जानें वायुमंडल की संरचना तथा संगठित वस्तुओं के विषय में विस्तृत जानकारी

वायुमंडल जिसे हम अंग्रेजी में  Atmosphere भी  कहते हैं, पृथ्वी को एक चादर की तरह संभाल के रखता है जो कि सूर्य से आने वाली हानिकारक किरणों को परावर्तित करके हमारी रक्षा भी करता है। अगर वायुमंडल (atmosphere In Hindi) ना हो तो पृथ्वी पर हम जीवन की कल्पना भी नहीं कर सकते हैं। इस चादर के होने से ही हम आज इस ग्रह पर रह पा रहे हैं।

क्या आपने कभी सोचा है कि एक वातावरण क्या है? यह महत्वपूर्ण क्यों है? वायुमंडल की विशेषताएं क्या हैं? यदि इन सवालों ने आपके दिमाग को लंबे समय तक सताया है, तो उत्तर इस लेख में पृथ्वी के वायुमंडल के तथ्यों पर दिए गए हैं।

वायुमंडल  :- 

पृथ्वी के चारों और लिपटा हुआ गैसों का विशाल आवरण जो पृथ्वी का अखंड अंग है और उसे चारों तरफ से घेरे हुए हुए है, वायुमंडल  कहलाता है।  जलवायु वैज्ञानिक क्रिचफिल्ड के अनुसार वायुमंडल अपने वर्तमान स्वरूप में 58 से 50 करोड़ वर्ष पूर्व अर्थात् कैम्ब्रियन युग  (Cambrian era) में आया | वायुमंडल का भार  5.15×10¹⁸ kg  है एवं इसके भार का लगभग आधा भाग धरातल से 5500 किमी. की ऊँचाई पर पाया जाता है।

वायुमंडल में पाई जाने वाली गैसिस

पृथ्वी का वायुमंडल (Atmosphere In Hindi) कई गैसों से मिलकर के बना है जिसमें नीचे दी गई 10 प्रमुख गैस वायुमंडल के संगठन/संघटन (atmosphere composition) के सन्दर्भ में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं –

संरचना  (Structure Of Atmosphere In Hindi) :-

संरचना के सम्बन्ध में 20वीं शताब्दी में विशेष अध्ययन किये गए हैं. इस दिशा में तिज्रांस-डि-बोर, सर नेपियर शाॅ, फ्रैडले, कैनली, फेरेब आदि वैज्ञानिकों का विशेष योगदान रहा है. तापमान के उर्ध्वाधर वितरण के आधार पर वायुमंडल के प्रमुख परतें निम्नलिखित हैं :-

क्षोभमंडल  (Troposphere Hindi) :- वायुमंडल की पहली परत

ट्रोपोस्फीयर सबसे निचली परत है। यह भूमध्य रेखा के पास 18 किलोमीटर और ध्रुवों के पास 8 किलोमीटर तक फैला हुआ है। औसत ऊंचाई लगभग 12 किलोमीटर है।

जैसे – जैसे हम ऊपर की ओर बढ़ते हैं,  वैसे ही ट्रोपोस्फीयर का तापमान और घनत्व कम हो जाता है, जिसका मतलब है कि ट्रोपोस्फीयर की सबसे निचली परतें सबसे गर्म और घनी हैं।

हर 165 मीटर की ऊँचाई पर 1 डिग्री सेल्सियस तापमान में कमी होती है। इस कमी को सामान्य चूक दर (normal lapse rate) कहा जाता है ।

ट्रोपोस्फीयर में पृथ्वी के वायुमंडल का 80% हिस्सा है। पृथ्वी के वायुमंडलीय द्रव्यमान का 50% ट्रोपोस्फीयर की ऊंचाई के पहले 5.6 किलोमीटर में मौजूद है।

अधिकांश जल वाष्प( Water Vapour)  इस परत में मौजूद है, यही वजह है कि मौसम से संबंधित लगभग सभी घटनाएं इसके अंदर होती हैं

इस परत में हवा स्थिर नहीं रहती है। इसलिए इस परत को ट्रोपोस्फीयर (ग्रीक में ट्रोपो का अर्थ ‘टर्न’) या बदलते क्षेत्र में कहा जाता है।ट्रोपोस्फीयर और स्ट्रैटोस्फीयर के बीच के क्षेत्र को ट्रोपोपॉज़ (Tropopause)  कहा जाता है।

ट्रोपोपॉज (Tropopause)   में ट्रोपोस्फीयर और स्ट्रैटोस्फियर दोनों की विशेषताएं समाहित हैं। ट्रोपोपॉज़ पर तापमान शून्य से 80 डिग्री सेल्सियस नीचे चला जाता है।

समताप मंडल  (STRATOSPHERE):- वायुमंडल की  दूसरी परत

• 1. ट्रोपोस्फीयर के ऊपर की परत स्ट्रैटोस्फियर (STRATOSPHERE Hindi) है। यह पृथ्वी की सतह से 50 किलोमीटर तक फैला हुआ है। इसकी औसत ऊँचाई 40 किलोमीटर है।
• 2. पहले 20 किलोमीटर में तापमान लगभग समान रहता है। अगले 20 किलोमीटर तक, तापमान बढ़ता है क्योंकि हम ऊपर की ओर बढ़ते हैं।
• 3. तापमान में वृद्धि का कारण स्ट्रैटोस्फियर (Stratosphere Hindi) में ओजोन परत की उपस्थिति है। इस परत पर ना तो मौसम बदलते हैं और ना ही किसी तरह के बादल होते हैं इसलिए यहां पर विमान उड़ाना ज्यादा पसंद किया जाता है।
• 4. स्ट्रैटोपॉज (Stratopause) (स्ट्रैटोस्फीयर और मेसोस्फीयर के बीच का बदलता हुआ क्षेत्र) के पास दबाव समुद्र के पास मौजूद दबाव का केवल 1/1000 ^वें दबाव है।
• 5. स्ट्रैटोपॉज़ पर तापमान लगभग 0 डिग्री सेल्सियस होता है।

मध्य मंडल (MESOSPHERE) :- वायुमंडल की तीसरी परत

मध्यमण्डल पृथ्वी के वायुमण्डल (Atmosphere In Hindi) में समतापमण्डल के ऊपर स्थित परत को कहा जाता है जो, सामान्यतः, 50 से 80 किलोमीटर की ऊचाई वाले भाग में पाई जाने वाली परत है।

80 कि.मी. की ऊँचाई पर तापमान -80 डिग्री सेल्सियस हो जाता है, इस न्यूनतम तापमान की सीमा को “मेसोपास” कहते हैं |

आयन मंडल (IONOSPHERE) :- वायुमंडल की चौथी परत

.मेसोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल की अगली परत है। यह पृथ्वी की सतह से 80 किलोमीटर तक फैला है। इसकी ऊंचाई 30 किलोमीटर है।

. बढ़ती ऊंचाई के साथ तापमान घटता है। मेसोपॉज (मेसोस्फीयर और आयनोस्फीयर के बीच का बदलता क्षेत्र) का तापमान शून्य से 85 डिग्री सेल्सियस नीचे है। यह भाग पृथ्वी पर सबसे ठंडा स्थान है।

. मेसोपॉज ( Mesopause) के नीचे की हवा बहुत ठंडी है और जो भी थोड़ा जल वाष्प मौजूद है, वह रात या रात में चमकने वाले बादलों (बादल जैसी घटनाएँ जो पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परतों में होती हैं) का निर्माण करती हैं।

. ये बादल पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे अधिक बादल हैं। उन्हें शाम या भोर के दौरान ही देखा जा सकता है।

. यह वह परत है जहां उल्का पूरी तरह से जल जाती है। रॉकेट और रॉकेट से चलने वाले विमान इस परत तक पहुंच सकते हैं।

. आकाश का नील वर्ण (नीला रंग) , सुमेरु ज्योति (aurora borealis) , कुमेरु ज्योति (aurora australis) तथा उल्काओं की  चमक एवं ब्रह्मांड किरणों की उपस्थिति इस भाग की विशेषता है।

बाह्य मंडल (EXOSPHERE)

वायुमंडल (Atmosphere In Hindi) की अंतिम या ऊपरी परत एक्सोस्फीयर है। यह एक्सोबेस या थर्मोपॉज ( समुद्र तल से 700 किलोमीटर की ऊंचाई पर) से शुरू होता है ।

.यह 10,000 किलोमीटर तक फैली हुई है और अंततः सौर हवा (सूर्य द्वारा वायुमंडल की ऊपरी परतों द्वारा उत्सर्जित आवेशित कणों की धारा) के साथ मिल जाती है।

.ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड आदि गैसें एक्सोबेस ( exobase) पर मौजूद होती हैं जबकि हाइड्रोजन, हीलियम आदि एक्सोस्फेयर के शीर्ष पर मौजूद होते हैं।

. इन गैसों के अणु या परमाणु एक दूसरे से इतने दूर हैं कि वे बिना किसी टकराव के आसानी से यात्रा कर सकते हैं और इसलिए गैसें अंतरिक्ष में भाग जाती हैं। गुरुत्वाकर्षण खिंचाव की कमी से इस परत में वायु घनत्व भी बहुत कम हो जाता है।

. एक्सोस्फीयर इतनी दूर है कि मौसम संबंधी घटनाएं संभव नहीं हो सकती हैं। हालांकि, एक्सोस्फीयर का हिस्सा जो थर्मोस्फीयर के करीब है, वह भी ऑरोरा बोरेलिस और ऑरोरा ऑस्ट्रेलियाई का अनुभव कर सकता है।

पृथ्वी के वायुमंडल के परतों की त्वरित समीक्षा:

पृथ्वी के वायुमंडल (Atmosphere In Hindi) के भौतिक गुण

वायुमंडल का दबाव 101325 पास्कल या 760 mmHg है। ये दबाव एकसमान नहीं है।

. जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है वायुमंडलीय दबाव का 50% पहले 5 से 6 किलोमीटर की ऊंचाई में मौजूद है। पहले 100 किलोमीटर में 99.99% दबाव देखा जाता है। इस सीमा को पार करने वाले किसी भी व्यक्ति को अंतरिक्ष यात्री कहा जाता है।

. वायुमंडल (Atmosphere In Hindi) की परत के तापमान के साथ ध्वनि की गति भिन्न होती है। ध्वनि की गति वातावरण के घनत्व या वायुमंडलीय दबाव से प्रभावित नहीं होती है।

. समुद्र तल पर वायु का घनत्व लगभग 1.2 kg / m ^{3 है} । वातावरण का घनत्व ऊंचाई या ऊँचाई में वृद्धि के साथ घटता जाता है।

. वायुमंडल का द्रव्यमान हमारी पृथ्वी के द्रव्यमान  का लगभग 1 / 1,200,000 है जो 5 क्वाड्रिलियन टन के बराबर है।

वायुमंडल के बारे में सामान्य और मजेदार तथ्य – Atmosphere Facts Hindi

1. ऑक्सीजन अब जीवित जीवों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, लेकिन क्या आप जानते हैं कि ऑक्सीजन पृथ्वी पर पहले जीवन को खत्म  रने का एक प्रमुख कारण था, ये तब एक जहरीली गैस की तरह थी।

2. उस समय, जीवित जीव अवायवीय (anaerobic)  थे मतलब उन्हें जीवित रहने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं थी)। ऑक्सीजन की अधिकता उनके लिए विषाक्त थी। जब ऑक्सीजन का उत्पादन अधिक हुआ, तो उसने उन अवायवीय जीवों को साफ कर दिया।

3. पृथ्वी ने कैंब्रियन काल में बहुत बदतर ग्लोबल वार्मिंग का अनुभव किया। कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन वर्तमान समय के उत्सर्जन से 11 गुना अधिक था।

4. जैसा कि आप जानते हैं, कि प्रकाश जब बिखरता है तो  सात रंग (VIBGYOR – वायलेट, इंडिगो, नीला, हरा, पीला, नारंगी और लाल) पैदा करता है।

5. आकाश का रंग वास्तव में बैंगनी है। लेकिन हम इसे नीला क्यों देखते हैं? हमें रेले स्कैटरिंग नामक एक घटना के कारण नीला दिखाई देता है (इसे रेले नाम के वैज्ञानिक सबसे पहले वर्णित किया था)।

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6. हम आकाश को बैंगनी क्यों नहीं देखते? ऐसा इसलिए है क्योंकि मानव आंख रंग के नीले रंग के प्रति अधिक संवेदनशील है।

7. क्या आप जानते हैं कि आपके रक्त या किसी अन्य शारीरिक तरल पदार्थ जैसे लार , आदि सचमुच 18,000 मीटर की ऊंचाई पर अपने आप उबल सकते हैं?

8. ऐसा इसलिए होता है क्योंकि यहां दबाव और क्वथनांक (Boiling Point)  में भारी गिरावट होती है और इसलिए इस ऊंचाई को आर्मस्ट्रांग-लिमिट कहा जाता है।इसलिए, यदि आप कभी भी उस ऊंचाई पर जाना चाहते हैं, तो एक Pressure सूट में आपका होना आवश्यक है।

9. क्या आपने कभी सोचा कि कुछ विमानों के गुजरने के बाद कुछ सफेद धारियाँ क्यों दिखाई देती हैं? ऐसा इसलिए है क्योंकि गर्म इंजन ,नम जल वाष्प जारी करता है जो बाहर की ठंडी हवा से मिलता है। इस कारण वो हमें सफेद धारियां दिखती हैं।

10.  क्या आप जानते हैं कि ओजोन तब बनता है जब ऑक्सीजन के परमाणुओं को यूवी प्रकाश द्वारा एक साथ उभारा जाता है? यह वही यूवी प्रकाश है जो ओजोन पृथ्वी में प्रवेश करने से रोकता है।

11. अम्ल वर्षा (Acid Rain)  तब बनती है जब सल्फर डाइऑक्साइड या नाइट्रोजन ऑक्साइड पानी के वाष्प के साथ क्रमशः सल्फ्यूरिक एसिड या नाइट्रिक एसिड बनाते हैं। एसिड रेन कुछ भी नष्ट कर सकता है – जीवित और निर्जीव समान।