chapter 8
ધોરણ 11 | విષય: bhugol
વ્યાખ્યા: પૃથ્વીની ચારે બાજુ વીંટળાઈને આવેલા હવાના પારદર્શક આવરણને ‘વાતાવરણ’ (Atmosphere) કહે છે. પૃથ્વીસપાટીથી આશરે 32 કિમીની ઊંચાઈ સુધીના સ્તરમાં 99% જેટલી હવા સમાયેલી છે.
વાતાવરણમાં આવેલા વિવિધ પદાર્થો (ઘટકો): વાતાવરણ ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ તત્ત્વોનું બનેલું છે.
વાયુઓ (Gases): * નાઇટ્રોજન (N₂): 78.00% (જીવસૃષ્ટિ માટે અગત્યનો)
ઑક્સિજન (O₂): 21.00% (જીવનદાતા વાયુ)
આર્ગન (Ar): 0.93%
કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ (CO₂): 0.03% (સૌથી ભારે વાયુ, વનસ્પતિના ખોરાક બનાવવા માટે જરૂરી)
ઓઝોન (O₃): પૃથ્વીસપાટીથી 15 થી 50 કિમી ઊંચાઈએ, જે સૂર્યના હાનિકારક અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) કિરણોનું શોષણ કરે છે.
અન્ય હલકા વાયુઓ જેવા કે હિલિયમ, હાઇડ્રોજન, મિથેન વગેરે.
પ્રવાહી (વરાળ/પાણી): વાતાવરણમાં વરાળનું પ્રમાણ 0 થી 4% જેટલું હોય છે (10 થી 12 કિમી ઊંચાઈ સુધી). તે સૂર્યની ગરમી શોષી લેનારો મુખ્ય ઘટક છે. વાદળ, ધુમ્મસ, વરસાદ, ઝાકળ એ વરાળનાં સ્વરૂપો છે.
ઘન પદાર્થો (રજકણો અને ક્ષારકણો): જ્વાળામુખી, કારખાનાના ધુમાડા, ખુલ્લી ધરતી અને ઉલ્કાપાતથી વાતાવરણમાં રજકણો ભળે છે. તે ભેજગ્રાહી હોવાથી ધુમ્મસ, વાદળ, ઉષા અને સંધ્યાના દ્રશ્યો માટે કારણભૂત છે.
સપાટીથી ઊંચે જતાં તાપમાનના ફેરફારના આધારે વાતાવરણને મુખ્ય ચાર સ્તરોમાં વહેંચવામાં આવ્યું છે:
ક્ષોભ આવરણ (Troposphere): વાતાવરણનું સૌથી નીચલું આવરણ. ઉષ્ણ કટિબંધમાં 16 કિમી, સમશીતોષ્ણ કટિબંધમાં 12 કિમી અને ધ્રુવો પર 8 કિમી સુધી ફેલાયેલું છે. વાતાવરણના કુલ વાયુદ્રવ્યના 75% અહીં આવેલા છે. ગાજવીજ, વરસાદ, વાદળો વગેરે અનુભવાય છે. દર 1 કિમીની ઊંચાઈએ 6.5° C તાપમાન ઘટે છે.
સમતાપ આવરણ (Stratosphere): ક્ષોભ સીમાથી 50 કિમી સુધી. આમાં તાપમાન લગભગ સ્થિર રહે છે. વાદળ-વરસાદ ન હોવાથી જેટ વિમાનો ઉડાડવા માટે અનુકૂળ છે. 15 થી 50 કિમી વચ્ચે ઓઝોન વાયુ આવેલો છે.
મધ્યાવરણ (Mesosphere): 50 થી 80 કિમી સુધી. અહીં ઊંચાઈ સાથે તાપમાન ઘટીને -90° C થી -100° C થાય છે.
ઉષ્માવરણ (Thermosphere): 80 કિમીથી ઉપર ફેલાયેલું સ્તર. હવાનું તાપમાન અતિશય ગરમ (350 કિમીએ આશરે 900° C) હોય છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોથી આયનીકરણ થતાં તેને આયનાવરણ (Ionosphere) પણ કહે છે. રેડિયો તરંગો આ સ્તરમાંથી પરાવર્તિત થઈ પૃથ્વી પર પાછા આવે છે. ધ્રુવો પર 'મેરુજ્યોત' (Aurora) અહીં દેખાય છે.
વ્યાખ્યા: વાતાવરણની લાંબા ગાળાની (સામાન્ય રીતે 35 કે તેથી વધુ વર્ષોની) સરેરાશ પરિસ્થિતિને આબોહવા (Climate) કહે છે.
આબોહવાનાં મુખ્ય તત્ત્વો:
સૂર્યાઘાત અને તાપમાન: સૂર્યમાંથી મળતી ગરમીને સૂર્યાઘાત કહે છે. તેનાથી પ્રદેશ ગરમ, ઠંડો, સમ કે વિષમ બને છે.
દબાણ અને પવનો: તાપમાનના ફેરફારથી હલકા કે ભારે દબાણ રચાય છે. પવનો ભારે દબાણથી હલકા દબાણ તરફ વાય છે. સમુદ્ર પરથી આવતા ભેજવાળા પવનો વરસાદ લાવે છે.
ભેજ અને વરસાદ: વાતાવરણમાં વરાળરૂપે રહેલા પાણીને ભેજ કહે છે. બાષ્પીભવન પરથી ભેજ નક્કી થાય છે. ભેજ વધુ હોય તો વાતાવરણ બાફવાળું અને વરસાદી બને છે.
આબોહવા પર અસર કરતાં પરિબળો: (1) અક્ષાંશ, (2) સમુદ્રસપાટીથી ઊંચાઈ, (3) સમુદ્રથી અંતર, (4) મહાસાગરના પ્રવાહો, (5) જમીનના પ્રકાર, (6) જંગલોનું પ્રમાણ, (7) પવનો, (8) પર્વતમાળાની દિશા અને ઢોળાવ.
મુખ્ય બે પરિબળોની ચર્ચા:
1. અક્ષાંશ: વિષુવવૃત્તીય પ્રદેશ પર સૂર્યના કિરણો લંબ પડતાં હોવાથી ગરમી અને વરસાદ વધુ હોય છે, જેથી આબોહવા ગરમ અને ભેજવાળી બને છે. વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જતાં કિરણો ત્રાંસાં પડે છે, માટે તાપમાન ઘટે છે અને ધ્રુવો પર અતિશય ઠંડી આબોહવા રહે છે.
2. સમુદ્રસપાટીથી ઊંચાઈ: સમુદ્રસપાટીથી જેમ ઊંચે જઈએ તેમ દર 1 કિમીએ 6.5° C તાપમાન ઘટે છે અને દબાણ પણ ઘટે છે. આથી જ વિષુવવૃત્ત નજીક હોવા છતાં ઈક્વેડોરનું 'ક્વિટો' શહેર ઊંચાઈના કારણે ખુશનુમા રહે છે. માઉન્ટ આબુ, શિમલા, મનાલી જેવા ગિરિમથકો ઊંચાઈના લીધે ઠંડા રહે છે.
વાતાવરણનું સૌથી નીચેનું અને પ્રથમ આવરણ છે.
તે વિષુવવૃત્ત (ઉષ્ણ કટિબંધ) પર 16 કિમી, સમશીતોષ્ણ પર 12 કિમી અને ધ્રુવો પર 8 કિમી ઊંચાઈ સુધી વિસ્તરેલું છે.
વાતાવરણના કુલ વાયુદ્રવ્યના 75% વાયુઓ, પાણીની વરાળ અને રજકણો આમાં આવેલા છે.
તોફાનો, વાદળ, વરસાદ, ગાજવીજ, વંટોળ વગેરે તમામ હવામાન ઘટનાઓ આ જ સ્તરમાં બને છે.
ઊંચાઈ સાથે દર 1 કિમીએ 6.5° C તાપમાન ઘટે છે.
મધ્યાવરણની ઉપર 80 કિમીથી વાતાવરણની અંતિમ સીમા સુધી ફેલાયેલું છે.
હવા અતિશય ગરમ અને પાતળી હોય છે (350 કિમીની ઊંચાઈએ આશરે 900° C તાપમાન).
સૂર્યના UV કિરણોથી હવાનું આયનીકરણ થવાથી તેને આયનાવરણ પણ કહે છે.
પૃથ્વી પરથી મોકલેલા રેડિયો તરંગો આ સ્તરમાંથી પરાવર્તિત થઈ પાછા આવે છે.
ધ્રુવીય વિસ્તારોમાં 'મેરુજ્યોત' (Aurora) નામનો ચમકારો આ સ્તરમાં જોવા મળે છે.
| ક્રમ | હવામાન (Weather) | આબોહવા (Climate) |
|---|---|---|
| 1 | ટૂંકા સમયગાળાની (સવાર, બપોર, દિવસ) વાતાવરણની સ્થિતિ છે. | લાંબા સમયગાળાની (35 વર્ષ કે તેથી વધુ) સરેરાશ સ્થિતિ છે. |
| 2 | તે સતત અને ઝડપથી બદલાઈ શકે છે. | તે પ્રમાણમાં સ્થિર હોય છે, ઝડપથી બદલાતી નથી. |
| 3 | દા.ત., 'આજે બપોરે સખત ગરમી છે.' | દા.ત., 'ભારતની આબોહવા મોસમી છે.' |
તાપમાન વધવાથી બરફ પીગળે છે અને સમુદ્રની સપાટી ઊંચી આવે છે.
વરસાદની અનિયમિતતા – ક્યાંક અતિવૃષ્ટિ અને પૂર તો ક્યાંક દુષ્કાળ અને કમોસમી વરસાદ થાય છે.
ખેત-ઉત્પાદન પર માઠી અસર થાય છે અને અર્થતંત્ર પર વિપરીત પ્રભાવ પડે છે.
ઓઝોન સ્તર પાતળું થવાથી UV કિરણો વધે છે, જેથી કેન્સર, ત્વચારોગ, મોતિયા જેવા રોગો વધે છે.
ચક્રવાત, ભૂસ્ખલન, ગાઢ ધુમ્મસ જેવી કુદરતી આપદાઓમાં અનિયમિતતા વધી છે.
પૃથ્વીસપાટી અને વાતાવરણના સરેરાશ તાપમાનમાં સતત થતા વધારાને વૈશ્વિક તાપ-વૃદ્ધિ (Global Warming) કહે છે.
માનવ પ્રવૃત્તિઓ (ઉદ્યોગો, વાહનો, વૃક્ષોનું નિકંદન, અશ્મિભૂત બળતણ) થકી વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ (CO₂), મિથેન (CH₄), CFC, અને નાઇટ્રસ ઑક્સાઇડ જેવા గ્રીન હાઉસ વાયુઓ વધે છે.
આ વાયુઓ પૃથ્વી પરથી પરાવર્તિત થતી ગરમી (ઈન્ફ્રારેડ કિરણો) ને રોકી રાખે છે, જેને ગ્રીન હાઉસ ઇફેક્ટ કહે છે.
અટકાવવાના ઉપાયો: અશ્મિભૂત બળતણ ઘટાડવું, સૌર અને પવન ઊર્જા વાપરવી, વધુ વૃક્ષો વાવવાં અને જાગૃતિ લાવવી.
.jpeg)
ખડકો: પૃથ્વીની સપાટી પરથી ભૂતકાળની આબોહવાના ફેરફારો દર્શાવતા ખડકો મળ્યા છે.
જીવાવશેષો: પ્રાચીન સમયના વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓના અવશેષો જુદી આબોહવા સૂચવે છે.
વૃક્ષોના વલયો: મોટા વૃક્ષોના થડમાં આવેલાં વાર્ષિક વર્તુળો (Tree rings) પરથી ભૂતકાળની આબોહવા જણાય છે.
નિક્ષેપો: નદીઓ, હિમનદીઓ અને સમુદ્ર/સરોવરના સ્તરમાં થયેલા ફેરફારો તથા રણપ્રદેશમાંથી મળતી પ્રાચીન માનવ વસાહતો (દા.ત. સહરા, અરબસ્તાન, થરનું રણ પૂર્વે લીલાછમ હતા).
હવામાન: ટૂંકા સમયગાળાની વાતાવરણની વાસ્તવિક સ્થિતિને હવામાન કહે છે.
આબોહવા: વાતાવરણની લાંબા ગાળાની (35 વર્ષ કે તેથી વધુ) સરેરાશ પરિસ્થિતિને આબોહવા કહે છે.
અશ્મિભૂત બળતણ (કોલસો, પેટ્રોલ) નો વપરાશ ઘટાડવો.
સૌર ઊર્જા, પવન ઊર્જા જેવા પુનઃપ્રાપ્ય સ્રોતો વાપરવા.
વૃક્ષારોપણ (વનીકરણ) વધારવું.
ગ્રીન હાઉસ વાયુઓનું ઉત્સર્જન ઘટાડવું.
ક્ષોભ આવરણ
સમતાપ આવરણ
મધ્યાવરણ
ઉષ્માવરણ
સૂર્યાઘાત અને તાપમાન
દબાણ અને પવનો
ભેજ અને વરસાદ