वातावरण का निर्माण. आज, पृथ्वी का वायुमंडल गैसों का मिश्रण है - 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन और थोड़ी मात्रा में अन्य गैसें, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड। लेकिन जब ग्रह पहली बार प्रकट हुआ, तो वायुमंडल में कोई ऑक्सीजन नहीं थी - इसमें वे गैसें शामिल थीं जो मूल रूप से मौजूद थीं सौर परिवार.

पृथ्वी तब अस्तित्व में आई जब सौर नीहारिका से निकले धूल और गैस से बने छोटे-छोटे चट्टानी पिंड, जिन्हें प्लैनेटॉइड्स कहा जाता है, एक-दूसरे से टकराए और धीरे-धीरे एक ग्रह का आकार ले लिया। जैसे-जैसे यह बढ़ता गया, प्लैनेटॉइड्स में मौजूद गैसें फूट गईं और छा गईं धरती. कुछ समय बाद, पहले पौधों ने ऑक्सीजन छोड़ना शुरू कर दिया, और आदिम वातावरण वर्तमान घने वायु आवरण में विकसित हुआ।

वायुमंडल की उत्पत्ति

1. 4.6 अरब वर्ष पहले नवजात पृथ्वी पर छोटे ग्रहों की बारिश हुई थी। ग्रह के अंदर घिरे सौर निहारिका की गैसें टकराने पर बच गईं और पृथ्वी के आदिम वातावरण का निर्माण किया, जिसमें नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प शामिल थे।
2. ग्रह के निर्माण के दौरान निकलने वाली गर्मी आदिम वातावरण के घने बादलों की एक परत द्वारा बरकरार रखी जाती है। "ग्रीनहाउस गैसें" - जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प - अंतरिक्ष में गर्मी उत्सर्जित होने से रोकती हैं। पृथ्वी की सतह पिघले हुए मैग्मा के उफनते समुद्र से भर गई है।
3. जब ग्रहों का टकराव कम हो गया, तो पृथ्वी ठंडी होने लगी और महासागर दिखाई देने लगे। घने बादलों से जलवाष्प संघनित होती है और कई युगों तक होने वाली बारिश से धीरे-धीरे निचले इलाकों में बाढ़ आ जाती है। इस प्रकार प्रथम समुद्र प्रकट हुए।
4. जलवाष्प के संघनित होने और महासागर बनने से हवा शुद्ध होती है। समय के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड उनमें घुल जाता है, और वातावरण में अब नाइट्रोजन का प्रभुत्व हो गया है। ऑक्सीजन की कमी के कारण सुरक्षात्मक परत नहीं बन पाती है। ओज़ोन की परत, और सूर्य की पराबैंगनी किरणें स्वतंत्र रूप से पृथ्वी की सतह तक पहुँचती हैं।
5. प्राचीन महासागरों में पहले अरब वर्षों के भीतर जीवन प्रकट होता है। सबसे सरल नीले-हरे शैवाल पराबैंगनी विकिरण से सुरक्षित रहते हैं समुद्र का पानी. वे ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए सूर्य के प्रकाश और कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं, जबकि ऑक्सीजन को उप-उत्पाद के रूप में छोड़ा जाता है, जो धीरे-धीरे वातावरण में जमा होने लगती है।
6. अरबों साल बाद ऑक्सीजन युक्त वातावरण बनता है। ऊपरी वायुमंडल में फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं ओजोन की एक पतली परत बनाती हैं जो हानिकारक पराबैंगनी प्रकाश बिखेरती है। जीवन अब महासागरों से निकलकर ज़मीन पर आ सकता है, जहाँ विकास के परिणामस्वरूप कई जटिल जीव उभर कर सामने आते हैं।

अरबों साल पहले, आदिम शैवाल की एक मोटी परत ने वायुमंडल में ऑक्सीजन छोड़ना शुरू कर दिया था। वे आज तक स्ट्रोमेटोलाइट्स नामक जीवाश्म के रूप में जीवित हैं।

ज्वालामुखीय उत्पत्ति

1. प्राचीन, वायुहीन पृथ्वी। 2. गैसों का विस्फोट.

इस सिद्धांत के अनुसार, युवा ग्रह पृथ्वी की सतह पर ज्वालामुखी सक्रिय रूप से फूटे। प्रारंभिक वायुमंडल संभवतः तब बना जब ग्रह के सिलिकॉन खोल में फंसी गैसें ज्वालामुखियों के नोजल के माध्यम से बाहर निकल गईं।

सबसे सामान्य सिद्धांत के अनुसार, वातावरण
समय में पृथ्वी में रहे तीन अलगयोगों.
प्रारंभ में, इसमें हल्की गैसें (हाइड्रोजन और) शामिल थीं
हीलियम) अंतरग्रहीय अंतरिक्ष से लिया गया। यह सच है
प्राथमिक वायुमंडल (लगभग चार अरब) कहा जाता है
साल पहले)।

अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि
को छोड़कर अन्य गैसों से वातावरण संतृप्त हो गया
हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प)। इसलिए
एक द्वितीयक वायुमंडल का निर्माण हुआ (लगभग तीन अरब)।
वर्षों से आज तक)। यह वातावरण पुनर्स्थापनात्मक था।
इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया इस प्रकार निर्धारित की गई:
उड़ाने वाले कारक:
- अंतरग्रहीय में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव
अंतरिक्ष;
- के प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएँ
पराबैंगनी विकिरण, बिजली का निर्वहन और
कुछ अन्य कारक.
धीरे-धीरे, इन कारकों के कारण तृतीयक का निर्माण हुआ
नूह वातावरण, बहुत कम सामग्री की विशेषता
हाइड्रोजन और बहुत कुछ - नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड
गैस (अमोनिया से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनती है
और हाइड्रोकार्बन)।
के आगमन के साथ वातावरण की संरचना में आमूल-चूल परिवर्तन होने लगा
प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप हम पृथ्वी पर जीवित जीवों को खाते हैं,
ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन के अवशोषण द्वारा किया जाता है
लेक्सियोऑक्साइड गैस.
प्रारंभ में, ऑक्सीजन की खपत होती थी
कम यौगिकों के ऑक्सीकरण पर - अमोनिया, कार्बन
हाइड्रोजन, महासागरों में पाया जाने वाला लोहे का लौह रूप
इत्यादि। पूरा होने पर यह अवस्थाऑक्सीजन सामग्री
वातावरण में बढ़ने लगा। धीरे-धीरे, एक आधुनिक
ऑक्सीकरण गुणों वाला वातावरण।
चूँकि इससे गंभीर और कठोर परिवर्तन हुए
वायुमंडल, स्थलमंडल आदि में होने वाली कई प्रक्रियाएँ
जीवमंडल, इस घटना को ऑक्सीजन उत्प्रेरक कहा जाता है-
छंद.
वर्तमान समय में पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य रूप से शामिल हैं
गैसें और विभिन्न अशुद्धियाँ (धूल, पानी की बूँदें, क्रिस्टल
बर्फ, समुद्री नमक, दहन उत्पाद)। गैस सांद्रता,
वायुमंडल के घटकों को छोड़कर, व्यावहारिक रूप से स्थिर है
पानी (एच 2 ओ) और कार्बन डाईऑक्साइड(सीओ 2).

स्रोत: class.rambler.ru

नतीजतन, पृथ्वी के आधुनिक (ऑक्सीजनयुक्त) वातावरण का निर्माण जीवित प्रणालियों के बिना अकल्पनीय है, अर्थात, ऑक्सीजन की उपस्थिति जीवमंडल के विकास का परिणाम है। पृथ्वी के स्वरूप को बदलने वाले जीवमंडल की भूमिका के बारे में VI वर्नाडस्की की सरल भविष्यवाणी को अधिक से अधिक पुष्टि मिल रही है। हालाँकि, हम अभी भी जीवन की उत्पत्ति के बारे में अस्पष्ट हैं। वी. आई. वर्नाडस्की ने कहा: "हजारों पीढ़ियों से, हम एक अनसुलझे, लेकिन मौलिक रूप से सुलझने योग्य रहस्य - जीवन के रहस्य का सामना कर रहे हैं।"

जीवविज्ञानी मानते हैं कि जीवन का सहज उद्भव केवल घटते वातावरण में ही संभव है, हालांकि, उनमें से एक के अनुसार - एम. ​​रटन - 0.02% तक गैसों के मिश्रण में ऑक्सीजन सामग्री एबोजेनिक संश्लेषण के प्रवाह में हस्तक्षेप नहीं करती है। इस प्रकार, भू-रसायनज्ञों और जीवविज्ञानियों के पास वायुमंडल को कम करने और ऑक्सीकरण करने की अलग-अलग अवधारणाएँ हैं। आइए हम ऑक्सीजन के अंश वाले वातावरण को तटस्थ कहते हैं, जिसमें पहले प्रोटीन संचय दिखाई दे सकते हैं, जो सिद्धांत रूप में, अपने पोषण के लिए एबोजेनिक अमीनो एसिड का उपयोग (आत्मसात) कर सकते हैं, शायद, किसी कारण से, केवल आइसोमर्स।

हालाँकि, सवाल यह नहीं है कि ये अमीनोहेटरोट्रॉफ़्स (जीव जो भोजन के रूप में अमीनो एसिड का उपयोग करते हैं) कैसे खाते हैं, बल्कि सवाल यह है कि कैसे स्व-संगठित पदार्थ का निर्माण हो सकता है, जिसके विकास में नकारात्मक एन्ट्रापी होती है। हालाँकि, बाद वाला ब्रह्मांड में इतना दुर्लभ नहीं है। क्या सौर मंडल और विशेष रूप से हमारी पृथ्वी का गठन एन्ट्रापी के पाठ्यक्रम के विरुद्ध नहीं है? यहां तक ​​कि थेल्स ऑफ मित्सा ने भी अपने ग्रंथ में लिखा: "पानी सभी चीजों का मूल कारण है।" दरअसल, जीवन का उद्गम स्थल बनने के लिए सबसे पहले जलमंडल का निर्माण होना था। वी. आई. वर्नाडस्की और हमारे समय के अन्य महान वैज्ञानिकों ने इस बारे में बहुत बात की।

वी.आई. वर्नाडस्की के लिए यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं था कि जीवित पदार्थ का प्रतिनिधित्व केवल बाएं हाथ के आइसोमर्स द्वारा क्यों किया जाता है कार्बनिक अणुऔर क्यों किसी भी अकार्बनिक संश्लेषण में हमें बाएँ और दाएँ आइसोमर्स का लगभग बराबर मिश्रण मिलता है। और अगर हम कुछ तरीकों से संवर्धन (उदाहरण के लिए, ध्रुवीकृत प्रकाश में) प्राप्त करते हैं, तो भी हम उन्हें उनके शुद्ध रूप में अलग नहीं कर सकते।

बल्कि जटिल कैसे हो सकता है कार्बनिक यौगिकप्रोटीन के प्रकार, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिडऔर संगठित तत्वों के अन्य परिसर, जिनमें कुछ बाएं आइसोमर्स शामिल हैं?

स्रोत: www.pochemuha.ru

पृथ्वी के वायुमंडल के मूल गुण

बाहरी अंतरिक्ष से आने वाले सभी प्रकार के खतरों के विरुद्ध वातावरण हमारा सुरक्षात्मक गुंबद है। यह ग्रह पर गिरने वाले अधिकांश उल्कापिंडों को जला देता है, और इसकी ओजोन परत सूर्य की पराबैंगनी विकिरण के खिलाफ एक फिल्टर के रूप में कार्य करती है, जिसकी ऊर्जा जीवित प्राणियों के लिए घातक है। इसके अलावा, यह वायुमंडल ही है जो पृथ्वी की सतह के पास एक आरामदायक तापमान बनाए रखता है - यदि बादलों से सूर्य के प्रकाश के बार-बार परावर्तन के कारण प्राप्त ग्रीनहाउस प्रभाव नहीं होता, तो पृथ्वी औसतन 20-30 डिग्री ठंडी होती। वायुमंडल में पानी का संचलन और वायु द्रव्यमान की गति न केवल तापमान और आर्द्रता को संतुलित करती है, बल्कि विभिन्न प्रकार के परिदृश्य रूपों और खनिजों का भी निर्माण करती है - ऐसी संपदा सौर मंडल में कहीं और नहीं पाई जा सकती है।

वायुमंडल का द्रव्यमान 5.2 × 10 18 किलोग्राम है। हालाँकि गैस के गोले पृथ्वी से कई हज़ार किलोमीटर दूर तक फैले हुए हैं, केवल वे जो ग्रह के घूमने की गति के बराबर गति से एक धुरी के चारों ओर घूमते हैं, उन्हें ही इसका वायुमंडल माना जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी के वायुमंडल की ऊंचाई लगभग 1000 किलोमीटर है, जो ऊपरी परत, एक्सोस्फीयर (दूसरे ग्रीक "बाहरी गेंद" से) में बाहरी अंतरिक्ष में आसानी से गुजरती है।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना. विकास का इतिहास

यद्यपि वायु सजातीय प्रतीत होती है, फिर भी यह विभिन्न गैसों का मिश्रण है। यदि हम केवल उन्हें लें जो वायुमंडल के आयतन का कम से कम एक हजारवाँ भाग घेरते हैं, तो उनमें से पहले से ही 12 होंगे। यदि हम बड़ी तस्वीर देखें, तो संपूर्ण आवर्त सारणी एक ही समय में हवा में है!

