समुद्र तल पर, १०१३.२५ hPa (लगभग ७६० मिमी Hg)। पृथ्वी की सतह पर वैश्विक औसत हवा का तापमान 15 डिग्री सेल्सियस है, जबकि उपोष्णकटिबंधीय रेगिस्तान में तापमान लगभग 57 डिग्री सेल्सियस से अंटार्कटिका में -89 डिग्री सेल्सियस तक भिन्न होता है। हवा का घनत्व और दबाव घातांक के करीब एक कानून के अनुसार ऊंचाई के साथ घटता है।

वायुमंडल की संरचना... लंबवत रूप से, वायुमंडल में एक स्तरित संरचना होती है, जो मुख्य रूप से ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण (आंकड़ा) की विशेषताओं से निर्धारित होती है, जो भौगोलिक स्थिति, मौसम, दिन के समय आदि पर निर्भर करती है। वायुमंडल की निचली परत - क्षोभमंडल - को ऊंचाई के साथ तापमान में गिरावट (लगभग 6 डिग्री सेल्सियस प्रति 1 किमी) की विशेषता है, इसकी ऊंचाई ध्रुवीय अक्षांशों में 8-10 किमी से उष्णकटिबंधीय में 16-18 किमी तक है। ऊंचाई के साथ वायु घनत्व में तेजी से कमी के कारण वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का लगभग 80% क्षोभमंडल में है। क्षोभमंडल के ऊपर समताप मंडल है - एक परत जिसे आमतौर पर ऊंचाई के साथ तापमान में वृद्धि की विशेषता होती है। क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच की संक्रमणकालीन परत को ट्रोपोपॉज़ कहा जाता है। निचले समताप मंडल में, लगभग 20 किमी के स्तर तक, तापमान ऊंचाई (तथाकथित इज़ोटेर्मल क्षेत्र) के साथ थोड़ा बदलता है और अक्सर थोड़ा कम भी होता है। ऊपर, ओजोन द्वारा सूर्य से यूवी विकिरण के अवशोषण के कारण तापमान बढ़ता है, पहले धीरे-धीरे, और 34-36 किमी के स्तर से - तेज। समताप मंडल की ऊपरी सीमा - समताप मंडल - अधिकतम तापमान (260-270 K) के अनुरूप 50-55 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। 55-85 किमी की ऊँचाई पर स्थित वायुमंडल की परत, जहाँ तापमान फिर से ऊँचाई के साथ गिरता है, मेसोस्फीयर कहलाता है, इसकी ऊपरी सीमा पर - मेसोपॉज़ - तापमान गर्मियों में 150-160 K तक पहुँच जाता है, और 200- सर्दियों में 230 K। मेसोपॉज़ के ऊपर थर्मोस्फीयर शुरू होता है - एक परत, जिसमें तापमान में तेजी से वृद्धि होती है, जो 250 किमी की ऊंचाई पर 800-1200 K तक पहुंच जाती है। थर्मोस्फीयर सूर्य से कॉर्पसकुलर और एक्स-रे विकिरण को अवशोषित करता है, धीमा करता है और उल्काओं को जलाता है, इसलिए यह पृथ्वी की एक सुरक्षात्मक परत का कार्य करता है। एक्सोस्फीयर और भी ऊंचा है, जहां से वायुमंडलीय गैसें अपव्यय के कारण विश्व अंतरिक्ष में बिखरी हुई हैं और जहां वायुमंडल से अंतःग्रहीय अंतरिक्ष में क्रमिक संक्रमण होता है।

वातावरण रचना... लगभग १०० किमी की ऊंचाई तक, वातावरण रासायनिक संरचना और औसत में व्यावहारिक रूप से सजातीय है मॉलिक्यूलर मास्सइसमें वायु (लगभग 29) स्थिर रहती है। पृथ्वी की सतह के पास, वायुमंडल में नाइट्रोजन (लगभग 78.1% मात्रा के हिसाब से) और ऑक्सीजन (लगभग 20.9%) होता है, और इसमें थोड़ी मात्रा में आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड), नियॉन और अन्य स्थिर और परिवर्तनशील घटक भी होते हैं (देखें वायु )

इसके अलावा, वातावरण में ओजोन, नाइट्रोजन ऑक्साइड, अमोनिया, रेडॉन आदि की थोड़ी मात्रा होती है। हवा के मुख्य घटकों की सापेक्ष सामग्री समय के साथ स्थिर होती है और विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में समान रूप से होती है। जल वाष्प और ओजोन की सामग्री अंतरिक्ष और समय में परिवर्तनशील है; उनकी कम सामग्री के बावजूद, वायुमंडलीय प्रक्रियाओं में उनकी भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है।

100-110 किमी से ऊपर, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प के अणु अलग हो जाते हैं, इसलिए हवा का आणविक द्रव्यमान कम हो जाता है। लगभग 1000 किमी की ऊंचाई पर, हल्की गैसें हावी होने लगती हैं - हीलियम और हाइड्रोजन, और इससे भी अधिक, पृथ्वी का वायुमंडल धीरे-धीरे इंटरप्लेनेटरी गैस में बदल जाता है।

वायुमंडल का सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तनशील घटक जल वाष्प है, जो पानी और नम मिट्टी की सतह से वाष्पीकरण के साथ-साथ पौधों द्वारा वाष्पोत्सर्जन द्वारा वायुमंडल में छोड़ा जाता है। जल वाष्प की सापेक्षिक सामग्री पृथ्वी की सतह के निकट उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में 2.6% से ध्रुवीय अक्षांशों पर 0.2% तक भिन्न होती है। ऊंचाई के साथ, यह जल्दी से गिर जाता है, पहले से ही 1.5-2 किमी की ऊंचाई पर आधे से कम हो जाता है। समशीतोष्ण अक्षांशों में वायुमंडल के ऊर्ध्वाधर स्तंभ में लगभग 1.7 सेमी "अवक्षेपित जल परत" होती है। जब जलवाष्प संघनित होता है, तो बादल बनते हैं, जिनसे वायुमंडलीय वर्षा वर्षा, ओलावृष्टि, हिम के रूप में होती है।

वायुमंडलीय वायु का एक महत्वपूर्ण घटक ओजोन है, जो समताप मंडल (10 से 50 किमी के बीच) में 90% केंद्रित है, इसका लगभग 10% क्षोभमंडल में है। ओजोन कठोर यूवी विकिरण (290 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य के साथ) को अवशोषित करता है, और यह जीवमंडल के लिए इसकी सुरक्षात्मक भूमिका है। कुल ओजोन सामग्री का मान अक्षांश और मौसम के आधार पर 0.22 से 0.45 सेमी (पी = 1 एटीएम के दबाव में ओजोन परत की मोटाई और टी = 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर) के बीच भिन्न होता है। 1980 के दशक की शुरुआत से अंटार्कटिका में वसंत ऋतु में देखे गए ओजोन छिद्रों में, ओजोन सामग्री 0.07 सेमी तक गिर सकती है। यह भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक बढ़ जाती है और इसमें वार्षिक भिन्नता होती है जिसमें अधिकतम वसंत ऋतु में और न्यूनतम शरद ऋतु में होती है, और इसका आयाम होता है उष्णकटिबंधीय में वार्षिक भिन्नता छोटी होती है और उच्च अक्षांशों की ओर बढ़ती है। वायुमंडल का एक अनिवार्य परिवर्तनशील घटक है कार्बन डाइआक्साइड, जिसकी सामग्री में पिछले 200 वर्षों में वातावरण में 35% की वृद्धि हुई है, जिसे मुख्य रूप से मानवजनित कारक द्वारा समझाया गया है। इसकी अक्षांशीय और मौसमी परिवर्तनशीलता देखी जाती है, जो पौधों के प्रकाश संश्लेषण और घुलनशीलता से जुड़ी होती है समुद्र का पानी(हेनरी के नियम के अनुसार, पानी में गैस की घुलनशीलता उसके तापमान में वृद्धि के साथ घट जाती है)।

महत्वपूर्ण भूमिकावायुमंडलीय एरोसोल ग्रह की जलवायु के निर्माण में खेलता है - ठोस और तरल कणकई एनएम से लेकर दसियों माइक्रोन तक के आकार। प्राकृतिक और मानवजनित मूल के एरोसोल प्रतिष्ठित हैं। एरोसोल पौधों के अपशिष्ट उत्पादों से गैस-चरण प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया में बनता है और आर्थिक गतिविधिमानव, ज्वालामुखी विस्फोट, ग्रह की सतह से हवा द्वारा धूल के उदय के परिणामस्वरूप, विशेष रूप से इसके रेगिस्तानी क्षेत्रों से, और ब्रह्मांडीय धूल से भी बनता है जो ऊपरी वायुमंडल में गिरती है। अधिकांश एरोसोल क्षोभमंडल में केंद्रित है, ज्वालामुखी विस्फोट से एरोसोल लगभग 20 किमी की ऊंचाई पर तथाकथित जंग परत बनाता है। सबसे बड़ी संख्यावाहनों और ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन के परिणामस्वरूप मानवजनित एरोसोल वातावरण में प्रवेश करता है, रासायनिक उत्पादन, ईंधन का दहन, आदि। इसलिए, कुछ क्षेत्रों में, वायुमंडल की संरचना सामान्य वायु से स्पष्ट रूप से भिन्न होती है, जिसके लिए वायुमंडलीय वायु प्रदूषण के स्तर को देखने और निगरानी करने के लिए एक विशेष सेवा के निर्माण की आवश्यकता होती है।

