हमारी पृथ्वी को वायुमंडल नामक एक विशाल वायु की चादर से घेरा गया है। इस पृथ्वी पर सभी जीव-जंतु अपने जीवन के लिए वायुमंडल पर निर्भर करते हैं। यह हमें वह वायु प्रदान करता है जिसे हम सांस लेते हैं और सूर्य की किरणों के हानिकारक प्रभावों से हमारी रक्षा करता है। इस सुरक्षा की चादर के बिना, हम दिन के समय सूर्य की गर्मी से जिंदा जल जाते और रात के समय जम जाते। इसलिए यह वायु का द्रव्यमान ही है जिसने पृथ्वी पर तापमान को जीवन योग्य बनाया है।

क्या आप जानते हैं?
वायुमंडल में छोड़ा गया कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी से निकलने वाली ऊष्मा को फँसाकर ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करता है। इसलिए इसे ग्रीनहाउस गैस कहा जाता है और इसके बिना पृथ्वी बहुत ठंडी हो जाती, जिस पर रहना असंभव हो जाता। यद्यपि, जब इसकी मात्रा वायुमंडल में कारखानों के धुएँ या कारों के धुएँ के कारण बढ़ जाती है, तो संचित ऊष्मा पृथ्वी के तापमान को बढ़ा देता है। इसे ग्लोबल वार्मिंग कहा जाता है। तापमान में इस वृद्धि के कारण दुनिया के सबसे ठंडे हिस्सों में बर्फ पिघलने लगती है। परिणामस्वरूप समुद्र का स्तर बढ़ जाता है, जिससे तटीय क्षेत्रों में बाढ़ आती है। किसी स्थान के जलवायु में भारी परिवर्तन हो सकते हैं जिससे दीर्घकाल में कुछ पौधों और जानवरों का लुप्त हो जाना हो सकता है।

वायुमंडल की संरचना

क्या आप जानते हैं कि सांस लेते समय हम जो वायु अंदर लेते हैं वह वास्तव में कई गैसों का मिश्रण होता है? नाइट्रोजन और ऑक्सीजन दो ऐसी गैसें हैं जो सबसे अधिक मात्रा में

चित्र 4.1: वायु के घटक

वायुमंडल। कार्बन डाइऑक्साइड, हीलियम, ओज़ोन, आर्गन और हाइड्रोजन कम मात्रा में पाए जाते हैं। इन गैसों के अलावा, वायु में छोटे-छोटे धूल कण भी मौजूद होते हैं। पाई चार्ट आपको वायु के विभिन्न घटकों का प्रतिशत दिखाता है (चित्र 4.1)। नाइट्रोजन वायु में सबसे अधिक मात्रा में पाई जाने वाली गैस है। जब हम सांस लेते हैं, तो हम अपने फेफड़ों में कुछ मात्रा में नाइट्रोजन लेते हैं और फिर उसे बाहर छोड़ते हैं। लेकिन पौधों को अपने जीवित रहने के लिए नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है। वे वायु से सीधे नाइट्रोजन नहीं ले सकते। मिट्टी में रहने वाले और कुछ पौधों की जड़ों में पाए जाने वाले जीवाणु वायु से नाइट्रोजन लेकर उसका रूप बदल देते हैं ताकि पौधे उसका उपयोग कर सकें।

ऑक्सीजन वायु में दूसरी सबसे अधिक मात्रा में पाई जाने वाली गैस है। मनुष्य और जानवर सांस लेते समय वायु से ऑक्सीजन लेते हैं। हरे पौधे प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन उत्पन्न करते हैं। इस तरह वायु में ऑक्सीजन की मात्रा स्थिर बनी रहती है। यदि हम पेड़ों को काटेंगे तो यह संतुलन बिगड़ जाएगा।