हालाँकि, पृथ्वी की इतनी विविधता हासिल करना तुरंत संभव नहीं था। अनोखे संयोगों से ही रासायनिक तत्वऔर जीवन की उपस्थिति के कारण, पृथ्वी का वातावरण इतना जटिल हो गया है। हमारे ग्रह ने इन प्रक्रियाओं के भूवैज्ञानिक निशानों को संरक्षित किया है, जो हमें अरबों साल पीछे देखने की अनुमति देता है:

• 4.3 अरब साल पहले युवा पृथ्वी को घेरने वाली पहली गैसें हाइड्रोजन और हीलियम थीं, जो बृहस्पति जैसे गैस दिग्गजों के वायुमंडल के मूलभूत घटक थे।
  सबसे प्राथमिक पदार्थों के बारे में - उनमें नीहारिका के अवशेष शामिल थे जिसने सूर्य और उसके आसपास के ग्रहों को जन्म दिया, और वे गुरुत्वाकर्षण केंद्रों-ग्रहों के आसपास प्रचुर मात्रा में बस गए। उनकी एकाग्रता बहुत अधिक नहीं, बल्कि कम थी परमाणु भारउन्हें अंतरिक्ष में भागने की अनुमति दी, जो वे अभी भी करते हैं। आज तक, उनका कुल विशिष्ट गुरुत्व पृथ्वी के वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 0.00052% (0.00002% हाइड्रोजन और 0.0005% हीलियम) है, जो बहुत छोटा है।
• हालाँकि, पृथ्वी के अंदर ही बहुत सारे पदार्थ पड़े हुए थे जो लाल-गर्म गहराई से बाहर निकलने की कोशिश कर रहे थे। ज्वालामुखियों से भारी मात्रा में गैसें निकलीं - मुख्य रूप से अमोनिया, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड, साथ ही सल्फर। अमोनिया और मीथेन बाद में नाइट्रोजन में विघटित हो गए, जो अब पृथ्वी के वायुमंडल के द्रव्यमान के शेर के हिस्से - 78% पर कब्जा कर लेता है।

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

हालाँकि, ऐसी ऑक्सीजन अधिक समय तक वायुमंडल में नहीं टिक सकी। उन्होंने इस पर प्रतिक्रिया व्यक्त की कार्बन मोनोआक्साइड, ग्रह की सतह पर मुक्त लोहा, सल्फर और कई अन्य तत्व - और उच्च तापमान और सौर विकिरण ने रासायनिक प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित किया। केवल जीवित जीवों की उपस्थिति ने इस स्थिति को बदल दिया।

• सबसे पहले, उन्होंने इतनी अधिक ऑक्सीजन छोड़ना शुरू कर दिया कि इसने न केवल सतह पर सभी पदार्थों को ऑक्सीकरण कर दिया, बल्कि जमा होना भी शुरू कर दिया - कुछ अरब वर्षों में, इसकी मात्रा वायुमंडल के पूरे द्रव्यमान के शून्य से 21% तक बढ़ गई।
• दूसरे, जीवित जीवों ने अपने स्वयं के कंकाल बनाने के लिए सक्रिय रूप से वायुमंडलीय कार्बन का उपयोग किया। उनकी गतिविधियों के परिणामस्वरूप भूपर्पटीकार्बनिक पदार्थों और जीवाश्मों की पूरी भूवैज्ञानिक परतें फिर से भर गईं और कार्बन डाइऑक्साइड बहुत कम हो गई

• और, अंततः, ऑक्सीजन की अधिकता से ओजोन परत का निर्माण हुआ, जो जीवित जीवों को पराबैंगनी विकिरण से बचाने लगी। जीवन अधिक सक्रिय रूप से विकसित होने लगा और नए, अधिक जटिल रूप धारण करने लगा - बैक्टीरिया और शैवाल के बीच उच्च संगठित जीव दिखाई देने लगे। आज, ओजोन पृथ्वी के संपूर्ण द्रव्यमान का केवल 0.00001% हिस्सा लेता है।

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

इसके अलावा, वायुमंडल में उत्कृष्ट गैसें महत्वपूर्ण मात्रा में मौजूद हैं। इनमें आर्गन सबसे बड़ा है, जिसका वायुमंडल में हिस्सा 0.9-1% है। इसका स्रोत पृथ्वी की गहराई में परमाणु प्रक्रियाएं हैं, और यह लिथोस्फेरिक प्लेटों और ज्वालामुखीय विस्फोटों में माइक्रोक्रैक के माध्यम से सतह पर आता है (उसी तरह हीलियम वायुमंडल में दिखाई देता है)। अपनी भौतिक विशेषताओं के कारण, उत्कृष्ट गैसें ऊपरी वायुमंडल की ओर बढ़ती हैं, जहां से वे बाहरी अंतरिक्ष में चली जाती हैं।

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

वायुमंडलीय संरचना

हालाँकि, बाह्यमंडल हमारे वायुमंडल की एकमात्र विशेष परत नहीं है। उनमें से कई हैं, और उनमें से प्रत्येक की अपनी अनूठी विशेषताएं हैं। आइए कुछ मुख्य बातों पर नजर डालें:

क्षोभ मंडल

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

"क्षोभमंडल" नाम प्राचीन काल से आया है ग्रीक शब्द"ट्रोपोज़", जिसका अनुवाद "मोड़, परिवर्तन" के रूप में होता है। यह वायुमंडलीय परत के गुणों को सटीक रूप से दर्शाता है - यह सबसे गतिशील और उत्पादक है। यह क्षोभमंडल में है कि बादल इकट्ठा होते हैं और पानी का संचार होता है, चक्रवात और प्रतिचक्रवात बनते हैं और हवाएँ उत्पन्न होती हैं - वे सभी प्रक्रियाएँ होती हैं जिन्हें हम "मौसम" और "जलवायु" कहते हैं। इसके अलावा, यह सबसे विशाल और घनी परत है - यह वायुमंडल के द्रव्यमान का 80% और इसकी लगभग सभी जल सामग्री के लिए जिम्मेदार है। यहां सबसे ज्यादा जीव-जंतु रहते हैं।

हर कोई जानता है कि आप जितना ऊपर जाएंगे, ठंड उतनी ही अधिक होगी। यह सच है - हर 100 मीटर ऊपर हवा का तापमान 0.5-0.7 डिग्री गिर जाता है। फिर भी, सिद्धांत केवल क्षोभमंडल में काम करता है - आगे, बढ़ती ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है। क्षोभमंडल और समतापमंडल के बीच का क्षेत्र जहां तापमान स्थिर रहता है, ट्रोपोपॉज़ कहलाता है। और ऊंचाई के साथ, हवा का प्रवाह तेज हो जाता है - 2-3 किमी/सेकेंड प्रति किलोमीटर ऊपर की ओर। इसलिए, पैरा- और हैंग ग्लाइडर उड़ानों के लिए ऊंचे पठारों और पहाड़ों को पसंद करते हैं - वे हमेशा वहां "लहर पकड़ने" में सक्षम होंगे।

पहले से उल्लिखित वायु तल, जहां वायुमंडल स्थलमंडल के संपर्क में है, सतह सीमा परत कहलाती है। वायुमंडल के परिसंचरण में इसकी भूमिका अविश्वसनीय रूप से महान है - सतह से गर्मी और विकिरण का स्थानांतरण हवाओं और दबाव की बूंदों का निर्माण करता है, और पहाड़ और अन्य असमान इलाके मार्गदर्शन करते हैं और उन्हें अलग करते हैं। जल का आदान-प्रदान वहीं होता है - 8-12 दिनों में महासागरों और सतह से लिया गया सारा पानी वापस लौट आता है, जिससे क्षोभमंडल एक प्रकार के जल फिल्टर में बदल जाता है।

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

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

स्ट्रैटोस्फियर

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

क्षोभमंडल के बारे में बात करते हुए, हम पहले ही जान चुके हैं कि इसमें ऊंचाई के आधार पर तापमान घटता जाता है। समताप मंडल में, सब कुछ बिल्कुल विपरीत होता है - चढ़ाई के साथ, तापमान -56 डिग्री सेल्सियस से 0-1 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। तापन स्ट्रेटोपॉज़ पर रुक जाता है, जो स्ट्रैटो- और मीसोस्फियर के बीच की सीमा है।

समताप मंडल में जीवन और मनुष्य

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

हालाँकि, विमान के लिए एक तकनीकी ऊंचाई सीमा है - हवा का प्रवाह, जो समताप मंडल में बहुत कम है, जेट इंजन के संचालन के लिए आवश्यक है। तदनुसार, टरबाइन में वांछित वायु दबाव प्राप्त करने के लिए, विमान को चलना होगा तेज गतिआवाज़। इसलिए, समताप मंडल में उच्च (18-30 किलोमीटर की ऊंचाई पर) केवल लड़ाकू वाहन और कॉनकॉर्ड जैसे सुपरसोनिक विमान ही चल सकते हैं। तो समताप मंडल के मुख्य "निवासी" गुब्बारों से जुड़े मौसम संबंधी जांच हैं - वे लंबे समय तक वहां रह सकते हैं, अंतर्निहित क्षोभमंडल की गतिशीलता के बारे में जानकारी एकत्र कर सकते हैं।

पाठक शायद पहले से ही जानते हैं कि वायुमंडल में ओजोन परत तक सूक्ष्मजीव हैं - तथाकथित एयरोप्लांकटन। हालाँकि, न केवल बैक्टीरिया समताप मंडल में जीवित रहने में सक्षम हैं। तो, एक बार एक अफ्रीकी गिद्ध, एक विशेष प्रकार का गिद्ध, 11.5 हजार मीटर की ऊंचाई पर एक विमान के इंजन में घुस गया। और कुछ बत्तखें प्रवास के दौरान शांति से एवरेस्ट के ऊपर से उड़ती हैं।

लेकिन समताप मंडल में मौजूद सबसे बड़ा प्राणी मनुष्य ही है। वर्तमान ऊंचाई रिकॉर्ड Google के उपाध्यक्ष एलन यूस्टेस द्वारा निर्धारित किया गया था। छलांग के दिन वह 57 वर्ष के थे! एक विशेष गुब्बारे पर सवार होकर, वह समुद्र तल से 41 किलोमीटर की ऊँचाई तक उठे, और फिर पैराशूट के साथ नीचे कूद गए। गिरने के चरम क्षण में उसने जो गति विकसित की वह 1342 किमी/घंटा थी - ध्वनि की गति से भी अधिक! उसी समय, यूस्टेस स्वतंत्र रूप से ध्वनि गति सीमा को पार करने वाले पहले व्यक्ति बन गए (जीवन समर्थन के लिए अंतरिक्ष सूट और सामान्य रूप से लैंडिंग के लिए पैराशूट की गिनती नहीं)।

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

ओज़ोन की परत

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

यह ढाल कहां से आई? उत्तर अविश्वसनीय है - यह जीवित जीवों द्वारा बनाया गया था, अधिक सटीक रूप से - ऑक्सीजन, जिसे विभिन्न बैक्टीरिया, शैवाल और पौधे अनादि काल से स्रावित कर रहे हैं। वायुमंडल में ऊपर उठते हुए, ऑक्सीजन पराबैंगनी विकिरण के संपर्क में आती है और एक फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया में प्रवेश करती है। परिणामस्वरूप, जिस साधारण ऑक्सीजन से हम सांस लेते हैं, O2, ओजोन प्राप्त होता है - O3।

विरोधाभासी रूप से, सूर्य के विकिरण द्वारा निर्मित ओजोन हमें उसी विकिरण से बचाता है! और ओजोन परावर्तित नहीं होता है, बल्कि पराबैंगनी को अवशोषित करता है - जिससे यह अपने चारों ओर के वातावरण को गर्म करता है।

मीसोस्फीयर

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

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

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

और यह मेसोस्फीयर में है कि पृथ्वी पर गिरने वाले अधिकांश उल्कापिंड जल जाते हैं - यहीं पर पर्सीड उल्कापात होता है, जिसे "अगस्त स्टारफॉल" के रूप में जाना जाता है। प्रकाश प्रभाव तब होता है जब कोई ब्रह्मांडीय पिंड पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करता है तीव्र कोण 11 किमी/घंटा से अधिक की गति से - घर्षण बल से उल्कापिंड जल उठता है।

मेसोस्फीयर में अपना द्रव्यमान खोने के बाद, "एलियन" के अवशेष ब्रह्मांडीय धूल के रूप में पृथ्वी पर बस जाते हैं - हर दिन 100 से 10 हजार टन तक उल्कापिंड सामग्री ग्रह पर गिरती है। चूँकि व्यक्तिगत धूल के कण बहुत हल्के होते हैं, उन्हें पृथ्वी की सतह तक पहुँचने में एक महीने तक का समय लग जाता है! जब वे बादलों में समा जाते हैं, तो वे उन्हें भारी बना देते हैं और कभी-कभी बारिश भी कर देते हैं - जैसे कि वे ज्वालामुखी की राख या परमाणु विस्फोटों के कणों के कारण होते हैं। हालाँकि, बारिश के गठन पर ब्रह्मांडीय धूल का प्रभाव छोटा माना जाता है - यहां तक ​​​​कि 10 हजार टन भी पृथ्वी के वायुमंडल के प्राकृतिक परिसंचरण को गंभीरता से बदलने के लिए पर्याप्त नहीं है।

बाह्य वायुमंडल

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

वायुमंडल की सबसे विस्तारित परत, थर्मोस्फीयर की निचली सीमा, कर्मन रेखा से मेल खाती है। यह 800 किलोमीटर की ऊंचाई तक बढ़ता है और अत्यधिक उच्च तापमान की विशेषता है - 400 किलोमीटर की ऊंचाई पर यह अधिकतम 1800 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है!

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

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

थर्मोस्फीयर और अंतरिक्ष विज्ञान

वास्तव में थर्मोस्फीयर है खुली जगह- यह इसकी सीमा के भीतर था कि पहले सोवियत स्पुतनिक की कक्षा पड़ी थी। वहाँ एक अपोसेंटर भी था - सबसे ऊंचा स्थानपृथ्वी के ऊपर - यूरी गगारिन के साथ वोस्तोक-1 अंतरिक्ष यान की उड़ान। पृथ्वी की सतह, समुद्र और वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए Google मानचित्र उपग्रहों जैसे कई कृत्रिम उपग्रह भी इसी ऊंचाई पर प्रक्षेपित किए जाते हैं। इसलिए, अगर हम LEO (लो रेफरेंस ऑर्बिट, अंतरिक्ष यात्रियों में एक सामान्य शब्द) के बारे में बात कर रहे हैं, तो 99% मामलों में यह थर्मोस्फीयर में है।

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

अरोरा

ध्रुवीय अक्षांशों में, एक शानदार और भव्य तमाशा अक्सर दिखाई देता है - अरोरा बोरेलिस। वे विभिन्न रंगों और आकृतियों के लंबे चमकदार चाप की तरह दिखते हैं जो आकाश में चमकते हैं। पृथ्वी का स्वरूप इसके मैग्नेटोस्फीयर के कारण है - या बल्कि, ध्रुवों के पास इसमें मौजूद अंतरालों के कारण। सौर वायु से आवेशित कण अंदर की ओर विस्फोटित होते हैं, जिससे वातावरण चमक उठता है। आप यहां सबसे शानदार रोशनी की प्रशंसा कर सकते हैं और उनकी उत्पत्ति के बारे में अधिक जान सकते हैं।

अब अरोरा कनाडा या नॉर्वे जैसे ध्रुवीय देशों के निवासियों के लिए आम बात है, साथ ही किसी भी पर्यटक के यात्रा कार्यक्रम में एक अनिवार्य वस्तु है - हालाँकि, इससे पहले उन्हें अलौकिक गुणों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। बहु-रंगीन रोशनी में, प्राचीन काल के लोग स्वर्ग के द्वार, पौराणिक जीव और आत्माओं की आग देखते थे, और उनके व्यवहार को भविष्यवाणी माना जाता था। और हमारे पूर्वजों को समझा जा सकता है - यहां तक ​​कि अपने मन में शिक्षा और विश्वास भी कभी-कभी प्रकृति की शक्तियों के प्रति श्रद्धा को रोक नहीं पाते हैं।

बहिर्मंडल

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

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

वायुमंडलीय अपक्षय

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

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

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

बादलों

पृथ्वी पर पानी न केवल विशाल महासागर और असंख्य नदियों में मौजूद है। वायुमंडल में लगभग 5.2×1015 किलोग्राम पानी है। यह लगभग हर जगह मौजूद है - हवा में वाष्प का अनुपात तापमान और स्थान के आधार पर मात्रा का 0.1% से 2.5% तक होता है। हालाँकि, अधिकांश पानी बादलों में एकत्र होता है, जहाँ यह न केवल गैस के रूप में, बल्कि छोटी बूंदों और बर्फ के क्रिस्टल के रूप में भी जमा होता है। बादलों में पानी की सांद्रता 10 ग्राम/घन मीटर 3 तक पहुँच जाती है - और चूँकि बादल कई घन किलोमीटर की मात्रा तक पहुँच जाते हैं, उनमें पानी का द्रव्यमान दसियों और सैकड़ों टन तक पहुँच जाता है।

बादल हमारी पृथ्वी की सबसे अधिक दिखाई देने वाली संरचना हैं; वे चंद्रमा से भी दिखाई देते हैं, जहां महाद्वीपों की रूपरेखा नग्न आंखों के सामने धुंधली हो जाती है। और यह अजीब नहीं है - आख़िरकार, पृथ्वी का 50% से अधिक भाग लगातार बादलों से ढका रहता है!