वातावरण का विकास... आधुनिक वातावरण, जाहिरा तौर पर, एक माध्यमिक उत्पत्ति है: यह लगभग 4.5 अरब साल पहले ग्रह के गठन के पूरा होने के बाद पृथ्वी के ठोस खोल द्वारा जारी गैसों से बना था। पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास के दौरान, कई कारकों के प्रभाव में वातावरण ने अपनी संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन किए: गैसों का अपव्यय (वाष्पीकरण), मुख्य रूप से हल्के वाले, में स्थान; स्थलमंडल से गैसों की रिहाई के परिणामस्वरूप ज्वालामुखी गतिविधि; रसायनिक प्रतिक्रियावायुमंडल के घटकों और चट्टानों के बीच जो बनाते हैं पृथ्वी की ऊपरी तह; सौर यूवी विकिरण के प्रभाव में ही वातावरण में फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं; अंतरग्रहीय माध्यम (उदाहरण के लिए, उल्कापिंड पदार्थ) के पदार्थ का अभिवृद्धि (कैप्चर)। वायुमंडल का विकास भूवैज्ञानिक और भू-रासायनिक प्रक्रियाओं से निकटता से संबंधित है, और पिछले 3-4 अरब वर्षों में भी जीवमंडल की गतिविधि के साथ। आधुनिक वातावरण (नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प) बनाने वाली गैसों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ज्वालामुखी गतिविधि और घुसपैठ के दौरान उत्पन्न हुआ, जो उन्हें पृथ्वी की गहराई से बाहर ले गया। प्रकाश संश्लेषक जीवों की गतिविधि के परिणामस्वरूप लगभग 2 अरब साल पहले ऑक्सीजन ध्यान देने योग्य मात्रा में दिखाई दी थी, जो मूल रूप से उत्पन्न हुई थी सतही जलमहासागर।

कार्बोनेट जमा की रासायनिक संरचना के आंकड़ों के आधार पर, भूवैज्ञानिक अतीत के वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन की मात्रा का अनुमान प्राप्त किया गया था। फ़ैनरोज़ोइक (पृथ्वी के इतिहास के अंतिम 570 मिलियन वर्ष) के दौरान, वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा ज्वालामुखी गतिविधि के स्तर, समुद्र के तापमान और प्रकाश संश्लेषण के स्तर के अनुसार व्यापक रूप से भिन्न होती है। अधिकांशउस समय, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता आज की तुलना में काफी अधिक (10 गुना तक) थी। फ़ैनरोज़ोइक वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा में काफी बदलाव आया, और इसे बढ़ाने की प्रवृत्ति प्रबल हुई। प्रीकैम्ब्रियन वातावरण में, कार्बन डाइऑक्साइड का द्रव्यमान, एक नियम के रूप में, अधिक था, और ऑक्सीजन का द्रव्यमान, फ़ैनरोज़ोइक वातावरण की तुलना में कम था। अतीत में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में उतार-चढ़ाव का जलवायु पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा, कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ने पर ग्रीनहाउस प्रभाव तेज हो गया, जिसके कारण फ़ैनरोज़ोइक के मुख्य भाग के दौरान जलवायु आधुनिक युग की तुलना में बहुत गर्म थी। .

वातावरण और जीवन... वायुमंडल के बिना, पृथ्वी एक मृत ग्रह होगी। जैविक जीवन वातावरण और संबंधित जलवायु और मौसम के साथ घनिष्ठ संपर्क में होता है। पूरे ग्रह की तुलना में द्रव्यमान में छोटा (लगभग दस लाखवां भाग), वातावरण सभी जीवन रूपों के लिए एक अनिवार्य शर्त है। जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड, ओजोन का सबसे बड़ा महत्व है। जब प्रकाश संश्लेषक पौधों द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित किया जाता है, तो कार्बनिक पदार्थ बनाया जाता है, जिसका उपयोग मनुष्यों सहित अधिकांश जीवित चीजों द्वारा ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है। एरोबिक जीवों के अस्तित्व के लिए ऑक्सीजन आवश्यक है, जिसके लिए ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं द्वारा ऊर्जा का प्रवाह प्रदान किया जाता है कार्बनिक पदार्थ... नाइट्रोजन, कुछ सूक्ष्मजीवों (नाइट्रोजन फिक्सर) द्वारा आत्मसात, पौधों के खनिज पोषण के लिए आवश्यक है। ओजोन, जो सूर्य के कठोर यूवी विकिरण को अवशोषित करती है, जीवन के इस हानिकारक हिस्से को महत्वपूर्ण रूप से क्षीण कर देती है। सौर विकिरण... वायुमंडल में जलवाष्प का संघनन, बादलों का बनना और बाद में वायुमंडलीय वर्षा की वर्षा भूमि को पानी की आपूर्ति करती है, जिसके बिना कोई भी जीवन संभव नहीं है। जलमंडल में जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि काफी हद तक संख्या से निर्धारित होती है और रासायनिक संरचनावायुमंडलीय गैसें पानी में घुल जाती हैं। चूंकि वायुमंडल की रासायनिक संरचना जीवों की गतिविधि पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करती है, इसलिए जीवमंडल और वातावरण को किसका हिस्सा माना जा सकता है? एकीकृत प्रणाली, जिसका रखरखाव और विकास (जैव भू-रासायनिक चक्र देखें) एक ग्रह के रूप में पृथ्वी के पूरे इतिहास में वातावरण की संरचना में परिवर्तन के लिए बहुत महत्वपूर्ण था।

विकिरण, ऊष्मा और जल संतुलनवातावरण... सौर विकिरण व्यावहारिक रूप से सभी के लिए ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है शारीरिक प्रक्रियाएंवातावरण में। मुख्य विशेषतावायुमंडल का विकिरण शासन तथाकथित ग्रीनहाउस प्रभाव है: वायुमंडल सौर विकिरण को पृथ्वी की सतह पर काफी अच्छी तरह से पहुंचाता है, लेकिन सक्रिय रूप से पृथ्वी की सतह से लंबी-तरंग तापीय विकिरण को अवशोषित करता है, जिसका कुछ हिस्सा सतह पर वापस आ जाता है काउंटर रेडिएशन, जो पृथ्वी की सतह से विकिरण के नुकसान की भरपाई करता है (वायुमंडलीय विकिरण देखें)। वायुमंडल के अभाव में पृथ्वी की सतह का औसत तापमान -18°C होगा, वास्तव में यह 15°C है। आने वाली सौर विकिरण आंशिक रूप से (लगभग 20%) वायुमंडल में अवशोषित होती है (मुख्य रूप से जल वाष्प, पानी की बूंदों, कार्बन डाइऑक्साइड, ओजोन और एरोसोल द्वारा), और एरोसोल कणों और घनत्व में उतार-चढ़ाव (रेले स्कैटरिंग) द्वारा भी बिखरी हुई (लगभग 7%) होती है। ) कुल विकिरणपृथ्वी की सतह पर पहुँचकर, आंशिक रूप से (लगभग 23%) इससे परावर्तित होता है। परावर्तन अंतर्निहित सतह, तथाकथित अल्बेडो की परावर्तनशीलता द्वारा निर्धारित किया जाता है। औसतन, एकीकृत सौर विकिरण प्रवाह के लिए पृथ्वी का एल्बिडो 30% के करीब है। ताजा गिरी बर्फ के लिए यह कुछ प्रतिशत (सूखी मिट्टी और चेरनोज़म) से 70-90% तक भिन्न होता है। पृथ्वी की सतह और वायुमंडल के बीच विकिरण ऊष्मा का आदान-प्रदान महत्वपूर्ण रूप से अल्बेडो पर निर्भर करता है और यह पृथ्वी की सतह के प्रभावी विकिरण और इसके द्वारा अवशोषित वातावरण के प्रति-विकिरण द्वारा निर्धारित होता है। बाह्य अंतरिक्ष से पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने और इसे वापस छोड़ने वाले विकिरण प्रवाह का बीजगणितीय योग विकिरण संतुलन कहलाता है।

वायुमंडल और पृथ्वी की सतह द्वारा इसके अवशोषण के बाद सौर विकिरण के परिवर्तन पृथ्वी के ताप संतुलन को एक ग्रह के रूप में निर्धारित करते हैं। मुख्य स्त्रोतवायुमंडल के लिए ऊष्मा - पृथ्वी की सतह; इससे निकलने वाली गर्मी न केवल लंबी-तरंग विकिरण के रूप में, बल्कि संवहन द्वारा भी स्थानांतरित की जाती है, और जल वाष्प के संघनन के दौरान भी निकलती है। इन ऊष्मा प्रवाहों का हिस्सा औसतन क्रमशः 20%, 7% और 23% है। यह प्रत्यक्ष सौर विकिरण के अवशोषण के कारण गर्मी का लगभग 20% जोड़ता है। सूर्य की किरणों के लंबवत एक इकाई क्षेत्र के माध्यम से प्रति इकाई समय सौर विकिरण प्रवाह और पृथ्वी से सूर्य (तथाकथित सौर स्थिरांक) की औसत दूरी पर वायुमंडल के बाहर स्थित 1367 W / m2 है, परिवर्तन हैं 1- 2 डब्ल्यू / एम 2, चक्र पर निर्भर करता है सौर गतिविधि... लगभग 30% के ग्रहीय अल्बेडो के साथ, ग्रह पर सौर ऊर्जा का समय-औसत वैश्विक प्रवाह 239 W / m 2 है। चूंकि एक ग्रह के रूप में पृथ्वी औसतन अंतरिक्ष में उतनी ही ऊर्जा का उत्सर्जन करती है, तो, स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन कानून के अनुसार, आउटगोइंग थर्मल लॉन्ग-वेव रेडिएशन का प्रभावी तापमान 255 K (-18 ° C) होता है। वहीं, पृथ्वी की सतह का औसत तापमान 15 डिग्री सेल्सियस है। 33°C का अंतर किसके कारण होता है ग्रीनहाउस प्रभाव.

