सौर ऊर्जा पृथ्वी के वायुमंडल को कैसे प्रभावित करती है

सूर्य पृथ्वी पर होने वाली लगभग हर चीज के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। वायुमंडलीय और अंतरिक्ष भौतिकी प्रयोगशाला के वैज्ञानिकों ने इसे स्पष्ट रूप से कहा: "सौर विकिरण जटिल और कसकर युग्मित परिसंचरण गतिशीलता, रसायन शास्त्र, और परस्पर क्रियाओं को शक्ति देता है। वातावरण, महासागर, बर्फ और भूमि जो मानव के निवास स्थान के रूप में स्थलीय वातावरण को बनाए रखते हैं।" दूसरा तरीका रखें, वातावरण में जो कुछ भी होता है वह सौर के कारण होता है ऊर्जा। इसे कुछ विशिष्ट उदाहरणों से प्रदर्शित किया जा सकता है।

सूर्य का प्रकाश भूमध्य रेखा पर और उसके निकट पृथ्वी पर सबसे अधिक सीधे टकराता है। वहां अवशोषित अतिरिक्त सौर ऊर्जा हवा, जमीन और पानी को गर्म करती है। जमीन से गर्मी और पानी वापस हवा में भेज दिया जाता है, इसे और भी गर्म कर देता है। गर्म हवा उठती है। किसी चीज को उसकी जगह लेनी होती है, इसलिए उत्तर और दक्षिण से ठंडी हवा अंदर चली जाती है। यह वायुप्रवाह बनाता है - भूमध्य रेखा से ऊपर और उत्तर और दक्षिण में विभाजित होने वाला एक सर्किट, फिर ठंडा होकर सतह पर वापस गिर जाता है और दिशा को फिर से भूमध्य रेखा की ओर ले जाता है। पृथ्वी के घूमने के प्रभावों में जोड़ें और आपको व्यापारिक हवाएँ मिलती हैं - पृथ्वी की सतह पर हवा का निरंतर प्रवाह। भले ही हवाएं पृथ्वी के घूमने से संशोधित होती हैं, लेकिन यह महसूस करना महत्वपूर्ण है कि वे पृथ्वी के घूमने से नहीं बनी हैं। सौर ऊर्जा के बिना कोई व्यापारिक हवाएँ या जेट धाराएँ नहीं होंगी।

सौर ऊर्जा के कुछ तरंग दैर्ध्य अणुओं को अलग करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली होते हैं। वे एक इलेक्ट्रॉन को इतनी ऊर्जा देकर ऐसा करते हैं कि वह अणु से ठीक बाहर निकल जाता है। यह एक प्रक्रिया है जिसे आयनीकरण कहा जाता है, और जो सकारात्मक रूप से आवेशित परमाणु पीछे रह जाते हैं उन्हें आयन कहा जाता है। ऊपरी वायुमंडल में, सतह से 80 किलोमीटर (50 मील) ऊपर, ऑक्सीजन के अणु अवशोषित होते हैं पराबैंगनी तरंगदैर्घ्य -- सौर विकिरण तरंगदैर्घ्य १२० और १८० नैनोमीटर ( between के अरबवें भाग) के बीच एक मीटर)। चूँकि सूर्य का प्रकाश उस ऊँचाई पर आयन बनाता है, वायुमंडल की उस परत को आयनोस्फीयर कहा जाता है। सूर्य का प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल को प्रभावित करता है, लेकिन एक दुष्परिणाम यह है कि वातावरण इस खतरनाक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित कर लेता है।

सतह से लगभग 25 किलोमीटर (15 मील) ऊपर वायुमंडल आयनमंडल की तुलना में कहीं अधिक सघन है। यहाँ ओजोन अणुओं का घनत्व सबसे अधिक है। नियमित ऑक्सीजन अणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं से बनते हैं; ओजोन तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से बना है। आयनोस्फीयर 120- से 180-नैनोमीटर पराबैंगनी को अवशोषित करता है, नीचे का ओजोन 180 से 340 नैनोमीटर तक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करता है। एक प्राकृतिक संतुलन है क्योंकि पराबैंगनी प्रकाश एक ओजोन अणु को दो-परमाणु ऑक्सीजन अणु और एक एकल ऑक्सीजन परमाणु में विभाजित करता है; लेकिन जब एक परमाणु दूसरे ऑक्सीजन अणु से टकराता है, तो पराबैंगनी प्रकाश उन्हें एक साथ मिलकर एक नया ऑक्सीजन अणु बनाने में मदद करता है। फिर से, एक सुखद संयोग यह है कि ओजोन परत पर होने वाली फोटोकैमिस्ट्री बहुत अधिक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है जो अन्यथा इसे पृथ्वी पर बना देगी और जीवित जीवों के लिए खतरा पैदा करेगी।

वायुमंडल का एक अन्य महत्वपूर्ण घटक जल वाष्प है। जल वाष्प गैसों की तुलना में अधिक आसानी से गर्मी वहन करती है, इसलिए जल वाष्प का संचलन मौसम के लिए महत्वपूर्ण महत्व रखता है। यह पृथ्वी पर जीवन के लिए भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि महासागरों का पानी सूर्य के प्रकाश से गर्म होकर वायुमंडल में ऊपर उठता है जहां हवाएं इसे जमीन पर उड़ाती हैं। जब पानी ठंडा हो जाता है, तो वह बारिश के रूप में सतह पर लौट आता है। तूफान के मोर्चों की गति मोटे तौर पर विभिन्न जल सामग्री के साथ वायु द्रव्यमान के बीच टकराव का परिणाम है। हवा का हर झोंका, हर तूफान जो आपने कभी देखा है, हर बवंडर और तूफान इसलिए सौर ऊर्जा से प्रेरित थे।