భూమి వాతావరణం
భూమి వాతావరణం, భూమ్యాకర్షణ శక్తి వల్ల భూమిని అంటిపెట్టుకుని ఉన్న వాయువులతో నిండి ఉన్న పొర. భూమిని ఆవరించి ఉన్న ఈ పొరలో సుమరుగా 78.08% నత్రజని, 20.95% ఆమ్లజని, 0.93% ఆర్గాన్, 0.038% కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, అటూఇటుగా ఒక శాతం నీటి ఆవిరి మరియు అతిస్వల్ప పరిమాణాలలో ఇతర వాయువులు ఉన్నాయి. ఈ వాయువుల కలయికను సాధారణంగా గాలి అని పిలుస్తారు. భూమిపైన ఉన్న జీవరాసులను అతినీలలోహిత కిరణాల బారినుండి కాపాడటానికి మరియూ పగలు/రాత్రుల ఉష్ణోగ్రతలను విపరీతమైన హెచ్చుతగ్గులకు లోనవకుండా చూడాటానికి ఈ వాతావరణం ఎంతయినా అవసరం.
ఫలానా చోట భూవాతావరణం అంతమై అంతరిక్షం మొదలౌతుందని విభజన రేఖ గీయటం కష్టం, అంతరిక్షం దగ్గరౌతున్నకొద్దీ వాతావరణం కొద్ది కొద్దిగా పలుచబడిపోతుంది. వాతావరణంలోని ముప్పావుభాగం భూమిచుట్టూ 11 కి.మీ.లలోనే కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. అంతరిక్షం నుండి భూమిని చేరుకుంటున్నప్పుడు భూమి ఉపరితలానికి 120 కి.మీ.ల నుండే భూవాతావరణ ప్రభావాన్ని పసిగట్టవచ్చు. కొన్ని సందర్భాలలో "కార్మాన్ రేఖ"ను భూవాతావరణానికీ, అంతరిక్షానికీ మధ్యన విభజన రేఖగా పరిగణిస్తూ ఉంటారు, ఇది భూమి ఉపరితలానికి 100 కి.మీ.ల దూరంలో నెలకొని ఉంటుంది.
భూమి ఉపరితలం నుండి ఎత్తులో ఉన్న దూరం ఆధారంగా వాతావరణంలోని ఉస్ణోగ్రతలు మారిపోతూ ఉంటాయి. ఈ మార్పుల ప్రకారం వాతావరణాన్ని ఐదు ప్రధాన పొరలుగా విభజించారు.
భూమి దగ్గర నుంచి పైవరకు ఈ పొరలు అయిదు క్రింద వివరించబడ్డాయి.స్థిరావరణము లేక చైతన్యావరణము భూమి పైన ధృవాల దగ్గర భూ ఉపరితలం నుంచి 7 కి. మీ. (23,000 అడుగులు) ఎత్తువరకు, భూమధ్యరేఖ వద్ద 17 కి. మీ. (56,000 అడుగులు) ఎత్తువరకూ వ్యాపించి ఉంది. శీతోష్ణ స్థితిలో ఉన్న తేడాల వల్ల ఈ ఎత్తులోని హెచ్చు తగ్గులని గమనించవచ్చు. స్థిరావరణం లోని కింది భాగం వేడిగా ఉండి ఎత్తు పెరిగే కొద్ది ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతూ ఉంటుంది. ఆంగ్లమున దీనిని ట్రోపోస్ఫియర్ (Troposphere) అంటారు. ఇది గ్రీకు పదమైన "τροπή", (ట్రోప్, trope) నుంచి వచ్చింది. ట్రోప్ అనగా కలియబెట్టు లేక తిప్పు. వాతావరణంలోని ద్రవ్యరాశిలో సుమారుగా 80% స్థిరావరణం లోనే ఉంది. ట్రోపో పాజ్ (Tropopause) స్థిరావరణము మరియూ ఆస్తరావరణము (stratosphere) మధ్య సరిహద్దు.ఆస్తరావరణము, స్థిరావరణము పైన ట్రోపో పాజ్ (Tropopause) నుంచి 51 కి. మీ. (32 మైళ్ళు, 1,70,000 అడుగులు) పైకి విస్తరించి ఉంది. ఈ ఆవరణములో ఎత్తు పెరిగే కొద్ది ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతూ ఉంటుంది, అందుకనే ఇక్కడ కలియబెట్టడం (turbulence and mixing) తక్కువ. స్ట్రాటోపాజ్ (stratopause, ఆస్తరావరణము మరియూ మెసొస్ఫియర్ (mesosphere) ల సరిహద్దు, సుమారుగా 50 నుంచి 55 కి. మీ. (31 నుంచి 34 మైళ్ళు; 160,000 నుంచి 180,000 అడుగులు) ల దూరంలో ఉంటుంది. ఇక్కడ పీడనం సముద్ర మట్ట పీడనంలో వెయ్యవ వంతు (1/1000) ఉంటుంది.మెసొస్ఫియర్ (mesosphere), స్ట్రాటోపాజ్ పైన 80 నుంచి 85 కి. మీ. ( 50–53 మైళ్ళు; 260,000–280,000 అడుగులు) వరకూ వ్యాపించి ఉంది. ఈ పొరలోనే ఎక్కువ ఉల్కలు? (meteors, ఉల్క సరైన తెలుగు పదమేనా?) వాతావరణాన్ని ప్రవేశించి కాలి మండిపోతాయి. ఇక్కడ ఎత్తు పెరిగే కొద్ది ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది. మెసోపాజ్, భూ వాతావరణంలో అతి చల్లని ప్రాంతం, ఇక్కడ ఉష్ణోగ్రత సుమారుగా -100 °C (−148.0 °F; 173.1 K).మెసోపాజ్ నుంచి థర్మోపాజ్ వరకు, ఎత్తు పెరిగే కొద్ది ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతూ ఉంటుంది, ఆ పైన ఎత్తుతో ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ పొర ఉష్ణోగ్రత 1,500 °C (2,730 °F) వరకూ పెరిగే అవకాశం ఉంది. గాలి అణువులు చాల దూర దూరంగ ఉండడం వలన ఉష్ణోగ్రతను సాధారణ ధోరణిలో కచ్చితంగా నిర్వచించలేము. ఈ పొరలోనే International Space Station 320 నుంచి 380 కి. మీ (200 నుంచి 240 మైళ్ళు) మధ్య కక్ష్యలో పరిభ్రమిస్తుంటుంది. ఈ ఆవరణం ఎత్తు సూర్యభ్రమణం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. సాధారణంగా 350–800 కి. మీ. (220–500 మైళ్ళు; 1,100,000–2,600,000 అడుగులు) ఎత్తు ల మధ్య విస్తరించి ఉంటుందిఎక్సోబేస్ పైన ఉన్న భూ వాతావరణాన్ని బాహ్యావరణము (Exosphere) అంటారు. ఇక్కడి అణువులు ఒకదానికొకటీ ఎంత దూరంగా ఉంటాయంటే, అవి ఒక దానికొకటీ ఢీకొనకుండా వందల కొద్దీ కి. మీ. ప్రయానణించగలవు. అణువులు ఢీ కొనకపోవడం వలన వాతావరణం fluid ధర్మాలను ప్రదర్శించదు. ఈ స్వేచ్ఛాయుత అణూవులు ballistic trajectories కలిగి అయస్కాంతావరణం (magnetosphere) లోకి గాని solar wind లోకి గాని ప్రవేశిస్తాయి.బాహ్యావరణంలో ముఖ్యంగా ఉదజని (hydrogen) మరియు హీలియం (helium) ఉంటాయి.ఓజోన్ పొర, ఆస్తరావరణము (stratosphere) లో ఉంది. ఈ పొరలో పది లక్షల అణువులలో 2 నుంచి 8 ఓజోన్ అణువులు ఉంటాయి, ఇక్కడి అణువుల నిష్పత్తిలో చాలా తక్కువ అయినా కింది వాతావరణం పోల్చుకున్నప్పుడు ఈ ఓజోన్ పరిమాణం గణనీయంగా ఎక్కువ. ఈ పొర ఆస్తరావరణము (stratosphere) లో కింది భాగాన 15–35 కి. మీ. (9.3–22 మైళ్ళు; 49,000–1,10,000 అడుగులు) ఎత్తులో ఉంటుంది. భౌగోళికంగా మరియూ ఋతుమార్పులను (seasonal) బట్టి ఓజోన్ పొర మందంలో మార్పులు ఉన్నాయి. వాతావరణంలోని ఒజోన్ లో సుమారుగా 90% ఒజోన్ ఆస్తరావరణము (stratosphere) లో ఉంది.సూర్యకిరణాల వలన అయనీకరణం చెందిన వాతావరణ భాగాన్ని అణుశకలావరణము (Ionosphere) అంటారు. ఇది 50 నుంచి 1,000 కి. మీ. (31 నుంచి 620 మైళ్ళు; 1,60,000 నుంచి 33,00,000 అడుగులు) దూరంలో బాహ్యావరణము (exosphere) మరియూ థర్మోస్ఫియర్ (thermosphere) ల మీద విస్తరించి ఉంది. ఇది అయస్కాంతావరణపు (magnetosphere) లోపలి అంచును ఏర్పరుస్తుంది . ఈ ఆవరణ రేడియో తరంగాలను ప్రభావితం చేయడం వలన ముఖ్యమైనది. ఈ ఆవరణము వలనే auroras ఏర్పడతాయి.