटरप्लनेटरी गैस के अत्यधिक दुर्लभ कणों से भरा होता है, मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणु। लेकिन यह गैस इंटरप्लेनेटरी मैटर का एक अंश मात्र है। दूसरा भाग धूल के कणों जैसे धूमकेतु और उल्का मूल से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल जैसे कणों के अलावा, सौर और गैलेक्टिक मूल के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक और कॉर्पसुस्कुलर विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।
वायुमंडल द्रव्यमान के लगभग 80%, समताप मंडल के बारे में ट्रॉस्फोस्फियर का हिसाब है - लगभग 20%; मैसोस्फीयर का द्रव्यमान 0.3% से अधिक नहीं है, वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का थर्मोस्फेयर 0.05% से कम है। वायुमंडल में विद्युत गुणों के आधार पर, न्युट्रोस्फीयर और आयनोस्फीयर प्रतिष्ठित हैं। वर्तमान में, वातावरण 2000-3000 किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ माना जाता है।
वातावरण में गैस की संरचना के आधार पर, होमोस्फीयर तथा विषमयुग्मजी. हेटरोस्फियर - यह वह क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण को प्रभावित करता है, क्योंकि इस ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य है। इसलिए हेट्रोस्फियर की परिवर्तनशील रचना। नीचे यह वातावरण का एक मिश्रित भाग है, जो समरूप में है, जिसे समरूप कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज़ कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊँचाई पर स्थित है।
शारीरिक और वातावरण के अन्य गुण
पहले से ही समुद्र तल से 5 किमी की ऊंचाई पर, एक अप्रशिक्षित व्यक्ति ऑक्सीजन की भुखमरी विकसित करता है और अनुकूलन के बिना, व्यक्ति की कार्य क्षमता काफी कम हो जाती है। यह वह जगह है जहाँ वातावरण का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 9 किमी की ऊंचाई पर मानव साँस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि वायुमंडल में लगभग 115 किमी तक ऑक्सीजन होता है।
वातावरण हमें ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है जिसे हमें सांस लेने की आवश्यकता होती है। हालांकि, वायुमंडल के कुल दबाव में गिरावट के कारण क्योंकि यह ऊंचाई तक बढ़ जाता है, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव तदनुसार कम हो जाता है।
हवा की दुर्लभ परतों में, ध्वनि का प्रसार असंभव है। 60-90 किमी की ऊँचाई तक, नियंत्रित वायुगतिकीय उड़ान के लिए वायु प्रतिरोध और लिफ्ट का उपयोग करना अभी भी संभव है। लेकिन 100-130 किमी की ऊँचाई से शुरू, संख्या एम और ध्वनि अवरोध की अवधारणाएं, जो हर पायलट से परिचित हैं, अपना अर्थ खो देते हैं: सशर्त कर्मण रेखा वहां से गुजरती है, जिसके आगे विशुद्ध रूप से बैलिस्टिक उड़ान का क्षेत्र शुरू होता है, जो केवल प्रतिक्रियाशील बलों का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है।
100 किमी से अधिक ऊंचाई पर, वातावरण में एक और उल्लेखनीय संपत्ति का भी अभाव होता है - अवशोषित करने, आचरण करने और संचार करने की क्षमता तापीय ऊर्जा संवहन द्वारा (यानी, हवा को मिलाकर)। इसका मतलब है कि विभिन्न तत्वों के उपकरण, कक्षीय उपकरण अंतरिक्ष अड्डा बाहर से ठंडा करने में सक्षम नहीं होगा क्योंकि यह आमतौर पर हवाई जहाज पर किया जाता है - एयर जेट और एयर रेडिएटर्स की मदद से। इस ऊंचाई पर, सामान्य रूप से अंतरिक्ष में, गर्मी हस्तांतरण का एकमात्र तरीका थर्मल विकिरण है।
वायुमंडल के निर्माण का इतिहास
सबसे व्यापक सिद्धांत के अनुसार, समय के साथ पृथ्वी का वातावरण तीन अलग-अलग रचनाओं में था। इसमें मूल रूप से प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का समावेश होता है जो इंटरप्लेनेटरी स्पेस से कैप्चर की जाती हैं। यह तथाकथित है प्राथमिक वातावरण (लगभग चार अरब साल पहले)। अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि ने हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प) को छोड़कर अन्य गैसों के साथ वातावरण की संतृप्ति का नेतृत्व किया। इसलिए इसका गठन किया गया था द्वितीयक वातावरण (लगभग तीन अरब साल पहले)। माहौल संयमित था। इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की गई थी:
- इंटरप्लेनेटरी स्पेस में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव;
- पराबैंगनी विकिरण, बिजली के निर्वहन और कुछ अन्य कारकों के प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं।
धीरे-धीरे, इन कारकों ने गठन का नेतृत्व किया तृतीयक वातावरण, बहुत कम हाइड्रोजन सामग्री और बहुत अधिक नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड (जिसके परिणामस्वरूप गठित) रसायनिक प्रतिक्रिया अमोनिया और हाइड्रोकार्बन से)।
नाइट्रोजन
नाइट्रोजन एन 2 की एक बड़ी मात्रा का गठन आणविक ऑक्सीजन ओ 2 के साथ अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण है, जो कि 3 अरब साल पहले शुरू होने वाले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से बहना शुरू हो गया था। इसके अलावा, नाइट्रेट एन 2 को नाइट्रेट्स और अन्य के विकृतीकरण के परिणामस्वरूप वायुमंडल में छोड़ा जाता है नाइट्रोजन युक्त यौगिक... ऊपरी वायुमंडल में ओजोन द्वारा NO के लिए नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण किया जाता है।