संपूर्ण रूप से वायुमंडल का जल संतुलन पृथ्वी की सतह से वाष्पित नमी की मात्रा, पृथ्वी की सतह पर गिरने वाली वर्षा की मात्रा की समानता से मेल खाता है। महासागरों के ऊपर का वातावरण भूमि की तुलना में वाष्पीकरण प्रक्रियाओं से अधिक नमी प्राप्त करता है, और वर्षा के रूप में 90% खो देता है। महासागरों के ऊपर अतिरिक्त जलवाष्प वायु धाराओं द्वारा महाद्वीपों तक ले जाया जाता है। महासागरों से महाद्वीपों तक वायुमंडल में पहुँचाए जाने वाले जलवाष्प की मात्रा महासागरों में बहने वाली नदियों के आयतन के बराबर होती है।

वायु संचलन... पृथ्वी का एक गोलाकार आकार है, इसलिए इसके उच्च अक्षांशों पर उष्ण कटिबंध की तुलना में बहुत कम सौर विकिरण आता है। नतीजतन, अक्षांशों के बीच बड़े तापमान विरोधाभास उत्पन्न होते हैं। तापमान वितरण भी महासागरों और महाद्वीपों की सापेक्ष स्थिति से काफी प्रभावित होता है। बड़े द्रव्यमान के कारण समुद्र का पानीतथा उच्च ताप क्षमतासमुद्र की सतह के तापमान में पानी मौसमी उतार-चढ़ाव भूमि की तुलना में बहुत कम है। इस संबंध में, मध्य और उच्च अक्षांशों में, गर्मियों में महासागरों के ऊपर हवा का तापमान महाद्वीपों की तुलना में काफी कम और सर्दियों में अधिक होता है।

वातावरण का असमान ताप विभिन्न क्षेत्रों विश्ववायुमंडलीय दबाव के स्थानिक वितरण का कारण बनता है। समुद्र के स्तर पर, दबाव वितरण की विशेषता अपेक्षाकृत होती है कम मानभूमध्य रेखा के पास, उपोष्णकटिबंधीय (उच्च दबाव बेल्ट) में वृद्धि और मध्य और उच्च अक्षांशों में कमी। इसी समय, अतिरिक्त उष्णकटिबंधीय अक्षांशों के महाद्वीपों पर, दबाव आमतौर पर सर्दियों में बढ़ जाता है और गर्मियों में कम हो जाता है, जो तापमान वितरण से जुड़ा होता है। एक दबाव प्रवणता के प्रभाव में, हवा उच्च दबाव के क्षेत्रों से निम्न दबाव के क्षेत्रों में त्वरण का अनुभव करती है, जिससे वायु द्रव्यमान की गति होती है। गतिमान वायु द्रव्यमान भी पृथ्वी के घूर्णन (कोरिओलिस बल) के विक्षेपक बल, ऊँचाई के साथ घटते घर्षण बल और वक्रीय प्रक्षेप पथ से प्रभावित होते हैं। केन्द्रापसारक बल. बडा महत्वहवा का अशांत मिश्रण है (वायुमंडल में अशांति देखें)।

वायु धाराओं की एक जटिल प्रणाली (वायुमंडल का सामान्य परिसंचरण) ग्रहों के दबाव वितरण से जुड़ी है। मेरिडियन प्लेन में औसतन दो या तीन मेरिडियन सर्कुलेशन की कोशिकाओं का पता लगाया जाता है। भूमध्य रेखा के पास, गर्म हवा ऊपर उठती है और उपोष्णकटिबंधीय में गिरती है, जिससे हैडली कोशिका बनती है। उसी स्थान पर, फेरेल रिटर्न सेल की हवा कम हो जाती है। उच्च अक्षांशों पर अक्सर एक सीधी ध्रुवीय कोशिका का पता लगाया जाता है। मध्याह्न परिसंचरण वेग 1 m/s या उससे कम के क्रम के होते हैं। कोरिओलिस बल की क्रिया के कारण मध्य क्षोभमंडल में लगभग 15 मीटर/सेकेंड के वेग के साथ अधिकांश वातावरण में पछुआ हवाएँ देखी जाती हैं। अपेक्षाकृत स्थिर पवन प्रणालियाँ हैं। इनमें व्यापारिक हवाएं शामिल हैं - उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में उच्च दबाव वाले बेल्ट से भूमध्य रेखा पर ध्यान देने योग्य पूर्वी घटक (पूर्व से पश्चिम तक) के साथ चलने वाली हवाएं। मानसून काफी स्थिर होते हैं - स्पष्ट रूप से स्पष्ट मौसमी चरित्र के साथ हवा की धाराएं: वे गर्मियों में समुद्र से मुख्य भूमि तक और सर्दियों में विपरीत दिशा में उड़ते हैं। मानसून विशेष रूप से नियमित हिंद महासागर... मध्य अक्षांशों में वायुराशियों की गति मुख्य रूप से होती है पश्चिमी दिशा(पश्चिम से पूर्व की ओर)। यह वायुमंडलीय मोर्चों का एक क्षेत्र है, जिस पर बड़ी-बड़ी लहरें उठती हैं - चक्रवात और प्रतिचक्रवात, जो कई सैकड़ों या हजारों किलोमीटर की दूरी तय करते हैं। उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में भी चक्रवात आते हैं; यहाँ वे छोटे हैं, लेकिन बहुत तेज़ हवा की गति तूफान बल (33 m / s और अधिक), तथाकथित उष्णकटिबंधीय चक्रवातों तक पहुँचती है। अटलांटिक और पूर्वी प्रशांत में उन्हें तूफान कहा जाता है, और पश्चिमी प्रशांत में उन्हें टाइफून कहा जाता है। ऊपरी क्षोभमंडल और निचले समताप मंडल में, प्रत्यक्ष हैडली मेरिडियन सर्कुलेशन सेल को अलग करने वाले क्षेत्रों में और उलटा फेरेल सेल, अपेक्षाकृत संकीर्ण, सैकड़ों किलोमीटर चौड़ा, अक्सर देखा जाता है। जेट धाराएंतेज परिभाषित सीमाओं के साथ, जिसके भीतर हवा 100-150 और यहां तक ​​​​कि 200 मीटर / सेकंड तक पहुंच जाती है।

जलवायु और मौसम... अलग-अलग अक्षांशों पर पहुंचने वाले सौर विकिरण की मात्रा में अंतर भौतिक गुणपृथ्वी की सतह, पृथ्वी की जलवायु की विविधता को निर्धारित करती है। भूमध्य रेखा से लेकर उष्णकटिबंधीय अक्षांशों तक, पृथ्वी की सतह के पास हवा का तापमान औसतन 25-30 ° C होता है और पूरे वर्ष में बहुत कम होता है। वी भूमध्यरेखीय बेल्टआमतौर पर बहुत अधिक वर्षा होती है, जो वहां अत्यधिक नमी की स्थिति पैदा करती है। वी उष्णकटिबंधीय क्षेत्रवर्षा की मात्रा कम हो जाती है और कुछ क्षेत्रों में बहुत कम हो जाती है। पृथ्वी के विशाल मरुस्थल यहाँ स्थित हैं।

उपोष्णकटिबंधीय और मध्य अक्षांशों में, हवा का तापमान पूरे वर्ष में महत्वपूर्ण रूप से बदलता है, और गर्मियों और सर्दियों के तापमान के बीच का अंतर विशेष रूप से महासागरों से दूर महाद्वीपों के क्षेत्रों में बहुत अच्छा है। इस प्रकार, पूर्वी साइबेरिया के कुछ क्षेत्रों में, हवा के तापमान का वार्षिक आयाम 65 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। इन अक्षांशों पर आर्द्रीकरण की स्थिति बहुत विविध है, मुख्य रूप से वायुमंडल के सामान्य परिसंचरण पर निर्भर करती है और साल-दर-साल काफी भिन्न होती है।

ध्रुवीय अक्षांशों में, तापमान पूरे वर्ष कम रहता है, भले ही ध्यान देने योग्य मौसमी भिन्नता हो। यह महासागरों और भूमि और पर्माफ्रॉस्ट पर बर्फ के आवरण के व्यापक वितरण में योगदान देता है, रूस में इसके 65% से अधिक क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है, मुख्य रूप से साइबेरिया में।

पिछले दशकों में, वैश्विक जलवायु में परिवर्तन अधिक से अधिक ध्यान देने योग्य हो गए हैं। निम्न अक्षांशों की तुलना में उच्च अक्षांशों पर तापमान अधिक बढ़ता है; गर्मियों की तुलना में सर्दियों में अधिक; दिन की तुलना में रात में अधिक। 20 वीं शताब्दी में, रूस में पृथ्वी की सतह के पास औसत वार्षिक वायु तापमान में 1.5-2 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि हुई है, और साइबेरिया के कुछ क्षेत्रों में कई डिग्री की वृद्धि हुई है। यह ट्रेस गैसों की सांद्रता में वृद्धि के कारण ग्रीनहाउस प्रभाव में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है।

