समताप मंडल हमारे ग्रह के वायु कवच की ऊपरी परतों में से एक है। यह जमीन से करीब 11 किलोमीटर की ऊंचाई पर शुरू होता है। यात्री विमान अब यहां नहीं उड़ते हैं और बादल शायद ही कभी बनते हैं। पृथ्वी की ओजोन परत समताप मंडल में स्थित है - एक पतला खोल जो ग्रह को हानिकारक पराबैंगनी विकिरण के प्रवेश से बचाता है।
ग्रह का वायु कवच
वायुमंडल पृथ्वी का गैसीय खोल है, जो जलमंडल की आंतरिक सतह और पृथ्वी की पपड़ी से सटा हुआ है। इसकी बाहरी सीमा धीरे-धीरे बाह्य अंतरिक्ष में प्रवेश करती है। वायुमंडल की संरचना में गैसें शामिल हैं: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, और इसी तरह, साथ ही धूल, पानी की बूंदों, बर्फ के क्रिस्टल, दहन उत्पादों के रूप में अशुद्धियाँ। वायुकोश के मुख्य तत्वों का अनुपात स्थिर रखा जाता है। अपवाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं - वातावरण में उनकी मात्रा अक्सर बदलती रहती है।
गैस खोल की परतें
वायुमंडल कई परतों में विभाजित है, जो एक के ऊपर एक स्थित है और इसमें विशेषताएं हैंलाइन-अप:
- सीमा परत - सीधे ग्रह की सतह से सटे, 1-2 किमी की ऊंचाई तक फैली हुई;
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क्षोभमंडल - दूसरी परत, बाहरी सीमा औसतन 11 किमी की ऊंचाई पर स्थित है, वातावरण का लगभग सभी जलवाष्प यहां केंद्रित है, ऊंचाई बढ़ने पर बादल बनते हैं, चक्रवात और प्रतिचक्रवात दिखाई देते हैं, तापमान बढ़ जाता है;
- ट्रोपोपॉज़ - तापमान में कमी की समाप्ति की विशेषता वाली एक संक्रमणकालीन परत;
- समताप मंडल एक परत है जो 50 किमी की ऊंचाई तक फैली हुई है और तीन क्षेत्रों में विभाजित है: 11 से 25 किमी तक तापमान में थोड़ा परिवर्तन होता है, 25 से 40 - तापमान बढ़ जाता है, 40 से 50 तक - तापमान स्थिर रहता है (स्ट्रेटोपॉज़);
- मेसोस्फीयर 80-90 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है;
- थर्मोस्फीयर समुद्र तल से 700-800 किमी ऊपर पहुंचता है, यहां 100 किमी की ऊंचाई पर कर्मन रेखा है, जिसे पृथ्वी के वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच की सीमा के रूप में लिया जाता है;
- एक्सोस्फीयर को प्रकीर्णन क्षेत्र भी कहा जाता है, यहां अत्यधिक दुर्लभ गैस पदार्थ के कणों को खो देती है, और वे अंतरिक्ष में उड़ जाते हैं।
समताप मंडल में तापमान में परिवर्तन
तो, समताप मंडल क्षोभमंडल के बाद ग्रह के गैसीय आवरण का एक भाग है। यहां, हवा का तापमान, जो पूरे ट्रोपोपॉज़ में स्थिर रहता है, बदलना शुरू हो जाता है। समताप मंडल की ऊंचाई लगभग 40 किमी है। निचली सीमा समुद्र तल से 11 किमी ऊपर है। इस निशान से शुरू होकर तापमान में मामूली बदलाव आता है। पर25 किमी की ऊंचाई पर, हीटिंग इंडेक्स धीरे-धीरे बढ़ने लगता है। समुद्र तल से 40 किमी ऊपर के निशान से, तापमान -56.5º से +0.8ºС तक बढ़ जाता है। इसके अलावा, यह 50-55 किमी की ऊंचाई तक शून्य डिग्री के करीब रहता है। 40 से 55 किलोमीटर के बीच के क्षेत्र को स्ट्रैटोपॉज कहा जाता है, क्योंकि यहां का तापमान नहीं बदलता है। यह समताप मंडल से मध्यमंडल तक एक संक्रमण क्षेत्र है।
समताप मंडल की विशेषताएं
पृथ्वी के समताप मंडल में पूरे वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 20% हिस्सा है। यहां की हवा इतनी दुर्लभ है कि किसी व्यक्ति के लिए विशेष स्पेस सूट के बिना रहना असंभव है। यह तथ्य एक कारण है कि समताप मंडल में उड़ानें अपेक्षाकृत हाल ही में शुरू की गईं।
11-50 किमी की ऊंचाई पर ग्रह के गैसीय खोल की एक और विशेषता जलवाष्प की बहुत कम मात्रा है। इस कारण से, समताप मंडल में बादल लगभग कभी नहीं बनते हैं। उनके लिए, बस कोई निर्माण सामग्री नहीं है। हालांकि, तथाकथित मदर-ऑफ-पर्ल बादलों का निरीक्षण करना शायद ही संभव है, जो समुद्र तल से 20-30 किमी की ऊंचाई पर समताप मंडल (फोटो नीचे प्रस्तुत किया गया है) को "सजाते हैं"। पतली, मानो अंदर से चमकदार संरचनाओं को सूर्यास्त के बाद या सूर्योदय से पहले देखा जा सकता है। मदर-ऑफ-पर्ल बादलों का आकार सिरस या सिरोक्यूम्यलस के समान होता है।
पृथ्वी की ओजोन परत
समताप मंडल की मुख्य विशिष्ट विशेषता पूरे वातावरण में ओजोन की अधिकतम सांद्रता है। यह सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में बनता है और ग्रह पर सभी जीवन को उनके विनाशकारी विकिरण से बचाता है। पृथ्वी की ओजोन परत स्तर से 20-25 किमी की ऊंचाई पर स्थित हैसमुद्र O3 अणु समताप मंडल में और यहां तक कि ग्रह की सतह के पास भी वितरित किए जाते हैं, लेकिन उनकी उच्चतम सांद्रता इस स्तर पर देखी जाती है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पृथ्वी की ओजोन परत केवल 3-4 मिमी है। यह इसकी मोटाई होगी यदि इस गैस के कणों को सामान्य दबाव की स्थिति में रखा जाता है, उदाहरण के लिए, ग्रह की सतह के पास। ओजोन दो परमाणुओं में पराबैंगनी विकिरण की क्रिया के तहत एक ऑक्सीजन अणु के टूटने के परिणामस्वरूप बनता है। उनमें से एक "पूर्ण विकसित" अणु के साथ जुड़ता है और ओजोन बनता है - O3।
खतरनाक डिफेंडर
ओजोन अणु 0.1-0.2 माइक्रोन से कम तरंग दैर्ध्य के साथ पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करते हैं। यह इसकी सुरक्षात्मक भूमिका है। नीले रंग की गैस की एक पतली परत सौर विकिरण को पृथ्वी तक पहुंचने से रोकती है, जो जीवों के लिए हानिकारक है।
हवा के प्रवाह से ओजोन ग्रह की सतह के करीब पहुंच जाती है। यह पृथ्वी पर गरज, कॉपियर या एक्स-रे के काम के दौरान भी बनता है। दिलचस्प बात यह है कि ओजोन की एक बड़ी सांद्रता मनुष्यों के लिए हानिकारक है। यह अत्यधिक प्रदूषित क्षेत्रों में सूर्य के प्रकाश की क्रिया के तहत बनता है। तथाकथित ओजोन स्मॉग की स्थितियों में रहना जानलेवा है। नीली गैस फेफड़ों को नष्ट कर सकती है। इसकी उपस्थिति पौधों को भी प्रभावित करती है - वे सामान्य रूप से विकसित होना बंद कर देते हैं।
ओजोन रिक्तीकरण
पिछली सदी के लगभग 70 के दशक से वैज्ञानिक समुदाय में ओजोन छिद्रों की समस्या पर सक्रिय रूप से चर्चा की गई है। अब पता चला है कि विनाशसुरक्षात्मक स्क्रीन वायुमंडलीय प्रदूषण, फ़्रीऑन और कुछ अन्य यौगिकों के औद्योगिक उपयोग, जंगलों के विनाश, अंतरिक्ष रॉकेटों के प्रक्षेपण और उच्च ऊंचाई वाले विमानन की ओर ले जाती है। अंतरराष्ट्रीय समुदाय ने हानिकारक पदार्थों के उत्पादन को कम करने के लिए कई समझौते किए हैं। सबसे पहले, हम एयरोसोल, रेफ्रिजरेशन यूनिट, अग्निशामक, डिस्पोजेबल टेबलवेयर आदि बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले फ्रीन्स के बारे में बात कर रहे हैं।
साथ ही, इस बात के प्रमाण हैं कि ओजोन छिद्र का निर्माण प्राकृतिक कारणों से होता है। समुद्री क्रस्ट में दोषों से ज्वालामुखी विस्फोट और भूकंप के परिणामस्वरूप हानिकारक पदार्थ वातावरण में प्रवेश करते हैं। आज, ओजोन परत के विनाश में मनुष्य की मुख्य भूमिका का प्रश्न अनेक वैज्ञानिकों के लिए विवादास्पद बना हुआ है।
समताप मंडल की उड़ानें
समताप मंडल का विकास पिछली शताब्दी के 30 के दशक में शुरू हुआ था। आज, लड़ाकू और सुपरसोनिक वाणिज्यिक विमान 20 किमी की ऊंचाई तक बढ़ते हैं। मौसम विज्ञान के गुब्बारे समुद्र तल से 40 किमी ऊपर पहुंचते हैं। मानव रहित गुब्बारे द्वारा रिकॉर्ड ऊंचाई तक पहुंचने की रिकॉर्ड ऊंचाई 51.8 किमी है।
अत्यधिक खेल प्रेमी धीरे-धीरे एयर शेल के इस हिस्से में महारत हासिल कर रहे हैं। 2012 में, ऑस्ट्रियाई स्काईडाइवर फेलिक्स बॉमगार्टनर ने लगभग 39 किमी की ऊंचाई से समताप मंडल से छलांग लगाई। उड़ान के दौरान ध्वनि अवरोध को पार करने के बाद, वह सुरक्षित रूप से उतरा। बॉमगार्टनर का रिकॉर्ड गूगल के वाइस प्रेसिडेंट एलन यूस्टेस ने तोड़ा। 15 मिनट में, उन्होंने उड़ान भरी, ध्वनि की गति तक पहुँचते हुए, 40 किमी.
इस प्रकार आज समताप मंडल हैपिछली शताब्दी की शुरुआत की तुलना में वायुमंडल की अधिक खोजी गई परत। हालाँकि, ओजोन परत का भविष्य, जिसके बिना पृथ्वी पर जीवन का उदय नहीं होता, अभी भी बहुत स्पष्ट नहीं है। जबकि देश फ्रीऑन का उत्पादन कम कर रहे हैं, कुछ वैज्ञानिकों का कहना है कि इससे कम से कम इतनी गति से अधिक लाभ नहीं होगा, जबकि अन्य का कहना है कि यह बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है, क्योंकि अधिकांश हानिकारक पदार्थ प्राकृतिक रूप से बनते हैं। कौन सही है - समय तय करेगा।