बादल पृथ्वी के ताप स्थानांतरण में अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सर्दियों में, वे सूरज की किरणों को पकड़ लेते हैं, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण उनके नीचे का तापमान बढ़ जाता है, और गर्मियों में, वे सूरज की विशाल ऊर्जा की रक्षा करते हैं। बादल दिन और रात के तापमान के अंतर को भी संतुलित करते हैं। वैसे, यह उनकी अनुपस्थिति के कारण ही है कि रेगिस्तान रात में इतना ठंडा हो जाता है - रेत और चट्टानों द्वारा जमा की गई सारी गर्मी स्वतंत्र रूप से उड़ जाती है, जब बादल इसे अन्य क्षेत्रों में पकड़ लेते हैं।

अधिकांश बादल पृथ्वी की सतह के पास, क्षोभमंडल में बनते हैं, लेकिन उनमें इससे आगे का विकासवे विविध प्रकार के रूप और गुण धारण करते हैं। उनका पृथक्करण बहुत उपयोगी है - बादलों का दिखना विभिन्न प्रकारयह न केवल मौसम की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकता है, बल्कि हवा में अशुद्धियों की उपस्थिति का भी पता लगा सकता है! आइए बादलों के मुख्य प्रकारों पर अधिक विस्तार से नज़र डालें।

निचले बादल

जो बादल जमीन से सबसे नीचे उतरते हैं उन्हें निचले बादलों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उनकी विशेषता उच्च एकरूपता और कम द्रव्यमान है - जब वे जमीन पर गिरते हैं, तो मौसम वैज्ञानिक उन्हें सामान्य कोहरे से अलग नहीं करते हैं। फिर भी, उनके बीच एक अंतर है - कुछ बस आकाश को अस्पष्ट करते हैं, जबकि अन्य में भारी बारिश और बर्फबारी हो सकती है।

• जो बादल भारी वर्षा दे सकते हैं उनमें निंबोस्ट्रेटस बादल शामिल हैं। वे निचले स्तर के बादलों में सबसे बड़े हैं: उनकी मोटाई कई किलोमीटर तक पहुंचती है, और रैखिक माप हजारों किलोमीटर से अधिक है। वे एक सजातीय धूसर द्रव्यमान हैं - लंबी बारिश के दौरान आकाश को देखें, और आपको निश्चित रूप से निंबस बादल दिखाई देंगे।
• एक अन्य प्रकार के निचली परत वाले बादल स्ट्रैटोक्यूम्यलस बादल हैं जो जमीन से 600-1500 मीटर ऊपर उठते हैं। वे सैकड़ों भूरे-सफ़ेद बादलों के समूह हैं जो छोटे-छोटे अंतरालों से अलग होते हैं। हम आमतौर पर आंशिक रूप से बादल वाले दिनों में ऐसे बादल देखते हैं। उनमें शायद ही कभी बारिश या बर्फबारी होती है।
• अंतिम प्रकार के निचले बादल साधारण स्ट्रैटस बादल हैं; वे ही बादल वाले दिनों में आकाश को ढक लेते हैं, जब आकाश से हल्की बूंदाबांदी शुरू हो जाती है। वे बहुत पतले और निचले होते हैं - स्ट्रैटस बादलों की ऊँचाई अधिकतम 400-500 मीटर तक पहुँच जाती है। उनकी संरचना कोहरे की संरचना के समान है - रात में जमीन पर उतरते हुए, वे अक्सर सुबह की घनी धुंध पैदा करते हैं।

ऊर्ध्वाधर विकास के बादल

निचले स्तर के बादलों के बड़े भाई हैं - ऊर्ध्वाधर विकास के बादल। यद्यपि उनकी निचली सीमा 800-2000 किलोमीटर की कम ऊंचाई पर स्थित है, ऊर्ध्वाधर विकास के बादल गंभीरता से ऊपर की ओर बढ़ते हैं - उनकी मोटाई 12-14 किलोमीटर तक पहुंच सकती है, जो उनकी ऊपरी सीमा को क्षोभमंडल तक धकेलती है। ऐसे बादलों को संवहनीय: के कारण भी कहा जाता है बड़े आकारउनमें पानी एक अलग तापमान प्राप्त कर लेता है, जो संवहन को जन्म देता है - गर्म द्रव्यमान को ऊपर और ठंडे द्रव्यमान को नीचे ले जाने की प्रक्रिया। इसलिए, ऊर्ध्वाधर विकास के बादलों में, जल वाष्प, छोटी बूंदें, बर्फ के टुकड़े और यहां तक ​​कि पूरे बर्फ के क्रिस्टल एक साथ मौजूद होते हैं।

• ऊर्ध्वाधर बादलों का मुख्य प्रकार क्यूम्यलस बादल हैं - विशाल सफेद बादल जो रूई या हिमशैल के फटे हुए टुकड़ों के समान होते हैं। उनके अस्तित्व के लिए, उच्च हवा का तापमान आवश्यक है - इसलिए, मध्य रूस में, वे केवल गर्मियों में दिखाई देते हैं और रात में पिघल जाते हैं। इनकी मोटाई कई किलोमीटर तक होती है।

• हालाँकि, जब क्यूम्यलस बादलों को एक साथ इकट्ठा होने का अवसर मिलता है, तो वे बहुत अधिक भव्य रूप बनाते हैं - क्यूम्यलोनिम्बस बादल। उन्हीं से वे जाते हैं भारी बौछारें, गर्मियों में ओलावृष्टि और तूफान। वे केवल कुछ घंटों के लिए मौजूद रहते हैं, लेकिन साथ ही वे 15 किलोमीटर तक बढ़ते हैं - उनका ऊपरी हिस्सा -10 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंच जाता है और इसमें बर्फ के क्रिस्टल होते हैं। सबसे बड़े क्यूम्यलोनिम्बस बादलों के शीर्ष पर, "एनविल्स" होते हैं गठित - मशरूम या उल्टे लोहे के समान समतल क्षेत्र। यह उन क्षेत्रों में होता है जहां बादल समताप मंडल के किनारे तक पहुंचता है - भौतिकी इसे आगे फैलने की अनुमति नहीं देती है, यही कारण है कि क्यूम्यलोनिम्बस बादल ऊंचाई सीमा के साथ फैलता है।

• एक दिलचस्प तथ्य यह है कि शक्तिशाली क्यूम्यलोनिम्बस बादल ज्वालामुखी विस्फोट, उल्कापिंड प्रभाव और परमाणु विस्फोट वाले स्थानों पर बनते हैं। ये बादल सबसे बड़े हैं - उनकी सीमाएँ समताप मंडल तक पहुँचती हैं, 16 किलोमीटर की ऊँचाई तक चढ़ती हैं। वाष्पीकृत पानी और सूक्ष्म कणों से संतृप्त होने के कारण, वे शक्तिशाली तूफान उगलते हैं - ज्यादातर मामलों में यह प्रलय से जुड़ी आग को बुझाने के लिए पर्याप्त है। यहाँ एक ऐसा प्राकृतिक फायरमैन है 🙂

मध्य बादल

क्षोभमंडल के मध्यवर्ती भाग में (मध्य अक्षांशों में 2-7 किलोमीटर की ऊँचाई पर) मध्य स्तर के बादल होते हैं। उनकी विशेषता बड़े क्षेत्र हैं - वे पृथ्वी की सतह और असमान इलाके से अपड्राफ्ट से कम प्रभावित होते हैं - और कई सौ मीटर की छोटी मोटाई। ये वे बादल हैं जो पहाड़ों की तीखी चोटियों के चारों ओर "हवा" करते हैं और उनके पास लटके रहते हैं।

मध्य स्तर के बादल स्वयं दो मुख्य प्रकारों में विभाजित होते हैं - अल्टोस्ट्रेटस और अल्टोक्यूम्यलस।

• आल्टोस्ट्रेटस बादल जटिल वायुमंडलीय द्रव्यमान के घटकों में से एक हैं। वे एक समान, भूरा-नीला पर्दा हैं जिसके माध्यम से सूर्य और चंद्रमा दिखाई देते हैं - हालांकि अल्टोस्ट्रेटस बादलों का विस्तार हजारों किलोमीटर है, वे केवल कुछ किलोमीटर मोटे हैं। ऊंचाई पर उड़ रहे विमान की खिड़की से जो ग्रे घना पर्दा दिखाई देता है, वह बिल्कुल अल्टोस्ट्रेटस बादल है। अक्सर लंबे समय तक बारिश या बर्फबारी होती रहती है।

• आल्टोक्यूम्यलस बादल, फटे रूई के छोटे टुकड़ों या पतली समानांतर धारियों से मिलते जुलते हैं, जो गर्म मौसम के दौरान होते हैं - वे तब बनते हैं जब गर्म हवा का द्रव्यमान 2-6 किलोमीटर की ऊंचाई तक बढ़ जाता है। आल्टोक्यूम्यलस बादल आगामी मौसम परिवर्तन और बारिश के दृष्टिकोण के एक निश्चित संकेतक के रूप में काम करते हैं - वे न केवल प्राकृतिक वायुमंडलीय संवहन द्वारा, बल्कि ठंडी हवा के द्रव्यमान की शुरुआत से भी बनाए जा सकते हैं। उनसे शायद ही कभी बारिश होती है - हालाँकि, बादल एक साथ मिल सकते हैं और एक बड़ा बारिश वाला बादल बना सकते हैं।

पहाड़ों के पास के बादलों की बात करें तो - तस्वीरों में (और शायद लाइव भी) आपने शायद एक से अधिक बार कपास के पैड जैसे गोल बादलों को देखा होगा जो पर्वत शिखर के ऊपर परतों में लटके हुए हैं। तथ्य यह है कि मध्य स्तर के बादल अक्सर लेंटिकुलर या लेंटिकुलर होते हैं - जो कई समानांतर परतों में विभाजित होते हैं। इनका निर्माण वायु तरंगों से होता है जो तब बनती हैं जब हवा खड़ी चोटियों के आसपास बहती है। लेंटिकुलर बादल इस मायने में भी खास हैं कि वे सबसे तेज़ हवाओं में भी अपनी जगह पर लटके रहते हैं। उनकी प्रकृति इसे संभव बनाती है - चूंकि ऐसे बादल कई वायु धाराओं के संपर्क के बिंदुओं पर बनते हैं, इसलिए वे अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति में होते हैं।

ऊपरी बादल

सामान्य बादलों का अंतिम स्तर जो समताप मंडल की निचली पहुंच तक बढ़ता है उसे ऊपरी स्तर कहा जाता है। ऐसे बादलों की ऊँचाई 6-13 किलोमीटर तक पहुँच जाती है - वहाँ बहुत ठंड होती है, और इसलिए ऊपरी स्तर के बादलों में छोटी बर्फ की परतें होती हैं। उनके रेशेदार, फैले हुए, पंख जैसे आकार के कारण, ऊँचे बादलों को सिरस भी कहा जाता है - हालाँकि वातावरण की विचित्रताएँ अक्सर उन्हें पंजे, गुच्छे और यहाँ तक कि मछली के कंकाल का आकार भी दे देती हैं। उनसे होने वाली वर्षा कभी भी जमीन तक नहीं पहुँचती है - लेकिन सिरस बादलों की उपस्थिति ही मौसम की भविष्यवाणी करने का एक प्राचीन तरीका है।

• ऊपरी स्तर के बादलों में शुद्ध सिरस के बादल सबसे लंबे होते हैं - एक व्यक्तिगत फाइबर की लंबाई दसियों किलोमीटर तक पहुंच सकती है। चूँकि बादलों में बर्फ के क्रिस्टल पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को महसूस करने के लिए काफी बड़े होते हैं, सिरस के बादल पूरे झरनों में "गिरते" हैं - एक बादल के शीर्ष और निचले बिंदुओं के बीच की दूरी 3-4 किलोमीटर तक पहुँच सकती है! वास्तव में, सिरस के बादल विशाल "बर्फबारी" हैं। यह पानी के क्रिस्टल के आकार में अंतर है जो उनके रेशेदार, स्ट्रीमिंग रूप का निर्माण करता है।

• इस वर्ग में लगभग अदृश्य बादल भी होते हैं - सिरोस्ट्रेटस बादल। वे तब बनते हैं जब निकट-सतह हवा का बड़ा समूह ऊपर उठता है - उच्च ऊंचाई पर उनकी आर्द्रता बादल बनाने के लिए पर्याप्त होती है। जब सूर्य या चंद्रमा उनके माध्यम से चमकते हैं, तो एक प्रभामंडल दिखाई देता है - बिखरी हुई किरणों की एक चमकदार इंद्रधनुषी डिस्क।

रात के बादल

एक अलग वर्ग में, यह चांदी के बादलों को उजागर करने लायक है - पृथ्वी पर सबसे ऊंचे बादल। वे 80 किलोमीटर की ऊंचाई तक चढ़ते हैं, जो समताप मंडल से भी अधिक है! इसके अलावा, उनकी एक असामान्य संरचना है - अन्य बादलों के विपरीत, वे पानी से नहीं बल्कि उल्कापिंड धूल और मीथेन से बने होते हैं। ये बादल सूर्यास्त के बाद या भोर से पहले ही दिखाई देते हैं - क्षितिज के पीछे से प्रवेश करने वाली सूर्य की किरणें चांदी के बादलों को रोशन करती हैं, जो दिन के दौरान ऊंचाई पर अदृश्य रहते हैं।

रात्रिचर बादल एक अविश्वसनीय रूप से सुंदर दृश्य हैं - हालाँकि, उत्तरी गोलार्ध में उन्हें देखने के लिए, आपको विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। और उनकी पहेली को हल करना इतना आसान नहीं था - वैज्ञानिकों ने, असहाय होकर, चांदी के बादलों को एक ऑप्टिकल भ्रम घोषित करते हुए, उन पर विश्वास करने से इनकार कर दिया। आप हमारे विशेष लेख से असामान्य बादलों को देख सकते हैं और उनके रहस्यों के बारे में जान सकते हैं।

