• facebook
  • whatsapp
  • telegram

వాతావరణ సంఘటనం, నిర్మాణం

సౌర కుటుంబంలో జీవించడానికి అనుకూలంగా ఉండే గ్రహం భూమి. జీవుల మనుగడకు ప్రధానంగా జలావరణం, ఆశ్మావరణం, వాతావరణం అనే మూడు ఆవరణాలు దోహదం చేస్తున్నాయి.
    ఇవి ఒకదానిపై మరొకటి ప్రభావాన్ని చూపుతూ భూమిపై జీవించడానికి అనుగుణంగా ఉన్నాయి. వివిధ శీతోష్ణస్థితులకు ప్రధాన కారణం భూమిని ఆవరించి ఉన్న వాతావరణమే. ఇది జీవరాశి మనుగడకు ఆవశ్యకమైంది.


వాతావరణం


  వాతావరణాన్ని ఇంగ్లిషులో Atmosphere అని పిలుస్తారు. ఇది Atmos అనే గ్రీకు పదం నుంచి ఆవిర్భ వించింది. గ్రీకు భాషలో Atmos అంటే వాయువు లేదా గాలి అని అర్థం. భూమిని ఆవరించి ఉన్న ఘన, ద్రవ, వాయు పదార్థాలతో కూడిన దట్టమైన గాలిపొరనే వాతావరణం అంటారు. ఇది భూమి చుట్టూ సుమారు 1600 కి.మీ. ఎత్తు వరకు ఒక దుప్పటిలా వ్యాపించి ఉంటుంది. వాతావరణం ఎత్తును కొలడానికి అల్టీమీటర్‌ను ఉపయోగిస్తారు. దీన్ని అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని 'మెటియొరాలజీ' అంటారు.


వాతావరణం - పుట్టుక


వాతావరణ పుట్టుక గురించి అనేక భావనలు, సిద్ధాంతాలు ప్రచారంలో ఉన్నాయి. అధిక శాతం మందికి ఆమోదయోగ్యమైన సిద్ధాంతం ప్రకారం సూర్యుడి నుంచి భూమి విడివడి గ్రహంగా రూపుదిద్దుకుంటున్న సమయంలో ప్రస్తుతం ఉన్న గురుత్వాకర్షణ శక్తి దానికి లేదు. ఇప్పుడు మనం చూస్తున్న వాయువులు భూమి మొదటి దశలో లేవు. సుమారు 580 మిలియన్ సంవత్సరాలకు పూర్వం అగ్నిపర్వత విస్ఫోటనం, వేడినీటి బుగ్గలు వాతావరణంలో మార్పునకు కారణమయ్యాయి. తర్వాతి కాలంలో శిలాశైథిల్యం; జంతు, వృక్ష శ్వాసక్రియ, శిలాజాలను మండించడం లాంటి ప్రక్రియల వల్ల ప్రస్తుతమున్న వాతావరణం ఏర్పడింది.


లక్షణాలు


* భూమిని ఆవరించి ఉన్న వాతావరణం బరువు సుమారు 56 కోట్ల టన్నులని అంచనా. ఇది మన శరీరంపై ప్రతి సెంటీ మీటరుకు 2.722 కి.గ్రా. లేదా చదరపు అంగుళానికి 15 పౌండ్ల బరువును వేస్తుంది. ఈ బరువు వల్ల కలిగే ఒత్తిడినే వాతావరణ పీడనం అంటారు. ఇది సముద్ర మట్టం వద్ద 760 మి.మీ. లేదా 1013.25 మిల్లీ బార్లు ఉంటుంది. వాతావరణ పీడనాన్ని భారమితి (Barometer)తో కొలుస్తారు.
* భూమికి ఉన్న గురుత్వాకర్షణ శక్తి వల్ల భూ వాతావరణానికి దగ్గరగా ఉన్న వాతావరణ పొరలు మందంగా, దట్టంగా ఉంటూ పైకి వెళ్లేకొద్దీ ఆకర్షణ శక్తి తగ్గడంతో వాటి మందం కూడా తగ్గుతుంది. ఉపరితలంతో పోలిస్తే వాతావరణ పీడనం తగ్గుతూ ఉంటుంది.
* మొత్తం వాయురాశిలో వాతావరణం సుమారు సగభాగం భూమికి 5,000 మీటర్లు లేదా 5 కి.మీ.లోపు ఉంటుంది. 96% వాతావరణం భూ ఉపరితలం నుంచి సుమారు 22.5 కి.మీ. ఎత్తులో ఉంటుంది. పైకి వెళ్లేకొద్దీ తేలికైన హైడ్రోజన్, హీలియం లాంటి వాయువులతో ఏర్పడి పలుచగా మారుతుంది.
* వాతావరణం నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్, కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ లాంటి బరువైన వాయువులతో ఆవరించి ఉండటం వల్ల భూ ఉపరితలానికి అధిక సాంద్రత ఉంటుంది. ఇది పారదర్శకమైంది. దీనికి రంగు, వాసన, ఆకారం ఉండవు. సూర్య కిరణాలను తన గుండా ప్రసరింపజేస్తుంది. వాతావరణం వ్యాకోచం, సంకోచం చెంది; స్థితిస్థాపక లక్షణాలతో ఉంటుంది. ఇది భూమి చుట్టూ ఒక దుప్పటిలా ఆవరించి, సూర్యుడి నుంచి వెలువడే హానికర అతినీలలోహిత కిరణాల నుంచి మానవాళిని రక్షిస్తుంది.