मौसम वायुमंडलीय परिसंचरण की स्थितियों से निर्धारित होता है और भौगोलिक स्थानभूभाग, यह उष्ण कटिबंध में सबसे अधिक स्थिर है और मध्य और उच्च अक्षांशों में सबसे अधिक परिवर्तनशील है। वायुमंडलीय मोर्चों, चक्रवातों और एंटीसाइक्लोन के पारित होने, वर्षा और बढ़ी हुई हवा के कारण वायु द्रव्यमान में परिवर्तन के क्षेत्रों में मौसम सबसे अधिक बदलता है। मौसम के पूर्वानुमान के लिए डेटा ग्राउंड-आधारित मौसम स्टेशनों, समुद्री और . पर एकत्र किया जाता है हवाई जहाज, मौसम संबंधी उपग्रहों से। मौसम विज्ञान भी देखें।

वातावरण में ऑप्टिकल, ध्वनिक और विद्युत घटनाएं... वितरण करते समय विद्युत चुम्बकीय विकिरणवायु और विभिन्न कणों (एयरोसोल, बर्फ के क्रिस्टल, पानी की बूंदों) द्वारा प्रकाश के अपवर्तन, अवशोषण और प्रकीर्णन के परिणामस्वरूप वातावरण में, विभिन्न ऑप्टिकल घटनाएं उत्पन्न होती हैं: इंद्रधनुष, मुकुट, हेलो, मृगतृष्णा, आदि। स्पष्ट ऊंचाईआकाश और नीला आकाश। वस्तुओं की दृश्यता सीमा वातावरण में प्रकाश प्रसार की स्थितियों से निर्धारित होती है (वायुमंडलीय दृश्यता देखें)। संचार रेंज और उपकरणों द्वारा वस्तुओं का पता लगाने की क्षमता, जिसमें पृथ्वी की सतह से खगोलीय अवलोकन की संभावना शामिल है, विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर वातावरण की पारदर्शिता पर निर्भर करती है। समताप मंडल और मध्यमंडल में प्रकाशीय विषमताओं के अध्ययन में गोधूलि की घटना एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उदाहरण के लिए, ट्वाइलाइट के साथ फोटो खींचना अंतरिक्ष यानएरोसोल परतों का पता लगाने की अनुमति देता है। वातावरण में विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रसार की विशेषताएं विधियों की सटीकता निर्धारित करती हैं। सुदूर संवेदनइसके पैरामीटर। इन सभी प्रश्नों का, कई अन्य प्रश्नों की तरह, वायुमंडलीय प्रकाशिकी द्वारा अध्ययन किया जाता है। रेडियो तरंगों का अपवर्तन और प्रकीर्णन रेडियो रिसेप्शन की संभावनाओं को निर्धारित करता है (रेडियो तरंगों का प्रसार देखें)।

वातावरण में ध्वनि का प्रसार तापमान और हवा की गति के स्थानिक वितरण पर निर्भर करता है (वायुमंडलीय ध्वनिकी देखें)। यह वातावरण के सुदूर संवेदन के लिए रुचिकर है। ऊपरी वायुमंडल में रॉकेटों द्वारा लॉन्च किए गए आवेशों के विस्फोटों ने पवन प्रणालियों और समताप मंडल और मध्यमंडल में तापमान के पाठ्यक्रम के बारे में जानकारी प्रदान की। स्थिर स्तरीकृत वातावरण में, जब तापमान रूद्धोष्म प्रवणता (9.8 K / किमी) की तुलना में अधिक ऊँचाई के साथ गिरता है, तथाकथित आंतरिक तरंगें उत्पन्न होती हैं। ये तरंगें समताप मंडल में और यहाँ तक कि मध्यमंडल में भी फैल सकती हैं, जहाँ वे क्षीण होती हैं, जिससे हवा और अशांति में वृद्धि होती है।

पृथ्वी का ऋणात्मक आवेश और परिणामी विद्युत क्षेत्र, वायुमंडल, विद्युत आवेशित आयनोस्फीयर और मैग्नेटोस्फीयर के साथ मिलकर एक वैश्विक निर्माण करते हैं विद्युत सर्किट... बादलों का बनना और गरज के साथ बिजली इसमें अहम भूमिका निभाती है। बिजली के निर्वहन के खतरे ने इमारतों, संरचनाओं, बिजली लाइनों और संचार के बिजली संरक्षण के तरीकों को विकसित करने की आवश्यकता को जन्म दिया है। यह घटना विमानन के लिए विशेष रूप से खतरनाक है। लाइटनिंग डिस्चार्ज वायुमंडलीय रेडियो हस्तक्षेप का कारण बनता है, जिसे वायुमंडलीय कहा जाता है (व्हिसलिंग वायुमंडलीय देखें)। दौरान नाटकीय वृद्धिविद्युत क्षेत्र की तीव्रता, सिरों पर चमकते हुए डिस्चार्ज दिखाई देते हैं और धारदार कोनापृथ्वी की सतह के ऊपर उभरी हुई वस्तुएं, पहाड़ों में अलग-अलग चोटियों पर, आदि। (एल्मा लाइट्स)। वातावरण में हमेशा अत्यधिक परिवर्तनशील होता है जो पर निर्भर करता है विशिष्ट शर्तेंनिर्धारित करने वाले प्रकाश और भारी आयनों की संख्या विद्युत चालकतावातावरण। पृथ्वी की सतह के निकट वायु के मुख्य आयनकारक विकिरण हैं रेडियोधर्मी पदार्थपृथ्वी की पपड़ी और वायुमंडल में निहित है, साथ ही ब्रह्मांडीय किरणों... वायुमंडलीय बिजली भी देखें।

वातावरण पर मानव प्रभाव।पिछली शताब्दियों में, की एकाग्रता में वृद्धि हुई है ग्रीन हाउस गैसेंमानव आर्थिक गतिविधि के कारण वातावरण में। कार्बन डाइऑक्साइड का प्रतिशत दो सौ साल पहले 2.8-10 2 से बढ़कर 2005 में 3.8-10 2 हो गया, मीथेन की सामग्री - 0.7-10 1 से लगभग 300-400 साल पहले की शुरुआत में 1.8-10 -4 हो गई। 21 वीं सदी; पिछली शताब्दी में ग्रीनहाउस प्रभाव में लगभग 20% वृद्धि फ्रीन्स द्वारा दी गई थी, जो 20 वीं शताब्दी के मध्य तक वातावरण में व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित थे। इन पदार्थों को समतापमंडलीय ओजोन विनाशक के रूप में मान्यता प्राप्त है और उनका उत्पादन 1987 के मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल द्वारा निषिद्ध है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ती सांद्रता कोयले, तेल, गैस और अन्य प्रकार के कार्बन ईंधन की बढ़ती मात्रा के साथ-साथ वनों की कटाई के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषण कम हो जाता है। मीथेन की सांद्रता तेल और गैस उत्पादन में वृद्धि (इसके नुकसान के कारण) के साथ-साथ चावल की फसलों के विस्तार और मवेशियों की संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ती है। यह सब जलवायु के गर्म होने में योगदान देता है।

मौसम बदलने के लिए वायुमंडलीय प्रक्रियाओं पर सक्रिय प्रभाव के तरीके विकसित किए गए हैं। गरज के साथ विशेष अभिकर्मकों को बिखेर कर कृषि संयंत्रों को ओलों से बचाने के लिए उनका उपयोग किया जाता है। हवाई अड्डों पर कोहरे को तितर-बितर करने, पौधों को पाले से बचाने, सही जगहों पर वर्षा बढ़ाने के लिए बादलों को प्रभावित करने या बड़े पैमाने पर होने वाली घटनाओं के समय बादलों को फैलाने के तरीके भी हैं।

वातावरण का अध्ययन... वातावरण में भौतिक प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी मुख्य रूप से मौसम संबंधी टिप्पणियों से प्राप्त की जाती है, जो सभी महाद्वीपों और कई द्वीपों पर स्थित स्थायी मौसम विज्ञान स्टेशनों और पदों के वैश्विक नेटवर्क द्वारा की जाती हैं। दैनिक अवलोकन हवा के तापमान और आर्द्रता के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं, वायु - दाबऔर वर्षा, बादल, हवा, आदि। सौर विकिरण और उसके परिवर्तनों का अवलोकन एक्टिनोमेट्रिक स्टेशनों पर किया जाता है। वायुमंडल के अध्ययन के लिए बहुत महत्व के हवाई स्टेशनों के नेटवर्क हैं, जिन पर 30-35 किमी की ऊंचाई तक रेडियोसॉन्ड का उपयोग करके मौसम संबंधी माप किए जाते हैं। कई स्टेशनों पर वायुमंडलीय ओजोन का प्रेक्षण किया जाता है, विद्युत घटनावायुमंडल में, वायु की रासायनिक संरचना।

ग्राउंड स्टेशनों के डेटा को महासागरों पर टिप्पणियों द्वारा पूरक किया जाता है, जहां "मौसम के जहाज" महासागरों के कुछ क्षेत्रों में स्थायी रूप से संचालित होते हैं, साथ ही अनुसंधान और अन्य जहाजों से प्राप्त मौसम संबंधी जानकारी भी।

