वातावरणाची संरचना

एकूण वातावरणाच्या सुमारे ९७% वातावरण समुद्र सपाटीपासून सुमारे २९ कि.मी. उंची पर्यंतच सामावलेले आहे. भूपृष्ठापासून सुारे ८० कि.मी. उंची पर्यंतच्या भागात वातावरणातील वायूंचे प्रमाण सर्वत्र सारखे असून या आवरणातील रासायनिक घटना सर्वत्र समान असते म्हणून या थराला समावरणाचा थर म्हणतात. समावरणाच्या थरात वातावरणातील एकूण वायूंपैकी नायट्रोजन व ऑक्सिजन यांचे प्राबल्य सर्वात जास्त म्हणजे ९९.०३% इतके असते. तर भूपृष्ठापासून सुमारे ८० कि.मी. च्या वर वातावरणाच्या भागाला विषमावरण म्हणतात. या थरांध्ये हलक्या वायूंचा समावेश होतो. वातावरणाच्या संरचनेविषयी अभ्यासकांध्ये मत भिन्नता आढळते. वातावरणाचा उभा विस्तार भूपृष्ठापासून सर्वसाधारणपणे ३२० कि.मी. आहे. कांही तज्ज्ञांच्या मते तो ९६० कि.मी. ते १२२० कि.मी. पर्यंत असावा असा अंदाज आहे. या वेगवेगळया उंचीवरील वातावरणाच्या अभ्यासात भूपृष्ठापासून १६ कि.मी. पर्यंतच्या विस्ताराचा अभ्यास मानवाने प्रत्यक्ष केला आहे. निरनिराळया शास्त्रीय उपकरणांच्या वापरामुळे त्याला सुमारे ९६ कि.मी. उंची पर्यंतच्या वातावरणाचे प्रत्यक्ष निरीक्षण करणे शक्य झाले आहे. यापेक्षा जास्त उंचीवरील थरांची माहिती व गुणधर्म यांचे ज्ञान मानवाने ध्वनीलहरीच्या सहाय्याने मिळविलेले आढळते.

वातावरणाचे विविध थर (Layers of Atmosphere)

तपांबर (Troposphere) :

पृथ्वी पृष्ठभागापासून सुारे १२ कि.मी. उंची पर्यंतच्या वातावरणाच्या भूपृष्ठालगतच्या सर्वात खालच्या थराला ‘‘तपांबर’’ म्हणतात. या थराचा उभा विस्तार भिन्न-भिन्न ठिकाणी भिन्न-भिन्न स्वरूपाचा आढळतो. उदा. विषुवत्ताजवळ तो १६ कि.मी., ४५० अक्षवृत्तावर ११ कि.मी. तर ध्रुवावर तो ८ कि.मी. आढळतो. या थरात उंचीनुसार तापमान कमी होत जाते. हे तापमान दर १६० मी. उंचीस १० सें.ग्रे. ने कमी होते. या थरात वेगवेगळया उंचीवर व वेगवेगळया ठिकाणी तापमानात भिन्नता आढळते. उंचीनुसार इतर थरांपेक्षा हा थर लहान असला तरी हवेच्या वजनाच्या दृष्टीने हा थर महत्त्वाचा असून या थरात वातावरणातील ८०% हवा सामावलेली आहे. वहन, उत्सर्जन व अभिसरण या प्रक्रियांमुळे हा हवेचा थर तापत असतो. हवेच्या इतर घटकांबरोबर या थरात बाष्पकण, जलकण, धुलिकण व सूक्ष्म जीवजंतू आढळून येतात. सजीव प्राण्यांच्या व वनस्पतींच्या दृष्टीने हा थर अत्यंत महत्त्वाचा व उपयुक्त असून याच थरात पाऊस, वारा, वादळ, गारा, बर्फ, हिमवृष्टी, विजा, ढग इ. हवेचे अविष्कार आढळतात. त्यामध्ये विजा, वादळ, पाऊस, वारा यांच्या प्रक्षोभामुळेच या थराला ‘क्षोभावरण’ म्हंटले जाते. याच थरात हवेची उर्ध्वगामी व अधोगामी हालचाल घडून येते, वारे वाहतात, अभिसरण प्रवाह निर्माण होतात. शिवाय तपांबरात वनस्पती व प्राणी यांच्याकडून ऑक्सिजन (प्राणवायु) व कार्बन डाय ऑक्साईडचे प्रमाण समसमान राखले जाते.

तपस्तब्धी (Tropopause) :

तपांबर व स्थितांबर या थरांना वेगळे करणाऱ्या थराला तपस्तब्धी म्हणतात. तपांबराच्या वरच्या बाजूला २ ते ३ कि.मी. रूंदीचा तपस्तब्धी नावाचा छतासारखा हवेचा थर असून त्यात हवा स्थिर झालेली असते. तपस्तब्धी ही हवेच्या विविध अवस्थांची किंवा अाविष्कारांची सीमारेषा आहे. तपस्तब्धी या अदृश्य थरामध्ये हवेचे पाऊस, वारा, वीज, ढग, वादळ इ. सारखे कोणतेच अाविष्कार आढळत नाहीत. तपस्तब्धीची रूंदी १.५ कि.मी. आहे. या विभागात हवेचे तापमान – ५६० सें.ग्रे. असते. या थरात शुष्क ओझोनचे प्रमाण जास्त असते.

स्थितांबर (Stratosphere)

तपस्तब्धी आणि स्थितस्तब्धी यांच्या दरम्यानचा उंचीचा भाग स्थितांबर म्हणून ओळखला जातो. याची उंची ऋतूमानानुसार बदलती रहाते. तपांबराच्या पलिकडे ८० कि.मी. पर्यंत स्थितांबराचा विस्तार आढळतो. या थरात हवेची उभी हालचाल होत नाही. स्थितांबराच्या विशिष्ट उंचीपर्यंत तापमान कायम असते. परंतू ३२ कि.मी. उंची पलीकडे तापमानात वाढ होत जाते. या थरात हवेचे उर्ध्वगामी प्रवाह आढळत नसल्याने हवा स्थिर राहून तापमान सर्वत्र सारखे असते. या थराला ‘समोष्णतेचा पट्टा’ (Isothermal Zone) असे म्हणतात. सुर्यापासून मिळालेली उष्णता या थरात शोषली जाते. त्यामुळे तापमान कायम रहाते. या थराचा विस्तार उन्हाळयात जास्त तर हिवाळयात कमी असतो. वातावरणाच्या या भागात हवा विरळ असते. आर्द्रता, धुलीकण, ढग इ. चे प्रमाण बिलकुल नसते. स्थितांबर हा थर वैज्ञानिक व हवाई प्रवाशांना फार आवडतो.

ओझोनांबर (Ozonosphere) :

भूपृष्ठापासून सुमारे २० ते ३५ कि.मी. उंचीवर ओझोन वायूचे आवरण आहे. या आवरणालाच ओझोनांबर असे म्हणतात. सुर्य प्रकाशातील अतिनील किरणे ऑक्सिजन मधून येतात तेंव्हा त्यांच्यात प्रक्रिया होऊन ओझोन वायू (O3) निर्माण होतो. ही क्रिया भूपृष्ठापासून ६० ते ८० कि.मी. उंचीच्या थरात होते व निर्माण झालेला ओझोन वायू २० ते ३५ कि.मी. उंचीच्या थरात केंद्रित होतो. काही अभ्यासकांनी या थराला ‘‘मध्यमंडळ’’ (Mesosphere) तर कांहींनी ‘‘रसायन मंडळ’’(Chemosphere) असे नाव दिले आहे. हा ओझोन सुर्याकडून येणाऱ्या घातक अशा जंबुपार (अतिनील) किरणांचे शोषण करतो. त्यामुळे ओझोनचे तापमान वाढते. या थरामुळेच पृथ्वीवरील जीवसृष्टीचे संरक्षण झाले आहे म्हणून ओझोन वायूच्या थराला ‘‘पृथ्वीची संरक्षक छत्री’’ असेही म्हणतात. पृथ्वीकडे येणारे अशनी किंवा उल्कापात या थरात जळून खाक होतात. हिवाळयात ओझोन वायू ध्रुवावर तर उन्हाळयात विषुववृत्तावर जमा होऊ लागतो. वातावरणात या ओझोन वायूचे प्रमाण ०.००००६% इतके अत्यल्प असले तरी हा वायू मानवास उपयुक्त आहे. रासायनिक खतांच्या कारखान्यातून बाहेर सोडला जाणारा क्लोरोफ्लूरो कार्बन ओझोन वायूचा क्षय करतो. आज वाढत्या औद्योगिक करणामुळे ओझोनांबर कमकुवत होत चालले असून त्यामुळे पृथ्वीचे तापमान वाढू लागले आहे. मानवाला त्वचेचे, डोळयांचे कर्करोग होण्यास सुरवात झाली आहे. सजीव सृष्टीच्या दृष्टीने ही गंभीर बाब बनली आहे.

दलांबर (आयनांबर) (Ionosphere) :

स्थितांबराच्या पलीकडे भूपृष्ठापासून सुारे ३६० ते ४०० कि.मी. अंतरापर्यंतच्या वातावरणाच्या भागाला आयनांबर (Ionosphere) म्हणतात. रेडिओ लहरी व रॉकेट उड्डाण प्रयोगात आयनांबराचा शोध लागला. या भागात पृष्ठभागापासून १०४ ते ११२ कि.मी. उंचीच्या दरम्यान असलेल्या थराला ‘‘केनेली हेव्हिसाईड थर’’ (Kenelly Heaviside Layer) म्हणतात. या थरात ‘ॲरोरा’ (धुवीय प्रकाश) नावाचा प्रकाश चमत्कार सुमारे ८० ते १२८ कि.मी. उंची पर्यंत दिसतो. तसेच या थरात १०० ते २०८ कि.मी. उंचीच्या दरम्यान असलेल्या वातावरणाच्या थराला ‘ॲपलटन’ थर म्हणतात. केनेली हेव्हिसाईड थराच्या अस्तित्वामुळेच भूपृष्ठावर रेडिओ दळणवळण घडून येते. दलांबरात खालच्या थरात तापमान खूप कमी असते तर वरच्या थरात ते खूप जास्त असते. रेडिओ तरंग याच थरातून पृथ्वीकडे परावर्तीत होतात. त्यामुळे आपण रेडिओ ऐकू शकतो. सुर्यापासून निघालेल्या इलेक्ट्रॉन्सचे विकिरण झाल्यामुळे ध्रुवीय प्रदेशात ‘अरोरा’ नावाचा विशेष प्रकाश दिसतो. त्यालाच आपण ध्रुवप्रकाश असे म्हणतो. वातावरणातील एकूण हवेच्या केवळ १% हवा या थरात येते. दलांबरांत १६० कि.मी. उंचीवर उकळत्या पाण्याचे तापमान आढळते.

बाह्यांबर / बहिर्मंडळ आणि चुंबकीय मंडळ (Exosphere and Magnetosphere) :

भूपृष्ठापासून ५०० ते ७५० कि.मी. उंचीच्या थरास बाह्यांबर किंवा बहिर्मंडळ म्हणतात. या बाबतची जास्त माहिती उपलब्ध नसून या थराच्या विस्ताराची निश्चित मर्यादा सांगता येत नाही. रॉकेट द्वारा व रेडिओ लहरी वरून या थरात सुारे ४९० कि.मी. उंचीवर १७००० सें.ग्रे. तापमान आढळून आले आहे. यामध्ये ऑक्सिजनचे न्यूट्रल अणू, हेलियम व हायड्रोजनचे सूक्ष्म अणू तरंगत असतात. सुमारे २००० कि.मी. उंचीपर्यंत न्युट्रल अणूंचा प्रभाव असतो. याला चुंबकीय मंडळही म्हणतात.

मित्रांसोबत शेयर करा.

Leave a comment

Your email address will not be published.

error: