इस लेख में, हम वायुमंडल की संरचना (Structure of the Atmosphere in Hindi), वायु की रासायनिक संरचना जैसी महत्वपूर्ण अवधारणाओं को शामिल करेंगे, और हमारे मुख्य उत्तर में वायुमंडल की संरचना, वायुमंडल में गैसों की संरचना और वायुमंडलीय वायु की संरचना के वर्ण का का उचित वर्णन करेंगे।
वायुमंडल क्या है? | What is the Atmosphere? in Hindi
- पृथ्वी की सतह गैसों की एक गहरी चादर से ढकी हुई है, जो पृथ्वी की सतह से कई हजार किलोमीटर ऊपर तक फैली हुई है। पृथ्वी की सतह के इस गैसीय आवरण को वायुमंडल (What is the Atmosphere in Hindi) कहा जाता है।
- इस कारण वायुमंडल (What is the Atmosphere in Hindi) को पृथ्वी की सतह का अभिन्न अंग माना जाता है। वायुमंडल का स्वरूप विभिन्न गैसों की एक बहुत पतली परत है और गुरुत्वाकर्षण बल की उपस्थिति के कारण इन गैसों को पृथ्वी की सतह से अलग नहीं किया जा सकता है।
- पृथ्वी की सतह पर वायुमंडल (What is the Atmosphere in Hindi) द्वारा जो दबाव डाला जाता है उसे वायुमंडलीय दबाव कहा जाता है। यह दबाव महत्वपूर्ण जलवायु तत्वों में से एक माना जाता है।
वायुमंडल की संरचना | Composition of The Atmosphere in Hindi
- वायुमंडल विभिन्न रचनाओं में विभिन्न गैसों का मिश्रण है इसलिए वायुमंडल में गैसों की संरचना को समझना बहुत महत्वपूर्ण है। वायुमण्डल में वायु के साथ-साथ ठोस एवं तरल कण भी होते हैं जिन्हें संयुक्त रूप से एरोसोल कहा जाता है।
- वायुमंडल में कुछ गैसें ऐसी होती हैं जो कुल गैस आयतन के एक निश्चित अनुपात के साथ वायुमंडल में हमेशा मौजूद रहती हैं। जबकि अन्य घटकों की मात्रा स्थान-दर-स्थान और समय-समय पर बदलती रहती है।
- वायुमंडल से निलंबित कणों और जलवाष्प को हटाने के बाद वायुमंडल में केवल शुष्क हवा बचती है जो पूरी पृथ्वी पर लगभग 80 किलोमीटर की ऊंचाई तक बहुत स्थिर है।
- वायुमंडल में वायु का अनुपात वायुमंडल की ऊंचाई पर भी निर्भर करता है। चूँकि पृथ्वी की सतह से 120 किलोमीटर की ऊँचाई पर ऑक्सीजन की मात्रा लगभग नगण्य होती है। इसी प्रकार कार्बन डाइऑक्साइड तथा जलवाष्प की उपस्थिति पृथ्वी की सतह से 90 किलोमीटर की ऊँचाई तक ही होती है।
- 99% स्वच्छ शुष्क हवा नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से बनी है। जबकि शेष गैस वायुमंडल का केवल 1% है और प्रकृति में निष्क्रिय है।
- जलवाष्प और धूल के कण भी वायुमंडल में मौजूद हैं लेकिन इनका आयतन स्थिर नहीं है।
- वायुमंडल में मौजूद ठोस और तरल कणों का जलवायु परिस्थितियों में बहुत महत्व है
वायुमंडल की विभिन्न परतें क्या हैं?
क्षोभ मंडल:
- पृथ्वी का क्षोभमंडल पृथ्वी की सतह से औसतन लगभग 12 किलोमीटर ऊँचाई तक फैला हुआ है, जिसकी ऊँचाई पृथ्वी के ध्रुवों पर कम और भूमध्य रेखा पर अधिक है।
- फिर भी प्रकाश संश्लेषण एवं जानवरों को सांस लेने के लिये आवश्यक वायु इसी परत में उपलब्ध है साथ ही, इसमें लगभग 99% जल वाष्प और एरोसोल (वायुमंडल में निलंबित ठोस या तरल कण) भी शामिल हैं।
- क्षोभमंडल में तापमान भी ऊँचाई के साथ घटता जाता है। इसकी ऊपरी परत, जिसमें यह परिघटना होती है, ट्रोपोपॉज़ कहा जाता है।
- यह सबसे घनी वायुमंडलीय परत है, जो इसके ऊपर के बाकी वायुमंडल के भार से संकुचित होती है।
- पृथ्वी का अधिकांश मौसमी घटनाएँ यहीं होती है, एवं अलग-अलग मौसम से उत्पन्न होने वाले लगभग सभी प्रकार के बादल यहाँ पाए जाते हैं।
- अधिकांश विमानन यहाँ होता है, जिसमें क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच संक्रमण क्षेत्र भी शामिल है।
समताप मंडल:
- पृथ्वी की सतह से लगभग 12 से 50 किलोमीटर ऊपर स्थित, समताप मंडल पृथ्वी की ओजोन परत के घर के रूप में जाना जाता है।
- इस क्षेत्र में ऊँचाई के साथ तापमान बढ़ता है। ओजोन के निर्माण की प्रक्रिया में ऊष्मा उत्पन्न होती है और यही ऊष्मा तापमान वृद्धि के लिये उत्तरदायी होती है।
- यह बादल और मौसमी घटनाएँ दोनों से रहित हैं, लेकिन ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल (मुख्य रूप से सर्दियों के दौरान उच्च अक्षांशों पर होते हैं) कभी-कभी सबसे निचली एवं सबसे ठंडी एल्टीट्यूड पर मौजूद होते हैं।
- यह वायुमंडल का सबसे ऊँचा हिस्सा है जहाँ जेट विमान पहुँच सकते हैं।
मध्य मंडल:
- पृथ्वी की सतह से लगभग 50-80 किलोमीटर के बीच स्थित, मध्य मंडल ऊँचाई के साथ उत्तरोत्तर ठंडा होता जाता है।
- इस परत का ऊपरी हिस्सा पृथ्वी की प्रणाली के भीतर पाया जाने वाला सबसे ठंडा स्थान है, जिसका औसत तापमान लगभग -85 °C (-120 °F) है।
- मध्य मंडल के ऊपरी परत पर मौजूद बहुत दुर्लभ जल वाष्प रात में बादलों का निर्माण करता है, जो पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे ऊँचे बादल हैं।
- अधिकांश उल्कापिंड इसी वायुमंडलीय परत में जलते हैं। साउंडिंग रॉकेट और रॉकेट से चलने वाले विमान मध्य मंडल तक पहुँच सकते हैं।
- समताप मंडल से मध्य मंडल को अलग करने वाली संक्रमण सीमा को स्ट्रेटोपॉज़ कहा जाता है।
तापमंडल:
- यह पृथ्वी की सतह से लगभग 80-700 किलोमीटर ऊपर स्थित है, जिसके सबसे निचले हिस्से में आयनमंडल है।
- क्योंकि यह परत सूर्य के बहुत करीब है, यह 2,000 डिग्री सेल्सियस (3,600 डिग्री फारेनहाइट) तक तापमान तक पहुँच सकती है।
- इस परत में यहाँ पाए जाने वाले अणुओं का घनत्व बहुत कम होने के कारण ऊँचाई के साथ तापमान बढ़ता है। यह बादल और जल-वाष्प दोनों से मुक्त है।
- ऑरोरा बोरेलिस (नॉर्दन लाइट्स/Northern lights) और ऑरोरा ऑस्ट्रेलिया (सदर्न लाइट्स/Southern lights) कभी-कभी यहाँ देखे जाते हैं।
अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) इसी मंडल में परिक्रमा करता है।
आयनमंडल:
- यह एक अलग परत नहीं है जैसा कि ऊपर वर्णित अन्य परतें हैं। इसके बजाय, आयनमंडल मध्य मंडल, बाह्य वायुमंडल और बाह्य वायुमंडल को ओवरलैप करता है।
- यह वातावरण का एक बहुत ही सक्रिय हिस्सा है एवं यह सूर्य से अवशोषित ऊर्जा के आधार पर बढ़ता और सिकुड़ता है।
- यह एक विद्युत प्रवाहकीय क्षेत्र है जो रेडियो संकेतों को पृथ्वी पर वापस परावर्तित करने में सक्षम है।
- इस तरह से बनने वाले विद्युत आवेशित परमाणु और अणु आयन कहलाते हैं, जिससे इसका नाम आयनमंडल पड़ा हैं इसी कारण से इस क्षेत्र में कुछ विशेष गुण हैं।
बाह्य वायुमंडल:
- यह पृथ्वी की सतह से लगभग 700-10,000 किलोमीटर ऊपर स्थित है, एक्सोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल की सबसे ऊँची परत है और इसके ऊपरी सतह पर सौर वायु के साथ मिल जाती है।
- यहाँ पाए जाने वाले अणु बेहद कम घनत्व के होते हैं, इसलिये यह परत गैस की तरह व्यवहार नहीं करती है और यहाँ के कण अंतरिक्ष में एस्केप कर जाते हैं।
- हालाँकि बाह्य वायुमंडल में कोई मौसम नहीं होता है, ऑरोरा बोरेलिस (नॉर्दन लाइट्स/Northern lights) और ऑरोरा ऑस्ट्रेलिया (सदर्न लाइट्स/Southern lights) कभी-कभी इसके सबसे निचले हिस्से में देखे जाते हैं।
- अधिकांश पृथ्वी की उपग्रह इसी परत में परिक्रमा करते हैं।
महत्त्व:
हानिकारक विकिरणों से सुरक्षा: वायुमंडल पृथ्वी पर आने वाले पराबैंगनी (UV) विकिरण से रक्षा करता है। पृथ्वी को इन्सुलेशन के माध्यम से गर्म रखते हुए दिन व रात के तापमान में अत्यधिक अंतर को रोककर जीवन की रक्षा करता है।
मौसम और जलवायु: तापमान, वर्षा और हवा सहित मौसम व जलवायु के पैटर्न को निर्धारित करने में वातावरण महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इन पैटर्नों का पारिस्थितिक तंत्र, कृषि और मानव गतिविधियों पर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
पृथ्वी के तापमान को नियंत्रित करता है: वायुमंडल सूर्य से ऊष्मा को अवशोषित कर एवं इसे पुनः अंतरिक्ष में जाने से रोककर पृथ्वी के तापमान को नियंत्रित करने में मदद करता है। यह प्रक्रिया, जिसे ग्रीनहाउस प्रभाव के रूप में जाना जाता है, ग्रह को जीवन के लिये पर्याप्त गर्म रखने में मदद करती है।
जल चक्र में एक प्रमुख भूमिका: वायुमंडल जल वाष्प को महासागरों से भूमि तक पहुँचाकर पृथ्वी के जल चक्र को विनियमित करने में मदद करता है, जहाँ यह वर्षा के रूप में गिरता है।
वायुमंडल की संरचना के घटक | Components of the structure of the atmosphere in Hindi
नीचे के अनुभागों में वायुमंडल के घटकों पर एक नज़र डालें।
ऑक्सीजन | Oxygen
- यह वायुमंडल के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है और वायुमंडल के आयतन का 21% भाग घेरता है।
- सभी जीवित जीवों को साँस लेने की प्रक्रिया के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
- ऑक्सीजन भी ऑक्साइड की तरह विभिन्न रूपों में मौजूद होती है।
- दहन की प्रक्रिया केवल ऑक्सीजन की उपस्थिति में ही संभव है।
नाइट्रोजन | Nitrogen
- वायुमंडलीय आयतन का 78% भाग नाइट्रोजन द्वारा व्याप्त है।
- नाइट्रोजन गैस को अपेक्षाकृत अक्रिय गैस माना जाता है।
- इसका उपयोग ऑक्सीजन गैस को पतला करके दहन को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
- इसे अधिकांश कार्बनिक यौगिकों का एक महत्वपूर्ण घटक भी माना जाता है।
कार्बन डाईऑक्साइड | Carbon Dioxide
- यह गैस वायुमंडल में तीसरी सबसे महत्वपूर्ण गैस मानी जाती है।
- यह कुल वायुमंडलीय आयतन का 3% है।
- हरे पौधों को प्रकाश संश्लेषण की आवश्यकता होती है क्योंकि वे वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और भोजन के संश्लेषण में इसका उपयोग करते हैं।
- जलवायु परिवर्तन पर इस गैस का बहुत महत्व है।
- यह ऊष्मा ऊर्जा बजट के लिए एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में भी कार्य करता है। चूंकि कार्बन डाइऑक्साइड गैस अन्य की तुलना में अधिक गर्मी अवशोषित करती है, इसलिए यह पृथ्वी की सतह का तापमान बढ़ा देती है।
ओजोन (O3) | Ozone (O3)
- यह गैस एक प्रकार की ऑक्सीजन है, जिसमें तीन ऑक्सीजन अणु होते हैं।
- यह कुल वायुमंडलीय आयतन का 0.00005% भाग घेरता है।
- यह 20 किमी से 25 किमी की ऊंचाई के बीच पाया जाता है।
- इसका निर्माण अधिक ऊंचाई पर होता है और आगे नीचे की ओर ले जाया जाता है।
- यह सूर्य से आने वाली हानिकारक पराबैंगनी विकिरण को रोकने में सहायक है।
नोट: इन प्रमुख गैसों के साथ-साथ नियॉन, हीलियम, हाइड्रोजन, क्सीनन, क्रिप्टन, मीथेन आदि अन्य गैसें भी हैं जो वायुमंडल में नगण्य मात्रा में मौजूद हैं।
जल वाष्प | Water Vapour
- इसे वायुमंडल में मौजूद सबसे अधिक परिवर्तनशील गैसीय पदार्थों में से एक माना जाता है – जो कुल मात्रा का 02% से 4% के बीच होता है।
- वायुमंडल में नमी की अधिकतम मात्रा पृथ्वी की सतह के 6 किमी के भीतर मौजूद है।
- यह वातावरण के लिए इन्सुलेशन सामग्री के रूप में कार्य करता है।
- यह सौर विकिरण और लंबी-तरंग स्थलीय विकिरण दोनों को अवशोषित करता है।
- यह वर्षा और बादलों के स्रोत के रूप में भी कार्य करता है।
ठोस कण | Solid Particles
- वायुमंडल में मौजूद कुछ ठोस कण रेत के कण, पराग कण, छोटे जीव, कालिख और समुद्री नमक हैं।
- ये सभी ठोस कण विकिरण को अवशोषित, परावर्तित और प्रकीर्णित करने का कार्य करते हैं।
- सूर्यास्त और सूर्योदय का नारंगी और लाल रंग इन्हीं ठोस कणों के कारण होता है।
- आकाश का नीला रंग धूल के कणों द्वारा प्रकीर्णन के कारण होता है।