ഒരു വ്യക്തിക്ക് വായു ഇല്ലാതെ ജീവിക്കാൻ കഴിയുമോ? നാം ദിവസത്തിൽ രണ്ട് - മൂന്ന് തവണ ഭക്ഷണം കഴിക്കുകയും കൂടുതൽ തവണ വെള്ളം കുടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ ഓരോ കുറച്ച് സെക്കൻഡിലും ശ്വസിക്കുന്നു. എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളുടെയും അതിജീവനത്തിന് വായു അത്യാവശ്യമാണ്. മനുഷ്യർ പോലുള്ള ചില ജീവികൾക്ക് കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ഭക്ഷണവും വെള്ളവും ഇല്ലാതെ അതിജീവിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിലും വായു ശ്വസിക്കാതെ കുറച്ച് മിനിറ്റ് പോലും അതിജീവിക്കാൻ കഴിയില്ല. അന്തരീക്ഷത്തെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ വിശദമായി മനസ്സിലാക്കേണ്ടതിന്റെ കാരണം അത് കാണിക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷം വിവിധ വാതകങ്ങളുടെ ഒരു മിശ്രിതമാണ്, അത് ഭൂമിയെ ചുറ്റിലും പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. മനുഷ്യർക്കും മൃഗങ്ങൾക്കുമുള്ള ഓക്സിജനും സസ്യങ്ങൾക്കുള്ള കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും പോലുള്ള ജീവൻ നൽകുന്ന വാതകങ്ങൾ അതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. വായു ഭൂമിയുടെ പിണ്ഡത്തിന്റെ അവിഭാജ്യ ഘടകമാണ്, അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ മൊത്തം പിണ്ഡത്തിന്റെ 99 ശതമാനവും ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് $32 \mathrm{~km}$ ഉയരത്തിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. വായു നിറമില്ലാത്തതും മണമില്ലാത്തതുമാണ്, അത് കാറ്റായി വീശുമ്പോൾ മാത്രമേ അനുഭവപ്പെടൂ.

അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഓസോൺ ഇല്ലെങ്കിൽ നമുക്ക് എന്ത് സംഭവിക്കുമെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാമോ?

അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ രചന

അന്തരീക്ഷം വാതകങ്ങൾ, ജലബാഷ്പം, പൊടിപടലങ്ങൾ എന്നിവയാൽ രചിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഉയർന്ന പാളികളിൽ വാതകങ്ങളുടെ അനുപാതം മാറുന്നു, അതായത് $120 \mathrm{~km}$ ഉയരത്തിൽ ഓക്സിജൻ ഏതാണ്ട് നിസ്സാരമായ അളവിൽ മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ. അതുപോലെ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും ജലബാഷ്പവും ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് $90 \mathrm{~km}$ വരെ മാത്രമേ കാണപ്പെടൂ.

വാതകങ്ങൾ

കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് കാലാവസ്ഥാശാസ്ത്രപരമായി വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു വാതകമാണ്, കാരണം അത് ആഗമിക്കുന്ന സൗരവികിരണത്തിന് പ്രകാശസുതാര്യമാണ്, പക്ഷേ പുറത്തേക്ക് പോകുന്ന ഭൗമവികിരണത്തിന് അതിരുകടന്നതാണ്. ഇത് ഭൗമവികിരണത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും അതിന്റെ ഒരു ഭാഗം വീണ്ടും ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഹരിതഗൃഹ പ്രഭാവത്തിന് ഇത് വലിയ അളവിൽ ഉത്തരവാദിയാണ്. മറ്റ് വാതകങ്ങളുടെ അളവ് സ്ഥിരമാണ്, പക്ഷേ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ അളവ് കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് ദശകങ്ങളായി വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, പ്രധാനമായും ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളുടെ ജ്വലനം മൂലം. ഇത് വായുവിന്റെ താപനിലയും വർദ്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഓസോൺ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ മറ്റൊരു പ്രധാന ഘടകമാണ്, ഇത് ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് 10 മുതൽ $50 \mathrm{~km}$ വരെയുള്ള ഉയരത്തിൽ കാണപ്പെടുകയും ഒരു ഫിൽട്ടറായി പ്രവർത്തിക്കുകയും സൂര്യനിൽ നിന്ന് വികിരണം ചെയ്യുന്ന അൾട്രാവയലറ്റ് കിരണങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്ത് അവ ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ എത്തുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

ജലബാഷ്പം

ജലബാഷ്പം അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഒരു വ്യതിയാനപ്പെടുന്ന വാതകവുമാണ്, അത് ഉയരത്തിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നു. ചൂടും ഈർപ്പമുള്ള ഉഷ്ണമേഖലാ പ്രദേശങ്ങളിൽ, അത് വായുവിന്റെ വ്യാപ്തത്തിന്റെ നാല് ശതമാനം വരെ ആകാം, എന്നാൽ മരുഭൂമിയുടെയും ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളുടെയും വരണ്ടതും തണുത്തതുമായ പ്രദേശങ്ങളിൽ, അത് വായുവിന്റെ ഒരു ശതമാനത്തിൽ കുറവായിരിക്കാം. ഭൂമധ്യരേഖയിൽ നിന്ന് ധ്രുവങ്ങളിലേക്കും ജലബാഷ്പം കുറയുന്നു. സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള സൗരവികിരണത്തിന്റെ ഭാഗങ്ങളും ഇത് ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ഭൂമിയുടെ വികിരണം ചെയ്യുന്ന താപവും സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ, ഇത് ഒരു പുതപ്പ് പോലെ പ്രവർത്തിച്ച് ഭൂമി വളരെ തണുത്തതോ വളരെ ചൂടോ ആകുന്നത് തടയുന്നു. വായുവിലെ സ്ഥിരതയ്ക്കും അസ്ഥിരതയ്ക്കും ജലബാഷ്പം കാരണമാകുന്നു.

പൊടിപടലങ്ങൾ

ചെറിയ ഖരകണങ്ങളെ നിലനിർത്താൻ അന്തരീക്ഷത്തിന് മതിയായ ശേഷിയുണ്ട്, അവ വിവിധ ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിക്കാം, കടൽ ഉപ്പുകൾ, നേർത്ത മണ്ണ്, പുക-കരി, ചാരം, പരാഗരേണു, പൊടി, ഉൽക്കകളുടെ വിഘടിത കണങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. പൊടിപടലങ്ങൾ പൊതുവെ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ താഴ്ന്ന പാളികളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു; എന്നിട്ടും, സംവഹന വായുപ്രവാഹങ്ങൾ അവയെ വലിയ ഉയരങ്ങളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാം. ഉപഉഷ്ണമേഖലാ, സമശീതോഷ്ണ മേഖലകളിൽ ഭൂമധ്യരേഖീയ, ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വരണ്ട കാറ്റുകൾ കാരണം പൊടിപടലങ്ങളുടെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത കാണപ്പെടുന്നു. ജലബാഷ്പം ഘനീഭവിച്ച് മേഘങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതിനുള്ള ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിക് കേന്ദ്രകങ്ങളായി പൊടിയും ഉപ്പ് കണങ്ങളും പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഘടന

വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രതയും താപനിലയുമുള്ള വിവിധ പാളികൾ അന്തരീക്ഷത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിനടുത്താണ് സാന്ദ്രത ഏറ്റവും കൂടുതൽ, ഉയരം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് അത് കുറയുന്നു. താപനിലയുടെ അവസ്ഥ അനുസരിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ നിര അഞ്ച് വ്യത്യസ്ത പാളികളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. അവ ഇവയാണ്: ട്രോപോസ്ഫിയർ, സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ, മെസോസ്ഫിയർ, തെർമോസ്ഫിയർ, എക്സോസ്ഫിയർ.

ട്രോപോസ്ഫിയർ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഏറ്റവും താഴ്ന്ന പാളിയാണ്. അതിന്റെ ശരാശരി ഉയരം $13 \mathrm{~km}$ ആണ്, ഏകദേശം $8 \mathrm{~km}$ ഉയരം വരെ ധ്രുവങ്ങളിൽ വ്യാപിക്കുന്നു, ഭൂമധ്യരേഖയിൽ ഏകദേശം $18 \mathrm{~km}$ വരെ വ്യാപിക്കുന്നു. ശക്തമായ സംവഹന പ്രവാഹങ്ങളാൽ താപം വലിയ ഉയരങ്ങളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകപ്പെടുന്നതിനാൽ ഭൂമധ്യരേഖയിലാണ് ട്രോപോസ്ഫിയറിന്റെ കനം ഏറ്റവും കൂടുതൽ. ഈ പാളിയിൽ പൊടിപടലങ്ങളും ജലബാഷ്പവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. കാലാവസ്ഥയിലെയും കാലാനുസൃതമായ മാറ്റങ്ങളെല്ലാം ഈ പാളിയിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ഈ പാളിയിലെ താപനില $165 \mathrm{~m}$ ഉയരത്തിന് $1 \mathrm{C}$ നിരക്കിൽ കുറയുന്നു. എല്ലാ ജൈവ പ്രവർത്തനത്തിനും ഇതാണ് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പാളി.

ട്രോപോസ്ഫിയറിൽ നിന്ന് സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിനെ വേർതിരിക്കുന്ന മേഖലയെ ട്രോപോപോസ് എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. ട്രോപോപോസിലെ വായുവിന്റെ താപനില ഭൂമധ്യരേഖയിൽ മൈനസ് $80^{\circ} \mathrm{C}$ ഉം ധ്രുവങ്ങളിൽ മൈനസ് $45^{\circ} \mathrm{C}$ ഉം ആണ്. ഇവിടെ താപനില ഏതാണ്ട് സ്ഥിരമാണ്, അതിനാൽ ഇതിനെ ട്രോപോപോസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ ട്രോപോപോസിന് മുകളിൽ കാണപ്പെടുകയും $50 \mathrm{~km}$ ഉയരം വരെ വ്യാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിന്റെ ഒരു പ്രധാന സവിശേഷത അതിൽ ഓസോൺ പാളി അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഈ പാളി അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണം ആഗിരണം ചെയ്ത് ഭൂമിയിലെ ജീവിതത്തെ തീവ്രവും ദോഷകരവുമായ ഊർജ്ജ രൂപത്തിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു.

സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിന് മുകളിലാണ് മെസോസ്ഫിയർ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്, അത് $80 \mathrm{~km}$ ഉയരം വരെ വ്യാപിക്കുന്നു. ഈ പാളിയിൽ, വീണ്ടും, താപനില ഉയരം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയാൻ തുടങ്ങുകയും $80 \mathrm{~km}$ ഉയരത്തിൽ മൈനസ് $100 \mathrm{C}$ വരെ എത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. മെസോസ്ഫിയറിന്റെ മുകളിലെ പരിധിയെ മെസോപോസ് എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. മെസോപോസിന് മുകളിൽ 80 മുതൽ 400 $\mathrm{km}$ വരെയുള്ള പരിധിയിലാണ് അയണോസ്ഫിയർ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്. അയണുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന വൈദ്യുത ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങൾ ഇതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഇതിനെ അയണോസ്ഫിയർ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. ഭൂമിയിൽ നിന്ന് പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്ന റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ ഈ പാളിയിൽ നിന്ന് വീണ്ടും ഭൂമിയിലേക്ക് പ്രതിഫലിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ താപനില ഉയരത്തിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. തെർമോസ്ഫിയറിന് മുകളിലുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഏറ്റവും മുകളിലെ പാളി

ചിത്രം 7.1 : അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഘടന എക്സോസ്ഫിയർ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇതാണ് ഏറ്റവും ഉയർന്ന പാളി, പക്ഷേ ഇതിനെക്കുറിച്ച് വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ അറിയൂ. എന്തു ഉള്ളടക്കങ്ങളാണുള്ളതെങ്കിലും, ഈ പാളിയിൽ അവ അത്യന്തം വിരളമാണ്, അത് പടിപടിയായി ബാഹ്യാകാശവുമായി ലയിക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ എല്ലാ പാളികളും നമ്മെ ബാധിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഭൂമിശാസ്ത്രജ്ഞർ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ആദ്യ രണ്ട് പാളികളെക്കുറിച്ചാണ് ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്.

കാലാവസ്ഥയുടെയും കാലാനുസൃതമായ മാറ്റങ്ങളുടെയും ഘടകങ്ങൾ

മാറ്റത്തിന് വിധേയമാകുകയും ഭൂമിയിലെ മനുഷ്യ ജീവിതത്തെ സ്വാധീനിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ താപനില, മർദ്ദം, കാറ്റുകൾ, ആർദ്രത, മേഘങ്ങൾ, മഴ/വർഷപാതം എന്നിവയാണ്. ഈ ഘടകങ്ങൾ അദ്ധ്യായങ്ങൾ 8, 9, 10 എന്നിവയിൽ വിശദമായി ചർച്ച ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

വ്യായാമങ്ങൾ

1. ബഹുവികൽപ്പ ചോദ്യങ്ങൾ.

(i) ഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ ഏത് വാതകമാണ് അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ പ്രധാന ഭാഗം ഉൾക്കൊള്ളുന്നത്?
(a) ഓക്സിജൻ
(c) ആർഗൺ
(b) നൈട്രജൻ
(d) കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്

(ii) മനുഷ്യർക്ക് പ്രധാനപ്പെട്ട അന്തരീക്ഷ പാളി:
(a) സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ
(c) ട്രോപോസ്ഫിയർ
(b) മെസോസ്ഫിയർ
(d) അയണോസ്ഫിയർ

(iii) കടൽ ഉപ്പ്, പരാഗരേണു, ചാരം, പുക-കരി, നേർത്ത മണ്ണ് - ഇവ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്:
(a) വാതകങ്ങൾ
(c) ജലബാഷ്പം
(b) പൊടിപടലങ്ങൾ
(d) ഉൽക്കകൾ

(iv) അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഏത് ഉയരത്തിലാണ് ഓക്സിജൻ വാതകം നിസ്സാരമായ അളവിൽ ഉള്ളത്:
(a) $90 \mathrm{~km}$
(c) $100 \mathrm{~km}$
(b) $120 \mathrm{~km}$
(d) $150 \mathrm{~km}$

(v) ഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ ഏത് വാതകമാണ് ആഗമിക്കുന്ന സൗരവികിരണത്തിന് പ്രകാശസുതാര്യവും പുറത്തേക്ക് പോകുന്ന ഭൗമവികിരണത്തിന് അതിരുകടന്നതുമായത്?
(a) ഓക്സിജൻ
(c) ഹീലിയം
(b) നൈട്രജൻ
(d) കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്

2. ഏകദേശം 30 വാക്കുകളിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക.

(i) അന്തരീക്ഷം എന്നതുകൊണ്ട് നിങ്ങൾ എന്താണ് മനസ്സിലാക്കുന്നത്?

(ii) കാലാവസ്ഥയുടെയും കാലാനുസൃതമായ മാറ്റങ്ങളുടെയും ഘടകങ്ങൾ ഏതെല്ലാം?

(iii) അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ രചന വിവരിക്കുക.

(iv) അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ എല്ലാ പാളികളിലും ട്രോപോസ്ഫിയർ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് എന്തുകൊണ്ട്?

3. ഏകദേശം 150 വാക്കുകളിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക.

(i) അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ രചന വിവരിക്കുക.

(ii) അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഘടനയ്ക്ക് ഉചിതമായ ഒരു ചിത്രം വരച്ച് അത് ലേബൽ ചെയ്ത് വിവരിക്കുക.