स्ट्रैटोस्फियर की विशेषताएं, कार्य, तापमान

समताप मंडल यह पृथ्वी के वायुमंडल की परतों में से एक है, जो क्षोभमंडल और मध्यमंडल के बीच स्थित है। समताप मंडल की निचली सीमा की ऊंचाई बदलती है, लेकिन इसे ग्रह के मध्य अक्षांशों के लिए 10 किमी के रूप में लिया जा सकता है। इसकी ऊपरी सीमा पृथ्वी की सतह पर 50 किमी की ऊँचाई है.

पृथ्वी का वातावरण गैसीय लिफाफा है जो ग्रह को घेरता है। रासायनिक संरचना और तापमान भिन्नता के अनुसार, इसे 5 परतों में विभाजित किया गया है: ट्रोपोस्फीयर, स्ट्रैटोस्फीयर, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर.

क्षोभमंडल पृथ्वी की सतह से 10 किमी ऊंचाई तक फैला है। अगली परत, समताप मंडल पृथ्वी की सतह से 10 किमी से 50 किमी ऊपर जाती है.

मेसोस्फीयर की ऊंचाई 50 किमी से 80 किमी तक होती है। थर्मोस्फीयर 80 किमी से 500 किमी तक, और अंत में एक्सोस्फीयर 500 किमी से 10,000 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है, जो कि अंतरग्रहीय स्थान के साथ सीमा है.

सूची

• 1 समताप मंडल के लक्षण
  • 1.1 स्थान
  • 1.2 संरचना
  • १.३ रासायनिक संरचना
• 2 तापमान
• 3 ओजोन का गठन
• 4 कार्य
• 5 ओजोन परत का विनाश
  • 5.1 सीएफसी यौगिक
  • 5.2 नाइट्रोजन ऑक्साइड
  • 5.3 ओजोन परत में थिनिंग और छेद
  • 5.4 सीएफसी के उपयोग पर प्रतिबंध पर अंतर्राष्ट्रीय समझौते
• 6 समताप मंडल में हवाई जहाज क्यों नहीं उड़ते हैं?
  • 6.1 विमान जो क्षोभमंडल में उड़ते हैं
  • 6.2 बूथ दबाव की आवश्यकता क्यों है?
  • 6.3 समताप मंडल में उड़ान, सुपरसोनिक विमान
  • 6.4 आज तक विकसित सुपरसोनिक विमानों के नुकसान
• 7 संदर्भ

समताप मंडल के लक्षण

स्थान

समताप मंडल क्षोभ मंडल और मध्यमंडल के बीच स्थित होता है। इस परत की निचली सीमा भूमध्यरेखीय स्थलीय रेखा के अक्षांश या दूरी के साथ बदलती है.

ग्रह के ध्रुवों पर, समताप मंडल पृथ्वी की सतह से 6 से 10 किमी ऊपर के बीच शुरू होता है। भूमध्य रेखा में यह 16 से 20 किमी की ऊंचाई के बीच शुरू होता है। ऊपरी सीमा पृथ्वी की सतह से 50 किमी ऊपर है.

संरचना

परतों में समताप मंडल की अपनी संरचना होती है, जिसे तापमान द्वारा परिभाषित किया जाता है: ठंडी परतें नीचे होती हैं, और गर्म परतें शीर्ष पर होती हैं.

इसके अलावा, समताप मंडल में एक परत होती है, जहां ओज़ोन की एक उच्च सांद्रता होती है, जिसे ओज़ोन परत या ओज़ोनोस्फीयर कहा जाता है, जो पृथ्वी की सतह से 30 से 60 किमी ऊपर है.

रासायनिक संरचना

समताप मंडल में सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक यौगिक ओजोन है। पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद कुल ओजोन का 85 से 90% समताप मंडल में है.

ओजोन समताप मंडल में एक फोटोकैमिकल रिएक्शन (रासायनिक प्रतिक्रिया जहां प्रकाश हस्तक्षेप करता है) के माध्यम से बनता है जो ऑक्सीजन से ग्रस्त है। समताप मंडल में अधिकांश गैसें क्षोभमंडल से प्रवेश करती हैं.

समताप मंडल में ओजोन (O) होता है₃), नाइट्रोजन (एन₂), ऑक्सीजन (O)₂), नाइट्रोजन ऑक्साइड, नाइट्रिक एसिड (HNO)₃), सल्फ्यूरिक एसिड (एच₂दप₄), सिलिकेट्स और हैलोजेनेटेड यौगिक, जैसे कि क्लोरोफ्लोरोकार्बन। इनमें से कुछ पदार्थ ज्वालामुखी विस्फोट से आते हैं। जल वाष्प की एकाग्रता (एच₂या एक गैसीय अवस्था में) समताप मंडल में, यह बहुत कम है.

स्ट्रैटोस्फियर में, अशांति की अनुपस्थिति के कारण, खड़ी गैसों का मिश्रण बहुत धीमा और व्यावहारिक रूप से शून्य होता है। इस कारण से, इस परत में प्रवेश करने वाले रासायनिक यौगिक और अन्य सामग्री लंबे समय तक इसमें बनी रहती हैं.

तापमान

समताप मंडल में तापमान क्षोभमंडल में उस पर एक रिवर्स व्यवहार प्रस्तुत करता है। इस परत में ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ता है.

तापमान में यह वृद्धि गर्मी जारी करने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना के कारण होती है, जहां ओजोन हस्तक्षेप होता है (ओ)₃)। समताप मंडल में ओजोन की काफी मात्रा होती है, जो सूर्य से उच्च-ऊर्जा पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है.

स्ट्रैटोस्फियर एक स्थिर परत है, बिना अशांति के जो गैसों को मिलाती है। सबसे निचले हिस्से में हवा ठंडी और घनी होती है और उच्चतम भाग में यह गर्म और हल्की होती है.

ओजोन गठन

समताप मंडल में आणविक ऑक्सीजन (O)₂) सूर्य से पराबैंगनी (यूवी) विकिरण के प्रभाव से अलग हो गया है:

हे₂  +  यूवी लाइट → ओ + ओ

ऑक्सीजन परमाणु (O) अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और ऑक्सीजन के अणुओं (O) के साथ प्रतिक्रिया करते हैं₂) ओजोन बनाने के लिए (ओ)₃):

ओ + ओ_{२ →}  हे₃  +  गर्मी

इस प्रक्रिया में गर्मी जारी की जाती है (एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया)। यह रासायनिक प्रतिक्रिया समताप मंडल में ऊष्मा का स्रोत है और ऊपरी परतों में इसके उच्च तापमान की उत्पत्ति करती है.

कार्यों

समताप मंडल पृथ्वी पर मौजूद जीवन के सभी रूपों के एक सुरक्षात्मक कार्य को पूरा करता है। ओजोन परत उच्च-ऊर्जा पराबैंगनी (यूवी) विकिरण को पृथ्वी की सतह तक पहुंचने से रोकती है.

ओजोन पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करता है और परमाणु ऑक्सीजन (ओ) और आणविक ऑक्सीजन (ओ) तक विघटित हो जाता है₂), जैसा कि निम्नलिखित रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा दिखाया गया है:

हे₃  + यूवी लाइट → ओ + ओ₂

समताप मंडल में, ओजोन के गठन और विनाश की प्रक्रियाएं एक संतुलन में हैं जो इसकी निरंतर एकाग्रता को बनाए रखती हैं.

इस तरह, ओजोन परत यूवी विकिरण के खिलाफ एक सुरक्षा कवच के रूप में काम करती है, जो आनुवंशिक उत्परिवर्तन, त्वचा कैंसर, फसलों और पौधों को नष्ट करने का कारण है.

ओजोन परत का विनाश

सीएफसी यौगिक

1970 के दशक से, शोधकर्ताओं ने ओजोन परत पर क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी) के हानिकारक प्रभावों के बारे में बहुत चिंता व्यक्त की है।.

1930 में व्यावसायिक रूप से फ्रीन्स कहे जाने वाले क्लोरोफ्लोरोकार्बन यौगिकों का उपयोग शुरू किया गया था। इनमें CFCl प्रमुख हैं₃ (फ्रीन 11), सीएफ₂क्लोरीन₂ (फ्रीन 12), सी₂एफ₃क्लोरीन₃ (फ्रीन 113) और सी₂एफ₄क्लोरीन₂ (फ्रीन 114)। ये यौगिक आसानी से संकुचित, अपेक्षाकृत अप्राप्य और गैर-ज्वलनशील होते हैं.

वे एयर कंडीशनर और रेफ्रीजिरेटर में रेफ्रिजरेंट के रूप में इस्तेमाल होने लगे, अमोनिया (NH) की जगह₃) और सल्फर डाइऑक्साइड (SO)₂) तरल (अत्यधिक विषैला).

बाद में, CFCs का उपयोग डिस्पोजेबल प्लास्टिक वस्तुओं के निर्माण में बड़ी मात्रा में किया गया है, डिब्बाबंद एरोसोल के रूप में वाणिज्यिक उत्पादों के लिए प्रणोदक के रूप में, और इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस कार्ड की सफाई के लिए सॉल्वैंट्स के रूप में।.

सीएफसी के व्यापक और बड़े पैमाने पर उपयोग से पर्यावरण संबंधी गंभीर समस्या पैदा हो गई है, क्योंकि उद्योगों और रेफ्रिजरेंट के उपयोग से वातावरण में छुट्टी होती है।.

वायुमंडल में, ये यौगिक धीरे-धीरे समताप मंडल में फैलते हैं; इस परत में वे यूवी विकिरण के कारण सड़न से गुजरते हैं:

CFCL_{3 →} CFCL₂  +  क्लोरीन

सीएफ₂क्लोरीन_{2  →} सीएफ₂क्ल + क्ल

क्लोरीन परमाणु ओजोन के साथ बहुत आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं और इसे नष्ट कर देते हैं:

क्ल + ओ₃  → क्लो + ओ₂

एक एकल क्लोरीन परमाणु 100,000 से अधिक ओजोन अणुओं को नष्ट कर सकता है.

नाइट्रोजन ऑक्साइड

NOx और NOx नाइट्रोजन ऑक्साइड₂ वे ओजोन को नष्ट करके प्रतिक्रिया करते हैं। समताप मंडल में इन नाइट्रोजन ऑक्साइडों की उपस्थिति सुपरसोनिक विमान इंजनों द्वारा उत्सर्जित होने वाली गैसों के कारण है, जो पृथ्वी पर मानव गतिविधियों से उत्सर्जन और ज्वालामुखी गतिविधि के लिए है।.

ओजोन परत में पतला और छेद

1980 के दशक में यह पता चला कि ओजोन परत में एक छिद्र दक्षिण ध्रुव क्षेत्र के ऊपर बना था। इस क्षेत्र में ओजोन की मात्रा आधी हो गई थी.

यह भी पता चला कि उत्तरी ध्रुव के ऊपर और समताप मंडल के दौरान, ओजोन परत पतली हो गई है, अर्थात इसने इसकी चौड़ाई कम कर दी है क्योंकि ओजोन की मात्रा में काफी कमी आई है.

समताप मंडल में ओजोन के नुकसान के ग्रह पर जीवन के लिए गंभीर परिणाम हैं, और कई देशों ने स्वीकार किया है कि सीएफसी के उपयोग में भारी कमी या पूर्ण उन्मूलन आवश्यक और जरूरी है।.

सीएफसी के उपयोग को प्रतिबंधित करने पर अंतर्राष्ट्रीय समझौते

1978 में, कई देशों ने एरोसोल के रूप में वाणिज्यिक उत्पादों के लिए प्रणोदक के रूप में सीएफसी के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया। 1987 में औद्योगिक देशों के विशाल बहुमत ने तथाकथित मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल पर हस्ताक्षर किए, एक अंतरराष्ट्रीय समझौता जहां वर्ष 2000 में सीएफसी निर्माण की क्रमिक कमी और इसके कुल उन्मूलन के लिए लक्ष्य निर्धारित किए गए थे।.

कई देशों ने मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल का उल्लंघन किया है, क्योंकि सीएफसी की यह कमी और उन्मूलन उनकी अर्थव्यवस्था को प्रभावित करेगा, पृथ्वी पर जीवन के संरक्षण से पहले आर्थिक हितों को लगाएगा।.

हवाई जहाज समताप मंडल में क्यों नहीं उड़ते हैं?

एक हवाई जहाज की उड़ान के दौरान 4 बुनियादी बल होते हैं: लिफ्ट, हवाई जहाज का वजन, प्रतिरोध और जोर.

लिफ्ट एक बल है जो विमान को रखता है और इसे ऊपर धकेलता है; वायु घनत्व जितना अधिक होगा, लिफ्ट उतना ही अधिक होगा। दूसरी ओर वजन, वह बल है जिसके साथ पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण विमान को पृथ्वी के केंद्र की ओर खींचता है.

प्रतिरोध एक बल है जो विमान की प्रगति को धीमा या रोकता है। यह प्रतिरोध बल विमान के प्रक्षेपवक्र के विपरीत दिशा में काम करता है.

धक्का वह बल है जो विमान को आगे बढ़ाता है। जैसा कि हम देखते हैं, धक्का और उड़ान के पक्ष में उठा; वजन और प्रतिरोध विमान की उड़ान को नुकसान पहुंचाने का कार्य करते हैं.

विमान जो वे क्षोभमंडल में उड़ते हैं

कम दूरी तक वाणिज्यिक और नागरिक हवाई जहाज, लगभग 10,000 मीटर की ऊँचाई तक उड़ते हैं, यही कहना है, क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा में.

सभी हवाई जहाजों में यह आवश्यक है कि केबिन का दबाव हो, जिसमें हवाई जहाज के कॉकपिट में संपीड़ित हवा को पंप करना शामिल हो.

क्यों बूथ दबाव की आवश्यकता है?

जैसे ही विमान उच्च ऊंचाई पर चढ़ता है, बाहरी वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है और ऑक्सीजन की मात्रा भी घट जाती है.

यदि दबाव वाली हवा को केबिन में आपूर्ति नहीं की जाती है, तो यात्री ऑक्सीजन की कमी के कारण थकान, चक्कर आना, सिरदर्द और चेतना की हानि जैसे लक्षणों के साथ हाइपोक्सिया (या पहाड़ी बीमारी) से पीड़ित होंगे।.

यदि केबिन में एक संपीड़ित हवा की आपूर्ति या एक अपघटन में विफलता होती है, तो एक आपातकालीन स्थिति पैदा होगी जहां विमान को तुरंत उतरना होगा, और इसके सभी रहने वालों को ऑक्सीजन मास्क पहनना चाहिए.

समताप मंडल में उड़ान, सुपरसोनिक विमान

१०,००० मीटर से अधिक ऊंचाई पर, समताप मंडल में, गैसीय परत का घनत्व कम होता है, और इसलिए उड़ान भरने वाली लिफ्ट भी कम होती है.

दूसरी ओर, इन महान ऊंचाइयों पर ऑक्सीजन सामग्री (ओ) है₂) हवा में छोटा है, और यह दोनों डीजल ईंधन के दहन के लिए आवश्यक है जो विमान के इंजन को काम करता है, और केबिन में एक प्रभावी दबाव के लिए.

पृथ्वी की सतह से 10,000 मीटर से अधिक ऊँचाई पर, विमान को बहुत ही उच्च गति से जाना पड़ता है, जिसे सुपरसोनिक कहा जाता है, जो समुद्र स्तर पर 1,225 किमी / घंटे तक पहुंचता है.

वर्तमान में विकसित सुपरसोनिक विमानों के नुकसान

सुपरसोनिक उड़ानें तथाकथित ध्वनि विस्फोट का उत्पादन करती हैं, जो गरज के समान बहुत तेज शोर हैं। ये शोर जानवरों और मनुष्यों पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं.

इसके अतिरिक्त, इन सुपरसोनिक विमानों को अधिक ईंधन का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, और इसलिए कम ऊंचाई पर उड़ान भरने वाले विमानों की तुलना में अधिक वायु प्रदूषक पैदा करते हैं।.

सुपरसोनिक विमान को अपने निर्माण के लिए बहुत अधिक शक्तिशाली इंजन और महंगी विशेष सामग्री की आवश्यकता होती है। वाणिज्यिक उड़ानें आर्थिक रूप से इतनी महंगी थीं कि उनका कार्यान्वयन लाभदायक नहीं रहा है.

संदर्भ

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