नाइट्रोजन एन 2 केवल विशिष्ट परिस्थितियों में (उदाहरण के लिए, बिजली की हड़ताल के दौरान) प्रतिक्रिया करता है। कम मात्रा में विद्युत निर्वहन के साथ ओजोन द्वारा आणविक नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण का उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा की खपत के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है और साइबोबैक्टीरिया (नीले-हरे शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जाता है, जो तथाकथित, फलियां के साथ प्रकंद सहजीवन बनाते हैं। siderates।
ऑक्सीजन
पृथ्वी पर रहने वाले जीवों की उपस्थिति के साथ, प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण के साथ वातावरण की संरचना मौलिक रूप से बदलना शुरू हुई। प्रारंभ में, ऑक्सीजन को कम यौगिकों - अमोनिया, हाइड्रोकार्बन, महासागरों में निहित लौह के फार्म आदि के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था। इस चरण के अंत में, वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ने लगी। धीरे-धीरे, एक आधुनिक वातावरण का गठन किया गया ऑक्सीकरण गुण... चूंकि यह वायुमंडल, लिथोस्फीयर और बायोस्फीयर में होने वाली कई प्रक्रियाओं में गंभीर और अचानक परिवर्तन का कारण बना, इसलिए इस घटना को ऑक्सीजन प्रलय कहा गया।
उत्कृष्ट गैस
वायु प्रदुषण
में हाल के समय में मनुष्य ने वातावरण के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया। उनकी गतिविधियों का परिणाम पिछले भूवैज्ञानिक युगों में संचित हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में लगातार वृद्धि थी। CO 2 की भारी मात्रा में प्रकाश संश्लेषण के दौरान और दुनिया के महासागरों द्वारा अवशोषित किया जाता है। यह गैस कार्बोनेट चट्टानों के अपघटन के कारण वायुमंडल में प्रवेश करती है और कार्बनिक पदार्थ पौधों और जानवरों की उत्पत्ति के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण। पिछले 100 वर्षों में, वायुमंडल में सीओ 2 की सामग्री में 10% की वृद्धि हुई है, जिसमें थोक (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 वायुमंडल में СО 2 की मात्रा दोगुनी हो जाएगी और वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकते हैं।
ईंधन दहन प्रदूषणकारी गैसों का मुख्य स्रोत है (CO, SO 2)। सल्फर डाइऑक्साइड ऊपरी वायुमंडल में वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा एसओ 3 में ऑक्सीकृत हो जाता है, जो बदले में पानी और अमोनिया वाष्प के साथ बातचीत करता है, और परिणामस्वरूप सल्फ्यूरिक एसिड (डब्ल्यूए 2 एसओ 4) और अमोनियम सल्फेट ((एनएच 4: 2 एसओ 4)) वापस लौटता है। तथाकथित के रूप में पृथ्वी की सतह। अम्ल वर्षा। आंतरिक दहन इंजन के उपयोग से नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और लीड यौगिकों (टेट्रैथाइल लेड Pb (CH 3 CH 2) 4)) के साथ वायुमंडल का महत्वपूर्ण प्रदूषण होता है।
वायुमंडल का वायु प्रदूषण दोनों प्राकृतिक कारणों (ज्वालामुखी विस्फोट) के कारण होता है, तूफानी धूल, बहाव समुद्र का पानी और संयंत्र पराग, आदि), और आर्थिक गतिविधियां मानव (अयस्कों का खनन और निर्माण सामग्री, ईंधन दहन, सीमेंट उत्पादन, आदि)। बड़े पैमाने पर ठोस कणों को वायुमंडल में निकालना इनमें से एक है संभावित कारण ग्रह का जलवायु परिवर्तन।
यह सभी देखें
- जाकिया (वायुमंडल मॉडल)
टिप्पणियाँ
लिंक
साहित्य
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- पृष्ठभूमि प्रदूषण की निगरानी करना प्राकृतिक वातावरण... में है। 1, एल।, 1982।
| धरती | ||
|---|---|---|
| पृथ्वी का इतिहास | पृथ्वी की आयु पृथ्वी का भूवैज्ञानिक इतिहास भू समकालिक पैमाने पृथ्वी पर जीवन का इतिहास पृथ्वी का हिमनदी कमजोर युवा सूर्य का विरोधाभास एक विशाल टक्कर का सिद्धांत विकास की कालानुक्रम | |
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पृथ्वी का वायुमंडल हमारे ग्रह का गैसीय लिफ़ाफ़ा है। वैसे, सौर मंडल के ग्रहों से लेकर बड़े क्षुद्रग्रहों तक, लगभग सभी खगोलीय पिंडों के समान गोले हैं। कई कारकों पर निर्भर करता है - इसकी गति, द्रव्यमान और कई अन्य मापदंडों का आकार। लेकिन केवल हमारे ग्रह के खोल में घटक हैं जो हमें जीने की अनुमति देते हैं।
पृथ्वी का वातावरण: लघु कथा उद्भव
ऐसा माना जाता है कि इसके अस्तित्व की शुरुआत में, हमारे ग्रह में कोई गैस शेल नहीं था। लेकिन युवा, नवगठित खगोलीय पिंड लगातार विकसित हो रहा था। लगातार ज्वालामुखीय विस्फोटों के परिणामस्वरूप पृथ्वी का प्राथमिक वातावरण बना था। यह इस प्रकार है कि, पृथ्वी के चारों ओर कई हजारों वर्षों में, जल वाष्प, नाइट्रोजन, कार्बन और अन्य तत्वों (ऑक्सीजन को छोड़कर) का एक खोल बनाया गया था।
चूंकि वायुमंडल में नमी की मात्रा सीमित है, इसलिए इसकी अधिकता वर्षा में बदल गई - यह इस तरह से समुद्रों, महासागरों और पानी के अन्य निकायों का गठन किया गया। पहला जीव जो आबादी को दर्शाता है, जलीय वातावरण में दिखाई देता है और विकसित होता है। उनमें से ज्यादातर प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से ऑक्सीजन का उत्पादन करने वाले जीवों के थे। इस प्रकार, पृथ्वी का वातावरण इस महत्वपूर्ण गैस से भरने लगा। और ऑक्सीजन के संचय के परिणामस्वरूप, एक ओजोन परत का गठन किया गया था, जो ग्रह को पराबैंगनी विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाता था। यह वे कारक थे जिन्होंने हमारे अस्तित्व के लिए सभी स्थितियों का निर्माण किया।
पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना
जैसा कि आप जानते हैं, हमारे ग्रह के गैस लिफाफे में कई परतें होती हैं - क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर। इन परतों के बीच स्पष्ट सीमाओं को खींचना असंभव है - यह सब वर्ष के समय और ग्रह के स्थल के अक्षांश पर निर्भर करता है।
क्षोभमंडल गैस लिफाफे का निचला हिस्सा है, जिसकी औसत ऊंचाई 10 से 15 किलोमीटर तक है। यह यहां है कि अधिकांश केंद्रित भाग वैसे, यह यहां है कि सभी नमी स्थित है और बादल बनते हैं। ऑक्सीजन सामग्री के कारण, क्षोभमंडल सभी जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि का समर्थन करता है। इसके अलावा, यह मौसम को आकार देने में महत्वपूर्ण है और जलवायु विशेषताएं इलाक़ा - यहाँ न केवल बादल बनते हैं, बल्कि हवाएँ भी चलती हैं। ऊंचाई के साथ तापमान गिरता है।
स्ट्रैटोस्फियर - क्षोभमंडल से शुरू होता है और 50 से 55 किलोमीटर की ऊंचाई पर समाप्त होता है। यहां तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ता है। वायुमंडल के इस हिस्से में व्यावहारिक रूप से कोई जल वाष्प नहीं है, लेकिन इसमें एक ओजोन परत है। कभी-कभी "नैक्रस" बादलों के गठन को नोटिस कर सकते हैं, जो केवल रात में देखा जा सकता है - यह माना जाता है कि वे अत्यधिक घनीभूत पानी की बूंदों द्वारा दर्शाए जाते हैं।
मेसोस्फीयर - 80 किलोमीटर तक फैला है। इस परत में, आप तापमान में तेज गिरावट की सूचना दे सकते हैं। यहां पर टर्बुलेंस भी अत्यधिक विकसित है। वैसे, तथाकथित "रात के बादल" मेसोस्फीयर में बनते हैं, जिसमें छोटे बर्फ के क्रिस्टल होते हैं - आप उन्हें केवल रात में देख सकते हैं। दिलचस्प है, मेसोस्फीयर की ऊपरी सीमा पर व्यावहारिक रूप से कोई हवा नहीं है - यह करीब से 200 गुना कम है पृथ्वी की सतह.
थर्मोस्फीयर पृथ्वी के गैस लिफाफे की ऊपरी परत है, जिसमें यह आयनमंडल और एक्सोस्फीयर के बीच अंतर करने के लिए प्रथागत है। दिलचस्प है, यहां का तापमान ऊंचाई के साथ बहुत तेजी से बढ़ता है - पृथ्वी की सतह से 800 किलोमीटर की ऊंचाई पर, यह 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक है। आयन मंडल को अत्यधिक तरलीकृत हवा और सक्रिय आयनों की एक विशाल सामग्री की विशेषता है। एक्सोस्फीयर के रूप में, वायुमंडल का यह हिस्सा सुचारू रूप से इंटरप्लेनेटरी स्पेस में गुजरता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि थर्मोस्फीयर में हवा नहीं होती है।
यह ध्यान दिया जा सकता है कि पृथ्वी का वायुमंडल हमारे ग्रह का एक बहुत महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो जीवन के उद्भव में एक निर्णायक कारक बना हुआ है। यह महत्वपूर्ण गतिविधि प्रदान करता है, जलमंडल (ग्रह के पानी के लिफाफे) के अस्तित्व का समर्थन करता है और पराबैंगनी विकिरण से बचाता है।
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✪ वायुमंडल संरचना, अर्थ, अध्ययन
✪ ओ.एस. उगोलनिकोव "ऊपरी वातावरण। पृथ्वी और अंतरिक्ष की बैठक"
उपशीर्षक
वातावरण की सीमा
वायुमंडल को पृथ्वी के चारों ओर का क्षेत्र माना जाता है, जिसमें गैसीय माध्यम पृथ्वी के साथ-साथ संपूर्ण रूप से घूमता है। पृथ्वी की सतह से 500-1000 किमी की ऊँचाई पर शुरू होने वाला वायुमंडल धीरे-धीरे बाह्य अंतरिक्ष में गुजरता है।
इंटरनेशनल एरोनॉटिकल फेडरेशन द्वारा प्रस्तावित परिभाषा के अनुसार, वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा लगभग 100 किमी की ऊंचाई पर स्थित कर्मन लाइन के साथ खींची गई है, जिसके ऊपर हवाई उड़ानें पूरी तरह से असंभव हो जाती हैं। नासा वायुमंडल की सीमा के रूप में 122 किलोमीटर (400,000 फीट) का उपयोग करता है, जहां शटल इंजन चालित पैंतरेबाज़ी से वायुगतिकीय पैंतरेबाज़ी तक स्विच करते हैं।
भौतिक गुण
तालिका में इंगित गैसों के अलावा, वायुमंडल शामिल है Cl 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (Cl2))) , SO 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (SO2))) , NH 3 (\\ displaystyle (\\ Ce (NH3))) , CO (\\ displaystyle ((CE (CO))))) , ओ 3 (\\ डिस्प्लेस्टाइल ((सीई (ओ 3))))) , NO 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (NO2))) , हाइड्रोकार्बन, HCl (\\ displaystyle (\\ Ce (HCl))) , HF (\\ displaystyle (\\ Ce (HF))) , HBr (\\ displaystyle (\\ Ce (HBr))) , HI (\\ displaystyle ((CE (HI))))) , जोड़े Hg (\\ displaystyle (\\ Ce (Hg))) , I 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (I2))) , Br 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (Br2))) साथ ही साथ कम मात्रा में कई अन्य गैसें। ट्रोपोस्फीयर में बड़ी संख्या में निलंबित ठोस और तरल कण (एरोसोल) लगातार पाए जाते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे दुर्लभ गैस है Rn (\\ displaystyle (\\ Ce (Rn))) .
वातावरण की संरचना
वायुमंडल की सीमा परत
निचली क्षोभ मंडल परत (1-2 किमी मोटी), जिसमें पृथ्वी की सतह की स्थिति और गुण सीधे वायुमंडल की गतिशीलता को प्रभावित करते हैं।
क्षोभ मंडल
इसकी ऊपरी सीमा ध्रुवीय में 8-10 किमी, समशीतोष्ण में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 16-18 किमी की ऊंचाई पर स्थित 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 सभी जल वाष्प का लगभग 90% है। टर्बोपोस्फीयर में टर्बुलेंस और संवहन अत्यधिक विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और एंटीसाइक्लोन्स विकसित होते हैं। 0.65 ° / 100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई बढ़ने के साथ तापमान घटता है।
ट्रोपोपॉज़
क्षोभमंडल से समताप मंडल तक की संक्रमणकालीन परत, वायुमंडल की वह परत जिसमें ऊँचाई के साथ तापमान कम हो जाता है।
स्ट्रैटोस्फियर
वायुमंडल की परत 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। 11-25 किमी (समताप मंडल की निचली परत) की परत में तापमान में मामूली परिवर्तन और परत में इसकी वृद्धि 25-40 किमी माइनस 56.5 से प्लस 0.8 ° C (समताप मंडल या उलटा क्षेत्र की ऊपरी परत) में होती है। ) की विशेषता है। लगभग 40 किमी की ऊँचाई पर लगभग 273 K (लगभग 0 ° C) के मान तक पहुँचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊँचाई तक स्थिर रहता है। निरंतर तापमान के इस क्षेत्र को स्ट्रेटोफ़ेज़ कहा जाता है और समताप मंडल और मेसोस्फ़ेयर के बीच की सीमा होती है।
स्ट्रैटोपॉज़
समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में अधिकतम (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) है।
मीसोस्फीयर
बाह्य वायुमंडल
ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी के 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। सौर विकिरण और ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव के तहत, हवा को आयनित किया जाता है ("ध्रुवीय रोशनी") - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से अधिक ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होते हैं। 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 ध्यान देने योग्य कमी आई है।
थर्मोपॉज़
थर्मोस्फेयर के शीर्ष से सटे वायुमंडल का क्षेत्र। इस क्षेत्र में, सौर विकिरण का अवशोषण नगण्य है और तापमान वास्तव में ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।
एक्सोस्फीयर (फैलाव का ओर्ब)
100 किमी की ऊंचाई तक, वायुमंडल गैसों का एक सजातीय अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊंचाई के साथ गैसों का वितरण उनके आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है, पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ भारी गैसों की एकाग्रता तेजी से घट जाती है। गैसों के घनत्व में कमी के कारण, तापमान समताप मंडल में 0 ° C से कम हो जाता है और मेसोस्फीयर में शून्य से 110 डिग्री सेल्सियस नीचे। हालांकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर व्यक्तिगत कणों की गतिज ऊर्जा ~ 150 ° C के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, तापमान और गैसों के घनत्व में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव समय और स्थान में मनाया जाता है।
लगभग 2000-3500 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फीयर धीरे-धीरे तथाकथित में बदल जाता है निकट-स्थान वैक्यूम, जो मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं के दुर्लभ कणों से भरा होता है। लेकिन यह गैस इंटरप्लेनेटरी मैटर का एक अंश मात्र है। दूसरा भाग धूल के कणों जैसे धूमिल और उल्कापिंड मूल से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल जैसे कणों के अलावा, सौर और गैलेक्टिक मूल के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक और कॉर्पसुस्कुलर विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।
अवलोकन
वायुमंडल द्रव्यमान के लगभग 80%, समताप मंडल के बारे में ट्रॉस्फोस्फियर का हिसाब है - लगभग 20%; मैसोस्फीयर का द्रव्यमान 0.3% से अधिक नहीं है, वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का थर्मोस्फेयर 0.05% से कम है।
वातावरण में विद्युत गुणों के आधार पर, न्यूट्रोस्फियर तथा योण क्षेत्र .
