वायुमंडल की संरचना (Structure of the Atmosphere)

वायुमंडल की संरचना:

वायुमंडल में एक बहुपरती संरचना है जो पृथ्वी की सतह से शुरू होकर ऊपर की ओर फैली हुई है। प्रत्येक परत का एक अलग घनत्व और तापमान होता है। तापमान भिन्नता के आधार पर, हम पांच अलग-अलग परतों को पहचानते हैं- क्षोभमण्डल, समतापमण्डल, मध्यमण्डल, तापमण्डल और बाह्यमण्डल।

क्षोभमण्डल (Troposphere):

• क्षोभमण्डल वायुमंडल की सबसे निचली परत है और इसकी औसत ऊंचाई भूमध्यरेखा (equator) के पास लगभग 18 किलोमीटर और ध्रुवों (poles) पर लगभग 8 किलोमीटर है।
• क्षोभमण्डल की ऊंचाई गर्मियों के दौरान बढ़ जाती है और सर्दियों के दौरान घट जाती है।
• इसके वायुमंडल में लगभग 90% वायु है।
• ऊंचाई के साथ तापमान 6.5°C/Km की दर से घटता है और इसे सामान्य चूक दर (Normal Lapse Rate) कहा जाता है।
• इस परत में ही जलवाष्प और धूल के कण पाए जाते हैं।
• क्षोभमण्डल सबसे महत्वपूर्ण परत है, क्योंकि सभी मौसम की घटनाएं जैसे बादलों का बनना, कोहरा, ठंढ, ओस, हवा का बहना, गरज, तड़ित, वर्षा, तूफान आदि इस परत में होते हैं।
• क्षोभमण्डल की ऊपरी सीमा को ट्रोपोपॉज़ कहा जाता है, जो लगभग 1.5 किलोमीटर मोटी होती है।
• ट्रोपोपॉज़ क्षोभमण्डल और समतापमण्डल के बीच पृथक्करण का क्षेत्र है।
• ट्रोपोपॉज़ में तापमान स्थिर रहता है।
• जेट विमान इस परत में उबड़-खाबड़ हवा की जेबों की उपस्थिति के कारण उड़ान भरने से बचते हैं और समतापमण्डल में उड़ान भरना पसंद करते हैं।

समतापमण्डल (Stratosphere):

• समतापमण्डल क्षोभमण्डल के ऊपर स्थित है और लगभग 50 किलोमीटर की ऊँचाई तक फैला हुआ है।
• इस परत में मौजूद ओजोन द्वारा सूर्य से पराबैंगनी विकिरण के अवशोषण के कारण ऊंचाई में वृद्धि के साथ तापमान बढ़ता है।
• यह तेज हवाओं का घर है जो पश्चिम से पूर्व की ओर क्षैतिज रूप से चलती है, जिसे जेट स्ट्रीम के रूप में जाना जाता है।
• क्षोभमण्डल और समतापमण्डल के बीच हवा का मिश्रण बहुत कम होता है।
• यह परत जलवाष्प और धूल के कणों से मुक्त होती है।
• जेट विमान ज्यादातर समतापमण्डल के निचले हिस्से में उड़ते हैं।
• करीब 50 किलोमीटर पर तापमान गिरना शुरू हो जाता है।
• यह समतापमण्डल का अंत है और इसे स्ट्रेटोपॉज़ (समतापमण्डल और मध्यमण्डल के बीच संक्रमणकालीन सीमा) कहा जाता है।

मध्यमण्डल (Mesosphere):

