வளிமண்டல வேதியியல்

வளிமண்டல வேதியியல் (Atmospheric chemistry) என்பது வளிமண்டல அறிவியலின் ஒரு பிரிவாகும். இப்பிரிவில் புவியின் வளிமண்டலம் மற்றும் மற்ற கிரகங்கள் தொடர்பான அறிவியல் ஆராயப்படுகிறது. இயற்பியல், வானிலையியல், கணிப்பொறி ஒப்புருவாக்கம், கடலியல் , நிலவியல் மற்றும் எரிமலையியல் போன்ற பலதுறை ஆராய்ச்சிகளையும் உள்ளடக்கியதொரு பிரிவாக வளிமண்டல வேதியியல் விரிந்துள்ளது. காலநிலையியல் போன்று தொடர்ந்து பெருகின்ற பல்வேறு விதமான ஆய்வுகள் இப்பிரிவை மேலும் விரிவான எல்லைகளுக்கு அழைத்துச் செல்கிறது.

வளிமண்டலத்தின் பகுதிப்பொருட்கள் மற்றும் வேதியியல் இரண்டும் பல்வேறுபட்ட காரணங்களால் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன. ஆனால் வளிமண்டலம் மற்றும் உயிரினங்களுக்கு இடையில் நிலவும் இடைவினைகளே மிகுந்த முக்கியத்துவம் வாய்ந்த முதன்மையான காரணமாகும். எரிமலை உமிழ்வுகள், மின்னல், விண்பொருட்களைச் சுற்றிலும் உள்ள கொரோனாவில் இருந்து வெளிப்படும் துகள்களின் மோதல் போன்ற இயற்கைச் செயல்முறைகளின் விளைவாக வளிமண்டலத்தின் பகுதிப்பொருட்களில் மாறுதல்கள் நிகழ்கின்றன. இக்காரணங்கள் மட்டுமில்லாமல் இயற்கைக்கு எதிரான மனிதனின் செயற்பாடுகளாலும் வளிமண்டலத்தின் பகுதிப்பொருட்களில் மாறுதல்கள் ஏற்பட்டு மனித உடல்நலத்துக்கு, தாவரப் பயிர்களுக்கு, சூழ்நிலைத் தொகுப்புக்கு கேடுகள் உண்டாகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக அமிலமழை, ஓசோன் குறைபாடு, ஒளிவேதியியல் நச்சுக்காற்று, பைங்குடில் வளிமம் மற்றும் புவி சூடாதல் போன்ற பலவகைப் பிரச்சினைகளுக்கான காரணங்களை புரிந்து கொள்ள வளிமண்டல வேதியியல் முயல்கின்றது. வளிமண்டல வேதியியலாளர்களும் இப் பிரச்சினைகளுக்கான காரணங்களைப் புரிந்து கொண்டு ஒரு தத்துவார்த்த புரிதல் மூலமாக பிரச்சினைகளை தீர்ப்பதற்குண்டான சாத்தியமான தீர்வுகள் உருவாக்கி அவற்றை சோதனை செய்து அதன் விளைவுகளை மதிப்பீடு செய்யவும் அரசாங்கத் திட்டங்கள் மற்றும் கொள்கைகள் வகுக்கப்படுகின்றன.

பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள உட்கூறுகளின் கன அளவு உருவகக்காட்சி. அதிகம் மாறுகிறது என்பதால் நீராவி சேர்க்கப்படவில்லை. ஒவ்வொரு சிறிய கனசதுரமும் (கிரிப்டானுக்குக் குறிப்பிட்டுள்ளது போல) முழுமையான தொகுதிக்கான கன அளவில் மில்லியனில் ஒரு பங்கு. தரவுகள் நாசாவின் பரப்பு வீத ஆற்றல் அலகு. NASA Langley.

வளிமண்டல்ப் பகுதிப்பொருட்கள் தொடர்பான வேதியியல் மற்றும் போக்குவரத்துச் செயல் முறைகளின் உருவரை.

உலர் வளிமண்டல பகுதிப்பொருட்களின் சராசரி(மோல் பின்னங்கள்)
வாயு	பெர் NASA
நைட்ரசன், N2	78.084%
ஆக்சிசன், O2	20.946%
சிறிய அளவு உட்கூறுகள் (மோல் பின்னம், இருமடியாயிரத்தில் ஒரு பங்கு
ஆர்கான், Ar	9340
கார்பன் டை ஆக்சைடு, CO2	400
நியான், Ne	18.18
ஈலியம், He	5.24
மீத்தேன், CH4	1.7
கிரிப்டான், Kr	1.14
ஐதரசன், H2	0.55
தண்ணீர்
நீராவி	அதிகம் மாறுகின்ற; குறிப்பிடத்தக்க அளவு 1%

வரலாறு

பண்டைய கிரேக்கர்கள் காற்றை நான்கு உறுப்புகளில் (நீர், பூமி, தீ, காற்று) ஒன்று எனக் கருதினர். ஆனால் வளிமண்டல உட்கூறுகள் தொடர்பான அறிவியல் ஆய்வுகள் முதன்முதலில் 18 ஆம் நூற்றாண்டில் தொடங்கியது. சோசப்பு பிரீசிட்லி, அந்துவான் இலவாசியே மற்றும் என்றி கேவண்டிசு போன்றவர்கள் வளிமண்டல உட்கூறுகளின் முதலாவது அளவீடுகளை மேற்கொண்டனர்.

19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதி மற்றும் 20 ஆம் நூற்றாண்டுகளில், இவ்வாய்வு மிகவும் குறைவான செறிவு கொண்ட அரிய பகுதிப்பொருட்களின் பக்கமாகத் திரும்பியது.1840 ஆம் ஆண்டில் கிரித்தியன் பிரெடெரிக் சிகான்பியன் கண்டுபிடித்த ஓசோன் வாயு, வளிமண்டல வேதியியலின் குறிப்பிடத்தக்க முக்கிய கண்டுபிடிப்பாக அமைந்தது.

20 ஆம் நூற்றாண்டில் வளிமண்டல அறிவியல் வளிமண்டலத்தில் உள்ள காற்றின் பகுதிப்பொருட்களைப் பற்றிய தேடுதலுக்கு நகர்ந்தது. காற்றிலுள்ள அரிதான வாயுக்களின் அடர்த்தி காலப்போக்கில் எவ்வாறு மாறியது என்பதையும் மற்றும் எந்த வேதியியல் செயல்முறைகள் காற்றின் பகுதிப்பொருட்களின் ஆக்கத்திலும் அழிவிலும் பங்கு வகிக்கின்றன என்பதையும் ஆய்வு செய்கின்ற போக்குத் தொடங்கியது. பேராசிரியர் சிட்னி சேப்மான் மற்றும் கார்டன் டாப்சன் ஆகியோர் ஓசோன் அடுக்குகள் எவ்வாறு தோற்றுவிக்கப்பட்டன மற்றும் அவை எவ்வாறு பராமரிக்கப்படுகின்றன என்பதை எடுத்துரைத்தனர். மேலும், அரியான் ஆகென் சிமித் ஒளிவேதியியல் நச்சுக்காற்று தொடர்பான விளக்கத்தையும் கொடுத்தார். இவை இரண்டும் மிகமுக்கியமான உதாரணங்களாகக் கருதப்பட்டன. பால் குருட்சன், மரியோ மொலினா மற்றும் பிராங்க் செர்வுட் ரோவ்லண்டு போன்றவர்கள் ஓசோன் தொடர்பாக தொடர்ந்து ஆய்வுகள் மேற்கொண்டனர். இவ்வாய்வுகளுக்காக 1995 ஆம் ஆண்டில் வேதியல் துறைக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

21 ஆம் நூற்றாண்டில் வளிமண்டல வேதியியல் துறையின் கவனம் மீண்டும் மாற்றம் பெற்று நகர்ந்தது. வளிமண்டலம் புவி அமைப்பின் ஒரு பகுதியாக கருதப்பட்டு ஆய்வுகள் தொடர்ந்தன. வளிமண்டலம் என்ற ஒற்றை நோக்கில் இருந்து விடுபட்டு புவியின் வளிமண்டலம், உயிர்க்கோளம் மற்றும் புவி உருண்டை முதலான பிரிவுகளில் ஆய்வுகள் நிகழ்ந்தன. வேதியியல் மற்றும் காலநிலை இடையே உள்ள இணைப்புகள் குறித்த சிந்தனை ஆய்வுகளை தொடர்ந்து நகர்த்தியது. ஒசோன் துளைகளின் விளைவுகள் எவ்வாறு பருவநிலைகளைப் பாதிக்கின்றன மற்றும் பருவநிலைகள் மீண்டும் எவ்வாறு மீட்சிபெற்று ஓசோனைப் பராமரிக்கின்றன என்பதான ஆய்வுகளும் மேற்கொள்ளப்பட்டன. கடல்கள் மற்றும் புவியின் சூழல் மண்டலம், வளிமண்டலப் பகுதிப்பொருட்களுடன் மேற்கொள்ளும் இடைவினைகளின் முக்கியத்துவமும் உணரப்பட்டது.

ஆராய்ச்சி முறையியல்

கவனிப்புகள், ஆய்வக அளவீடுகள் மற்றும் மாதிரி அமைத்தல் ஆகிய மூன்று கூறுகளும் வளிமண்டல வேதியியல் ஆராய்ச்சி முறையின் மைய்யக் கருத்துகளாகும். இந்தக் கூறுகளிடையே நிகழும் இடைவினைகளின் இயக்கமே ஒருங்கிணைந்த வளிமண்டல வேதியியல் ஆராய்ச்சியின் முழுவடிவமும் முன்னேற்றமும் ஆகும். உதாரணமாக சரியான அல்லது முழுமையான கவனித்தல், ஒரு வேதிச் சேர்மத்தின் இருப்பைப் குறித்த முடிவுகளில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தலாம். இதனால் மாதிரி அமைத்தல் மற்றும் ஆய்வகச் செயல்பாடுகளிலும் மாற்றங்கள் ஏற்பட்டு அப்பொருள் குறித்த ஒருபுரிதலை இந்த கவனிப்புகள் விவரிக்க முடியும்.

உசாத்துணை

• Brasseur, Guy P.; Orlando, John J.; Tyndall, Geoffrey S. (1999). Atmospheric Chemistry and Global Change. Oxford University Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-19-510521-4.
• Finlayson-Pitts, Barbara J.; Pitts, James N., Jr. (2000). Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere. Academic Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-12-257060-X.
• Seinfeld, John H.; Pandis, Spyros N. (2006). Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change (2nd Ed.). John Wiley and Sons, Inc. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-471-82857-2.
• Warneck, Peter (2000). Chemistry of the Natural Atmosphere (2nd Ed.). Academic Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-12-735632-0.
• Wayne, Richard P. (2000). Chemistry of Atmospheres (3rd Ed.). Oxford University Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-19-850375-X.
• J. V. Iribarne, H. R. Cho, Atmospheric Physics, D. Reidel Publishing Company, 1980

புற இணைப்புகள்

• WMO Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006 பரணிடப்பட்டது 2007-01-19 at the வந்தவழி இயந்திரம்
• IGAC The International Global Atmospheric Chemistry Project
• Paul Crutzen Interview Freeview video of Paul Crutzen Nobel Laureate for his work on decomposition of ozone talking to Harry Kroto Nobel Laureate by the Vega Science Trust.
• The Cambridge Atmospheric Chemistry Database பரணிடப்பட்டது 2007-02-25 at the வந்தவழி இயந்திரம் is a large constituent observational database in a common format.
• Environmental Science Published for Everybody Round the Earth
• NASA-JPL Chemical Kinetics and Photochemical Data for Use in Atmospheric Studies
• Kinetic and photochemical data evaluated by the IUPAC Subcommittee for Gas Kinetic Data Evaluation
• Atmospheric Chemistry Glossary at Sam Houston State University
• Tropospheric chemistry
• Calculators for use in atmospheric chemistry பரணிடப்பட்டது 2010-12-09 at the வந்தவழி இயந்திரம்
• An illustrated elementary assessment of the composition of air.