వాతావరణ సంఘటనం


* భూమిపై జీవరాశి మనుగడకు ఆధారమైన పారదర్శక వాతావరణం కంటికి కనిపించని అనేక పదార్థాలతో ఉంటుంది. వీటిని ప్రధానంగా ఘన, ద్రవ, వాయు పదార్థాలుగా విభజించవచ్చు. ఇవి ఒకదానిపై మరొకటి పరస్పర ప్రభావాన్ని చూపుతూ మానవ మనుగడకు సహకరిస్తున్నాయి.


వాతావరణంలోని ఘన పదార్థాలు


* వాతావరణంలో ఉండే రేణువులను ఘన పదార్థాలు అంటారు. ఇవి ప్రధానంగా గాలి దుమారాలు, అగ్ని పర్వతాల విస్ఫోటనం లాంటి ప్రకృతి చర్యలు; మోటారు వాహనాలు, ఫ్యాక్టరీల నుంచి వెలువడే కాలుష్యం మూలంగా ఏర్పడతాయి. వాతావరణం బ్యాక్టీరియా, వైరస్ లాంటి సూక్ష్మజీవులు; కంటికి కనిపించని జంతు, వృక్ష సంబంధ రేణువులతో ఉంటుంది.

* వాతావరణంలోని నీటిఆవిరి ధూళిరేణువుల చుట్టూ చేరి నీటి బిందువులుగా మారి వర్ష రూపంలో భూమిపై కురుస్తుంది. అంటే ఈ రేణువులు హైగ్రోస్కోపిక్ కేంద్రాలుగా పనిచేస్తాయి. ఇవి వాతావరణాన్ని భూమి మీద జీవనానికి అనుగుణంగా మారుస్తున్నాయి. సూర్యోదయ, సూర్యాస్తమయ సమయాల్లో సూర్యుడు నారింజ రంగులో కనిపించడానికి కారణం ఈ రేణువులే. ధూళికణాలు అధికమైతే వాతావరణ పారదర్శకానికి ఆటంకం ఏర్పడి కాలుష్యం పెరుగుతుంది, రోడ్డు ప్రమాదాలు కూడా సంభవిస్తాయి.


ద్రవ పదార్థాలు


* వాతావరణంలో నీటిఆవిరి అతి సూక్ష్మ బిందువుల రూపంలో ఉంటుంది. ఇది ధూళికణాల చుట్టూ చేరి వర్షం, మంచు, తుషారం, పొగమంచుగా భూమిని చేరుతుంది. వాతావరణంలో నీటిఆవిరి లోపిస్తే మన శరీరం పొడిగా మారి, చర్మం చిట్లిపోతుంది.
* నీటిఆవిరి సుమారు ఉపరితలానికి 6 కి.మీ. లోపు ఉంటుంది. ఉపరితలం పైకి వెళ్లేకొద్దీ దీని పరిమాణం తగ్గుతూ ఉంటుంది. నీటిఆవిరిని 'హైగ్రో మీటర్‌'తో కొలుస్తారు.


వాయు పదార్థాలు


* వాతావరణం ఎక్కువగా వాయు పదార్థాలతోనే ఉంటుంది. మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టికలోని మూలకాల్లో 'క్లోరిన్' వాయువు మినహా మిగతా వాయువులన్నీ వాతావరణంలో ఉంటాయి. ఇది వాతావరణంలో ఉంటే జీవులకు ప్రమాదం సంభవించేది.
* వాతావరణంలో ప్రధానంగా నైట్రోజన్ (78.084%), ఆక్సిజన్ (20.946%), ఆర్గాన్ (0.934%), కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ (0.036%) వాయువులు మొత్తం వాయువుల్లో అధిక మోతాదులో అంటే దాదాపు 99%కి పైగా ఉన్నాయి. కొద్ది మొత్తంలో నియాన్, హీలియం, క్రిప్టాన్, హైడ్రోజన్, గ్జినాన్ వాయువులు ఉంటాయి.


వాతావరణంలోని ప్రధాన వాయువులు


నైట్రోజన్: ఇది వాతావరణంలో అధిక మోతాదులో ఉంటుంది. లెగ్యూమినేసి జాతి మొక్కల పెరుగుదలకు అవసరమైన నైట్రేట్స్‌ను తయారు చేసుకోవడానికి ఉపయోగపడుతుంది. వాతావరణంలోని ఆక్సిజన్ దహన ప్రక్రియను స్థిరీకరించడానికి నైట్రోజన్ అవసరం.


ఆక్సిజన్: ఇది జీవుల శ్వాసక్రియకు, మనుగడకు ఆధారమైంది. అతినీలలోహిత కిరణాలను హరింపజేసే ఓజోన్ వాయువు నిర్మాణానికి ఆక్సిజన్ మూల కారణం.


ఆర్గాన్: ఇది వాతావరణంలో అధిక శాతంలో ఉండే జడ వాయువు.


కార్బన్ డై ఆక్సైడ్: వృక్ష ఆహారక్రియ ద్వారా హరించబడుతూ, జంతు శ్వాసక్రియ ద్వారా పునరుద్ధరించే కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ రాత్రి సమయాల్లో భూమి అతిశీతలంగా మారకుండా కొంత ఉష్ణాన్ని నిలిపి జీవుల మనుగడకు దోహదం చేస్తుంది. కానీ శిలాజ ఇంధనాలను అధికంగా వాడటం వల్ల గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు కారణమవుతోంది.


వాతావరణ నిర్మాణం


లక్షణాలు, గుణగణాలు, భౌతిక రసాయనిక ధర్మాలు, ఉష్ణోగ్రతా వ్యత్యాసాలు వ్యాప్తిని దృష్టిలో ఉంచుకుని కచ్చితమైన సరిహద్దు లేనప్పటికీ వాతావరణాన్ని అయిదు ప్రధాన ఆవరణాలు లేదా పొరలుగా విభజించారు.

అవి: 1) ట్రోపో ఆవరణం (భూమి ఉపరితలం నుంచి సుమారు 18 కి.మీ. ఎత్తు వరకు)
       2) స్టాట్రో ఆవరణం (18 - 50 కి.మీ. ఎత్తు వరకు)
       3) మీసో ఆవరణం (50 నుంచి సుమారు 90 కి.మీ. ఎత్తు వరకు)
       4) థర్మో ఆవరణం (90 - 400 కి.మీ. ఎత్తు వరకు)
       5) ఎక్సో ఆవరణం (400 కి.మీ. పైబడి అంతరిక్షం వరకు)


ట్రోపో ఆవరణం


* గ్రీకు భాషలో ట్రోపో అంటే 'మార్పు' అని అర్థం. ఇది జీవులకు అతి ముఖ్యమైన వాతావరణ పొర. దీన్ని టాస్సారిన్ డీ బార్డ్ 'రీజియన్ ఆఫ్ మిక్సింగ్‌'గా పేర్కొన్నారు. ఉష్ణోగ్రతలు అధికంగా ఉండటం, గాలి వ్యాకోచించడం వల్ల భూమధ్య రేఖ వద్ద అత్యధికంగా 18 కి.మీ. ఎత్తు వరకు ఉంటుంది. అల్ప ఉష్ణోగ్రతల వల్ల గాలి సంకోచించి ధృవాల వద్ద 8 కి.మీ. ఎత్తు వరకు వ్యాపించి ఉంటుంది.


* భూ ఉపరితలం నుంచి దీని సగటు ఎత్తు సుమారు 13 కి.మీ. ఈ ఆవరణంలో భూ ఉపరితలం నుంచి పైకి వెళ్లేకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత ప్రతి 165 కి.మీ. ఎత్తుకు 1ºC లేదా ప్రతి 1000 మీ. ఎత్తుకు 6.4ºC చొప్పున తగ్గుతూ ఉంటుంది. దీన్నే సాధారణ క్షీణతా క్రమం అంటారు.


