वायुमंडल की संरचना
ग्रह के आसपास के गैसीय क्षेत्र को कई संकेंद्रित स्तरों या परतों में विभाजित किया गया है। कुल वायुमंडलीय द्रव्यमान का लगभग 99% पृथ्वी की सतह से ऊपर पहले 32 किमी (20 मील) में केंद्रित है।
संरचना, घनत्व, दाब और तापमान भिन्नता के अनुसार वायुमंडल को विभिन्न परतों में वर्गीकृत किया जा सकता है।.
रासायनिक संरचना पर आधारित:
सममंडल
सममंडल वायुमंडल का निचला हिस्सा है और आगे तीन क्षेत्रों जैसे कि क्षोभमंडल, समताप मंडल और मध्यमण्डल शामिल हैं।
क्षोभमंडल पृथ्वी की मौसम परत है। इसमें लगभग सभी मौसम की स्थिति शामिल है। की सबसे निचली परत है
समताप मंडल सममंडल की मध्य परत है। मध्यमण्डल सममंडल की सबसे ऊपरी परत है।
सभी तीन परतों में वायु की एक समान संरचना होती है। हालाँकि, ऊंचाई बढ़ने के साथ वायु की सांद्रता में काफी कमी आती रहती है। यह पृथ्वी की सतह से 80 किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ है।
विषममंडल
विषममंडल एक वायुमंडल की परत है जहां गैसों को आणविक प्रसार द्वारा बढ़ती ऊंचाई के साथ अलग किया जाता है जैसे कि हल्की प्रजातियां भारी प्रजातियों के सापेक्ष अधिक प्रचुर मात्रा में हो जाती हैं।
विषममंडल में, दो क्षेत्र हैं: बाह्य वायुमंडल और बहिर्मंडल। दोनों क्षेत्रों को बाहरी स्थान माना जाता है।
बाह्य वायुमंडल निचली परत है और बहिर्मंडल विषममंडल की शीर्ष परत है। यह 80 किमी से शुरू होती है और 10,000 किमी तक फैली हुई है।
तापमान में परिवर्तन पर आधारित:
क्षोभमंडल:
क्षोभमंडल पृथ्वी के वायुमंडल की सबसे निचली परत है। यह भूमध्य रेखा पर लगभग 18 किमी, मध्य अक्षांश पर 13 किमी और ध्रुवों पर 8 किमी तक (औसत ऊंचाई 13 किमी) तक फैली हुई है।
वायुमंडल का अधिकांश द्रव्यमान (लगभग 75-80%) क्षोभमंडल में रहता है।
भूमध्य रेखा पर मोटाई अधिक होती है, क्योंकि गर्म वायु संवहन ताप धारा द्वारा अधिक ऊँचाई तक पहुँचाई जाती है। क्षोभमंडल की परत क्षोभसीमा के साथ समाप्त होती है।
तापमान 5°C प्रति किलोमीटर (165 मीटर के लिए 1°C) की दर से घटता है, और ध्रुवों पर -45°C तक पहुँचता है और क्षोभसीमा पर भूमध्य रेखा के ऊपर -80°C तक पहुँचता है (भूमध्य रेखा के ऊपर तापमान में अधिक कमी का कारण है)
क्षोभमंडल की सबसे बड़ी मोटाई (18 किमी))। तापमान में गिरावट की इस दर को 'ह्रास दर' के रूप में जाना जाता है।
क्षोभमंडल की विशेषता तापमान व्युत्क्रमण, विक्षोभ और भंवर है। चूंकि लगभग सभी मौसम संबंधी घटनाएं जैसे वर्षा, कोहरा और ओलावृष्टि आदि इसी परत तक सीमित हैं। इसलिए, यह पूरे वातावरण में मौसम विज्ञान की दृष्टि से सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र है।
इस परत को संवहन क्षेत्र भी कहा जाता है, क्योंकि सभी संवहन क्षोभसीमा पर रुकते हैं। क्षोभमंडल मौसम का रंगमंच है, क्योंकि चक्रवात, प्रतिचक्रवात, तूफान और वर्षा यहाँ होते हैं और सभी जल वाष्प और ठोस कण इसके भीतर होते हैं।
क्षोभसीमा: यह वायुमंडलीय सीमा है जो क्षोभमंडल को समतापमंडल से अलग करती है। यह परत निरंतर तापमान (भूमध्य रेखा पर लगभग -80 डिग्री सेल्सियस और ध्रुवों पर लगभग -45 डिग्री सेल्सियस) द्वारा चिह्नित है। स्थिर तापमान क्षेत्र के कारण इसे क्षोभसीमा (Tropopause) के नाम से जाना जाता है।.
समताप मंडल:
यह क्षोभमंडल के ऊपर स्थित है और पूरे विश्व में 50 किमी तक समान रूप से फैला हुआ है।
इस परत में तापमान कुछ दूरी के लिए स्थिर रहता है लेकिन फिर 50 किमी की ऊंचाई पर 0 डिग्री सेल्सियस के स्तर तक पहुंच जाता है। यह वृद्धि ओजोन की उपस्थिति के कारण है।
यह परत बादलों और संबंधित मौसमी परिघटनाओं से लगभग मुक्त है, जो वायुई जहाजों को उड़ाने के लिए सबसे आदर्श स्थिति बनाती है। तो, वायुई जहाज निचले समताप मंडल में उड़ते हैं, कभी-कभी ऊपरी क्षोभमंडल में जहां मौसम शांत होता है। कभी-कभी इस परत में सिरस के बादल निचले स्तरों पर मौजूद होते हैं।
मध्य मंडल:
मध्य मंडल 50 - 80 किमी तक फैला हुआ है। इस परत में तापमान फिर से कम हो जाता है और अपने न्यूनतम निशान औसत -90 डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है।
समरूप परत मध्य मंडल तक फैली हुई है। मध्य मंडल की ऊपरी सीमा पर, दूसरी परत में फैले आयनों की एक परत मौजूद होती है।
आयनों या आवेशित कणों की यह परत रेडियो तरंगों को परावर्तित करने में सहायक होती है और दूरसंचार में मदद करती है।
बाह्य वायुमंडल:
बाह्य वायुमंडल में ऊंचाई बढ़ने के साथ तापमान बहुत तेजी से बढ़ता है। आयनमंडल इसी परत का एक भाग है। यह 80-400 किमी के बीच फैली हुई है। यह परत रेडियो प्रसारण में मदद करती है। वास्तव में, पृथ्वी से प्रसारित रेडियो तरंगें इसी परत द्वारा वापस पृथ्वी पर परावर्तित होती हैं।
बाह्य वायुमंडल के बेहद कम दाब के कारण व्यक्ति को गर्माहट महसूस नहीं होगी। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन और उपग्रह इसी परत में परिक्रमा करते हैं। (हालांकि तापमान अधिक है, वातावरण अत्यंत दुर्लभ है - गैस के अणु सैकड़ों किलोमीटर दूर हैं। इसलिए इस परत में एक व्यक्ति या वस्तु को गर्मी महसूस नहीं होती है)
अरोरा इस परत के निचले भागों में देखे जाते हैं। ऑरोरा एक प्राकृतिक प्रकाश है जो आकाश में झिलमिलाता है। यह केवल रात में दिखाई देता है, और आमतौर पर निचले ध्रुवीय क्षेत्र में दिखाई देता है। ऑरोरा लगभग हर रात आर्कटिक और अंटार्कटिक सर्कल के पास दिखाई देते हैं, जो भूमध्य रेखा के लगभग 66.5 डिग्री उत्तर और दक्षिण में हैं। उत्तर में, डिस्प्ले को ऑरोरा बोरेलिस या नॉर्दर्न लाइट्स कहा जाता है। दक्षिण में, इसे ऑरोरा ऑस्ट्रेलिस या दक्षिणी रोशनी कहा जाता है।
आयनमंडल:
यह परत 80 किमी और 400 किमी के बीच स्थित है और एक विद्युत आवेशित परत है।
यह ऊपरी मध्य मंडल से बाह्य वायुमंडल तक स्थित है। आवेशित कणों को कॉस्मिक किरणों, गामा किरणों, एक्स-रे और पराबैंगनी किरणों की छोटी तरंग दैर्ध्य के अवशोषण द्वारा आयनित किया जाता है।
इसी परत में आने वाले अंतरिक्ष यान और उल्कापिंड घर्षण के कारण गर्म होने लगते हैं।
सूर्य के विकिरण के कारण ऊंचाई के साथ तापमान फिर से बढ़ने लगता है।
बहिर्मंडल:
यह वायुमंडल की सबसे ऊपरी परत है जो लगभग 400 किमी की ऊंचाई से ऊपर आयनमंडल से परे फैली हुई है।
वायु अत्यंत दुर्लभ है और परत के माध्यम से तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है। यहां से हीलियम और हाइड्रोजन जैसी हल्की गैसें अंतरिक्ष में तैरती हैं। परत के माध्यम से तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है। (क्योंकि यह सीधे सूर्य के प्रकाश के संपर्क में है) यह परत अंतरिक्ष के साथ मेल खाती है।
मौक्तिक बादल
यह उच्च ऊंचाई वाले सिरस बादलों के समान इंद्रधनुषी दिखने वाला एक उच्च ऊंचाई वाला स्तरित बादल है। ये बादल मोती के समान बहुत तेज इंद्रधनुषीपन दिखाते हैं, खासकर जब सूर्य क्षितिज से कई डिग्री नीचे होता है। वे समताप मंडल (20-30किमी) में लगभग 12 से 18 मील की ऊँचाई पर होते हैं।
इस बादल को बर्फ ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल के रूप में भी जाना जाता है जो सर्दियों के दौरान मुख्य रूप से उच्च अक्षांशों पर होता है जब समताप मंडल में तापमान हिमांक बिंदु से नीचे गिर जाता है।
वे अंटार्कटिका में सबसे आम हैं, लेकिन आर्कटिक में भी देखे गए हैं और स्कैंडिनेविया देशों में भी रिपोर्ट किए गए हैं।