வளிமண்டலமும் சூரிய ஆற்றலும்
புவியை சுற்றியுள்ள வாயுக்களின் தொகுப்பே வளிமண்டலம் (Atmosphere). இது புவியை விண்வெளி கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்கிறது; தட்பவெப்பத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது; உயிர் வாழ தேவையான ஆக்சிஜனை வழங்குகிறது. சூரியன் புவிக்கு ஆற்றல் அளிப்பதும் வளிமண்டலம் அதை கட்டுப்படுத்துவதும் புவியின் வெப்பநிலையை தீர்மானிக்கும் முக்கியமான செயல்முறையாகும்.
1. வளிமண்டலத்தின் அமைப்பு
வளிமண்டலம் 78% நைட்ரஜன், 21% ஆக்சிஜன், 0.9% ஆர்கான், 0.03% கார்பன் டை-ஆக்சைடு மற்றும் பிற வாயுக்களால் ஆனது. இது உயரத்திற்கேற்ப பல அடுக்குகளாக பிரிக்கப்படுகிறது:
- கீழடுக்கு (Troposphere): 0–12 கி.மீ. வரை. வானிலை மாற்றங்கள் இங்கே நடைபெறும். உயரம் அதிகரிக்க வெப்பம் குறையும்.
- அடுத்தடுக்கு (Stratosphere): 12–50 கி.மீ. வரை. ஓசோன் அடுக்கு இங்கே உள்ளது. விமானங்கள் பறக்கும் அடுக்கு.
- நடுவடுக்கு (Mesosphere): 50–85 கி.மீ. வரை. மிக குளிரான அடுக்கு; விண்கற்கள் இங்கே எரிந்து மறையும்.
- வெப்பவடுக்கு (Thermosphere): 85–600 கி.மீ. வரை. வெப்பம் மிக அதிகம்; துருவ ஒளி (Aurora) இங்கே காணப்படும்.
- வெளிவடுக்கு (Exosphere): 600 கி.மீ.-க்கு மேல். விண்வெளியுடன் கலையும் அடுக்கு.
2. சூரிய கதிர்வீச்சு (Solar Radiation)
சூரியன் புவிக்கு ஆற்றலை குறுகிய அலை வெப்பக்கதிர்வீச்சாக (Shortwave Radiation) அனுப்புகிறது. வளிமண்டலம் ஒரு பகுதியை உறிஞ்சும்; மேகங்கள் மற்றும் நிலம் சிலவற்றை பிரதிபலிக்கும்; மீதி புவி மேற்பரப்பை அடையும்.
வெப்ப சமன்பாடு (Heat Balance): புவி கிரகிக்கும் சூரிய ஆற்றல் = புவி வெளியிடும் நீண்ட அலை கதிர்வீச்சு. இந்த சமன்பாடே புவியின் வெப்பநிலையை நிலையாக வைக்கிறது.
3. புவி வெப்பமடைதல் — பசுங்கூட விளைவு (Greenhouse Effect)
வளிமண்டலத்தில் CO₂, நீராவி, மீத்தேன் போன்ற வாயுக்கள் புவியிலிருந்து வெளிவரும் நீண்ட அலை கதிர்வீச்சை உறிஞ்சி வெளியிடுகின்றன — இதை பசுங்கூட விளைவு என்கிறோம். இயற்கையான பசுங்கூட விளைவால் புவியின் சராசரி வெப்பநிலை 15°C-ஆக இருக்கிறது. ஆனால் அதிகப்படியான CO₂ வெளியேற்றம் புவி வெப்பமடைதலுக்கு (Global Warming) வழிவகுக்கிறது.
4. வளிமண்டல அழுத்தமும் காற்றும்
வளிமண்டல அழுத்தம் வெப்பநிலையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: வெப்பமான இடங்களில் குறைந்த அழுத்தம் (Low Pressure); குளிர்ந்த இடங்களில் அதிக அழுத்தம் (High Pressure). காற்று எப்போதும் அதிக அழுத்தத்திலிருந்து குறைந்த அழுத்தத்தை நோக்கி பாயும்.
முக்கிய காற்றுகள்:
- வர்த்தக காற்றுகள் (Trade Winds): வெப்பமண்டலத்தில் நிரந்தரமான காற்று. வட அரைக்கோளத்தில் வடகிழக்கிலிருந்து; தென் அரைக்கோளத்தில் தென்கிழக்கிலிருந்து.
- மேற்கு காற்றுகள் (Westerlies): 30°–60° அட்சரேகைகளில். இரு அரைக்கோளங்களிலும் மேற்கிலிருந்து வீசும்.
- துருவ கிழக்கு காற்றுகள் (Polar Easterlies): துருவ பகுதிகளில்.
5. வெப்பநிலை மாற்றங்கள்
வெப்பநிலையை தீர்மானிக்கும் காரணிகள்:
- அட்சரேகை (Latitude):赤道 பகுதியில் அதிக வெப்பம்; துருவத்தில் குறைந்த வெப்பம்.
- உயரம் (Altitude): 1000 மீட்டர் உயரும்போது சுமார் 6.5°C குறையும்.
- நிலம் / கடல் தூரம்: கடலுக்கு அருகில் மென்மையான தட்பவெப்பம்; உட்பகுதியில் தீவிரமான தட்பவெப்பம்.
- கடல் நீரோட்டங்கள்: வெப்ப நீரோட்டம் உள்ள கரைகளில் வெதுவெதுப்பான காலநிலை.
6. வானிலை மற்றும் காலநிலை
வானிலை (Weather): குறுகிய கால வளிமண்டல நிலை — வெப்பம், ஈரப்பதம், காற்று, மழை. காலநிலை (Climate): நீண்ட கால (30+ ஆண்டு) சராசரி வானிலை. கொப்பென் (Köppen) காலநிலை வகைப்பாடு உலகில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
7. ஓசோன் அடுக்கு
ஓசோன் (O₃) அடுக்கு அடுத்தடுக்கில் (Stratosphere) உள்ளது. இது சூரியனிலிருந்து வரும் தீங்கிழைக்கும் புறஊதா கதிர்களை (UV Rays) உறிஞ்சுகிறது. CFC (Chlorofluorocarbon) வெளியேற்றம் ஓசோன் அடுக்கை அழிக்கிறது.