* ఈ ఆవరణంలో పై భాగం కంటే కింది భాగంలో ఉష్ణోగ్రతలు అధికంగా ఉండటం వల్ల సంవహన క్రియకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. దీనిలో మేఘాల నిర్మాణం, ద్రవీభవనం, ఉరుములు - మెరుపులతో కూడిన వర్షపాతం, అల్పపీడనం సంభవిస్తాయి. 99% దుమ్మూ, ధూళికణాలు, నీటిఆవిరి ఈ ఆవరణంలోనే ఉంటాయి కాబట్టి ఇది అధిక సాంద్రతతో ఉంటుంది.


* ట్రోపో ఆవరణం పై సరిహద్దులో అత్యంత వేగంతో పడమర నుంచి తూర్పుకు జెట్ స్ట్రీమ్స్ అనే పవనాలు తిరుగుతూ ఉంటాయి. భూ ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత మార్పులకు ఇవే కారణం. ఈ ఆవరణాన్ని 'గందరగోళ ఆవరణం' అని కూడా పిలుస్తారు. ట్రోపో, స్ట్రాటో ఆవరణాల మధ్య ఉండే సరిహద్దును ట్రోపోపాస్ అంటారు.


స్ట్రాటో ఆవరణం


* ట్రోపోపాస్‌ను ఆనుకొని భూ ఉపరితలం నుంచి దాదాపు 50 కి.మీ. ఎత్తువరకు విస్తరించి ఉండేదే స్ట్రాటో ఆవరణం. ఈ ఆవరణంలో మేఘాలు, ధూళి, దుమ్ము కణాలు చాలా తక్కువగా మోతాదులో ఉంటాయి. ఎలాంటి అలజడులు ఉండవు కాబట్టి దీన్ని ప్రశాంత మండలం అని పిలుస్తారు. జెట్ విమానాలు ఈ ఆవరణంలో ప్రయాణిస్తాయి. దీనిలో నీటిఆవిరి చాలా తక్కువగా ఉండటం వల్ల అక్కడక్కడ సిర్రస్ మేఘాలు కనిపిస్తాయి. వీటినే 'మదర్ ఆఫ్ పెరల్స్' అని కూడా పిలుస్తారు.


* ఈ ఆవరణంలో పైకి వెళ్లేకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది. దీనిలో 25 నుంచి 35 కి.మీ. ఎత్తులో సన్నని పొర రూపంలో ఓజోన్ వాయువు ఎక్కువగా కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. పైకి వెళ్లేకొద్దీ పలుచబడి దాదాపు 60 కి.మీ. ఎత్తు వరకు ఉంటుంది. ఓజోన్ పొర సూర్యుడి నుంచి వెలువడే అతినీలలోహిత కిరణాలను అడ్డుకుని వాటి దుష్ప్రభావాల నుంచి మానవాళిని రక్షిస్తుంది. ఓజోన్ పొర క్షీణతకు ప్రధాన కారణం క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్‌లు.


* అతి నీలలోహిత కిరణాలను అడ్డుకునే ప్రక్రియలో స్ట్రాటో ఆవరణ సరిహద్దులో ఉష్ణోగ్రతలు కొద్దిగా పెరుగుతాయి. ఈ ఆవరణంలో -57ºC నుంచి -0ºC వరకు ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది. స్ట్రాటో ఆవరణం, మీసో ఆవరణం సరిహద్దును స్ట్రాటోపాస్ అంటారు.


మీసో ఆవరణం


* స్ట్రాటోపాస్‌ను ఆనుకొని భూ ఉపరితలం నుంచి 85 కి.మీ. వరకు విస్తరించి ఉన్న ఆవరణాన్ని మీసో ఆవరణం అంటారు. గ్రీకు భాషలో మీసో అంటే మధ్య అని అర్థం. అందుకే దీన్ని మధ్య పొర అని కూడా పిలుస్తారు. ట్రోపో ఆవరణంలా ఇక్కడ కూడా ఉష్ణోగ్రతకు, ఎత్తుకు విలోమ సంబంధం ఉంటుంది. అందుకే దీన్ని బాహ్య ట్రోపో ఆవరణం అని అంటారు.


* ఈ ఆవరణం పై సరిహద్దు వద్ద ఉష్ణోగ్రత -120ºC కు చేరుతుంది. ఇది వాతావరణంలో అతిశీతల ప్రాంతం. ఎత్తుకు వెళ్లేకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత తగ్గడం వల్ల అణువులు నిశ్చలస్థితిలో ఉంటాయి. కానీ థర్మో ఆవరణంలో అణువులు అత్యంత వేగంగా కదులుతూ ఉండటం వల్ల సరిహద్దు ప్రాంతంలో ఘర్షణ బలాలు ఏర్పడతాయి. భూ వాతావరణంలోకి ప్రవేశించే ఉల్కలు, ఆస్టరాయిడ్ల లాంటి ఖగోళ పదార్థాలు ఈ పొరలోకి ప్రవేశించగానే మండుతాయి. స్ట్రాటో ఆవరణంలో అధికంగా కనిపించే ఓజోన్ వాయువు ఇక్కడ స్వల్పంగా కనిపిస్తుంది. మీసో ఆవరణం పైభాగ సరిహద్దును మీసోపాస్ అంటారు.


* ట్రోపో, స్ట్రాటో, మీసో ఆవరణాల్లో వాయువుల నిష్పత్తి ఒకే విధంగా ఉండటం వల్ల వీటిని సమరూప ఆవరణాలు లేదా ఏకరూప ఆవరణాలు అంటారు.


థర్మో ఆవరణం


* మీసోపాస్‌ను ఆనుకుని దాదాపు 400 కి.మీ. వరకు విస్తరించి ఉండే ఈ ఆవరణంలో ఉష్ణోగ్రతలు అనూహ్యంగా పెరగడంతో దీన్ని థర్మో ఆవరణం అంటారు. నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్ వాయువుల నిరంతర రసాయన చర్య వల్ల దీనిలో ఉష్ణోగ్రతలు విపరీతంగా పెరుగుతున్నాయని శాస్త్రవేత్తల అంచనా. ఇక్కడ ఉన్న హైడ్రోజన్, హీలియం వాయువులు అతినీలలోహిత కిరణాలను కొద్ది మొత్తంలో హరింపజేస్తున్నాయి.


* ఈ ఆవరణంలో అయాన్లు అనే విద్యుదావేశ కణాలు ఉంటాయి. అందువల్ల దీన్ని 'అయనో ఆవరణం' అని కూడా అంటారు. అయాన్‌లు భూమి నుంచి ప్రసారమయ్యే రేడియో తరంగాలను పరావర్తనం చేస్తాయి. దీనిలో స్పేస్ స్టేషన్ ఉంటుంది.


* సూర్యుడి నుంచి వెలువడే అతి శక్తివంతమైన వికిరణ కిరణాలు అయనో ఆవరణంలోకి ప్రవేశించి అందులోని ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్ వాయువులతో విభేదించడం వల్ల జరిగే రసాయనిక చర్యల ఫలితంగా కాంతి వెలువడుతుంది. ఈ కాంతిని ఉత్తర ధృవంలో అరోరా బొరియాలిస్, దక్షిణ ధృవంలో అరోరా ఆస్ట్రాలిస్ అని పిలుస్తారు.


ఎక్సో ఆవరణం

* 400 కి.మీ. పైన థర్మో ఆవరణం మీద విస్తరించి ఉన్న వాతావరణ పొరను ఎక్సో ఆవరణం అంటారు. దీనిలో హైడ్రోజన్, హీలియం లాంటి అతి తేలికైన వాయువులు ఉంటాయి. ఇక్కడ ఉష్ణోగ్రతలు అధికంగా ఉండి, భూమి గురుత్వాకర్షణశక్తి బలహీనంగా ఉంటుంది.

* కృత్రిమ ఉపగ్రహాలను థర్మో, ఎక్సో ఆవరణాల్లో ప్రవేశపెడతారు.


* 90 కి.మీ. కంటే ఎత్తులో ఉన్న థర్మో, ఎక్సో ఆవరణాల్లో వాయువుల నిష్పత్తి వేర్వేరుగా ఉండి భూ వాతావరణంతో పోలిస్తే విరుద్ధ లక్షణాలతో ఉంటుంది. అందువల్ల ఈ రెండు ఆవరణాలను బహురూప ఆవరణాలు లేదా విరుద్ధ ఆవరణాలు అంటారు.

Posted Date : 03-07-2023

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

 

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు