क्या कोई व्यक्ति बिना हवा के जी सकता है? हम दिन में दो-तीन बार भोजन करते हैं और पानी अधिक बार पीते हैं, लेकिन हर कुछ सेकंड में साँस लेते हैं। हवा सभी जीवों के जीवित रहने के लिए आवश्यक है। कुछ जीव जैसे मनुष्य कुछ समय तक भोजन और पानी के बिना जीवित रह सकते हैं, लेकिन बिना हवा के साँस लिए कुछ मिनट भी नहीं जी सकते। यह दिखाता है कि हमें वायुमंडल को और विस्तार से समझना क्यों चाहिए। वायुमंडल विभिन्न गैसों का मिश्रण है और यह पृथ्वी को चारों ओर से घेरे रहता है। इसमें जीवनदायी गैसें हैं जैसे ऑक्सीजन मनुष्यों और जानवरों के लिए और कार्बन डाइऑक्साइड पौधों के लिए। हवा पृथ्वी के द्रव्यमान का एक अभिन्न हिस्सा है और वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 99 प्रतिशत भाग पृथ्वी की सतह से $32 \mathrm{~km}$ की ऊँचाई तक ही सीमित है। हवा रंगहीन और गंधहीन होती है और इसे तभी महसूस किया जा सकता है जब यह हवा के रूप में चलती है।

क्या आप कल्पना कर सकते हैं कि वायुमंडल में ओज़ोन के अभाव में हमारा क्या होगा?

वायुमंडल की संरचना

वायुमंडर गैसों, जल वाष्प और धूल के कणों से बना है। वायुमंडल की उच्च परतों में गैसों की मात्रा इस प्रकार बदलती है कि $120 \mathrm{~km}$ की ऊँचाई पर ऑक्सीजन लगभग नगण्य मात्रा में होती है। इसी प्रकार, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प केवल पृथ्वी की सतह से $90 \mathrm{~km}$ तक ही पाए जाते हैं।

गैसें

कार्बन डाइऑक्साइड मौसम विज्ञान की दृष्टि से एक अत्यंत महत्वपूर्ण गैस है क्योंकि यह आने वाली सौर विकिरण के लिए पारदर्शी होती है लेकिन बाहर जाने वाली स्थलीय विकिरण के लिए अपारदर्शी। यह स्थलीय विकिरण का एक हिस्सा अवशोषित करती है और कुछ हिस्सा पृथ्वी की सतह की ओर परावर्तित कर देती है। यह मुख्यतः ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए उत्तरदायी है। अन्य गैसों की मात्रा स्थिर रहती है लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा पिछले कुछ दशकों में बढ़ रही है, मुख्यतः जीवाश्म ईंधनों के जलने के कारण। इससे वायु का तापमान भी बढ़ा है। ओज़ोन वायुमंडल का एक अन्य महत्वपूर्ण घटक है जो पृथ्वी की सतह से 10 से 50 किमी ऊपर पाया जाता है और यह एक फिल्टर की तरह कार्य करता है, सूर्य से निकलने वाली पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करता है और उन्हें पृथ्वी की सतह तक पहुँचने से रोकता है।

जल वाष्प

जल वाष्प भी वायुमंडल में एक परिवर्तनशील गैस है, जो ऊँचाई के साथ घटती है। गर्म और आर्द्र उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में यह वायु की मात्रा का चार प्रतिशत तक हो सकता है, जबकि शुष्क और ठंडे रेगिस्तानी और ध्रुवीय क्षेत्रों में यह वायु का एक प्रतिशत से भी कम हो सकता है। जल वाष्प भूमध्य रेखा से ध्रुवों की ओर भी घटता है। यह सूर्य से आने वाले इंसोलेशन के कुछ हिस्से को भी अवशोषित करता है और पृथ्वी से निकलने वाली ऊष्मा को संरक्षित करता है। इस प्रकार यह एक कंबल की तरह कार्य करता है जिससे पृथ्वी न तो अत्यधिक ठंडी और न ही अत्यधिक गर्म होती है। जल वाष्प वायु में स्थिरता और अस्थिरता में भी योगदान देता है।

धूल कण

वायुमंडल में छोटे ठोस कणों को रखने की पर्याप्त क्षमता होती है, जो विभिन्न स्रोतों से उत्पन्न हो सकते हैं और समुद्री लवण, बारीक मिट्टी, धुआँ-कालिख, राख, पराग, धूल और उल्कापिंडों के टूटे-फूटे कणों को सम्मिलित करते हैं। धूल के कण आमतौर पर वायुमंडल की निचली परतों में अधिक सघन होते हैं; फिर भी, संवहनी वायु धाराएँ उन्हें बड़ी ऊँचाइयों तक पहुँचा सकती हैं। धूल के कणों की उच्च सांद्रता उपोष्णकटिबंधीय और समशीतोष्ण क्षेत्रों में पाई जाती है, क्योंकि यहाँ भूमध्यरेखीय और ध्रुवीय क्षेत्रों की तुलना में शुष्क पवनें होती हैं। धूल और लवण के कण हाइग्रोस्कोपिक नाभिक के रूप में कार्य करते हैं, जिनके चारों ओर जलवाष्प संघनित होकर बादल बनाती है।

वायुमंडल की संरचना

वायुमंडल विभिन्न परतों से बना होता है जिनकी घनत्व और तापमान भिन्न-भिन्न होते हैं। पृथ्वी की सतह के निकट घनत्व सर्वाधिक होता है और ऊँचाई बढ़ने के साथ यह घटता जाता है। तापमान की स्थिति के आधार पर वायुमंडल के स्तंभ को पाँच भिन्न परतों में बाँटा गया है। ये हैं; क्षोभमंडल, समतापमंडल, मध्यमंडल, ऊष्ममंडल और बाह्यमंडल।

ट्रोपोस्फीयर वायुमंडल की सबसे निचली परत है। इसकी औसत ऊँचाई $13 \mathrm{~km}$ है और यह ध्रुवों के पास लगभग $8 \mathrm{~km}$ ऊँचाई तक तथा विषुववृत्त पर लगभग $18 \mathrm{~km}$ तक फैली हुई है। ट्रोपोस्फीयर की मोटाई विषुववृत्त पर सबसे अधिक होती है क्योंकि मजबूत संवहन धाराएँ ऊष्मा को बड़ी ऊँचाइयों तक पहुँचाती हैं। इस परत में धूल के कण और जलवाष्प होते हैं। जलवायु और मौसम के सभी परिवर्तन इसी परत में होते हैं। इस परत में ऊँचाई के हर $165 \mathrm{~m}$ पर तापमान $1 \mathrm{C}$ की दर से घटता है। यह सभी जैविक गतिविधियों के लिए सबसे महत्वपूर्ण परत है।

ट्रोपोस्फीयर को स्ट्रैटोस्फीयर से अलग करने वाला क्षेत्र ट्रोपोपॉज़ के रूप में जाना जाता है। ट्रोपोपॉज़ पर वायु का तापमान विषुववृत्त पर लगभग माइनस $80^{\circ}\mathrm{C}$ और ध्रुवों पर लगभग माइनस $45^{\circ}\mathrm{C}$ होता है। यहाँ तापमान लगभग स्थिर रहता है, इसलिए इसे ट्रोपोपॉज़ कहा जाता है। स्ट्रैटोस्फीयर ट्रोपोपॉज़ के ऊपर पायी जाती है और यह $50 \mathrm{~km}$ ऊँचाई तक फैली हुई है। स्ट्रैटोस्फीयर की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि इसमें ओज़ोन परत होती है। यह परत पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है और पृथ्वी पर जीवन को तीव्र, हानिकारक ऊर्जा से बचाती है।

मेसोस्फियर स्ट्रैटोस्फियर के ऊपर स्थित है, जो 80 किमी की ऊंचाई तक फैला होता है। इस परत में, एक बार फिर ऊंचाई बढ़ने के साथ तापमान घटना शुरू हो जाता है और 80 किमी की ऊंचाई पर यह माइनस 100°C तक पहुंच जाता है। मेसोस्फियर की ऊपरी सीमा को मेसोपॉज़ कहा जाता है। आयनोस्फियर मेसोपॉज़ से 80 से 400 किमी ऊपर स्थित है। इसमें विद्युत-आवेशित कण, आयन, पाए जाते हैं, इसलिए इसे आयनोस्फियर कहा जाता है। पृथ्वी से प्रसारित रेडियो तरंगें इस परत द्वारा पृथ्वी पर वापस परावर्तित होती हैं। यहाँ तापमान ऊंचाई के साथ बढ़ना शुरू हो जाता है। थर्मोस्फियर के ऊपर वायुमंडल की सबसे ऊपरी परत

चित्र 7.1; वायुमंडल की संरचना को एक्सोस्फियर कहा जाता है। यह सबसे ऊंची परत है लेकिन इसके बारे में बहुत कम जानकारी है। जो भी सामग्री यहाँ है, वे अत्यंत विरल हैं, और यह धीरे-धीरे बाहरी अंतरिक्ष में विलीन हो जाती है। यद्यपि वायुमंडल की सभी परतें हम पर प्रभाव डालती हैं, भूगोलवेत्ता वायुमंडल की पहली दो परतों से संबंधित हैं।

मौसम और जलवायु के तत्व

वायुमंडल के मुख्य तत्व जो परिवर्तन के अधीन हैं और जो पृथ्वी पर मानव जीवन को प्रभावित करते हैं, वे हैं तापमान, दबाव, पवन, आर्द्रता, बादल और वर्षण। इन तत्वों का विस्तृत विवरण अध्याय 8, 9 और 10 में दिया गया है।

अभ्यास

1. बहुविकल्पीय प्रश्न।

(i) निम्नलिखित में से कौन-सी गैस वायुमंडल का प्रमुख भाग बनाती है?
(a) ऑक्सीजन
(c) आर्गन
(b) नाइट्रोजन
(d) कार्बन डाइऑक्साइड

(ii) मानवों के लिए महत्वपूर्ण वायुमंडलीय परत है:
(a) स्ट्रैटोस्फियर
(c) ट्रोपोस्फियर
(b) मीसोस्फियर
(d) आयनोस्फियर

(iii) समुद्री नमक, पराग, राख, धुआँ, सूट, बारीक मिट्टी — ये किससे सम्बद्ध हैं?
(a) गैसें
(c) जल वाष्प
(b) धूल कण
(d) उल्का

(iv) ऑक्सीजन गैस वायुमंडल की किस ऊँचाई पर नगण्य मात्रा में पाई जाती है?
(a) $90 \mathrm{~km}$
(c) $100 \mathrm{~km}$
(b) $120 \mathrm{~km}$
(d) $150 \mathrm{~km}$

(v) निम्नलिखित में से कौन-सी गैस आने वाली सौर विकिरण के लिए पारदर्शी तथा बाहर जाने वाली पार्थिव विकिरण के लिए अपारदर्शी है?
(a) ऑक्सीजन
(c) हीलियम
(b) नाइट्रोजन
(d) कार्बन डाइऑक्साइड

2. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 30 शब्दों में दीजिए।

(i) आप वायुमंडल से क्या समझते हैं?

(ii) मौसम और जलवायु के तत्व क्या हैं?

(iii) वायुमंडल की संरचना का वर्णन कीजिए।

(iv) ट्रोपोस्फियर वायुमंडल की सभी परतों में सबसे अधिक महत्वपूर्ण क्यों है?

3. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 150 शब्दों में दीजिए।

(i) वायुमंडल की संरचना का वर्णन कीजिए।

(ii) वायुमंडल की संरचना के लिए एक उपयुक्त आरेख बनाएं और उसे लेबल करें और उसका वर्णन करें।