पृथ्वी के निर्माण के साथ ही वायुमंडल का निर्माण शुरू हुआ। ग्रह के विकास के दौरान और जैसे-जैसे इसके पैरामीटर करीब आते हैं आधुनिक मूल्यइसकी रासायनिक संरचना में मौलिक रूप से गुणात्मक परिवर्तन हुए हैं भौतिक गुण. के अनुसार विकासवादी मॉडल, पर प्राथमिक अवस्थापृथ्वी पिघली हुई अवस्था में थी और लगभग 4.5 अरब वर्ष पहले इसका निर्माण हुआ था ठोस. इस सीमा को शुरुआत के रूप में लिया जाता है भूवैज्ञानिक गणना. उसी समय से वायुमंडल का धीमी गति से विकास प्रारम्भ हुआ। कुछ भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं (उदाहरण के लिए, ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान लावा का बाहर निकलना) पृथ्वी के आंत्र से गैसों की रिहाई के साथ थीं। इनमें नाइट्रोजन, अमोनिया, मीथेन, जल वाष्प, CO2 ऑक्साइड और CO2 कार्बन डाइऑक्साइड शामिल थे। सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में, जल वाष्प हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो गया, लेकिन जारी ऑक्सीजन कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड बनता है। अमोनिया नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो गया। प्रसार की प्रक्रिया में हाइड्रोजन ऊपर उठ गया और वायुमंडल से बाहर चला गया, जबकि भारी नाइट्रोजन बाहर नहीं निकल सका और धीरे-धीरे जमा हो गया, मुख्य घटक बन गया, हालांकि इसका कुछ हिस्सा रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप अणुओं में बंध गया था ( सेमी. वायुमंडलीय रसायन शास्त्र). पराबैंगनी किरणों और विद्युत निर्वहन के प्रभाव में, पृथ्वी के मूल वायुमंडल में मौजूद गैसों के मिश्रण ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश किया, जिसके परिणामस्वरूप कार्बनिक पदार्थ, विशेष रूप से अमीनो एसिड का निर्माण हुआ। आदिम पौधों के आगमन के साथ, ऑक्सीजन की रिहाई के साथ, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया शुरू हुई। यह गैस, विशेष रूप से ऊपरी वायुमंडल में फैलने के बाद, इसकी निचली परतों और पृथ्वी की सतह को जीवन-घातक पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण से बचाने लगी। सैद्धांतिक अनुमानों के अनुसार, ऑक्सीजन सामग्री, जो अब की तुलना में 25,000 गुना कम है, पहले से ही ओजोन परत के गठन का कारण बन सकती है, जो अब की तुलना में केवल आधी है। हालाँकि, यह पराबैंगनी किरणों के हानिकारक प्रभावों से जीवों को बहुत महत्वपूर्ण सुरक्षा प्रदान करने के लिए पहले से ही पर्याप्त है।

यह संभावना है कि प्राथमिक वातावरण में बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड थी। प्रकाश संश्लेषण के दौरान इसका उपभोग किया गया था, और पौधे की दुनिया के विकास के साथ-साथ कुछ भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के दौरान अवशोषण के कारण इसकी सांद्रता कम हो गई होगी। क्योंकि ग्रीनहाउस प्रभाववायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति से जुड़े, इसकी सांद्रता में उतार-चढ़ाव उनमें से एक है महत्वपूर्ण कारणइतने बड़े पैमाने पर जलवायु परिवर्तनपृथ्वी के इतिहास में हिम युगों.

आधुनिक वातावरण में मौजूद अधिकांश हीलियम किसका उत्पाद है? रेडियोधर्मी क्षययूरेनियम, थोरियम और रेडियम। ये रेडियोधर्मी तत्व ए-कण उत्सर्जित करते हैं, जो हीलियम परमाणुओं के नाभिक हैं। चूँकि रेडियोधर्मी क्षय के दौरान कोई विद्युत आवेश नहीं बनता है और गायब नहीं होता है, प्रत्येक ए-कण के निर्माण के साथ, दो इलेक्ट्रॉन प्रकट होते हैं, जो ए-कणों के साथ पुनर्संयोजन करके तटस्थ हीलियम परमाणु बनाते हैं। रेडियोधर्मी तत्वमोटाई में बिखरे खनिजों में निहित है चट्टानोंइसलिए, रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप बनने वाले हीलियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा उनमें संग्रहीत होता है, जो वायुमंडल में बहुत धीरे-धीरे बच जाता है। हीलियम की एक निश्चित मात्रा विसरण के कारण बाह्यमंडल में ऊपर उठती है, लेकिन पृथ्वी की सतह से निरंतर प्रवाह के कारण, वायुमंडल में इस गैस की मात्रा लगभग अपरिवर्तित रहती है। तारों के प्रकाश के वर्णक्रमीय विश्लेषण और उल्कापिंडों के अध्ययन के आधार पर, ब्रह्मांड में विभिन्न रासायनिक तत्वों की सापेक्ष प्रचुरता का अनुमान लगाना संभव है। अंतरिक्ष में नियॉन की सांद्रता पृथ्वी की तुलना में लगभग दस अरब गुना अधिक है, क्रिप्टन - दस मिलियन गुना, और क्सीनन - एक लाख गुना। इससे यह पता चलता है कि इन अक्रिय गैसों की सांद्रता, जो स्पष्ट रूप से मूल रूप से पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद थी और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान पुनःपूर्ति नहीं की गई थी, बहुत कम हो गई, संभवतः पृथ्वी के प्राथमिक वायुमंडल के नुकसान के चरण में भी। एक अपवाद अक्रिय गैस आर्गन है, क्योंकि यह अभी भी पोटेशियम आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय की प्रक्रिया में 40 Ar आइसोटोप के रूप में बनता है।

बैरोमीटर का दबाव वितरण.

वायुमंडलीय गैसों का कुल वजन लगभग 4.5 · 10 15 टन है। इस प्रकार, प्रति इकाई क्षेत्र में वायुमंडल का "वजन", या वायुमंडलीय दबाव, समुद्र तल पर लगभग 11 टी / एम 2 = 1.1 किग्रा / सेमी 2 है। P 0 = 1033.23 g/cm 2 = 1013.250 mbar = 760 मिमी Hg के बराबर दबाव। कला। = 1 एटीएम, मानक माध्य वायुमंडलीय दबाव के रूप में लिया जाता है। हाइड्रोस्टैटिक संतुलन में एक वातावरण के लिए, हमारे पास है: डी पी= -आरजीडी एच, जिसका अर्थ है कि ऊंचाई के अंतराल पर एचपहले एच+डी एचघटित होना वायुमंडलीय दबाव परिवर्तन के बीच समानता d पीऔर इकाई क्षेत्र, घनत्व आर और मोटाई डी के साथ वायुमंडल के संबंधित तत्व का वजन एच।दबाव के बीच अनुपात के रूप में आरऔर तापमान टीके लिए पर्याप्त रूप से लागू उपयोग किया जाता है पृथ्वी का वातावरणघनत्व r के साथ एक आदर्श गैस की स्थिति का समीकरण: पी= आर आर टी/m, जहां m आणविक भार है, और R = 8.3 J/(K mol) सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है। फिर डी लॉग करें पी= – (एम जी/आरटी)डी एच= -बीडी एच=-डी एच/एच, जहां दबाव प्रवणता लघुगणकीय पैमाने पर है। H के व्युत्क्रम को वायुमंडल की ऊंचाई का पैमाना कहा जाएगा।

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

मानक वातावरण.

वायुमंडल के आधार पर मानक दबाव के अनुरूप मॉडल (मुख्य मापदंडों के मूल्यों की तालिका)। आर 0 और रासायनिक संरचना को मानक वायुमंडल कहा जाता है। अधिक सटीक रूप से, यह वायुमंडल का एक सशर्त मॉडल है, जिसके लिए समुद्र तल से 2 किमी नीचे की ऊंचाई पर तापमान, दबाव, घनत्व, चिपचिपाहट और अन्य वायु विशेषताओं के लिए अक्षांश 45° 32° 33І के औसत मान दिए गए हैं। पृथ्वी के वायुमंडल की बाहरी सीमा तक। सभी ऊंचाई पर मध्य वायुमंडल के मापदंडों की गणना राज्य के आदर्श गैस समीकरण और बैरोमीटर के कानून का उपयोग करके की गई थी यह मानते हुए कि समुद्र तल पर दबाव 1013.25 hPa (760 mmHg) है और तापमान 288.15 K (15.0°C) है। ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण की प्रकृति के अनुसार, औसत वायुमंडल में कई परतें होती हैं, जिनमें से प्रत्येक में तापमान अनुमानित होता है रैखिक प्रकार्यऊंचाई। सबसे निचली परतों में - क्षोभमंडल (h Ј 11 किमी), प्रत्येक किलोमीटर की चढ़ाई के साथ तापमान 6.5 डिग्री सेल्सियस गिर जाता है। उच्च ऊंचाई पर, ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता का मान और संकेत परत दर परत बदलते रहते हैं। 790 किमी से ऊपर, तापमान लगभग 1000 K है और व्यावहारिक रूप से ऊंचाई के साथ नहीं बदलता है।

मानक वातावरण एक समय-समय पर अद्यतन, वैध मानक है, जिसे तालिकाओं के रूप में जारी किया जाता है।

तालिका 1. मानक पृथ्वी वायुमंडल मॉडल

तालिका नंबर एक। मानक पृथ्वी वायुमंडल मॉडल. तालिका दर्शाती है: एच- समुद्र तल से ऊँचाई, आर- दबाव, टी- तापमान, आर - घनत्व, एनप्रति इकाई आयतन में अणुओं या परमाणुओं की संख्या है, एच- ऊंचाई का पैमाना, एलमुक्त पथ की लंबाई है. रॉकेट डेटा से प्राप्त 80-250 किमी की ऊंचाई पर दबाव और तापमान का मान कम होता है। 250 किमी से अधिक की ऊंचाई के लिए एक्सट्रपोलेटेड मान बहुत सटीक नहीं हैं।
एच(किमी)	पी(एमबार)	टी(डिग्री सेल्सियस)	आर (जी/सेमी 3)	एन(सेमी -3)	एच(किमी)	एल(सेमी)
0	1013	288	1.22 10 -3	2.55 10 19	8,4	7.4 10 -6
1	899	281	1.11 10 -3	2.31 10 19		8.1 10 -6
2	795	275	1.01 10 -3	2.10 10 19		8.9 10 -6
3	701	268	9.1 10 -4	1.89 10 19		9.9 10 -6
4	616	262	8.2 10 -4	1.70 10 19		1.1 10 -5
5	540	255	7.4 10 -4	1.53 10 19	7,7	1.2 10 -5
6	472	249	6.6 10 -4	1.37 10 19		1.4 10 -5
8	356	236	5.2 10 -4	1.09 10 19		1.7 10 -5
10	264	223	4.1 10 -4	8.6 10 18	6,6	2.2 10 -5
15	121	214	1.93 10 -4	4.0 10 18		4.6 10 -5
20	56	214	8.9 10 -5	1.85 10 18	6,3	1.0 10 -4
30	12	225	1.9 10 -5	3.9 10 17	6,7	4.8 10 -4
40	2,9	268	3.9 10 -6	7.6 10 16	7,9	2.4 10 -3
50	0,97	276	1.15 10 -6	2.4 10 16	8,1	8.5 10 -3
60	0,28	260	3.9 10 -7	7.7 10 15	7,6	0,025
70	0,08	219	1.1 10 -7	2.5 10 15	6,5	0,09
80	0,014	205	2.7 10 -8	5.0 10 14	6,1	0,41
90	2.8 10 -3	210	5.0 10 -9	9 10 13	6,5	2,1
100	5.8 10 -4	230	8.8 10 -10	1.8 10 13	7,4	9
110	1.7 10 -4	260	2.1 10-10	5.4 10 12	8,5	40
120	6 10 -5	300	5.6 10 -11	1.8 10 12	10,0	130
150	5 10 -6	450	3.2 10 -12	9 10 10	15	1.8 10 3
200	5 10 -7	700	1.6 10 -13	5 10 9	25	3 10 4
250	9 10 -8	800	3 10 -14	8 10 8	40	3 10 5
300	4 10 -8	900	8 10 -15	3 10 8	50
400	8 10 -9	1000	1 10-15	5 10 7	60
500	2 10 -9	1000	2 10 -16	1 10 7	70
700	2 10-10	1000	2 10 -17	1 10 6	80
1000	1 10-11	1000	1 10 -18	1 10 5	80

क्षोभ मंडल।

वायुमंडल की सबसे निचली और घनी परत, जिसमें ऊंचाई के साथ तापमान तेजी से घटता है, क्षोभमंडल कहलाती है। इसमें वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 80% तक शामिल है और ध्रुवीय और मध्य अक्षांशों में 8-10 किमी की ऊंचाई तक और उष्णकटिबंधीय में 16-18 किमी तक फैला हुआ है। लगभग सभी मौसम-निर्माण प्रक्रियाएं यहां विकसित होती हैं, पृथ्वी और उसके वायुमंडल के बीच गर्मी और नमी का आदान-प्रदान होता है, बादल बनते हैं, विभिन्न मौसम संबंधी घटनाएं होती हैं, कोहरा और वर्षा होती है। पृथ्वी के वायुमंडल की ये परतें संवहनी संतुलन में हैं और, सक्रिय मिश्रण के कारण, मुख्य रूप से आणविक नाइट्रोजन (78%) और ऑक्सीजन (21%) से एक सजातीय रासायनिक संरचना होती है। प्राकृतिक और मानव निर्मित एरोसोल और गैस वायु प्रदूषकों का विशाल बहुमत क्षोभमंडल में केंद्रित है। क्षोभमंडल के 2 किमी तक के निचले भाग की गतिशीलता दृढ़ता से पृथ्वी की अंतर्निहित सतह के गुणों पर निर्भर करती है, जो गर्म भूमि से गर्मी के हस्तांतरण के कारण हवा (हवाओं) के क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आंदोलनों को निर्धारित करती है। पृथ्वी की सतह का आईआर विकिरण, जो क्षोभमंडल में मुख्य रूप से वाष्प जल और कार्बन डाइऑक्साइड (ग्रीनहाउस प्रभाव) द्वारा अवशोषित होता है। ऊंचाई के साथ तापमान वितरण अशांत और संवहन मिश्रण के परिणामस्वरूप स्थापित होता है। औसतन, यह लगभग 6.5 K/km की ऊंचाई के साथ तापमान में गिरावट के अनुरूप है।

सतह की सीमा परत में हवा की गति पहले ऊंचाई के साथ तेजी से बढ़ती है, और ऊपर यह 2-3 किमी/सेकेंड प्रति किलोमीटर की दर से बढ़ती रहती है। कभी-कभी क्षोभमंडल में संकीर्ण ग्रहीय धाराएँ (30 किमी/सेकेंड से अधिक की गति के साथ), मध्य अक्षांशों में पश्चिमी और भूमध्य रेखा के पास पूर्वी धाराएँ होती हैं। इन्हें जेट स्ट्रीम कहा जाता है।

ट्रोपोपॉज़।

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

पृथ्वी के वायुमंडल में जल.

पृथ्वी के वायुमंडल की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता जल वाष्प और बूंदों के रूप में पानी की एक महत्वपूर्ण मात्रा की उपस्थिति है, जो बादलों और बादल संरचनाओं के रूप में सबसे आसानी से देखी जाती है। आकाश में बादल छाने की डिग्री (एक निश्चित क्षण में या औसतन एक निश्चित अवधि में), 10-बिंदु पैमाने पर या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, जिसे बादल कहा जाता है। बादलों का आकार अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण द्वारा निर्धारित होता है। औसतन, बादल दुनिया के लगभग आधे हिस्से को कवर करते हैं। बादल छाना मौसम और जलवायु को दर्शाने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। सर्दियों और रात में, बादल पृथ्वी की सतह और हवा की सतह परत के तापमान में कमी को रोकते हैं, गर्मियों में और दिन के दौरान यह सूर्य की किरणों से पृथ्वी की सतह के गर्म होने को कमजोर करता है, जिससे महाद्वीपों के अंदर की जलवायु नरम हो जाती है।

बादल.

बादल वायुमंडल में निलंबित पानी की बूंदों (पानी के बादल), बर्फ के क्रिस्टल (बर्फ के बादल), या दोनों (मिश्रित बादल) का संचय हैं। जैसे-जैसे बूंदें और क्रिस्टल बड़े होते जाते हैं, वे वर्षा के रूप में बादलों से बाहर गिरते हैं। बादल मुख्यतः क्षोभमंडल में बनते हैं। वे हवा में निहित जलवाष्प के संघनन से उत्पन्न होते हैं। बादल की बूंदों का व्यास कई माइक्रोन के क्रम पर होता है। बादलों में तरल पानी की मात्रा अंशों से लेकर कई ग्राम प्रति घन मीटर तक होती है। बादलों को ऊंचाई के आधार पर पहचाना जाता है: अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण के अनुसार, बादलों की 10 प्रजातियां हैं: सिरस, सिरोक्यूम्यलस, सिरोस्ट्रेटस, अल्टोक्यूम्यलस, अल्टोस्ट्रेटस, स्ट्रैटोनिम्बस, स्ट्रेटस, स्ट्रैटोक्यूम्यलस, क्यूम्यलोनिम्बस, क्यूम्यलस।

समताप मंडल में मदर-ऑफ-पर्ल बादल और मेसोस्फीयर में रात के बादल भी देखे जाते हैं।

सिरस के बादल - रेशमी चमक के साथ पतले सफेद धागों या घूंघट के रूप में पारदर्शी बादल, जो छाया नहीं देते। सिरस बादल बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं और ऊपरी क्षोभमंडल में बहुत कम तापमान पर बनते हैं। कुछ प्रकार के सिरस बादल मौसम परिवर्तन के अग्रदूत के रूप में कार्य करते हैं।

सिरोक्यूम्यलस बादल ऊपरी क्षोभमंडल में पतले सफेद बादलों की लकीरें या परतें हैं। सिरोक्यूम्यलस बादल छोटे तत्वों से निर्मित होते हैं जो गुच्छे, लहर, छाया के बिना छोटी गेंदों की तरह दिखते हैं और मुख्य रूप से बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं।

सिरोस्ट्रेटस बादल - ऊपरी क्षोभमंडल में एक सफेद पारभासी आवरण, आमतौर पर रेशेदार, कभी-कभी धुंधला, जिसमें छोटी सुई या स्तंभ बर्फ के क्रिस्टल होते हैं।

आल्टोक्यूम्यलस बादल क्षोभमंडल की निचली और मध्य परतों के सफेद, भूरे या सफेद-भूरे बादल हैं। आल्टोक्यूम्यलस बादल परतों और लकीरों की तरह दिखते हैं, जैसे कि एक के ऊपर एक पड़ी हुई प्लेटों, गोल पिंडों, शाफ्टों, गुच्छों से बने हों। आल्टोक्यूम्यलस बादल तीव्र संवहन गतिविधि के दौरान बनते हैं और आमतौर पर सुपरकूल पानी की बूंदों से बने होते हैं।

आल्टोस्ट्रेटस बादल रेशेदार या एकसमान संरचना के भूरे या नीले रंग के बादल होते हैं। आल्टोस्ट्रेटस बादल मध्य क्षोभमंडल में देखे जाते हैं, जो ऊंचाई में कई किलोमीटर और कभी-कभी क्षैतिज दिशा में हजारों किलोमीटर तक फैले होते हैं। आमतौर पर, अल्टोस्ट्रेटस बादल वायु द्रव्यमान के आरोही आंदोलनों से जुड़े फ्रंटल क्लाउड सिस्टम का हिस्सा होते हैं।

निंबोस्ट्रेटस बादल - एक समान भूरे रंग के बादलों की एक निचली (2 किमी और ऊपर से) अनाकार परत, जो बादल भरी बारिश या बर्फ को जन्म देती है। निंबोस्ट्रेटस बादल - अत्यधिक विकसित लंबवत (कई किमी तक) और क्षैतिज रूप से (कई हजार किमी), बर्फ के टुकड़ों के साथ मिश्रित सुपरकूल पानी की बूंदों से बने होते हैं, जो आमतौर पर वायुमंडलीय मोर्चों से जुड़े होते हैं।

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

क्यूम्यलस बादल दिन के दौरान महत्वपूर्ण ऊर्ध्वाधर विकास (5 किमी या अधिक तक) के साथ घने, चमकीले सफेद बादल होते हैं। क्यूम्यलस बादलों के ऊपरी भाग गोल रूपरेखा वाले गुंबदों या टावरों जैसे दिखते हैं। क्यूम्यलस बादल आमतौर पर ठंडी वायुराशियों में संवहन बादलों के रूप में बनते हैं।

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

क्यूम्यलोनिम्बस बादल एक मजबूत ऊर्ध्वाधर विकास (14 किमी की ऊंचाई तक) वाले शक्तिशाली और घने बादल हैं, जो आंधी, ओलावृष्टि, तूफ़ान के साथ भारी वर्षा देते हैं। क्यूम्यलोनिम्बस बादल शक्तिशाली क्यूम्यलस बादलों से विकसित होते हैं, जो ऊपरी भाग में बर्फ के क्रिस्टल से भिन्न होते हैं।

समतापमंडल।

ट्रोपोपॉज़ के माध्यम से, औसतन 12 से 50 किमी की ऊंचाई पर, क्षोभमंडल समतापमंडल में गुजरता है। निचले हिस्से में, लगभग 10 किमी तक, यानी। लगभग 20 किमी की ऊँचाई तक, यह इज़ोटेर्माल (तापमान लगभग 220 K) है। फिर यह ऊंचाई के साथ बढ़ता है, 50-55 किमी की ऊंचाई पर अधिकतम 270 K तक पहुंचता है। यहां समतापमंडल और उसके ऊपर स्थित मध्यमंडल के बीच की सीमा है, जिसे स्ट्रैटोपॉज़ कहा जाता है। .

समताप मंडल में जलवाष्प बहुत कम होता है। फिर भी, पतले पारभासी मदर-ऑफ-पर्ल बादल कभी-कभी देखे जाते हैं, कभी-कभी 20-30 किमी की ऊंचाई पर समताप मंडल में दिखाई देते हैं। सूर्यास्त के बाद और सूर्योदय से पहले गहरे आकाश में मोती जैसे बादल दिखाई देते हैं। आकार में, मोती के बादल सिरस और सिरोक्यूम्यलस बादलों के समान होते हैं।

मध्य वायुमंडल (मेसोस्फीयर)।

लगभग 50 किमी की ऊंचाई पर, मेसोस्फीयर व्यापक तापमान के चरम के साथ शुरू होता है। . इसका कारण इस अधिकतम क्षेत्र में तापमान का बढ़ना है ओजोन अपघटन की एक एक्ज़ोथिर्मिक (यानी, गर्मी की रिहाई के साथ) फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया है: O 3 + एचवी® O 2 + O. ओजोन आणविक ऑक्सीजन O 2 के फोटोकैमिकल अपघटन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है

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

ओ + ओ 2 + एम ® ओ 3 + एम

ओजोन 2000 से 3000Å ​​तक के क्षेत्र में लालचपूर्वक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है, और यह विकिरण वातावरण को गर्म करता है। ऊपरी वायुमंडल में स्थित ओजोन एक प्रकार की ढाल के रूप में कार्य करती है जो हमें सूर्य से पराबैंगनी विकिरण की कार्रवाई से बचाती है। इस ढाल के बिना, पृथ्वी पर आधुनिक स्वरूप में जीवन का विकास शायद ही संभव हो पाता।

सामान्य तौर पर, पूरे मध्यमंडल में, मध्यमंडल की ऊपरी सीमा पर वायुमंडल का तापमान अपने न्यूनतम मान लगभग 180 K तक कम हो जाता है (जिसे मेसोपॉज़ कहा जाता है, ऊंचाई लगभग 80 किमी है)। मेसोपॉज़ के आसपास, 70-90 किमी की ऊंचाई पर, बर्फ के क्रिस्टल और ज्वालामुखी और उल्कापिंड की धूल के कणों की एक बहुत पतली परत दिखाई दे सकती है, जिसे रात के बादलों के एक सुंदर दृश्य के रूप में देखा जा सकता है। सूर्यास्त के तुरंत बाद.

मध्यमंडल में, अधिकांश भाग में, पृथ्वी पर गिरने वाले छोटे ठोस उल्कापिंड कण जल जाते हैं, जिससे उल्कापिंड की घटना होती है।

उल्काएँ, उल्कापिंड और आग के गोले।

पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में 11 किमी/सेकेंड और उससे ऊपर ठोस ब्रह्मांडीय कणों या पिंडों की गति से घुसपैठ के कारण होने वाली ज्वाला और अन्य घटनाओं को उल्कापिंड कहा जाता है। वहाँ एक चमकीला उल्का निशान देखा गया है; सबसे शक्तिशाली घटना, जो अक्सर उल्कापिंडों के गिरने के साथ होती है, कहलाती है आग के गोले; उल्कापिंड उल्कापात से जुड़े हैं।

उल्का बौछार:

1) एक चमक से कई घंटों या दिनों में कई उल्का गिरने की घटना।

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

आकाश के एक निश्चित क्षेत्र में और वर्ष के कुछ दिनों में उल्कापिंडों की व्यवस्थित उपस्थिति, लगभग समान और समान रूप से निर्देशित गति से चलने वाले कई उल्का पिंडों की एक सामान्य कक्षा के साथ पृथ्वी की कक्षा के प्रतिच्छेदन के कारण होती है, जिसके कारण उनका आकाश में पथ एक सामान्य बिंदु (दीप्तिमान) से निकलते प्रतीत होते हैं। इनका नाम उस नक्षत्र के नाम पर रखा गया है जहां दीप्तिमान स्थित है।

उल्कापात अपने प्रकाश प्रभाव से गहरी छाप छोड़ते हैं, लेकिन अलग-अलग उल्कापात कम ही देखने को मिलते हैं। इनसे कहीं अधिक संख्या में अदृश्य उल्काएं हैं, जो वायुमंडल द्वारा निगल लिए जाने पर इतने छोटे होते हैं कि उन्हें देखा नहीं जा सकता। कुछ सबसे छोटे उल्कापिंड संभवतः बिल्कुल भी गर्म नहीं होते हैं, बल्कि केवल वायुमंडल द्वारा पकड़ लिए जाते हैं। कुछ मिलीमीटर से लेकर एक मिलीमीटर के दस हजारवें हिस्से तक के आकार वाले इन छोटे कणों को माइक्रोमीटराइट्स कहा जाता है। प्रतिदिन वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्कापिंड पदार्थ की मात्रा 100 से 10,000 टन तक होती है, जिसमें से अधिकांश पदार्थ सूक्ष्म उल्कापिंड होते हैं।

चूंकि उल्कापिंड आंशिक रूप से वायुमंडल में जलता है, इसलिए इसकी गैस संरचना विभिन्न रासायनिक तत्वों के निशान से भर जाती है। उदाहरण के लिए, पत्थर के उल्कापिंड वायुमंडल में लिथियम लाते हैं। धात्विक उल्काओं के दहन से छोटे गोलाकार लोहे, लौह-निकल और अन्य बूंदों का निर्माण होता है जो वायुमंडल से गुजरते हैं और पृथ्वी की सतह पर जमा हो जाते हैं। वे ग्रीनलैंड और अंटार्कटिका में पाए जा सकते हैं, जहां बर्फ की चादरें वर्षों तक लगभग अपरिवर्तित रहती हैं। समुद्र विज्ञानी इन्हें समुद्र की निचली तलछटों में पाते हैं।

वायुमंडल में प्रवेश करने वाले अधिकांश उल्का कण लगभग 30 दिनों के भीतर जमा हो जाते हैं। ऐसा कुछ विद्वानों का मानना ​​है ब्रह्मांडीय धूलवर्षा जैसी वायुमंडलीय घटनाओं के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह जल वाष्प संघनन के नाभिक के रूप में कार्य करता है। इसलिए, यह माना जाता है कि वर्षा सांख्यिकीय रूप से बड़े उल्कापात से जुड़ी हुई है। हालाँकि, कुछ विशेषज्ञों का मानना ​​है कि चूंकि उल्कापिंड का कुल इनपुट सबसे बड़े उल्कापात से भी कई गुना अधिक है, ऐसे एक शॉवर के परिणामस्वरूप होने वाले इस पदार्थ की कुल मात्रा में परिवर्तन को नजरअंदाज किया जा सकता है।

हालाँकि, इसमें कोई संदेह नहीं है कि सबसे बड़े सूक्ष्म उल्कापिंड और दृश्यमान उल्कापिंड वायुमंडल की उच्च परतों में, मुख्य रूप से आयनमंडल में, आयनीकरण के लंबे निशान छोड़ते हैं। ऐसे निशानों का उपयोग लंबी दूरी के रेडियो संचार के लिए किया जा सकता है, क्योंकि वे उच्च आवृत्ति रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करते हैं।

वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्काओं की ऊर्जा मुख्य रूप से, और शायद पूरी तरह से, इसके ताप पर खर्च होती है। यह गौण में से एक है ताप संतुलनवायुमंडल।

उल्कापिंड प्राकृतिक उत्पत्ति का एक ठोस पिंड है जो अंतरिक्ष से पृथ्वी की सतह पर गिरा है। आमतौर पर पत्थर, लौह-पत्थर और लौह उल्कापिंडों में अंतर किया जाता है। उत्तरार्द्ध मुख्य रूप से लोहे और निकल से बने होते हैं। पाए गए उल्कापिंडों में अधिकांश का वजन कई ग्राम से लेकर कई किलोग्राम तक है। उनमें से सबसे बड़ा, गोबा लौह उल्कापिंड का वजन लगभग 60 टन है और यह अभी भी उसी स्थान पर है जहां इसे खोजा गया था। दक्षिण अफ्रीका. अधिकांश उल्कापिंड क्षुद्रग्रहों के टुकड़े हैं, लेकिन कुछ उल्कापिंड चंद्रमा और यहां तक ​​कि मंगल ग्रह से भी पृथ्वी पर आए होंगे।

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

बाह्य वायुमंडल।

मेसोपॉज़ के न्यूनतम तापमान से ऊपर, थर्मोस्फीयर शुरू होता है, जिसमें तापमान पहले धीरे-धीरे और फिर तेज़ी से फिर से बढ़ने लगता है। इसका कारण परमाणु ऑक्सीजन के आयनीकरण के कारण 150-300 किमी की ऊंचाई पर पराबैंगनी, सौर विकिरण का अवशोषण है: O + एचवी® ओ + + इ।

थर्मोस्फीयर में, तापमान लगातार लगभग 400 किमी की ऊंचाई तक बढ़ता है, जहां यह अधिकतम सौर गतिविधि के युग के दौरान दिन में 1800 K तक पहुंच जाता है। न्यूनतम के युग में, यह सीमित तापमान 1000 K से कम हो सकता है। 400 से ऊपर किमी, वायुमंडल एक इज़ोटेर्मल एक्सोस्फीयर में गुजरता है। क्रांतिक स्तर (बाह्यमंडल का आधार) लगभग 500 किमी की ऊंचाई पर स्थित है।

अरोरा और कृत्रिम उपग्रहों की कई कक्षाएँ, साथ ही रात्रिचर बादल - ये सभी घटनाएँ मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर में घटित होती हैं।

ध्रुवीय रोशनी।

उच्च अक्षांशों पर, चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी के दौरान अरोरा देखे जाते हैं। वे कई मिनटों तक रह सकते हैं, लेकिन अक्सर कई घंटों तक दिखाई देते हैं। अरोरा आकार, रंग और तीव्रता में बहुत भिन्न होते हैं, ये सभी कभी-कभी समय के साथ बहुत तेज़ी से बदलते हैं। अरोरा स्पेक्ट्रम में उत्सर्जन रेखाएं और बैंड होते हैं। रात के आकाश से कुछ उत्सर्जन अरोरा स्पेक्ट्रम में बढ़ जाते हैं, मुख्य रूप से एल 5577 Å और एल 6300 Å ऑक्सीजन की हरी और लाल रेखाएं। ऐसा होता है कि इनमें से एक रेखा दूसरी की तुलना में कई गुना अधिक तीव्र होती है, और यह चमक के दृश्यमान रंग को निर्धारित करती है: हरा या लाल। ध्रुवीय क्षेत्रों में रेडियो संचार में व्यवधान के साथ चुंबकीय क्षेत्र में गड़बड़ी भी होती है। यह व्यवधान आयनमंडल में परिवर्तन के कारण होता है, जिसका अर्थ है कि चुंबकीय तूफान के दौरान आयनीकरण का एक शक्तिशाली स्रोत संचालित होता है। यह स्थापित किया गया है कि जब सौर डिस्क के केंद्र के पास धब्बों के बड़े समूह होते हैं तो मजबूत चुंबकीय तूफान आते हैं। अवलोकनों से पता चला है कि तूफान स्वयं धब्बों से नहीं जुड़े हैं, बल्कि सौर ज्वालाओं से जुड़े हैं जो धब्बों के समूह के विकास के दौरान दिखाई देते हैं।

अरोरा पृथ्वी के उच्च अक्षांश क्षेत्रों में देखी जाने वाली तीव्र गति के साथ अलग-अलग तीव्रता के प्रकाश की एक श्रृंखला है। दृश्य अरोरा में परमाणु ऑक्सीजन और एन 2 आणविक बैंड की हरी (5577Å) और लाल (6300/6364Å) उत्सर्जन रेखाएं होती हैं, जो सौर और मैग्नेटोस्फेरिक मूल के ऊर्जावान कणों द्वारा उत्तेजित होती हैं। ये उत्सर्जन आमतौर पर लगभग 100 किमी और उससे अधिक की ऊंचाई पर प्रदर्शित होते हैं। ऑप्टिकल अरोरा शब्द का उपयोग दृश्य अरोरा और उनके अवरक्त से पराबैंगनी उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। स्पेक्ट्रम के अवरक्त भाग में विकिरण ऊर्जा दृश्य क्षेत्र की ऊर्जा से काफी अधिक है। जब अरोरा प्रकट हुआ, तो यूएलएफ रेंज में उत्सर्जन देखा गया (

अरोरा के वास्तविक रूपों को वर्गीकृत करना कठिन है; निम्नलिखित शब्द सबसे अधिक उपयोग किये जाते हैं:

1. शांत एकसमान चाप या धारियाँ। चाप आमतौर पर भू-चुंबकीय समानांतर (ध्रुवीय क्षेत्रों में सूर्य की ओर) की दिशा में ~1000 किमी तक फैला होता है और इसकी चौड़ाई एक से लेकर कई दसियों किलोमीटर तक होती है। एक पट्टी एक चाप की अवधारणा का एक सामान्यीकरण है, इसमें आमतौर पर एक नियमित धनुषाकार आकार नहीं होता है, लेकिन एस के रूप में या सर्पिल के रूप में झुकता है। आर्क और बैंड 100-150 किमी की ऊंचाई पर स्थित हैं।

2. अरोरा की किरणें . यह शब्द चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ कई दसियों से लेकर कई सैकड़ों किलोमीटर तक ऊर्ध्वाधर विस्तार के साथ फैली हुई एक ऑरोरल संरचना को संदर्भित करता है। क्षैतिज के साथ किरणों की लंबाई छोटी होती है, कई दसियों मीटर से लेकर कई किलोमीटर तक। किरणें आमतौर पर चापों में या अलग-अलग संरचनाओं के रूप में देखी जाती हैं।

3. दाग या सतह . ये चमक के पृथक क्षेत्र हैं जिनका कोई विशिष्ट आकार नहीं होता है। अलग-अलग स्थान संबंधित हो सकते हैं.

4. घूंघट. अरोरा का एक असामान्य रूप, जो एक समान चमक है जो आकाश के बड़े क्षेत्रों को कवर करती है।

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

अरोरा प्रकार मेंनिचले हिस्से में लाल रंग होते हैं और पहले सकारात्मक एन 2 सिस्टम और पहले नकारात्मक ओ 2 सिस्टम के बैंड की चमक से जुड़े होते हैं। अरोरा के ऐसे रूप अरोरा के सबसे सक्रिय चरणों के दौरान दिखाई देते हैं।

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

ऑरोरल ओवल और ऑरोरा जोन।अरोरा अंडाकार का स्थान भू-चुंबकीय गतिविधि पर निर्भर करता है। उच्च भू-चुंबकीय गतिविधि पर अंडाकार चौड़ा हो जाता है। अरोरा क्षेत्र या अरोरा अंडाकार सीमाओं को द्विध्रुवीय निर्देशांक की तुलना में एल 6.4 द्वारा बेहतर दर्शाया गया है। अरोरा अंडाकार के दिन के समय क्षेत्र की सीमा पर भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ मेल खाती हैं मैग्नेटोपॉज़।भू-चुंबकीय अक्ष और पृथ्वी-सूर्य दिशा के बीच के कोण के आधार पर अरोरा अंडाकार की स्थिति में बदलाव होता है। ऑरोरल ओवल का निर्धारण कुछ ऊर्जाओं के कणों (इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन) की वर्षा के आंकड़ों के आधार पर भी किया जाता है। इसकी स्थिति डेटा से स्वतंत्र रूप से निर्धारित की जा सकती है कैस्पाखदिन के किनारे और मैग्नेटोटेल में।

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

अरोरा की तीव्रता.

अरोरा तीव्रता स्पष्ट चमक सतह को मापकर निर्धारित किया जाता है। चमक सतह मैंएक निश्चित दिशा में अरोरा कुल उत्सर्जन 4पी द्वारा निर्धारित होता है मैंफोटॉन/(सेमी 2 एस)। चूँकि यह मान वास्तविक सतह की चमक नहीं है, बल्कि स्तंभ से उत्सर्जन का प्रतिनिधित्व करता है, यूनिट फोटॉन/(सेमी 2 कॉलम एस) का उपयोग आमतौर पर अरोरा के अध्ययन में किया जाता है। कुल उत्सर्जन को मापने की सामान्य इकाई रेले (आरएल) है जो 10 6 फोटॉन/(सेमी 2 कॉलम एस) के बराबर है। अरोरा तीव्रता की एक अधिक व्यावहारिक इकाई एकल रेखा या बैंड के उत्सर्जन से निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, अरोरा की तीव्रता अंतरराष्ट्रीय चमक गुणांक (आईसीएफ) द्वारा निर्धारित की जाती है। ग्रीन लाइन तीव्रता डेटा (5577 Å) के अनुसार; 1 kRl = I MKH, 10 kRl = II MKH, 100 kRl = III MKH, 1000 kRl = IV MKH (अधिकतम अरोरा तीव्रता)। इस वर्गीकरण का उपयोग लाल अरोरा के लिए नहीं किया जा सकता। युग (1957-1958) की खोजों में से एक चुंबकीय ध्रुव के सापेक्ष विस्थापित अंडाकार के रूप में अरोरा के स्थानिक और लौकिक वितरण की स्थापना थी। चुंबकीय ध्रुव के सापेक्ष अरोरा के वितरण के गोलाकार आकार के बारे में सरल विचारों से, मैग्नेटोस्फीयर के आधुनिक भौतिकी में परिवर्तन पूरा हो गया। खोज का सम्मान ओ. खोरोशेवा, और जी. स्टार्कोव, जे. फेल्डशेटिन, एस-आई का है। अरोरा ओवल सबसे अधिक का क्षेत्र है तीव्र प्रभावपृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में सौर हवा। अरोरा की तीव्रता अंडाकार में सबसे अधिक होती है, और इसकी गतिशीलता की उपग्रहों द्वारा लगातार निगरानी की जाती है।

स्थिर ध्रुवीय लाल चाप.

स्थिर ध्रुवीय लाल चाप, इसे अन्यथा मध्य अक्षांश लाल चाप कहा जाता है या एम-आर्क, एक उपदृश्य (आंख की संवेदनशीलता सीमा के नीचे) चौड़ा चाप है, जो पूर्व से पश्चिम तक हजारों किलोमीटर तक फैला है और संभवतः पूरी पृथ्वी को घेरे हुए है। चाप की अक्षांशीय सीमा 600 किमी है। स्थिर ऑरोरल लाल चाप से उत्सर्जन लाल रेखाओं l 6300 Å और l 6364 Å में लगभग मोनोक्रोमैटिक है। हाल ही में, कमजोर उत्सर्जन लाइनें l 5577 Å (OI) और l 4278 Å (N + 2) भी रिपोर्ट की गई हैं। लगातार लाल चापों को अरोरा के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, लेकिन वे बहुत अधिक ऊंचाई पर दिखाई देते हैं। निचली सीमा 300 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, ऊपरी सीमा लगभग 700 किमी है। एल 6300 Å उत्सर्जन में शांत ऑरोरल लाल चाप की तीव्रता 1 से 10 kRl तक होती है (एक सामान्य मान 6 kRl है)। इस तरंग दैर्ध्य पर आंख की संवेदनशीलता सीमा लगभग 10 kR है, इसलिए चाप को शायद ही कभी दृष्टि से देखा जा सकता है। हालाँकि, अवलोकनों से पता चला है कि 10% रातों में उनकी चमक >50 kR होती है। चापों का सामान्य जीवनकाल लगभग एक दिन का होता है, और वे अगले दिनों में शायद ही कभी दिखाई देते हैं। स्थिर ऑरोरल लाल चापों को पार करने वाले उपग्रहों या रेडियो स्रोतों से आने वाली रेडियो तरंगें जगमगाहट के अधीन होती हैं, जो इलेक्ट्रॉन घनत्व असमानताओं के अस्तित्व का संकेत देती हैं। लाल चापों की सैद्धांतिक व्याख्या यह है कि क्षेत्र के गर्म इलेक्ट्रॉन एफआयनमंडल ऑक्सीजन परमाणुओं में वृद्धि का कारण बनते हैं। उपग्रह अवलोकन से पता चलता है कि भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ इलेक्ट्रॉन तापमान में वृद्धि हुई है जो स्थिर ऑरोरल लाल चाप को पार करती है। इन चापों की तीव्रता भू-चुंबकीय गतिविधि (तूफान) के साथ सकारात्मक रूप से संबंधित होती है, और चापों की घटना की आवृत्ति सौर सनस्पॉट गतिविधि के साथ सकारात्मक रूप से संबंधित होती है।

उरोरा बदलना.

अरोरा के कुछ रूप अर्ध-आवधिक और सुसंगत अस्थायी तीव्रता भिन्नताओं का अनुभव करते हैं। मोटे तौर पर स्थिर ज्यामिति और चरण में होने वाले तीव्र आवधिक बदलावों वाले इन अरोरा को बदलते अरोरा कहा जाता है। इन्हें अरोरा के रूप में वर्गीकृत किया गया है फार्म आरऑरोरा के अंतर्राष्ट्रीय एटलस के अनुसार बदलते ऑरोरा का एक अधिक विस्तृत उपखंड:

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

आर 2 (उग्र अरोरा)। इस शब्द का उपयोग आमतौर पर आकाश में आग की लपटों को भरने जैसी गतिविधियों को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, न कि किसी एक रूप का वर्णन करने के लिए। अरोरा चाप के आकार के होते हैं और आमतौर पर 100 किमी की ऊंचाई से ऊपर की ओर बढ़ते हैं। ये अरोरा अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं और अधिकतर अरोरा के बाहर होते हैं।

आर 3 (टिमटिमाती अरोरा)। ये चमक में तीव्र, अनियमित या नियमित बदलाव वाले अरोरा हैं, जो आकाश में टिमटिमाती लौ का आभास देते हैं। वे अरोरा के पतन से कुछ समय पहले प्रकट होते हैं। आम तौर पर देखी जाने वाली भिन्नता आवृत्ति आर 3, 10 ± 3 हर्ट्ज के बराबर है।

स्पंदित अरोरा के एक अन्य वर्ग के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द स्ट्रीमिंग अरोरा, अरोरा के आर्क और बैंड में तेजी से क्षैतिज रूप से चलने वाली चमक में अनियमित बदलाव को संदर्भित करता है।

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

ध्रुवीय टोपी की चमक पहले नकारात्मक एन + 2 सिस्टम (λ 3914 Å) के बैंड की उच्च तीव्रता की विशेषता है। आमतौर पर, ये N + 2 बैंड हरी रेखा OI l 5577 Å से पांच गुना अधिक तीव्र होते हैं; ध्रुवीय टोपी चमक की पूर्ण तीव्रता 0.1 से 10 kRl (आमतौर पर 1-3 kRl) तक होती है। इन अरोराओं के साथ, जो पीसीए अवधि के दौरान दिखाई देते हैं, एक समान चमक 30 से 80 किमी की ऊंचाई पर 60 डिग्री के भू-चुंबकीय अक्षांश तक पूरे ध्रुवीय टोपी को कवर करती है। यह मुख्य रूप से 10-100 MeV की ऊर्जा वाले सौर प्रोटॉन और डी-कणों द्वारा उत्पन्न होता है, जो इन ऊंचाइयों पर अधिकतम आयनीकरण बनाते हैं। अरोरा क्षेत्र में एक अन्य प्रकार की चमक होती है, जिसे मेंटल अरोरा कहा जाता है। इस प्रकार की ध्रुवीय चमक के लिए, सुबह के घंटों में अधिकतम दैनिक तीव्रता 1-10 kR होती है, और न्यूनतम तीव्रता पांच गुना कमजोर होती है। मेंटल ऑरोरा के अवलोकन कम हैं और उनकी तीव्रता भू-चुंबकीय और सौर गतिविधि पर निर्भर करती है।

वायुमंडलीय चमकइसे किसी ग्रह के वायुमंडल द्वारा उत्पादित और उत्सर्जित विकिरण के रूप में परिभाषित किया गया है। यह वायुमंडल का गैर-थर्मल विकिरण है, अरोरा के उत्सर्जन, बिजली के निर्वहन और उल्का निशान के उत्सर्जन के अपवाद के साथ। इस शब्द का प्रयोग पृथ्वी के वायुमंडल (रात की चमक, गोधूलि चमक और दिन की चमक) के संबंध में किया जाता है। वायुमंडलीय चमक वायुमंडल में उपलब्ध प्रकाश का केवल एक अंश है। अन्य स्रोत हैं तारों का प्रकाश, राशिचक्रीय प्रकाश और दिन के समय सूर्य से प्रकीर्णित प्रकाश। कभी-कभी वातावरण की चमक 40% तक हो सकती है कुलस्वेता। एयरग्लो अलग-अलग ऊंचाई और मोटाई की वायुमंडलीय परतों में होता है। वायुमंडलीय चमक स्पेक्ट्रम 1000 Å से 22.5 µm तक तरंग दैर्ध्य को कवर करता है। एयरग्लो में मुख्य उत्सर्जन रेखा l 5577 Å है, जो 30-40 किमी मोटी परत में 90-100 किमी की ऊंचाई पर दिखाई देती है। चमक की उपस्थिति ऑक्सीजन परमाणुओं के पुनर्संयोजन पर आधारित चैंपेन तंत्र के कारण होती है। अन्य उत्सर्जन लाइनें एल 6300 Å हैं, जो पृथक्करणीय ओ + 2 पुनर्संयोजन और उत्सर्जन एनआई एल 5198/5201 Å और एनआई एल 5890/5896 Å के मामले में दिखाई देती हैं।

वायुमंडलीय चमक की तीव्रता रेलेइज़ में मापी जाती है। चमक (रेले में) 4 आरबी के बराबर है, जहां सी 10 6 फोटॉन/(सेमी 2 एसआर एस) की इकाइयों में उत्सर्जक परत की चमक की कोणीय सतह है। चमक की तीव्रता अक्षांश पर निर्भर करती है (अलग-अलग उत्सर्जन के लिए अलग-अलग), और दिन के दौरान भी भिन्न होती है, अधिकतम आधी रात के करीब। एल 5577 ए उत्सर्जन में वायु चमक के लिए सनस्पॉट की संख्या और 10.7 सेमी की तरंग दैर्ध्य पर सौर विकिरण के प्रवाह के साथ एक सकारात्मक सहसंबंध नोट किया गया था। उपग्रह प्रयोगों के दौरान वायु चमक देखी गई थी। बाहरी अंतरिक्ष से, यह पृथ्वी के चारों ओर प्रकाश की एक अंगूठी की तरह दिखता है और इसका रंग हरा है।

ओजोनोस्फीयर।

20-25 किमी की ऊंचाई पर, ओजोन ओ3 की नगण्य मात्रा (ऑक्सीजन सामग्री के 2×10-7 तक!) की अधिकतम सांद्रता, जो लगभग 10 से 50 की ऊंचाई पर सौर पराबैंगनी विकिरण की क्रिया के तहत होती है। किमी, तक पहुंच गया है, जो ग्रह को आयनकारी सौर विकिरण से बचाता है। ओजोन अणुओं की बेहद कम संख्या के बावजूद, वे पृथ्वी पर सभी जीवन को सूर्य से शॉर्ट-वेव (पराबैंगनी और एक्स-रे) विकिरण के हानिकारक प्रभावों से बचाते हैं। यदि आप सभी अणुओं को वायुमंडल के आधार पर अवक्षेपित करते हैं, तो आपको 3-4 मिमी से अधिक मोटी परत नहीं मिलती है! 100 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, प्रकाश गैसों का अनुपात बढ़ जाता है, और बहुत अधिक ऊंचाई पर, हीलियम और हाइड्रोजन प्रबल होते हैं; कई अणु अलग-अलग परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं, जो कठोर सौर विकिरण के प्रभाव में आयनित होकर आयनमंडल बनाते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल में हवा का दबाव और घनत्व ऊंचाई के साथ घटता जाता है। तापमान के वितरण के आधार पर, पृथ्वी के वायुमंडल को क्षोभमंडल, समतापमंडल, मध्यमंडल, थर्मोस्फीयर और बाह्यमंडल में विभाजित किया गया है। .

20-25 किमी की ऊंचाई पर स्थित है ओज़ोन की परत. 0.1-0.2 माइक्रोन से कम तरंग दैर्ध्य वाले सौर पराबैंगनी विकिरण के अवशोषण के दौरान ऑक्सीजन अणुओं के क्षय के कारण ओजोन का निर्माण होता है। मुक्त ऑक्सीजन O 2 अणुओं के साथ मिलकर O 3 ओजोन बनाती है, जो 0.29 माइक्रोन से छोटी सभी पराबैंगनी प्रकाश को लालच से अवशोषित कर लेती है। ओजोन अणु O3 शॉर्ट-वेव विकिरण से आसानी से नष्ट हो जाते हैं। इसलिए, अपनी विरलता के बावजूद, ओजोन परत सूर्य के पराबैंगनी विकिरण को प्रभावी ढंग से अवशोषित करती है, जो उच्च और अधिक पारदर्शी वायुमंडलीय परतों से होकर गुजरती है। इसके कारण, पृथ्वी पर रहने वाले जीव सूर्य से आने वाली पराबैंगनी प्रकाश के हानिकारक प्रभावों से सुरक्षित रहते हैं।

आयनमंडल।

सौर विकिरण वायुमंडल के परमाणुओं और अणुओं को आयनित करता है। आयनीकरण की डिग्री 60 किलोमीटर की ऊंचाई पर पहले से ही महत्वपूर्ण हो जाती है और पृथ्वी से दूरी के साथ लगातार बढ़ती जाती है। वायुमंडल में अलग-अलग ऊंचाई पर, विभिन्न अणुओं के पृथक्करण और उसके बाद आयनीकरण की क्रमिक प्रक्रियाएँ होती हैं। विभिन्न परमाणुऔर आयन. मूलतः ये ऑक्सीजन अणु O2, नाइट्रोजन N2 और उनके परमाणु हैं। इन प्रक्रियाओं की तीव्रता के आधार पर, 60 किलोमीटर से ऊपर स्थित वायुमंडल की विभिन्न परतों को आयनोस्फेरिक परतें कहा जाता है। , और उनकी समग्रता आयनमंडल है . निचली परत, जिसका आयनीकरण नगण्य है, न्यूट्रोस्फियर कहलाती है।

आयनमंडल में आवेशित कणों की अधिकतम सांद्रता 300-400 किमी की ऊँचाई पर पहुँच जाती है।

आयनमंडल के अध्ययन का इतिहास.

ऊपरी वायुमंडल में एक प्रवाहकीय परत के अस्तित्व की परिकल्पना 1878 में अंग्रेजी वैज्ञानिक स्टुअर्ट द्वारा भू-चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताओं को समझाने के लिए सामने रखी गई थी। फिर 1902 में, एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से, संयुक्त राज्य अमेरिका में कैनेडी और इंग्लैंड में हेविसाइड ने बताया कि लंबी दूरी पर रेडियो तरंगों के प्रसार को समझाने के लिए, उच्च परतों में उच्च चालकता वाले क्षेत्रों के अस्तित्व को मानना ​​आवश्यक है। वातावरण। 1923 में, शिक्षाविद् एम.वी. शुलेइकिन, विभिन्न आवृत्तियों की रेडियो तरंगों के प्रसार की विशेषताओं पर विचार करते हुए, इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि आयनमंडल में कम से कम दो परावर्तक परतें हैं। फिर, 1925 में, अंग्रेजी शोधकर्ता एपलटन और बार्नेट, साथ ही ब्रेइट और तुवे ने प्रयोगात्मक रूप से पहली बार रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करने वाले क्षेत्रों के अस्तित्व को साबित किया, और उनके व्यवस्थित अध्ययन की नींव रखी। उस समय से, इन परतों के गुणों का एक व्यवस्थित अध्ययन किया गया है, जिसे आमतौर पर आयनोस्फीयर कहा जाता है, जो कई भूभौतिकीय घटनाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जो रेडियो तरंगों के प्रतिबिंब और अवशोषण को निर्धारित करते हैं, जो व्यावहारिक रूप से बहुत महत्वपूर्ण है। उद्देश्य, विशेष रूप से, विश्वसनीय रेडियो संचार सुनिश्चित करना।

1930 के दशक में, आयनमंडल की स्थिति का व्यवस्थित अवलोकन शुरू हुआ। हमारे देश में, एम.ए. बॉन्च-ब्रूविच की पहल पर, इसकी स्पंदित ध्वनि के लिए प्रतिष्ठान बनाए गए थे। आयनमंडल के कई सामान्य गुणों, इसकी मुख्य परतों की ऊंचाई और इलेक्ट्रॉन घनत्व की जांच की गई।

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

तालिका 4

तालिका 4
आयनमंडल क्षेत्र	अधिकतम ऊंचाई, किमी	टी मैं , क	दिन		रात ने , सेमी -3	ए΄, ρm 3 एस – 1
			मिन ने , सेमी -3	अधिकतम ने , सेमी -3
डी	70	20	100	200	10	10 –6
इ	110	270	1.5 10 5	3 10 5	3000	10 –7
एफ 1	180	800–1500	3 10 5	5 10 5	–	3 10 -8
एफ 2 (सर्दी)	220–280	1000–2000	6 10 5	25 10 5	~10 5	2 10-10
एफ 2 (गर्मी)	250–320	1000–2000	2 10 5	8 10 5	~3 10 5	10 –10
नेइलेक्ट्रॉन सांद्रता है, e इलेक्ट्रॉन आवेश है, टी मैंआयन तापमान है, a΄ पुनर्संयोजन गुणांक है (जो निर्धारित करता है नेऔर समय के साथ इसमें बदलाव)

औसत दिए गए हैं क्योंकि वे अलग-अलग अक्षांशों, दिन के समय और मौसमों के लिए अलग-अलग होते हैं। लंबी दूरी के रेडियो संचार सुनिश्चित करने के लिए ऐसा डेटा आवश्यक है। इनका उपयोग विभिन्न शॉर्टवेव रेडियो लिंक के लिए ऑपरेटिंग आवृत्तियों का चयन करने में किया जाता है। आयनमंडल की स्थिति के आधार पर उनके परिवर्तनों का ज्ञान अलग समयरेडियो संचार की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए दिन और विभिन्न मौसमों का समय अत्यंत महत्वपूर्ण है। आयनमंडल पृथ्वी के वायुमंडल की आयनित परतों का एक संग्रह है, जो लगभग 60 किमी की ऊंचाई से शुरू होता है और हजारों किमी की ऊंचाई तक फैला होता है। पृथ्वी के वायुमंडल के आयनीकरण का मुख्य स्रोत सूर्य की पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण है, जो मुख्य रूप से सौर क्रोमोस्फीयर और कोरोना में होता है। इसके अलावा, ऊपरी वायुमंडल के आयनीकरण की डिग्री सौर ज्वालाओं के दौरान होने वाली सौर कणिका धाराओं, साथ ही ब्रह्मांडीय किरणों और उल्का कणों से प्रभावित होती है।

आयनोस्फेरिक परतें

वायुमंडल में ऐसे क्षेत्र हैं जिनमें मुक्त इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता का अधिकतम मान पहुँच जाता है (अर्थात प्रति इकाई आयतन में उनकी संख्या)। वायुमंडलीय गैस परमाणुओं के आयनीकरण के परिणामस्वरूप विद्युत रूप से चार्ज किए गए मुक्त इलेक्ट्रॉन और (कुछ हद तक, कम मोबाइल आयन), रेडियो तरंगों (यानी विद्युत चुम्बकीय दोलनों) के साथ बातचीत करके, उनकी दिशा बदल सकते हैं, उन्हें प्रतिबिंबित या अपवर्तित कर सकते हैं, और उनकी ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं। परिणामस्वरूप, दूर के रेडियो स्टेशन प्राप्त करते समय, विभिन्न प्रभाव उत्पन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, रेडियो लुप्त होना, दूर के स्टेशनों की श्रव्यता में वृद्धि, ब्लैकआउटऔर इसी तरह। घटना.

तलाश पद्दतियाँ।

पृथ्वी से आयनमंडल का अध्ययन करने के शास्त्रीय तरीकों को पल्स साउंडिंग तक सीमित कर दिया गया है - रेडियो पल्स भेजना और देरी के समय को मापने और प्रतिबिंबित संकेतों की तीव्रता और आकार का अध्ययन करने के साथ आयनोस्फीयर की विभिन्न परतों से उनके प्रतिबिंबों का अवलोकन करना। विभिन्न आवृत्तियों पर रेडियो पल्स के प्रतिबिंब की ऊंचाई को मापकर, विभिन्न क्षेत्रों की महत्वपूर्ण आवृत्तियों का निर्धारण करके (रेडियो पल्स की वाहक आवृत्ति जिसके लिए आयनमंडल का यह क्षेत्र पारदर्शी हो जाता है, महत्वपूर्ण कहा जाता है), का मान निर्धारित करना संभव है परतों में इलेक्ट्रॉन घनत्व और दी गई आवृत्तियों के लिए प्रभावी ऊंचाई, और दिए गए रेडियो पथों के लिए इष्टतम आवृत्तियों का चयन करें। रॉकेट प्रौद्योगिकी के विकास और कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों (एईएस) और अन्य अंतरिक्ष यान के अंतरिक्ष युग के आगमन के साथ, निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष प्लाज्मा के मापदंडों को सीधे मापना संभव हो गया, जिसका निचला हिस्सा आयनमंडल है।

विशेष रूप से लॉन्च किए गए रॉकेटों और उपग्रह उड़ान पथों से किए गए इलेक्ट्रॉन घनत्व माप ने आयनोस्फीयर की संरचना, पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों में ऊंचाई के साथ इलेक्ट्रॉन घनत्व के वितरण पर जमीन-आधारित तरीकों से पहले प्राप्त आंकड़ों की पुष्टि और परिष्कृत किया, और इसे संभव बनाया। मुख्य अधिकतम - परत के ऊपर इलेक्ट्रॉन घनत्व मान प्राप्त करने के लिए एफ. पहले, परावर्तित लघु-तरंगदैर्ध्य रेडियो दालों के अवलोकन के आधार पर ध्वनि विधियों द्वारा ऐसा करना असंभव था। यह पाया गया है कि दुनिया के कुछ क्षेत्रों में कम इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले काफी स्थिर क्षेत्र हैं, नियमित "आयनोस्फेरिक हवाएं", आयनमंडल में अजीब तरंग प्रक्रियाएं उत्पन्न होती हैं जो स्थानीय आयनोस्फेरिक गड़बड़ी को उनके उत्तेजना के स्थान से हजारों किलोमीटर दूर ले जाती हैं, और बहुत अधिक। विशेष रूप से अत्यधिक संवेदनशील प्राप्त करने वाले उपकरणों के निर्माण ने आयनमंडल के स्पंदित ध्वनि स्टेशनों पर आयनमंडल के सबसे निचले क्षेत्रों (आंशिक प्रतिबिंबों के स्टेशन) से आंशिक रूप से प्रतिबिंबित स्पंदित संकेतों का स्वागत करना संभव बना दिया। एंटेना के उपयोग के साथ मीटर और डेसीमीटर तरंग बैंड में शक्तिशाली पल्स इंस्टॉलेशन के उपयोग से विकिरणित ऊर्जा की उच्च सांद्रता को पूरा करना संभव हो जाता है, जिससे आयनमंडल द्वारा विभिन्न ऊंचाइयों पर बिखरे हुए संकेतों का निरीक्षण करना संभव हो जाता है। आयनोस्फेरिक प्लाज्मा के इलेक्ट्रॉनों और आयनों द्वारा असंगत रूप से बिखरे हुए इन संकेतों के स्पेक्ट्रा की विशेषताओं का अध्ययन (इसके लिए, रेडियो तरंगों के असंगत बिखरने वाले स्टेशनों का उपयोग किया गया था) ने इलेक्ट्रॉनों और आयनों की एकाग्रता, उनके समकक्ष को निर्धारित करना संभव बना दिया कई हज़ार किलोमीटर की ऊँचाई तक विभिन्न ऊँचाइयों पर तापमान। यह पता चला कि आयनमंडल उपयोग की गई आवृत्तियों के लिए पर्याप्त रूप से पारदर्शी है।

एकाग्रता विद्युत शुल्क(इलेक्ट्रॉन घनत्व आयन एक के बराबर है) पृथ्वी के आयनमंडल में 300 किमी की ऊंचाई पर दिन के दौरान लगभग 106 सेमी-3 होता है। इस घनत्व का एक प्लाज्मा 20 मीटर से अधिक लंबी रेडियो तरंगों को प्रतिबिंबित करता है, जबकि छोटी तरंगों को प्रसारित करता है।

दिन और रात की स्थितियों के लिए आयनमंडल में इलेक्ट्रॉन घनत्व का विशिष्ट ऊर्ध्वाधर वितरण।

आयनमंडल में रेडियो तरंगों का प्रसार।

लंबी दूरी के प्रसारण स्टेशनों का स्थिर स्वागत उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों के साथ-साथ दिन के समय, मौसम और इसके अलावा, सौर गतिविधि पर निर्भर करता है। सौर गतिविधि आयनमंडल की स्थिति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। ग्राउंड स्टेशन से निकलने वाली रेडियो तरंगें सभी प्रकार की तरह एक सीधी रेखा में यात्रा करती हैं विद्युत चुम्बकीय दोलन. हालाँकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पृथ्वी की सतह और उसके वायुमंडल की आयनित परतें दोनों एक विशाल संधारित्र की प्लेटों की तरह काम करती हैं, जो प्रकाश पर दर्पण की क्रिया की तरह उन पर कार्य करती हैं। उनसे परावर्तित होकर, रेडियो तरंगें कई हजारों किलोमीटर की यात्रा कर सकती हैं, दुनिया भर में सैकड़ों और हजारों किलोमीटर की विशाल छलांग में झुकती हैं, आयनित गैस की एक परत से और पृथ्वी या पानी की सतह से बारी-बारी से प्रतिबिंबित होती हैं।

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

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, आयनमंडल में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए मुक्त इलेक्ट्रॉन और सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयन होते हैं, मुख्य रूप से आणविक ऑक्सीजन O + और नाइट्रिक ऑक्साइड NO +। आयन और इलेक्ट्रॉन सौर एक्स-रे और पराबैंगनी विकिरण द्वारा अणुओं के पृथक्करण और तटस्थ गैस परमाणुओं के आयनीकरण के परिणामस्वरूप बनते हैं। किसी परमाणु को आयनित करने के लिए उसे आयनीकरण ऊर्जा की जानकारी देना आवश्यक है, जिसका आयनमंडल के लिए मुख्य स्रोत सूर्य की पराबैंगनी, एक्स-रे और कणिका विकिरण है।

जब तक पृथ्वी का गैस आवरण सूर्य से प्रकाशित रहता है, तब तक उसमें अधिक से अधिक इलेक्ट्रॉन लगातार बनते रहते हैं, लेकिन साथ ही, कुछ इलेक्ट्रॉन, आयनों से टकराकर पुनः संयोजित हो जाते हैं, फिर से बनते हैं तटस्थ कण. सूर्यास्त के बाद नए इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन लगभग बंद हो जाता है और मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम होने लगती है। आयनमंडल में जितने अधिक मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, उतनी ही बेहतर उच्च-आवृत्ति तरंगें इससे परावर्तित होती हैं। इलेक्ट्रॉन सांद्रता में कमी के साथ, रेडियो तरंगों का पारित होना केवल कम-आवृत्ति रेंज में संभव है। इसीलिए रात में, एक नियम के रूप में, केवल 75, 49, 41 और 31 मीटर की सीमा में दूर के स्टेशनों को प्राप्त करना संभव है। आयनमंडल में इलेक्ट्रॉनों को असमान रूप से वितरित किया जाता है। 50 से 400 किमी की ऊंचाई पर, बढ़े हुए इलेक्ट्रॉन घनत्व की कई परतें या क्षेत्र होते हैं। ये क्षेत्र आसानी से एक दूसरे में परिवर्तित हो जाते हैं और विभिन्न तरीकों से एचएफ रेडियो तरंगों के प्रसार को प्रभावित करते हैं। आयनमंडल की ऊपरी परत को अक्षर से दर्शाया जाता है एफ. यहाँ सबसे ज्यादा उच्च डिग्रीआयनीकरण (आवेशित कणों का अंश 10-4 के क्रम पर है)। यह पृथ्वी की सतह से 150 किमी से अधिक की ऊंचाई पर स्थित है और उच्च आवृत्ति वाले एचएफ बैंड की रेडियो तरंगों के लंबी दूरी के प्रसार में मुख्य परावर्तक भूमिका निभाता है। गर्मियों के महीनों में, F क्षेत्र दो परतों में टूट जाता है - एफ 1 और एफ 2. F1 परत 200 से 250 किमी तक की ऊँचाई घेर सकती है, और परत एफ 2 300-400 किमी की ऊंचाई सीमा में "तैरता" प्रतीत होता है। आमतौर पर परत एफ 2 परत की तुलना में अधिक मजबूत रूप से आयनित होता है एफ 1 . रात की परत एफ 1 गायब हो जाता है और परत एफ 2 अवशेष धीरे-धीरे अपनी आयनीकरण की डिग्री का 60% तक खो रहा है। F परत के नीचे 90 से 150 किमी की ऊंचाई पर एक परत होती है इ, जिसका आयनीकरण सूर्य से आने वाले नरम एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में होता है। ई परत के आयनीकरण की डिग्री की तुलना में कम है एफ, दिन के दौरान, 31 और 25 मीटर की कम आवृत्ति वाले एचएफ बैंड के स्टेशनों का स्वागत तब होता है जब सिग्नल परत से परिलक्षित होते हैं इ. आमतौर पर ये 1000-1500 किमी की दूरी पर स्थित स्टेशन होते हैं। रात में एक परत में इआयनीकरण तेजी से कम हो जाता है, लेकिन इस समय भी यह बैंड 41, 49 और 75 मीटर के स्टेशनों से सिग्नल प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता रहता है।

16, 13 और 11 मीटर के उच्च-आवृत्ति एचएफ बैंड के सिग्नल प्राप्त करने के लिए क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले सिग्नल बहुत रुचि रखते हैं। इदृढ़ता से बढ़े हुए आयनीकरण की इंटरलेयर (बादल)। इन बादलों का क्षेत्रफल कुछ से लेकर सैकड़ों वर्ग किलोमीटर तक हो सकता है। बढ़े हुए आयनीकरण की इस परत को छिटपुट परत कहा जाता है। इऔर निरूपित किया गया तों. ईएस बादल हवा के प्रभाव में आयनमंडल में घूम सकते हैं और 250 किमी/घंटा तक की गति तक पहुंच सकते हैं। ग्रीष्म ऋतु में मध्य अक्षांशों में दिन के समय ईएस बादलों के कारण रेडियो तरंगों की उत्पत्ति प्रति माह 15-20 दिन होती है। भूमध्य रेखा के पास, यह लगभग हमेशा मौजूद रहता है, और उच्च अक्षांशों पर यह आमतौर पर रात में दिखाई देता है। कभी-कभी, कम सौर गतिविधि के वर्षों में, जब उच्च-आवृत्ति एचएफ बैंड तक कोई मार्ग नहीं होता है, तो दूर के स्टेशन अचानक 16, 13 और 11 मीटर के बैंड पर अच्छी तीव्रता के साथ दिखाई देते हैं, जिनके संकेत बार-बार ईएस से परिलक्षित होते थे। .

आयनमंडल का सबसे निचला भाग क्षेत्र है डी 50 से 90 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। यहाँ अपेक्षाकृत कम मुक्त इलेक्ट्रॉन हैं। क्षेत्र से डीलंबी और मध्यम तरंगें अच्छी तरह से परावर्तित होती हैं, और कम आवृत्ति वाले एचएफ स्टेशनों के सिग्नल दृढ़ता से अवशोषित होते हैं। सूर्यास्त के बाद, आयनीकरण बहुत तेज़ी से गायब हो जाता है और 41, 49 और 75 मीटर की रेंज में दूर के स्टेशनों को प्राप्त करना संभव हो जाता है, जिसके संकेत परतों से परिलक्षित होते हैं एफ 2 और इ. आयनमंडल की अलग-अलग परतें एचएफ रेडियो संकेतों के प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। रेडियो तरंगों पर प्रभाव मुख्य रूप से आयनमंडल में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है, हालांकि रेडियो तरंगों का प्रसार तंत्र बड़े आयनों की उपस्थिति से जुड़ा होता है। उत्तरार्द्ध भी अध्ययन में रुचि रखते हैं रासायनिक गुणवायुमंडल, क्योंकि वे तटस्थ परमाणुओं और अणुओं की तुलना में अधिक सक्रिय हैं। रासायनिक प्रतिक्रिएंआयनमंडल में प्रवाहित होने वाली धाराएँ इसकी ऊर्जा और विद्युत संतुलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

सामान्य आयनमंडल. भूभौतिकीय रॉकेटों और उपग्रहों की मदद से किए गए अवलोकनों ने नई जानकारी प्रदान की है जो दर्शाती है कि वायुमंडल का आयनीकरण किसके प्रभाव में होता है सौर विकिरणव्यापक स्पेक्ट्रम। इसका मुख्य भाग (90% से अधिक) स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में केंद्रित है। बैंगनी प्रकाश किरणों की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य और अधिक ऊर्जा वाली पराबैंगनी विकिरण सूर्य के वायुमंडल (क्रोमोस्फीयर) के आंतरिक भाग के हाइड्रोजन द्वारा उत्सर्जित होती है, और एक्स-रे विकिरण, जिसमें इससे भी अधिक ऊर्जा होती है, सूर्य की गैसों द्वारा उत्सर्जित होती है बाहरी आवरण (कोरोना)।

आयनमंडल की सामान्य (औसत) स्थिति निरंतर शक्तिशाली विकिरण के कारण होती है। पृथ्वी के दैनिक घूर्णन और दोपहर के समय सूर्य की किरणों के आपतन कोण में मौसमी अंतर के प्रभाव में सामान्य आयनमंडल में नियमित परिवर्तन होते हैं, लेकिन आयनमंडल की स्थिति में अप्रत्याशित और अचानक परिवर्तन भी होते हैं।

आयनमंडल में गड़बड़ी.

जैसा कि ज्ञात है, सूर्य पर गतिविधि की शक्तिशाली चक्रीय रूप से दोहराई जाने वाली अभिव्यक्तियाँ होती हैं, जो हर 11 साल में अधिकतम तक पहुँचती हैं। अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष (आईजीवाई) के कार्यक्रम के तहत अवलोकन व्यवस्थित मौसम संबंधी अवलोकनों की पूरी अवधि के लिए उच्चतम सौर गतिविधि की अवधि के साथ मेल खाते हैं, यानी। 18वीं सदी की शुरुआत से. उच्च गतिविधि की अवधि के दौरान, सूर्य पर कुछ क्षेत्रों की चमक कई गुना बढ़ जाती है, और पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण की शक्ति तेजी से बढ़ जाती है। ऐसी घटनाओं को सौर ज्वाला कहा जाता है। वे कई मिनटों से लेकर एक या दो घंटे तक चलते हैं। भड़कने के दौरान, सौर प्लाज्मा (ज्यादातर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन) का विस्फोट होता है, और प्राथमिक कणबाहरी अंतरिक्ष में भागो. ऐसी ज्वालाओं के क्षणों में सूर्य के विद्युत चुम्बकीय और कणिका विकिरण का पृथ्वी के वायुमंडल पर गहरा प्रभाव पड़ता है।

प्रारंभिक प्रतिक्रिया फ्लैश के 8 मिनट बाद देखी जाती है, जब तीव्र पराबैंगनी और एक्स-रे विकिरण पृथ्वी पर पहुंचता है। परिणामस्वरूप, आयनीकरण तेजी से बढ़ता है; एक्स-रेवायुमंडल में आयनमंडल की निचली सीमा तक प्रवेश करें; इन परतों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या इतनी बढ़ जाती है कि रेडियो सिग्नल लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाते हैं ("बुझ जाते हैं")। विकिरण के अतिरिक्त अवशोषण से गैस गर्म हो जाती है, जो हवाओं के विकास में योगदान करती है। आयनित गैस एक विद्युत चालक है, और जब यह पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में चलती है, तो डायनेमो प्रभाव प्रकट होता है और उत्पन्न होता है बिजली. ऐसी धाराएं, बदले में, चुंबकीय क्षेत्र में ध्यान देने योग्य गड़बड़ी पैदा कर सकती हैं और खुद को चुंबकीय तूफान के रूप में प्रकट कर सकती हैं।

ऊपरी वायुमंडल की संरचना और गतिशीलता अनिवार्य रूप से सौर विकिरण, रासायनिक प्रक्रियाओं, अणुओं और परमाणुओं के उत्तेजना, उनके निष्क्रिय होने, टकराव और अन्य प्राथमिक प्रक्रियाओं द्वारा आयनीकरण और पृथक्करण से जुड़ी थर्मोडायनामिक रूप से गैर-संतुलन प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित होती है। इस मामले में, जैसे-जैसे घनत्व घटता है, ऊंचाई के साथ शून्य संतुलन की डिग्री बढ़ती जाती है। 500-1000 किमी की ऊंचाई तक, और अक्सर इससे भी अधिक, ऊपरी वायुमंडल की कई विशेषताओं के लिए गैर-संतुलन की डिग्री काफी छोटी होती है, जो इसका वर्णन करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए छूट के साथ शास्त्रीय और हाइड्रोमैग्नेटिक हाइड्रोडायनामिक्स का उपयोग करने की अनुमति देती है।

बाह्यमंडल पृथ्वी के वायुमंडल की बाहरी परत है, जो कई सौ किलोमीटर की ऊंचाई से शुरू होती है, जहां से हल्के, तेज़ गति वाले हाइड्रोजन परमाणु बाहरी अंतरिक्ष में बच सकते हैं।

एडवर्ड कोनोनोविच

साहित्य:

पुडोवकिन एम.आई. सौर भौतिकी के मूल सिद्धांत. सेंट पीटर्सबर्ग, 2001
एरिस चैसन, स्टीव मैकमिलन आज खगोल विज्ञान. प्रेंटिस हॉल इंक. अपर सैडल नदी, 2002
ऑनलाइन सामग्री: http://ciencia.nasa.gov/