हर चीज़ बड़ी मात्राहाल के दशकों में, बादलों की तस्वीर लेने और सूर्य से पराबैंगनी, अवरक्त और माइक्रोवेव विकिरण के प्रवाह को मापने के लिए उपकरणों से लैस मौसम संबंधी उपग्रहों की मदद से वायुमंडल के बारे में जानकारी प्राप्त की गई है। उपग्रह तापमान, बादल और इसकी जल सामग्री, तत्वों के ऊर्ध्वाधर प्रोफाइल के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं विकिरण संतुलनवायुमंडल, समुद्र की सतह का तापमान, आदि। नेविगेशन उपग्रहों की एक प्रणाली से रेडियो संकेतों के अपवर्तन के माप का उपयोग करके, वातावरण में घनत्व, दबाव और तापमान के साथ-साथ नमी की मात्रा के ऊर्ध्वाधर प्रोफाइल को निर्धारित करना संभव है। उपग्रहों की मदद से, पृथ्वी के सौर स्थिरांक और ग्रहीय अल्बेडो के मूल्य को स्पष्ट करना, पृथ्वी-वायुमंडल प्रणाली के विकिरण संतुलन के मानचित्र बनाना, छोटी वायुमंडलीय अशुद्धियों की सामग्री और परिवर्तनशीलता को मापना संभव हो गया है। वायुमंडलीय भौतिकी और पर्यावरण निगरानी की कई अन्य समस्याओं को हल करें।

लिट: बुडको एमआई क्लाइमेट इन द पास्ट एंड फ्यूचर। एल।, 1980; मतवेव एल.टी. सामान्य मौसम विज्ञान का पाठ्यक्रम। वातावरण का भौतिकी। दूसरा संस्करण। एल।, 1984; बुडको एम.आई., रोनोव ए.बी., यानशिन ए.एल. वातावरण का इतिहास। एल., 1985; ख्रगियन ए. ख. वायुमंडलीय भौतिकी। एम।, 1986; वातावरण: हैंडबुक। एल।, 1991; ख्रोमोव एस.पी., पेट्रोसिएंट्स एमए मौसम विज्ञान और जलवायु विज्ञान। 5 वां संस्करण। एम।, 2001।

जी.एस. गोलित्सिन, एन.ए. जैतसेवा।

पृथ्वी का वायुमंडल ग्रह का एक गैस लिफाफा है। वायुमंडल की निचली सीमा पृथ्वी की सतह (जलमंडल और क्रस्ट) के पास चलती है, और ऊपरी सीमा सन्निहित बाहरी अंतरिक्ष (122 किमी) का क्षेत्र है। वातावरण में कई अलग-अलग तत्व होते हैं। मुख्य हैं: 78% नाइट्रोजन, 20% ऑक्सीजन, 1% आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, गैलियम नियॉन, हाइड्रोजन, आदि। रोचक तथ्यलेख के अंत में या क्लिक करके देखा जा सकता है।

वायुमंडल में हवा की अलग-अलग परतें होती हैं। हवा की परतें तापमान, गैस अंतर और उनके घनत्व में भिन्न होती हैं और। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि समताप मंडल और क्षोभमंडल परतें पृथ्वी को सौर विकिरण से बचाती हैं। उच्च परतों में, एक जीवित जीव प्राप्त कर सकता है घातक खुराकपराबैंगनी सौर स्पेक्ट्रम। वांछित वातावरण परत पर जल्दी से कूदने के लिए, उपयुक्त परत पर क्लिक करें:

क्षोभमंडल और क्षोभमंडल

क्षोभमंडल - तापमान, दबाव, ऊंचाई

ऊपरी सीमा लगभग 8-10 किमी की दूरी पर रखी गई है। समशीतोष्ण अक्षांशों में 16-18 किमी और ध्रुवीय अक्षांशों में 10-12 किमी। क्षोभ मंडल- यह वायुमंडल की निचली मुख्य परत है। इस परत में वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक और सभी जल वाष्प का लगभग 90% शामिल है। यह क्षोभमंडल में है कि संवहन और अशांति उत्पन्न होती है, चक्रवात बनते हैं और होते हैं। तापमानऊंचाई बढ़ने के साथ घटता है। ढाल: 0.65 ° / 100 मीटर गर्म पृथ्वी और पानी आपूर्ति की गई हवा को गर्म करता है। गर्म हवा ऊपर की ओर उठती है, ठंडी होती है और बादल बनाती है। परत की ऊपरी सीमाओं में तापमान - 50/70 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।

इसी परत में जलवायु परिवर्तन होते हैं। मौसम की स्थिति... क्षोभमंडल की निचली सीमा कहलाती है ज़मीनक्योंकि इसमें कई वाष्पशील सूक्ष्मजीव और धूल होती है। इस परत में ऊंचाई बढ़ने के साथ हवा की गति बढ़ जाती है।

ट्रोपोपॉज़

यह क्षोभमंडल की समताप मंडल की संक्रमणकालीन परत है। यहां ऊंचाई बढ़ने के साथ तापमान की निर्भरता घटती जाती है। ट्रोपोपॉज़ न्यूनतम ऊंचाई है जहां ऊर्ध्वाधर तापमान ढाल 0.2 डिग्री सेल्सियस / 100 मीटर तक गिर जाता है। ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई चक्रवात जैसी मजबूत जलवायु घटनाओं से प्रभावित होती है। चक्रवातों के ऊपर, ट्रोपोपॉज़ की ऊँचाई कम हो जाती है, और प्रतिचक्रवात से ऊपर बढ़ जाती है।

समताप मंडल और समताप मंडल

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

समताप मंडल में गैस के अणुओं पर सौर विकिरण का प्रभाव देखा जाता है, वे परमाणुओं में वियोजित हो जाते हैं। इस परत में लगभग कोई जलवाष्प नहीं होती है। आधुनिक सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान स्थिर उड़ान स्थितियों के कारण 20 किमी तक की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं। उच्च ऊंचाई वाले मौसम संबंधी गुब्बारे 40 किमी की ऊंचाई तक बढ़ते हैं। यहाँ स्थिर वायु धाराएँ मौजूद हैं, उनकी गति 300 किमी / घंटा तक पहुँच जाती है। साथ ही इस परत में केंद्रित है ओजोन, एक परत जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करती है।

मेसोस्फीयर और मेसोपॉज़ - संरचना, प्रतिक्रियाएं, तापमान

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

मेसोस्फीयर में लगभग सभी उल्काएं जलती हैं। वैज्ञानिकों ने इस जोन का नाम रखा है- इग्नोरोस्फीयर... इस क्षेत्र का पता लगाना मुश्किल है, क्योंकि हवा के घनत्व के कारण यहां वायुगतिकीय विमानन बहुत खराब है, जो पृथ्वी की तुलना में 1000 गुना कम है। और दौड़ने के लिए कृत्रिम उपग्रहघनत्व अभी भी बहुत अधिक है। मौसम संबंधी रॉकेटों का उपयोग करके अनुसंधान किया जाता है, लेकिन यह विकृत है। मेसोपॉज़मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर के बीच संक्रमण परत। कम से कम -90 डिग्री सेल्सियस का तापमान होता है।

पॉकेट लाइन

पॉकेट लाइनपृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा कहलाती है। इंटरनेशनल एरोनॉटिकल फेडरेशन (FAI) के मुताबिक, इस बॉर्डर की ऊंचाई 100 किमी है। यह परिभाषा अमेरिकी वैज्ञानिक थियोडोर वॉन कर्मन के सम्मान में दी गई थी। उन्होंने निर्धारित किया कि इस ऊंचाई पर, वातावरण का घनत्व इतना कम है कि वायुगतिकीय विमानन यहां असंभव हो जाता है, क्योंकि उड़ान उपकरण की गति अधिक होनी चाहिए पहली अंतरिक्ष गति... इतनी ऊंचाई पर, अवधारणा अपना अर्थ खो देती है ध्वनि अवरोध... यहां प्रबंधित करें हवाई जहाजयह केवल प्रतिक्रियाशील बलों के कारण ही संभव है।

थर्मोस्फीयर और थर्मोपॉज़

इस परत की ऊपरी सीमा लगभग 800 किमी. तापमान लगभग 300 किमी की ऊँचाई तक बढ़ जाता है, जहाँ यह लगभग 1500 K तक पहुँच जाता है। ऊपर, तापमान अपरिवर्तित रहता है। इस परत में है ध्रुवीय रोशनी- हवा पर सौर विकिरण के संपर्क के परिणामस्वरूप होता है। इस प्रक्रिया को वायुमंडलीय ऑक्सीजन आयनीकरण भी कहा जाता है।

कम वायु घनत्व के कारण, कर्मन रेखा के ऊपर की उड़ानें केवल बैलिस्टिक प्रक्षेपवक्र के साथ संभव हैं। सभी मानवयुक्त कक्षीय उड़ानें (चंद्रमा की उड़ानों को छोड़कर) वायुमंडल की इस परत में होती हैं।

एक्सोस्फीयर - घनत्व, तापमान, ऊंचाई

एक्सोस्फीयर की ऊंचाई 700 किमी से ऊपर है। यहां गैस बहुत दुर्लभ है, और प्रक्रिया होती है अपव्यय- अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में कण रिसाव। ऐसे कणों की गति 11.2 किमी/सेकंड तक पहुंच सकती है। सौर गतिविधि की वृद्धि से इस परत की मोटाई का विस्तार होता है।

• गुरुत्वाकर्षण के कारण गैस का खोल अंतरिक्ष में नहीं उड़ता है। वायु उन कणों से बनी होती है जिनका अपना द्रव्यमान होता है। गुरुत्वाकर्षण के नियम से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि द्रव्यमान वाली प्रत्येक वस्तु पृथ्वी की ओर आकर्षित होती है।
• ब्यूज़-बैलट का नियम कहता है कि यदि आप उत्तरी गोलार्ध में हैं और हवा की ओर पीठ करके खड़े हैं, तो दाहिनी ओर एक उच्च दाब क्षेत्र और बाईं ओर निम्न दाब होगा। दक्षिणी गोलार्ध में, विपरीत सच होगा।

वायुमंडल का सटीक आकार अज्ञात है, क्योंकि इसकी ऊपरी सीमा स्पष्ट रूप से पता लगाने योग्य नहीं है। हालांकि, वायुमंडल की संरचना का पर्याप्त अध्ययन किया गया है ताकि सभी को अंदाजा हो सके कि हमारे ग्रह का गैस लिफाफा कैसे व्यवस्थित है।

वायुमंडल के भौतिकी का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिक इसे पृथ्वी के चारों ओर के क्षेत्र के रूप में परिभाषित करते हैं जो ग्रह के साथ घूमता है। एफएआई निम्नलिखित देता है परिभाषा:

• अंतरिक्ष और वायुमंडल के बीच की सीमा कर्मन रेखा के साथ चलती है। यह रेखा, उसी संगठन की परिभाषा के अनुसार, समुद्र तल से 100 किमी की ऊँचाई पर ऊँचाई पर है।

इस रेखा के ऊपर सब कुछ बाह्य अंतरिक्ष है। वायुमंडल धीरे-धीरे अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में चला जाता है, यही वजह है कि विभिन्न दृष्टिकोणइसके आकार के बारे में।

साथ निम्न परिबंधवातावरण, सब कुछ बहुत सरल है - यह पृथ्वी की पपड़ी की सतह और पृथ्वी की जल सतह - जलमंडल के साथ गुजरता है। उसी समय, सीमा, कोई कह सकता है, पृथ्वी और पानी की सतहों के साथ विलीन हो जाती है, क्योंकि हवा के कण भी वहां घुल जाते हैं।

वायुमंडल की कौन सी परतें पृथ्वी के आकार में शामिल हैं

एक दिलचस्प तथ्य: सर्दियों में यह कम होता है, गर्मियों में यह अधिक होता है।

यह इस परत में है कि अशांति, प्रतिचक्रवात और चक्रवात उत्पन्न होते हैं, बादल बनते हैं। यह वह क्षेत्र है जो मौसम के निर्माण के लिए जिम्मेदार है, सभी वायु द्रव्यमान का लगभग 80% इसमें स्थित है।

ट्रोपोपॉज़ एक परत है जिसमें तापमान ऊंचाई के साथ कम नहीं होता है। ट्रोपोपॉज़ के ऊपर, 11 से ऊपर और 50 किमी तक की ऊँचाई पर। समताप मंडल में ओजोन की एक परत होती है, जो ग्रह को पराबैंगनी किरणों से बचाने के लिए जानी जाती है। इस परत में हवा निकलती है, इन्हें विशेषता द्वारा समझाया गया है बैंगनी रंगआकाश। यहां हवा की गति 300 किमी/घंटा तक पहुंच सकती है। समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच एक समताप मंडल होता है - एक सीमा क्षेत्र जिसमें अधिकतम तापमान होता है।

अगली परत है। यह 85-90 किलोमीटर की ऊंचाई तक फैला हुआ है। मध्यमंडल में आकाश का रंग काला है, इसलिए तारों को सुबह और दोपहर में भी देखा जा सकता है। सबसे जटिल फोटोकैमिकल प्रक्रियाएं वहां होती हैं, जिसके दौरान वातावरण की चमक पैदा होती है।

मेसोस्फीयर और अगली परत के बीच मेसोपॉज होता है। इसे एक संक्रमण परत के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें न्यूनतम तापमान देखा जाता है। ऊपर, समुद्र तल से 100 किलोमीटर की ऊँचाई पर, कर्मन रेखा है। इस रेखा के ऊपर थर्मोस्फीयर (ऊंचाई सीमा 800 किमी) और एक्सोस्फीयर है, जिसे "अपव्यय क्षेत्र" भी कहा जाता है। लगभग 2-3 हजार किलोमीटर की ऊंचाई पर, यह निकट-अंतरिक्ष निर्वात में गुजरता है।

यह देखते हुए कि वायुमंडल की ऊपरी परत का स्पष्ट रूप से पता नहीं चल पाया है, इसके सटीक आकार की गणना नहीं की जा सकती है। इसके अलावा, में विभिन्न देशइस मामले पर अलग-अलग राय रखने वाले संगठन हैं। इस बात पर ध्यान दिया जाना चाहिए कि कर्मन की पंक्तिकेवल सशर्त रूप से पृथ्वी के वायुमंडल की सीमा माना जा सकता है, क्योंकि विभिन्न स्रोत सीमाओं के विभिन्न चिह्नों का उपयोग करते हैं। तो, कुछ स्रोतों में आप जानकारी पा सकते हैं कि ऊपरी सीमा 2500-3000 किमी की ऊंचाई पर चलती है।

नासा गणना के लिए 122 किलोमीटर के निशान का उपयोग करता है। बहुत पहले नहीं, ऐसे प्रयोग किए गए जिन्होंने सीमा को 118 किमी पर स्थित स्पष्ट किया।

हर कोई जो हवाई जहाज से उड़ान भर चुका है, इस तरह के संदेश का आदी है: "हमारी उड़ान 10,000 मीटर की ऊंचाई पर होती है, तापमान 50 डिग्री सेल्सियस के ऊपर होता है।" ऐसा कुछ खास नहीं लगता। पृथ्वी की सतह से सूर्य जितना दूर गर्म होता है, वह उतना ही ठंडा होता है। बहुत से लोग सोचते हैं कि ऊंचाई के साथ तापमान में कमी लगातार होती रहती है और धीरे-धीरे तापमान कम हो जाता है, अंतरिक्ष के तापमान के करीब पहुंच जाता है। वैसे, वैज्ञानिकों ने 19वीं सदी के अंत तक ऐसा ही सोचा था।

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

निचले वातावरण को कहा जाता है क्षोभ मंडल, जिसका अर्थ है "घूर्णन का क्षेत्र।" मौसम और जलवायु में सभी परिवर्तन इस परत में होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं का परिणाम हैं। इस परत की ऊपरी सीमा स्थित है जहां ऊंचाई के साथ तापमान में कमी इसकी वृद्धि का रास्ता देती है, - लगभग पर भूमध्य रेखा से 15-16 किमी और ध्रुवों से 7-8 किमी की ऊंचाई पर। पृथ्वी की तरह ही, हमारे ग्रह के घूर्णन के प्रभाव में वातावरण भी ध्रुवों के ऊपर कुछ हद तक चपटा होता है और भूमध्य रेखा के ऊपर सूज जाता है। हालांकि, पृथ्वी के ठोस खोल की तुलना में वातावरण में यह प्रभाव बहुत अधिक स्पष्ट है। पृथ्वी की सतह से क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा तक की दिशा में, हवा का तापमान कम हो जाता है। भूमध्य रेखा के ऊपर, न्यूनतम हवा का तापमान लगभग -62 है ° C, और ध्रुवों के ऊपर, लगभग -45 ° C। समशीतोष्ण अक्षांशों में, वायुमंडल का 75% से अधिक द्रव्यमान क्षोभमंडल में है। उष्णकटिबंधीय में, लगभग 90% क्षोभमंडल के भीतर है। वायुमंडल का द्रव्यमान .

1899 में, एक निश्चित ऊंचाई पर ऊर्ध्वाधर तापमान प्रोफ़ाइल में इसका न्यूनतम पाया गया, और फिर तापमान में थोड़ा वृद्धि हुई। इस वृद्धि की शुरुआत का अर्थ है वातावरण की अगली परत में संक्रमण - to समताप मंडल, जिसका अर्थ है "परत क्षेत्र"। समताप मंडल शब्द का अर्थ है और क्षोभमंडल के ऊपर स्थित परत की विशिष्टता के पूर्व विचार को दर्शाता है। समताप मंडल पृथ्वी की सतह से लगभग 50 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है। ओजोन की प्रतिक्रिया गठन - वातावरण में होने वाली मुख्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं में से एक।

ओजोन का अधिकांश भाग लगभग 25 किमी की ऊंचाई पर केंद्रित है, लेकिन सामान्य तौर पर, ओजोन परत ऊंचाई में एक अत्यधिक फैला हुआ खोल है, जो लगभग पूरे समताप मंडल को कवर करता है। पराबैंगनी किरणों के साथ ऑक्सीजन की परस्पर क्रिया पृथ्वी के वायुमंडल में लाभकारी प्रक्रियाओं में से एक है जो पृथ्वी पर जीवन के रखरखाव में योगदान करती है। ओजोन द्वारा इस ऊर्जा का अवशोषण पृथ्वी की सतह पर इसके अत्यधिक प्रवाह को रोकता है, जहां वास्तव में ऊर्जा का ऐसा स्तर बनाया जाता है, जो स्थलीय जीवन रूपों के अस्तित्व के लिए उपयुक्त है। ओजोनोस्फीयर कुछ अवशोषित करता है दीप्तिमान ऊर्जावातावरण से गुजर रहा है। नतीजतन, ओजोनोस्फीयर में लगभग 0.62 ° प्रति 100 मीटर की एक ऊर्ध्वाधर हवा का तापमान ढाल स्थापित होता है, अर्थात, तापमान समताप मंडल की ऊपरी सीमा तक ऊंचाई के साथ बढ़ता है - समताप मंडल (50 किमी), पहुंच, कुछ के अनुसार, डेटा, 0 डिग्री सेल्सियस।

५० से ८० किमी की ऊंचाई पर वायुमंडल की एक परत होती है जिसे कहा जाता है मीसोस्फीयर... "मेसोस्फीयर" शब्द का अर्थ है "मध्यवर्ती क्षेत्र", यहाँ हवा का तापमान ऊंचाई के साथ घटता रहता है। मेसोस्फीयर के ऊपर, एक परत में कहा जाता है बाह्य वायुमंडल, तापमान लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस की ऊंचाई के साथ फिर से बढ़ जाता है, और फिर बहुत जल्दी -96 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। हालांकि, यह अनिश्चित काल तक नहीं गिरता है, फिर तापमान फिर से बढ़ जाता है।

बाह्य वायुमंडलपहली परत है योण क्षेत्र... पहले उल्लिखित परतों के विपरीत, आयनमंडल तापमान से अलग नहीं है। आयनमंडल विद्युत प्रकृति का एक क्षेत्र है जो कई प्रकार के रेडियो संचार को संभव बनाता है। आयनमंडल को कई परतों में विभाजित किया गया है, जिसे डी, ई, एफ 1 और एफ 2 अक्षरों द्वारा दर्शाया गया है। इन परतों के भी विशेष नाम हैं। परतों में विभाजन कई कारणों से होता है, जिनमें सबसे महत्वपूर्ण है रेडियो तरंगों के संचरण पर परतों का असमान प्रभाव। सबसे निचली परत, डी, मुख्य रूप से रेडियो तरंगों को अवशोषित करती है और इस प्रकार उनके आगे प्रसार को रोकती है। सबसे अच्छी तरह से अध्ययन की गई ई परत पृथ्वी की सतह से लगभग 100 किमी ऊपर स्थित है। अमेरिकी और अंग्रेजी वैज्ञानिकों ने एक साथ और स्वतंत्र रूप से इसकी खोज करने के बाद इसे केनेली-हेवीसाइड परत भी कहा जाता है। परत ई, एक विशाल दर्पण की तरह, रेडियो तरंगों को दर्शाता है। इस परत के लिए धन्यवाद, लंबी रेडियो तरंगें अपेक्षा से कहीं अधिक दूरी तय करती हैं यदि वे केवल एक सीधी रेखा में फैलती हैं, परत E से परावर्तित हुए बिना। F परत में समान गुण होते हैं। इसे Appleton परत भी कहा जाता है। केनेली-हेवीसाइड परत के साथ, यह रेडियो तरंगों को जमीन पर स्थित रेडियो स्टेशनों पर प्रतिबिंबित करता है। ऐसे प्रतिबिंब विभिन्न कोणों पर हो सकते हैं। एपलटन की परत लगभग 240 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

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

वायुमंडल में होने वाली प्रक्रियाओं के बारे में अधिक जानकारी "पृथ्वी जलवायु" वेबसाइट पर पाई जा सकती है।

वायुमंडल की संरचना

वातावरण(पुराने ग्रीक ἀτμός से - भाप और σφαῖρα - गेंद) - पृथ्वी ग्रह के चारों ओर गैस खोल (भूमंडल)। इसकी आंतरिक सतह जलमंडल और आंशिक रूप से पृथ्वी की पपड़ी को कवर करती है, बाहरी एक बाहरी अंतरिक्ष के निकट-पृथ्वी भाग पर सीमा बनाती है।

भौतिक गुण

वायुमंडल की मोटाई पृथ्वी की सतह से लगभग 120 किमी दूर है। वायुमण्डल में वायु का कुल द्रव्यमान (5.1-5.3) · 10 18 किग्रा है। इनमें से शुष्क हवा का द्रव्यमान (5.1352 ± 0.0003) · 10 18 किग्रा है, जल वाष्प का कुल द्रव्यमान औसतन 1.27 · 10 16 किग्रा है।

स्वच्छ शुष्क हवा का दाढ़ द्रव्यमान 28.966 ग्राम / मोल है, समुद्र की सतह पर हवा का घनत्व लगभग 1.2 किग्रा / मी 3 है। समुद्र तल पर 0 डिग्री सेल्सियस पर दबाव 101.325 केपीए है; महत्वपूर्ण तापमान - -140.7 डिग्री सेल्सियस; महत्वपूर्ण दबाव - 3.7 एमपीए; सी पी 0 डिग्री सेल्सियस - 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 (वजन से) 0 डिग्री सेल्सियस - 0.0036%, 25 डिग्री सेल्सियस - 0.0023% पर।

पृथ्वी की सतह पर "सामान्य परिस्थितियों" के लिए लिया जाता है: घनत्व 1.2 किग्रा / मी 3, बैरोमीटर का दबाव 101.35 kPa, तापमान प्लस 20 ° C और सापेक्षिक आर्द्रता 50%। ये सशर्त संकेतक विशुद्ध रूप से इंजीनियरिंग महत्व के हैं।

वायुमंडल की संरचना

वातावरण स्तरित है। वायुमण्डल की परतें वायु के तापमान, उसके घनत्व, वायु में जलवाष्प की मात्रा तथा अन्य गुणों में एक दूसरे से भिन्न होती हैं।

क्षोभ मंडल(प्राचीन ग्रीक τρόπος - "टर्न", "चेंज" और σφαῖρα - "बॉल") - वायुमंडल की निचली, सबसे अधिक अध्ययन की गई परत, ध्रुवीय क्षेत्रों में ऊंचाई 8-10 किमी, समशीतोष्ण अक्षांशों में 10-12 किमी तक, भूमध्य रेखा पर - 16-18 किमी।

क्षोभमंडल में बढ़ने पर, तापमान प्रत्येक 100 मीटर में औसतन 0.65 K कम हो जाता है और ऊपरी भाग में 180-220 K तक पहुँच जाता है। क्षोभमंडल की यह ऊपरी परत, जिसमें ऊँचाई के साथ तापमान में कमी रुक जाती है, ट्रोपोपॉज़ कहलाती है। वायुमंडल की अगली परत, जो क्षोभमंडल के ऊपर स्थित होती है, समताप मंडल कहलाती है।

वायुमंडलीय वायु के कुल द्रव्यमान का 80% से अधिक क्षोभमंडल में केंद्रित है, अशांति और संवहन अत्यधिक विकसित हैं, जल वाष्प का प्रमुख हिस्सा केंद्रित है, बादल दिखाई देते हैं, वायुमंडलीय मोर्चे बनते हैं, चक्रवात और एंटीसाइक्लोन विकसित होते हैं, साथ ही साथ अन्य प्रक्रियाएं जो मौसम और जलवायु को निर्धारित करती हैं। क्षोभमंडल में होने वाली प्रक्रियाएं मुख्य रूप से संवहन के कारण होती हैं।

क्षोभमंडल का वह भाग जिसके भीतर पृथ्वी की सतह पर हिमनद बन सकते हैं, चियोनोस्फीयर कहलाता है।

ट्रोपोपॉज़(ग्रीक से - बारी, परिवर्तन और παῦσις - रुको, रुको) - वायुमंडल की परत जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान कम हो जाता है; क्षोभमंडल से समताप मंडल में संक्रमण परत। पृथ्वी के वायुमंडल में, ट्रोपोपॉज़ ध्रुवीय क्षेत्रों में 8-12 किमी (समुद्र तल से ऊपर) की ऊंचाई पर और भूमध्य रेखा से 16-18 किमी तक की ऊंचाई पर स्थित है। ट्रोपोपॉज़ की ऊंचाई भी मौसम पर निर्भर करती है (गर्मियों में ट्रोपोपॉज़ सर्दियों की तुलना में अधिक होता है) और चक्रवाती गतिविधि (चक्रवात में यह कम होता है, और एंटीसाइक्लोन में - अधिक होता है)

ट्रोपोपॉज़ की मोटाई कई सौ मीटर से लेकर 2-3 किलोमीटर तक होती है। उपोष्णकटिबंधीय में, शक्तिशाली जेट धाराओं के कारण ट्रोपोपॉज़ में विराम देखा जाता है। कुछ क्षेत्रों में ट्रोपोपॉज़ अक्सर नष्ट हो जाता है और नए सिरे से बनता है।

स्ट्रैटोस्फियर(अक्षांश से। स्ट्रैटम - फर्श, परत) - 11 से 50 किमी की ऊंचाई पर स्थित वातावरण की एक परत। 11-25 किमी (समताप मंडल की निचली परत) की परत में तापमान में मामूली बदलाव और 25-40 किमी की परत में इसकी वृद्धि -56.5 से 0.8 डिग्री सेल्सियस (समताप मंडल की ऊपरी परत या उलटा क्षेत्र) विशेषता हैं। लगभग ४० किमी की ऊंचाई पर लगभग २७३ के (लगभग ० डिग्री सेल्सियस) के मान तक पहुंचने के बाद, तापमान लगभग ५५ 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। समताप मंडल में हवा का घनत्व समुद्र तल से दसियों और सैकड़ों गुना कम है।

