தொடர்புடைய கட்டுரை


வளிமண்டலம்

பி.ரெ. ஜீவன்

22nd Oct 2018

A   A   A

சுவாசிக்கும் காற்று இல்லாமல் இருப்பதை நம்மால் யூகிக்க முடியாது. நம் வாழ்வு வளிமண்டலத்தை முற்றிலும் நம்பியுள்ளது. நம் மேல் சில அடுக்குகளாக வளிமண்டலம் (Atmosphere) உள்ளது. ஒவ்வொரு அடுக்கும் வெவ்வேறு குணங்களை உடையது. விண்வெளியில் உள்ள அபாயங்களில் இருந்து வளிமண்டலம் நம்மை பாதுகாக்கிறது. விண்வெளியில் உள்ள கடுமையான குளிர் மற்றும் கதிர்வீச்சுக்களில் இருந்து நம்மை பாதுகாக்கும் ஒரு கவசமாக செயல்படுகிறது. நாம் சுவாசிக்கும் காற்றை தருகிறது. நம்மை பாதுகாத்தாலும், ஒரு வகையில் அது நம்மை அழிக்கவும் முயல்கிறது.

காற்றுக்கு கனம் உண்டு. வளிமண்டலம் ஏறக்குறைய 480 கிலோமீட்டர் அடர்த்தியானது. நாம் ஒரு பெரும் காற்றினால் ஆனா கடலின் அடியில் வாழ்ந்து வருகிறோம். இந்த கடலின் அடியில் உள்ள பூமியின் நிலம் மற்றும் நீருடன், காற்று எதிர்ச் செயலாற்றுகிறது. நிலத்தின் மேல் இருக்கும் அணைத்து பொருட்களின் மேல் வளிமண்டலத்தில் இருக்கும் காற்று ஒரு அழுத்தத்தை கொடுக்கிறது. இந்த அழுத்தம் நிலத்தின் அமைப்பை வடிவமைக்கிறது. பல இடங்களில் அரிப்பு மூலமாக நில அமைப்புகளை செதுக்கியுள்ளது. உலகின் எல்லா உயிரினங்களின் தொழிலிலும் இதன் கனம் ஒரு அழுத்தத்தை கொடுக்கிறது. நாம் அந்த அழுத்தத்தில் பழகிவிட்டோம். நம் உடல் இந்த அழுத்தத்தை தாங்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

வளிமண்டலம் உயிரினங்களுக்கு மிக அடிப்படை தேவை. முரண்பாடாக பெரும்பான்மையான வளிமண்டலம் உயிரினங்களால் தான் உருவாக்கப்பட்டது. பூமி 450 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன் உருவானபோது, பூமியில் வளிமண்டலம் இல்லை. ஆனால் துவக்க கால பூமியிலேயே வளிமண்டலம் உருவாக துவங்கிவிட்டது. துவக்க கால பூமியில் எரிமலைகள் பல விஷ வாயுக்களை வெளியிட்டது. குறிப்பாககார்பன் டை ஆக்சைடு” (Carbon dioxide), மீத்தேன் (Methane), “சல்பர் டை ஆக்சைடு” (Sulphur dioxide), ஹைட்ரஜன் சல்ஃபைடு (Hydrogen sulfide) போன்ற பல விஷ வாயுக்கள் நம் வளிமண்டலத்தில் நிறைந்து இருந்தது. உயிரினங்களுக்கு தேவையான ஆக்ஸிஜன் (Oxygen) அப்போது வளிமண்டலத்தில் இல்லை. நாம் சுவாசிக்க தகுதியற்ற காற்றாக இருந்தது. இந்த அபாயகரமான காற்றின் கலவை பூமியின் முதல் 200 கோடி ஆண்டுகளுக்கு இருந்தது. முதலில் உருவான உயிரினங்கள் இந்த விஷ வாயுக்களை தான் சுவாசித்து உயிர் வாழ்ந்தது.

சுமார் 350 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன் ஒரு புதுவகை உயிரினம் உலகில் தோன்றியது. இவை ஒளிச்சேர்க்கை (photosynthesis) மூலமாக சூரியனில் இருந்து வரும் ஒளியை உணவாக மாற்ற துவங்கியது. இது நிலத்தில் இருந்த ஆக்ஸிஜனை வெளியேற்றியது. அக்கால துவக்க கடல் இரும்பு கலந்த, பச்சை நிற நீருடன் இருந்தது. இந்த உயிரினங்கள் அந்த பச்சை நீரின் அடியில் தான் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்திசெய்தன. இந்த முதல் ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலதில் சேரவில்லை. கடலில் உள்ள இரும்புடன் சேர்ந்து, கடலில் இருந்த இரும்பை துருப்பிடிக்க செய்தது. இந்த துருப்பிடித்த இரும்பு கடலிலடியில் படிந்தது. இன்று நாம் பயன்படுத்துவதில் பெரும்பான்மையான இரும்பு அக்காலத்தில் படிந்தது தான். சுமார் 230 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன், கடலில் உள்ள அனைத்து இரும்பும் படிந்துவிட்டது. அப்போது தான் ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்துக்கு சென்றது. அப்போது தான் நம்மை கதிர்வீச்சில் இருந்து காப்பாற்றும் ஓசோன் (ozone) அடுக்கு வளிமண்டலதில் உருவாகியது. இது உயிரினங்களுக்கு பாதுகாப்பு கொடுத்தது. அதிகமாக உருவான ஆக்ஸிஜனை உயிரினங்கள் சுவாசிக்க துவங்கியது. இன்று இருக்கும் வளிமண்டலம் அப்போது தான் உருவானது. இது பூமியின் வரலாற்றில் ஒரு முக்கிய நிகழ்வு.

பூமியின் தரையில் இருந்து ஏறக்குறைய 8-14 கிலோமீட்டர் உயரம் வரை இருக்கும் அடுக்கு ட்ரோபோஸ்பியர் (troposphere). இங்கு தான் பெரும்பான்மையான விமானங்கள் பறக்கும். சில விமானங்கள் இதன் மேலும் பறக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. மேகங்கள் இங்கு தான் இருக்கும். மழை இந்த அடுக்கினுள் தான் பொழியும். காற்று, புயல் போன்ற அனைத்து நிகழ்வும் இங்கு தான் நடைபெரும். இந்த அடுக்கின் மேல்புறத்தில் அதிக ஆக்ஸிஜன் இருக்காது. உயிரினங்கள் இதன் கீழ் தான் வாழ முடியும். இந்த அடுக்கில் தான் பூமியின் வெப்பம் தங்கும். இது மிக மெல்லிசான அடுக்கு.

ஒரு சாதாரண பந்தை தண்ணீரில் நனைத்து வெளியே எடுத்தால், அதன் மேல் ஒரு அடுக்கில் தண்ணீர் நனைத்து இருக்கும். அதை போன்று தான் ட்ரோபோஸ்பியரும் பூமியின் மேல் இருக்கும் ஒரு சிறு தோல் போன்றது. அதன் மேல் ஸ்டிரட்டொஸ்பியர் (Stratosphere) என்ற ஒரு அடுக்கு வளிமண்டலத்தில் உள்ளது. இந்த இடத்திற்கு சென்றால் காற்று அடிக்காது. ஒரு அமைதியான சூழல் நிலவும். இது ட்ரோபோஸ்பியரில் துவங்கி சுமார் 50 கிலோமீட்டர் உயரம் வரை இருக்கும். வானம் கரும் நிறத்தில் அல்லது இருண்ட நீல நிறத்தில் தோற்றம் அளிக்கும். நமக்கு பூமியில் தெரியும் நீலம் அங்கு தெரியாது. ட்ரோபோஸ்பியரில் உள்ள காற்று தான் வானத்தை நீல நிறத்தில் மாற்றுகிறது. நிலாவில் அதிக வளிமண்டலம் இல்லாததால், அங்கிருந்து பார்த்தால் வானம் கருப்பு நிறத்தில் தான் காட்சி அளிக்கும்.

ட்ரோபோஸ்பியருக்கும் ஸ்டிரட்டொஸ்பியருக்கும் இடையே ஒரு கூர்மையான எல்லை கிடையாது. ஆனால் அவை இரண்டும் மிக வித்தியாசமான இடங்கள். ஸ்டிரட்டொஸ்பியரில் எந்தவித வானிலையும் இருக்காது. காற்று நிலையானதாக மற்றும் வறண்டதாக இருக்கும். இந்த அடுக்கில் தான் ஓசோன் மண்டலம் உள்ளது. இந்த அடுக்கு விண்வெளியில் இருந்து வரும் தீய கதிர்களில் இருந்து பூமியை காப்பாற்றும். பூமியில் உள்ள காற்றில் 90% ஸ்டிரட்டொஸ்பியரின் கீழ் தான் இருக்கும். சில விமானங்கள் ஸ்டிரட்டொஸ்பியருக்கு மிக பக்கத்தில் பறக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஆனால் பெரும்பான்மையான விமானங்கள் பூமிக்கு 10 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் தான் பறக்கும்.

ஸ்டிரட்டொஸ்பியர் வாழ தகுதியற்ற ஒரு இடம். அங்கு ஆக்ஸிஜன் இருக்காது. காற்றழுத்தம் குறைவாக இருப்பதால் நம் உடலில் இரத்தம் மிக சூடாகும். நவீன கருவிகள் இல்லாமல் அங்கு செல்வது பரிந்துரைக்கப்பட்டதல்ல. ஆனால் ஆகஸ்ட் 16, 1960 இல் ஒரு மனிதர் அங்கு சென்றுள்ளார். இது முதல் மனிதன் விண்வெளிக்கு செல்வதற்கு முன். அவர் பெயர் ஜோசப் கிட்டிங்சர் (Joseph Kittinger). அவர் எந்தவித விமானமும் பயன்படுத்தவில்லை. ஒரு சாதாரண மிதக்கும் பெரிய காற்று பலூன் (helium balloon) பயன்படுத்தி, தனியாக வளிமண்டலத்தின் எல்லைக்கு செல்லும் முயற்சியில் ஈடுபட்டார். பூமியின் மேல் 31 கிலோமீட்டர் அவர் சென்றார். ஸ்டிரட்டொஸ்பியரின் நடுவில் சென்றார். ஸ்டிரட்டொஸ்பியருக்கு செல்வதற்கு சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட விமானங்களால் கூட அவ்வளவு உயரம் செல்ல முடியாது. பின்பு அந்த பலூனில் இருந்து கீழே குதித்தார். இன்றும் மிக உயரமான இடத்தில் இருந்து குதித்த உலக சாதனை கிட்டிங்சர் பெயரில் தான் உள்ளது.

கிட்டிங்சர் அவர் உலக சாதனை அனுபவத்தை பின்பு எல்லோரிடமும் பகிர்ந்துகொண்டார். அவர் குதிக்கும்போது எந்தவித காற்றையும் அவர் உணரவில்லையாம். அவரின் சட்டை கூட அசையவில்லையாம். எந்த ஓசையும் அவர் காதில் கேக்கவில்லையாம். விண்வெளியில் மிதப்பது போன்று தான் இருந்ததாம். ஆனால் அவர் பூமியை நோக்கி அதிவேகத்தில் சென்றுகொண்டு இருந்தார். ட்ரோபோஸ்பியரின் உள் வந்த உடன் தான் காற்றை அவரால் உணர முடிந்தது. காற்று வேகமாக செல்லும் சத்தம் அப்போது தான் அவர் காதில் கேக்க துவங்கியது. கடைசியாக அவர் பாராசூட் (parachute) உதவியால் உயிருடன் பூமிக்கு திரும்பினார். குதித்து 15 நிமிடத்தில் நிலம் வந்து சேர்ந்தார். அவர் உடல் மணிக்கு ஆயிரம் கிலோமீட்டருக்கு மேலான வேகத்தில் பயணித்தது.

காற்று ட்ரோபோஸ்பியரில் வேகமாக அடிக்கும். சில மலை உச்சிகளில் அதிக வேகத்தில் காற்று அடிக்கிறது. உலகின் மிக வேகமான காற்று தொடர்ந்து அடிக்கும் இடங்கள் மலை உச்சிகள். வேகமாக மலை உச்சிக்கு செல்லும் காற்று ஸ்டிரட்டொஸ்பியருக்கு செல்ல முடியாமல், ட்ரோபோஸ்பியரில் மட்டுமே இருப்பதால் ஏற்படும் விளைவு தான் அந்த அதிவேக காற்று. உயரமான மலையுச்சிக்கும் ஸ்டிரட்டொஸ்பியருக்கும் இடையே இருக்கும் சிறு இடத்தில அதிக காற்று செல்வதால், அந்த காற்று மிக வேகமாக செல்கிறது. ஒரு மூக்கு குழாயில் (nozzle) அதிக தண்ணீர் செல்லும் பொது, அந்த தண்ணீர் அதிவேகமாக செல்வது போன்று தான் இங்கும் நடக்கிறது.

கிட்டிங்சர் கூட வளிமண்டலத்தின் கடைசி எல்லைக்கு செல்லவில்லை. ஸ்டிரட்டொஸ்பியர் மேல் இன்னும் இரு பாதுகாப்பு அடுக்குகள் பூமிக்கு உள்ளது. ஸ்டிரட்டொஸ்பியர் மேல் இருக்கும் அடுக்குகள் இருப்பது போன்றே இல்லாவிட்டாலும், அவை இரண்டும் பூமிக்கு மிக அவசியமானவை. ஸ்டிரட்டொஸ்பியர் மேல் மீசோஸ்பியர் (Mesosphere) என்ற அடுக்கு உள்ளது. இது ஸ்டிரட்டொஸ்பியர் எல்லையில் துவங்கி, 85 கிலோமீட்டர் உயரம் வரை இருக்கும். விண்வெளியில் இருந்து வரும் கற்கள் பூமியை தாக்கவிடாமல் இது பாதுகாக்கிறது. இங்கு தான் பெரும்பான்மையான எரிகற்கள் எரியும். மீசோஸ்பியர் மேல் இருக்கும் அடுக்கின் பெயர் தேர்மோஸ்பியர் (Thermosphere). தேர்மோஸ்பியர் மேல் சுமார் 100 கிலோமீட்டர் தூரத்தில் விண்வெளி ஆரம்பிக்கிறது. இந்த அடுக்கில் சிறிதளவு காற்று இருக்கும். பூமியின் இரு துருவத்திலும் காணப்படும் அரோரா (aurora) இந்த அடுக்கில் தான் நிகழும். இது சூரியனில் இருந்து வரும் தீய கதிர்கள் பலவற்றில் இருந்து பூமியை பாதுகாக்கிறது.

பூமியின் காந்த சக்தி மற்றும் புவி ஈர்ப்பு சக்தி நம் வளிமண்டலத்தை விண்வெளியில் இருந்து பாதுகாக்கிறது. செவ்வாய் கிரகத்துக்கு சிறந்த காந்த சக்தி இல்லாததால், அதன் வளிமண்டலத்தை அதனால் தக்கவைக்க முடியவில்லை.

வளிமண்டலம் மிக வலிமையானதாக இருந்தாலும், அது மிக உணர்ச்சியுள்ளது. மனிதர்களின் செயல்பாட்டினால் அதன் குணம் மாறிக்கொண்டு வருகிறது. ஓசோன் மண்டலத்தில் ஓட்டை விழுந்துள்ளது. பூமியை வெப்பமாக வைக்கும் கிரீன்ஹவுஸ் வாயுக்கள் (greenhouse gases) அதிக அளவில் ட்ரோபோஸ்பியரின் உள் செல்கிறது.

 


பெப்ரவரி 2017 அமுதம் இதழில் வெளியானது…

தொடர்புடைய கட்டுரை