वातावरण में गैस की संरचना के आधार पर, होमोस्फीयर तथा विषमयुग्मजी. हेटरोस्फियर - यह वह क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण को प्रभावित करता है, क्योंकि इस ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य है। इसलिए हेट्रोस्फियर की परिवर्तनशील रचना। नीचे यह वातावरण का एक मिश्रित भाग है, जो समरूप में है, जिसे समरूप कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज़ कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊँचाई पर स्थित है।
वातावरण के अन्य गुण और मानव शरीर पर प्रभाव
पहले से ही समुद्र तल से 5 किमी की ऊंचाई पर, एक अप्रशिक्षित व्यक्ति ऑक्सीजन की भुखमरी विकसित करता है और अनुकूलन के बिना, व्यक्ति की कार्य क्षमता काफी कम हो जाती है। यह वह जगह है जहाँ वातावरण का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 9 किमी की ऊंचाई पर मानव साँस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि वायुमंडल में लगभग 115 किमी तक ऑक्सीजन होता है।
वातावरण हमें ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है जिसे हमें सांस लेने की आवश्यकता होती है। हालांकि, वायुमंडल के कुल दबाव में गिरावट के कारण क्योंकि यह ऊंचाई तक बढ़ जाता है, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव तदनुसार कम हो जाता है।
वायुमंडल के निर्माण का इतिहास
सबसे व्यापक सिद्धांत के अनुसार, बाद के इतिहास में पृथ्वी का वातावरण तीन अलग-अलग रचनाओं में रहा है। इसमें मूल रूप से प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का समावेश होता है जो इंटरप्लेनेटरी स्पेस से कैप्चर होती हैं। यह तथाकथित है प्राथमिक वातावरण... अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि के कारण हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प) के अलावा अन्य गैसों के साथ वातावरण की संतृप्ति हुई। इसलिए इसका गठन किया गया था द्वितीयक वातावरण... माहौल संयमित था। इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की गई थी:
- इंटरप्लेनेटरी स्पेस में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव;
- पराबैंगनी विकिरण, बिजली के निर्वहन और कुछ अन्य कारकों के प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं।
धीरे-धीरे, इन कारकों ने गठन का नेतृत्व किया तृतीयक वातावरण, बहुत कम हाइड्रोजन सामग्री और बहुत अधिक नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री (अमोनिया और हाइड्रोकार्बन से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप गठित) द्वारा विशेषता है।
नाइट्रोजन
नाइट्रोजन की एक बड़ी मात्रा का गठन आणविक ऑक्सीजन के साथ अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण है O 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (O2))), जो 3 अरब साल पहले शुरू होने वाले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से आना शुरू हुआ। नाइट्रोजन भी एन 2 (\\ डिस्प्लेस्टाइल (\\ सीई (एन 2))) नाइट्रेट्स और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विकृतीकरण के परिणामस्वरूप वातावरण में जारी किया गया। नाइट्रोजन को ओजोन द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है NO (\\ displaystyle ((CE / NO))) ऊपरी वातावरण में।
नाइट्रोजन एन 2 (\\ डिस्प्लेस्टाइल (\\ सीई (एन 2))) केवल विशिष्ट परिस्थितियों में (उदाहरण के लिए, एक बिजली निर्वहन के दौरान) प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करती है। कम मात्रा में विद्युत निर्वहन के साथ ओजोन द्वारा आणविक नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण का उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा की खपत के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है और साइबोबैक्टीरिया (नीले-हरे शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जाता है, जो फलियों के साथ एक प्रकंद सहजीवन बनाते हैं, जो हरी खाद वाले पौधे हो सकते हैं जो कि ख़राब नहीं होते हैं, लेकिन मिट्टी को समृद्ध करते हैं प्राकृतिक उर्वरक।
ऑक्सीजन
पृथ्वी पर रहने वाले जीवों की उपस्थिति के साथ, प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण के साथ वातावरण की संरचना मौलिक रूप से बदलना शुरू हुई। प्रारंभ में, ऑक्सीजन को कम यौगिकों के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था - अमोनिया, हाइड्रोकार्बन, महासागरों में निहित लौह का रूप और अन्य। इस अवस्था के अंत में, वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ने लगी। एक आधुनिक, ऑक्सीकरण वातावरण धीरे-धीरे विकसित हुआ है। चूंकि यह वायुमंडल, लिथोस्फीयर और बायोस्फीयर में होने वाली कई प्रक्रियाओं में गंभीर और अचानक परिवर्तन का कारण बना, इस घटना को ऑक्सीजन प्रलय कहा गया।
उत्कृष्ट गैस
वायु प्रदुषण
हाल ही में, मनुष्यों 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 में अत्यधिक मात्रा में खपत होती है और दुनिया के महासागरों द्वारा अवशोषित होती है। यह गैस कार्बोनेट चट्टानों के अपघटन और पौधों और जानवरों की उत्पत्ति के कार्बनिक पदार्थों के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण वातावरण में प्रवेश करती है। पिछले 100 वर्षों में, सामग्री CO 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (CO2))) वायुमंडल में 10% की वृद्धि हुई, जिसमें थोक (360 बिलियन टन) ईंधन के दहन से आया। यदि ईंधन के दहन की वृद्धि दर जारी रहती है, तो अगले 200-300 वर्षों में संख्या CO 2 (\\ displaystyle (\\ Ce (CO2))) वातावरण में दोगुना हो जाएगा और आगे बढ़ सकता है
इसकी ऊपरी सीमा ध्रुवीय में 8-10 किमी, समशीतोष्ण में 10-12 किमी और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में 16-18 किमी की ऊंचाई पर स्थित है; गर्मियों की तुलना में सर्दियों में कम। वायुमंडल की निचली, मुख्य परत। वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का लगभग 80% से अधिक होता है और वायुमंडल में सभी जल वाष्प का लगभग 90% होता है। टर्बोपोस्फीयर में टर्बुलेंस और संवहन अत्यधिक विकसित होते हैं, बादल दिखाई देते हैं, चक्रवात और एंटीसाइक्लोन्स विकसित होते हैं। 0.65 डिग्री / 100 मीटर की औसत ऊर्ध्वाधर ढाल के साथ ऊंचाई बढ़ने के साथ तापमान घटता है
पृथ्वी की सतह पर "सामान्य परिस्थितियों" के लिए, निम्नलिखित हैं: घनत्व 1.2 किग्रा / एम 3, बैरोमीटर का दबाव 101.35 केपीए, तापमान प्लस 20 डिग्री सेल्सियस और सापेक्ष आर्द्रता 50%। ये सशर्त संकेतक विशुद्ध रूप से इंजीनियरिंग महत्व के हैं।
स्ट्रैटोस्फियर
वायुमंडल की परत 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। 11-25 किमी (स्ट्रैटोस्फीयर की निचली परत) की परत में तापमान में मामूली बदलाव और 25-40 किमी -56.5 से 0.8 ° (स्ट्रैटोस्फीयर या उलटा क्षेत्र की ऊपरी परत) की परत में इसकी वृद्धि की विशेषता है। लगभग 40 किमी की ऊँचाई पर लगभग 273 K (लगभग 0 ° C) के मान तक पहुँचने के बाद, तापमान लगभग 55 किमी की ऊँचाई तक स्थिर रहता है। निरंतर तापमान के इस क्षेत्र को स्ट्रेटोफ़ेज़ कहा जाता है और समताप मंडल और मेसोस्फ़ेयर के बीच की सीमा है।
स्ट्रैटोपॉज़
समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच वायुमंडल की सीमा परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में अधिकतम (लगभग 0 डिग्री सेल्सियस) है।
मीसोस्फीयर
मेसोपॉज
मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमणकालीन परत। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण में न्यूनतम (लगभग -90 डिग्री सेल्सियस) होता है।
पॉकेट लाइन
समुद्र तल से ऊँचाई, जिसे पारंपरिक रूप से पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा के रूप में लिया जाता है।
बाह्य वायुमंडल
ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी है। तापमान 200-300 किमी के 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 के तहत, वायु आयनीकरण ("औरोरस") होता है - आयनमंडल के मुख्य क्षेत्र थर्मोस्फीयर के अंदर स्थित होते हैं। 300 किमी से अधिक ऊंचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन प्रबल होते हैं।
एक्सोस्फीयर (फैलाव का ओर्ब)
100 किमी की ऊंचाई तक, वायुमंडल गैसों का एक सजातीय अच्छी तरह मिश्रित मिश्रण है। उच्च परतों में, ऊंचाई में गैसों का वितरण उनके आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है, पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ भारी गैसों की एकाग्रता तेजी से घट जाती है। गैसों के घनत्व में कमी के कारण, तापमान समताप मंडल में 0 ° C से लेकर मेसोस्फ़ेयर में -110 ° C तक गिरता है। हालांकि, 200-250 किमी की ऊंचाई पर व्यक्तिगत कणों की गतिज ऊर्जा ~ 1500 ° C के तापमान से मेल खाती है। 200 किमी से ऊपर, समय और स्थान में तापमान और गैसों के घनत्व के महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव देखे जाते हैं।
लगभग 2000-3000 किमी की ऊंचाई पर, एक्सोस्फेयर धीरे-धीरे तथाकथित में बदल जाता है निकट-स्थान वैक्यूम, जो कि इंटरप्लनेटरी गैस के अत्यधिक दुर्लभ कणों से भरा होता है, मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणु। लेकिन यह गैस इंटरप्लेनेटरी मैटर का एक अंश मात्र है। दूसरा भाग धूल के कणों जैसे धूमकेतु और उल्का मूल से बना है। अत्यंत दुर्लभ धूल जैसे कणों के अलावा, सौर और गैलेक्टिक मूल के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक और कोरपसकुलर विकिरण इस अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं।
वायुमंडल द्रव्यमान के लगभग 80%, समताप मंडल के बारे में ट्रॉस्फोस्फियर का हिसाब है - लगभग 20%; मैसोस्फीयर का द्रव्यमान 0.3% से अधिक नहीं है, वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का थर्मोस्फेयर 0.05% से कम है। वायुमंडल में विद्युत गुणों के आधार पर, न्युट्रोस्फीयर और आयनोस्फीयर प्रतिष्ठित हैं। वर्तमान में, वातावरण 2000-3000 किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ माना जाता है।
वातावरण में गैस की संरचना के आधार पर, होमोस्फीयर तथा विषमयुग्मजी. हेटरोस्फियर - यह वह क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण गैसों के पृथक्करण को प्रभावित करता है, क्योंकि इस ऊंचाई पर उनका मिश्रण नगण्य है। इसलिए हेट्रोस्फियर की परिवर्तनशील रचना। नीचे यह वातावरण का एक मिश्रित भाग है, जो समरूप में है, जिसे समरूप कहा जाता है। इन परतों के बीच की सीमा को टर्बोपॉज़ कहा जाता है, यह लगभग 120 किमी की ऊँचाई पर स्थित है।
भौतिक गुण
पृथ्वी की सतह से वायुमंडल की मोटाई लगभग 2000 - 3000 किमी है। कुल वायु द्रव्यमान (5.1-5.3) × 10 18 किग्रा है। स्वच्छ शुष्क वायु का दाढ़ द्रव्यमान 28.966 है। समुद्र तल पर 0 ° C पर दबाव 101.325 kPa; महत्वपूर्ण तापमान - 140.7 डिग्री सेल्सियस; महत्वपूर्ण दबाव 3.7 एमपीए; सी पी 1.0048 × 10 J / (kg K) (0 ° C पर), C v 0.7159 10? जे / (किलो के) (0 डिग्री सेल्सियस पर)। पानी में हवा की घुलनशीलता 0 ° С - 0.036%, 25 ° С - 0.22% पर।
शारीरिक और वातावरण के अन्य गुण
पहले से ही समुद्र तल से 5 किमी की ऊंचाई पर, एक अप्रशिक्षित व्यक्ति ऑक्सीजन की भुखमरी विकसित करता है और अनुकूलन के बिना, व्यक्ति की कार्य क्षमता काफी कम हो जाती है। यह वह जगह है जहाँ वातावरण का शारीरिक क्षेत्र समाप्त होता है। 15 किमी की ऊंचाई पर मानव साँस लेना असंभव हो जाता है, हालांकि वायुमंडल में लगभग 115 किमी तक ऑक्सीजन होता है।
वातावरण हमें ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है जिसे हमें सांस लेने की आवश्यकता होती है। हालांकि, वायुमंडल के कुल दबाव में गिरावट के कारण क्योंकि यह ऊंचाई तक बढ़ जाता है, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव तदनुसार कम हो जाता है।
मानव फेफड़े में लगभग 3 लीटर वायुकोशीय वायु होती है। वायुकोशीय हवा में सामान्य रूप से ऑक्सीजन का आंशिक दबाव वायुमण्डलीय 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 जीजी। कला। फेफड़ों को ऑक्सीजन की आपूर्ति पूरी तरह से बंद हो जाएगी जब आसपास के वायु का दबाव इस मूल्य के बराबर 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 अंतरालीय द्रव उबलने लगते हैं। दबाव वाले केबिन के बाहर, इन ऊंचाइयों पर, मृत्यु लगभग तुरंत होती है। इस प्रकार, मानव शरीर विज्ञान के दृष्टिकोण से, "अंतरिक्ष" पहले से ही 15-19 किमी की ऊंचाई पर शुरू होता है।
हवा की घनी परतें - क्षोभमंडल और समताप मंडल - विकिरण के हानिकारक प्रभावों से हमारी रक्षा करते हैं। 36 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, हवा की पर्याप्त दुर्लभता के साथ, आयनीकरण विकिरण - प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणों - शरीर पर एक तीव्र प्रभाव पड़ता है; 40 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, सौर स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी हिस्सा, जो मनुष्यों के लिए खतरनाक है, संचालित होता है।
जैसा कि यह पृथ्वी की सतह से कहीं अधिक ऊँचाई तक बढ़ जाता है, इस तरह की घटनाएँ हमें ज्ञात हैं, जो वायुमंडल की निचली परतों में देखी जाती हैं, जैसे कि ध्वनि का प्रसार, वायुगतिकीय लिफ्ट और प्रतिरोध का उद्भव, संवहन द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण, धीरे-धीरे कमजोर हो जाना , और फिर पूरी तरह से गायब हो जाते हैं।
हवा की दुर्लभ परतों में, ध्वनि का प्रसार असंभव है। 60-90 किमी की ऊँचाई तक, नियंत्रित वायुगतिकीय उड़ान के लिए वायु प्रतिरोध और लिफ्ट का उपयोग करना अभी भी संभव है। लेकिन 100-130 किमी की ऊँचाई से शुरू, संख्या एम और ध्वनि अवरोध की अवधारणाएं, जो हर पायलट से परिचित हैं, अपना अर्थ खो देते हैं, सशर्त कर्मण रेखा वहां से गुजरती है, जिसके आगे विशुद्ध रूप से बैलिस्टिक उड़ान का क्षेत्र शुरू होता है, जो हो सकता है नियंत्रित केवल प्रतिक्रियाशील बलों का उपयोग कर।
100 किमी से अधिक की ऊंचाई पर, वायुमंडल को एक और उल्लेखनीय संपत्ति से वंचित किया जाता है - संवहन द्वारा थर्मल ऊर्जा को अवशोषित करने, आचरण करने और स्थानांतरित करने की क्षमता (यानी, हवा को मिलाकर)। इसका मतलब है कि उपकरण के विभिन्न तत्व, परिक्रमा करने वाले अंतरिक्ष स्टेशन के उपकरण बाहर से ठंडा नहीं कर पाएंगे क्योंकि यह आमतौर पर हवाई जहाज पर किया जाता है - हवाई जेट और एयर रेडिएटर्स की मदद से। इस ऊंचाई पर, सामान्य रूप से अंतरिक्ष में, गर्मी हस्तांतरण का एकमात्र तरीका थर्मल विकिरण है।
वायुमंडल रचना
पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य रूप से गैसें और विभिन्न अशुद्धियाँ (धूल, पानी की बूंदें, बर्फ के क्रिस्टल, समुद्री लवण, दहन उत्पाद) हैं।
वायुमंडल को बनाने वाली गैसों की सांद्रता पानी (H 2 O) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO 2) के अपवाद के साथ व्यावहारिक रूप से स्थिर है।
| गैस | सामग्री मात्रा से,% |
सामग्री वज़न के मुताबिक़,% |
|---|---|---|
| नाइट्रोजन | 78,084 | 75,50 |
| ऑक्सीजन | 20,946 | 23,10 |
| आर्गन | 0,932 | 1,286 |
| पानी | 0,5-4 | - |
| कार्बन डाइआक्साइड | 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, वातावरण में एसओ 2, एनएच 3, सीओ, ओजोन, हाइड्रोकार्बन, एचसीएल, वाष्प, I 2, साथ ही कई अन्य गैसें कम मात्रा में हैं। ट्रोपोस्फीयर में बड़ी संख्या में निलंबित ठोस और तरल कण (एरोसोल) लगातार पाए जाते हैं।
वायुमंडल के निर्माण का इतिहास
सबसे व्यापक सिद्धांत के अनुसार, समय के साथ पृथ्वी का वातावरण चार अलग-अलग रचनाओं में था। इसमें मूल रूप से प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का समावेश होता है जो इंटरप्लेनेटरी स्पेस से कैप्चर की जाती हैं। यह तथाकथित है प्राथमिक वातावरण(लगभग चार अरब साल पहले)। अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि के कारण हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प) के अलावा अन्य गैसों के साथ वातावरण की संतृप्ति हुई। इसलिए इसका गठन किया गया था द्वितीयक वातावरण(लगभग तीन अरब साल पहले)। माहौल संयमित था। इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की गई थी:
- इंटरप्लेनेटरी स्पेस में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव;
- पराबैंगनी विकिरण, बिजली के निर्वहन और कुछ अन्य कारकों के प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं।
धीरे-धीरे, इन कारकों ने गठन का नेतृत्व किया तृतीयक वातावरण, बहुत कम हाइड्रोजन सामग्री और बहुत अधिक नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री (अमोनिया और हाइड्रोकार्बन से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप गठित) द्वारा विशेषता है।
नाइट्रोजन
एन 2 की एक बड़ी मात्रा का गठन आणविक ओ 2 के साथ अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के ऑक्सीकरण के कारण है, जो कि 3 अरब साल पहले शुरू होने वाले प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ग्रह की सतह से बहना शुरू हो गया था। इसके अलावा, एन 2 नाइट्रेट्स और अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विकृतीकरण के परिणामस्वरूप वातावरण में जारी किया जाता है। ऊपरी वायुमंडल में ओजोन द्वारा NO के लिए नाइट्रोजन का ऑक्सीकरण किया जाता है।
नाइट्रोजन एन 2 केवल विशिष्ट परिस्थितियों में (उदाहरण के लिए, बिजली की हड़ताल के दौरान) प्रतिक्रिया करता है। विद्युत निर्वहन के दौरान ओजोन के साथ आणविक नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण का उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों के औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है। इसे कम ऊर्जा की खपत के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है और साइनाओबैक्टीरिया (नीला-हरा शैवाल) और नोड्यूल बैक्टीरिया द्वारा जैविक रूप से सक्रिय रूप में परिवर्तित किया जाता है जो कि लेग्यूमिनस पौधों के साथ राइजोबियल सिम्बायोसिस बनाते हैं, तथाकथित। siderates।
ऑक्सीजन
पृथ्वी पर रहने वाले जीवों की उपस्थिति के साथ, प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण के साथ वातावरण की संरचना मौलिक रूप से बदलना शुरू हुई। प्रारंभ में, ऑक्सीजन को कम यौगिकों - अमोनिया, हाइड्रोकार्बन, महासागरों में निहित लौह के फार्म आदि के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था। इस चरण के अंत में, वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ने लगी। एक आधुनिक, ऑक्सीकरण वातावरण धीरे-धीरे विकसित हुआ है। चूंकि यह वायुमंडल, लिथोस्फीयर और बायोस्फीयर में होने वाली कई प्रक्रियाओं में गंभीर और अचानक परिवर्तन का कारण बना, इस घटना को ऑक्सीजन प्रलय कहा गया।
कार्बन डाइआक्साइड
वायुमंडल में सीओ 2 की सामग्री पृथ्वी के गोले में ज्वालामुखीय गतिविधि और रासायनिक प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है, लेकिन सबसे अधिक जैवसंश्लेषण की तीव्रता और पृथ्वी के जीवमंडल में कार्बनिक पदार्थों के अपघटन पर। लगभग सभी ग्रह के वर्तमान बायोमास (लगभग 2.4 × 10 12 टन) कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और जल वाष्प से आते हैं। वायुमंडलीय हवा... समुद्र, दलदलों और जंगलों में दफन, कार्बनिक पदार्थ कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस में परिवर्तित हो जाते हैं। (कार्बन का जियोकेमिकल चक्र देखें)
उत्कृष्ट गैस
वायु प्रदुषण
हाल ही में, मनुष्यों ने वातावरण के विकास को प्रभावित करना शुरू कर दिया है। उनकी गतिविधि का परिणाम पिछले भूवैज्ञानिक युगों में संचित हाइड्रोकार्बन ईंधन के दहन के कारण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री में लगातार वृद्धि थी। CO 2 की प्रचुर मात्रा में प्रकाश संश्लेषण में खपत होती है और दुनिया के महासागरों द्वारा अवशोषित होती है। यह गैस कार्बोनेट चट्टानों के अपघटन और पौधों और जानवरों की उत्पत्ति के कार्बनिक पदार्थों के साथ-साथ ज्वालामुखी और मानव उत्पादन गतिविधियों के कारण वातावरण में प्रवेश करती है। पिछले 100 वर्षों में, वायुमंडल में सीओ 2 की सामग्री में 10% की वृद्धि हुई है, जिसमें थोक (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 वायुमंडल में СО 2 की मात्रा दोगुनी हो जाएगी और वैश्विक जलवायु परिवर्तन हो सकता है।
ईंधन दहन प्रदूषणकारी गैसों का मुख्य स्रोत है (CO, SO 2)। सल्फर डाइऑक्साइड ऊपरी वायुमंडल में वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा एसओ 3 में ऑक्सीकृत हो जाता है, जो बदले में पानी और अमोनिया वाष्प के साथ बातचीत करता है, और परिणामस्वरूप सल्फ्यूरिक एसिड (डब्ल्यूए 2 एसओ 4) और अमोनियम सल्फेट ((एनएच 4: 2 एसओ 4)) वापस लौटता है। तथाकथित के रूप में पृथ्वी की सतह। अम्ल वर्षा। आंतरिक दहन इंजन के उपयोग से नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और लीड यौगिकों (टेट्रैथाइल लेड Pb (CH 3 CH 2) 4)) के साथ वायुमंडल का महत्वपूर्ण प्रदूषण होता है।
वायुमंडल का एरोसोल प्रदूषण प्राकृतिक कारणों (ज्वालामुखी विस्फोट, धूल भरी आंधी, समुद्री जल की बूंदों और संयंत्र पराग, आदि का वहन) और मानव आर्थिक गतिविधियों (अयस्कों और निर्माण सामग्री का खनन, ईंधन दहन, सीमेंट उत्पादन, आदि) के कारण होता है। वायुमंडल में ठोस कणों को व्यापक रूप से हटाने से ग्रह पर जलवायु परिवर्तन के संभावित कारणों में से एक है।
साहित्य
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- प्राकृतिक वातावरण के पृष्ठभूमि प्रदूषण की निगरानी। में है। 1, एल।, 1982।
यह सभी देखें
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पृथ्वी का वायुमंडल |