यह समताप मंडल में है कि ओजोन परत ("ओजोन परत") स्थित है (15-20 से 55-60 किमी की ऊंचाई पर), जो जीवमंडल में जीवन की ऊपरी सीमा निर्धारित करती है। ओजोन (O3) ~ ​​30 किमी की ऊंचाई पर सबसे अधिक तीव्रता से फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनता है। सामान्य दबाव पर O 3 का कुल द्रव्यमान 1.7-4.0 मिमी की मोटाई के साथ एक परत होगी, लेकिन यह भी सूर्य के पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करने के लिए पर्याप्त है, जो जीवन के लिए विनाशकारी है। 3 का विनाश तब होता है जब यह मुक्त कणों, नहीं, हलोजन युक्त यौगिकों ("फ्रीन्स" सहित) के साथ बातचीत करता है।

समताप मंडल में, पराबैंगनी विकिरण (180-200 एनएम) के अधिकांश लघु-तरंग भाग को बरकरार रखा जाता है और लघु-तरंग ऊर्जा का परिवर्तन होता है। इन किरणों के प्रभाव में बदल जाती है चुंबकीय क्षेत्र, अणु विघटित हो जाते हैं, आयनीकरण होता है, गैसों और अन्य रासायनिक यौगिकों का नया निर्माण होता है। इन प्रक्रियाओं को उत्तरी रोशनी, बिजली और अन्य चमक के रूप में देखा जा सकता है।

समताप मंडल और उच्च परतों में, सौर विकिरण के प्रभाव में, गैस के अणु परमाणुओं में अलग हो जाते हैं (80 किमी से ऊपर, सीओ 2 और एच 2 अलग हो जाते हैं, 150 किमी से ऊपर - ओ 2, 300 किमी से ऊपर - एन 2)। 200-500 किमी की ऊंचाई पर, आयनमंडल में गैसों का आयनीकरण भी होता है; 320 किमी की ऊंचाई पर, आवेशित कणों (O + 2, O - 2, N + 2) की सांद्रता ~ 1/300 होती है तटस्थ कणों की सांद्रता। मुक्त कण ऊपरी वायुमंडल में मौजूद होते हैं - OH, HO 2, आदि।

समताप मंडल में लगभग कोई जलवाष्प नहीं है।

समताप मंडल के लिए उड़ानें 1930 के दशक में शुरू हुईं। 27 मई, 1931 को ऑगस्टे पिककार्ड और पॉल किफ़र द्वारा 16.2 किमी की ऊँचाई पर बनाई गई पहली स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून (FNRS-1) पर उड़ान व्यापक रूप से जानी जाती है। आधुनिक लड़ाकू और सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान समताप मंडल में अधिकतर 20 किमी तक की ऊंचाई पर उड़ान भरते हैं (हालांकि गतिशील छत बहुत अधिक हो सकती है)। ऊंचाई वाले मौसम संबंधी गुब्बारे 40 किमी तक उठते हैं; मानव रहित गुब्बारे का रिकॉर्ड 51.8 किमी है।

हाल ही में, अमेरिकी सैन्य हलकों में, 20 किमी से ऊपर समताप मंडल की परतों के विकास पर बहुत ध्यान दिया गया है, जिसे अक्सर "पूर्व-अंतरिक्ष" (इंग्लैंड। « अंतरिक्ष के पास» ) यह माना जाता है कि मानव रहित हवाई पोत और सौर ऊर्जा से चलने वाले विमान (जैसे नासा पाथफाइंडर) लंबे समय तक लगभग 30 किमी की ऊंचाई पर रहने और बहुत बड़े क्षेत्रों के लिए अवलोकन और संचार प्रदान करने में सक्षम होंगे, जबकि वायु रक्षा के लिए थोड़ा कमजोर रहेंगे। सिस्टम; ऐसे उपकरण उपग्रहों से कई गुना सस्ते होंगे।

स्ट्रैटोपॉज़- वायुमंडल की परत, जो दो परतों, समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा है। समताप मंडल में, बढ़ती ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ता है, और समताप मंडल वह परत है जहां तापमान अपने अधिकतम तक पहुंच जाता है। स्ट्रैटोपॉज़ का तापमान लगभग 0 ° C होता है।

यह घटना न केवल पृथ्वी पर, बल्कि वायुमंडल वाले अन्य ग्रहों पर भी देखी जाती है।

पृथ्वी पर, समताप मंडल समुद्र तल से 50 - 55 किमी की ऊँचाई पर स्थित है। वायुमंडलीय दबाव समुद्र तल के दबाव का लगभग 1/1000 है।

मीसोस्फीयर(ग्रीक μεσο- - "मध्य" और σφαῖρα - "गेंद", "गोला" से) - 40-50 से 80-90 किमी की ऊंचाई पर वायुमंडल की परत। यह ऊंचाई के साथ तापमान में वृद्धि की विशेषता है; अधिकतम (लगभग + 50 ° C) तापमान लगभग 60 किमी की ऊँचाई पर स्थित होता है, जिसके बाद तापमान -70 ° या -80 ° C तक कम होने लगता है। तापमान में इस तरह की कमी ओजोन द्वारा सौर विकिरण (विकिरण) के ऊर्जावान अवशोषण से जुड़ी है। यह शब्द भौगोलिक और भूभौतिकीय संघ द्वारा 1951 में अपनाया गया था।

मेसोस्फीयर की गैस संरचना, साथ ही वायुमंडलीय परतों के नीचे स्थित, स्थिर है और इसमें लगभग 80% नाइट्रोजन और 20% ऑक्सीजन है।

मेसोस्फीयर को स्ट्रैटोपॉज़ द्वारा अंतर्निहित समताप मंडल से और मेसोपॉज़ द्वारा ऊपरी थर्मोस्फीयर से अलग किया जाता है। मेसोपॉज़ मूल रूप से टर्बोपॉज़ के साथ मेल खाता है।

उल्काएं चमकने लगती हैं और, एक नियम के रूप में, मेसोस्फीयर में पूरी तरह से जल जाती हैं।

मेसोस्फीयर में रात के बादल दिखाई दे सकते हैं।

उड़ानों के लिए, मेसोस्फीयर एक प्रकार का "मृत क्षेत्र" है - यहां की हवा हवाई जहाज या गुब्बारों का समर्थन करने के लिए बहुत पतली है (50 किमी की ऊंचाई पर, हवा का घनत्व समुद्र तल से 1000 गुना कम है), और साथ ही समय, यह कृत्रिम उड़ानों के लिए बहुत घना है। इतनी कम कक्षा में उपग्रह। मेसोस्फीयर की प्रत्यक्ष जांच मुख्य रूप से उपकक्षीय मौसम संबंधी रॉकेटों की सहायता से की जाती है; सामान्य तौर पर, मेसोस्फीयर का अध्ययन वायुमंडल की अन्य परतों की तुलना में खराब तरीके से किया गया है, और इसलिए वैज्ञानिकों ने इसे "इग्नोरोस्फीयर" कहा है।

मेसोपॉज़

मेसोपॉज़- मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर को अलग करने वाली वायुमंडल की परत। पृथ्वी पर, यह समुद्र तल से 80-90 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। मेसोपॉज़ में, न्यूनतम तापमान होता है, जो लगभग −100 ° C होता है। नीचे (लगभग 50 किमी की ऊंचाई से शुरू) तापमान ऊंचाई के साथ गिरता है, ऊपर (लगभग 400 किमी की ऊंचाई तक) यह फिर से बढ़ जाता है। मेसोपॉज़ एक्स-रे के सक्रिय अवशोषण के क्षेत्र की निचली सीमा और सूर्य से सबसे कम-तरंग दैर्ध्य पराबैंगनी विकिरण के साथ मेल खाता है। इस ऊंचाई पर रात्रिचर बादल देखे जाते हैं।

मेसोपॉज केवल पृथ्वी पर ही नहीं, बल्कि वायुमंडल वाले अन्य ग्रहों पर भी मौजूद है।

कर्मन रेखा- समुद्र तल से ऊंचाई, जिसे परंपरागत रूप से पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा के रूप में लिया जाता है।

फेडरेशन एरोनॉटिक इंटरनेशनेल (एफएआई) समुद्र तल से 100 किमी ऊपर कर्मन रेखा को परिभाषित करता है।

ऊंचाई का नाम हंगरी मूल के एक अमेरिकी वैज्ञानिक थियोडोर वॉन कर्मन के नाम पर रखा गया था। उन्होंने यह निर्धारित करने वाले पहले व्यक्ति थे कि इस ऊंचाई पर, वातावरण इतना दुर्लभ हो जाता है कि वैमानिकी असंभव हो जाती है, क्योंकि पर्याप्त लिफ्ट बनाने के लिए आवश्यक विमान की गति पहले अंतरिक्ष गति से अधिक हो जाती है, और इसलिए, उच्च ऊंचाई तक पहुंचने के लिए, यह अंतरिक्ष यान का उपयोग करना आवश्यक है।

पृथ्वी का वायुमंडल कर्मण रेखा से परे जारी है। पृथ्वी के वायुमंडल का बाहरी भाग, एक्सोस्फीयर, 10 हजार किमी या उससे अधिक की ऊँचाई तक फैला हुआ है, इतनी ऊँचाई पर वायुमंडल में मुख्य रूप से हाइड्रोजन परमाणु होते हैं जो वायुमंडल को छोड़ने में सक्षम होते हैं।

अंसारी एक्स पुरस्कार प्राप्त करने के लिए पॉकेट लाइन तक पहुंचना पहली शर्त थी, क्योंकि यह अंतरिक्ष उड़ान की मान्यता का आधार है।