• मध्यमण्डल समतापमण्डल और तापमण्डल के बीच स्थित है और समुद्र तल से लगभग 50 किलोमीटर से लेकर लगभग 80 किलोमीटर तक फैला हुआ है।
• मध्यमण्डल में, औसत समुद्र तल से ऊंचाई में वृद्धि के साथ तापमान कम हो जाता है।
• तापमान स्ट्रैटोपॉज़ पर लगभग 0°C  से मेसोपॉज़ (मध्यमण्डल और तापमण्डल के बीच संक्रमणकालीन सीमा) के पास लगभग -100°C तक भिन्न होता है।
• यह वायुमंडल की सबसे ठंडी परत है।
• मेसोपॉज की सीमा से परे (मध्यमण्डल की ऊपरी सीमा) ऊंचाई में वृद्धि के साथ तापमान फिर से बढ़ जाता है।
• ब्रह्मांडीय धूल की उपस्थिति के कारण चमकदार रात्रिचर बादल बनते हैं।
• बाहरी अंतरिक्ष से गिरने वाले उल्का इस परत में घर्षण और कुछ ऑक्सीजन की उपस्थिति के कारण जलते हैं।

तापमण्डल (Thermosphere):

• यह परत मेसोपॉज से परे पृथ्वी से 80 किलोमीटर – 400 किलोमीटर ऊपर तक फैली हुई है।
• इस परत में हवा अत्यंत दुर्लभ है।
• ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के परमाणुओं द्वारा अति लघु तरंग, उच्च ऊर्जा सौर विकिरण के अवशोषण के कारण तापमान 1000°C तक बढ़ जाता है।
• हालांकि, चूंकि यहां गैसें बहुत विरल हैं और तेज गति से चलती हैं, इसलिए गर्मी पूरी तरह से नगण्य है।
• इस प्रकार इस परत में, एक कृत्रिम उपग्रह का तापमान उसके द्वारा अवशोषित सौर विकिरण की मात्रा से निर्धारित होता है, न कि उसके आसपास की दुर्लभ हवा से।
• तापमण्डल के निचले हिस्से में विद्युत आवेशित कणों का एक क्षेत्र (मेसोपॉज़ से 100-300 किलोमीटर ऊपर) होता है जिसे आयनोस्फीयर (आयनमण्डल) कहा जाता है। यहां पृथ्वी से प्रेषित रेडियो तरंगें वापस परावर्तित हो जाती हैं। यह लंबी दूरी के बेतार उपग्रह संचार की सुविधा प्रदान करता है।

बाह्यमण्डल (Exosphere):

• वायुमंडल की सबसे ऊपरी परत 400 किलोमीटर – 1600 किलोमीटर से ऊपर बाहरी अंतरिक्ष में फैली हुई है और इसमें अत्यंत दुर्लभ सामग्री है।
• इसके बारे में बहुत कम जाना जाता है।
• यहां तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ता है और 1650°C जितना ऊंचा होता है।
• इस परत में गुरुत्वाकर्षण खिंचाव न्यूनतम होता है।

वायुमंडल का महत्व (Significance of Atmosphere):

पृथ्वी पर मनुष्य और अन्य जीवन रूपों के अस्तित्व के लिए वातावरण का बहुत महत्व है। उनमें से कुछ इस प्रकार हैं-

• वायुमंडल सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी किरणों को पृथ्वी की सतह तक पहुंचने से रोकता है।
• यह हमें उन उल्काओं से बचाती है जो बाहरी अंतरिक्ष से लगातार पृथ्वी की ओर आ रहे हैं।
• यह गर्मी को फँसाकर ग्रीनहाउस की तरह काम करता है, और इस तरह दिन और रात के तापमान के चरम को नियंत्रित करता है।
• यह दिन के समय सूर्य की चमक को कम करता है।
• वायुमंडल में भार होता है और दबाव पड़ता है, जो हवा के तापमान पर निर्भर करता है।
• मौसम और जलवायु का परिवर्तन वातावरण की उपस्थिति के कारण होता है।
• वायुमण्डल में उपस्थित जलवाष्प संघनन एवं अवक्षेपण का कारण बनता है।
• हवा में मौजूद ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की मौजूदगी के कारण ही पृथ्वी पर जीवन संभव है।
• आयनमण्डल रेडियो तरंगों को वापस पृथ्वी पर परावर्तित करता है और इस प्रकार लंबी दूरी के संचार में मदद करता है।