જ્યાં ઉલ્કાઓ બળી જાય છે. મોટાભાગની ઉલ્કાઓ પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતા પહેલા શા માટે બળી જાય છે? ઓરોરા તીવ્રતા

જ્યારે ઉલ્કા શરીર પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે ઘણી રસપ્રદ ઘટનાઓ થાય છે, જેનો આપણે ફક્ત ઉલ્લેખ કરીશું. કોઈપણ ઝડપ કોસ્મિક બોડીહંમેશા 11.2 km/s થી વધી જાય છે અને તેની મનસ્વી દિશા સાથે પાર્થિવ વાતાવરણમાં 40 km/s સુધી પહોંચી શકે છે. રેખીય ઝડપસૂર્યની આસપાસ ફરતી વખતે પૃથ્વીની ગતિ સરેરાશ 30 કિમી/સેકન્ડ હોય છે, તેથી પૃથ્વીના વાતાવરણ સાથે ઉલ્કાની અથડામણની મહત્તમ ઝડપ આશરે 70 કિમી/સેકંડ (વિરુદ્ધ માર્ગ પર) સુધી પહોંચી શકે છે.

શરૂઆતમાં, શરીર અત્યંત દુર્લભ ઉપલા વાતાવરણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જ્યાં ગેસના અણુઓ વચ્ચેનું અંતર તેના વ્યાસ કરતા વધારે હોય છે. દેખીતી રીતે, ઉપલા વાતાવરણના પરમાણુઓ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની ગતિ અને સ્થિતિ પર વ્યવહારીક રીતે કોઈ અસર થતી નથી. વિશાળ શરીર. પરંતુ જો શરીરનો સમૂહ નાનો હોય (પરમાણુના જથ્થા સાથે તુલનાત્મક અથવા તેના કરતા વધુ તીવ્રતાના 2-3 ઓર્ડર), તો તે વાતાવરણના ઉપરના સ્તરોમાં પહેલેથી જ સંપૂર્ણપણે ધીમું થઈ શકે છે અને ધીમે ધીમે સ્થિર થઈ જશે. પૃથ્વીની સપાટીગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ. તે તારણ આપે છે કે આ રીતે, એટલે કે, ધૂળના સ્વરૂપમાં, નક્કર કોસ્મિક પદાર્થનો સિંહનો હિસ્સો પૃથ્વી પર પડે છે. તે પહેલાથી જ ગણતરી કરવામાં આવ્યું છે કે પૃથ્વી પર દરરોજ 100 થી 1000 ટન સુધી બહારની દુનિયાના પદાર્થો આવે છે, પરંતુ આ રકમનો માત્ર 1% જ તેની સપાટી પર પહોંચી શકે તેવા મોટા કાટમાળ દ્વારા રજૂ થાય છે.

ગતિશીલ પૂરતા પ્રમાણમાં વિશાળ શરીર પર ત્રણ મુખ્ય દળો દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે: બ્રેકિંગ, ગુરુત્વાકર્ષણ અને દબાણ (આર્કિમિડિયન બળ), જે તેની હિલચાલની ગતિ નક્કી કરે છે. સૌથી મોટા પદાર્થોની અસરકારક બ્રેકિંગ માત્ર વાતાવરણના ગાઢ સ્તરોમાં, 100 કિમીથી ઓછી ઊંચાઈએ શરૂ થાય છે.

વાયુયુક્ત વાતાવરણમાં કોઈપણ નક્કર શરીરની જેમ, ઉલ્કાની ગતિ ઊંચી ઝડપ, મેક નંબર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - ધ્વનિની ગતિ અને શરીરની ગતિનો ગુણોત્તર. આ સંખ્યા ઉલ્કાની જુદી જુદી ઉડાન ઉંચાઈ પર બદલાય છે, પરંતુ ઘણી વખત તે 50 થી વધી જાય છે. અતિ સંકુચિત અને ગરમ વાતાવરણીય વાયુઓના રૂપમાં ઉલ્કાની સામે એક આઘાત તરંગ રચાય છે. તેમની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે શરીરની સપાટી પોતે

જો શરીરનો સમૂહ ખૂબ નાનો ન હોય અને ખૂબ મોટો ન હોય, અને તેની ઝડપ 11 કિમી/સેકંડથી 22 કિમી/સેકંડની રેન્જમાં હોય (પૃથ્વી સાથે "પકડતા" માર્ગ પર આ શક્ય છે), તો તેની પાસે છે. બર્ન કર્યા વિના વાતાવરણમાં ધીમું થવાનો સમય. જે પછી ઉલ્કાઓ એવી ઝડપે આગળ વધે છે કે જેનાથી એબ્લેશન અસરકારક રહેતું નથી, અને પૃથ્વીની સપાટી પર યથાવત પહોંચી શકે છે. જો શરીરનો સમૂહ ખૂબ મોટો ન હોય, તો પછી તેની ગતિમાં વધુ ઘટાડો ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી હવાના પ્રતિકારનું બળ ગુરુત્વાકર્ષણ બળની બરાબર ન થાય, અને તેનું લગભગ ઊભી પતન 50-150 m/s ની ઝડપે શરૂ થાય છે. મોટાભાગની ઉલ્કાઓ આટલી ઝડપે પૃથ્વી પર પડી. મોટા સમૂહ સાથે, ઉલ્કામાં કાં તો બળી જવાનો અથવા વધુ ધીમું થવાનો સમય નથી હોતો અને કોસ્મિક ગતિએ સપાટી સાથે અથડાય છે. આ કિસ્સામાં, વિસ્ફોટ થાય છે, જે શરીરની મોટી ગતિ ઊર્જાના થર્મલ, યાંત્રિક અને અન્ય પ્રકારની ઊર્જામાં સંક્રમણને કારણે થાય છે, અને પૃથ્વીની સપાટી પર વિસ્ફોટ ખાડો રચાય છે. પરિણામે, ઉલ્કાના નોંધપાત્ર ભાગ અને અસરગ્રસ્ત પૃથ્વીની સપાટી ઓગળે છે અને બાષ્પીભવન થાય છે.

ઉલ્કા(ઉલ્કા શરીર) - આંતરગ્રહીય ધૂળ અને એસ્ટરોઇડ વચ્ચેના કદમાં મધ્યવર્તી અવકાશી પદાર્થ.

અહીં આપણે થોડી પરિભાષા સમજવાની જરૂર છે. પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ખૂબ જ ઝડપે ઉડતી વખતે, ઘર્ષણને કારણે તે ખૂબ જ ગરમ થઈ જાય છે અને બળી જાય છે, તેજસ્વીમાં ફેરવાય છે. ઉલ્કા, અથવા ફાયરબોલ, જે તરીકે જોઈ શકાય છે શૂટિંગ સ્ટાર. પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશતી ઉલ્કાના દૃશ્યમાન પગેરું કહેવામાં આવે છે ઉલ્કા, અને પૃથ્વીની સપાટી પર પડતી ઉલ્કા છે ઉલ્કા.
IN સૌર સિસ્ટમઆ નાના અવકાશના કાટમાળથી ભરપૂર છે, જેને ઉલ્કાઓ કહેવામાં આવે છે. આ ધૂમકેતુઓમાંથી ધૂળના ટુકડાઓ, પથ્થરના મોટા બ્લોક્સ અથવા તૂટેલા એસ્ટરોઇડના ટુકડાઓ પણ હોઈ શકે છે.
ઇન્ટરનેશનલ મીટીઅર ઓર્ગેનાઇઝેશન (IMO) ની સત્તાવાર વ્યાખ્યા અનુસાર, ઉલ્કા- આંતરગ્રહીય અવકાશમાં ફરતી ઘન પદાર્થ છે, જે કદમાં નોંધપાત્ર રીતે મોટી છે એસ્ટરોઇડ કરતાં નાનો, પરંતુ નોંધપાત્ર રીતે અણુ કરતાં વધુ . બ્રિટિશ રોયલ એસ્ટ્રોનોમિકલ સોસાયટીએ એક અલગ ફોર્મ્યુલેશન આગળ મૂક્યું, જે મુજબ ઉલ્કા એ 100 માઇક્રોનથી 10 મીટર વ્યાસ ધરાવતું શરીર છે.

- આ કોઈ પદાર્થ નથી, પરંતુ ઘટના, એટલે કે ઝળહળતી ઉલ્કા માર્ગ. ભલે તે વાયુમંડળમાંથી દૂર બહારની અવકાશમાં ઉડી જાય, વાતાવરણમાં બળી જાય અથવા ઉલ્કા તરીકે પૃથ્વી પર પડે, આ ઘટનાને ઉલ્કા કહેવામાં આવે છે.
ઉલ્કાના વિશિષ્ટ લક્ષણો, સમૂહ અને કદ ઉપરાંત, તેની ઝડપ, ઇગ્નીશનની ઊંચાઈ, ટ્રેકની લંબાઈ (દૃશ્યમાન પાથ), તેજ અને રાસાયણિક રચના(દહન રંગને અસર કરે છે).
ઉલ્કા ઘણીવાર જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે ઉલ્કાવર્ષા- ઉલ્કાઓનો સતત સમૂહ વર્ષના ચોક્કસ સમયે, આકાશની ચોક્કસ દિશામાં દેખાય છે. લિયોનીડ્સ, ક્વાડ્રેન્ટિડ્સ અને પર્સિડ ઉલ્કાવર્ષા જાણીતા છે. આંતરિક સૌરમંડળમાંથી પસાર થતી વખતે ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન વિનાશના પરિણામે તમામ ઉલ્કાવર્ષા ધૂમકેતુઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.

ઉલ્કાની પગદંડી સામાન્ય રીતે સેકન્ડોમાં અદૃશ્ય થઈ જાય છે, પરંતુ કેટલીકવાર તે મિનિટો સુધી રહી શકે છે અને ઉલ્કાની ઊંચાઈએ પવન સાથે આગળ વધી શકે છે. કેટલીકવાર પૃથ્વી ઉલ્કાઓની ભ્રમણકક્ષાને પાર કરે છે. પછી, પૃથ્વીના વાતાવરણમાંથી પસાર થતાં અને ગરમ થતાં, તેઓ પ્રકાશના તેજસ્વી પટ્ટાઓ સાથે ફ્લેશ કરે છે, જેને ઉલ્કાઓ અથવા શૂટિંગ તારાઓ કહેવામાં આવે છે.
સ્પષ્ટ રાત્રે, એક કલાકમાં ઘણી ઉલ્કાઓ જોઈ શકાય છે. અને જ્યારે પૃથ્વી પસાર થતા ધૂમકેતુ દ્વારા છોડવામાં આવેલા ધૂળના દાણાના પ્રવાહમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે દર કલાકે ડઝનેક ઉલ્કાઓ જોઈ શકાય છે.
ઉલ્કાના ટુકડાઓ જે વાતાવરણમાંથી પસાર થતાં ઉલ્કા તરીકે જીવે છે અને સળગેલા ખડકો તરીકે જમીન પર પડે છે તે કેટલીકવાર જોવા મળે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે ઘેરા રંગના અને ભારે હોય છે. ક્યારેક તેઓ કાટવાળું લાગે છે. એવું બને છે કે ઉલ્કાઓ ઘરોની છતમાંથી તૂટી જાય છે અથવા ઘરની નજીક પડે છે. પરંતુ વ્યક્તિ માટે ઉલ્કાપિંડથી અથડાવાનો ભય નહિવત છે. 30 નવેમ્બર, 1954ના રોજ અલાબામામાં ઉલ્કા પિંડ સાથે અથડાવાનો એકમાત્ર દસ્તાવેજી કિસ્સો બન્યો હતો. આશરે 4 કિલો વજન ધરાવતી ઉલ્કા ઘરની છત પરથી અથડાઈ હતી અને અન્ના એલિઝાબેથ હોજેસને હાથ અને જાંઘ પર લપસી હતી. મહિલાને ઉઝરડા મળ્યા હતા.
ઉલ્કાના અભ્યાસ માટે વિઝ્યુઅલ અને ફોટોગ્રાફિક પદ્ધતિઓ ઉપરાંત, રેડિયો તરંગોને વિખેરવા માટે ઉલ્કાના પગેરુંના ગુણધર્મના આધારે ઇલેક્ટ્રોન-ઓપ્ટિકલ, સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક અને ખાસ કરીને રડાર પદ્ધતિઓ તાજેતરમાં વિકસિત થઈ છે. રેડિયો મીટિઅર ધ્વનિ અને ઉલ્કાના રસ્તાઓની હિલચાલનો અભ્યાસ આપણને મેળવવાની મંજૂરી આપે છે મહત્વપૂર્ણ માહિતીલગભગ 100 કિમીની ઊંચાઈએ વાતાવરણની સ્થિતિ અને ગતિશીલતા વિશે. ઉલ્કા રેડિયો સંચાર ચેનલો બનાવવાનું શક્ય છે.

કોસ્મિક મૂળનું શરીર જે મોટા અવકાશી પદાર્થની સપાટી પર પડ્યું હતું.
મોટાભાગની ઉલ્કાઓનું વજન અમુક ગ્રામ અને કેટલાંક કિલોગ્રામ વચ્ચે હોય છે. અત્યાર સુધી મળેલી સૌથી મોટી ઉલ્કા છે ગોબા(વજન લગભગ 60 ટન). એવું માનવામાં આવે છે કે દરરોજ 5-6 ટન ઉલ્કાઓ પૃથ્વી પર પડે છે, અથવા દર વર્ષે 2 હજાર ટન.
રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સમાં હવે એક વિશેષ સમિતિ છે જે ઉલ્કાના સંગ્રહ, અભ્યાસ અને સંગ્રહની દેખરેખ રાખે છે. સમિતિ પાસે મોટી ઉલ્કા સંગ્રહ છે.
ક્રેશ સાઇટ પર મોટી ઉલ્કારચના કરી શકે છે ખાડો(એસ્ટ્રોબ્લેમ). સૌથી વધુ એક પ્રખ્યાત ક્રેટર્સવિશ્વમાં - એરિઝોનન. એવું માનવામાં આવે છે કે સૌથી મોટું ઉલ્કા ખાડોપૃથ્વી પર - એન્ટાર્કટિકામાં વિલ્ક્સ લેન્ડ ક્રેટર(લગભગ 500 કિમીનો વ્યાસ).

તે કેવી રીતે થાય છે

ઉલ્કા શરીર 11 થી 72 કિમી/સેકન્ડની ઝડપે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશ કરે છે. આ ઝડપે, તે ગરમ થવા લાગે છે અને ચમકવા લાગે છે. કારણે વિસર્જન(ઉલ્કા શરીરના પદાર્થના કણોના આવતા પ્રવાહ દ્વારા બળી જવું અને ફૂંકવું), સપાટી પર પહોંચતા શરીરનું દળ ઓછું હોઈ શકે છે, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં વાતાવરણના પ્રવેશદ્વાર પર તેના દળ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછું હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 25 કિમી/સે કે તેથી વધુની ઝડપે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશતું નાનું શરીર લગભગ સંપૂર્ણપણે બળી જાય છે. વાતાવરણમાં પ્રવેશવાની આટલી ઝડપે, દસ અને સેંકડો ટન પ્રારંભિક દળમાંથી, માત્ર થોડા કિલોગ્રામ અથવા તો ગ્રામ પદાર્થ સપાટી પર પહોંચે છે. વાતાવરણમાં ઉલ્કાના દહનના નિશાન તેના પતનના લગભગ સમગ્ર માર્ગ સાથે મળી શકે છે.
જો ઉલ્કાના શરીર વાતાવરણમાં બળી ન જાય, તો જેમ જેમ તે ધીમું થાય છે તેમ તે તેની ગતિનો આડો ઘટક ગુમાવે છે. આ પતનના માર્ગમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે. જેમ જેમ તે ધીમો પડે છે તેમ, ઉલ્કાની ચમક ઓછી થાય છે અને તે ઠંડુ થાય છે (તેઓ ઘણીવાર સૂચવે છે કે ઉલ્કા ગરમ હતી અને જ્યારે પડી ત્યારે તે ગરમ ન હતી).
વધુમાં, ઉલ્કાના શરીરના ટુકડા થઈ શકે છે, જે ઉલ્કાવર્ષા તરફ દોરી જાય છે.

રશિયામાં મોટી ઉલ્કાઓ મળી

તુંગુસ્કા ઉલ્કા(આ ક્ષણે તે અસ્પષ્ટ છે કે તુંગુસ્કા ઘટનાની ઉલ્કાના મૂળ બરાબર છે). 30 જૂન, 1908 ના રોજ સાઇબિરીયામાં પોડકામેનાયા તુંગુસ્કા નદીના તટપ્રદેશમાં પડ્યું. કુલ ઉર્જાનો અંદાજ 40-50 મેગાટન TNT સમકક્ષ છે.
ત્સારેવસ્કી ઉલ્કા(ઉલ્કાવર્ષા). 6 ડિસેમ્બર, 1922 ના રોજ વોલ્ગોગ્રાડ પ્રદેશના ત્સારેવ ગામ નજીક પડ્યું. આ એક ખડક ઉલ્કા છે. લગભગ 15 ચોરસ મીટરના વિસ્તારમાં એકત્રિત ટુકડાઓનો કુલ સમૂહ 1.6 ટન છે. કિમી સૌથી મોટા પડી ગયેલા ટુકડાનું વજન 284 કિલો હતું.

શીખોટે-એલીન ઉલ્કા(ટુકડાઓનો કુલ સમૂહ 30 ટન છે, ઊર્જા 20 કિલોટન હોવાનો અંદાજ છે). તે લોખંડની ઉલ્કા હતી. 12 ફેબ્રુઆરી, 1947 ના રોજ ઉસુરી તાઈગામાં પડ્યો.
વિટિમ્સ્કી કાર. 24-25 સપ્ટેમ્બર, 2002 ની રાત્રે મામા અને વિટિમ્સ્કી, મામસ્કો-ચુયસ્કી જિલ્લા, ઇર્કુત્સ્ક પ્રદેશના ગામોના વિસ્તારમાં પડ્યું. ઉલ્કાના વિસ્ફોટની કુલ ઊર્જા, દેખીતી રીતે, પ્રમાણમાં ઓછી છે (200 ટન TNT સમકક્ષ, 2.3 કિલોટનની પ્રારંભિક ઉર્જા સાથે), મહત્તમ પ્રારંભિક સમૂહ (વાતાવરણમાં દહન પહેલાં) 160 ટન છે, અને ટુકડાઓનો અંતિમ સમૂહ લગભગ કેટલાક સો કિલોગ્રામ છે.
જોકે ઉલ્કા ઘણીવાર પૃથ્વી પર પડે છે, ઉલ્કાની શોધ એ એક દુર્લભ ઘટના છે. મેટિઓરિટિક્સ લેબોરેટરી અહેવાલ આપે છે: "કુલ મળીને, 250 વર્ષોમાં રશિયન ફેડરેશનના પ્રદેશ પર માત્ર 125 ઉલ્કાઓ મળી આવી છે."

આ લેખમાં આપણે તે ઉલ્કાઓ અને ઉલ્કાઓ વિશે વાત કરીશું જે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઉડતી વખતે, કાં તો ઊંચી ઊંચાઈએ ખૂબ જ ઝડપથી બળી જાય છે, રાત્રિના આકાશમાં ટૂંકા ગાળાના ટ્રેસ બનાવે છે જેને સ્ટારફોલ કહેવાય છે, અથવા જમીન સાથે અથડાઈને વિસ્ફોટ થાય છે. , જેમ કે, ઉદાહરણ તરીકે, તુંગુસ્કા. તે જ સમયે, ન તો એક કે બીજું, જેમ કે જાણીતું છે અને સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત છે, તે છોડતું નથી નક્કર ઉત્પાદનોદહન

ઉલ્કા વાતાવરણના સહેજ સંપર્કમાં બળી જાય છે. તેમનું દહન પહેલેથી જ 80 કિમીની ઊંચાઈએ સમાપ્ત થાય છે. આ ઊંચાઈ પર ઓક્સિજનની સાંદ્રતા ઓછી છે અને તેનું પ્રમાણ 0.004 g/m 3 છે, અને દુર્લભ વાતાવરણમાં દબાણ P = 0.000012 kg/m 2 હોય છે અને તે ઉલ્કાના શરીરના સમગ્ર જથ્થાને તુરંત પર્યાપ્ત તાપમાને ગરમ કરવા માટે પૂરતું ઘર્ષણ પૂરું પાડી શકતું નથી. તેના દહન માટે. છેવટે, ગરમ વિનાનું શરીર સળગતું નથી. શા માટે ઇગ્નીશન હજુ પણ ઊંચી ઊંચાઈએ થાય છે અને ઉલ્કાઓનું આટલું ઝડપી અને તે પણ દહન? આ માટે કઈ શરતો જરૂરી છે?

ઉલ્કાના ઇગ્નીશન અને ઝડપી દહન માટેની શરતોમાંની એક વાતાવરણમાં પ્રવેશતા પહેલા તેના શરીરના પૂરતા પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાનની હાજરી હોવી જોઈએ. આ કરવા માટે, તે અગાઉથી સૂર્ય દ્વારા તેના સમગ્ર વોલ્યુમ દરમિયાન સારી રીતે ગરમ હોવું જોઈએ. તે પછી, પ્રકાશ અને પડછાયાના તાપમાનમાં તફાવતને કારણે અવકાશની સ્થિતિમાં ઉલ્કાના સમગ્ર જથ્થાને ગરમ કરવા માટે, અને વાતાવરણના સંપર્કમાં આવવા પર, આખા શરીરમાં ઘર્ષણથી વધારાની ગરમીનું ઝડપથી વિતરણ કરવા માટે, ઉલ્કાના પદાર્થ ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા હોવી જોઈએ.

ઉલ્કાના દહન માટે આગલી શરત એક સમાન જ્વલંત પગેરું છોડીને દહન દરમિયાન શરીરની શક્તિની જાળવણી હોવી જોઈએ. વાતાવરણમાં ઉડ્યા પછી, દુર્લભ હોવા છતાં, ઉલ્કા હજી પણ આવતા પ્રવાહમાંથી ભાર અનુભવે છે અને જો તેનું શરીર તાપમાનથી નરમ થઈ જાય, તો તે પ્રવાહ દ્વારા અલગ ભાગોમાં ઉડી જશે અને અમે તેના છૂટાછવાયા શીફનું અવલોકન કરીશું. ફટાકડાની જેમ ચમકે છે.

આગળ. ઘણા પદાર્થો, ધાતુ અને બિન-ધાતુ બંને બળી જતા હોવાથી, આપણે સામયિક કોષ્ટકના પ્રથમ તત્વ, હાઇડ્રોજન સાથે ઉલ્કાના પદાર્થની રચનાની ચર્ચા કરવાનું શરૂ કરીશું. ચાલો ધારીએ કે આ શરીરમાં ઘન હાઇડ્રોજન અથવા તેના નક્કર સંયોજનો છે, ઉદાહરણ તરીકે, પાણીનો બરફ. ઉચ્ચ તાપમાન સુધી ગરમ થવાથી, અવકાશમાં ઇગ્નીશન શરૂ થાય તે પહેલાં આ શરીર ફક્ત બાષ્પીભવન કરશે. તેમ છતાં જો આપણે એમ ધારીએ કે હાઇડ્રોજન ધરાવતું શરીર વાતાવરણમાં સળગાવે છે અને બળે છે, તો તે ચોક્કસપણે ઓક્સિજનમાં હાઇડ્રોજનના દહનના પરિણામે, પાણીની વરાળનો સફેદ નિશાન છોડશે. પછી આપણે ચોક્કસ સૂર્યપ્રકાશ હેઠળ દિવસ દરમિયાન "ખડતા તારા" ની સફેદ પગદંડી જોઈ શકીએ છીએ. આમ, આ ઉલ્કાઓ મોટા જથ્થામાં હાઇડ્રોજન સમાવી શકતા નથી અથવા સમાવી શકતા નથી. અને બરફ બાહ્ય અવકાશમાં બિલકુલ અસ્તિત્વમાં નથી, કારણ કે કોસ્મિક દબાણ પર પાણીના થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મો અનુસાર પાણી P = 0.001 મીટર. કલા. ઉત્કલન બિંદુ નજીક છે સંપૂર્ણ શૂન્યઆ -273 ° સે છે, સૂર્યમંડળમાં આવું કોઈ તાપમાન નથી. જો બરફ સૂર્યમંડળમાં બાહ્ય અવકાશમાં જાય છે, તો તે તરત જ શક્તિશાળી ટોર્ચ - સૂર્યની ગરમીથી બાષ્પીભવન કરશે. અમે આગળ ધારીએ છીએ કે અમારી ઉલ્કાઓ ધાતુઓ અથવા તેમના મિશ્ર ધાતુઓ ધરાવે છે. ધાતુઓમાં સારી થર્મલ વાહકતા હોય છે, જે ઉપરોક્ત જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે. પરંતુ જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે ધાતુઓ તેમની શક્તિ ગુમાવે છે, અને તે ઓક્સાઇડ, ઓક્સાઇડની રચના સાથે બળી જાય છે, એટલે કે. નક્કર સ્લેગ્સ ખૂબ ભારે હોય છે, જે, જો તે પડી જાય, તો ચોક્કસપણે જમીન પર લોકો દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવશે, ઉદાહરણ તરીકે, કરા જેવા. પરંતુ ક્યાંય પણ આવી સક્રિય ઘટના જોવા મળી નથી કે શક્તિશાળી "સ્ટારફોલ" પછી પણ ક્યાંક સ્લેગ કરા પડે, અને છતાં દરરોજ 3 હજાર ટનથી વધુ પદાર્થ આપણી પાસે ઉડે છે. તેમ છતાં ધાતુ અને બિન-ધાતુ ઉલ્કાના વ્યક્તિગત ટુકડાઓ હજુ પણ જોવા મળે છે, આ એક મહાન દુર્લભતા છે અને "સ્ટારફોલ" ની દૈનિક ઘટના સાથે આ શોધો નજીવી છે. આમ, આપણી ઉલ્કાઓમાં પણ ધાતુઓ હોતી નથી.

કયો પદાર્થ આ બધી આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરી શકે છે? જેમ કે:
1. ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા છે;
2. જ્યારે તાકાત જાળવી રાખો ઉચ્ચ તાપમાન;
3. ઉચ્ચ ઊંચાઈ પર દુર્લભ વાતાવરણ સાથે સક્રિય રીતે પ્રતિક્રિયા આપો;
4. બર્ન કરતી વખતે, તે ઘન સ્લેગ્સ બનાવતું નથી;

આવા પદાર્થ છે - તે કાર્બન છે. વધુમાં, તે હીરા તરીકે ઓળખાતા સખત સ્ફટિકીય તબક્કામાં સ્થિત છે. તે હીરા છે જે આ બધી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે. જો કાર્બન અન્ય કોઈ તબક્કામાં છે, તો તે આપણી બીજી જરૂરિયાતને પૂર્ણ કરશે નહીં, એટલે કે, ઊંચા તાપમાને તાકાત જાળવી રાખવાની. તે હીરા છે જેને ખગોળશાસ્ત્રીઓ "સ્ટારફોલ" નું અવલોકન કરતી વખતે બરફ સાથે મૂંઝવણમાં મૂકે છે.

વધુમાં, 1 ગ્રામ વજનવાળા શરીર માટે 0.004 g/m 3 કરતાં ઓછી ઓક્સિજન સાંદ્રતામાં બર્ન કરવા માટે. તમારે લગભગ 13,000 કિમી ઉડવાની જરૂર છે, પરંતુ તે લગભગ 40 કિમી ઉડે છે. સંભવતઃ, ઉલ્કામાંથી તેજસ્વી પગેરું એ વાતાવરણના ઓક્સિજનમાં તેના દહનનું પરિણામ નથી, પરંતુ હાઇડ્રોજન સાથે કાર્બનની ઘટાડાની પ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે, જે વાયુઓ પણ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઊંચાઈઓ પર છે ઓછી માત્રામાં CH 4, C 2 H 2, C 6 H 6, CO, CO 2 પણ આ ઊંચાઈઓ પર હાજર છે, આ સૂચવે છે કે આ ઊંચાઈઓ પર કાર્બન બળી જાય છે અને ઘટે છે, આ વાયુઓ પોતે પૃથ્વીની સપાટીથી આ ઊંચાઈ સુધી વધતા નથી. કરી શકો છો.

અંગે તુંગુસ્કા ઉલ્કાઅને વિટિમ નદીની ખીણમાં રશિયાના ઇર્કુત્સ્ક પ્રદેશમાં 2002 ના પાનખરમાં પડેલી ઉલ્કાઓ, પછી આ ઉલ્કાઓ પણ મોટા ભાગે માત્ર વિશાળ કદના હીરા છે. તેમના મોટા સમૂહને લીધે, આ ઉલ્કાઓને વાતાવરણમાં સંપૂર્ણપણે બળી જવાનો સમય નહોતો. જમીન પર પહોંચ્યા પછી અને હવાના પ્રવાહથી નાશ ન પામતા, સખત સપાટીને ખૂબ જ બળથી અથડાતા, હીરાનો આ બ્લોક નાના ટુકડાઓમાં તૂટી ગયો. તે જાણીતું છે કે હીરા એ સખત પરંતુ બરડ સામગ્રી છે જે અસરને સારી રીતે પ્રતિસાદ આપતી નથી. હીરામાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા હોવાથી, અસર પહેલાં ઉલ્કાના સમગ્ર શરીરને દહન તાપમાનમાં ગરમ ​​કરવામાં આવ્યું હતું. નાના ટુકડાઓમાં ભાંગી પડ્યા પછી અને પૃથ્વી પરથી ઉછળીને, દરેક ટુકડો હવાના ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવ્યો અને તરત જ બળી ગયો, સાથે સાથે ચોક્કસ માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત થઈ. માત્ર એક શક્તિશાળી વિસ્ફોટ હતો. છેવટે, વિસ્ફોટ એ મજબૂત યાંત્રિક આંચકાનું પરિણામ નથી, કારણ કે કેટલાક કારણોસર તે સામાન્ય રીતે ખગોળશાસ્ત્રમાં માનવામાં આવે છે, પરંતુ સક્રિય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે, અને તે કોઈ વાંધો નથી કે તે પૃથ્વી પર, ગુરુ પર ક્યાં થયો હતો. જ્યાં સુધી પ્રતિક્રિયા આપવા માટે કંઈક છે. બધા બળેલા કાર્બન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બનાવે છે, જે વાતાવરણમાં ઓગળી જાય છે. તેથી જ આ સ્થળોએ ઉલ્કાના અવશેષો જોવા મળતા નથી. તે તદ્દન શક્ય છે કે આ ઉલ્કાના વિસ્ફોટના વિસ્તારમાં પ્રાણીઓના અવશેષો કે જેઓ માત્ર મૃત્યુ પામ્યા હતા. આઘાત તરંગ, પણ કાર્બન મોનોક્સાઇડ ગૂંગળામણથી. અને લોકો માટે વિસ્ફોટ પછી તરત જ આ સ્થળોની મુલાકાત લેવી સલામત નથી. નીચાણવાળા વિસ્તારોમાં રહી શકે છે કાર્બન મોનોક્સાઇડ. તુંગુસ્કા ઉલ્કાપિંડની આ પૂર્વધારણા વિસ્ફોટ પછી જોવા મળતી લગભગ તમામ વિસંગતતાઓ માટે સમજૂતી પૂરી પાડે છે. જો આ ઉલ્કા પાણીના શરીરમાં પડે છે, તો પાણી બધા ટુકડાઓને સંપૂર્ણપણે બળી જવા દેશે નહીં, અને આપણી પાસે અન્ય હીરાની થાપણ હોઈ શકે છે. તમામ હીરાની થાપણો, માર્ગ દ્વારા, પૃથ્વીની સપાટીના પાતળા સ્તરમાં સ્થિત છે, લગભગ ફક્ત તેની સપાટી પર. ઉલ્કાઓમાં કાર્બનની હાજરીની પુષ્ટિ શિકાગોમાં 8 ઓક્ટોબર, 1871ના રોજ થયેલ ઉલ્કાવર્ષા દ્વારા પણ થાય છે, જ્યારે કોઈ અજ્ઞાત કારણોસર ઘરો સળગ્યા હતા અને મેટલ સ્લિપવે પણ ઓગળી ગયો હતો. જ્યારે હજારો લોકો ગૂંગળામણથી મૃત્યુ પામ્યા હતા, જે આગથી ખૂબ દૂર સ્થિત છે.

વાતાવરણ અથવા સક્રિય વાયુઓ ન ધરાવતા ગ્રહોના ગ્રહો અથવા ઉપગ્રહો પર પડતા, આ ઉલ્કાના ન બળેલા ટુકડાઓ આંશિક રીતે આ ગ્રહો અથવા ઉપગ્રહોની સપાટીને આવરી લેશે. કદાચ તેથી જ આપણું કુદરતી ઉપગ્રહચંદ્ર સૂર્યના પ્રકાશને સારી રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે, કારણ કે હીરામાં પણ ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ હોય છે. અને બીમ સિસ્ટમ્સ ચંદ્ર ક્રેટર્સ, ઉદાહરણ તરીકે, ટાયકો, કોપરનિકસ, સ્પષ્ટપણે પારદર્શક સામગ્રીના છૂટાછવાયા ધરાવે છે અને ચોક્કસપણે બરફ નથી, કારણ કે ચંદ્રની પ્રકાશિત સપાટી પરનું તાપમાન +120 ° સે છે.

જ્યારે ટૂંકા-તરંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન સાથે ઇરેડિયેટ થાય છે ત્યારે હીરા ફ્લોરોસેન્સની મિલકત પણ પ્રદર્શિત કરે છે. કદાચ આ ગુણધર્મ ધૂમકેતુઓની પૂંછડીઓની ઉત્પત્તિની સમજૂતી આપશે જ્યારે સૂર્યની નજીક પહોંચે છે, જે ટૂંકા તરંગના કિરણોત્સર્ગના શક્તિશાળી સ્ત્રોત છે?

પૃથ્વીની રચના સાથે વાતાવરણ પણ બનવા લાગ્યું. ગ્રહની ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન અને જેમ જેમ તેના પરિમાણો નજીક આવે છે આધુનિક અર્થોતેની રાસાયણિક રચનામાં મૂળભૂત રીતે ગુણાત્મક ફેરફારો થયા છે અને ભૌતિક ગુણધર્મો. ઉત્ક્રાંતિ મોડેલ અનુસાર, પ્રારંભિક તબક્કે પૃથ્વી પીગળેલી સ્થિતિમાં હતી અને લગભગ 4.5 અબજ વર્ષો પહેલા તેની રચના થઈ હતી. નક્કર. આ સીમાચિહ્નને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઘટનાક્રમની શરૂઆત તરીકે લેવામાં આવે છે. તે સમયથી, વાતાવરણની ધીમી ઉત્ક્રાંતિ શરૂ થઈ. કેટલીક ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ (ઉદાહરણ તરીકે, જ્વાળામુખી ફાટી નીકળતી વખતે લાવા) પૃથ્વીના આંતરડામાંથી વાયુઓના પ્રકાશન સાથે હતી. તેમાં નાઇટ્રોજન, એમોનિયા, મિથેન, પાણીની વરાળ, CO ઓક્સાઇડ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ CO 2નો સમાવેશ થાય છે. સૌર અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ, પાણીની વરાળ હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનમાં વિઘટિત થાય છે, પરંતુ મુક્ત થયેલ ઓક્સિજન કાર્બન મોનોક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બનાવે છે. એમોનિયા નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજનમાં વિઘટિત થાય છે. પ્રસરણની પ્રક્રિયા દરમિયાન, હાઇડ્રોજન ઉપરની તરફ ઉછળ્યો અને વાતાવરણમાંથી બહાર નીકળી ગયો, અને ભારે નાઇટ્રોજન બાષ્પીભવન થઈ શક્યું નહીં અને ધીમે ધીમે સંચિત થઈને મુખ્ય ઘટક બની ગયું, જોકે તેમાંથી કેટલાક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે પરમાણુઓમાં બંધાયેલા હતા ( સેમી. વાતાવરણનું રસાયણશાસ્ત્ર). પ્રભાવ હેઠળ અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોઅને વિદ્યુત વિસર્જન, પૃથ્વીના મૂળ વાતાવરણમાં હાજર વાયુઓનું મિશ્રણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રવેશ્યું, જેના પરિણામે રચના થઈ. કાર્બનિક પદાર્થ, ખાસ કરીને એમિનો એસિડ. આદિમ છોડના આગમન સાથે, ઓક્સિજનના પ્રકાશન સાથે, પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા શરૂ થઈ. આ વાયુ, ખાસ કરીને વાતાવરણના ઉપલા સ્તરોમાં પ્રસરણ પછી, તેના નીચલા સ્તરો અને પૃથ્વીની સપાટીને જીવલેણ અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગથી બચાવવાનું શરૂ કર્યું. સૈદ્ધાંતિક અનુમાન મુજબ, ઓક્સિજનની સામગ્રી, જે હવે કરતાં 25,000 ગણી ઓછી છે, તે પહેલાથી જ ઓઝોન સ્તરની રચનામાં પરિણમી શકે છે અને હવે કરતાં માત્ર અડધી સાંદ્રતા ધરાવે છે. જો કે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોની વિનાશક અસરોથી સજીવોનું ખૂબ જ નોંધપાત્ર રક્ષણ પૂરું પાડવા માટે આ પહેલેથી જ પૂરતું છે.

સંભવ છે કે પ્રાથમિક વાતાવરણમાં ઘણો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ હોય. તેનો ઉપયોગ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન થતો હતો, અને તેની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થયો હોવો જોઈએ કારણ કે વનસ્પતિ જગતનો વિકાસ થયો અને તે પણ અમુક ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન શોષણને કારણે. ત્યારથી ગ્રીનહાઉસ અસરવાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડની હાજરી સાથે સંકળાયેલ, તેની સાંદ્રતામાં વધઘટ એ એક છે મહત્વપૂર્ણ કારણોપૃથ્વીના ઈતિહાસમાં આવા મોટા પાયે આબોહવા પરિવર્તન બરફ યુગ.

માં હાજર આધુનિક વાતાવરણહિલીયમ મોટે ભાગે ઉત્પાદન છે કિરણોત્સર્ગી સડોયુરેનિયમ, થોરિયમ અને રેડિયમ. આ કિરણોત્સર્ગી તત્વો એક કણોનું ઉત્સર્જન કરે છે, જે હિલીયમ અણુઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર છે. કિરણોત્સર્ગી સડો દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ન તો રચાય છે કે નાશ પામતો નથી, દરેક એ-પાર્ટીકલની રચના સાથે બે ઇલેક્ટ્રોન દેખાય છે, જે એ-કણો સાથે પુનઃસંયોજિત થઈને, તટસ્થ હિલીયમ અણુઓ બનાવે છે. કિરણોત્સર્ગી તત્વોસમગ્ર માસમાં પથરાયેલા ખનિજોમાં સમાયેલ છે ખડકો, તેથી, કિરણોત્સર્ગી સડોના પરિણામે રચાયેલ હિલીયમનો નોંધપાત્ર ભાગ તેમનામાં જળવાઈ રહે છે, જે ખૂબ જ ધીમે ધીમે વાતાવરણમાં બહાર નીકળી જાય છે. હિલીયમનો ચોક્કસ જથ્થો પ્રસરણને કારણે એક્સોસ્ફિયરમાં ઉપરની તરફ વધે છે, પરંતુ પૃથ્વીની સપાટી પરથી સતત પ્રવાહને કારણે વાતાવરણમાં આ વાયુનું પ્રમાણ લગભગ યથાવત રહે છે. પર આધારિત છે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણસ્ટારલાઇટ અને ઉલ્કાઓનો અભ્યાસ બ્રહ્માંડમાં વિવિધ રાસાયણિક તત્વોની સંબંધિત વિપુલતાનો અંદાજ લગાવી શકે છે. અવકાશમાં નિયોનની સાંદ્રતા પૃથ્વી કરતાં લગભગ દસ અબજ ગણી વધારે છે, ક્રિપ્ટોન - દસ મિલિયન વખત, અને ઝેનોન - એક મિલિયન વખત. તે અનુસરે છે કે આ નિષ્ક્રિય વાયુઓની સાંદ્રતા, દેખીતી રીતે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં દેખીતી રીતે હાજર હોય છે અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન ફરી ભરાઈ નથી, મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડો થયો છે, કદાચ પૃથ્વીના તેના પ્રાથમિક વાતાવરણના નુકશાનના તબક્કે પણ. અપવાદ છે નિષ્ક્રિય ગેસઆર્ગોન, કારણ કે 40 Ar આઇસોટોપના સ્વરૂપમાં તે હજુ પણ પોટેશિયમ આઇસોટોપના કિરણોત્સર્ગી સડો દરમિયાન રચાય છે.

બેરોમેટ્રિક દબાણ વિતરણ.

વાતાવરણીય વાયુઓનું કુલ વજન આશરે 4.5 10 15 ટન છે આમ, એકમ વિસ્તાર દીઠ વાતાવરણનું "વજન" અથવા વાતાવરણીય દબાણ, દરિયાની સપાટી પર આશરે 11 t/m 2 = 1.1 kg/cm 2 છે. P 0 = 1033.23 g/cm 2 = 1013.250 mbar = 760 mm Hg જેટલું દબાણ. કલા. = 1 atm, પ્રમાણભૂત સરેરાશ વાતાવરણીય દબાણ તરીકે લેવામાં આવે છે. હાઇડ્રોસ્ટેટિક સંતુલનની સ્થિતિમાં વાતાવરણ માટે અમારી પાસે છે: ડી પી= –rgd h, આનો અર્થ છે કે ઊંચાઈ અંતરાલમાં થી hથી h+ ડી hથાય છે વાતાવરણીય દબાણમાં ફેરફાર વચ્ચે સમાનતા d પીઅને એકમ વિસ્તાર, ઘનતા r અને જાડાઈ d સાથે વાતાવરણના અનુરૂપ તત્વનું વજન hદબાણ વચ્ચેના સંબંધ તરીકે આરઅને તાપમાન ટીઘનતા r સાથે આદર્શ ગેસની સ્થિતિનું સમીકરણ, જે પૃથ્વીના વાતાવરણને તદ્દન લાગુ પડે છે, તેનો ઉપયોગ થાય છે: પી= આર આર ટી/m, જ્યાં m એ પરમાણુ વજન છે, અને R = 8.3 J/(K mol) એ સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિરાંક છે. પછી dlog પી= – (એમ g/RT)d h= – bd h= – ડી h/H, જ્યાં દબાણ ઢાળ લઘુગણક સ્કેલ પર હોય છે. તેના વ્યસ્ત મૂલ્ય Hને વાતાવરણીય ઉંચાઈ સ્કેલ કહેવામાં આવે છે.

જ્યારે ઇસોથર્મલ વાતાવરણ માટે આ સમીકરણને એકીકૃત કરવામાં આવે છે ( ટી= const) અથવા તેના ભાગ માટે જ્યાં આવા અંદાજની અનુમતિ છે, ઊંચાઈ સાથે દબાણ વિતરણનો બેરોમેટ્રિક કાયદો પ્રાપ્ત થાય છે: પી = પી 0 સમાપ્તિ (- h/એચ 0), જ્યાં ઊંચાઈ સંદર્ભ hદરિયાની સપાટીથી ઉત્પન્ન થાય છે, જ્યાં પ્રમાણભૂત સરેરાશ દબાણ હોય છે પી 0 અભિવ્યક્તિ એચ 0 = આર ટી/ મિલિગ્રામ, તેને ઉંચાઈ સ્કેલ કહેવામાં આવે છે, જે વાતાવરણની હદને દર્શાવે છે, જો કે તેમાં તાપમાન દરેક જગ્યાએ સમાન હોય (ઇસોથર્મલ વાતાવરણ). જો વાતાવરણ ઇસોથર્મલ ન હોય, તો સંકલન એ ઊંચાઈ અને પરિમાણ સાથે તાપમાનમાં ફેરફારને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ. એન- વાતાવરણીય સ્તરોની કેટલીક સ્થાનિક લાક્ષણિકતાઓ, તેમના તાપમાન અને પર્યાવરણના ગુણધર્મોને આધારે.

પ્રમાણભૂત વાતાવરણ.

વાતાવરણના પાયા પર પ્રમાણભૂત દબાણને અનુરૂપ મોડેલ (મુખ્ય પરિમાણોના મૂલ્યોનું કોષ્ટક) આર 0 અને રાસાયણિક રચનાને પ્રમાણભૂત વાતાવરણ કહેવામાં આવે છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, આ વાતાવરણનું એક શરતી મોડેલ છે, જેના માટે તાપમાન, દબાણ, ઘનતા, સ્નિગ્ધતા અને સમુદ્ર સપાટીથી 2 કિમી નીચેથી પૃથ્વીના વાતાવરણની બાહ્ય સીમા સુધીની ઊંચાઈએ હવાના અન્ય લક્ષણોના સરેરાશ મૂલ્યો નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવ્યા છે. અક્ષાંશ 45° 32ў 33І માટે. આદર્શ વાયુની સ્થિતિના સમીકરણ અને બેરોમેટ્રિક કાયદાનો ઉપયોગ કરીને તમામ ઊંચાઈએ મધ્યમ વાતાવરણના પરિમાણોની ગણતરી કરવામાં આવી હતી. ધારીએ છીએ કે દરિયાની સપાટી પર દબાણ 1013.25 hPa (760 mm Hg) છે અને તાપમાન 288.15 K (15.0 ° C) છે. વર્ટિકલ તાપમાનના વિતરણની પ્રકૃતિ અનુસાર, સરેરાશ વાતાવરણમાં અનેક સ્તરો હોય છે, જેમાંના દરેકમાં તાપમાન ઊંચાઈના રેખીય કાર્ય દ્વારા અંદાજવામાં આવે છે. સૌથી નીચા સ્તરમાં - ઉષ્ણકટિબંધીય (h Ј 11 કિમી) તાપમાનમાં દરેક કિલોમીટરના વધારા સાથે 6.5 ° સેનો ઘટાડો થાય છે. ઊંચી ઊંચાઈએ, વર્ટિકલ ટેમ્પરેચર ગ્રેડિયન્ટનું મૂલ્ય અને ચિહ્ન સ્તરથી સ્તરમાં બદલાય છે. 790 કિમી ઉપર તાપમાન લગભગ 1000 K છે અને ઉંચાઈ સાથે વ્યવહારીક રીતે બદલાતું નથી.

પ્રમાણભૂત વાતાવરણ એ સમયાંતરે અપડેટ થયેલ, કાયદેસર ધોરણ છે, જે કોષ્ટકોના રૂપમાં જારી કરવામાં આવે છે.

ટ્રોપોસ્ફિયર.

વાતાવરણનું સૌથી નીચું અને સૌથી ગીચ સ્તર, જેમાં ઉંચાઈ સાથે તાપમાન ઝડપથી ઘટતું જાય છે, તેને ટ્રોપોસ્ફિયર કહેવામાં આવે છે. તે વાતાવરણના કુલ સમૂહના 80% સુધીનો સમાવેશ કરે છે અને ધ્રુવીય અને મધ્ય અક્ષાંશોમાં 8-10 કિમીની ઊંચાઈ સુધી અને ઉષ્ણકટિબંધમાં 16-18 કિમી સુધી વિસ્તરે છે. લગભગ તમામ હવામાન-રચના પ્રક્રિયાઓ અહીં વિકસિત થાય છે, પૃથ્વી અને તેના વાતાવરણ વચ્ચે ગરમી અને ભેજનું વિનિમય થાય છે, વાદળો રચાય છે, વિવિધ હવામાનશાસ્ત્રીય ઘટનાઓ થાય છે, ધુમ્મસ અને વરસાદ થાય છે. પૃથ્વીના વાતાવરણના આ સ્તરો સંવર્ધક સંતુલનમાં છે અને સક્રિય મિશ્રણને કારણે, એક સમાન રાસાયણિક રચના ધરાવે છે, જેમાં મુખ્યત્વે મોલેક્યુલર નાઇટ્રોજન (78%) અને ઓક્સિજન (21%)નો સમાવેશ થાય છે. મોટાભાગના કુદરતી અને માનવસર્જિત એરોસોલ અને વાયુ પ્રદૂષકો ટ્રોપોસ્ફિયરમાં કેન્દ્રિત છે. ટ્રોપોસ્ફિયરના નીચેના ભાગની ગતિશીલતા, 2 કિમી સુધીની જાડાઈ, પૃથ્વીની અંતર્ગત સપાટીના ગુણધર્મો પર ભારપૂર્વક આધાર રાખે છે, જે ગરમ જમીનમાંથી ગરમીના સ્થાનાંતરણને કારણે હવા (પવન) ની આડી અને ઊભી હિલચાલ નક્કી કરે છે. પૃથ્વીની સપાટીના ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ દ્વારા, જે ટ્રોપોસ્ફિયરમાં શોષાય છે, મુખ્યત્વે પાણીની વરાળ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (ગ્રીનહાઉસ અસર) દ્વારા. ઉંચાઈ સાથે તાપમાનનું વિતરણ તોફાની અને સંવર્ધક મિશ્રણના પરિણામે સ્થાપિત થાય છે. સરેરાશ, તે આશરે 6.5 K/km ની ઊંચાઈ સાથે તાપમાનના ઘટાડાને અનુરૂપ છે.

સપાટીની સીમાના સ્તરમાં પવનની ગતિ શરૂઆતમાં ઊંચાઈ સાથે ઝડપથી વધે છે, અને તેની ઉપર તે પ્રતિ કિલોમીટર 2-3 કિમી/સેકન્ડ વધતી રહે છે. કેટલીકવાર સાંકડા ગ્રહોના પ્રવાહો (30 કિમી/સેકંડથી વધુની ઝડપે) ઉષ્ણકટિબંધીય, મધ્ય અક્ષાંશમાં પશ્ચિમ અને વિષુવવૃત્તની નજીક પૂર્વમાં દેખાય છે. તેમને જેટ સ્ટ્રીમ્સ કહેવામાં આવે છે.

ટ્રોપોપોઝ.

ટ્રોપોસ્ફિયર (ટ્રોપોપોઝ) ની ઉપરની સીમા પર, તાપમાન નીચલા વાતાવરણ માટે તેના ન્યૂનતમ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે. આ ટ્રોપોસ્ફિયર અને તેની ઉપર સ્થિત સ્ટ્રેટોસ્ફિયર વચ્ચેનું સંક્રમણ સ્તર છે. ટ્રોપોપોઝની જાડાઈ સેંકડો મીટરથી 1.5-2 કિમી સુધીની હોય છે, અને તાપમાન અને ઊંચાઈ અનુક્રમે 190 થી 220 K અને 8 થી 18 કિમી સુધીની હોય છે, તેના આધારે ભૌગોલિક અક્ષાંશઅને મોસમ. શિયાળામાં સમશીતોષ્ણ અને ઉચ્ચ અક્ષાંશોમાં તે ઉનાળા કરતાં 1-2 કિમી ઓછું અને 8-15 K વધુ ગરમ હોય છે. ઉષ્ણકટિબંધમાં મોસમી ફેરફારોઘણું ઓછું (ઊંચાઈ 16–18 કિમી, તાપમાન 180–200 K). ઉપર જેટ સ્ટ્રીમ્સટ્રોપોપોઝ વિરામ શક્ય છે.

પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પાણી.

પૃથ્વીના વાતાવરણની સૌથી મહત્વની લાક્ષણિકતા એ છે કે પાણીની વરાળ અને ટીપું સ્વરૂપમાં પાણીની નોંધપાત્ર માત્રામાં હાજરી છે, જે વાદળો અને વાદળોની રચનાના સ્વરૂપમાં સહેલાઈથી જોવા મળે છે. આકાશના વાદળ કવરેજની ડિગ્રી (ચોક્કસ ક્ષણે અથવા ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન સરેરાશ), 10 ના સ્કેલ પર અથવા ટકાવારી તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે, તેને વાદળછાયું કહેવાય છે. વાદળોનો આકાર આંતરરાષ્ટ્રીય વર્ગીકરણ અનુસાર નક્કી કરવામાં આવે છે. સરેરાશ, વાદળો લગભગ અડધા વિશ્વને આવરી લે છે. વાદળછાયું એ હવામાન અને આબોહવાને દર્શાવતું મહત્વનું પરિબળ છે. શિયાળામાં અને રાત્રે, વાદળછાયાપણું પૃથ્વીની સપાટીના તાપમાનમાં ઘટાડો અટકાવે છે અને ઉનાળામાં અને દિવસ દરમિયાન, તે ખંડોની અંદરની આબોહવાને નરમ કરીને, સૂર્યની કિરણો દ્વારા પૃથ્વીની સપાટીને ગરમ કરે છે; .

વાદળો.

વાદળો એ વાતાવરણમાં લટકેલા પાણીના ટીપાં (પાણીના વાદળો), બરફના સ્ફટિકો (બરફના વાદળો) અથવા બંને એકસાથે (મિશ્ર વાદળો) નો સંચય છે. જેમ જેમ ટીપું અને સ્ફટિકો મોટા થાય છે, તેઓ વરસાદના સ્વરૂપમાં વાદળોમાંથી બહાર આવે છે. વાદળો મુખ્યત્વે ટ્રોપોસ્ફિયરમાં રચાય છે. તેઓ હવામાં સમાયેલ પાણીની વરાળના ઘનીકરણના પરિણામે ઉદ્ભવે છે. મેઘ ટીપાંનો વ્યાસ કેટલાક માઇક્રોનના ક્રમ પર છે. સામગ્રી પ્રવાહી પાણીવાદળોમાં - અપૂર્ણાંકથી ઘણા ગ્રામ પ્રતિ એમ 3. વાદળો ઊંચાઈ દ્વારા અલગ પડે છે: આંતરરાષ્ટ્રીય વર્ગીકરણ મુજબ, વાદળોના 10 પ્રકારો છે: સિરસ, સિરોક્યુમ્યુલસ, સિરોસ્ટ્રેટસ, અલ્ટોક્યુમ્યુલસ, અલ્ટોસ્ટ્રેટસ, નિમ્બોસ્ટ્રેટસ, સ્ટ્રેટસ, સ્ટ્રેટોક્યુમ્યુલસ, ક્યુમ્યુલોનિમ્બસ, ક્યુમ્યુલસ.

ઊર્ધ્વમંડળમાં મોતીનાં વાદળો પણ જોવા મળે છે, અને નિશાચર વાદળો મેસોસ્ફિયરમાં જોવા મળે છે.

સિરસ વાદળો પાતળા સફેદ દોરાના રૂપમાં અથવા રેશમી ચમકવાળા પડદાના રૂપમાં પારદર્શક વાદળો છે જે પડછાયાઓ આપતા નથી. સિરસ વાદળો બરફના સ્ફટિકો ધરાવે છે અને ખૂબ ઊંચા તાપમાને ઉપલા ટ્રોપોસ્ફિયરમાં રચાય છે. નીચા તાપમાન. કેટલાક પ્રકારના સિરસ વાદળો હવામાનના ફેરફારોના હાર્બિંગર તરીકે કામ કરે છે.

સિરોક્યુમ્યુલસ વાદળો ઉપલા ટ્રોપોસ્ફિયરમાં પાતળા સફેદ વાદળોના શિખરો અથવા સ્તરો છે. સિરોક્યુમ્યુલસ વાદળો નાના તત્વોથી બનેલા હોય છે જે પડછાયા વગરના ટુકડા, લહેરિયાં, નાના દડા જેવા દેખાય છે અને તેમાં મુખ્યત્વે બરફના સ્ફટિકો હોય છે.

સિરોસ્ટ્રેટસ વાદળો એ ઉપલા ટ્રોપોસ્ફિયરમાં સફેદ રંગનો અર્ધપારદર્શક પડદો છે, સામાન્ય રીતે તંતુમય, ક્યારેક ઝાંખો હોય છે, જેમાં નાની સોયના આકારના અથવા સ્તંભાકાર બરફના સ્ફટિકો હોય છે.

અલ્ટોક્યુમ્યુલસ વાદળો ટ્રોપોસ્ફિયરના નીચલા અને મધ્યમ સ્તરોમાં સફેદ, રાખોડી અથવા સફેદ-ગ્રે વાદળો છે. ઓલ્ટોક્યુમ્યુલસ વાદળો સ્તરો અને શિખરોનો દેખાવ ધરાવે છે, જાણે પ્લેટો, ગોળાકાર માસ, શાફ્ટ્સ, એક બીજાની ઉપર પડેલા ફ્લેક્સથી બનેલા હોય. અલ્ટોક્યુમ્યુલસ વાદળો તીવ્ર સંવહન પ્રવૃત્તિ દરમિયાન રચાય છે અને સામાન્ય રીતે સુપરકૂલ્ડ પાણીના ટીપાંનો સમાવેશ કરે છે.

અલ્ટોસ્ટ્રેટસ વાદળો તંતુમય અથવા ભૂરા રંગના અથવા વાદળી રંગના વાદળો છે એકરૂપ માળખું. અલ્ટોસ્ટ્રેટસ વાદળો મધ્ય ટ્રોપોસ્ફિયરમાં જોવા મળે છે, જે ઊંચાઈમાં કેટલાંક કિલોમીટર અને ક્યારેક આડી દિશામાં હજારો કિલોમીટર સુધી વિસ્તરે છે. સામાન્ય રીતે, ઓલ્ટોસ્ટ્રેટસ વાદળો એ આગળના વાદળ પ્રણાલીનો ભાગ છે જે હવાના જથ્થાની ઉપરની ગતિ સાથે સંકળાયેલ છે.

નિમ્બોસ્ટ્રેટસ વાદળો એ એકસમાન રાખોડી રંગના વાદળોનું નીચું (2 કિમી અને ઉપરથી) આકારહીન સ્તર છે, જે સતત વરસાદ અથવા બરફને જન્મ આપે છે. નિમ્બોસ્ટ્રેટસ વાદળો ખૂબ ઊભી રીતે (કેટલાક કિમી સુધી) અને આડા (કેટલાક હજાર કિમી) વિકસિત હોય છે, જેમાં બરફના ટુકડાઓ સાથે મિશ્રિત સુપરકૂલ્ડ પાણીના ટીપાં હોય છે, સામાન્ય રીતે વાતાવરણીય મોરચા સાથે સંકળાયેલા હોય છે.

સ્ટ્રેટસ વાદળો એ નિમ્ન સ્તરના વાદળો છે જે ચોક્કસ રૂપરેખા વિના એક સમાન સ્તરના સ્વરૂપમાં છે, જે ગ્રે રંગમાં છે. પૃથ્વીની સપાટી ઉપર સ્ટ્રેટસ વાદળોની ઊંચાઈ 0.5-2 કિમી છે. અવારનવાર, ઝરમર ઝરમર વાદળોમાંથી પડે છે.

ક્યુમ્યુલસ વાદળો ગાઢ, તેજસ્વી સફેદ વાદળો છે જે દિવસ દરમિયાન નોંધપાત્ર વર્ટિકલ વિકાસ (5 કિમી અથવા વધુ સુધી) સાથે હોય છે. ક્યુમ્યુલસ વાદળોના ઉપરના ભાગો ગોળાકાર રૂપરેખાવાળા ગુંબજ અથવા ટાવર જેવા દેખાય છે. સામાન્ય રીતે, ક્યુમ્યુલસ વાદળો ઠંડા હવાના સમૂહમાં સંવહન વાદળો તરીકે ઉદ્ભવે છે.

સ્ટ્રેટોક્યુમ્યુલસ વાદળો ગ્રે અથવા સફેદ બિન-તંતુમય સ્તરો અથવા ગોળાકાર મોટા બ્લોક્સની શિખરોના સ્વરૂપમાં નીચા (2 કિમીથી નીચે) વાદળો છે. સ્ટ્રેટોક્યુમ્યુલસ વાદળોની ઊભી જાડાઈ નાની છે. પ્રસંગોપાત, સ્ટ્રેટોક્યુમ્યુલસ વાદળો પ્રકાશ વરસાદ પેદા કરે છે.

ક્યુમ્યુલોનિમ્બસ વાદળો મજબૂત ઊભી વિકાસ (14 કિમીની ઊંચાઈ સુધી) સાથેના શક્તિશાળી અને ગાઢ વાદળો છે, જે વાવાઝોડા, કરા અને વાવાઝોડા સાથે ભારે વરસાદનું ઉત્પાદન કરે છે. ક્યુમ્યુલોનિમ્બસ વાદળો શક્તિશાળી ક્યુમ્યુલસ વાદળોમાંથી વિકસે છે, જે બરફના સ્ફટિકો ધરાવતા ઉપરના ભાગમાં તેમનાથી અલગ છે.

ઊર્ધ્વમંડળ.

ટ્રોપોપોઝ દ્વારા, સરેરાશ 12 થી 50 કિમીની ઊંચાઈએ, ટ્રોપોસ્ફિયર ઊર્ધ્વમંડળમાં જાય છે. નીચલા ભાગમાં, લગભગ 10 કિમી માટે, એટલે કે. લગભગ 20 કિમીની ઊંચાઈ સુધી, તે ઇસોથર્મલ છે (તાપમાન લગભગ 220 K). તે પછી ઊંચાઈ સાથે વધે છે, 50-55 કિમીની ઊંચાઈએ મહત્તમ લગભગ 270 K સુધી પહોંચે છે. અહીં સ્ટ્રેટોસ્ફિયર અને ઓવરલાઈંગ મેસોસ્ફિયર વચ્ચેની સીમા છે, જેને સ્ટ્રેટોપોઝ કહેવાય છે. .

ઊર્ધ્વમંડળમાં પાણીની વરાળ નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે. તેમ છતાં, ક્યારેક પાતળા અર્ધપારદર્શક મોતી વાદળો જોવા મળે છે, ક્યારેક ક્યારેક 20-30 કિમીની ઊંચાઈએ ઊર્ધ્વમંડળમાં દેખાય છે. શ્યામ આકાશમાં સૂર્યાસ્ત પછી અને સૂર્યોદય પહેલાં મોતીના વાદળો દેખાય છે. આકારમાં, નેક્રીયસ વાદળો સિરસ અને સિરોક્યુમ્યુલસ વાદળો જેવા હોય છે.

મધ્ય વાતાવરણ (મેસોસ્ફિયર).

લગભગ 50 કિમીની ઉંચાઈએ, મેસોસ્ફિયર મહત્તમ તાપમાનની ટોચથી શરૂ થાય છે. . આ મહત્તમના પ્રદેશમાં તાપમાનમાં વધારો થવાનું કારણ ઓઝોન વિઘટનની એક એક્સોથેર્મિક (એટલે ​​​​કે ગરમીના પ્રકાશન સાથે) ફોટોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા છે: O 3 + hv® O 2 + O. મોલેક્યુલર ઓક્સિજન O 2 ના ફોટોકેમિકલ વિઘટનના પરિણામે ઓઝોન ઉદભવે છે

O 2 + hv® O + O અને કેટલાક ત્રીજા અણુ M સાથે ઓક્સિજન અણુ અને પરમાણુની ટ્રિપલ અથડામણની અનુગામી પ્રતિક્રિયા.

O + O 2 + M ® O 3 + M

ઓઝોન 2000 થી 3000 Å સુધીના પ્રદેશમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગને ઉત્સાહપૂર્વક શોષી લે છે અને આ કિરણોત્સર્ગ વાતાવરણને ગરમ કરે છે. ઉપરના વાતાવરણમાં સ્થિત ઓઝોન એક પ્રકારની ઢાલ તરીકે કામ કરે છે જે આપણને સૂર્યના અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગની અસરોથી રક્ષણ આપે છે. આ કવચ વિના, પૃથ્વી પર જીવનનો વિકાસ તેનામાં આધુનિક સ્વરૂપોભાગ્યે જ શક્ય બનશે.

સામાન્ય રીતે, સમગ્ર મેસોસ્ફિયરમાં, વાતાવરણનું તાપમાન લગભગ 180 K પ્રતિ તેના લઘુત્તમ મૂલ્ય સુધી ઘટે છે. ઉપલી મર્યાદામેસોસ્ફિયર (જેને મેસોપોઝ કહેવાય છે, ઊંચાઈ લગભગ 80 કિમી). મેસોપોઝની નજીકમાં, 70-90 કિમીની ઊંચાઈએ, ખૂબ પાતળું પડબરફના સ્ફટિકો અને જ્વાળામુખી અને ઉલ્કાની ધૂળના કણો, નિશાચર વાદળોના સુંદર દર્શન તરીકે જોવામાં આવે છે સૂર્યાસ્ત પછી તરત.

મેસોસ્ફિયરમાં, પૃથ્વી પર પડતા નાના ઘન ઉલ્કાના કણો મોટે ભાગે બળી જાય છે, ઘટનાનું કારણ બને છેઉલ્કા

ઉલ્કાઓ, ઉલ્કાઓ અને અગનગોળા.

પૃથ્વીના ઉપરના વાતાવરણમાં 11 કિમી/સે કે તેથી વધુની ઝડપે ઘન કોસ્મિક કણો અથવા શરીરના ઘૂસણખોરીને કારણે જ્વાળાઓ અને અન્ય ઘટનાઓને ઉલ્કાઓ કહેવામાં આવે છે. એક અવલોકનક્ષમ તેજસ્વી ઉલ્કા પગેરું દેખાય છે; સૌથી શક્તિશાળી ઘટના, ઘણીવાર ઉલ્કાના પતન સાથે, કહેવામાં આવે છે અગનગોળા; ઉલ્કાઓનો દેખાવ ઉલ્કાવર્ષા સાથે સંકળાયેલ છે.

ઉલ્કાવર્ષા:

1) એક રેડિયન્ટમાંથી કેટલાંક કલાકો કે દિવસો દરમિયાન ઉલ્કાના બહુવિધ પડવાની ઘટના.

2) સૂર્યની ફરતે સમાન ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા ઉલ્કાઓનો ઝૂંડ.

આકાશના ચોક્કસ વિસ્તારમાં અને વર્ષના અમુક દિવસોમાં ઉલ્કાઓનો વ્યવસ્થિત દેખાવ, જે પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષાના આંતરછેદને કારણે થાય છે. સામાન્ય ભ્રમણકક્ષાઘણા ઉલ્કા પિંડો લગભગ સમાન અને સમાન રીતે નિર્દેશિત ગતિએ આગળ વધે છે, તેથી જ આકાશમાં તેમના રસ્તાઓ એક સામાન્ય બિંદુ (તેજસ્વી) માંથી નીકળતા દેખાય છે. તેઓ જ્યાં તેજસ્વી સ્થિત છે તે નક્ષત્રના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું છે.

ઉલ્કાવર્ષા તેમની પ્રકાશ અસરો સાથે ઊંડી છાપ બનાવે છે, પરંતુ વ્યક્તિગત ઉલ્કાઓ ભાગ્યે જ દેખાય છે. અદૃશ્ય ઉલ્કાઓ વધુ અસંખ્ય છે, જ્યારે તેઓ વાતાવરણમાં સમાઈ જાય છે ત્યારે દૃશ્યમાન થવા માટે ખૂબ નાની હોય છે. કેટલીક નાની ઉલ્કાઓ કદાચ જરા પણ ગરમ થતી નથી, પરંતુ તે માત્ર વાતાવરણ દ્વારા પકડવામાં આવે છે. આ બારીક કણોથોડા મિલીમીટરથી લઈને મિલીમીટરના દસ-હજારમા ભાગ સુધીના કદને માઇક્રોમેટોરાઈટ કહેવામાં આવે છે. દરરોજ વાતાવરણમાં પ્રવેશતા ઉલ્કાના દ્રવ્યનું પ્રમાણ 100 થી 10,000 ટન સુધીની હોય છે, જેમાં મોટાભાગની સામગ્રી માઇક્રોમેટોરિટ્સમાંથી આવે છે.

કારણ કે ઉલ્કાના પદાર્થ વાતાવરણમાં આંશિક રીતે બળી જાય છે, તે ગેસ રચનાવિવિધ રાસાયણિક તત્વોના નિશાનો સાથે ફરી ભરાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ખડકાળ ઉલ્કાઓ વાતાવરણમાં લિથિયમ દાખલ કરે છે. ધાતુની ઉલ્કાઓના દહનથી નાના ગોળાકાર લોખંડ, આયર્ન-નિકલ અને અન્ય ટીપાંની રચના થાય છે જે વાતાવરણમાંથી પસાર થાય છે અને પૃથ્વીની સપાટી પર સ્થિર થાય છે. તેઓ ગ્રીનલેન્ડ અને એન્ટાર્કટિકામાં મળી શકે છે, જ્યાં બરફની ચાદર વર્ષો સુધી લગભગ યથાવત રહે છે. સમુદ્રશાસ્ત્રીઓ તેમને તળિયે સમુદ્રના કાંપમાં શોધે છે.

વાતાવરણમાં પ્રવેશતા મોટાભાગના ઉલ્કાના કણો લગભગ 30 દિવસમાં સ્થિર થઈ જાય છે. કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે આ કોસ્મિક ધૂળનાટકો મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાવરસાદ જેવી વાતાવરણીય ઘટનાની રચનામાં, કારણ કે તે પાણીની વરાળ માટે ઘનીકરણ ન્યુક્લી તરીકે કામ કરે છે. તેથી, એવું માનવામાં આવે છે કે વરસાદ આંકડાકીય રીતે મોટા ઉલ્કાવર્ષા સાથે સંબંધિત છે. જો કે, કેટલાક નિષ્ણાતો માને છે કે ઉલ્કા સામગ્રીનો કુલ પુરવઠો સૌથી મોટા ઉલ્કાવર્ષા કરતાં પણ દસ ગણો વધારે છે, તેથી આવા એક વરસાદના પરિણામે આ સામગ્રીના કુલ જથ્થામાં ફેરફારની અવગણના કરી શકાય છે.

જો કે, તેમાં કોઈ શંકા નથી કે સૌથી મોટા સૂક્ષ્મ ઉલ્કાઓ અને દૃશ્યમાન ઉલ્કાઓ વાતાવરણના ઉચ્ચ સ્તરોમાં, મુખ્યત્વે આયનોસ્ફિયરમાં આયનીકરણના લાંબા નિશાન છોડે છે. આવા નિશાનોનો ઉપયોગ લાંબા-અંતરના રેડિયો સંચાર માટે થઈ શકે છે, કારણ કે તે ઉચ્ચ-આવર્તન રેડિયો તરંગોને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

વાતાવરણમાં પ્રવેશતી ઉલ્કાઓની ઊર્જા મુખ્યત્વે, અને કદાચ સંપૂર્ણપણે, તેને ગરમ કરવામાં ખર્ચવામાં આવે છે. આ વાતાવરણના થર્મલ બેલેન્સના નાના ઘટકોમાંનું એક છે.

ઉલ્કા એ કુદરતી રીતે બનતું નક્કર શરીર છે જે અવકાશમાંથી પૃથ્વીની સપાટી પર પડે છે. સામાન્ય રીતે પથ્થર, પથ્થર-લોખંડ અને લોખંડની ઉલ્કાઓ વચ્ચે તફાવત કરવામાં આવે છે. બાદમાં મુખ્યત્વે આયર્ન અને નિકલનો સમાવેશ થાય છે. મળી આવેલી ઉલ્કાઓ પૈકી, મોટા ભાગનાનું વજન થોડા ગ્રામથી લઈને કેટલાક કિલોગ્રામ સુધીનું હોય છે. તેમાંથી સૌથી મોટી, ગોબા આયર્ન ઉલ્કાનું વજન લગભગ 60 ટન છે અને તે હજી પણ તે જ જગ્યાએ છે જ્યાં તેની શોધ થઈ હતી. દક્ષિણ આફ્રિકા. મોટાભાગની ઉલ્કાઓ એસ્ટરોઇડના ટુકડા છે, પરંતુ કેટલીક ઉલ્કાઓ ચંદ્ર અને મંગળ પરથી પણ પૃથ્વી પર આવી હશે.

બોલાઈડ એ ખૂબ જ તેજસ્વી ઉલ્કા છે, જે ક્યારેક દિવસ દરમિયાન પણ દેખાય છે, ઘણી વખત ધૂમ્રપાનવાળી પગદંડી પાછળ છોડી દે છે અને તેની સાથે ધ્વનિની ઘટના પણ હોય છે; ઘણીવાર ઉલ્કાના પતન સાથે સમાપ્ત થાય છે.

થર્મોસ્ફિયર.

મેસોપોઝના લઘુત્તમ તાપમાનની ઉપર, થર્મોસ્ફિયર શરૂ થાય છે, જેમાં તાપમાન પહેલા ધીમે ધીમે અને પછી ઝડપથી ફરી વધવા લાગે છે. કારણ છે અણુ ઓક્સિજનના આયનીકરણને કારણે 150-300 કિમીની ઊંચાઈએ સૂર્યમાંથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગનું શોષણ: O + hv® ઓ + + ઇ.

થર્મોસ્ફિયરમાં, તાપમાન સતત 400 કિમીની ઊંચાઈ સુધી વધે છે, જ્યાં મહત્તમ સૌર પ્રવૃત્તિના યુગ દરમિયાન તે દિવસ દરમિયાન 1800 K સુધી પહોંચે છે, આ મર્યાદિત તાપમાન 1000 K કરતા ઓછું હોઈ શકે છે. 400 કિમી ઉપર, વાતાવરણ એક આઇસોથર્મલ એક્સોસ્ફિયરમાં ફેરવાય છે. જટિલ સ્તર(એક્સોસ્ફિયરનો આધાર) લગભગ 500 કિમીની ઉંચાઈ પર સ્થિત છે.

ધ્રુવીય લાઇટ્સ અને ઘણી ભ્રમણકક્ષાઓ કૃત્રિમ ઉપગ્રહો, તેમજ નિશાચર વાદળો - આ બધી ઘટનાઓ મેસોસ્ફિયર અને થર્મોસ્ફિયરમાં થાય છે.

ધ્રુવીય લાઇટ.

વિક્ષેપ દરમિયાન ઉચ્ચ અક્ષાંશો પર ચુંબકીય ક્ષેત્રઓરોરા અવલોકન કરવામાં આવે છે. તેઓ ઘણી મિનિટો સુધી ટકી શકે છે, પરંતુ ઘણી વાર કેટલાક કલાકો સુધી દૃશ્યમાન હોય છે. ઓરોરાસ આકાર, રંગ અને તીવ્રતામાં મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે, આ બધું સમય જતાં ઘણી ઝડપથી બદલાય છે. ઓરોરાના સ્પેક્ટ્રમમાં ઉત્સર્જન રેખાઓ અને બેન્ડનો સમાવેશ થાય છે. અરોરા સ્પેક્ટ્રમ, મુખ્યત્વે લીલી અને લાલ રેખાઓ l 5577 Å અને l 6300 Å ઓક્સિજનમાં રાત્રિના આકાશના કેટલાક ઉત્સર્જનમાં વધારો થાય છે. એવું બને છે કે આમાંની એક રેખા બીજી કરતા ઘણી ગણી વધુ તીવ્ર હોય છે, અને આ ઓરોરાનો દૃશ્યમાન રંગ નક્કી કરે છે: લીલો અથવા લાલ. ધ્રુવીય પ્રદેશોમાં રેડિયો સંચારમાં વિક્ષેપ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની વિક્ષેપ પણ છે. વિક્ષેપનું કારણ આયનોસ્ફિયરમાં ફેરફાર છે, જેનો અર્થ છે કે ચુંબકીય તોફાનો દરમિયાન આયનીકરણનો એક શક્તિશાળી સ્ત્રોત છે. તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે જ્યારે સોલાર ડિસ્કના કેન્દ્રની નજીક સનસ્પોટ્સના મોટા જૂથો હોય ત્યારે મજબૂત ચુંબકીય તોફાનો થાય છે. અવલોકનોએ દર્શાવ્યું છે કે તોફાનો સનસ્પોટ્સ સાથે સંકળાયેલા નથી, પરંતુ સૌર જ્વાળાઓ સાથે સંકળાયેલા છે જે સનસ્પોટ્સના જૂથના વિકાસ દરમિયાન દેખાય છે.

ઓરોરા એ પૃથ્વીના ઉચ્ચ અક્ષાંશ પ્રદેશોમાં જોવા મળતા ઝડપી હલનચલન સાથે વિવિધ તીવ્રતાના પ્રકાશની શ્રેણી છે. વિઝ્યુઅલ ઓરોરામાં લીલો (5577Å) અને લાલ (6300/6364Å) અણુ ઓક્સિજન ઉત્સર્જન રેખાઓ અને મોલેક્યુલર N2 બેન્ડનો સમાવેશ થાય છે, જે સૌર અને મેગ્નેટોસ્ફેરિક મૂળના ઊર્જાસભર કણોથી ઉત્તેજિત થાય છે. આ ઉત્સર્જન સામાન્ય રીતે લગભગ 100 કિમી અને તેથી વધુની ઊંચાઈએ દેખાય છે. ઓપ્ટિકલ ઓરોરા શબ્દનો ઉપયોગ વિઝ્યુઅલ ઓરોરા અને ઇન્ફ્રારેડથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રદેશ સુધીના તેમના ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમ માટે થાય છે. સ્પેક્ટ્રમના ઇન્ફ્રારેડ ભાગમાં કિરણોત્સર્ગ ઊર્જા દૃશ્યમાન પ્રદેશની ઊર્જા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે. જ્યારે ઓરોરા દેખાયા, ત્યારે ઉત્સર્જન ULF શ્રેણીમાં જોવા મળ્યું હતું (

વાસ્તવિક સ્વરૂપોઓરોરાનું વર્ગીકરણ કરવું મુશ્કેલ છે; સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા શબ્દો છે:

1. શાંત, સમાન ચાપ અથવા પટ્ટાઓ. આર્ક સામાન્ય રીતે ભૌગોલિક સમાંતર (ધ્રુવીય પ્રદેશોમાં સૂર્ય તરફ)ની દિશામાં ~1000 કિમી સુધી વિસ્તરે છે અને તેની પહોળાઈ એકથી અનેક દસ કિલોમીટરની હોય છે. પટ્ટા એ ચાપની વિભાવનાનું સામાન્યીકરણ છે; તેમાં સામાન્ય રીતે ચાપ-આકારનો આકાર હોતો નથી, પરંતુ તે અક્ષર S અથવા સર્પાકારના સ્વરૂપમાં વળે છે. ચાપ અને પટ્ટાઓ 100-150 કિમીની ઊંચાઈએ સ્થિત છે.

2. અરોરાના કિરણો . આ શબ્દ ચુંબકીય ક્ષેત્રો સાથે વિસ્તરેલ એરોરલ માળખાનો સંદર્ભ આપે છે. પાવર લાઈન, ઘણા દસથી લઈને કેટલાક સો કિલોમીટર સુધીની ઊભી લંબાઈ સાથે. કિરણોની આડી હદ નાની છે, કેટલાક દસ મીટરથી કેટલાક કિલોમીટર સુધી. કિરણો સામાન્ય રીતે ચાપ અથવા અલગ રચના તરીકે જોવા મળે છે.

3. સ્ટેન અથવા સપાટી . આ ગ્લોના અલગ-અલગ વિસ્તારો છે જેમાં નથી ચોક્કસ આકાર. વ્યક્તિગત સ્થળો એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોઈ શકે છે.

4. પડદો. અસામાન્ય આકારઓરોરા, જે એક સમાન ગ્લો છે જે આકાશના મોટા વિસ્તારોને આવરી લે છે.

તેમની રચના અનુસાર, ઓરોરાને સજાતીય, હોલો અને રેડિયન્ટમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. વપરાયેલ વિવિધ શરતો; ધબકતું ચાપ, ધબકતું સપાટી, પ્રસરેલી સપાટી, તેજસ્વી પટ્ટા, ડ્રેપરી, વગેરે. તેમના રંગ અનુસાર ઓરોરાનું વર્ગીકરણ છે. આ વર્ગીકરણ મુજબ, પ્રકારનો ઓરોરા એ. ઉપરનો ભાગ અથવા આખો ભાગ લાલ છે (6300–6364 Å). તેઓ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ જીઓમેગ્નેટિક પ્રવૃત્તિ સાથે 300-400 કિમીની ઊંચાઈએ દેખાય છે.

અરોરા પ્રકાર INનીચલા ભાગમાં રંગીન લાલ અને પ્રથમ હકારાત્મક સિસ્ટમ N 2 અને પ્રથમ નકારાત્મક સિસ્ટમ O 2 ના બેન્ડની ગ્લો સાથે સંકળાયેલ છે. તેજના આવા સ્વરૂપો સૌથી વધુ દરમિયાન દેખાય છે સક્રિય તબક્કાઓધ્રુવીય લાઇટ.

ઝોન ધ્રુવીય લાઇટ – પૃથ્વીની સપાટી પર એક નિશ્ચિત બિંદુ પર નિરીક્ષકોના મતે, રાત્રે દેખાતા ઓરોરાની મહત્તમ આવર્તનનો આ ઝોન છે. આ ઝોન 67° ઉત્તર અને દક્ષિણ અક્ષાંશ પર સ્થિત છે અને તેમની પહોળાઈ લગભગ 6° છે. અનુરૂપ ઓરોરાની મહત્તમ ઘટના આ ક્ષણેજીઓમેગ્નેટિક સ્થાનિક સમય, અંડાકાર જેવા પટ્ટાઓ (અંડાકાર ઓરોરાસ) માં થાય છે, જે ઉત્તર અને દક્ષિણ જીઓમેગ્નેટિક ધ્રુવોની આસપાસ અસમપ્રમાણ રીતે સ્થિત છે. ઓરોરા અંડાકાર અક્ષાંશ-સમય કોઓર્ડિનેટ્સમાં નિશ્ચિત છે, અને અરોરા ઝોન એ અક્ષાંશ-રેખાંશ કોઓર્ડિનેટ્સમાં અંડાકારના મધ્યરાત્રિ પ્રદેશના બિંદુઓનું ભૌમિતિક સ્થાન છે. અંડાકાર પટ્ટો જીઓથી લગભગ 23° પર સ્થિત છે ચુંબકીય ધ્રુવનાઇટ સેક્ટરમાં અને ડે સેક્ટરમાં 15°.

ઓરોરા અંડાકાર અને ઓરોરા ઝોન.ઓરોરા અંડાકારનું સ્થાન ભૌગોલિક ચુંબકીય પ્રવૃત્તિ પર આધારિત છે. ઉચ્ચ જીઓમેગ્નેટિક પ્રવૃત્તિ સાથે અંડાકાર વિશાળ બને છે. ઓરોરલ ઝોન અથવા ઓરોરલ અંડાકાર સીમાઓ ડીપોલ કોઓર્ડિનેટ્સ કરતાં L 6.4 દ્વારા વધુ સારી રીતે રજૂ થાય છે. અરોરા અંડાકારના દિવસના ક્ષેત્રની સીમા પર જીઓમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર રેખાઓ સાથે મેળ ખાય છે મેગ્નેટોપોઝજીઓમેગ્નેટિક અક્ષ અને પૃથ્વી-સૂર્યની દિશા વચ્ચેના ખૂણાના આધારે ઓરોરા અંડાકારની સ્થિતિમાં ફેરફાર જોવા મળે છે. ઓરોરલ અંડાકાર ચોક્કસ ઊર્જાના કણો (ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન) ના અવક્ષેપના ડેટાના આધારે પણ નક્કી કરવામાં આવે છે. તેની સ્થિતિ સ્વતંત્ર રીતે ડેટા પરથી નક્કી કરી શકાય છે કાસ્પખદિવસની બાજુએ અને ચુંબકમંડળની પૂંછડીમાં.

અરોરા ઝોનમાં અરોરાની ઘટનાની આવર્તનમાં દૈનિક ભિન્નતા મહત્તમ જીઓમેગ્નેટિક મધ્યરાત્રિએ અને લઘુત્તમ જીઓમેગ્નેટિક બપોરના સમયે હોય છે. અંડાકારની નજીકના વિષુવવૃત્તીય બાજુએ, ઓરોરાની ઘટનાની આવર્તન તીવ્રપણે ઘટે છે, પરંતુ દૈનિક ભિન્નતાનો આકાર સાચવેલ છે. અંડાકારની ધ્રુવીય બાજુ પર, ઓરોરસની આવર્તન ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે અને તે જટિલ દૈનિક ફેરફારો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ઓરોરાસની તીવ્રતા.

ઓરોરા તીવ્રતા દેખીતી સપાટીની તેજ માપવા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. તેજ સપાટી આઈચોક્કસ દિશામાં ઓરોરા 4p ના કુલ ઉત્સર્જન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે આઈફોટોન/(સેમી 2 સે). કારણ કે આ મૂલ્ય સાચી સપાટીની તેજ નથી, પરંતુ કૉલમમાંથી ઉત્સર્જનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, એકમ ફોટોન/(cm 2 કૉલમ s) નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઓરોરાસનો અભ્યાસ કરતી વખતે થાય છે. કુલ ઉત્સર્જનને માપવા માટેનું સામાન્ય એકમ રેલે (Rl) 10 6 ફોટોન/(cm 2 કૉલમ s) બરાબર છે. એરોરલ તીવ્રતાના વધુ વ્યવહારુ એકમો વ્યક્તિગત લાઇન અથવા બેન્ડના ઉત્સર્જન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓરોરાની તીવ્રતા આંતરરાષ્ટ્રીય તેજ ગુણાંક (IBR) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. લીલી રેખા (5577 Å) ની તીવ્રતા અનુસાર; 1 kRl = I MKY, 10 kRl = II MKY, 100 kRl = III MKY, 1000 kRl = IV MKY (ઓરોરાની મહત્તમ તીવ્રતા). આ વર્ગીકરણનો ઉપયોગ લાલ ઓરોરા માટે કરી શકાતો નથી. તે યુગની (1957-1958) શોધોમાંની એક ચુંબકીય ધ્રુવની સાપેક્ષમાં સ્થાનાંતરિત, અંડાકાર સ્વરૂપમાં ઓરોરાના અવકાશી-ટેમ્પોરલ વિતરણની સ્થાપના હતી. ચુંબકીય ધ્રુવની તુલનામાં ઓરોરાના વિતરણના ગોળાકાર આકાર વિશેના સરળ વિચારોમાંથી મેગ્નેટોસ્ફિયરના આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સંક્રમણ પૂર્ણ થયું છે. આ શોધનું સન્માન ઓ. ખોરોશેવાના છે, અને જી. સ્ટારકોવ, વાય. ફેલ્ડસ્ટેઈન, એસ.આઈ. અકાસોફુ અને અન્ય સંખ્યાબંધ સંશોધકો દ્વારા ઓરોરલ અંડાકાર માટેના વિચારોનો સઘન વિકાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. અરોરા અંડાકાર સૌથી તીવ્ર પ્રભાવના ક્ષેત્રનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે સૌર પવનપૃથ્વીના ઉપરના વાતાવરણમાં. અંડાકારમાં ઓરોરાની તીવ્રતા સૌથી વધુ છે, અને ઉપગ્રહોનો ઉપયોગ કરીને તેની ગતિશીલતાનું સતત નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.

સ્થિર એરોરલ લાલ ચાપ.

સ્થિર એરોરલ લાલ ચાપ, અન્યથા મધ્ય-અક્ષાંશ લાલ ચાપ કહેવાય છે અથવા એમ-આર્ક, એ એક સબવિઝ્યુઅલ (આંખની સંવેદનશીલતાની મર્યાદાથી નીચે) વિશાળ ચાપ છે, જે હજારો કિલોમીટર સુધી પૂર્વથી પશ્ચિમ સુધી લંબાય છે અને સંભવતઃ સમગ્ર પૃથ્વીને ઘેરી લે છે. ચાપની અક્ષાંશ લંબાઈ 600 કિમી છે. l 6300 Å અને l 6364 Å લાલ રેખાઓમાં સ્થિર એરોરલ લાલ ચાપનું ઉત્સર્જન લગભગ મોનોક્રોમેટિક છે. તાજેતરમાં, નબળા ઉત્સર્જન રેખાઓ l 5577 Å (OI) અને l 4278 Å (N+2) પણ નોંધવામાં આવી હતી. સતત લાલ ચાપને ઓરોરા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે ઘણી ઊંચી ઊંચાઈએ દેખાય છે. નીચલી મર્યાદા 300 કિમીની ઉંચાઈ પર સ્થિત છે, ઉપલી મર્યાદા લગભગ 700 કિમી છે. l 6300 Å ઉત્સર્જનમાં શાંત એરોરલ લાલ ચાપની તીવ્રતા 1 થી 10 kRl (સામાન્ય મૂલ્ય 6 kRl) સુધીની છે. આ તરંગલંબાઇ પર આંખની સંવેદનશીલતા થ્રેશોલ્ડ લગભગ 10 kRl છે, તેથી આર્ક ભાગ્યે જ દૃષ્ટિથી જોવા મળે છે. જો કે, અવલોકનો દર્શાવે છે કે 10% રાત્રે તેમની તેજ>50 kRL છે. ચાપનું સામાન્ય જીવનકાળ લગભગ એક દિવસનું હોય છે, અને તે પછીના દિવસોમાં ભાગ્યે જ દેખાય છે. ઉપગ્રહો અથવા રેડિયો સ્ત્રોતોમાંથી રેડિયો તરંગો સતત એરોરલ લાલ ચાપને પાર કરે છે તે સિન્ટિલેશનને આધિન છે, જે ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતામાં અસંગતતાનું અસ્તિત્વ સૂચવે છે. સૈદ્ધાંતિક સમજૂતીલાલ ચાપ એ પ્રદેશના ગરમ ઇલેક્ટ્રોન છે એફઆયનોસ્ફિયર ઓક્સિજન પરમાણુમાં વધારો કરે છે. સેટેલાઇટ અવલોકનો ક્ષેત્ર રેખાઓ સાથે ઇલેક્ટ્રોન તાપમાનમાં વધારો દર્શાવે છે જીઓમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર, જે સતત એરોરલ લાલ ચાપને છેદે છે. આ ચાપની તીવ્રતા ભૌગોલિક ચુંબકીય પ્રવૃત્તિ (તોફાનો) સાથે સકારાત્મક રીતે સંબંધિત છે, અને ચાપની ઘટનાની આવર્તન સનસ્પોટ પ્રવૃત્તિ સાથે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલ છે.

ઓરોરા બદલવી.

ઓરોરાના કેટલાક સ્વરૂપો તીવ્રતામાં અર્ધ-સામયિક અને સુસંગત ટેમ્પોરલ ભિન્નતાનો અનુભવ કરે છે. લગભગ સ્થિર ભૂમિતિ સાથેના આ ઓરોરા અને તબક્કામાં ઝડપી સામયિક ભિન્નતાઓને બદલાતી ઓરોરા કહેવામાં આવે છે. તેઓને ઓરોરા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે સ્વરૂપો આરઇન્ટરનેશનલ એટલાસ ઓફ ઓરોરાસ અનુસાર બદલાતા ઓરોરાસનો વધુ વિગતવાર પેટાવિભાગ:

આર 1 (પલ્સેટિંગ ઓરોરા) એ સમગ્ર અરોરા આકારમાં તેજમાં સમાન તબક્કાની વિવિધતા સાથેનો ગ્લો છે. વ્યાખ્યા મુજબ, એક આદર્શ ધબકારા કરતી ઓરોરામાં, ધબકારાનાં અવકાશી અને અસ્થાયી ભાગોને અલગ કરી શકાય છે, એટલે કે. તેજ આઈ(r,t)= હું એસ(આર)· હું ટી(t). એક લાક્ષણિક અરોરામાં આર 1 ધબકારા 0.01 થી 10 Hz ની ઓછી તીવ્રતા (1–2 kRl) ની આવર્તન સાથે થાય છે. મોટા ભાગના ઓરોરા આર 1 - આ ફોલ્લીઓ અથવા આર્ક છે જે ઘણી સેકંડના સમયગાળા સાથે ધબકારા કરે છે.

આર 2 (જ્વલંત ઓરોરા). આ શબ્દ સામાન્ય રીતે હલનચલનનો સંદર્ભ આપવા માટે વપરાય છે સમાન ભાષાઓજ્વાળાઓ આકાશને ભરી દે છે, અને અલગ સ્વરૂપનું વર્ણન કરવા માટે નહીં. ઓરોરામાં ચાપનો આકાર હોય છે અને તે સામાન્ય રીતે 100 કિમીની ઊંચાઈથી ઉપર તરફ જાય છે. આ ઓરોરા પ્રમાણમાં દુર્લભ છે અને વધુ વખત ઓરોરાની બહાર જોવા મળે છે.

આર 3 (ઝબૂકતી ઓરોરા). આ તેજમાં ઝડપી, અનિયમિત અથવા નિયમિત ભિન્નતાવાળા ઓરોરા છે, જે આકાશમાં ચમકતી જ્વાળાઓની છાપ આપે છે. તેઓ ઓરોરાના વિઘટનના થોડા સમય પહેલા દેખાય છે. ભિન્નતાની સામાન્ય રીતે અવલોકન કરાયેલ આવર્તન આર 3 બરાબર 10 ± 3 Hz.

સ્ટ્રીમિંગ ઓરોરા શબ્દ, જે ધબકારા કરતી ઓરોરાના અન્ય વર્ગ માટે વપરાય છે, તે એરોરલ આર્ક્સ અને સ્ટ્રીક્સમાં ઝડપથી આડી રીતે ફરતી તેજમાં અનિયમિત ભિન્નતાનો સંદર્ભ આપે છે.

બદલાતી ઓરોરા એ સૌર-પાર્થિવ ઘટનાઓમાંની એક છે જે ભૌગોલિક ચુંબકીય ક્ષેત્રના ધબકારા અને સૌર અને ચુંબકીય મૂળના કણોના અવક્ષેપના કારણે ઓરોરલ એક્સ-રે રેડિયેશન સાથે આવે છે.

ધ્રુવીય કેપની ગ્લો પ્રથમ નકારાત્મક સિસ્ટમ N + 2 (l 3914 Å) ના બેન્ડની ઉચ્ચ તીવ્રતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. સામાન્ય રીતે, આ N + 2 બેન્ડ ગ્રીન લાઇન OI l 5577 Å કરતાં પાંચ ગણા વધુ તીવ્ર હોય છે; ધ્રુવીય કેપ ગ્લોની સંપૂર્ણ તીવ્રતા 0.1 થી 10 kRl (સામાન્ય રીતે 1–3 kRl) સુધીની હોય છે. આ ઓરોરાસ દરમિયાન, જે પીસીએના સમયગાળા દરમિયાન દેખાય છે, એક સમાન ગ્લો સમગ્ર ધ્રુવીય કેપને 30 થી 80 કિમીની ઉંચાઈએ 60°ના જીઓમેગ્નેટિક અક્ષાંશ સુધી આવરી લે છે. તે મુખ્યત્વે સૌર પ્રોટોન અને ડી-કણો દ્વારા 10-100 MeV ની ઉર્જા સાથે ઉત્પન્ન થાય છે, આ ઊંચાઈ પર મહત્તમ આયનીકરણ બનાવે છે. ઓરોરા ઝોનમાં અન્ય પ્રકારની ગ્લો છે, જેને મેન્ટલ ઓરોરા કહેવાય છે. આ પ્રકારના અરોરલ ગ્લો માટે, સવારના કલાકોમાં થતી દૈનિક મહત્તમ તીવ્રતા 1-10 kRL છે, અને લઘુત્તમ તીવ્રતા પાંચ ગણી નબળી છે. મેન્ટલ ઓરોરાના અવલોકનો થોડા છે અને તેમની તીવ્રતા ભૌગોલિક અને સૌર પ્રવૃત્તિ પર આધારિત છે.

વાતાવરણીય ચમકગ્રહના વાતાવરણ દ્વારા ઉત્પાદિત અને ઉત્સર્જિત રેડિયેશન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. આ વાતાવરણનું બિન-થર્મલ રેડિયેશન છે, જેમાં ઓરોરાના ઉત્સર્જન, વીજળીના સ્રાવ અને ઉલ્કાના માર્ગોના ઉત્સર્જનને બાદ કરતાં. આ શબ્દનો ઉપયોગ પૃથ્વીના વાતાવરણ (નાઇટ ગ્લો, ટ્વીલાઇટ ગ્લો અને ડે ગ્લો) ના સંબંધમાં થાય છે. વાતાવરણીય ગ્લો એ વાતાવરણમાં ઉપલબ્ધ પ્રકાશનો માત્ર એક ભાગ છે. અન્ય સ્ત્રોતોમાં તારો પ્રકાશ, રાશિચક્રનો પ્રકાશ અને સૂર્યમાંથી દિવસના વિખરાયેલા પ્રકાશનો સમાવેશ થાય છે. અમુક સમયે, વાતાવરણીય ગ્લો પ્રકાશના કુલ જથ્થાના 40% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે. વાતાવરણીય ગ્લો વિવિધ ઊંચાઈ અને જાડાઈના વાતાવરણીય સ્તરોમાં જોવા મળે છે. વાતાવરણીય ગ્લો સ્પેક્ટ્રમ 1000 Å થી 22.5 માઇક્રોન સુધીની તરંગલંબાઇને આવરી લે છે. વાતાવરણીય ગ્લોમાં મુખ્ય ઉત્સર્જન રેખા l 5577 Å છે, જે 30-40 કિમી જાડા સ્તરમાં 90-100 કિમીની ઊંચાઈએ દેખાય છે. લ્યુમિનેસેન્સનો દેખાવ ચેપમેન મિકેનિઝમને કારણે છે, જે ઓક્સિજન અણુઓના પુનઃસંયોજન પર આધારિત છે. અન્ય ઉત્સર્જન રેખાઓ l 6300 Å છે, જે O + 2 અને ઉત્સર્જન NI l 5198/5201 Å અને NI l 5890/5896 Å ના ડિસોસિએટીવ રિકોમ્બિનેશનના કિસ્સામાં દેખાય છે.

એરગ્લોની તીવ્રતા રેલેમાં માપવામાં આવે છે. બ્રાઇટનેસ (રેલેમાં) 4 rv ની બરાબર છે, જ્યાં b એ 10 6 ફોટોન/(cm 2 ster·s) ના એકમોમાં ઉત્સર્જિત સ્તરની કોણીય સપાટીની તેજ છે. ગ્લોની તીવ્રતા અક્ષાંશ પર આધાર રાખે છે (વિવિધ ઉત્સર્જન માટે અલગ), અને મધ્યરાત્રિની નજીક મહત્તમ સાથે સમગ્ર દિવસ દરમિયાન પણ બદલાય છે. સંખ્યા સાથે l 5577 Å ઉત્સર્જનમાં વાતાવરણીય ગ્લો માટે હકારાત્મક સહસંબંધ નોંધવામાં આવ્યો હતો સનસ્પોટ્સઅને 10.7 સે.મી.ની તરંગલંબાઇ પર સૌર કિરણોત્સર્ગનો પ્રવાહ ઉપગ્રહ પ્રયોગો દરમિયાન જોવા મળે છે. બાહ્ય અવકાશમાંથી, તે પૃથ્વીની આસપાસ પ્રકાશના વલય તરીકે દેખાય છે અને તેનો રંગ લીલોતરી છે.

ઓઝોનોસ્ફિયર.

20-25 કિમીની ઊંચાઈએ, ઓઝોન O 3 ની નજીવી માત્રાની મહત્તમ સાંદ્રતા (ઓક્સિજન સામગ્રીના 2×10 –7 સુધી!) સુધી પહોંચી જાય છે, જે લગભગ 10 ની ઊંચાઈએ સૌર અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ ઉદ્ભવે છે. 50 કિમી સુધી, ગ્રહને આયનીકરણ સૌર કિરણોત્સર્ગથી સુરક્ષિત કરે છે. ઓઝોન પરમાણુઓની અત્યંત ઓછી સંખ્યા હોવા છતાં, તેઓ પૃથ્વી પરના તમામ જીવનને સૂર્યના ટૂંકા તરંગો (અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને એક્સ-રે) કિરણોત્સર્ગની હાનિકારક અસરોથી સુરક્ષિત કરે છે. જો તમે બધા પરમાણુઓને વાતાવરણના પાયા પર જમા કરો છો, તો તમને 3-4 મીમીથી વધુ જાડાઈનો સ્તર મળશે નહીં! 100 કિમીથી વધુની ઊંચાઈએ, પ્રકાશ વાયુઓનું પ્રમાણ વધે છે, અને ખૂબ ઊંચી ઊંચાઈએ હિલીયમ અને હાઈડ્રોજનનું વર્ચસ્વ રહે છે; ઘણા પરમાણુઓ અલગ પડે છે વ્યક્તિગત અણુઓ, જે, સૂર્યમાંથી સખત કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ આયનોઇઝ્ડ, આયનોસ્ફિયર બનાવે છે. પૃથ્વીના વાતાવરણમાં હવાનું દબાણ અને ઘનતા ઊંચાઈ સાથે ઘટે છે. તાપમાનના વિતરણના આધારે, પૃથ્વીનું વાતાવરણ ટ્રોપોસ્ફિયર, સ્ટ્રેટોસ્ફિયર, મેસોસ્ફિયર, થર્મોસ્ફિયર અને એક્સોસ્ફિયરમાં વિભાજિત થાય છે. .

20-25 કિમીની ઊંચાઈએ છે ઓઝોન સ્તર. 0.1-0.2 માઇક્રોન કરતાં ઓછી તરંગલંબાઇ સાથે સૂર્યમાંથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગને શોષી લેતી વખતે ઓક્સિજન પરમાણુઓના ભંગાણને કારણે ઓઝોન રચાય છે. મુક્ત ઓક્સિજન O 2 પરમાણુઓ સાથે જોડાય છે અને ઓઝોન O 3 બનાવે છે, જે 0.29 માઇક્રોન કરતાં ટૂંકા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગને લોભી રીતે શોષી લે છે. O3 ઓઝોન પરમાણુઓ ટૂંકા તરંગના કિરણોત્સર્ગ દ્વારા સરળતાથી નાશ પામે છે. તેથી, તેની દુર્લભતા હોવા છતાં, ઓઝોન સ્તર સૂર્યના અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગને અસરકારક રીતે શોષી લે છે જે ઉચ્ચ અને વધુ પારદર્શક વાતાવરણીય સ્તરોમાંથી પસાર થાય છે. આનો આભાર, પૃથ્વી પરના જીવંત જીવો હાનિકારક અસરોથી સુરક્ષિત છે અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશસૂર્ય.

આયોનોસ્ફિયર.

સૂર્યના કિરણોત્સર્ગ વાતાવરણના અણુઓ અને પરમાણુઓને આયનીકરણ કરે છે. આયનીકરણની ડિગ્રી 60 કિલોમીટરની ઊંચાઈએ પહેલેથી જ નોંધપાત્ર બની જાય છે અને પૃથ્વીથી અંતર સાથે સતત વધે છે. ચાલુ વિવિધ ઊંચાઈઓવાતાવરણમાં, વિવિધ અણુઓના વિયોજન અને અનુગામી આયનીકરણની પ્રક્રિયાઓ ક્રમિક રીતે થાય છે વિવિધ અણુઓઅને આયનો. આ મુખ્યત્વે ઓક્સિજન O 2, નાઈટ્રોજન N 2 અને તેમના પરમાણુઓ છે. આ પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતાના આધારે, 60 કિલોમીટરથી ઉપરના વાતાવરણના વિવિધ સ્તરોને આયોનોસ્ફેરિક સ્તરો કહેવામાં આવે છે. , અને તેમની સંપૂર્ણતા આયનોસ્ફિયર છે . નીચલા સ્તર, જેનું આયનીકરણ નજીવું છે, તેને ન્યુટ્રોસ્ફિયર કહેવામાં આવે છે.

આયનોસ્ફિયરમાં ચાર્જ થયેલા કણોની મહત્તમ સાંદ્રતા 300-400 કિમીની ઊંચાઈએ પ્રાપ્ત થાય છે.

આયનોસ્ફિયરના અભ્યાસનો ઇતિહાસ.

ઉપલા વાતાવરણમાં વાહક સ્તરના અસ્તિત્વ વિશેની પૂર્વધારણાને 1878 માં અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિક સ્ટુઅર્ટ દ્વારા ભૌગોલિક ચુંબકીય ક્ષેત્રની વિશેષતાઓને સમજાવવા માટે આગળ મૂકવામાં આવી હતી. પછી 1902 માં, એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે, યુએસએમાં કેનેડી અને ઇંગ્લેન્ડમાં હેવિસાઇડે ધ્યાન દોર્યું કે લાંબા અંતર પર રેડિયો તરંગોના પ્રસારને સમજાવવા માટે વાતાવરણના ઉચ્ચ સ્તરોમાં ઉચ્ચ વાહકતા ધરાવતા પ્રદેશોનું અસ્તિત્વ માનવું જરૂરી છે. 1923 માં, વિદ્વાન એમ.વી. શુલેકિન, વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝના રેડિયો તરંગોના પ્રસારની સુવિધાઓને ધ્યાનમાં લેતા, આ નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે આયનોસ્ફિયરમાં ઓછામાં ઓછા બે પ્રતિબિંબિત સ્તરો છે. પછી 1925 માં, અંગ્રેજી સંશોધકો એપલટન અને બાર્નેટ, તેમજ બ્રેઈટ અને ટુવે, પ્રથમ પ્રાયોગિક રીતે એવા પ્રદેશોનું અસ્તિત્વ સાબિત કર્યું જે રેડિયો તરંગોને પ્રતિબિંબિત કરે છે, અને તેમના વ્યવસ્થિત અભ્યાસ માટે પાયો નાખ્યો હતો. તે સમયથી, આ સ્તરોના ગુણધર્મોનો વ્યવસ્થિત અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો છે, જેને સામાન્ય રીતે આયનોસ્ફિયર કહેવામાં આવે છે, જે રેડિયો તરંગોના પ્રતિબિંબ અને શોષણને નિર્ધારિત કરતી અસંખ્ય ભૂ-ભૌતિક ઘટનાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જે વ્યવહારિક રીતે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. હેતુઓ, ખાસ કરીને વિશ્વસનીય રેડિયો સંચાર સુનિશ્ચિત કરવા માટે.

1930 માં તેઓએ શરૂઆત કરી વ્યવસ્થિત અવલોકનોઆયનોસ્ફિયરની સ્થિતિ. આપણા દેશમાં, એમએ બોન્ચ-બ્રુવિચની પહેલ પર, તેના પલ્સ પ્રોબિંગ માટે સ્થાપનો બનાવવામાં આવ્યા હતા. ઘણાનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે સામાન્ય ગુણધર્મોઆયનોસ્ફિયર, ઊંચાઈ અને તેના મુખ્ય સ્તરોની ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતા.

60-70 કિમી સ્તરની ઊંચાઈએ ડી અવલોકન કરવામાં આવે છે, 100-120 કિમી સ્તરની ઊંચાઈએ ઇ, ઊંચાઈએ, 180–300 કિમી ડબલ લેયરની ઊંચાઈએ એફ 1 અને એફ 2. આ સ્તરોના મુખ્ય પરિમાણો કોષ્ટક 4 માં આપવામાં આવ્યા છે.

સરેરાશ મૂલ્યો આપવામાં આવે છે કારણ કે તે દિવસના સમય અને ઋતુઓના આધારે જુદા જુદા અક્ષાંશો પર બદલાય છે. લાંબા અંતરના રેડિયો સંચારને સુનિશ્ચિત કરવા માટે આવો ડેટા જરૂરી છે. તેનો ઉપયોગ વિવિધ શોર્ટવેવ રેડિયો લિંક્સ માટે ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સીઝ પસંદ કરવા માટે થાય છે. દિવસના જુદા જુદા સમયે અને વિવિધ ઋતુઓમાં આયનોસ્ફિયરની સ્થિતિના આધારે તેમના ફેરફારોનું જ્ઞાન રેડિયો સંચારની વિશ્વસનીયતાની ખાતરી કરવા માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે. આયનોસ્ફિયર એ પૃથ્વીના વાતાવરણના આયનીય સ્તરોનો સંગ્રહ છે, જે લગભગ 60 કિમીની ઊંચાઈથી શરૂ થાય છે અને હજારો કિમીની ઊંચાઈ સુધી વિસ્તરે છે. પૃથ્વીના વાતાવરણના આયનીકરણનો મુખ્ય સ્ત્રોત અલ્ટ્રાવાયોલેટ છે અને એક્સ-રે રેડિયેશનસૂર્ય, મુખ્યત્વે સૌર રંગમંડળ અને કોરોનામાં ઉદભવે છે. વધુમાં, ઉપલા વાતાવરણના આયનીકરણની ડિગ્રી સૌર કોર્પસ્ક્યુલર પ્રવાહો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે જે સૌર જ્વાળાઓ દરમિયાન થાય છે, તેમજ કોસ્મિક કિરણો અને ઉલ્કાના કણો.

આયોનોસ્ફેરિક સ્તરો

- આ વાતાવરણમાં એવા વિસ્તારો છે જેમાં મહત્તમ મૂલ્યોમુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સાંદ્રતા (એટલે ​​​​કે તેમની સંખ્યા પ્રતિ યુનિટ વોલ્યુમ). રેડિયો તરંગો (એટલે ​​​​કે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઓસિલેશન્સ) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, વાતાવરણીય વાયુઓના અણુઓના આયનીકરણના પરિણામે ઇલેક્ટ્રિકલી ચાર્જ્ડ ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન અને (ઓછા અંશે, ઓછા મોબાઇલ આયનો) તેમની દિશા બદલી શકે છે, તેમને પ્રતિબિંબિત અથવા વક્રીકૃત કરી શકે છે, અને તેમની ઊર્જાને શોષી શકે છે. . આના પરિણામે, દૂરના રેડિયો સ્ટેશનો પ્રાપ્ત કરતી વખતે, વિવિધ અસરો થઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયો સંદેશાવ્યવહારનું વિલીન થવું, દૂરસ્થ સ્ટેશનોની શ્રાવ્યતામાં વધારો, બ્લેકઆઉટવગેરે ઘટના

સંશોધન પદ્ધતિઓ.

પૃથ્વી પરથી આયનોસ્ફિયરનો અભ્યાસ કરવાની શાસ્ત્રીય પદ્ધતિઓ પલ્સ સાઉન્ડિંગ પર આવે છે - રેડિયો પલ્સ મોકલવા અને આયનોસ્ફિયરના વિવિધ સ્તરોમાંથી તેમના પ્રતિબિંબનું અવલોકન કરવું, વિલંબના સમયને માપવા અને પ્રતિબિંબિત સંકેતોની તીવ્રતા અને આકારનો અભ્યાસ કરવો. વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ પર રેડિયો પલ્સનાં પ્રતિબિંબની ઊંચાઈને માપવાથી, વિવિધ વિસ્તારોની નિર્ણાયક આવર્તન નક્કી કરીને (ગંભીર આવર્તન એ રેડિયો પલ્સનું વાહક આવર્તન છે, જેના માટે આયનોસ્ફિયરનો આપેલ પ્રદેશ પારદર્શક બને છે), તે નક્કી કરવું શક્ય છે. સ્તરોમાં ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતાનું મૂલ્ય અને આપેલ ફ્રીક્વન્સીઝ માટે અસરકારક ઊંચાઈ, અને આપેલ રેડિયો પાથ માટે શ્રેષ્ઠ ફ્રીક્વન્સીઝ પસંદ કરો. વિકાસ સાથે રોકેટ ટેકનોલોજીઅને શરૂઆત સાથે અવકાશ યુગકૃત્રિમ પૃથ્વી ઉપગ્રહો (AES) અને અન્ય અવકાશયાન, પૃથ્વીની નજીકના પરિમાણોને સીધું માપવાનું શક્ય બન્યું. અવકાશ પ્લાઝ્મા, જેનો નીચેનો ભાગ આયનોસ્ફિયર છે.

ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતાના માપન, બોર્ડ પર ખાસ લોન્ચ કરાયેલા રોકેટ અને સેટેલાઇટ ફ્લાઇટ પાથ પર હાથ ધરવામાં આવે છે, આયોનોસ્ફિયરની રચના, પૃથ્વીના વિવિધ પ્રદેશો અને ઉપરની ઊંચાઈ સાથે ઇલેક્ટ્રોન એકાગ્રતાનું વિતરણ, આયોનોસ્ફિયરની રચના પર જમીન-આધારિત પદ્ધતિઓ દ્વારા અગાઉ મેળવેલ ડેટાની પુષ્ટિ અને સ્પષ્ટતા. મુખ્ય મહત્તમ - સ્તર ઉપર ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતા મૂલ્યો મેળવવાનું શક્ય બનાવ્યું એફ. અગાઉ, પ્રતિબિંબિત શોર્ટ-વેવ રેડિયો સ્પંદનોના અવલોકનો પર આધારિત ધ્વનિ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને આ કરવું અશક્ય હતું. એવું જાણવા મળ્યું છે કે વિશ્વના કેટલાક વિસ્તારોમાં ઓછા ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતા, નિયમિત "આયોનોસ્ફેરિક પવનો" અને વિલક્ષણ સાથે એકદમ સ્થિર વિસ્તારો છે. તરંગ પ્રક્રિયાઓ, સ્થાનિક આયોનોસ્ફેરિક વિક્ષેપને તેમની શરૂઆતના સ્થળથી હજારો કિલોમીટર દૂર સ્થાનાંતરિત કરે છે, અને ઘણું બધું. ખાસ કરીને અત્યંત સંવેદનશીલ રીસીવિંગ ઉપકરણોના નિર્માણથી આયનોસ્ફીયરના સૌથી નીચા પ્રદેશો (આંશિક પ્રતિબિંબ સ્ટેશનો) માંથી આયનોસ્ફિયરિક પલ્સ ધ્વનિ સ્ટેશનો પર આંશિક રીતે પ્રતિબિંબિત પલ્સ સિગ્નલો પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય બન્યું. એન્ટેનાના ઉપયોગ સાથે મીટર અને ડેસીમીટર તરંગલંબાઇની શ્રેણીમાં શક્તિશાળી સ્પંદનીય સ્થાપનોનો ઉપયોગ જે ઉત્સર્જિત ઊર્જાની ઊંચી સાંદ્રતાને મંજૂરી આપે છે તેના કારણે વિવિધ ઊંચાઈએ આયનોસ્ફિયર દ્વારા વિખેરાયેલા સંકેતોનું અવલોકન શક્ય બન્યું. આ સિગ્નલોના સ્પેક્ટ્રાની વિશેષતાઓનો અભ્યાસ, આયનોસ્ફેરિક પ્લાઝ્માના ઇલેક્ટ્રોન અને આયનો દ્વારા અસંગત રીતે વિખેરાયેલા (આ માટે, રેડિયો તરંગોના અસંગત સ્કેટરિંગના સ્ટેશનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો) ઇલેક્ટ્રોન અને આયનોની સાંદ્રતા નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવ્યું, તેમની સમકક્ષ વિવિધ ઊંચાઈઓ પર તાપમાન કેટલાક હજાર કિલોમીટરની ઊંચાઈ સુધી. તે બહાર આવ્યું છે કે ઉપયોગમાં લેવાતી ફ્રીક્વન્સીઝ માટે આયનોસ્ફિયર એકદમ પારદર્શક છે.

એકાગ્રતા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ(ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતા આયન સાંદ્રતા સમાન છે) પૃથ્વીના આયનોસ્ફિયરમાં 300 કિમીની ઊંચાઈએ દિવસ દરમિયાન લગભગ 10 6 સેમી -3 છે. આવી ઘનતાનું પ્લાઝ્મા 20 મીટરથી વધુની લંબાઇ સાથે રેડિયો તરંગોને પ્રતિબિંબિત કરે છે અને ટૂંકા તરંગોને પ્રસારિત કરે છે.

દિવસ અને રાત્રિની પરિસ્થિતિઓ માટે આયનોસ્ફિયરમાં ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતાનું લાક્ષણિક વર્ટિકલ વિતરણ.

આયનોસ્ફિયરમાં રેડિયો તરંગોનો પ્રચાર.

લાંબા-અંતરના પ્રસારણ સ્ટેશનોનું સ્થિર સ્વાગત ઉપયોગમાં લેવાતી ફ્રીક્વન્સી તેમજ દિવસના સમય, મોસમ અને વધુમાં, સૌર પ્રવૃત્તિ પર આધારિત છે. સૌર પ્રવૃત્તિ આયનોસ્ફિયરની સ્થિતિને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે. ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશન દ્વારા ઉત્સર્જિત રેડિયો તરંગો તમામ પ્રકારના રેડિયો તરંગોની જેમ સીધી રેખામાં મુસાફરી કરે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પંદનો. જો કે, તે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે પૃથ્વીની સપાટી અને તેના વાતાવરણના આયનાઇઝ્ડ સ્તરો બંને વિશાળ કેપેસિટરની પ્લેટ તરીકે સેવા આપે છે, જે પ્રકાશ પર અરીસાની અસરની જેમ કાર્ય કરે છે. તેમાંથી પ્રતિબિંબિત કરીને, રેડિયો તરંગો હજારો કિલોમીટરની મુસાફરી કરી શકે છે, સેંકડો અને હજારો કિલોમીટરના વિશાળ કૂદકામાં વિશ્વને પરિભ્રમણ કરી શકે છે, આયનાઇઝ્ડ ગેસના સ્તરમાંથી અને પૃથ્વીની સપાટી અથવા પાણીમાંથી એકાંતરે પ્રતિબિંબિત થાય છે.

છેલ્લી સદીના 20 ના દાયકામાં, એવું માનવામાં આવતું હતું કે 200 મીટર કરતા ટૂંકા રેડિયો તરંગો સામાન્ય રીતે મજબૂત શોષણને કારણે લાંબા-અંતરના સંચાર માટે યોગ્ય નથી. યુરોપ અને અમેરિકા વચ્ચે એટલાન્ટિકમાં ટૂંકા તરંગોના લાંબા-અંતરના સ્વાગત પર પ્રથમ પ્રયોગો અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી ઓલિવર હેવિસાઇડ અને અમેરિકન ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયર આર્થર કેનેલી દ્વારા હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે, તેઓએ સૂચવ્યું કે પૃથ્વીની આસપાસ ક્યાંક વાતાવરણનો એક આયનીય સ્તર છે જે રેડિયો તરંગોને પ્રતિબિંબિત કરવામાં સક્ષમ છે. તેને હેવિસાઇડ-કેનેલી સ્તર અને પછી આયનોસ્ફિયર કહેવામાં આવતું હતું.

આધુનિક ખ્યાલો અનુસાર, આયનોસ્ફિયરમાં નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન અને હકારાત્મક ચાર્જ આયનો, મુખ્યત્વે મોલેક્યુલર ઓક્સિજન O + અને નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ NO +નો સમાવેશ થાય છે. સૌર એક્સ-રે અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ દ્વારા પરમાણુઓના વિયોજન અને તટસ્થ ગેસ અણુઓના આયનીકરણના પરિણામે આયન અને ઇલેક્ટ્રોન રચાય છે. અણુનું આયનીકરણ કરવા માટે, તેને આયનીકરણ ઊર્જા પ્રદાન કરવી જરૂરી છે, જેનો મુખ્ય સ્ત્રોત આયનોસ્ફિયર માટે અલ્ટ્રાવાયોલેટ, એક્સ-રે અને સૂર્યમાંથી કોર્પસ્ક્યુલર રેડિયેશન છે.

જ્યારે પૃથ્વીના વાયુના શેલને સૂર્ય દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાં વધુ અને વધુ ઇલેક્ટ્રોન સતત રચાય છે, પરંતુ તે જ સમયે કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન, આયનો સાથે અથડાઈને, ફરીથી સંયોજિત થાય છે અને ફરીથી તટસ્થ કણો બનાવે છે. સૂર્યાસ્ત પછી, નવા ઇલેક્ટ્રોનનું નિર્માણ લગભગ બંધ થઈ જાય છે, અને મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘટવા લાગે છે. આયનોસ્ફિયરમાં વધુ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન છે, તેમાંથી વધુ સારી તરંગો પ્રતિબિંબિત થાય છે ઉચ્ચ આવર્તન. ઇલેક્ટ્રોન એકાગ્રતામાં ઘટાડો સાથે, રેડિયો તરંગોનો માર્ગ ફક્ત ઓછી આવર્તન શ્રેણીમાં જ શક્ય છે. તેથી જ રાત્રે, એક નિયમ તરીકે, 75, 49, 41 અને 31 મીટરની રેન્જમાં દૂરના સ્ટેશનો પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય છે. 50 થી 400 કિમીની ઉંચાઈ પર ઇલેક્ટ્રોન સાંદ્રતાના અનેક સ્તરો અથવા વિસ્તારો છે. આ વિસ્તારો સરળતાથી એક બીજામાં સંક્રમણ કરે છે અને HF રેડિયો તરંગોના પ્રચાર પર વિવિધ અસરો ધરાવે છે. આયનોસ્ફિયરનો ઉપલા સ્તર અક્ષર દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે એફ. અહીં આયનીકરણની ઉચ્ચતમ ડિગ્રી (ચાર્જ્ડ કણોનો અપૂર્ણાંક લગભગ 10-4 છે). તે પૃથ્વીની સપાટીથી 150 કિમીથી વધુની ઊંચાઈએ સ્થિત છે અને ઉચ્ચ-આવર્તન HF રેડિયો તરંગોના લાંબા-અંતરના પ્રચારમાં મુખ્ય પ્રતિબિંબીત ભૂમિકા ભજવે છે. ઉનાળાના મહિનાઓમાં, પ્રદેશ F બે સ્તરોમાં વિભાજિત થાય છે - એફ 1 અને એફ 2. લેયર F1 200 થી 250 કિમી સુધીની ઊંચાઈ અને સ્તર પર કબજો કરી શકે છે એફ 2 300-400 કિમીની ઉંચાઈ શ્રેણીમાં "ફ્લોટ" હોય તેવું લાગે છે. સામાન્ય રીતે સ્તર એફ 2 સ્તર કરતાં વધુ મજબૂત ionized છે એફ 1. રાત્રિ સ્તર એફ 1 અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને સ્તર એફ 2 અવશેષો, ધીમે ધીમે તેની આયનીકરણની ડિગ્રીના 60% સુધી ગુમાવે છે. 90 થી 150 કિમીની ઊંચાઈએ F ની નીચે એક સ્તર છે ઇજેનું આયનીકરણ સૂર્યના સોફ્ટ એક્સ-રે રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે. E સ્તરના આયનીકરણની ડિગ્રી કરતાં ઓછી છે એફ, દિવસ દરમિયાન, જ્યારે સ્તરમાંથી સંકેતો પ્રતિબિંબિત થાય છે ત્યારે 31 અને 25 મીટરની ઓછી-આવર્તન HF રેન્જમાં સ્ટેશનોનું સ્વાગત થાય છે. ઇ. સામાન્ય રીતે આ 1000-1500 કિમીના અંતરે સ્થિત સ્ટેશનો છે. સ્તરમાં રાત્રે ઇઆયનીકરણમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે, પરંતુ આ સમયે પણ તે 41, 49 અને 75 મીટર રેન્જ પરના સ્ટેશનોમાંથી સિગ્નલોના સ્વાગતમાં નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવવાનું ચાલુ રાખે છે.

આ વિસ્તારમાં ઉદ્ભવતા 16, 13 અને 11 મીટરની ઉચ્ચ-આવર્તન HF રેન્જના સંકેતો પ્રાપ્ત કરવા માટે ખૂબ જ રસ છે. ઇઅત્યંત વધેલા આયનીકરણના સ્તરો (વાદળો). આ વાદળોનું ક્ષેત્રફળ થોડાકથી સેંકડો ચોરસ કિલોમીટર સુધી બદલાઈ શકે છે. વધેલા આયનીકરણના આ સ્તરને છૂટાછવાયા સ્તર કહેવામાં આવે છે ઇઅને નિયુક્ત થયેલ છે એસ. Es વાદળો પવનના પ્રભાવ હેઠળ આયનોસ્ફિયરમાં આગળ વધી શકે છે અને 250 કિમી/કલાકની ઝડપે પહોંચી શકે છે. ઉનાળામાં મધ્ય-અક્ષાંશમાં દિવસના સમયે, Es વાદળોને કારણે રેડિયો તરંગોની ઉત્પત્તિ દર મહિને 15-20 દિવસ માટે થાય છે. વિષુવવૃત્તની નજીક તે લગભગ હંમેશા હાજર હોય છે, અને ઉચ્ચ અક્ષાંશોમાં તે સામાન્ય રીતે રાત્રે દેખાય છે. કેટલીકવાર, ઓછી સૌર પ્રવૃત્તિના વર્ષોમાં, જ્યારે ઉચ્ચ-આવર્તન HF બેન્ડ્સ પર કોઈ ટ્રાન્સમિશન ન હોય, ત્યારે દૂરના સ્ટેશનો અચાનક સારા વોલ્યુમવાળા 16, 13 અને 11 મીટર બેન્ડ પર દેખાય છે, જેના સંકેતો Es થી ઘણી વખત પ્રતિબિંબિત થાય છે.

આયનોસ્ફિયરનો સૌથી નીચો વિસ્તાર એ પ્રદેશ છે ડી 50 અને 90 કિમી વચ્ચેની ઊંચાઈએ સ્થિત છે. અહીં પ્રમાણમાં ઓછા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન છે. વિસ્તારમાંથી ડીલાંબા અને મધ્યમ તરંગો સારી રીતે પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને ઓછી-આવર્તન HF સ્ટેશનોમાંથી સંકેતો મજબૂત રીતે શોષાય છે. સૂર્યાસ્ત પછી, આયનીકરણ ખૂબ જ ઝડપથી અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને 41, 49 અને 75 મીટરની રેન્જમાં દૂરના સ્ટેશનો પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય બને છે, જેના સંકેતો સ્તરોમાંથી પ્રતિબિંબિત થાય છે. એફ 2 અને ઇ. આયનોસ્ફિયરના વ્યક્તિગત સ્તરો HF રેડિયો સિગ્નલોના પ્રચારમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. રેડિયો તરંગો પર અસર મુખ્યત્વે આયનોસ્ફિયરમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે થાય છે, જો કે રેડિયો તરંગોના પ્રસારની પદ્ધતિ મોટા આયનોની હાજરી સાથે સંકળાયેલી છે. વાતાવરણના રાસાયણિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરતી વખતે બાદમાં પણ રસ છે, કારણ કે તે તટસ્થ અણુઓ અને પરમાણુઓ કરતાં વધુ સક્રિય છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓઆયનોસ્ફિયરમાં વહેતું તેની ઊર્જા અને વિદ્યુત સંતુલનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

સામાન્ય આયનોસ્ફિયર. ભૌગોલિક રોકેટ અને ઉપગ્રહોનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા અવલોકનોએ નવી માહિતીનો ભંડાર આપ્યો છે જે દર્શાવે છે કે વાતાવરણનું આયનીકરણ વિશાળ શ્રેણીના સૌર કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે. તેનો મુખ્ય ભાગ (90% થી વધુ) સ્પેક્ટ્રમના દૃશ્યમાન ભાગમાં કેન્દ્રિત છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ, જે વાયોલેટ પ્રકાશ કિરણો કરતાં ઓછી તરંગલંબાઇ અને ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવે છે, તે સૂર્યના આંતરિક વાતાવરણ (રંગમંડળ) માં હાઇડ્રોજન દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે, અને એક્સ-રે, જે વધુ ઉર્જા ધરાવે છે, તે સૂર્યના બાહ્ય શેલમાં વાયુઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે. (કોરોના).

આયનોસ્ફિયરની સામાન્ય (સરેરાશ) સ્થિતિ સ્થિરતાને કારણે છે શક્તિશાળી રેડિયેશન. પૃથ્વીના દૈનિક પરિભ્રમણ અને ઘટનાના ખૂણામાં મોસમી તફાવતોના પ્રભાવ હેઠળ સામાન્ય આયનોસ્ફિયરમાં નિયમિત ફેરફારો થાય છે. સૂર્ય કિરણોબપોરના સમયે, પરંતુ આયનોસ્ફિયરની સ્થિતિમાં અણધારી અને અચાનક ફેરફારો પણ થાય છે.

આયનોસ્ફિયરમાં વિક્ષેપ.

જેમ જાણીતું છે, સૂર્ય પર સક્રિય ચક્રીય રીતે પુનરાવર્તિત અભિવ્યક્તિઓ થાય છે, જે દર 11 વર્ષે મહત્તમ સુધી પહોંચે છે. ઇન્ટરનેશનલ જીઓફિઝિકલ યર (IGY) પ્રોગ્રામ હેઠળના અવલોકનો વ્યવસ્થિત હવામાનશાસ્ત્રીય અવલોકનોના સમગ્ર સમયગાળા માટે સર્વોચ્ચ સૌર પ્રવૃત્તિના સમયગાળા સાથે એકરુપ છે, એટલે કે. 18મી સદીની શરૂઆતથી. પીરિયડ્સ દરમિયાન ઉચ્ચ પ્રવૃત્તિસૂર્ય પરના કેટલાક વિસ્તારોની તેજ ઘણી વખત વધે છે, અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગની શક્તિ તીવ્રપણે વધે છે. આવી ઘટનાઓને સૌર જ્વાળાઓ કહેવામાં આવે છે. તેઓ ઘણી મિનિટોથી એકથી બે કલાક સુધી ચાલે છે. જ્વાળા દરમિયાન, સૌર પ્લાઝ્મા (મોટાભાગે પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોન) ફાટી નીકળે છે, અને પ્રાથમિક કણો બાહ્ય અવકાશમાં ધસી આવે છે. આવા જ્વાળાઓ દરમિયાન સૂર્યમાંથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને કોર્પસ્ક્યુલર રેડિયેશન પૃથ્વીના વાતાવરણ પર મજબૂત અસર કરે છે.

પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયા જ્વાળાના 8 મિનિટ પછી જોવા મળે છે, જ્યારે તીવ્ર અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગ પૃથ્વી પર પહોંચે છે. પરિણામે, આયનીકરણ તીવ્રપણે વધે છે; એક્સ-રે વાતાવરણમાં આયનોસ્ફિયરની નીચલી સીમામાં પ્રવેશ કરે છે; આ સ્તરોમાં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા એટલી વધી જાય છે કે રેડિયો સિગ્નલો લગભગ સંપૂર્ણ રીતે શોષાઈ જાય છે ("બૂઝાઈ ગયેલા"). રેડિયેશનના વધારાના શોષણથી ગેસ ગરમ થાય છે, જે પવનના વિકાસમાં ફાળો આપે છે. આયોનાઇઝ્ડ ગેસ છે વિદ્યુત વાહક, અને જ્યારે તે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરે છે, ત્યારે ડાયનેમો અસર થાય છે અને વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે. આવા પ્રવાહો, બદલામાં, ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં નોંધપાત્ર વિક્ષેપ પેદા કરી શકે છે અને ચુંબકીય વાવાઝોડાના સ્વરૂપમાં પોતાને પ્રગટ કરી શકે છે.

ઉપલા વાતાવરણની રચના અને ગતિશીલતા આયનીકરણ અને વિયોજન સાથે સંકળાયેલ થર્મોડાયનેમિક અર્થમાં બિન-સંતુલન પ્રક્રિયાઓ દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે નિર્ધારિત થાય છે. સૌર કિરણોત્સર્ગ, રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ, પરમાણુઓ અને અણુઓની ઉત્તેજના, તેમનું નિષ્ક્રિયકરણ, અથડામણ અને અન્ય પ્રાથમિક પ્રક્રિયાઓ. આ કિસ્સામાં, અસંતુલનની ડિગ્રી ઊંચાઈ સાથે વધે છે કારણ કે ઘનતા ઘટે છે. 500-1000 કિમીની ઉંચાઈ સુધી, અને ઘણી વખત વધુ, ઉપલા વાતાવરણની ઘણી લાક્ષણિકતાઓ માટે અસંતુલનની ડિગ્રી ખૂબ ઓછી છે, જે તેનું વર્ણન કરવા માટે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લેતા, ક્લાસિકલ અને હાઇડ્રોમેગ્નેટિક હાઇડ્રોડાયનેમિક્સનો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

એક્સોસ્ફિયર એ પૃથ્વીના વાતાવરણનું બાહ્ય પડ છે, જે કેટલાંક સો કિલોમીટરની ઊંચાઈએ શરૂ થાય છે, જ્યાંથી પ્રકાશ, ઝડપી ગતિશીલ હાઇડ્રોજન અણુઓ બાહ્ય અવકાશમાં છટકી શકે છે.

એડવર્ડ કોનોનોવિચ

સાહિત્ય:

પુડોવકિન એમ.આઈ. સૌર ભૌતિકશાસ્ત્રના ફંડામેન્ટલ્સ. સેન્ટ પીટર્સબર્ગ, 2001
એરિસ ​​ચેઈસન, સ્ટીવ મેકમિલન આજે ખગોળશાસ્ત્ર. પ્રેન્ટિસ-હોલ, Inc. અપર સેડલ રિવર, 2002
ઇન્ટરનેટ પર સામગ્રી: http://ciencia.nasa.gov/