हम जिस हवा में सांस लेते हैं उसे भले ही हम मान लें, लेकिन पृथ्वी का वातावरण सभी ग्रहों में अद्वितीय है। ऐसा माना जाता है कि पृथ्वी के आसपास का वातावरण 4.5 अरब साल पहले इसके गठन के बाद से अस्तित्व में है। हालाँकि, हमारा वातावरण समय के साथ बहुत विकसित और बदला है। हमारे पोषित वातावरण के बिना, हमारा ग्रह निर्जीव होगा, दिन के दौरान चिलचिलाती किरणों और सूर्य के विकिरण से झुलसा होगा और रात के दौरान कड़ाके की ठंड होगी। इस पाठ में हम कुछ ऐसी चीजों की खोज करेंगे जो हमारे वातावरण को इतना खास बनाती हैं।
मैं यह पाठ हम सीखेंगे:
पृथ्वी का वायुमंडल पृथ्वी के चारों ओर गैसों की परत है। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण द्वारा वातावरण को धारण किया जाता है।
वायुमंडल पृथ्वी को इन्सुलेशन के एक बड़े कंबल की तरह सुरक्षित रखता है। यह सूर्य से गर्मी को अवशोषित करता है और गर्मी को वातावरण के अंदर रखता है जिससे पृथ्वी को गर्म रहने में मदद मिलती है - इसे ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है। यह पृथ्वी के समग्र तापमान को भी काफी हद तक स्थिर रखता है, खासकर रात और दिन के बीच। इसलिए हमें रात में ज्यादा ठंड और दिन में ज्यादा गर्मी नहीं लगती है।
वायुमंडल का एक हिस्सा ओजोन परत भी है, जो पृथ्वी को सूर्य के विकिरण से बचाने में मदद करता है। यह बड़ा कंबल हमारे मौसम के पैटर्न और जलवायु को बनाने में भी मदद करता है। मौसम बहुत अधिक गर्म हवा को एक स्थान पर बनने से रोकता है और तूफान और वर्षा का कारण बनता है। ये सभी चीजें जीवन और पृथ्वी की पारिस्थितिकी के लिए महत्वपूर्ण हैं।
वातावरण किसी स्थान विशेष पर समाप्त नहीं हो जाता। जैसे-जैसे आप पृथ्वी पर ऊपर जाते हैं, वातावरण पतला होता जाता है। वायुमंडल और बाहरी अंतरिक्ष के बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है।
वातावरण का 75% पृथ्वी की सतह के 11 किलोमीटर (6.8 मील) के भीतर है।
जबकि पृथ्वी पर अधिकांश जीवन के लिए ऑक्सीजन आवश्यक है, पृथ्वी का अधिकांश वातावरण ऑक्सीजन नहीं है।
पृथ्वी का वायुमंडल लगभग 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन, 0.9% आर्गन और 0.1% अन्य गैसों से बना है।
कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, जल वाष्प और नियॉन की ट्रेस मात्रा कुछ अन्य गैसें हैं जो शेष 0.1% बनाती हैं।
सांस लेने के लिए जानवरों को ऑक्सीजन की जरूरत होती है और पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।
राख, धूल, ज्वालामुखी की राख आदि सहित ठोस कण, वायुमंडल के छोटे हिस्से हैं। ये बादल और कोहरा बनाने में महत्वपूर्ण हैं।
पृथ्वी के वायुमंडल को पांच परतों (ऊपर से नीचे) में बांटा गया है:
1. क्षोभमंडल – क्षोभमंडल पृथ्वी की सतह या धरातल के निकट की परत है। यह पृथ्वी की सतह से लगभग 20 किमी (12 मील) ऊपर तक फैला हुआ है। यह वह जगह है जहां हम रहते हैं और यहां तक कि जहां विमान उड़ते हैं। वायुमंडल का लगभग 80% द्रव्यमान क्षोभमंडल में है। क्षोभमंडल पृथ्वी की सतह से गर्म होता है।
2. समताप मंडल – समताप मंडल पृथ्वी के वायुमंडल की दूसरी परत है, जो क्षोभमंडल के ऊपर और मध्यमंडल के नीचे स्थित है। समताप मंडल परत 35 किमी मोटी है। क्षोभमंडल के विपरीत, समताप मंडल सूर्य से विकिरण को अवशोषित करने वाली ओजोन परत से अपनी गर्मी प्राप्त करता है। नतीजतन, यह पृथ्वी से जितना दूर होगा उतना ही गर्म होता जाएगा। मौसम के गुब्बारे समताप मंडल की ऊंचाई तक जाते हैं।
3. मेसोस्फीयर - मेसोस्फीयर सीधे समताप मंडल के ऊपर और थर्मोस्फीयर के नीचे है। यह लगभग 50 से 85 किमी तक फैला हुआ है। यहीं पर प्रवेश करने पर अधिकांश उल्काएं जल जाती हैं। पृथ्वी पर सबसे ठंडा स्थान मेसोस्फीयर के शीर्ष पर है।
4. थर्मोस्फीयर – थर्मोस्फीयर अगला है और यहां हवा बहुत पतली है। थर्मोस्फीयर में तापमान बेहद गर्म हो सकता है। यह परत रेडियो संचार में बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह AM रेडियो तरंगों को परावर्तित करने में मदद करती है। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन थर्मोस्फीयर के ऊपरी हिस्से में पृथ्वी से लगभग 320 से 380 किमी ऊपर परिक्रमा करता है।
5. एक्सोस्फीयर - सबसे अंतिम परत और सबसे पतली। यह पृथ्वी की सतह से 10,000 किमी ऊपर तक जाता है। यह सबसे ऊपरी परत है और इंटरप्लेनेटरी स्पेस में विलीन हो जाती है।
जहाँ एक परत बदलकर दूसरी हो जाती है, उसे "पॉज़" नाम दिया गया है। तो ट्रोपोपॉज़ वह जगह है जहाँ क्षोभमंडल समाप्त होता है। समताप मंडल समताप मंडल के अंत में है। मेसोपॉज मेसोस्फीयर के अंत में है। इन्हें सीमाएँ कहा जाता है।
कर्मन रेखा, या कर्मन रेखा, पृथ्वी के वायुमंडल और बाह्य अंतरिक्ष के बीच की सीमा को परिभाषित करने का एक प्रयास है।
ऊंचाई के आधार पर वातावरण के कुछ हिस्से गर्म या ठंडे होते हैं। यदि कोई वस्तु सीधे ऊपर चढ़ती है, तो वह ठंडी हो जाती है, लेकिन जैसे-जैसे वस्तु ऊपर चढ़ती है, वह गर्म होती जाती है।
पृथ्वी की सतह पर वायुमंडल का औसत तापमान 14°C (57°F) है।
क्षोभमंडल: जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा का तापमान कम होता जाता है। पृथ्वी की सतह के पास क्षोभमंडल अधिक गर्म है क्योंकि पृथ्वी की गर्मी इस हवा को गर्म करती है। जैसे-जैसे ऊँचाई बढ़ती है, वायु के अणुओं की संख्या घटती जाती है; इस प्रकार, उनकी गतिज ऊर्जा का औसत घटता है। इसका परिणाम ऊंचाई में वृद्धि के साथ हवा के तापमान में कमी है।
समताप मंडल: जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा का तापमान बढ़ता है। समतापमंडल में ओजोन की एक परत होती है जिसे ओजोन परत कहते हैं। यह परत सूर्य के प्रकाश से आने वाली अधिकांश पराबैंगनी किरणों को अवशोषित कर लेती है। इसके परिणामस्वरूप समताप मंडल गर्म होता है।
मेसोस्फीयर: जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा का तापमान कम होता जाता है। मेसोस्फीयर, क्षोभमंडल परत की तरह, हवा के अणुओं के घनत्व में कमी के कारण ऊंचाई के साथ तापमान में कमी होती है।
थर्मोस्फीयर: जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा का तापमान बढ़ता है। इस बाहरी परत में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के अणुओं द्वारा सौर एक्स-रे के अवशोषण से थर्मोस्फीयर गर्म होता है। अतः इस परत का तापमान ऊँचाई के साथ बढ़ता जाता है।
माहौल का दबाव है। ऐसा इसलिए है क्योंकि हवा भले ही गैस है, लेकिन इसका वजन है। समुद्र तल पर औसत वायुमंडलीय दबाव लगभग 101.4 किलोपास्कल (14.71 पीएसआई) है।
समुद्र तल पर वायु का घनत्व लगभग 1.2 किलोग्राम प्रति घन मीटर होता है। यह घनत्व उच्च ऊंचाई पर उसी दर से कम हो जाता है जिससे दबाव कम हो जाता है। वायुमंडल का कुल द्रव्यमान लगभग 5.1 × 1018 किलोग्राम है, जो पृथ्वी के कुल द्रव्यमान का एक बहुत ही छोटा हिस्सा है।
