இளையர் அறிவியல் களஞ்சியம்/வாயு மண்டலம்

by மணவை முஸ்தபா

வாயு மண்டலம் : பூமியைச் சுற்றிலும் சுமார் 500 கி.மீ. உயரம்வரைப் பரவியுள்ள காற்றுப் பகுதியே வாயு மண்டலம் என அழைக்கப்படுகிறது. இஃது மூன்று பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. தரையிலிருந்து சுமார் 10 கி.மீ. உயரம்வரைப் பரவியுள்ள காற்றுப் பகுதி, வாயு மண்டலக் கீழ்ப்பகுதி (Troposphere) என்றும் அதற்கும் மேலே 80 கி.மீ. உயரம்வரைப் பரவியுள்ள காற்றுப்பகுதி அடுக்கு வாயு மண்டலப் பகுதி (Stratosphere) என்றும், அதற்கும் மேலாக 400 கி.மீ. உயரம்வரைப் பரவியுள்ள காற்றுப் பகுதி அயனி மண்டலம் (lonosphere) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

வாயு மண்டலம்

இவற்றுள் வாயு மண்டலக் கீழ்ப்பகுதி (Troposphere) தான் மிகவும் முக்கியத்துவமுடையதாகும். இங்குதான் மேகங்கள் உருவாகின்றன. காற்றடிப்பது முதல் கடும் புயல் உருவாவது வரை அனைத்தும் இப்பகுதியில் நடைபெறுகின்றன. மழை, மின்னல் எல்லாமே இங்குதான் உருவாகின்றன.

நாம் தரைப்பகுதியிலிருந்து உயரத்தில் செல்லச் செல்ல காற்றின் அடர்த்தி குறைந்து கொண்டே செல்லும். ஆல்ப்ஸ், இமயமலை போன்ற மிக உயரமான மலைகளின் உச்சிப் பகுதிக்குச் செல்லும்போது மூச்சுத் திணறல் ஏற்படுகிறது. இதற்குக் காரணம் காற்றின் அடர்த்திக் குறைவும் ஆக்சிஜனாகிய பிரான வாயுவின் அளவுக் குறைவுமேயாகும். இத னால், அத்தகைய உயரமான பகுதிகளுக்குச் செல்லும் மலையேறிகள் இக்குறைபாடுகளை நிறைவு செய்யும் வகையில் ஆக்சிஜன் சிலிண்டர்களைத் தங்களுடன் கொண்டு செல்வர். காற்றின் அடர்த்திக் குறைவு, பிராணவாயுக் குறைவு ஆகியவற்றோடு வெப்பக் குறைவும் ஏற்படுவது இயல்பாகும்.

அதற்கும் மேலேயுள்ள அடுக்கு வாயுமண்டலப் பகுதியில் உள்ள காற்றில் அடர்த்தி மிகக் குறைவாக இருப்பதால் இப் பகுதியில் ஒலி பரவுவதில்லை. மேகமோ இடிமின்னலோ எதுவுமே உருவாக வாய்ப்பு இல்லை.

அடுக்கு வாயு மண்டலம் பூமியில் வாழும் மக்களுக்கு விண்ணிலிருந்து வரும் பல்வேறு இயற்கை அபாயங்களைத் தடுத்துப் பாதுகாப்பளிக்கிறது. கதிரவனிடமிருந்து வெளிப்படும் புற ஊதாக்கதிர் இப்பகுதியை அடைந்தவுடன் அங்குள்ள ஆக்சிஜனின் மற்றொரு ஐசோடோப்பான ஓஸோன் எனப்படும் வாயு அக்கதிர்களை உறிஞ்சிக் கொள்கிறது. இதனால் நமக்கு ஏற்படும் பெரும் இடர்ப்பாடு தவிர்க்கப்படுகிறது. அவ்வாறே, அண்டப் பகுதியிலிருந்து வரும் காஸ்மிக் கதிர்கள் அடுக்கு வாயு மண்டலத்தை அடைந்தவுடன் அங்குள்ள அடர்த்தி குறைந்த வாயுவோடு கதிரியக்கம் ஏற்படுகிறது. அப்போது வெளிப்படும் கதிர்களை அங்குள்ள வாயு உறிஞ்சிக் கொண்டு விடுகிறது. இதனால் காஸ்மிக் கதிர்களால் நமக்கு ஏற்படும் தீங்கு தடுக்கப்பட்டு விடுகிறது. அதையும் தாண்டி ஒரு சதவீத கrஸ்மிக் கதிர்கள் தரைப் பகுதியை அடைந்த போதிலும் அதனால் பெரும் பாதிப்பு ஏதும் நமக்கு ஏற்படுவதில்லை. எல்லா வகையிலும் அடுக்கு வாயு மண்டலம் நமக்கு ஓர் பாதுகாப்புக் கேடயமாக விளங்கி வருகிறதெனலாம்,

இவ்விரு மண்டலத்திற்கும் அப்பால் உள்ள மூன்றாம் பகுதி மாபெரும் அயனி மண்டலமாகும். இப்பகுதியில் மின் துகள்கள் மிக அதிக அளவில் இருப்பதால் இப்பகுதி ‘அயனி மண்டலம்’ எனும் பெயரைப் பெறலாயிற்று. இப்பகுதி அடுக்கு வாயு மண்டலத்தைப் போன்றதன்று. இவ்வயனி மண்டலத்தை அண்டத்திலிருந்து வரும் புற ஊதாக்கதிர்கள் தாக்கும் போது ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுகள் சிதைய நேரிடுகிறது. இதனால் உருவாகும் தனிவகை மூலக்கூறுகளால் மிகு வெப்பம் உருவாகிறது. உயரே செல்லச் செல்ல இவ்வெப்ப நிலையும் உயருகிறது. சுமார் 2000 சென்டிகிரேட் வெப்பநிலை உண்டாகிறது எனக் கணக்கிட்டிருக்கிறார்கள். வாயு மண்டலத்தின் இப்பகுதி மின் காந்த அலை பிரதிபலிப்புச் சாதனமாக அமைகிறது. மிகப் பெருமளவில் மின் துகள்களைக் கொண்ட அயனி மண்டலத்தில் மின்காந்த அலைகளைச் செலுத்திப் பிரதிபலிக்கச் செய்வதன் மூலம் பன்னாட்டு நிகழ்ச்சிகளை எளிதாக வானொலி போன்ற செய்தித் தொடர்புச் சாதனங்களின் மூலம் நாம் கேட்டுப் பயன்பெற முடிகிறது.

வாயு மண்டல ஆராய்ச்சி 1788இல் முதன் முதலில் மான்காஸ்பியர் எனும் ஃபிரெஞ்சு நாட்டுச் சகோதரர்களால் தொடங்கப்பட்டது. வெப்பக் காற்று நிரப்பிய பலூன்களைப் பறக்கவிட்டு தம் ஆய்வைத் தொடர்ந்தனர். அதன் பின் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில்தான் வாயு மண்டல ஆராய்ச்சி முனைப்புடன் செயல்படத் தொடங்கியது. பலூனில் மனிதனை அனுப்பியும், பலூனோடு கருவிகளை அனுப்பியும் ஏவு கணைகள் செயற்கைக் கோள்கள் போன்றவற்றை தொடர்ந்து அனுப்பி ஆய்வு செய்யப்பட்டு வருகிறது. இவ்வாயுக்களின் மூலம் பயன்தரத்தக்கப் பல முடிவுகள் கிட்டியுள்ளன. வாயு மண்டல ஆராய்ச்சி மூலம் வானிலை ஆய்வு பெரு வளர்ச்சி பெற்றுள்ளதெனலாம்.

வாயு மண்டலத்தால், அண்டத்திலிருந்து புறவூதாக் கதிர், காஸ்மிக் கதிர்கள் போன்ற அபாயங்களிலிருந்து பாதுகாக்கப்படுவதோடு, விண்ணிலிருந்து விழும் எரி நட்சத்திரங்கள் பூமியை அடைய முடியாமல் வாயு மண்டல உராய்வால் எரிந்துபோக நேர்கின்றது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, பூமியின் தட்பவெப்ப நிலை சமச்சீராக அமைய வாயு மண்டலமே முழு முதற் காரணமாய் அமைந்துள்ளது எனலாம்.