कार्बन डाइऑक्साइड एक अन्य महत्वपूर्ण गैस है। हरे पौधे अपना भोजन बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं। मनुष्य या जानवर कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। मनुष्यों या जानवरों द्वारा छोड़ी गई कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा लगभग उतनी ही होती है जितनी पौधों द्वारा उपयोग की जाती है, जिससे एक सही संतुलन बनता है। हालांकि, इस संतुलन को कोयले और तेल जैसे ईंधनों के जलने से बिगाड़ा जाता है। वे हर साल वातावरण में अरबों टन कार्बन डाइऑक्साइड जोड़ते हैं। परिणामस्वरूप, कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ती मात्रा पृथ्वी के मौसम और जलवायु को प्रभावित कर रही है।

क्या आप जानते हैं?
जब हवा गर्म होती है, तो वह फैलती है, हल्की हो जाती है और ऊपर चली जाती है। ठंडी हवा घनी और भारी होती है। इसीलिए वह नीचे की ओर बहने की प्रवृत्ति रखती है। जब गर्म हवा ऊपर जाती है, तो आसपास के क्षेत्र से ठंडी हवा उस खाली स्थान को भरने के लिए दौड़ती है। इसी तरह हवा का परिसंचरण होता है।

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वायुमंडल की संरचना

हमारा वायुमंडल पृथ्वी की सतह से शुरू होकर पाँच परतों में बँटा हुआ है। ये हैं ट्रोपोस्फीयर, स्ट्रैटोस्फीयर, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर (चित्र 4.2)।

ट्रोपोस्फीयर: यह परत वायुमंडल की सबसे महत्वपूर्ण परत है। इसकी औसत ऊँचाई 13 किमी है। जो हवा हम साँस लेते हैं वह इसी में मौजूद है। लगभग सभी मौसमी घटनाएँ जैसे वर्षा, कोहरा और ओलावृष्टि इसी परत में होती हैं।

चित्र 4.2: वायुमंडल की परतें

स्ट्रैटोस्फीयर: ट्रोपोस्फीयर के ऊपर स्ट्रैटोस्फीयर होती है। यह 50 किमी तक फैली हुई है। यह परत बादलों और संबंधित मौसमी घटनाओं से लगभग मुक्त होती है, जिससे यहाँ हवाई जहाज उड़ाने के लिए सबसे उपयुक्त स्थितियाँ बनती हैं। स्ट्रैटोस्फीयर की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि इसमें ओज़ोन गैस की एक परत होती है। हमने अभी-अभी सीखा है कि यह हमें सूर्य की हानिकारक किरणों से कैसे बचाती है।

मीसोस्फीयर: यह वायुमंडल की तीसरी परत है। यह स्ट्रैटोस्फीयर के ऊपर स्थित है। यह 80 किमी तक फैली हुई है। अंतरिक्ष से आते हुए उल्कापिंड इसी परत में जलकर खत्म हो जाते हैं।

थर्मोस्फीयर: थर्मोस्फीयर में ऊँचाई बढ़ने के साथ तापमान बहुत तेजी से बढ़ता है। आयनोस्फीयर इस परत का एक भाग है। यह 80-400 किमी के बीच फैला हुआ है। यह परत रेडियो प्रसारण में मदद करती है। वास्तव में, पृथ्वी से प्रसारित रेडियो तरंगें इस परत द्वारा पृथ्वी पर वापस परावर्तित होती हैं।

बाह्यवायुमंडल: वायुमंडल की सबसे ऊपरी परत को बाह्यवायुमंडल कहा जाता है। इस परत में बहुत पतली हवा होती है। हीलियम और हाइड्रोजन जैसी हल्की गैसें यहाँ से अंतरिक्ष में तैरती चली जाती हैं।

मौसम और जलवायु

“क्या आज बारिश होगी?” “क्या आज धूप खिलकर रहेगी?” हमने चिंतित क्रिकेट प्रशंसकों को वन-डे मैच के भाग्य की अटकलें लगाते हुए यह कितनी बार सुना है? यदि हम अपने शरीर को रेडियो और मन को उसका स्पीकर मानें, तो मौसम वह चीज़ है जो इसके नियंत्रण घुंडियों से छेड़छाड़ करती है। मौसम वायुमंडल की इस घंटे-दर-घंटे, दिन-दर-दिन की स्थिति को कहते हैं। गर्म या उमस भरा मौसम किसी को चिड़चिड़ा बना सकता है। सुहावना, हवादार मौसम किसी को प्रसन्न कर सकता है और यहाँ तक कि सैर-सपाटे की योजना बनाने पर भी मजबूर कर सकता है। मौसम दिन-प्रतिदिन नाटकीय रूप से बदल सकता है। हालाँकि, किसी स्थान की औसत मौसमी स्थिति जब लंबे समय तक रहती है, तो वह उस स्थान की जलवायु को दर्शाती है। अब क्या आप समझ गए कि हमें रोज़ाना मौसम पूर्वानुमान क्यों दिए जाते हैं।

आइए करें
दस दिनों तक किसी स्थानीय अख़बार से मौसम रिपोर्ट नोट करें और मौसम में हो रहे बदलावों को देखें।

क्या आप जानते हैं?
आप यह जानकर हैरान रह जाएँगे कि पृथ्वी सूर्य की ऊर्जा का केवल 1 हिस्सा $2,000,000,000$ में से प्राप्त करती है।

तापमान

आप जो तापमान हर दिन महसूस करते हैं, वह वायुमंडल का तापमान होता है। हवा की गर्मी और ठंडक की मात्रा को तापमान कहा जाता है।

वायुमंडल का तापमान न केवल दिन और रात के बीच बदलता है, बल्कि मौसम से मौसम में भी बदलता है। गर्मियाँ सर्दियों की तुलना में अधिक गर्म होती हैं।

तापमान के वितरण को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है इंसोलेशन। इंसोलेशन वह आने वाली सौर ऊर्जा है जिसे पृथ्वी अंतरित करती है।

इंसोलेशन की मात्रा भूमध्य रेखा से ध्रुवों की ओर घटती है। इसलिए,

चित्र 4.3: मौसम यंत्र

क्या आप जानते हैं
तापमान मापने की मानक इकाई डिग्री सेल्सियस है। इसे आंद्रेस सेल्सियस ने बनाया था। सेल्सियस पैमाने पर पानी $0^{\circ} \mathrm{C}$ पर जमता है और $100^{\circ} \mathrm{C}$ पर उबलता है।

तापमान भी इसी प्रकार घटता है। अब क्या आप समझे कि ध्रुव बर्फ से क्यों ढके रहते हैं? यदि पृथ्वी का तापमान बहुत अधिक बढ़ जाए, तो कुछ फसलों के लिए यह बहुत अधिक गर्म हो जाएगा। शहरों का तापमान गांवों की तुलना में बहुत अधिक होता है। इमारतों में उपयोग होने वाले कंक्रीट और धातु तथा सड़कों की ऐस्फाल्ट सामग्री दिन के समय गर्म हो जाती है। यह ऊष्मा रात के समय छोड़ी जाती है।

इसके अतिरिक्त, शहरों की भीड़-भाड़ वाली ऊंची इमारतें गर्म हवा को फंसा लेती हैं और इस प्रकार शहरों का तापमान बढ़ा देती हैं।

वायु दाब

आपको आश्चर्य होगा कि हमारे ऊपर की वायु हमारे शरीर पर बहुत अधिक बल से दबाव डालती है। फिर भी हमें यह अनुभव ही नहीं होता। ऐसा इसलिए है क्योंकि वायु हमें सभी दिशाओं से दबाव डालती है और हमारा शरीर एक प्रतिक्रिया दबाव उत्पन्न करता है।

वायु दाब को पृथ्वी की सतह पर वायु के भार द्वारा डाले गए दाब के रूप में परिभाषित किया जाता है। जैसे-जैसे हम वायुमंडल की परतों में ऊपर जाते हैं, दाब तेजी से घटता जाता है। वायु दाब समुद्र तल पर सबसे अधिक होता है और ऊँचाई के साथ घटता जाता है। क्षैतिज रूप से वायु दाब का वितरण किसी स्थान पर वायु के तापमान से प्रभावित होता है। उन क्षेत्रों में जहाँ तापमान अधिक होता है, वायु गरम होकर ऊपर उठती है। इससे एक निम्न दाब क्षेत्र बनता है। निम्न दाब बादलों से भरे आकाश और आर्द्र मौसम से जुड़ा होता है।

जिन क्षेत्रों में तापमान कम होता है, वहाँ वायु ठंडी होती है। इसलिए यह भारी होती है। भारी वायु नीचे की ओर बहती है और उच्च दाब क्षेत्र बनाती है। उच्च दाब साफ और धूप भरे आकाश से जुड़ा होता है।

वायु सदैव उच्च दाब क्षेत्रों से निम्न दाब क्षेत्रों की ओर बहती है।

क्या आप जानते हैं?
चन्द्रमा पर कोई वायु नहीं है और इसलिए वहाँ कोई वायु दाब नहीं होता है।
अन्तरिक्ष यात्रियों को चन्द्रमा पर जाने पर वायु से भरे विशेष सुरक्षात्मक अन्तरिक्ष सूट पहनने पड़ते हैं। यदि वे ये सूट न पहनें, तो अन्तरिक्ष यात्रियों के शरीर द्वारा डाला गया प्रतिदाब रक्त वाहिकाओं को फोड़ देगा। अन्तरिक्ष यात्री खून बहने लगेंगे।

पवन

उच्च दबाव वाले क्षेत्र से निम्न दबाव वाले क्षेत्र की ओर हवा का प्रवाह पवन कहलाता है। आप पवन को काम करते देख सकते हैं जब वह सूखी पत्तियों को फुटपाथ पर बहाता है या तूफान के दौरान पेड़ों को उखाड़ देता है। कभी-कभी जब हवा धीरे-धीरे चलती है तो आप उसे धुएँ या बारीक धूल को उड़ाते भी देख सकते हैं। कभी-कभी हवा इतनी तेज होती है कि उसके विरुद्ध चलना कठिन हो जाता है। आपने अनुभव किया होगा कि हवा वाले दिन छाता पकड़ना आसान नहीं होता। सोचिए कि और कौन-से उदाहरण हैं जब तेज हवाओं ने आपके लिए समस्याएँ खड़ी की हों। पवनों को मोटे तौर पर तीन प्रकारों में बाँटा जा सकता है।

क्या आप जानते हैं?
पवन का नाम उस दिशा के अनुसार रखा जाता है जिससे वह चलती है, जैसे पश्चिम से चलने वाली हवा को पश्चिमी हवा कहा जाता है।

1. स्थायी पवन - व्यापारिक हवाएँ, पश्चिमी और पूर्वी हवाएँ स्थायी पवन हैं। ये वर्ष भर एक निश्चित दिशा में लगातार चलती हैं।
2. मौसमी पवन - ये पवन विभिन्न मौसमों में अपनी दिशा बदलती हैं। उदाहरण के लिए भारत में मानसून।
3. स्थानीय पवन - ये केवल दिन या वर्ष के किसी विशेष समय में छोटे क्षेत्र में चलती हैं। उदाहरण के लिए स्थल और समुद्री ब्रीज़। क्या आपको भारत के उत्तरी मैदानों की गर्म और शुष्क स्थानीय हवा याद है? उसे लू कहा जाता है।

चित्र 4.4: प्रमुख दबाव पट्टियाँ और पवन प्रणाली

चक्रवात - प्रकृति का प्रकोप
ओडिशा, भारत के पूर्वी तट पर स्थित है और यह बंगाल की खाड़ी में उत्पन्न होने वाले चक्रवातों के प्रति संवेदनशील है। 17-18 अक्टूबर 1999 को चक्रवात ने राज्य के पाँच जिलों को प्रभावित किया। 29 अक्टूबर 1999 को एक अन्य सुपर चक्रवात आया, जिसने राज्य के बड़े हिस्सों को तबाह कर दिया। हुए नुकसान के मुख्य कारण तीन थे: हवा की गति, वर्षा और ज्वारीय लहरें। लगभग

चक्रवात के कारण हुई तबाही

$260 \mathrm{~km}$ प्रति घंटे की रफ्तार से चली हवाएँ 36 घंटे से अधिक समय तक चलीं। इन तेज हवाओं ने पेड़ों को उखाड़ फेंका और कच्चे मकानों को नुकसान पहुँचाया। कई औद्योगिक शेडों और अन्य मकानों की छतें भी उड़ गईं। बिजली आपूर्ति और दूरसंचार लाइनें पूरी तरह से बाधित हो गईं। चक्रवात के प्रभाव से तीन दिनों तक लगातार भारी वर्षा हुई। इस वर्षा से ओडिशा की प्रमुख नदियों में बाढ़ आ गई। चक्रवाती हवाओं ने ज्वारीय लहरें उत्पन्न कीं जो $20 \mathrm{~km}$ तक भूमि के अंदर घुस गईं और तटीय क्षेत्रों में भारी तबाही लाईं। 7 से $10 \mathrm{~m}$ ऊँची ज्वारीय लहर अचानक घुस आई और खड़ी धान की फसलों को भारी नुकसान पहुँचाया।

चक्रवात की उत्पत्ति 25 अक्टूबर 1999 को थाईलैंड की खाड़ी में, पोर्ट ब्लेयर के पूर्व में एक “अवसाद” के रूप में हुई और धीरे-धीरे उत्तर-पश्चिम दिशा में बढ़ती गई। यह एक सुपर चक्रवात में तब्दील हो गया और 29 अक्टूबर को सुबह 10:30 बजे ओडिशा के इरासमा और बालीकुडा के बीच क्षेत्र में टकराया।

सुपर चक्रवात ने ओडिशा के सम्पूर्ण तटीय क्षेत्र को अपनी चपेट में लिया, जिसमें भुवनेश्वर और कटक शहर तथा 28 तटीय कस्बे शामिल थे। लगभग 13 मिलियन लोग प्रभावित हुए। बड़ी संख्या में पशु मारे गए। खड़ी धान, सब्जियों और फलों की फसलों को भारी नुकसान हुआ। ज्वारीय लहरों के कारण हुए लवणीकरण से बड़े क्षेत्रों की कृषि भूमि बंजर हो गई है। साल, टीक और बांस के बड़े क्षेत्रों के वन गायब हो गए हैं। परादीप और कोणार्क के बीच के मैंग्रोव वन लुप्त हो गए हैं।

नमी

जब भूमि और विभिन्न जल निकायों से जल वाष्पित होता है, तो यह जल-वाषु बन जाता है। किसी समय वायु में मौजूद नमी को आर्द्रता कहा जाता है। जब वायु जल-वाषु से भरी होती है तो हम उसे आर्द्र दिन कहते हैं। जैसे-जैसे वायु गर्म होती है, उसकी जल-वाषु धारण करने की क्षमता बढ़ जाती है और इसलिए यह और अधिक आर्द्र हो जाती है। एक आर्द्र दिन में, कपड़ों को सूखने में अधिक समय लगता है और हमारे शरीर का पसीना आसानी से वाष्पित नहीं होता, जिससे हम बहुत असहज महसूस करते हैं।

जब जल-वाषु ऊपर उठता है, तो यह ठंडा होना शुरू कर देता है। जल-वाषु संघनित होकर जल की बूंदें बनाता है। बादल ऐसी जल बूंदों के समूह होते हैं। जब ये जल बूंदें हवा में तैरने के लिए बहुत भारी हो जाती हैं, तो वे अवक्षेप के रूप में नीचे आती हैं।

आकाश में उड़ते जेट विमान अपने पीछे एक सफेद पट्टी छोड़ते हैं। उनके इंजनों से निकलने वाली नमी संघनित हो जाती है। जब कोई वायु गति इस संघनित नमी को विचलित नहीं करती, तो हम कुछ समय के लिए इसकी पट्टियाँ देखते हैं।

वह अवक्षेप जो पृथ्वी पर द्रव रूप में उतरता है, वर्षा कहलाता है। अधिकांश भूजल वर्षाजल से आता है। पौधे जल को संरक्षित करने में मदद करते हैं। जब पहाड़ियों पर पेड़ों को काटा जाता है, तो वर्षाजल नंगे पहाड़ों से बह जाता है और निचले इलाकों में बाढ़ का कारण बन सकता है। तंत्र के आधार पर, वर्षा के तीन प्रकार होते हैं: संवहनी वर्षा, पर्वतीय वर्षा और चक्रवाती वर्षा (चित्र 4.5)।

वर्षा पौधों और जानवरों के जीवित रहने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह पृथ्वी की सतह पर ताज़ा पानी लाती है। यदि वर्षा कम हो - जल की कमी और सूखा पड़ता है। दूसरी ओर यदि अधिक हो, बाढ़ आ जाती है।

चक्रवाती वर्षा

राहत (पर्वतीय) वर्षा

संवहनी वर्षा

आकृति 4.5: वर्षा के प्रकार

क्या आप जानते हैं?
वर्षण के अन्य रूप बर्फ, बारिश की बूंदें और ओलावृष्टि हैं।

अभ्यास

1. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिए।

(i) वायुमंडल क्या है?

(ii) वायुमंडल का मुख्य भाग कौन-सी दो गैसें बनाती हैं?

(iii) वायुमंडल में ग्रीनहाउस प्रभाव कौन-सी गैस उत्पन्न करती है?

(iv) मौसम क्या है?

(v) वर्षा के तीन प्रकारों के नाम बताइए।

(vi) वायु दाब क्या है?

2. सही उत्तर पर निशान लगाइए।

(i) निम्नलिखित में से कौन-सी गैस हमें हानिकारक सूर्य की किरणों से बचाती है?

(a) कार्बन डाइऑक्साइड

(b) नाइट्रोजन

(c) ओज़ोन

(ii) वायुमंडल की सबसे महत्वपूर्ण परत है

(a) ट्रोपोस्फीयर

(b) थर्मोस्फीयर

(c) मेसोस्फीयर

(iii) वायुमंडल की निम्नलिखित में से कौन-सी परत बादलों से मुक्त है?

(a) ट्रोपोस्फीयर

(b) स्ट्रैटोस्फीयर

(c) मेसोस्फीयर

(iv) जैसे-जैसे हम वायुमंडल की परतों की ओर ऊपर जाते हैं, दबाव

(a) बढ़ता है

(b) घटता है

(c) समान रहता है

(v) जब वर्षण पृथ्वी पर द्रव रूप में उतरता है, तो इसे कहा जाता है

(a) बादल

(b) वर्षा

(c) हिमपात

3. निम्नलिखित का मिलान कीजिए।

4. कारण बताइए।

(i) आर्द्र दिन पर गीले कपड़ों को सूखने में अधिक समय क्यों लगता है?

(ii) भूमध्य रेखा से ध्रुवों की ओर अवशोषित सौर ऊर्जा की मात्रा क्यों घटती है?

5. मज़े के लिए।

(i) दिए गए संकेतों की सहायता से यह क्रॉसवर्ड पहेली हल कीजिए:

(ii) एक सप्ताह के लिए मौसम कैलेंडर बनाएं। विभिन्न प्रकार के मौसम दिखाने के लिए चित्रों या प्रतीकों का उपयोग करें। यदि मौसम बदलता है तो आप एक दिन में एक से अधिक प्रतीक भी लगा सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब बारिश रुकती है तो सूर्य निकलता है। एक उदाहरण नीचे दिया गया है: