वायुमंडलीय वायु की गैस संरचना

जिस हवा में हम सांस लेते हैं उसकी गैस संरचना 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन और 1% अन्य गैसें हैं। लेकिन बड़े औद्योगिक शहरों के माहौल में अक्सर इस अनुपात का उल्लंघन होता है।

एक महत्वपूर्ण अनुपात उद्यमों और वाहनों से उत्सर्जन के कारण होने वाली हानिकारक अशुद्धियों से बना है। मोटर परिवहन वातावरण में कई अशुद्धियाँ लाता है: अज्ञात संरचना के हाइड्रोकार्बन, बेंजो (ए) पाइरीन, कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर और नाइट्रोजन यौगिक, सीसा, कार्बन मोनोऑक्साइड।

वायुमंडल में कई गैसों का मिश्रण होता है - वायु, जिसमें कोलाइडल अशुद्धियाँ निलंबित होती हैं - धूल, बूंदें, क्रिस्टल, आदि। वायुमंडलीय वायु की संरचना ऊंचाई के साथ बहुत कम बदलती है। हालांकि, लगभग 100 किमी की ऊंचाई से शुरू होकर, आणविक ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के साथ, परमाणु ऑक्सीजन भी अणुओं के पृथक्करण के परिणामस्वरूप प्रकट होता है, और गैसों का गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण शुरू होता है। 300 किमी से ऊपर के वातावरण में परमाणु ऑक्सीजन, 1000 किमी से ऊपर हीलियम और फिर परमाणु हाइड्रोजन का प्रभुत्व है। ऊंचाई के साथ वायुमंडल का दबाव और घनत्व कम होता जाता है; वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का लगभग आधा निचले 5 किमी, 9/10 - निचले 20 किमी और 99.5% - निचले 80 किमी में केंद्रित है। लगभग 750 किमी की ऊंचाई पर, वायु घनत्व घटकर 10-10 g/m3 हो जाता है (जबकि पृथ्वी की सतह के पास यह लगभग 103 g/m3 है), लेकिन इतना कम घनत्व अभी भी औरोरा की घटना के लिए पर्याप्त है। वायुमंडल में तेज ऊपरी सीमा नहीं होती है; इसके घटक गैसों का घनत्व

वायुमंडलीय हवा की संरचना जिसमें हम में से प्रत्येक सांस लेता है, में कई गैसें शामिल हैं, जिनमें से मुख्य हैं: नाइट्रोजन (78.09%), ऑक्सीजन (20.95%), हाइड्रोजन (0.01%) कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड) (0.03%) और निष्क्रिय गैसें (0.93%)। इसके अलावा, हवा में हमेशा जल वाष्प की एक निश्चित मात्रा होती है, जिसकी मात्रा हमेशा तापमान के साथ बदलती है: तापमान जितना अधिक होगा, वाष्प की मात्रा उतनी ही अधिक होगी और इसके विपरीत। वायु में जलवाष्प की मात्रा में उतार-चढ़ाव के कारण उसमें गैसों का प्रतिशत भी परिवर्तनशील होता है। हवा में सभी गैसें रंगहीन और गंधहीन होती हैं। हवा का भार न केवल तापमान पर निर्भर करता है, बल्कि उसमें जल वाष्प की सामग्री पर भी निर्भर करता है। समान ताप पर शुष्क वायु का भार नम वायु के भार से अधिक होता है, क्योंकि जल वाष्प वायु वाष्प की तुलना में बहुत हल्का होता है।

तालिका वॉल्यूमेट्रिक द्रव्यमान अनुपात के साथ-साथ मुख्य घटकों के जीवनकाल में वायुमंडल की गैस संरचना को दर्शाती है:

वायुमंडलीय वायु बनाने वाली गैसों के गुण दबाव में बदल जाते हैं।

उदाहरण के लिए: 2 से अधिक वायुमंडल के दबाव में ऑक्सीजन का शरीर पर विषाक्त प्रभाव पड़ता है।

5 वायुमंडल के दबाव में नाइट्रोजन का मादक प्रभाव (नाइट्रोजन नशा) होता है। गहराई से तेजी से बढ़ने से रक्त से नाइट्रोजन के बुलबुले तेजी से निकलने के कारण डीकंप्रेसन बीमारी का कारण बनता है, जैसे कि यह झाग बना रहा हो।

श्वसन मिश्रण में कार्बन डाइऑक्साइड की 3% से अधिक की वृद्धि मृत्यु का कारण बनती है।

प्रत्येक घटक जो हवा का हिस्सा है, कुछ सीमा तक दबाव में वृद्धि के साथ, एक जहर बन जाता है जो शरीर को जहर दे सकता है।

वायुमंडल की गैस संरचना का अध्ययन। वायुमंडलीय रसायन विज्ञान

वायुमंडलीय रसायन विज्ञान नामक विज्ञान की अपेक्षाकृत युवा शाखा के तेजी से विकास के इतिहास के लिए, उच्च गति वाले खेलों में प्रयुक्त शब्द "स्पर्ट" (फेंक) सबसे उपयुक्त है। शुरुआती पिस्तौल से शॉट, शायद, 1970 के दशक की शुरुआत में प्रकाशित दो लेख थे। उन्होंने नाइट्रोजन ऑक्साइड - NO और NO 2 द्वारा समताप मंडल के ओजोन के संभावित विनाश से निपटा। पहले भविष्य के नोबेल पुरस्कार विजेता थे, और फिर स्टॉकहोम विश्वविद्यालय के एक कर्मचारी, पी। क्रुटज़ेन, जिन्होंने समताप मंडल में नाइट्रोजन ऑक्साइड के संभावित स्रोत को प्राकृतिक रूप से होने वाले नाइट्रस ऑक्साइड N 2 O को सूर्य के प्रकाश की क्रिया के तहत क्षय माना। दूसरे लेख के लेखक, बर्कले जी। जॉनस्टन में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक रसायनज्ञ ने सुझाव दिया कि नाइट्रोजन ऑक्साइड मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप समताप मंडल में दिखाई देते हैं, अर्थात् उच्च ऊंचाई के जेट इंजन से दहन उत्पादों के उत्सर्जन से। हवाई जहाज।

बेशक, उपरोक्त परिकल्पना खरोंच से उत्पन्न नहीं हुई थी। वायुमंडलीय वायु में कम से कम मुख्य घटकों का अनुपात - नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, जल वाष्प, आदि के अणु - बहुत पहले ज्ञात थे। पहले से ही XIX सदी के उत्तरार्ध में।

यूरोप में, सतही वायु में ओजोन सांद्रता का मापन किया गया। 1930 के दशक में, अंग्रेजी वैज्ञानिक एस. चैपमैन ने विशुद्ध रूप से ऑक्सीजन वातावरण में ओजोन के निर्माण के तंत्र की खोज की, जो ऑक्सीजन परमाणुओं और अणुओं के साथ-साथ किसी भी अन्य वायु घटकों की अनुपस्थिति में ओजोन के परस्पर क्रिया का एक सेट दर्शाता है। हालांकि, 1950 के दशक के उत्तरार्ध में, मौसम संबंधी रॉकेट माप से पता चला कि समताप मंडल में चैपमैन प्रतिक्रिया चक्र के अनुसार ओजोन की तुलना में बहुत कम ओजोन था। यद्यपि यह तंत्र आज तक मौलिक है, यह स्पष्ट हो गया है कि कुछ अन्य प्रक्रियाएं भी हैं जो वायुमंडलीय ओजोन के निर्माण में सक्रिय रूप से शामिल हैं।

यह उल्लेखनीय है कि 1970 के दशक की शुरुआत तक, वायुमंडलीय रसायन विज्ञान के क्षेत्र में ज्ञान मुख्य रूप से व्यक्तिगत वैज्ञानिकों के प्रयासों के लिए प्राप्त किया गया था, जिनका शोध किसी भी सामाजिक रूप से महत्वपूर्ण अवधारणा से एकजुट नहीं था और अक्सर विशुद्ध रूप से अकादमिक था। एक और बात जॉनस्टन का काम है: उनकी गणना के अनुसार, 500 विमान, दिन में 7 घंटे उड़ते हुए, समताप मंडल की ओजोन की मात्रा को कम से कम 10% तक कम कर सकते थे! और अगर ये आकलन निष्पक्ष थे, तो समस्या तुरंत एक सामाजिक-आर्थिक बन जाएगी, क्योंकि इस मामले में सुपरसोनिक परिवहन विमानन और संबंधित बुनियादी ढांचे के विकास के लिए सभी कार्यक्रमों को एक महत्वपूर्ण समायोजन से गुजरना होगा, और शायद बंद भी करना होगा। इसके अलावा, तब पहली बार वास्तव में यह सवाल उठा कि मानवजनित गतिविधि स्थानीय नहीं, बल्कि वैश्विक प्रलय का कारण बन सकती है। स्वाभाविक रूप से, वर्तमान स्थिति में, सिद्धांत को बहुत कठिन और साथ ही त्वरित सत्यापन की आवश्यकता थी।

याद करें कि उपरोक्त परिकल्पना का सार यह था कि नाइट्रिक ऑक्साइड ओजोन NO + O 3®® NO 2 + O 2 के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो इस प्रतिक्रिया में बनने वाली नाइट्रोजन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन परमाणु NO 2 + O® NO + O 2 के साथ प्रतिक्रिया करती है। जिससे वातावरण में NO की उपस्थिति बहाल हो जाती है, जबकि ओजोन अणु अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट हो जाता है। इस मामले में, ओजोन विनाश के नाइट्रोजन उत्प्रेरक चक्र का गठन करने वाली प्रतिक्रियाओं की एक जोड़ी तब तक दोहराई जाती है जब तक कि कोई रासायनिक या भौतिक प्रक्रिया वातावरण से नाइट्रोजन ऑक्साइड को हटाने की ओर नहीं ले जाती। इसलिए, उदाहरण के लिए, NO 2 को नाइट्रिक एसिड HNO 3 में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होता है, और इसलिए बादलों और वर्षा द्वारा वातावरण से हटा दिया जाता है। नाइट्रोजन उत्प्रेरक चक्र बहुत कुशल है: एक NO अणु वातावरण में रहने के दौरान हजारों ओजोन अणुओं को नष्ट करने का प्रबंधन करता है।

लेकिन, जैसा कि आप जानते हैं, मुसीबत अकेले नहीं आती। जल्द ही, अमेरिकी विश्वविद्यालयों के विशेषज्ञों - मिशिगन (आर। स्टोलियार्स्की और आर। सिसेरोन) और हार्वर्ड (एस। वोफसी और एम। मैकलेरॉय) - ने पाया कि ओजोन का एक और भी अधिक निर्दयी दुश्मन हो सकता है - क्लोरीन यौगिक। उनके अनुमानों के अनुसार, ओजोन विनाश का क्लोरीन उत्प्रेरक चक्र (प्रतिक्रियाएँ Cl + O 3 ® ClO + O 2 और ClO + O ® Cl + O 2) नाइट्रोजन वाले की तुलना में कई गुना अधिक कुशल था। सतर्क आशावाद का एकमात्र कारण यह था कि वातावरण में स्वाभाविक रूप से होने वाली क्लोरीन की मात्रा अपेक्षाकृत कम है, जिसका अर्थ है कि ओजोन पर इसके प्रभाव का समग्र प्रभाव बहुत अधिक नहीं हो सकता है। हालांकि, स्थिति नाटकीय रूप से बदल गई, जब 1974 में, इरविन, एस। रोलैंड और एम। मोलिना में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के कर्मचारियों ने पाया कि समताप मंडल में क्लोरीन का स्रोत क्लोरोफ्लोरोहाइड्रोकार्बन यौगिक (सीएफसी) है, जो व्यापक रूप से प्रशीतन में उपयोग किया जाता है। पौधे, एयरोसोल पैकेजआदि। गैर-ज्वलनशील, गैर-विषाक्त और रासायनिक रूप से निष्क्रिय होने के कारण, इन पदार्थों को धीरे-धीरे पृथ्वी की सतह से ऊपर उठने वाली वायु धाराओं द्वारा समताप मंडल में ले जाया जाता है, जहां उनके अणु नष्ट हो जाते हैं। सूरज की रोशनी, जिसके परिणामस्वरूप मुक्त क्लोरीन परमाणु निकलते हैं। सीएफ़सी का औद्योगिक उत्पादन, जो 1930 के दशक में शुरू हुआ, और वातावरण में उनके उत्सर्जन में बाद के सभी वर्षों में, विशेष रूप से 70 और 80 के दशक में लगातार वृद्धि हुई। इस प्रकार, बहुत कम समय के भीतर, सिद्धांतकारों ने तीव्र मानवजनित प्रदूषण के कारण वायुमंडलीय रसायन विज्ञान में दो समस्याओं की पहचान की है।

हालांकि, प्रस्तावित परिकल्पना की व्यवहार्यता का परीक्षण करने के लिए, कई कार्यों को करना आवश्यक था।

पहले तो,प्रयोगशाला अनुसंधान का विस्तार करें, जिसके दौरान वायुमंडलीय वायु के विभिन्न घटकों के बीच फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं की दरों को निर्धारित करना या स्पष्ट करना संभव होगा। यह कहा जाना चाहिए कि उस समय मौजूद इन वेगों पर बहुत कम डेटा में भी निष्पक्ष (कई सौ प्रतिशत तक) त्रुटियां थीं। इसके अलावा, जिन स्थितियों के तहत माप किए गए थे, एक नियम के रूप में, वातावरण की वास्तविकताओं के अनुरूप नहीं थे, जिसने त्रुटि को गंभीर रूप से बढ़ा दिया, क्योंकि अधिकांश प्रतिक्रियाओं की तीव्रता तापमान पर और कभी-कभी दबाव या वायुमंडलीय हवा पर निर्भर करती थी। घनत्व।

दूसरी बात,प्रयोगशाला स्थितियों में कई छोटी वायुमंडलीय गैसों के विकिरण-ऑप्टिकल गुणों का गहन अध्ययन।

वायुमंडलीय वायु घटकों की एक महत्वपूर्ण संख्या के अणु सूर्य के पराबैंगनी विकिरण (फोटोलिसिस प्रतिक्रियाओं में) द्वारा नष्ट हो जाते हैं, उनमें से न केवल ऊपर वर्णित सीएफ़सी हैं, बल्कि आणविक ऑक्सीजन, ओजोन, नाइट्रोजन ऑक्साइड और कई अन्य भी हैं। इसलिए, प्रत्येक फोटोलिसिस प्रतिक्रिया के मापदंडों का अनुमान वायुमंडलीय रासायनिक प्रक्रियाओं के सही प्रजनन के लिए उतना ही आवश्यक और महत्वपूर्ण था जितना कि विभिन्न अणुओं के बीच प्रतिक्रियाओं की दर।

हवा की रासायनिक संरचनाश्वसन क्रिया के कार्यान्वयन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वायुमंडलीय वायु गैसों का मिश्रण है: ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, आर्गन, नाइट्रोजन, नियॉन, क्रिप्टन, क्सीनन, हाइड्रोजन, ओजोन, आदि। ऑक्सीजन सबसे महत्वपूर्ण है। आराम से, एक व्यक्ति 0.3 एल / मिनट को अवशोषित करता है। शारीरिक गतिविधि के दौरान, ऑक्सीजन की खपत बढ़ जाती है और 4.5–8 एल / मिनट तक पहुंच सकती है। वातावरण में ऑक्सीजन सामग्री में उतार-चढ़ाव छोटा होता है और 0.5% से अधिक नहीं होता है। यदि ऑक्सीजन की मात्रा घटकर 11-13% हो जाती है, तो ऑक्सीजन की कमी की घटनाएं होती हैं। 7-8% की ऑक्सीजन सामग्री मृत्यु का कारण बन सकती है। कार्बन डाइऑक्साइड - रंगहीन और गंधहीन, श्वसन और क्षय, ईंधन के दहन के दौरान बनता है। वातावरण में यह 0.04% है, और औद्योगिक क्षेत्रों में - 0.05-0.06% है। लोगों की भारी भीड़ के साथ, यह 0.6 - 0.8% तक बढ़ सकता है। 1-1.5% कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री के साथ हवा के लंबे समय तक साँस लेने के साथ, भलाई में गिरावट देखी जाती है, और 2-2.5% के साथ - रोग परिवर्तन। चेतना और मृत्यु के 8-10% नुकसान पर, हवा में वायुमंडलीय या बैरोमीटर का दबाव होता है। इसे पारा (मिमी एचजी), हेक्टोपास्कल (एचपीए), मिलीबार (एमबी) के मिलीमीटर में मापा जाता है।

सामान्य दबाव को 0˚С के वायु तापमान पर 45˚ के अक्षांश पर समुद्र तल पर वायुमंडलीय दबाव माना जाता है। यह 760 मिमी एचजी के बराबर है। (आंतरिक हवा को खराब गुणवत्ता का माना जाता है यदि इसमें 1% कार्बन डाइऑक्साइड होता है। यह मान गणना मूल्य के रूप में लिया जाता है जब कमरों में वेंटिलेशन डिजाइन और स्थापित किया जाता है।

वायु प्रदुषण।कार्बन मोनोऑक्साइड एक रंगहीन और गंधहीन गैस है, जो ईंधन के अधूरे दहन के दौरान बनती है और औद्योगिक उत्सर्जन और इंजन से निकलने वाली गैसों के साथ वातावरण में प्रवेश करती है। अन्तः ज्वलन. मेगासिटीज में, इसकी सांद्रता 50-200 mg/m3 तक पहुँच सकती है। तंबाकू का सेवन करते समय कार्बन मोनोऑक्साइड शरीर में प्रवेश करती है। कार्बन मोनोऑक्साइड एक रक्त और सामान्य विषैला जहर है। यह हीमोग्लोबिन को अवरुद्ध करता है, यह ऊतकों तक ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता खो देता है। तीव्र विषाक्तता तब होती है जब हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड की सांद्रता 200-500 mg/m3 होती है। इस मामले में, सिरदर्द, सामान्य कमजोरी, मतली, उल्टी होती है। अधिकतम स्वीकार्य एकाग्रता औसत दैनिक 0 1 mg/m3, सिंगल - 6 mg/m3 है। सल्फर डाइऑक्साइड, कालिख, राल वाले पदार्थ, नाइट्रोजन ऑक्साइड, कार्बन डाइसल्फ़ाइड से हवा प्रदूषित हो सकती है।

सूक्ष्मजीव।कम मात्रा में, वे हमेशा हवा में होते हैं, जहां उन्हें मिट्टी की धूल के साथ ले जाया जाता है। वातावरण में प्रवेश करने वाले संक्रामक रोगों के सूक्ष्मजीव जल्दी मर जाते हैं। महामारी विज्ञान संबंधों में विशेष खतरा आवासीय परिसर और खेल सुविधाओं की हवा है। उदाहरण के लिए, कुश्ती हॉल में, 1 एम 3 हवा में 26,000 तक रोगाणुओं की सामग्री देखी जाती है। ऐसी हवा में एरोजेनिक संक्रमण बहुत तेजी से फैलता है।

धूलयह खनिज या कार्बनिक मूल के हल्के घने कण होते हैं, जो धूल के फेफड़ों में मिल जाते हैं, वहीं रहते हैं और विभिन्न रोगों का कारण बनते हैं। औद्योगिक धूल (सीसा, क्रोमियम) विषाक्तता पैदा कर सकता है। शहरों में, धूल 0.15 mg/m3 से अधिक नहीं होनी चाहिए। खेल के मैदानों को नियमित रूप से पानी पिलाया जाना चाहिए, एक हरा क्षेत्र होना चाहिए, और गीली सफाई करनी चाहिए। वातावरण को प्रदूषित करने वाले सभी उद्यमों के लिए स्वच्छता संरक्षण क्षेत्र स्थापित किए गए हैं। जोखिम वर्ग के अनुसार, उनके पास है विभिन्न आकार: प्रथम श्रेणी के उद्यमों के लिए - 1000 मीटर, 2 - 500 मीटर, 3 - 300 मीटर, 4 -100 मीटर, 5 - 50 मीटर। उद्यमों के पास खेल सुविधाएं रखते समय, पवन गुलाब, स्वच्छता को ध्यान में रखना आवश्यक है सुरक्षा क्षेत्र, वायु प्रदूषण की डिग्री, आदि।

वायु पर्यावरण की सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण उपायों में से एक निवारक और वर्तमान स्वच्छता पर्यवेक्षण और वायुमंडलीय वायु की स्थिति की व्यवस्थित निगरानी है। यह एक स्वचालित निगरानी प्रणाली का उपयोग करके उत्पादित किया जाता है।

पृथ्वी की सतह के पास स्वच्छ वायुमंडलीय हवा में निम्नलिखित रासायनिक संरचना होती है: ऑक्सीजन - 20.93%, कार्बन डाइऑक्साइड - 0.03-0.04%, नाइट्रोजन - 78.1%, आर्गन, हीलियम, क्रिप्टन 1%।

निकाली गई हवा में 25% कम ऑक्सीजन और 100 गुना अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है।
ऑक्सीजन।वायु का सबसे महत्वपूर्ण घटक। यह शरीर में रेडॉक्स प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करता है। आराम से एक वयस्क 12 लीटर ऑक्सीजन की खपत करता है, शारीरिक कार्य के दौरान 10 गुना अधिक। रक्त में, ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन से बंधी होती है।

ओजोन।रासायनिक रूप से अस्थिर गैस, सौर शॉर्ट-वेव पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करने में सक्षम, जिसका सभी जीवित चीजों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। ओजोन पृथ्वी से आने वाली लंबी तरंग अवरक्त विकिरण को अवशोषित करती है और इस प्रकार इसकी अत्यधिक शीतलन (पृथ्वी की ओजोन परत) को रोकती है। यूवी विकिरण के प्रभाव में, ओजोन एक अणु और एक ऑक्सीजन परमाणु में विघटित हो जाता है। ओजोन पानी कीटाणुशोधन के लिए एक जीवाणुनाशक एजेंट है। प्रकृति में, यह विद्युत निर्वहन के दौरान, पानी के वाष्पीकरण के दौरान, पराबैंगनी विकिरण के दौरान, गरज के साथ, पहाड़ों में और शंकुधारी जंगलों में बनता है।

कार्बन डाइआक्साइड।यह लोगों और जानवरों के शरीर में होने वाली रेडॉक्स प्रक्रियाओं, ईंधन के दहन, कार्बनिक पदार्थों के क्षय के परिणामस्वरूप बनता है। शहरों की हवा में, औद्योगिक उत्सर्जन के कारण कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ जाती है - 0.045% तक, आवासीय परिसर में - 0.6-0.85 तक। आराम करने वाला एक वयस्क प्रति घंटे 22 लीटर कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करता है, और शारीरिक श्रम के दौरान - 2-3 गुना अधिक। किसी व्यक्ति की भलाई में गिरावट के लक्षण केवल 1-1.5% कार्बन डाइऑक्साइड युक्त हवा के लंबे समय तक साँस लेने के साथ दिखाई देते हैं, कार्यात्मक परिवर्तन - 2-2.5% की एकाग्रता में और स्पष्ट लक्षण (सिरदर्द, सामान्य कमजोरी, सांस की तकलीफ, धड़कन) , प्रदर्शन कम करना) - 3-4% पर। कार्बन डाइऑक्साइड का स्वच्छ महत्व इस तथ्य में निहित है कि यह सामान्य वायु प्रदूषण के अप्रत्यक्ष संकेतक के रूप में कार्य करता है। जिम में कार्बन डाइऑक्साइड का मान 0.1% है।

नाइट्रोजन।उदासीन गैस अन्य गैसों के लिए तनुकारक का कार्य करती है। नाइट्रोजन की बढ़ी हुई साँस लेना एक मादक प्रभाव हो सकता है।

कार्बन मोनोआक्साइड।यह कार्बनिक पदार्थों के अधूरे दहन के दौरान बनता है। कोई रंग या गंध नहीं है। वातावरण में एकाग्रता वाहनों के यातायात की तीव्रता पर निर्भर करती है। फुफ्फुसीय एल्वियोली के माध्यम से रक्त में प्रवेश करके, यह कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है, परिणामस्वरूप, हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन ले जाने की अपनी क्षमता खो देता है। कार्बन मोनोऑक्साइड की अधिकतम स्वीकार्य औसत दैनिक सांद्रता 1 mg/m3 है।

हवा में कार्बन मोनोऑक्साइड की जहरीली खुराक 0.25-0.5 mg/l है। लंबे समय तक जोखिम के साथ, सिरदर्द, बेहोशी, धड़कन।

सल्फर डाइऑक्साइड।यह सल्फर (कोयला) से भरपूर ईंधन जलाने के परिणामस्वरूप वातावरण में प्रवेश करता है। यह सल्फर अयस्कों के भूनने और पिघलने के दौरान, कपड़ों की रंगाई के दौरान बनता है। यह आंखों और ऊपरी श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करता है। संवेदना की दहलीज 0.002-0.003 मिलीग्राम / एल है। गैस वनस्पति के लिए हानिकारक है, विशेष रूप से कोनिफरपेड़।
वायु की यांत्रिक अशुद्धियाँधुएं, कालिख, कालिख, कुचल मिट्टी के कणों और अन्य ठोस पदार्थों के रूप में आते हैं। हवा की धूल सामग्री मिट्टी की प्रकृति (रेत, मिट्टी, डामर), इसकी स्वच्छता की स्थिति (पानी, सफाई), औद्योगिक उत्सर्जन से वायु प्रदूषण और परिसर की स्वच्छता की स्थिति पर निर्भर करती है।

धूल यंत्रवत् रूप से ऊपरी श्वसन पथ और आंखों के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करती है। धूल के व्यवस्थित साँस लेना श्वसन रोगों का कारण बनता है। नाक से सांस लेते समय 40-50% तक धूल जमी रहती है। सूक्ष्म धूल, जो लंबे समय से निलंबित अवस्था में है, स्वच्छता के मामले में सबसे प्रतिकूल है। धूल का विद्युत आवेश फेफड़ों में प्रवेश करने और उनमें रहने की क्षमता को बढ़ाता है। धूल। सीसा, आर्सेनिक, क्रोमियम और अन्य विषाक्त पदार्थों से युक्त, विषाक्तता की विशिष्ट घटना का कारण बनता है, और जब न केवल साँस द्वारा, बल्कि त्वचा और जठरांत्र संबंधी मार्ग के माध्यम से भी प्रवेश किया जाता है। धूल भरी हवा में, सौर विकिरण और वायु आयनीकरण की तीव्रता काफी कम हो जाती है। शरीर पर धूल के प्रतिकूल प्रभाव को रोकने के लिए, आवासीय भवनों को हवा की ओर से वायु प्रदूषकों के लिए निपटाया जाता है। उनके बीच 50-1000 मीटर चौड़े और अधिक सेनेटरी प्रोटेक्शन ज़ोन की व्यवस्था की गई है। आवासीय परिसर में व्यवस्थित गीली सफाई, परिसर को प्रसारित करना, जूते और बाहरी वस्त्र बदलना, धूल रहित मिट्टी का उपयोग करना और खुले क्षेत्रों में पानी देना।

वायु सूक्ष्मजीव। अन्य वस्तुओं की तरह बैक्टीरियल वायु प्रदूषण बाहरी वातावरण(पानी, मिट्टी), महामारी विज्ञान की दृष्टि से खतरनाक है। हवा में विभिन्न सूक्ष्मजीव होते हैं: बैक्टीरिया, वायरस, मोल्ड कवक, खमीर कोशिकाएं। संक्रमण के संचरण का सबसे आम हवाई तरीका है: एक बड़ी संख्या कीश्वसन के दौरान श्वसन पथ में प्रवेश करने वाले रोगाणु स्वस्थ लोग. उदाहरण के लिए, जोर से बात करते समय, और इससे भी ज्यादा खांसने और छींकने पर, छोटी बूंदों को 1-1.5 मीटर की दूरी पर छिड़का जाता है और हवा के साथ 8-9 मीटर तक फैल जाता है। ये बूंदें 4-5 घंटे तक निलंबन में रह सकती हैं। , लेकिन ज्यादातर मामलों में 40-60 मिनट में निपट जाते हैं। धूल में, इन्फ्लूएंजा वायरस और डिप्थीरिया बेसिली 120-150 दिनों तक व्यवहार्य रहते हैं। एक प्रसिद्ध संबंध है: इनडोर हवा में जितनी अधिक धूल होती है, उसमें माइक्रोफ्लोरा की मात्रा उतनी ही अधिक होती है।

वायु गैसों का एक प्राकृतिक मिश्रण है जो पृथ्वी के विकास के दौरान विकसित हुआ है। वायु मानव पर्यावरण और हमारे ग्रह पर सभी जीवित चीजों का सबसे महत्वपूर्ण तत्व है। वायु लगातार मानव शरीर को घेरे रहती है और इसके सामान्य कामकाज के लिए महत्वपूर्ण है। श्वास प्रक्रियाओं के बिना जीवन स्वयं असंभव है।

हवा की संरचना

पृथ्वी का वायुमंडल बहुस्तरीय है। पृथ्वी के निकटतम वायुमंडल की परत जिसमें हम सांस लेते हैं, आवर्त सारणी के निम्नलिखित तत्वों से बनी होती है: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, आर्गन, साथ ही कार्बन डाइआक्साइड. इसके बाद गैसें आती हैं, जिनका हवा के कुल आयतन में हिस्सा 0.002% से कम है, - हीलियम, नियॉन गैस, क्रीप्टोण, हाइड्रोजन, क्सीनन, मीथेनतथा ओजोन.

इस तरह की रचना स्थान के आधार पर काफी भिन्न हो सकती है, उदाहरण के लिए, यह शहर और जंगल में, तट पर और पहाड़ों में भिन्न होती है।

जल वाष्प, ओजोन और कार्बन डाइऑक्साइड सूर्य की किरणों को गर्म होने से रोकने और ग्रह की सतह पर रहने वाले जीवों को नष्ट करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

अलग से, यह कार्बन डाइऑक्साइड के बारे में कहा जाना चाहिए: यह ग्रह पर सभी जीवित प्राणियों द्वारा निकाला जाता है, यह पौधों और जीवों को सड़ने से उत्सर्जित होता है, यह आग से धुएं में निहित होता है। केवल पौधे ही कार्बन डाइऑक्साइड को "साँस" ले सकते हैं और ऑक्सीजन को "साँस" सकते हैं। दूसरी ओर, मनुष्य और जानवर, ऑक्सीजन में सांस लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालते हैं।

हवा की संरचना

वायु गुण

हवा को संकुचित और लोचदार बनाया जा सकता है। लोगों ने संपीड़ित हवा की शक्ति का उपयोग करना सीख लिया है, जिसकी बदौलत कई तंत्र काम करते हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, एक मछलीघर के लिए एक कंप्रेसर, साइकिल और कारों के लिए टायरों को फुलाने के लिए एक पंप।

हवा अच्छी तरह से गर्मी रखती है। यह संपत्ति लोगों, जानवरों और यहां तक ​​कि पौधों की भी मदद करती है। एक व्यक्ति डबल फ्रेम डालता है, जिसके पंखों के बीच हवा होती है, और इस तरह अपने घर को इन्सुलेट करता है। पक्षी और स्तनधारी अपने पंख या फर के बीच की हवा के कारण अपने शरीर को गर्म रखते हैं। ठंढ में, पौधों को बर्फ के नीचे हवा से गर्म किया जाता है, जो बर्फ के टुकड़ों के बीच स्थित होता है। इसलिए पौधों को सर्दियों में बर्फ से ढकने की जरूरत होती है।

ओजोन परत

आंधी के बाद ताजगी की महक एक महक है ओजोन. सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में, ऑक्सीजन ओजोन में परिवर्तित हो जाती है। ऐसा गैस कंबल 18-25 किमी की ऊंचाई पर पृथ्वी को ढकता है। यह वह है जो सभी जीवित चीजों के लिए विनाशकारी सूर्य की किरणों को विलंबित करता है। इसके अलावा, ओजोन विद्युत निर्वहन के कारण बनता है, उदाहरण के लिए, आंधी के दौरान और ऑक्सीकरण के दौरान समुद्र का पानीशंकुधारी वृक्षों के खरपतवार या रेजिन।

ओजोन क्लोरीन या फ्लोरीन युक्त रासायनिक यौगिकों से नष्ट हो जाती है। उदाहरण के लिए, यह एक रेफ्रिजरेंट के रूप में इस्तेमाल किया जाने वाला फ़्रीऑन है। इन पदार्थों के संपर्क में आने से वातावरण में ओजोन परत पतली हो जाती है, जिससे ओजोन छिद्र बन जाता है। हालाँकि, ओजोन छिद्रों का बढ़ना और सिकुड़ना भी प्राकृतिक घटनाएँ हैं और पूरी तरह से मानव गतिविधि पर निर्भर नहीं हैं।

आज तक, वैज्ञानिकों ने पाया है कि अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन परत की मोटाई में काफी कमी आई है। इस वजह से बड़ी संख्या पराबैंगनी किरणेपृथ्वी की सतह पर पहुँचता है।

वायुमंडलीय हस्तक्षेप

मनुष्य इसमें हानिकारक गैसों का उत्सर्जन करके वातावरण को प्रदूषित करता है, जिनके अलग-अलग नाम हैं: मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड। हानिकारक गैसोंदहन द्वारा निर्मित विभिन्न पदार्थ: गैसोलीन जो कार चलाता है, कोयला जो स्टोव को गर्म करता है, कृत्रिम रूप से निर्मित सामग्री और रासायनिक पदार्थजो विभिन्न उद्यमों को जला देता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि जिस हवा में हम सांस लेते हैं उसमें ऑक्सीजन की मात्रा बहुत कम हो जाती है, और कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाती है।

सभी जीवित पदार्थों के लिए विशेष रूप से खतरनाक, जिन्हें कहा जाता है एयरोसौल्ज़. यदि आप ऐसे पदार्थों को अंदर लेते हैं, तो आप गंभीर रूप से बीमार हो सकते हैं। के ऊपर बड़े शहरएरोसोल की मात्रा बहुत अधिक होती है। इसलिए शहरों में अक्सर सांस लेना मुश्किल हो जाता है।

वायुमंडल की संरचना और संरचना।

वायुमंडल पृथ्वी का गैसीय आवरण है। वायुमंडल की ऊर्ध्वाधर सीमा तीन पृथ्वी त्रिज्या (औसत त्रिज्या 6371 किमी) से अधिक है और द्रव्यमान 5.157 x 10 15 टन है, जो पृथ्वी के द्रव्यमान का लगभग दस लाखवां हिस्सा है।

ऊर्ध्वाधर दिशा में परतों में वायुमंडल का विभाजन निम्नलिखित पर आधारित है:

- वायुमंडलीय हवा की संरचना,

- भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं;

- ऊंचाई में तापमान का वितरण;

- अंतर्निहित सतह के साथ वातावरण की बातचीत।

हमारे ग्रह का वातावरण जल वाष्प सहित विभिन्न गैसों का एक यांत्रिक मिश्रण है, साथ ही एक निश्चित मात्रा में एरोसोल भी है। निचले 100 किमी में शुष्क हवा की संरचना लगभग स्थिर रहती है। स्वच्छ और शुष्क हवा, जिसमें जल वाष्प, धूल और अन्य अशुद्धियाँ नहीं होती हैं, गैसों का मिश्रण है, मुख्य रूप से नाइट्रोजन (वायु मात्रा का 78%) और ऑक्सीजन (21%)। एक प्रतिशत से थोड़ा कम आर्गन है, और बहुत कम मात्रा में कई अन्य गैसें हैं - क्सीनन, क्रिप्टन, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, हीलियम, आदि। (तालिका 1.1)।

नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और वायुमंडलीय वायु के अन्य घटक हमेशा गैसीय अवस्था में वातावरण में होते हैं, क्योंकि महत्वपूर्ण तापमान, यानी तापमान जिस पर वे तरल अवस्था में हो सकते हैं, पृथ्वी की सतह पर देखे गए तापमान से बहुत कम होते हैं। . अपवाद कार्बन डाइऑक्साइड है। हालांकि, एक तरल अवस्था में संक्रमण के लिए, तापमान के अलावा, संतृप्ति की स्थिति तक पहुंचना भी आवश्यक है। वायुमंडल में बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड (0.03%) नहीं है और यह अलग-अलग अणुओं के रूप में है, जो अन्य वायुमंडलीय गैसों के अणुओं के बीच समान रूप से वितरित हैं। पिछले 60-70 वर्षों में, मानवीय गतिविधियों के प्रभाव में इसकी सामग्री में 10-12% की वृद्धि हुई है।

दूसरों की तुलना में, जल वाष्प की सामग्री परिवर्तन के अधीन है, जिसकी उच्च तापमान पर पृथ्वी की सतह पर एकाग्रता 4% तक पहुंच सकती है। ऊंचाई में वृद्धि और तापमान में कमी के साथ, जल वाष्प की सामग्री तेजी से घट जाती है (1.5-2.0 किमी की ऊंचाई पर - भूमध्य रेखा से ध्रुव तक आधा और 10-15 गुना)।

उत्तरी गोलार्ध के वातावरण में पिछले 70 वर्षों में ठोस अशुद्धियों का द्रव्यमान लगभग 1.5 गुना बढ़ गया है।

हवा की निचली परत के गहन मिश्रण से हवा की गैस संरचना की स्थिरता सुनिश्चित होती है।

शुष्क हवा की निचली परतों की गैस संरचना (जल वाष्प के बिना)

वायुमंडलीय वायु की मुख्य गैसों की भूमिका और महत्व

ऑक्सीजन (ओ)ग्रह के लगभग सभी निवासियों के लिए महत्वपूर्ण है। यह एक सक्रिय गैस है। यह अन्य वायुमंडलीय गैसों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। ऑक्सीजन सक्रिय रूप से उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करती है, विशेष रूप से 2.4 माइक्रोन से कम तरंग दैर्ध्य। सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में (एक्स< 03 µm), ऑक्सीजन अणु परमाणुओं में टूट जाता है। परमाणु ऑक्सीजन, एक ऑक्सीजन अणु के साथ मिलकर एक नया पदार्थ बनाता है - त्रिपरमाण्विक ऑक्सीजन या ओजोन(ऑउंस)। ओजोन ज्यादातर ऊंचाई पर पाया जाता है। वहां उसकेग्रह के लिए भूमिका असाधारण रूप से फायदेमंद है। पृथ्वी की सतह पर, बिजली के निर्वहन के दौरान ओजोन का निर्माण होता है।

वायुमंडल में अन्य सभी गैसों के विपरीत, जिनमें न तो स्वाद होता है और न ही गंध, ओजोन में एक विशिष्ट गंध होती है। ग्रीक से अनुवादित, "ओजोन" शब्द का अर्थ है "तेज महक"। गरज के बाद यह महक सुखद होती है, ताजगी की महक समझी जाती है। बड़ी मात्रा में ओजोन एक जहरीला पदार्थ है। बड़ी संख्या में कारों और इसलिए ऑटोमोबाइल गैसों के बड़े उत्सर्जन वाले शहरों में, ओजोन बादल रहित या थोड़े बादल वाले मौसम में सूर्य के प्रकाश की क्रिया के तहत बनता है। शहर पीले-नीले बादलों में छाया हुआ है, दृश्यता बिगड़ रही है। यह फोटोकैमिकल स्मॉग है।

नाइट्रोजन (N2) एक तटस्थ गैस है, यह वायुमंडल की अन्य गैसों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है, विकिरण ऊर्जा के अवशोषण में भाग नहीं लेती है।

500 किमी की ऊंचाई तक, वायुमंडल में मुख्य रूप से ऑक्सीजन और नाइट्रोजन होते हैं। वहीं, अगर वायुमंडल की निचली परत में नाइट्रोजन की प्रधानता होती है, तो उच्च ऊंचाई पर नाइट्रोजन की तुलना में अधिक ऑक्सीजन होती है।

आर्गन (एजी) - एक तटस्थ गैस, प्रतिक्रिया में प्रवेश नहीं करती है, विकिरण ऊर्जा के अवशोषण और उत्सर्जन में भाग नहीं लेती है। इसी तरह - क्सीनन, क्रिप्टन और कई अन्य गैसें। आर्गन एक भारी पदार्थ है, यह वायुमंडल की ऊंची परतों में बहुत कम होता है।

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) औसतन 0.03% है। यह गैस पौधों के लिए बहुत आवश्यक है और उनके द्वारा सक्रिय रूप से अवशोषित की जाती है।

हवा में वास्तविक मात्रा कुछ भिन्न हो सकती है। औद्योगिक क्षेत्रों में इसकी मात्रा 0.05% तक बढ़ सकती है। ग्रामीण इलाकों में, जंगलों के ऊपर, कम खेत हैं। अंटार्कटिका के ऊपर, लगभग 0.02% कार्बन डाइऑक्साइड, यानी लगभग औसेवातावरण में औसत मात्रा से कम। समुद्र के ऊपर समान मात्रा और उससे भी कम - 0.01 - 0.02%, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड पानी द्वारा गहन रूप से अवशोषित होता है।

हवा की परत में जो सीधे पृथ्वी की सतह से सटी होती है, कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में भी दैनिक उतार-चढ़ाव का अनुभव होता है।

रात में ज्यादा, दिन में कम। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि दिन के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड पौधों द्वारा अवशोषित किया जाता है, लेकिन रात में नहीं। ग्रह के पौधे वर्ष के दौरान वातावरण से लगभग 550 बिलियन टन ऑक्सीजन लेते हैं और लगभग 400 बिलियन टन ऑक्सीजन उसे वापस करते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड लघु-तरंग दैर्ध्य सौर किरणों के लिए पूरी तरह से पारदर्शी है, लेकिन पृथ्वी के थर्मल इन्फ्रारेड विकिरण को तीव्रता से अवशोषित करता है। इससे संबंधित ग्रीनहाउस प्रभाव की समस्या है, जिसके बारे में वैज्ञानिक प्रेस के पन्नों पर और मुख्य रूप से जनसंचार माध्यमों में समय-समय पर चर्चाएं भड़क उठती हैं।

हीलियम (He) एक बहुत ही हल्की गैस है। यह से वातावरण में प्रवेश करता है पृथ्वी की पपड़ीथोरियम और यूरेनियम के रेडियोधर्मी क्षय से। हीलियम बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाता है। हीलियम की कमी की दर पृथ्वी के आंत्र से इसके प्रवेश की दर से मेल खाती है। 600 किमी से 16,000 किमी की ऊंचाई तक, हमारे वायुमंडल में मुख्य रूप से हीलियम है। वर्नाडस्की के शब्दों में यह "पृथ्वी का हीलियम कोरोना" है। हीलियम अन्य वायुमंडलीय गैसों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है और उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण में भाग नहीं लेता है।

हाइड्रोजन (Hg) एक और भी हल्की गैस है। पृथ्वी की सतह के पास इसका बहुत कम हिस्सा है। यह ऊपरी वायुमंडल में उगता है। थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर में, परमाणु हाइड्रोजन प्रमुख घटक बन जाता है। हाइड्रोजन हमारे ग्रह का सबसे ऊपरी, सबसे दूर का कोश है।

16,000 किमी से ऊपर वायुमंडल की ऊपरी सीमा तक, यानी 30-40 हजार किमी की ऊंचाई तक, हाइड्रोजन प्रबल होता है। इस प्रकार, ऊंचाई के साथ हमारे वायुमंडल की रासायनिक संरचना ब्रह्मांड की रासायनिक संरचना के करीब पहुंचती है, जिसमें हाइड्रोजन और हीलियम सबसे प्रचुर तत्व हैं।

सबसे बाहरी, अत्यंत दुर्लभ भाग में ऊपरी वातावरण, हाइड्रोजन और हीलियम वायुमंडल से बाहर निकलते हैं। उनके व्यक्तिगत परमाणुओं में इसके लिए पर्याप्त उच्च गति होती है।

वायुमंडल पृथ्वी का वायु आवरण है। पृथ्वी की सतह से 3000 किमी तक फैला हुआ है। इसके निशान 10,000 किमी तक की ऊंचाई तक देखे जा सकते हैं। ए। का असमान घनत्व 50 5 है; इसका द्रव्यमान 5 किमी, 75% - 10 किमी तक, 90% - 16 किमी तक केंद्रित है।

वायुमंडल में हवा होती है - कई गैसों का एक यांत्रिक मिश्रण।

नाइट्रोजन(78%) वातावरण में ऑक्सीजन मंदक की भूमिका निभाता है, ऑक्सीकरण की दर को नियंत्रित करता है, और, परिणामस्वरूप, जैविक प्रक्रियाओं की दर और तीव्रता। नाइट्रोजन पृथ्वी के वायुमंडल का मुख्य तत्व है, जो जीवमंडल के जीवित पदार्थ के साथ लगातार आदान-प्रदान करता है, और बाद के घटक नाइट्रोजन यौगिक (एमिनो एसिड, प्यूरीन, आदि) हैं। वायुमंडल से नाइट्रोजन का निष्कर्षण अकार्बनिक और जैव रासायनिक तरीकों से होता है, हालांकि वे आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं। अकार्बनिक निष्कर्षण इसके यौगिकों एन 2 ओ, एन 2 ओ 5, एनओ 2, एनएच 3 के गठन से जुड़ा हुआ है। वे वायुमंडलीय वर्षा में पाए जाते हैं और सौर विकिरण के प्रभाव में गरज या फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं के दौरान विद्युत निर्वहन की कार्रवाई के तहत वातावरण में बनते हैं।

मृदा में उच्च पौधों के साथ सहजीवन में कुछ जीवाणुओं द्वारा जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण किया जाता है। समुद्री वातावरण में कुछ प्लवक सूक्ष्मजीवों और शैवाल द्वारा नाइट्रोजन भी तय किया जाता है। मात्रात्मक शब्दों में, नाइट्रोजन का जैविक बंधन इसके अकार्बनिक निर्धारण से अधिक है। वायुमंडल में सभी नाइट्रोजन के आदान-प्रदान में लगभग 10 मिलियन वर्ष लगते हैं। नाइट्रोजन ज्वालामुखी मूल की गैसों और आग्नेय चट्टानों में पाई जाती है। जब क्रिस्टलीय चट्टानों और उल्कापिंडों के विभिन्न नमूनों को गर्म किया जाता है, तो नाइट्रोजन N2 और NH3 अणुओं के रूप में निकलती है। हालांकि, पृथ्वी और स्थलीय ग्रहों दोनों पर नाइट्रोजन उपस्थिति का मुख्य रूप आणविक है। अमोनिया, ऊपरी वायुमंडल में हो रही है, तेजी से ऑक्सीकृत हो रही है, नाइट्रोजन जारी कर रही है। तलछटी चट्टानों में, यह कार्बनिक पदार्थों के साथ एक साथ दब जाता है और बिटुमिनस जमा में अधिक मात्रा में पाया जाता है। इन चट्टानों के क्षेत्रीय कायांतरण की प्रक्रिया में, नाइट्रोजन विभिन्न रूपों में पृथ्वी के वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

भू-रासायनिक नाइट्रोजन चक्र (

ऑक्सीजन(21%) जीवित जीवों द्वारा श्वसन के लिए उपयोग किया जाता है, कार्बनिक पदार्थ (प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट) का हिस्सा है। ओजोन ओ 3। सूर्य से आने वाली जीवन-धमकी पराबैंगनी विकिरण को अवरुद्ध करना।

ऑक्सीजन वायुमंडल में दूसरी सबसे प्रचुर मात्रा में गैस है, जो जीवमंडल में कई प्रक्रियाओं में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसके अस्तित्व का प्रमुख रूप ओ 2 है। वायुमंडल की ऊपरी परतों में, पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में, ऑक्सीजन के अणुओं का पृथक्करण होता है, और लगभग 200 किमी की ऊँचाई पर, परमाणु ऑक्सीजन का आणविक (O: O 2) से अनुपात 10 के बराबर हो जाता है। जब ऑक्सीजन के ये रूप वातावरण (20-30 किमी की ऊंचाई पर), ओजोन बेल्ट (ओजोन शील्ड) में परस्पर क्रिया करते हैं। जीवित जीवों के लिए ओजोन (O 3) आवश्यक है, जो उनके लिए हानिकारक अधिकांश सौर पराबैंगनी विकिरण में देरी करता है।

पृथ्वी के विकास के प्रारंभिक चरणों में, ऊपरी वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के अणुओं के फोटोडिसोसिएशन के परिणामस्वरूप बहुत कम मात्रा में मुक्त ऑक्सीजन उत्पन्न हुई। हालांकि, ये छोटी मात्रा अन्य गैसों के ऑक्सीकरण में जल्दी से भस्म हो गई। समुद्र में स्वपोषी प्रकाश संश्लेषक जीवों के आगमन के साथ, स्थिति में काफी बदलाव आया है। वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन की मात्रा उत्तरोत्तर बढ़ने लगी, जीवमंडल के कई घटकों को सक्रिय रूप से ऑक्सीकरण कर रही है। इस प्रकार, मुक्त ऑक्सीजन के पहले भाग ने मुख्य रूप से लौह के लौह रूपों को ऑक्साइड में और सल्फाइड को सल्फेट्स में बदलने में योगदान दिया।

अंत में, पृथ्वी के वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन की मात्रा एक निश्चित द्रव्यमान तक पहुंच गई और इस तरह संतुलित हो गई कि उत्पादित मात्रा अवशोषित मात्रा के बराबर हो गई। वातावरण में मुक्त ऑक्सीजन की सामग्री की एक सापेक्ष स्थिरता स्थापित की गई थी।

भू-रासायनिक ऑक्सीजन चक्र (वी.ए. व्रोन्स्की, जी.वी. वोइटकेविच)

कार्बन डाइआक्साइड, जीवित पदार्थ के निर्माण के लिए जाता है, और जल वाष्प के साथ मिलकर तथाकथित "ग्रीनहाउस (ग्रीनहाउस) प्रभाव" बनाता है।

कार्बन (कार्बन डाइऑक्साइड) - वायुमंडल में इसका अधिकांश भाग CO2 के रूप में और बहुत कम CH4 के रूप में होता है। जीवमंडल में कार्बन के भू-रासायनिक इतिहास का महत्व असाधारण रूप से महान है, क्योंकि यह सभी का हिस्सा है जीवित प्राणी. जीवित जीवों के भीतर, कार्बन के कम रूप प्रबल होते हैं, और जीवमंडल के वातावरण में, ऑक्सीकृत होते हैं। इस प्रकार, जीवन चक्र का रासायनिक आदान-प्रदान स्थापित होता है: CO 2 जीवित पदार्थ।

जीवमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड का प्राथमिक स्रोत पृथ्वी की पपड़ी के मेंटल और निचले क्षितिज के धर्मनिरपेक्ष क्षरण से जुड़ी ज्वालामुखी गतिविधि है। इस कार्बन डाइऑक्साइड का एक हिस्सा विभिन्न कायापलट क्षेत्रों में प्राचीन चूना पत्थरों के थर्मल अपघटन से उत्पन्न होता है। जीवमंडल में CO2 का प्रवास दो तरह से होता है।

पहली विधि कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के साथ प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में सीओ 2 के अवशोषण में व्यक्त की जाती है और बाद में पीट, कोयला, तेल, तेल शेल के रूप में लिथोस्फीयर में अनुकूल कम करने की स्थिति में दफन हो जाती है। दूसरी विधि के अनुसार, कार्बन प्रवास से जलमंडल में एक कार्बोनेट प्रणाली का निर्माण होता है, जहाँ CO 2 H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2 में बदल जाती है। फिर, कैल्शियम (कम अक्सर मैग्नीशियम और लोहे) की भागीदारी के साथ, कार्बोनेट्स की वर्षा एक बायोजेनिक और एबोजेनिक तरीके से होती है। चूना पत्थर और डोलोमाइट्स की मोटी परतें दिखाई देती हैं। के अनुसार ए.बी. रोनोव के अनुसार, जीवमंडल के इतिहास में कार्बनिक कार्बन (कॉर्ग) से कार्बोनेट कार्बन (Ccarb) का अनुपात 1:4 था।

कार्बन के वैश्विक चक्र के साथ-साथ इसके कई छोटे चक्र भी हैं। इसलिए, जमीन पर, हरे पौधे दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के लिए CO2 को अवशोषित करते हैं, और रात में वे इसे वातावरण में छोड़ते हैं। पृथ्वी की सतह पर जीवित जीवों की मृत्यु के साथ, वातावरण में सीओ 2 की रिहाई के साथ कार्बनिक पदार्थ (सूक्ष्मजीवों की भागीदारी के साथ) ऑक्सीकरण होता है। हाल के दशकों में, कार्बन चक्र में एक विशेष स्थान जीवाश्म ईंधन के बड़े पैमाने पर दहन और आधुनिक वातावरण में इसकी सामग्री में वृद्धि द्वारा कब्जा कर लिया गया है।

एक भौगोलिक लिफाफे में कार्बन चक्र (एफ. रामद, 1981 के अनुसार)

आर्गन- तीसरी सबसे आम वायुमंडलीय गैस, जो इसे अत्यंत दुर्लभ सामान्य अन्य अक्रिय गैसों से तेजी से अलग करती है। हालांकि, अपने भूवैज्ञानिक इतिहास में आर्गन इन गैसों के भाग्य को साझा करता है, जो दो विशेषताओं की विशेषता है:

1. वातावरण में उनके संचय की अपरिवर्तनीयता;
2. कुछ अस्थिर समस्थानिकों के रेडियोधर्मी क्षय के साथ घनिष्ठ संबंध।

अक्रिय गैसें पृथ्वी के जीवमंडल में अधिकांश चक्रीय तत्वों के संचलन से बाहर हैं।

सभी अक्रिय गैसों को प्राथमिक और रेडियोजेनिक में विभाजित किया जा सकता है। प्राथमिक वे हैं जिन्हें पृथ्वी ने अपने गठन के दौरान कब्जा कर लिया था। वे अत्यंत दुर्लभ हैं। आर्गन के प्राथमिक भाग का प्रतिनिधित्व मुख्यतः 36 Ar और 38 Ar समस्थानिकों द्वारा किया जाता है, जबकि वायुमंडलीय आर्गन में पूरी तरह से 40 Ar समस्थानिक (99.6%) होते हैं, जो निस्संदेह रेडियोजेनिक है। पोटेशियम युक्त चट्टानों में, इलेक्ट्रॉन कैप्चर द्वारा पोटेशियम -40 के क्षय के कारण जमा हुआ रेडियोजेनिक आर्गन: 40 K + e → 40 Ar।

इसलिए, चट्टानों में आर्गन की सामग्री उनकी उम्र और पोटेशियम की मात्रा से निर्धारित होती है। इस हद तक, चट्टानों में हीलियम की सांद्रता उनकी उम्र और थोरियम और यूरेनियम की सामग्री का एक कार्य है। आर्गन और हीलियम को ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान, गैस जेट के रूप में पृथ्वी की पपड़ी में दरारों के माध्यम से और चट्टानों के अपक्षय के दौरान भी पृथ्वी के आंतरिक भाग से वायुमंडल में छोड़ा जाता है। पी. डिमोन और जे. कल्प द्वारा की गई गणना के अनुसार आधुनिक युग में हीलियम और आर्गन पृथ्वी की पपड़ी में जमा हो जाते हैं और अपेक्षाकृत कम मात्रा में वातावरण में प्रवेश करते हैं। इन रेडियोजेनिक गैसों के प्रवेश की दर इतनी कम है कि यह पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास के दौरान आधुनिक वातावरण में इनकी प्रेक्षित सामग्री प्रदान नहीं कर सकी। इसलिए, यह माना जाना बाकी है कि वायुमंडल का अधिकांश आर्गन पृथ्वी के आंतों से इसके विकास के शुरुआती चरणों में आया था, और बाद में ज्वालामुखी की प्रक्रिया में और पोटेशियम के अपक्षय के दौरान बहुत छोटा हिस्सा जोड़ा गया था- चट्टानों से युक्त।

इस प्रकार, भूवैज्ञानिक समय के दौरान, हीलियम और आर्गन में अलग-अलग प्रवासन प्रक्रियाएं थीं। वायुमंडल में बहुत कम हीलियम है (लगभग 5 * 10 -4%), और पृथ्वी की "हीलियम सांस" हल्की थी, क्योंकि यह सबसे हल्की गैस के रूप में बाहरी अंतरिक्ष में चली गई थी। और "आर्गन सांस" - हमारे ग्रह के भीतर भारी और आर्गन बना रहा। अधिकांश प्राथमिक अक्रिय गैसें, जैसे नियॉन और क्सीनन, पृथ्वी द्वारा इसके निर्माण के दौरान पकड़े गए प्राथमिक नियॉन के साथ-साथ मेंटल के पतन के दौरान वातावरण में रिलीज के साथ जुड़ी हुई थीं। महान गैसों के भू-रसायन विज्ञान पर डेटा की समग्रता यह दर्शाती है कि पृथ्वी का प्राथमिक वातावरण सबसे अधिक उत्पन्न हुआ है प्रारंभिक चरणइसके विकास का।

वातावरण में शामिल हैं भापतथा पानीतरल और ठोस अवस्था में। वायुमण्डल में जल एक महत्वपूर्ण ऊष्मा संचयक है।

वायुमंडल की निचली परतों में बड़ी मात्रा में खनिज और तकनीकी धूल और एरोसोल, दहन उत्पाद, लवण, बीजाणु और पौधे पराग आदि होते हैं।

100-120 किमी की ऊंचाई तक, हवा के पूर्ण मिश्रण के कारण, वातावरण की संरचना सजातीय है। नाइट्रोजन और ऑक्सीजन का अनुपात स्थिर रहता है। ऊपर अक्रिय गैसें, हाइड्रोजन आदि प्रबल होती हैं।वायुमंडल की निचली परतों में जलवाष्प होती है। पृथ्वी से दूरी के साथ, इसकी सामग्री कम हो जाती है। ऊपर, गैसों का अनुपात बदलता है, उदाहरण के लिए, 200-800 किमी की ऊंचाई पर, ऑक्सीजन नाइट्रोजन पर 10-100 गुना अधिक प्रबल होता है।

पृथ्वी की रचना। हवा

वायु विभिन्न गैसों का एक यांत्रिक मिश्रण है जो पृथ्वी के वायुमंडल का निर्माण करती है। जीवित जीवों के श्वसन के लिए वायु आवश्यक है और इसका व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जाता है।

तथ्य यह है कि हवा एक मिश्रण है, न कि एक सजातीय पदार्थ, स्कॉटिश वैज्ञानिक जोसेफ ब्लैक के प्रयोगों के दौरान साबित हुआ था। उनमें से एक के दौरान, वैज्ञानिक ने पाया कि जब सफेद मैग्नेशिया (मैग्नीशियम कार्बोनेट) को गर्म किया जाता है, तो "बाध्य हवा", यानी कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है, और जले हुए मैग्नेशिया (मैग्नीशियम ऑक्साइड) का निर्माण होता है। इसके विपरीत, जब चूना पत्थर को जलाया जाता है, तो "बाध्य वायु" हटा दी जाती है। इन प्रयोगों के आधार पर, वैज्ञानिक ने निष्कर्ष निकाला कि कार्बोनिक और कास्टिक क्षार के बीच का अंतर यह है कि पूर्व में कार्बन डाइऑक्साइड शामिल है, जो इनमें से एक है घटक भागवायु। आज हम जानते हैं कि कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा, पृथ्वी की वायु की संरचना में शामिल हैं:

तालिका में इंगित पृथ्वी के वायुमंडल में गैसों का अनुपात इसकी निचली परतों के लिए विशिष्ट है, 120 किमी की ऊंचाई तक। इन क्षेत्रों में एक अच्छी तरह से मिश्रित, सजातीय क्षेत्र है, जिसे होमोस्फीयर कहा जाता है। होमोस्फीयर के ऊपर हेट्रोस्फीयर है, जो गैस के अणुओं के परमाणुओं और आयनों में अपघटन की विशेषता है। क्षेत्रों को एक दूसरे से टर्बोपॉज़ द्वारा अलग किया जाता है।

वह रासायनिक अभिक्रिया जिसमें सौर और ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में अणु परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं, फोटोडिसोसिएशन कहलाती है। आणविक ऑक्सीजन के क्षय के दौरान, परमाणु ऑक्सीजन का निर्माण होता है, जो 200 किमी से अधिक ऊंचाई पर वायुमंडल की मुख्य गैस है। 1200 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर, हाइड्रोजन और हीलियम, जो गैसों में सबसे हल्की हैं, प्रबल होने लगती हैं।

चूंकि वायु का अधिकांश भाग 3 निचली वायुमंडलीय परतों में केंद्रित है, इसलिए 100 किमी से ऊपर की ऊंचाई पर वायु संरचना में परिवर्तन का वातावरण की समग्र संरचना पर ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं पड़ता है।

नाइट्रोजन सबसे आम गैस है, जो पृथ्वी की वायु मात्रा के तीन-चौथाई से अधिक के लिए जिम्मेदार है। आधुनिक नाइट्रोजन का निर्माण प्रारंभिक अमोनिया-हाइड्रोजन वातावरण के आणविक ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकरण द्वारा किया गया था, जो प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनता है। वर्तमान में, नाइट्रोजन की एक छोटी मात्रा denitrification के परिणामस्वरूप वायुमंडल में प्रवेश करती है - नाइट्रेट्स को नाइट्राइट में कम करने की प्रक्रिया, इसके बाद गैसीय ऑक्साइड और आणविक नाइट्रोजन का निर्माण होता है, जो एनारोबिक प्रोकैरियोट्स द्वारा निर्मित होता है। ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान कुछ नाइट्रोजन वायुमंडल में प्रवेश करती है।

ऊपरी वायुमंडल में, ओजोन की भागीदारी के साथ विद्युत निर्वहन के संपर्क में आने पर, आणविक नाइट्रोजन नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाती है:

एन 2 + ओ 2 → 2NO

सामान्य परिस्थितियों में, मोनोऑक्साइड तुरंत नाइट्रस ऑक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2NO + O 2 → 2N 2 O

पृथ्वी के वायुमंडल में नाइट्रोजन सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक तत्व है। नाइट्रोजन प्रोटीन का हिस्सा है, पौधों को खनिज पोषण प्रदान करता है। यह जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर निर्धारित करता है, ऑक्सीजन मंदक की भूमिका निभाता है।

ऑक्सीजन पृथ्वी के वायुमंडल में दूसरी सबसे प्रचुर मात्रा में गैस है। इस गैस का निर्माण पौधों और जीवाणुओं की प्रकाश संश्लेषक गतिविधि से जुड़ा है। और जितने अधिक विविध और असंख्य प्रकाश संश्लेषक जीव बनते गए, वातावरण में ऑक्सीजन सामग्री की प्रक्रिया उतनी ही महत्वपूर्ण होती गई। मेंटल के डीगैसिंग के दौरान थोड़ी मात्रा में भारी ऑक्सीजन निकलती है।

क्षोभमंडल और समताप मंडल की ऊपरी परतों में, पराबैंगनी सौर विकिरण (हम इसे hν के रूप में निरूपित करते हैं) के प्रभाव में, ओजोन का निर्माण होता है:

ओ 2 + एचν → 2ओ

उसी पराबैंगनी विकिरण की क्रिया के परिणामस्वरूप ओजोन का क्षय होता है:

ओ 3 + एचν → ओ 2 + ओ

ओ 3 + ओ → 2ओ 2

पहली प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, दूसरी - आणविक ऑक्सीजन के परिणामस्वरूप, परमाणु ऑक्सीजन का निर्माण होता है। 1930 में खोजे गए ब्रिटिश वैज्ञानिक सिडनी चैपमैन के नाम पर सभी 4 प्रतिक्रियाओं को चैपमैन मैकेनिज्म कहा जाता है।

ऑक्सीजन का उपयोग जीवों के श्वसन के लिए किया जाता है। इसकी मदद से ऑक्सीकरण और दहन की प्रक्रियाएं होती हैं।

ओजोन जीवित जीवों को पराबैंगनी विकिरण से बचाने का कार्य करता है, जो अपरिवर्तनीय उत्परिवर्तन का कारण बनता है। तथाकथित के भीतर निचले समताप मंडल में ओजोन की उच्चतम सांद्रता देखी जाती है। ओजोन परत या ओजोन स्क्रीन 22-25 किमी की ऊंचाई पर स्थित है। ओजोन सामग्री छोटी है: सामान्य दबाव में, पृथ्वी के वायुमंडल के सभी ओजोन केवल 2.91 मिमी मोटी परत पर कब्जा कर लेंगे।

वायुमंडल में तीसरी सबसे आम गैस, आर्गन, साथ ही नियॉन, हीलियम, क्रिप्टन और क्सीनन का निर्माण ज्वालामुखी विस्फोट और रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय से जुड़ा है।

विशेष रूप से, हीलियम यूरेनियम, थोरियम और रेडियम के रेडियोधर्मी क्षय का एक उत्पाद है: 238 U → 234 Th + α, 230 Th → 226 Ra + 4 He, 226 Ra → 222 Rn + α (इन प्रतिक्रियाओं में, α- कण एक हीलियम नाभिक है, जो ऊर्जा हानि की प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉनों को पकड़ लेता है और 4 He हो जाता है)।

पोटेशियम के रेडियोधर्मी समस्थानिक के क्षय के दौरान आर्गन बनता है: 40 K → 40 Ar + ।

नियॉन आग्नेय चट्टानों से बच निकलता है।

क्रिप्टन यूरेनियम (235 यू और 238 यू) और थोरियम थ के क्षय के अंतिम उत्पाद के रूप में बनता है।

वायुमंडलीय क्रिप्टन का बड़ा हिस्सा पृथ्वी के विकास के शुरुआती चरणों में एक अभूतपूर्व रूप से कम आधे जीवन के साथ ट्रांसयूरेनियम तत्वों के क्षय के परिणामस्वरूप या अंतरिक्ष से आया था, जिसमें क्रिप्टन की सामग्री पृथ्वी की तुलना में दस मिलियन गुना अधिक है। .

क्सीनन यूरेनियम के विखंडन का परिणाम है, लेकिन इस गैस का अधिकांश भाग पृथ्वी के गठन के प्रारंभिक चरणों से, प्राथमिक वातावरण से बचा हुआ है।

ज्वालामुखी विस्फोट और कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल में प्रवेश करती है। पृथ्वी के मध्य अक्षांशों के वातावरण में इसकी सामग्री वर्ष के मौसमों के आधार पर बहुत भिन्न होती है: सर्दियों में, CO2 की मात्रा बढ़ जाती है, और गर्मियों में यह घट जाती है। यह उतार-चढ़ाव पौधों की गतिविधि से जुड़ा है जो प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं।

सौर विकिरण द्वारा पानी के अपघटन के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन का निर्माण होता है। लेकिन, वायुमंडल को बनाने वाली गैसों में सबसे हल्की होने के कारण, यह लगातार बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाती है, और इसलिए वातावरण में इसकी सामग्री बहुत कम होती है।

जल वाष्प झीलों, नदियों, समुद्रों और भूमि की सतह से पानी के वाष्पीकरण का परिणाम है।

जलवाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड को छोड़कर, वायुमंडल की निचली परतों में मुख्य गैसों की सांद्रता स्थिर रहती है। कम मात्रा में, वातावरण में सल्फर ऑक्साइड SO 2, अमोनिया NH 3, कार्बन मोनोऑक्साइड CO, ओजोन O 3, हाइड्रोजन क्लोराइड HCl, हाइड्रोजन फ्लोराइड HF, नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड NO, हाइड्रोकार्बन, पारा वाष्प Hg, आयोडीन I 2 और कई अन्य होते हैं। क्षोभमंडल की निचली वायुमंडलीय परत में लगातार बड़ी मात्रा में निलंबित ठोस और तरल कण होते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल में पार्टिकुलेट मैटर के स्रोत ज्वालामुखी विस्फोट, पौधों के पराग, सूक्ष्मजीव, और हाल ही में मानव गतिविधियों जैसे कि निर्माण प्रक्रियाओं में जीवाश्म ईंधन के जलने से हैं। धूल के सबसे छोटे कण, जो संघनन के केंद्रक होते हैं, कोहरे और बादलों के बनने के कारण होते हैं। वायुमंडल में लगातार मौजूद ठोस कणों के बिना, पृथ्वी पर वर्षा नहीं होगी।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना और संरचना, यह कहा जाना चाहिए, हमारे ग्रह के विकास की एक या दूसरी अवधि में हमेशा स्थिर मूल्य नहीं थे। आज, इस तत्व की ऊर्ध्वाधर संरचना, जिसमें 1.5-2.0 हजार किमी की कुल "मोटाई" है, को कई मुख्य परतों द्वारा दर्शाया गया है, जिनमें शामिल हैं:

1. क्षोभ मंडल।
2. ट्रोपोपॉज़।
3. समताप मंडल।
4. स्ट्रैटोपॉज़।
5. मेसोस्फीयर और मेसोपॉज़।
6. बाह्य वायुमंडल।
7. बहिर्मंडल

वातावरण के मूल तत्व

क्षोभमंडल एक परत है जिसमें मजबूत ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज गति देखी जाती है, यहीं पर मौसम, वर्षा और जलवायु परिस्थितियों का निर्माण होता है। यह ध्रुवीय क्षेत्रों (वहां - 15 किमी तक) के अपवाद के साथ, ग्रह की सतह से लगभग हर जगह 7-8 किलोमीटर तक फैला हुआ है। क्षोभमंडल में, तापमान में क्रमिक कमी होती है, लगभग 6.4 ° C प्रत्येक किलोमीटर की ऊँचाई के साथ। यह आंकड़ा विभिन्न अक्षांशों और मौसमों के लिए भिन्न हो सकता है।

इस भाग में पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना को निम्नलिखित तत्वों और उनके प्रतिशत द्वारा दर्शाया गया है:

नाइट्रोजन - लगभग 78 प्रतिशत;

ऑक्सीजन - लगभग 21 प्रतिशत;

आर्गन - लगभग एक प्रतिशत;

कार्बन डाइऑक्साइड - 0.05% से कम।

90 किलोमीटर की ऊंचाई तक एकल रचना

इसके अलावा, धूल, पानी की बूंदें, जल वाष्प, दहन उत्पाद, बर्फ के क्रिस्टल, समुद्री लवण, कई एरोसोल कण आदि यहां पाए जा सकते हैं। पृथ्वी के वायुमंडल की यह संरचना लगभग नब्बे किलोमीटर की ऊंचाई तक देखी जाती है, इसलिए हवा न केवल क्षोभमंडल में, बल्कि ऊपरी परतों में भी रासायनिक संरचना में लगभग समान है। लेकिन वहां का माहौल मौलिक रूप से अलग है। भौतिक गुण. वह परत जिसमें एक सामान्य रासायनिक संरचना होती है, होमोस्फीयर कहलाती है।

पृथ्वी के वायुमंडल में अन्य कौन से तत्व हैं? प्रतिशत के रूप में (मात्रा के अनुसार, शुष्क हवा में), क्रिप्टन (लगभग 1.14 x 10 -4), क्सीनन (8.7 x 10 -7), हाइड्रोजन (5.0 x 10 -5), मीथेन (लगभग 1.7 x 10 -) जैसी गैसें 4), नाइट्रस ऑक्साइड (5.0 x 10 -5), आदि। सूचीबद्ध घटकों के द्रव्यमान प्रतिशत के संदर्भ में, नाइट्रस ऑक्साइड और हाइड्रोजन सबसे अधिक हैं, इसके बाद हीलियम, क्रिप्टन आदि हैं।

विभिन्न वायुमंडलीय परतों के भौतिक गुण

क्षोभमंडल के भौतिक गुण ग्रह की सतह से इसके लगाव से निकटता से संबंधित हैं। यहाँ से, अवरक्त किरणों के रूप में परावर्तित सौर ऊष्मा को वापस ऊपर भेजा जाता है, जिसमें तापीय चालन और संवहन की प्रक्रियाएँ शामिल हैं। यही कारण है कि पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ तापमान गिरता है। यह घटना समताप मंडल (11-17 किलोमीटर) की ऊंचाई तक देखी जाती है, फिर तापमान व्यावहारिक रूप से 34-35 किमी के स्तर तक अपरिवर्तित हो जाता है, और फिर तापमान में 50 किलोमीटर की ऊंचाई तक वृद्धि होती है ( समताप मंडल की ऊपरी सीमा)। समताप मंडल और क्षोभमंडल के बीच ट्रोपोपॉज़ (1-2 किमी तक) की एक पतली मध्यवर्ती परत होती है, जहाँ भूमध्य रेखा के ऊपर निरंतर तापमान देखा जाता है - लगभग माइनस 70 ° C और नीचे। ध्रुवों के ऊपर, ट्रोपोपॉज़ गर्मियों में शून्य से 45 डिग्री सेल्सियस तक "गर्म हो जाता है", यहां सर्दियों के तापमान में -65 डिग्री सेल्सियस के आसपास उतार-चढ़ाव होता है।

पृथ्वी के वायुमंडल की गैस संरचना में ओजोन जैसे महत्वपूर्ण तत्व शामिल हैं। सतह के पास इसका अपेक्षाकृत कम है (प्रतिशत की दस से छठी शक्ति), क्योंकि गैस वायुमंडल के ऊपरी हिस्सों में परमाणु ऑक्सीजन से सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में बनती है। विशेष रूप से, अधिकांश ओजोन लगभग 25 किमी की ऊंचाई पर है, और संपूर्ण "ओजोन स्क्रीन" ध्रुवों के क्षेत्र में 7-8 किमी से भूमध्य रेखा पर 18 किमी और पचास किलोमीटर तक के क्षेत्रों में स्थित है। सामान्य तौर पर ग्रह की सतह के ऊपर।

वायुमंडल सौर विकिरण से बचाता है

पृथ्वी के वायुमंडल में वायु की संरचना जीवन के संरक्षण में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि व्यक्ति रासायनिक तत्वऔर रचनाएं पृथ्वी की सतह और उस पर रहने वाले लोगों, जानवरों और पौधों तक सौर विकिरण की पहुंच को सफलतापूर्वक सीमित करती हैं। उदाहरण के लिए, जल वाष्प अणु 8 से 13 माइक्रोन की सीमा में लंबाई को छोड़कर, अवरक्त विकिरण की लगभग सभी श्रेणियों को प्रभावी ढंग से अवशोषित करते हैं। दूसरी ओर, ओजोन, 3100 ए की तरंग दैर्ध्य तक पराबैंगनी को अवशोषित करता है। इसकी पतली परत के बिना (ग्रह की सतह पर रखे जाने पर औसतन 3 मिमी), केवल 10 मीटर से अधिक की गहराई पर पानी और भूमिगत गुफाएं, जहां सौर विकिरण नहीं पहुंचता, वहां निवास किया जा सकता है।

समताप मंडल पर शून्य सेल्सियस

वायुमंडल के अगले दो स्तरों, समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच एक उल्लेखनीय परत है - समताप मंडल। यह लगभग ओजोन मैक्सिमा की ऊंचाई से मेल खाती है और यहां मनुष्यों के लिए अपेक्षाकृत आरामदायक तापमान देखा जाता है - लगभग 0 डिग्री सेल्सियस। समताप मंडल के ऊपर, मेसोस्फीयर में (50 किमी की ऊंचाई पर कहीं से शुरू होता है और 80-90 किमी की ऊंचाई पर समाप्त होता है), पृथ्वी की सतह से बढ़ती दूरी के साथ तापमान में फिर से गिरावट आती है (शून्य से 70-80 डिग्री तक) सी)। मेसोस्फीयर में, उल्काएं आमतौर पर पूरी तरह से जल जाती हैं।

थर्मोस्फीयर में - प्लस 2000 के!

थर्मोस्फीयर में पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना (लगभग 85-90 से 800 किमी की ऊंचाई से मेसोपॉज़ के बाद शुरू होती है) इस तरह की घटना की संभावना को निर्धारित करती है जैसे कि सौर के प्रभाव में बहुत दुर्लभ "वायु" की परतों का क्रमिक ताप विकिरण। ग्रह के "वायु कंबल" के इस हिस्से में, 200 से 2000 K तक का तापमान होता है, जो ऑक्सीजन के आयनीकरण (300 किमी से ऊपर परमाणु ऑक्सीजन) के साथ-साथ अणुओं में ऑक्सीजन परमाणुओं के पुनर्संयोजन के संबंध में प्राप्त होता है। , बड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ। थर्मोस्फीयर वह जगह है जहां ऑरोरस की उत्पत्ति होती है।

थर्मोस्फीयर के ऊपर एक्सोस्फीयर है - वायुमंडल की बाहरी परत, जिससे प्रकाश और तेजी से बढ़ने वाले हाइड्रोजन परमाणु बाहरी अंतरिक्ष में भाग सकते हैं। यहां पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना को निचली परतों में अलग-अलग ऑक्सीजन परमाणुओं, बीच में हीलियम परमाणुओं और ऊपरी हिस्से में लगभग विशेष रूप से हाइड्रोजन परमाणुओं द्वारा दर्शाया गया है। यहां उच्च तापमान रहता है - लगभग 3000 K और कोई वायुमंडलीय दबाव नहीं होता है।

पृथ्वी के वायुमंडल का निर्माण कैसे हुआ?

लेकिन, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ग्रह में हमेशा वायुमंडल की ऐसी संरचना नहीं होती है। कुल मिलाकर, इस तत्व की उत्पत्ति की तीन अवधारणाएँ हैं। पहली परिकल्पना यह मानती है कि वायुमंडल एक प्रोटोप्लेनेटरी क्लाउड से अभिवृद्धि की प्रक्रिया में लिया गया था। हालाँकि, आज यह सिद्धांत महत्वपूर्ण आलोचना के अधीन है, क्योंकि इस तरह के प्राथमिक वातावरण को हमारे एक तारे से सौर "हवा" द्वारा नष्ट कर दिया गया होगा। ग्रह प्रणाली. इसके अलावा, यह माना जाता है कि बहुत अधिक तापमान के कारण अस्थिर तत्व स्थलीय समूह जैसे ग्रहों के निर्माण के क्षेत्र में नहीं रह सकते हैं।

पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण की संरचना, जैसा कि दूसरी परिकल्पना द्वारा सुझाया गया है, विकास के प्रारंभिक चरणों में सौर मंडल के आसपास से आने वाले क्षुद्रग्रहों और धूमकेतुओं द्वारा सतह पर सक्रिय बमबारी के कारण बन सकता है। इस अवधारणा की पुष्टि या खंडन करना काफी कठिन है।

IDG RAS . में प्रयोग

सबसे प्रशंसनीय तीसरी परिकल्पना है, जो मानता है कि लगभग 4 अरब साल पहले पृथ्वी की पपड़ी के आवरण से गैसों की रिहाई के परिणामस्वरूप वातावरण दिखाई दिया था। इस अवधारणा का परीक्षण "त्सरेव 2" नामक एक प्रयोग के दौरान रूसी विज्ञान अकादमी के भूविज्ञान और भू-रसायन संस्थान में किया गया था, जब एक उल्का पदार्थ का एक नमूना वैक्यूम में गरम किया गया था। तब एच 2, सीएच 4, सीओ, एच 2 ओ, एन 2, आदि जैसी गैसों की रिहाई दर्ज की गई थी। इसलिए, वैज्ञानिकों ने सही माना कि पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण की रासायनिक संरचना में पानी और कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन फ्लोराइड वाष्प शामिल हैं। (एचएफ), कार्बन मोनोऑक्साइड गैस (सीओ), हाइड्रोजन सल्फाइड (एच 2 एस), नाइट्रोजन यौगिक, हाइड्रोजन, मीथेन (सीएच 4), अमोनिया वाष्प (एनएच 3), आर्गन, आदि। प्राथमिक वातावरण से जल वाष्प ने भाग लिया। जलमंडल का निर्माण, कार्बन डाइऑक्साइड कार्बनिक पदार्थों और चट्टानों में एक बाध्य अवस्था में अधिक निकला, नाइट्रोजन आधुनिक हवा की संरचना में पारित हुआ, साथ ही फिर से तलछटी चट्टानों और कार्बनिक पदार्थों में।

पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण की संरचना आधुनिक लोगों को श्वास तंत्र के बिना इसमें रहने की अनुमति नहीं देगी, क्योंकि तब आवश्यक मात्रा में ऑक्सीजन नहीं थी। यह तत्व डेढ़ अरब साल पहले महत्वपूर्ण मात्रा में प्रकट हुआ था, जैसा कि माना जाता है, नीले-हरे और अन्य शैवाल में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के विकास के संबंध में, जो हमारे ग्रह के सबसे पुराने निवासी हैं।

ऑक्सीजन न्यूनतम

तथ्य यह है कि पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना शुरू में लगभग एनोक्सिक थी, इस तथ्य से संकेत मिलता है कि सबसे प्राचीन (कटारचियन) चट्टानों में आसानी से ऑक्सीकृत, लेकिन ऑक्सीकृत ग्रेफाइट (कार्बन) नहीं पाया जाता है। इसके बाद, तथाकथित बंधुआ लौह अयस्क दिखाई दिए, जिसमें समृद्ध लौह आक्साइड के इंटरलेयर शामिल थे, जिसका अर्थ है आणविक रूप में ऑक्सीजन के एक शक्तिशाली स्रोत के ग्रह पर उपस्थिति। लेकिन ये तत्व केवल समय-समय पर सामने आए (शायद वही शैवाल या अन्य ऑक्सीजन उत्पादक एनोक्सिक रेगिस्तान में छोटे द्वीपों के रूप में दिखाई दिए), जबकि बाकी दुनिया अवायवीय थी। उत्तरार्द्ध इस तथ्य से समर्थित है कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं के निशान के बिना प्रवाह द्वारा संसाधित कंकड़ के रूप में आसानी से ऑक्सीकरण योग्य पाइराइट पाया गया था। चूंकि बहते पानी को खराब तरीके से वातित नहीं किया जा सकता है, इसलिए यह विचार विकसित हुआ है कि प्री-कैम्ब्रियन वातावरण में आज की संरचना का एक प्रतिशत से भी कम ऑक्सीजन होता है।

वायु संरचना में क्रांतिकारी परिवर्तन

लगभग प्रोटेरोज़ोइक (1.8 अरब साल पहले) के मध्य में, "ऑक्सीजन क्रांति" हुई, जब दुनिया एरोबिक श्वसन में बदल गई, जिसके दौरान 38 एक पोषक तत्व अणु (ग्लूकोज) से प्राप्त किया जा सकता है, और दो नहीं (जैसा कि साथ में) अवायवीय श्वसन) ऊर्जा की इकाइयाँ। ऑक्सीजन के संदर्भ में पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना आधुनिक के एक प्रतिशत से अधिक होने लगी, और एक ओजोन परत दिखाई देने लगी, जो जीवों को विकिरण से बचाती है। यह उससे था कि मोटे गोले के नीचे "छिपा", उदाहरण के लिए, त्रिलोबाइट्स जैसे प्राचीन जानवर। तब से हमारे समय तक, मुख्य "श्वसन" तत्व की सामग्री धीरे-धीरे और धीरे-धीरे बढ़ी है, जिससे ग्रह पर जीवन के विभिन्न रूपों का विकास हुआ है।

वायुमंडल विभिन्न गैसों का मिश्रण है। यह पृथ्वी की सतह से 900 किमी की ऊँचाई तक फैला हुआ है, जो ग्रह को सौर विकिरण के हानिकारक स्पेक्ट्रम से बचाता है, और इसमें ग्रह पर सभी जीवन के लिए आवश्यक गैसें शामिल हैं। वायुमंडल सूर्य की गर्मी को फँसाता है, पृथ्वी की सतह के पास गर्म होता है और एक अनुकूल जलवायु बनाता है।

वायुमंडल की संरचना

पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य रूप से दो गैसें हैं - नाइट्रोजन (78%) और ऑक्सीजन (21%)। इसके अलावा, इसमें कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य गैसों की अशुद्धियाँ होती हैं। वायुमंडल में वाष्प, बादलों में नमी की बूंदों और बर्फ के क्रिस्टल के रूप में मौजूद है।

वायुमंडल की परतें

वायुमंडल में कई परतें होती हैं, जिनके बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं होती है। विभिन्न परतों के तापमान एक दूसरे से स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं।

• वायुहीन चुंबकमंडल। पृथ्वी के अधिकांश उपग्रह यहाँ पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर उड़ते हैं।
• एक्सोस्फीयर (सतह से 450-500 किमी)। लगभग गैसें नहीं होती हैं। कुछ मौसम उपग्रह बहिर्मंडल में उड़ते हैं। थर्मोस्फीयर (80-450 किमी) उच्च तापमान तक पहुंचने की विशेषता है शीर्ष परत 1700 डिग्री सेल्सियस।
• मेसोस्फीयर (50-80 किमी)। इस क्षेत्र में ऊंचाई बढ़ने पर तापमान गिर जाता है। यह यहाँ है कि अधिकांश उल्कापिंड (अंतरिक्ष चट्टानों के टुकड़े) जो वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, जल जाते हैं।
• समताप मंडल (15-50 किमी)। इसमें ओजोन परत होती है, यानी ओजोन की एक परत जो सूर्य से पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है। इससे पृथ्वी की सतह के निकट तापमान में वृद्धि होती है। जेट विमान आमतौर पर यहां उड़ान भरते हैं, जैसे इस परत में दृश्यता बहुत अच्छी है और मौसम की स्थिति के कारण लगभग कोई हस्तक्षेप नहीं होता है।
• क्षोभ मंडल। ऊंचाई पृथ्वी की सतह से 8 से 15 किमी के बीच भिन्न होती है। यहीं से ग्रह का मौसम बनता है, क्योंकि इस परत में सबसे अधिक जलवाष्प, धूल और हवाएं होती हैं। पृथ्वी की सतह से दूरी के साथ तापमान घटता जाता है।

वायुमंडलीय दबाव

यद्यपि हम इसे महसूस नहीं करते हैं, वायुमंडल की परतें पृथ्वी की सतह पर दबाव डालती हैं। उच्चतम सतह के निकट है, और जैसे-जैसे आप इससे दूर जाते हैं, यह धीरे-धीरे कम होता जाता है। यह भूमि और महासागर के बीच तापमान अंतर पर निर्भर करता है, और इसलिए समुद्र तल से समान ऊंचाई पर स्थित क्षेत्रों में अक्सर एक अलग दबाव होता है। कम दबाव गीला मौसम लाता है, जबकि उच्च दबाव आमतौर पर साफ मौसम निर्धारित करता है।

वायुमंडल में वायुराशियों की गति

और दबाव निचले वातावरण को मिलाने का कारण बनते हैं। इस तरह से क्षेत्रों से हवाएँ चलती हैं अधिक दबावनिचले क्षेत्र में। कई क्षेत्रों में, स्थानीय हवाएं भी होती हैं, जो भूमि और समुद्र के तापमान में अंतर के कारण होती हैं। हवाओं की दिशा पर भी पहाड़ों का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

ग्रीनहाउस प्रभाव

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य गैसें सूर्य की गर्मी को फँसाती हैं। इस प्रक्रिया को आमतौर पर ग्रीनहाउस प्रभाव कहा जाता है, क्योंकि यह कई मायनों में ग्रीनहाउस में गर्मी के संचलन के समान है। ग्रीनहाउस प्रभाव ग्रह पर ग्लोबल वार्मिंग का कारण बनता है। उच्च दबाव वाले क्षेत्रों में - एंटीसाइक्लोन - एक स्पष्ट सौर स्थापित होता है। क्षेत्रों में कम दबाव- चक्रवात - आमतौर पर अस्थिर मौसम होता है। गर्मी और प्रकाश वातावरण में प्रवेश कर रहे हैं। गैसें पृथ्वी की सतह से परावर्तित ऊष्मा को रोक लेती हैं, जिससे पृथ्वी पर तापमान बढ़ जाता है।

समताप मंडल में एक विशेष ओजोन परत होती है। ओजोन सूर्य से आने वाली अधिकांश पराबैंगनी विकिरण को अवरुद्ध कर देती है, जिससे पृथ्वी और उस पर मौजूद सभी जीवन की रक्षा होती है। वैज्ञानिकों ने पाया है कि ओजोन परत के विनाश का कारण कुछ एरोसोल और प्रशीतन उपकरणों में निहित विशेष क्लोरोफ्लोरोकार्बन डाइऑक्साइड गैसें हैं। आर्कटिक और अंटार्कटिका के ऊपर, ओजोन परत में विशाल छिद्र पाए गए हैं, जो पृथ्वी की सतह को प्रभावित करने वाले पराबैंगनी विकिरण की मात्रा में वृद्धि में योगदान करते हैं।

सौर विकिरण और विभिन्न निकास धुएं और गैसों के परिणामस्वरूप निचले वातावरण में ओजोन का निर्माण होता है। आमतौर पर यह वायुमंडल के माध्यम से फैलता है, लेकिन अगर ठंडी हवा की एक बंद परत गर्म हवा की एक परत के नीचे बनती है, तो ओजोन केंद्रित होता है और स्मॉग होता है। दुर्भाग्य से, यह ओजोन छिद्रों में ओजोन के नुकसान की भरपाई नहीं कर सकता है।

उपग्रह की छवि स्पष्ट रूप से अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन परत में एक छेद दिखाती है। छेद का आकार बदलता रहता है, लेकिन वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह लगातार बढ़ रहा है। वातावरण में निकास गैसों के स्तर को कम करने का प्रयास किया जा रहा है। वायु प्रदूषण को कम करें और शहरों में धुंआ रहित ईंधन का उपयोग करें। स्मॉग से कई लोगों की आंखों में जलन और दम घुटने लगता है।

पृथ्वी के वायुमंडल का उद्भव और विकास

पृथ्वी का आधुनिक वातावरण एक लंबे विकासवादी विकास का परिणाम है। यह भूवैज्ञानिक कारकों की संयुक्त कार्रवाई और जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ। पूरे भूवैज्ञानिक इतिहास में, पृथ्वी का वायुमंडल कई गहन पुनर्व्यवस्थाओं से गुजरा है। भूवैज्ञानिक डेटा और सैद्धांतिक (पूर्वापेक्षाएँ) के आधार पर, युवा पृथ्वी का आदिम वातावरण, जो लगभग 4 अरब साल पहले मौजूद था, निष्क्रिय नाइट्रोजन के एक छोटे से अतिरिक्त के साथ निष्क्रिय और महान गैसों का मिश्रण हो सकता है (एन. ए. यासमानोव, 1985 ; ए.एस. मोनिन, 1987; ओ.जी. सोरोख्तिन, एस.ए. उशाकोव, 1991, 1993। वर्तमान में, प्रारंभिक वातावरण की संरचना और संरचना पर दृष्टिकोण कुछ हद तक बदल गया है। प्रारंभिक प्रोटोप्लानेटरी चरण में प्राथमिक वातावरण (प्रोटोएटमॉस्फियर), यानी पुराना 4.2 अरब वर्षों में, मीथेन, अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड का मिश्रण शामिल हो सकता है। पृथ्वी की सतह पर होने वाली मेंटल और सक्रिय अपक्षय प्रक्रियाओं के विघटन के परिणामस्वरूप, CO2 और CO, सल्फर के रूप में जल वाष्प, कार्बन यौगिक। और इसके यौगिकों ने वातावरण में प्रवेश करना शुरू कर दिया, साथ ही साथ मजबूत हलोजन एसिड - एचसीआई, एचएफ, एचआई और बोरिक एसिड, जो वातावरण में मीथेन, अमोनिया, हाइड्रोजन, आर्गन और कुछ अन्य महान गैसों के पूरक थे। यह आदिकालीन वातावरण अत्यंत पतला था। इसलिए, पृथ्वी की सतह के पास का तापमान विकिरण संतुलन के तापमान के करीब था (एएस मोनिन, 1977)।

समय के साथ, प्राथमिक वातावरण की गैस संरचना पृथ्वी की सतह पर उभरी हुई चट्टानों के अपक्षय की प्रक्रियाओं, सायनोबैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल की महत्वपूर्ण गतिविधि, ज्वालामुखी प्रक्रियाओं और सूर्य के प्रकाश की क्रिया के प्रभाव में बदलने लगी। इससे मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया - नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो गया; द्वितीयक वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड जमा होने लगी, जो धीरे-धीरे पृथ्वी की सतह पर और नाइट्रोजन में उतरी। नीले-हरे शैवाल की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए धन्यवाद, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में ऑक्सीजन का उत्पादन शुरू हुआ, हालांकि, शुरुआत में मुख्य रूप से "वायुमंडलीय गैसों के ऑक्सीकरण, और फिर चट्टानों पर खर्च किया गया था। उसी समय, आणविक नाइट्रोजन में ऑक्सीकृत अमोनिया, वातावरण में तीव्रता से जमा होने लगा। यह माना जाता है कि आधुनिक वातावरण में नाइट्रोजन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा अवशेष है। मीथेन और कार्बन मोनोऑक्साइड को कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया गया था। सल्फर और हाइड्रोजन सल्फाइड को एसओ 2 और एसओ 3 में ऑक्सीकृत किया गया था, जो कि उनकी उच्च गतिशीलता और हल्केपन के कारण, वातावरण से जल्दी से हटा दिए गए थे। इस प्रकार, एक कम करने वाले वातावरण से, जैसा कि आर्कियन और प्रारंभिक प्रोटेरोज़ोइक में था, धीरे-धीरे एक ऑक्सीकरण में बदल गया।

कार्बन डाइऑक्साइड ने मीथेन ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप और चट्टानों के मेंटल के क्षरण और अपक्षय के परिणामस्वरूप वातावरण में प्रवेश किया। इस घटना में कि पृथ्वी के पूरे इतिहास में जारी सभी कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल में बने रहे, इसका आंशिक दबाव अब शुक्र (ओ। सोरोख्तिन, एस। ए। उशाकोव, 1991) के समान हो सकता है। लेकिन पृथ्वी पर, प्रक्रिया उलट गई थी। वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जलमंडल में घुल गया था, जिसमें जलीय जीवों द्वारा अपने गोले बनाने के लिए इसका उपयोग किया गया था और जैविक रूप से कार्बोनेट में परिवर्तित किया गया था। इसके बाद, उनसे केमोजेनिक और ऑर्गेनोजेनिक कार्बोनेट के सबसे शक्तिशाली स्तर का निर्माण हुआ।

वायुमंडल में ऑक्सीजन की आपूर्ति तीन स्रोतों से की गई थी। एक लंबे समय के लिए, पृथ्वी के गठन के क्षण से शुरू होकर, यह मेंटल के पतन के दौरान जारी किया गया था और मुख्य रूप से ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं पर खर्च किया गया था। ऑक्सीजन का एक अन्य स्रोत कठोर पराबैंगनी सौर विकिरण द्वारा जल वाष्प का फोटोडिसोसिएशन था। दिखावे; वातावरण में मुक्त ऑक्सीजन के कारण अधिकांश प्रोकैरियोट्स की मृत्यु हो गई जो कम करने वाली स्थितियों में रहते थे। प्रोकैरियोटिक जीवों ने अपना निवास स्थान बदल लिया है। उन्होंने पृथ्वी की सतह को उसकी गहराई और उन क्षेत्रों में छोड़ दिया जहां कम करने की स्थिति अभी भी संरक्षित थी। उन्हें यूकेरियोट्स द्वारा प्रतिस्थापित किया गया, जो कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन में सख्ती से संसाधित करने लगे।

आर्कियन और प्रोटेरोज़ोइक के एक महत्वपूर्ण हिस्से के दौरान, लगभग सभी ऑक्सीजन, जो कि एबोजेनिक और बायोजेनिक दोनों तरह से उत्पन्न होती है, मुख्य रूप से लोहे और सल्फर के ऑक्सीकरण पर खर्च की जाती है। प्रोटेरोज़ोइक के अंत तक, पृथ्वी की सतह पर मौजूद सभी धात्विक द्विसंयोजक लोहा या तो ऑक्सीकृत हो गए या पृथ्वी के मूल में चले गए। इससे यह तथ्य सामने आया कि प्रारंभिक प्रोटेरोज़ोइक वातावरण में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव बदल गया।

प्रोटेरोज़ोइक के मध्य में, वायुमंडल में ऑक्सीजन की सांद्रता उरे बिंदु तक पहुँच गई और वर्तमान स्तर का 0.01% हो गई। उस समय से, वातावरण में ऑक्सीजन जमा होना शुरू हो गया और, शायद, पहले से ही रिपियन के अंत में, इसकी सामग्री पाश्चर बिंदु (वर्तमान स्तर का 0.1%) तक पहुंच गई। यह संभव है कि ओजोन परत का उदय वेंडियन काल में हुआ हो और उस समय यह कभी लुप्त नहीं हुआ हो।

पृथ्वी के वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति ने जीवन के विकास को प्रेरित किया और अधिक परिपूर्ण चयापचय के साथ नए रूपों का उदय हुआ। यदि पहले यूकेरियोटिक एककोशिकीय शैवाल और साइनाइड, जो प्रोटेरोज़ोइक की शुरुआत में दिखाई देते थे, को इसकी आधुनिक सांद्रता के केवल 10 -3 के पानी में ऑक्सीजन सामग्री की आवश्यकता होती है, तो प्रारंभिक वेंडियन के अंत में गैर-कंकाल मेटाज़ोआ के उद्भव के साथ, यानी करीब 65 करोड़ साल पहले वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा काफी ज्यादा होनी चाहिए थी। आखिरकार, मेटाज़ोआ ने ऑक्सीजन श्वसन का उपयोग किया और इसके लिए आवश्यक था कि ऑक्सीजन का आंशिक दबाव एक महत्वपूर्ण स्तर - पाश्चर बिंदु तक पहुंच जाए। इस मामले में, अवायवीय किण्वन प्रक्रिया को ऊर्जावान रूप से अधिक आशाजनक और प्रगतिशील ऑक्सीजन चयापचय द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था।

उसके बाद, पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन का और संचय तेजी से हुआ। नील-हरित शैवाल की मात्रा में उत्तरोत्तर वृद्धि ने वातावरण में पशु जगत के जीवन समर्थन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन स्तर की उपलब्धि में योगदान दिया। वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा का एक निश्चित स्थिरीकरण उस क्षण से हुआ है जब पौधे उतरे थे - लगभग 450 मिलियन वर्ष पहले। भूमि पर पौधों के उद्भव, जो सिलुरियन काल में हुआ, ने वातावरण में ऑक्सीजन के स्तर के अंतिम स्थिरीकरण का नेतृत्व किया। उस समय से, इसकी एकाग्रता बल्कि सीमित सीमाओं के भीतर उतार-चढ़ाव शुरू हुई, जीवन के अस्तित्व से परे कभी नहीं। फूलों के पौधों की उपस्थिति के बाद से वातावरण में ऑक्सीजन की एकाग्रता पूरी तरह से स्थिर हो गई है। यह घटना क्रेटेशियस काल के मध्य में हुई थी, अर्थात। लगभग 100 मिलियन साल पहले।

नाइट्रोजन का अधिकांश भाग पृथ्वी के विकास के प्रारंभिक चरणों में बना था, मुख्य रूप से अमोनिया के अपघटन के कारण। जीवों के आगमन के साथ, वायुमंडलीय नाइट्रोजन को में बांधने की प्रक्रिया कार्बनिक पदार्थऔर समुद्री तलछट में दफन। भूमि पर जीवों की रिहाई के बाद, नाइट्रोजन महाद्वीपीय तलछट में दबने लगी। स्थलीय पौधों के आगमन के साथ मुक्त नाइट्रोजन के प्रसंस्करण की प्रक्रिया विशेष रूप से तेज हो गई थी।

क्रिप्टोज़ोइक और फ़ैनरोज़ोइक के मोड़ पर, यानी लगभग 650 मिलियन वर्ष पहले, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा घटकर दस प्रतिशत हो गई, और यह हाल ही में वर्तमान स्तर के करीब एक सामग्री तक पहुँच गई, लगभग 10-20 मिलियन साल पहले।

इस प्रकार, वायुमंडल की गैस संरचना ने न केवल जीवों के लिए रहने की जगह प्रदान की, बल्कि उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि की विशेषताओं को भी निर्धारित किया, निपटान और विकास को बढ़ावा दिया। ब्रह्मांडीय और ग्रहीय कारणों से जीवों के लिए अनुकूल वायुमंडलीय गैस संरचना के वितरण में परिणामी विफलताओं ने कार्बनिक दुनिया के बड़े पैमाने पर विलुप्त होने का कारण बना, जो क्रिप्टोज़ोइक के दौरान और फ़ैनरोज़ोइक इतिहास की कुछ सीमाओं पर बार-बार हुआ।

वायुमंडल के नृवंशविज्ञान संबंधी कार्य

पृथ्वी का वायुमंडल आवश्यक पदार्थ, ऊर्जा प्रदान करता है और चयापचय प्रक्रियाओं की दिशा और गति निर्धारित करता है। आधुनिक वातावरण की गैस संरचना जीवन के अस्तित्व और विकास के लिए इष्टतम है। मौसम और जलवायु निर्माण के क्षेत्र के रूप में, वातावरण को लोगों, जानवरों और वनस्पतियों के जीवन के लिए आरामदायक स्थिति बनाना चाहिए। वायुमंडलीय वायु की गुणवत्ता में एक दिशा या किसी अन्य में विचलन और मौसम की स्थितिजानवर के जीवन के लिए चरम स्थितियां बनाएं और वनस्पति, मनुष्यों के लिए सहित।

पृथ्वी का वातावरण न केवल मानव जाति के अस्तित्व के लिए स्थितियां प्रदान करता है, नृवंशमंडल के विकास का मुख्य कारक है। साथ ही, यह उत्पादन के लिए ऊर्जा और कच्चे माल का संसाधन बन जाता है। सामान्य तौर पर, वातावरण एक कारक है जो मानव स्वास्थ्य को संरक्षित करता है, और कुछ क्षेत्रों, भौतिक और भौगोलिक परिस्थितियों और वायुमंडलीय वायु गुणवत्ता के कारण, मनोरंजक क्षेत्रों के रूप में कार्य करते हैं और लोगों के लिए सैनिटोरियम उपचार और मनोरंजन के लिए लक्षित क्षेत्र हैं। इस प्रकार, वातावरण सौंदर्य और भावनात्मक प्रभाव का कारक है।

वातावरण के नृवंशविज्ञान और तकनीकी कार्यों, हाल ही में निर्धारित (ई डी निकितिन, एन ए यासमानोव, 2001), एक स्वतंत्र और गहन अध्ययन की आवश्यकता है। इस प्रकार, वायुमंडलीय ऊर्जा कार्यों का अध्ययन पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने वाली प्रक्रियाओं की घटना और संचालन के संदर्भ में और मानव स्वास्थ्य और कल्याण पर प्रभाव के संदर्भ में बहुत प्रासंगिक है। इस मामले में, हम चक्रवातों और प्रतिचक्रवातों, वायुमंडलीय भंवरों, वायुमंडलीय दबाव और अन्य चरम वायुमंडलीय घटनाओं की ऊर्जा के बारे में बात कर रहे हैं, जिसका प्रभावी उपयोग गैर-प्रदूषणकारी प्राप्त करने की समस्या के सफल समाधान में योगदान देगा। वातावरणवैकल्पिक ऊर्जा स्रोत। आखिरकार, वायु पर्यावरण, विशेष रूप से इसका वह हिस्सा जो विश्व महासागर के ऊपर स्थित है, एक विशाल मात्रा में मुक्त ऊर्जा की रिहाई के लिए एक क्षेत्र है।

उदाहरण के लिए, यह पाया गया है कि उष्णकटिबंधीय चक्रवात मध्यम शक्तिकेवल एक दिन में वे हिरोशिमा और नागासाकी पर गिराए गए 500 हजार परमाणु बमों की ऊर्जा के बराबर ऊर्जा छोड़ते हैं। इस तरह के चक्रवात के अस्तित्व के 10 दिनों के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे देश की सभी ऊर्जा जरूरतों को 600 वर्षों तक पूरा करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा जारी की जाती है।

पर पिछले साल कागतिविधि के विभिन्न पहलुओं और पृथ्वी प्रक्रियाओं पर वातावरण के प्रभाव से संबंधित प्राकृतिक वैज्ञानिकों द्वारा बड़ी संख्या में काम प्रकाशित किए गए हैं, जो आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान में अंतःविषय बातचीत की गहनता को इंगित करता है। इसी समय, इसकी कुछ दिशाओं की एकीकृत भूमिका प्रकट होती है, जिसके बीच भू-पारिस्थितिकी में कार्यात्मक-पारिस्थितिक दिशा को नोट करना आवश्यक है।

यह दिशा पारिस्थितिक कार्यों के विश्लेषण और सैद्धांतिक सामान्यीकरण और विभिन्न भूमंडलों की ग्रहों की भूमिका को उत्तेजित करती है, और यह बदले में, हमारे ग्रह के समग्र अध्ययन के लिए कार्यप्रणाली और वैज्ञानिक नींव के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है, तर्कसंगत उपयोगऔर इसके प्राकृतिक संसाधनों का संरक्षण।

पृथ्वी के वायुमंडल में कई परतें होती हैं: क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर, आयनोस्फीयर और एक्सोस्फीयर। क्षोभमंडल के ऊपरी भाग और समताप मंडल के निचले भाग में ओजोन से समृद्ध एक परत होती है, जिसे ओजोन परत कहा जाता है। ओजोन के वितरण में कुछ निश्चित (दैनिक, मौसमी, वार्षिक, आदि) नियमितताएँ स्थापित की गई हैं। अपनी स्थापना के बाद से, वातावरण ने ग्रहों की प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को प्रभावित किया है। वातावरण की प्राथमिक संरचना वर्तमान की तुलना में पूरी तरह से अलग थी, लेकिन समय के साथ आणविक नाइट्रोजन के अनुपात और भूमिका में लगातार वृद्धि हुई, लगभग 650 मिलियन वर्ष पहले मुक्त ऑक्सीजन दिखाई दी, जिसकी मात्रा में लगातार वृद्धि हुई, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता तदनुसार कम हो गई। . वायुमंडल की उच्च गतिशीलता, इसकी गैस संरचना और एरोसोल की उपस्थिति विभिन्न भूवैज्ञानिक और जैवमंडलीय प्रक्रियाओं में इसकी उत्कृष्ट भूमिका और सक्रिय भागीदारी को निर्धारित करती है। पुनर्वितरण में वातावरण की भूमिका महान है सौर ऊर्जाऔर विनाशकारी प्राकृतिक घटनाओं और आपदाओं का विकास। वायुमंडलीय बवंडर - बवंडर (बवंडर), तूफान, आंधी, चक्रवात और अन्य घटनाएं जैविक दुनिया और प्राकृतिक प्रणालियों पर नकारात्मक प्रभाव डालती हैं। प्राकृतिक कारकों के साथ-साथ प्रदूषण के मुख्य स्रोत मानव आर्थिक गतिविधि के विभिन्न रूप हैं। वातावरण पर मानवजनित प्रभाव न केवल विभिन्न एरोसोल और ग्रीनहाउस गैसों की उपस्थिति में, बल्कि जल वाष्प की मात्रा में वृद्धि में भी व्यक्त किए जाते हैं, और स्वयं को धुंध और अम्लीय वर्षा के रूप में प्रकट करते हैं। ग्रीनहाउस गैसें बदल रही हैं तापमान व्यवस्थापृथ्वी की सतह, कुछ गैसों का उत्सर्जन ओजोन परत की मात्रा को कम करता है और ओजोन छिद्रों के निर्माण में योगदान देता है। पृथ्वी के वायुमंडल की जातीय भूमिका महान है।

प्राकृतिक प्रक्रियाओं में वातावरण की भूमिका

स्थलमंडल और बाह्य अंतरिक्ष के बीच अपनी मध्यवर्ती अवस्था में सतह का वातावरण और इसकी गैस संरचना जीवों के जीवन के लिए स्थितियां बनाती है। इसी समय, अपक्षय और चट्टानों के विनाश की तीव्रता, हानिकारक सामग्री का स्थानांतरण और संचय वर्षा की मात्रा, प्रकृति और आवृत्ति, हवाओं की आवृत्ति और ताकत और विशेष रूप से हवा के तापमान पर निर्भर करता है। वातावरण जलवायु प्रणाली का केंद्रीय घटक है। हवा का तापमान और आर्द्रता, बादल और वर्षा, हवा - यह सब मौसम की विशेषता है, अर्थात वातावरण की लगातार बदलती स्थिति। साथ ही, ये वही घटक जलवायु की भी विशेषता रखते हैं, यानी औसत दीर्घकालिक मौसम व्यवस्था।

गैसों की संरचना, बादलों की उपस्थिति और विभिन्न अशुद्धियाँ, जिन्हें एरोसोल कण (राख, धूल, जल वाष्प के कण) कहा जाता है, वायुमंडल के माध्यम से सौर विकिरण के पारित होने की विशेषताओं को निर्धारित करते हैं और पृथ्वी के थर्मल विकिरण से बचने से रोकते हैं। बाहरी अंतरिक्ष में।

पृथ्वी का वातावरण बहुत गतिशील है। इसमें उत्पन्न होने वाली प्रक्रियाएं और इसकी गैस संरचना में परिवर्तन, मोटाई, बादलपन, पारदर्शिता और इसमें विभिन्न एयरोसोल कणों की उपस्थिति मौसम और जलवायु दोनों को प्रभावित करती है।

प्राकृतिक प्रक्रियाओं की क्रिया और दिशा, साथ ही पृथ्वी पर जीवन और गतिविधि, सौर विकिरण द्वारा निर्धारित की जाती हैं। यह पृथ्वी की सतह पर आने वाली 99.98% ऊष्मा देता है। सालाना यह 134*10 19 किलो कैलोरी बनाता है। इतनी मात्रा में ऊष्मा 200 अरब टन कोयले को जलाकर प्राप्त की जा सकती है। हाइड्रोजन का भंडार, जो सूर्य के द्रव्यमान में थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा के इस प्रवाह को बनाता है, कम से कम एक और 10 अरब वर्षों के लिए पर्याप्त होगा, यानी, हमारे ग्रह के अस्तित्व में दो बार की अवधि के लिए।

वायुमंडल की ऊपरी सीमा में प्रवेश करने वाली सौर ऊर्जा की कुल मात्रा का लगभग 1/3 वापस विश्व अंतरिक्ष में परावर्तित होता है, 13% अवशोषित होता है ओजोन परत(लगभग सभी पराबैंगनी विकिरण सहित)। 7% - शेष वायुमंडल और केवल 44% पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है। एक दिन में पृथ्वी पर पहुंचने वाला कुल सौर विकिरण उस ऊर्जा के बराबर है जो मानवता को पिछली सहस्राब्दी में सभी प्रकार के ईंधन को जलाने के परिणामस्वरूप प्राप्त हुई है।

पृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण के वितरण की मात्रा और प्रकृति वायुमंडल के बादल और पारदर्शिता पर काफी हद तक निर्भर है। बिखरे हुए विकिरण की मात्रा क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई, वातावरण की पारदर्शिता, जल वाष्प की सामग्री, धूल, कार्बन डाइऑक्साइड की कुल मात्रा आदि से प्रभावित होती है।

प्रकीर्णित विकिरण की अधिकतम मात्रा ध्रुवीय क्षेत्रों में पड़ती है। सूर्य जितना नीचे क्षितिज से ऊपर है, उतनी ही कम ऊष्मा किसी दिए गए क्षेत्र में प्रवेश करती है।

वायुमंडलीय पारदर्शिता और बादलपन का बहुत महत्व है। एक बादल गर्मी के दिन, यह आमतौर पर एक स्पष्ट दिन की तुलना में ठंडा होता है, क्योंकि दिन के बादल पृथ्वी की सतह को गर्म होने से रोकते हैं।

वायुमंडल की धूल सामग्री ऊष्मा के वितरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसमें धूल और राख के बारीक बिखरे हुए ठोस कण, जो इसकी पारदर्शिता को प्रभावित करते हैं, सौर विकिरण के वितरण पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं, जिनमें से अधिकांश परिलक्षित होता है। महीन कण दो तरह से वायुमंडल में प्रवेश करते हैं: या तो ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान फेंकी गई राख, या शुष्क उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से हवाओं द्वारा ले जाने वाली रेगिस्तानी धूल। विशेष रूप से सूखे के दौरान इस तरह की बहुत सारी धूल बनती है, जब इसे गर्म हवा की धाराओं द्वारा वायुमंडल की ऊपरी परतों में ले जाया जाता है और यह लंबे समय तक वहां रह सकती है। 1883 में क्राकाटोआ ज्वालामुखी के फटने के बाद, वायुमंडल में दसियों किलोमीटर फेंकी गई धूल लगभग 3 वर्षों तक समताप मंडल में रही। 1985 में एल चिचोन ज्वालामुखी (मेक्सिको) के विस्फोट के परिणामस्वरूप, धूल यूरोप तक पहुंच गई, और इसलिए सतह के तापमान में थोड़ी कमी आई।

पृथ्वी के वायुमंडल में जल वाष्प की एक चर मात्रा होती है। निरपेक्ष रूप से वजन या आयतन के हिसाब से इसकी मात्रा 2 से 5% के बीच होती है।

जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड की तरह, ग्रीनहाउस प्रभाव को बढ़ाता है। वातावरण में उत्पन्न होने वाले बादलों और कोहरे में अजीबोगरीब भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं।

वायुमंडल में जल वाष्प का प्राथमिक स्रोत महासागरों की सतह है। इसमें से सालाना 95 से 110 सेंटीमीटर मोटी पानी की एक परत वाष्पित हो जाती है। नमी का एक हिस्सा संघनन के बाद समुद्र में लौट आता है, और दूसरा वायु धाराओं द्वारा महाद्वीपों की ओर निर्देशित होता है। एक चर-आर्द्र जलवायु वाले क्षेत्रों में, वर्षा मिट्टी को नम करती है, और आर्द्र क्षेत्रों में यह भंडार बनाती है भूजल. इस प्रकार, वातावरण आर्द्रता का संचायक और वर्षा का भंडार है। और वातावरण में बनने वाले कोहरे मिट्टी के आवरण को नमी प्रदान करते हैं और इस प्रकार पशु और पौधों की दुनिया के विकास में निर्णायक भूमिका निभाते हैं।

वायुमंडल की गतिशीलता के कारण वायुमंडलीय नमी पृथ्वी की सतह पर वितरित की जाती है। इसमें हवाओं और दबाव वितरण की एक बहुत ही जटिल प्रणाली है। इस तथ्य के कारण कि वातावरण निरंतर गति में है, हवा के प्रवाह और दबाव के वितरण की प्रकृति और सीमा लगातार बदल रही है। परिसंचरण के पैमाने सूक्ष्म मौसम विज्ञान से भिन्न होते हैं, केवल कुछ सौ मीटर के आकार के साथ, वैश्विक स्तर पर, कई दसियों हज़ार किलोमीटर के आकार के साथ। विशाल वायुमंडलीय भंवर बड़े पैमाने पर वायु धाराओं की प्रणालियों के निर्माण में शामिल होते हैं और वातावरण के सामान्य परिसंचरण को निर्धारित करते हैं। इसके अलावा, वे विनाशकारी वायुमंडलीय घटनाओं के स्रोत हैं।

मौसम और जलवायु परिस्थितियों का वितरण और जीवित पदार्थों की कार्यप्रणाली वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करती है। इस घटना में कि वायुमंडलीय दबाव छोटी सीमाओं के भीतर उतार-चढ़ाव करता है, यह लोगों की भलाई और जानवरों के व्यवहार में निर्णायक भूमिका नहीं निभाता है और पौधों के शारीरिक कार्यों को प्रभावित नहीं करता है। एक नियम के रूप में, ललाट घटनाएं और मौसम परिवर्तन दबाव परिवर्तन से जुड़े होते हैं।

वायु के निर्माण के लिए वायुमंडलीय दबाव का मौलिक महत्व है, जो राहत देने वाला कारक होने के कारण वनस्पतियों और जीवों पर सबसे अधिक प्रभाव डालता है।

हवा पौधों के विकास को दबाने में सक्षम है और साथ ही साथ बीज के हस्तांतरण को बढ़ावा देती है। मौसम और जलवायु परिस्थितियों के निर्माण में हवा की भूमिका महान है। वह समुद्री धाराओं के नियामक के रूप में भी कार्य करता है। बहिर्जात कारकों में से एक के रूप में हवा लंबी दूरी पर अपक्षयित सामग्री के क्षरण और अपस्फीति में योगदान करती है।

वायुमंडलीय प्रक्रियाओं की पारिस्थितिक और भूवैज्ञानिक भूमिका

एरोसोल कणों और उसमें ठोस धूल की उपस्थिति के कारण वातावरण की पारदर्शिता में कमी सौर विकिरण के वितरण को प्रभावित करती है, एल्बीडो या परावर्तन को बढ़ाती है। विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाएं एक ही परिणाम की ओर ले जाती हैं, जिससे ओजोन का अपघटन होता है और जल वाष्प से युक्त "मोती" बादलों का निर्माण होता है। परावर्तन में वैश्विक परिवर्तन, साथ ही वातावरण की गैस संरचना में परिवर्तन, मुख्य रूप से ग्रीनहाउस गैसें, जलवायु परिवर्तन का कारण हैं।

असमान ताप के कारण ऊपर वायुमंडलीय दबाव में अंतर होता है विभिन्न खंडपृथ्वी की सतह, वायुमंडलीय परिसंचरण की ओर ले जाती है, जो क्षोभमंडल की पहचान है। जब दबाव में अंतर होता है, तो हवा उच्च दबाव वाले क्षेत्रों से कम दबाव वाले क्षेत्रों की ओर भागती है। ये आंदोलन वायु द्रव्यमानआर्द्रता और तापमान के साथ मिलकर वायुमंडलीय प्रक्रियाओं की मुख्य पारिस्थितिक और भूवैज्ञानिक विशेषताएं निर्धारित करते हैं।

गति के आधार पर, हवा पृथ्वी की सतह पर विभिन्न भूवैज्ञानिक कार्य करती है। 10 मीटर/सेकेंड की गति से, यह पेड़ों की मोटी शाखाओं को हिलाता है, उठाता है और धूल और महीन रेत ले जाता है; पेड़ की शाखाओं को 20 मीटर/सेकेंड की गति से तोड़ता है, रेत और बजरी ढोता है; 30 मीटर/सेकेंड (तूफान) की गति से घरों की छतों को तोड़ता है, पेड़ों को उखाड़ता है, खंभों को तोड़ता है, कंकड़ हिलाता है और छोटी बजरी उठाता है, और 40 मीटर/सेकेंड की गति से एक तूफान घरों को नष्ट कर देता है, टूट जाता है और बिजली लाइन को ध्वस्त कर देता है डंडे, बड़े पेड़ों को उखाड़ फेंकते हैं।

तूफानी तूफान और बवंडर (बवंडर) का विनाशकारी परिणामों के साथ एक बड़ा नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव पड़ता है - वायुमंडलीय भंवर जो गर्म मौसम में शक्तिशाली वायुमंडलीय मोर्चों पर 100 मीटर / सेकंड तक की गति के साथ होते हैं। तूफान क्षैतिज हवा की गति (60-80 मीटर / सेकंड तक) के साथ क्षैतिज बवंडर हैं। उनके साथ अक्सर भारी बारिश और गरज के साथ कुछ मिनटों से लेकर आधे घंटे तक चलती है। तूफान 50 किमी तक के क्षेत्रों को कवर करते हैं और 200-250 किमी की दूरी तय करते हैं। 1998 में मास्को और मॉस्को क्षेत्र में एक भारी तूफान ने कई घरों की छतों को क्षतिग्रस्त कर दिया और पेड़ों को गिरा दिया।

बवंडर, जिसे in . कहा जाता है उत्तरी अमेरिकाबवंडर शक्तिशाली फ़नल के आकार के वायुमंडलीय एडी होते हैं जो अक्सर गरज के साथ जुड़े होते हैं। ये कई दसियों से सैकड़ों मीटर के व्यास के साथ बीच में संकुचित हवा के स्तंभ हैं। बवंडर में एक फ़नल की उपस्थिति होती है, जो हाथी की सूंड के समान होती है, जो बादलों से उतरती है या पृथ्वी की सतह से उठती है। एक मजबूत रेयरफैक्शन और उच्च रोटेशन गति रखने के कारण, बवंडर कई सौ किलोमीटर तक यात्रा करता है, धूल में, जलाशयों से पानी और विभिन्न वस्तुओं को खींचता है। शक्तिशाली बवंडर के साथ गरज, बारिश होती है और बड़ी विनाशकारी शक्ति होती है।

बवंडर शायद ही कभी उपध्रुवीय या भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में होता है, जहां यह लगातार ठंडा या गर्म होता है। खुले समुद्र में कुछ बवंडर। बवंडर यूरोप, जापान, ऑस्ट्रेलिया, संयुक्त राज्य अमेरिका में होते हैं, और रूस में वे विशेष रूप से सेंट्रल ब्लैक अर्थ क्षेत्र में, मॉस्को, यारोस्लाव, निज़नी नोवगोरोड और इवानोवो क्षेत्रों में अक्सर होते हैं।

बवंडर कारों, घरों, वैगनों, पुलों को उठाते और हिलाते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में विशेष रूप से विनाशकारी बवंडर (बवंडर) देखे जाते हैं। औसतन लगभग 100 पीड़ितों के साथ 450 से 1500 बवंडर सालाना दर्ज किए जाते हैं। बवंडर तेजी से काम करने वाली विनाशकारी वायुमंडलीय प्रक्रियाएं हैं। वे केवल 20-30 मिनट में बनते हैं, और उनके अस्तित्व का समय 30 मिनट है। इसलिए, बवंडर के घटित होने के समय और स्थान की भविष्यवाणी करना लगभग असंभव है।

अन्य विनाशकारी, लेकिन दीर्घकालिक वायुमंडलीय भंवर चक्रवात हैं। वे एक दबाव ड्रॉप के कारण बनते हैं, जो कुछ शर्तों के तहत वायु धाराओं के एक गोलाकार आंदोलन की घटना में योगदान देता है। वायुमंडलीय भंवर आर्द्र गर्म हवा की शक्तिशाली आरोही धाराओं के आसपास उत्पन्न होते हैं और दक्षिणी गोलार्ध में उच्च गति से दक्षिणावर्त और उत्तरी गोलार्ध में वामावर्त घूमते हैं। चक्रवात, बवंडर के विपरीत, महासागरों से उत्पन्न होते हैं और महाद्वीपों पर अपनी विनाशकारी क्रियाओं को उत्पन्न करते हैं। मुख्य विनाशकारी कारक हैं तेज हवाओं, हिमपात, वर्षा, ओलावृष्टि और बाढ़ के रूप में तीव्र वर्षा। 19 - 30 m / s की गति वाली हवाएँ एक तूफान बनाती हैं, 30 - 35 m / s - एक तूफान, और 35 m / s से अधिक - एक तूफान।

उष्णकटिबंधीय चक्रवात - तूफान और टाइफून - की औसत चौड़ाई कई सौ किलोमीटर होती है। चक्रवात के अंदर हवा की गति तूफान बल तक पहुंच जाती है। उष्णकटिबंधीय चक्रवात कई दिनों से लेकर कई हफ्तों तक चलते हैं, जो 50 से 200 किमी/घंटा की गति से चलते हैं। मध्य अक्षांशीय चक्रवातों का व्यास बड़ा होता है। उनके अनुप्रस्थ आयाम एक हजार से लेकर कई हजार किलोमीटर तक होते हैं, हवा की गति तूफानी होती है। वे पश्चिम से उत्तरी गोलार्ध में चलते हैं और उनके साथ ओले और बर्फबारी होती है, जो विनाशकारी हैं। पीड़ितों की संख्या और नुकसान के मामले में बाढ़ के बाद चक्रवात और उनसे जुड़े तूफान और टाइफून सबसे बड़ी प्राकृतिक आपदाएं हैं। एशिया के घनी आबादी वाले इलाकों में तूफान के दौरान पीड़ितों की संख्या हजारों में मापी जाती है। 1991 में बांग्लादेश में 6 मीटर ऊंची समुद्री लहरें पैदा करने वाले तूफान के दौरान 125 हजार लोगों की मौत हुई थी। टाइफून संयुक्त राज्य अमेरिका को बहुत नुकसान पहुंचाते हैं। नतीजतन, दर्जनों और सैकड़ों लोग मारे जाते हैं। पश्चिमी यूरोप में, तूफान से कम नुकसान होता है।

वज्रपात को एक भयावह वायुमंडलीय घटना माना जाता है। वे तब होते हैं जब गर्म, नम हवा बहुत तेजी से ऊपर उठती है। उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की सीमा पर, वर्ष में 90-100 दिन, समशीतोष्ण क्षेत्र में 10-30 दिनों के लिए गरज के साथ वर्षा होती है। हमारे देश में उत्तरी काकेशस में सबसे अधिक गरज के साथ वर्षा होती है।

तूफान आमतौर पर एक घंटे से भी कम समय तक रहता है। तेज बारिश, ओलावृष्टि, बिजली के झटके, हवा के झोंके और ऊर्ध्वाधर हवा की धाराएं एक विशेष खतरा पैदा करती हैं। ओलों का खतरा ओलों के आकार से निर्धारित होता है। उत्तरी काकेशस में, ओलों का द्रव्यमान एक बार 0.5 किलोग्राम तक पहुंच गया था, और भारत में, 7 किलोग्राम वजन वाले ओलों का उल्लेख किया गया था। हमारे देश में सबसे खतरनाक क्षेत्र उत्तरी काकेशस में स्थित हैं। जुलाई 1992 में, मिनरलनी वोडी हवाई अड्डे पर ओलों ने 18 विमानों को क्षतिग्रस्त कर दिया।

बिजली एक खतरनाक मौसम घटना है। वे लोगों, पशुओं को मारते हैं, आग लगाते हैं, बिजली ग्रिड को नुकसान पहुंचाते हैं। दुनिया भर में हर साल गरज और उसके परिणामों से लगभग 10,000 लोग मारे जाते हैं। इसके अलावा, अफ्रीका के कुछ हिस्सों में, फ्रांस और संयुक्त राज्य अमेरिका में, बिजली गिरने से पीड़ितों की संख्या अन्य प्राकृतिक घटनाओं की तुलना में अधिक है। संयुक्त राज्य अमेरिका में गरज के साथ वार्षिक आर्थिक क्षति कम से कम $ 700 मिलियन है।

सूखे रेगिस्तान, स्टेपी और वन-स्टेप क्षेत्रों के लिए विशिष्ट हैं। वर्षा की कमी के कारण मिट्टी सूख जाती है, स्तर कम हो जाता है भूजलऔर जलाशयों में जब तक वे पूरी तरह से सूख न जाएं। नमी की कमी से वनस्पतियों और फसलों की मृत्यु हो जाती है। अफ्रीका, निकट और मध्य पूर्व, मध्य एशिया और दक्षिणी उत्तरी अमेरिका में सूखे विशेष रूप से गंभीर हैं।

सूखा मानव जीवन की परिस्थितियों को बदल देता है, मिट्टी का लवणीकरण, शुष्क हवाएँ, धूल भरी आंधी, मिट्टी का कटाव और जंगल की आग जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राकृतिक पर्यावरण पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है। टैगा क्षेत्रों, उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय जंगलों और सवाना में सूखे के दौरान आग विशेष रूप से मजबूत होती है।

सूखा अल्पकालिक प्रक्रियाएं हैं जो एक मौसम तक चलती हैं। जब सूखा दो से अधिक मौसमों तक रहता है, तो भुखमरी और सामूहिक मृत्यु दर का खतरा होता है। आमतौर पर, सूखे का प्रभाव एक या अधिक देशों के क्षेत्र तक फैला होता है। अफ्रीका के साहेल क्षेत्र में विशेष रूप से अक्सर दुखद परिणामों के साथ लंबे समय तक सूखा पड़ता है।

बर्फबारी, रुक-रुक कर होने वाली भारी बारिश और लंबे समय तक बारिश जैसी वायुमंडलीय घटनाएं बहुत नुकसान करती हैं। हिमपात पहाड़ों में बड़े पैमाने पर हिमस्खलन का कारण बनता है, और गिरी हुई बर्फ के तेजी से पिघलने और लंबे समय तक भारी बारिश से बाढ़ आती है। पृथ्वी की सतह पर गिरने वाले पानी का एक विशाल द्रव्यमान, विशेष रूप से वृक्ष रहित क्षेत्रों में, मिट्टी के आवरण के गंभीर क्षरण का कारण बनता है। खड्ड-बीम प्रणालियों का गहन विकास हो रहा है। भारी वर्षा की अवधि के दौरान बड़ी बाढ़ के परिणामस्वरूप बाढ़ आती है या अचानक गर्म होने या वसंत हिमपात के बाद बाढ़ आती है और इसलिए, मूल रूप से वायुमंडलीय घटनाएं हैं (वे जलमंडल की पारिस्थितिक भूमिका पर अध्याय में चर्चा की गई हैं)।

वातावरण में मानवजनित परिवर्तन

वर्तमान में, मानवजनित प्रकृति के कई अलग-अलग स्रोत हैं जो वायुमंडलीय प्रदूषण का कारण बनते हैं और पारिस्थितिक संतुलन के गंभीर उल्लंघन का कारण बनते हैं। पैमाने के संदर्भ में, दो स्रोतों का वातावरण पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है: परिवहन और उद्योग। औसतन, परिवहन में वायुमंडलीय प्रदूषण की कुल मात्रा का लगभग 60%, उद्योग - 15%, तापीय ऊर्जा - 15%, घरेलू और औद्योगिक कचरे के विनाश के लिए प्रौद्योगिकियां - 10% हैं।

परिवहन, उपयोग किए गए ईंधन और ऑक्सीकरण एजेंटों के प्रकार के आधार पर, वातावरण में नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर, ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड, सीसा और इसके यौगिकों, कालिख, बेंजोपायरीन (पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन के समूह से एक पदार्थ, जो है) का उत्सर्जन करता है। एक मजबूत कार्सिनोजेन जो त्वचा कैंसर का कारण बनता है)।

उद्योग सल्फर डाइऑक्साइड, कार्बन ऑक्साइड और डाइऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फ्यूरिक एसिड, फिनोल, क्लोरीन, फ्लोरीन और अन्य यौगिक और रसायन। लेकिन उत्सर्जन (85% तक) के बीच प्रमुख स्थान पर धूल का कब्जा है।

प्रदूषण के परिणामस्वरूप वातावरण की पारदर्शिता बदल जाती है, इसमें एरोसोल, स्मॉग और एसिड रेन दिखाई देते हैं।

एरोसोल एक गैसीय माध्यम में निलंबित ठोस कणों या तरल बूंदों से युक्त छितरी हुई प्रणालियाँ हैं। छितरी हुई अवस्था का कण आकार आमतौर पर 10 -3 -10 -7 सेमी होता है छितरी हुई अवस्था की संरचना के आधार पर, एरोसोल को दो समूहों में विभाजित किया जाता है। एक में गैसीय माध्यम में बिखरे हुए ठोस कणों से युक्त एरोसोल शामिल हैं, दूसरे - एरोसोल, जो गैसीय और तरल चरणों का मिश्रण हैं। पहले को धूम्रपान कहा जाता है, और दूसरा - कोहरा। संघनन केंद्र उनके गठन की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ज्वालामुखीय राख, ब्रह्मांडीय धूल, औद्योगिक उत्सर्जन के उत्पाद, विभिन्न बैक्टीरिया आदि संघनन नाभिक के रूप में कार्य करते हैं। सांद्रता नाभिक के संभावित स्रोतों की संख्या लगातार बढ़ रही है। इसलिए, उदाहरण के लिए, जब 4000 मीटर 2 के क्षेत्र में सूखी घास आग से नष्ट हो जाती है, तो औसतन 11 * 10 22 एरोसोल नाभिक बनते हैं।

हमारे ग्रह के उद्भव के क्षण से एरोसोल बनने लगे और प्राकृतिक परिस्थितियों को प्रभावित किया। हालांकि, प्रकृति में पदार्थों के सामान्य संचलन के साथ संतुलित उनकी संख्या और कार्यों ने गहरे पारिस्थितिक परिवर्तन नहीं किए। उनके गठन के मानवजनित कारकों ने इस संतुलन को महत्वपूर्ण बायोस्फेरिक अधिभार की ओर स्थानांतरित कर दिया। इस विशेषता को विशेष रूप से स्पष्ट किया गया है क्योंकि मानव जाति ने विशेष रूप से निर्मित एरोसोल का उपयोग जहरीले पदार्थों के रूप में और पौधों की सुरक्षा के लिए करना शुरू कर दिया है।

वनस्पति आवरण के लिए सबसे खतरनाक सल्फर डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन फ्लोराइड और नाइट्रोजन के एरोसोल हैं। गीली पत्ती की सतह के संपर्क में आने पर, वे एसिड बनाते हैं जो जीवित चीजों पर हानिकारक प्रभाव डालते हैं। एसिड मिस्ट, साँस की हवा के साथ, जानवरों और मनुष्यों के श्वसन अंगों में प्रवेश करते हैं, और श्लेष्म झिल्ली को आक्रामक रूप से प्रभावित करते हैं। उनमें से कुछ जीवित ऊतक को विघटित करते हैं, और रेडियोधर्मी एरोसोल कैंसर का कारण बनते हैं। रेडियोधर्मी समस्थानिकों में, SG 90 न केवल अपनी कैंसरजन्यता के कारण, बल्कि कैल्शियम के एक एनालॉग के रूप में भी विशेष खतरे का है, इसे जीवों की हड्डियों में बदल देता है, जिससे उनका अपघटन होता है।

परमाणु विस्फोटों के दौरान, वायुमंडल में रेडियोधर्मी एरोसोल बादल बनते हैं। 1 - 10 माइक्रोन की त्रिज्या वाले छोटे कण न केवल क्षोभमंडल की ऊपरी परतों में गिरते हैं, बल्कि समताप मंडल में भी गिरते हैं, जिसमें वे हो सकते हैं लंबे समय तक. परमाणु ईंधन का उत्पादन करने वाले औद्योगिक संयंत्रों के रिएक्टरों के संचालन के साथ-साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में दुर्घटनाओं के परिणामस्वरूप एरोसोल बादल भी बनते हैं।

स्मॉग तरल और ठोस बिखरे हुए चरणों के साथ एरोसोल का मिश्रण है जो औद्योगिक क्षेत्रों और बड़े शहरों पर एक धूमिल पर्दा बनाता है।

स्मॉग तीन प्रकार के होते हैं: बर्फ, गीला और सूखा। आइस स्मॉग को अलास्का कहा जाता है। यह धूल के कणों और बर्फ के क्रिस्टल के साथ गैसीय प्रदूषकों का एक संयोजन है जो तब होता है जब कोहरे की बूंदें और हीटिंग सिस्टम से भाप जम जाती है।

वेट स्मॉग, या लंदन-टाइप स्मॉग, को कभी-कभी विंटर स्मॉग कहा जाता है। यह गैसीय प्रदूषकों (मुख्य रूप से सल्फर डाइऑक्साइड), धूल के कणों और कोहरे की बूंदों का मिश्रण है। शीतकालीन स्मॉग की उपस्थिति के लिए मौसम संबंधी पूर्वापेक्षा शांत मौसम है, जिसमें ठंडी हवा की सतह परत (700 मीटर से नीचे) के ऊपर गर्म हवा की एक परत स्थित होती है। इसी समय, न केवल क्षैतिज, बल्कि ऊर्ध्वाधर विनिमय भी अनुपस्थित है। प्रदूषक, जो आमतौर पर उच्च परतों में बिखरे होते हैं, इस मामले में सतह परत में जमा हो जाते हैं।

शुष्क स्मॉग होता है गर्मी का समय, और इसे अक्सर लॉस एंजिल्स-प्रकार के धुंध के रूप में जाना जाता है। यह ओजोन, कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और एसिड वाष्प का मिश्रण है। ऐसा स्मॉग सौर विकिरण, विशेष रूप से इसके पराबैंगनी भाग द्वारा प्रदूषकों के अपघटन के परिणामस्वरूप बनता है। मौसम संबंधी पूर्वापेक्षा वायुमंडलीय उलटा है, जो गर्म हवा के ऊपर ठंडी हवा की एक परत की उपस्थिति में व्यक्त की जाती है। आमतौर पर गर्म हवा की धाराओं द्वारा उठाए गए गैसों और ठोस कणों को ऊपरी ठंडी परतों में फैलाया जाता है, लेकिन इस मामले में वे उलटा परत में जमा हो जाते हैं। फोटोलिसिस की प्रक्रिया में, कार के इंजनों में ईंधन के दहन के दौरान बनने वाले नाइट्रोजन डाइऑक्साइड विघटित हो जाते हैं:

नहीं 2 → नहीं + ओ

तब ओजोन संश्लेषण होता है:

ओ + ओ 2 + एम → ओ 3 + एम

नहीं + ओ → नहीं 2

फोटोडिसोसिएशन प्रक्रियाएं पीले-हरे रंग की चमक के साथ होती हैं।

इसके अलावा, प्रतिक्रियाएं प्रकार के अनुसार होती हैं: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, यानी मजबूत सल्फ्यूरिक एसिड बनता है।

मौसम संबंधी स्थितियों में बदलाव (हवा का दिखना या आर्द्रता में बदलाव) के साथ, ठंडी हवा समाप्त हो जाती है और स्मॉग गायब हो जाता है।

स्मॉग में कार्सिनोजेन्स की उपस्थिति से श्वसन विफलता, श्लेष्मा झिल्ली में जलन, संचार संबंधी विकार, दमा का दम घुटने और अक्सर मृत्यु हो जाती है। स्मॉग खासकर छोटे बच्चों के लिए खतरनाक है।

अम्लीय वर्षा वायुमंडलीय वर्षा है जो सल्फर ऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और पर्क्लोरिक एसिड के वाष्प और उनमें घुले क्लोरीन के औद्योगिक उत्सर्जन द्वारा अम्लीकृत होती है। कोयले और गैस को जलाने की प्रक्रिया में, इसमें अधिकांश सल्फर, ऑक्साइड के रूप में और लोहे के साथ यौगिकों में, विशेष रूप से पाइराइट, पाइरोटाइट, चाल्कोपीराइट, आदि में, सल्फर ऑक्साइड में बदल जाता है, जो कार्बन के साथ मिलकर बनता है। डाइऑक्साइड, वायुमंडल में छोड़ा जाता है। जब वायुमंडलीय नाइट्रोजन और तकनीकी उत्सर्जन को ऑक्सीजन के साथ जोड़ा जाता है, तो विभिन्न नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं, और बनने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड की मात्रा दहन तापमान पर निर्भर करती है। अधिकांश नाइट्रोजन ऑक्साइड वाहनों और डीजल इंजनों के संचालन के दौरान होता है, और एक छोटा हिस्सा ऊर्जा क्षेत्र और औद्योगिक उद्यमों में होता है। सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड मुख्य एसिड फॉर्मर्स हैं। वायुमंडलीय ऑक्सीजन और उसमें जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करने पर सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड बनते हैं।

यह ज्ञात है कि माध्यम का क्षारीय-अम्ल संतुलन पीएच मान से निर्धारित होता है। एक तटस्थ वातावरण का पीएच मान 7 होता है, एक अम्लीय वातावरण का पीएच मान 0 होता है, और एक क्षारीय वातावरण का पीएच मान 14 होता है। आधुनिक युग में, वर्षा जल का पीएच मान 5.6 है, हालांकि हाल के दिनों में यह तटस्थ था। पीएच मान में एक की कमी अम्लता में दस गुना वृद्धि से मेल खाती है और इसलिए, वर्तमान में, बढ़ी हुई अम्लता के साथ बारिश लगभग हर जगह गिरती है। पश्चिमी यूरोप में दर्ज की गई बारिश की अधिकतम अम्लता 4-3.5 पीएच थी। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि 4-4.5 के बराबर पीएच मान अधिकांश मछलियों के लिए घातक है।

अम्लीय वर्षा का पृथ्वी के वनस्पति आवरण, औद्योगिक और आवासीय भवनों पर एक आक्रामक प्रभाव पड़ता है और उजागर चट्टानों के अपक्षय के एक महत्वपूर्ण त्वरण में योगदान देता है। अम्लता में वृद्धि मिट्टी के तटस्थकरण के स्व-नियमन को रोकती है जिसमें पोषक तत्व घुल जाते हैं। बदले में, इससे पैदावार में तेज कमी आती है और वनस्पति आवरण का क्षरण होता है। मिट्टी की अम्लता भारी पदार्थों की रिहाई में योगदान करती है, जो एक बाध्य अवस्था में होते हैं, जो धीरे-धीरे पौधों द्वारा अवशोषित होते हैं, जिससे उनमें गंभीर ऊतक क्षति होती है और मानव खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करती है।

समुद्र के पानी की क्षारीय-अम्ल क्षमता में परिवर्तन, विशेष रूप से उथले पानी में, कई अकशेरुकी जीवों के प्रजनन की समाप्ति की ओर जाता है, मछलियों की मृत्यु का कारण बनता है और महासागरों में पारिस्थितिक संतुलन को बाधित करता है।

अम्लीय वर्षा के परिणामस्वरूप, पश्चिमी यूरोप, बाल्टिक राज्यों, करेलिया, यूराल, साइबेरिया और कनाडा के जंगल मौत के खतरे में हैं।