ऊँचाई (विमानन)

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प्रायः उन्नतांक्ष या ऊँचाई (कभी-कभी गहराई के रूप में भी जाना जाता है) ऊर्ध्वाधर या ऊपर की दिशा में एक संदर्भित निर्दिष्ट सिद्धांत और एक बिंदु या वस्तु के बीच एक दूरी मापन है। शुद्ध परिभाषा और संदर्भित डेटा प्रकरण के अनुसार भिन्न होता है (उदाहरण के लिए, विमानन, ज्यामिति, भौगोलिक सर्वेक्षण, खेल, या वायुमंडलीय दबाव)। हालाँकि भूगोल उन्नतांक्ष शब्द का प्रयोग प्रायः किसी स्थान की समुद्र तल से ऊँचाई के अर्थ के लिए किया जाता है, लेकिन इस उपयोग के लिए शब्द ऊँचाई को प्रायः पसंद किया जाता है।

प्रायः नीचे की दिशा में उर्ध्वाधर दूरी मापन को गहराई कहा जाता है।

उड्डयन में

लंबवत दूरी तुलना

उड्डयन में, ऊंचाई शब्द के कई अर्थ हो सकते हैं, और हमेशा एक संशोधक (जैसे "सच्ची ऊंचाई") को स्पष्ट रूप से जोड़कर, या संचार के संदर्भ में निहित रूप से योग्य होता है। ऊँचाई की जानकारी का आदान-प्रदान करने वाले दलों को स्पष्ट होना चाहिए कि किस परिभाषा का उपयोग किया जा रहा है।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag

  • निरपेक्ष ऊंचाई उस स्थान के ऊपर विमान की लंबवत दूरी है जिस पर वह उड़ रहा है।[1]: ii  इसे रडार अल्टीमीटर (या पूर्ण अल्टीमीटर) का उपयोग करके मापा जा सकता है।[1]रडार ऊंचाई या मूलस्तर से ऊपर फीट/मीटर (एजीएल) के रूप में भी जाना जाता है।
  • वास्तविक ऊँचाई औसत समुद्र तल से ऊपर की वास्तविक उन्नयन है।[1]: ii  यह अमानक तापमान और दबाव के लिए संसोधित ऊंचाई का संकेत है।
  • ऊँचाई एक संदर्भ बिंदु के ऊपर की ऊर्ध्वाधर दूरी प्रायः भू-भाग की ऊँचाई है। यूके एविएशन रेडियोटेलेफोनी उपयोग में, एक स्तर की ऊर्ध्वाधर दूरी, एक बिंदु या एक बिंदु के रूप में मानी जाने वाली वस्तु, जिसे एक निर्दिष्ट डेटा से मापा जाता है; इसे रेडियो पर ऊंचाई के रूप में संदर्भित किया जाता है, जहां निर्दिष्ट डेटाम हवाई क्षेत्र की ऊंचाई है (औसत समुद्र स्तर का दबाव देखें)[2]।
  • दबाव की ऊँचाई एक मानक निर्दिष्ट सिद्धांत वायुदाब विमान (सामान्यतः 1013.25 मिलीबार या 29.92 एचजी) से ऊपर की ऊँचाई है। दबाव ऊंचाई का उपयोग उड़ान स्तर को इंगित करने के लिए किया जाता है जो यू.एस. में वर्ग ए हवाई क्षेत्र (लगभग 18,000 फीट से ऊपर) में ऊंचाई सूचना के लिए मानक है। जब अल्टीमीटर व्यवस्थापन 29.92 Hg या 1013.25 मिलीबार हो तो दबाव की ऊँचाई और संकेतित ऊँचाई समान होती है।
  • घनत्व की ऊँचाई गैर-आईएसए अंतर्राष्ट्रीय मानक वातावरण वायुमंडलीय स्थितियों के लिए सही की गई ऊंचाई है। विमान का प्रदर्शन घनत्व की ऊंचाई पर निर्भर करता है, जो बैरोमीटर के दबाव, आर्द्रता और तापमान से प्रभावित होता है। अत्यंत गर्म दिनों में, एक हवाईअड्डे पर घनत्व ऊंचाई (विशेष रूप से एक उच्च ऊंचाई पर) इतना अधिक हो सकता है कि विशेष रूप से हेलीकाप्टरों या भारी भार वाले विमानों के लिए प्रस्थानों को रोकना पड़ता है।

इस प्रकार ऊँचाई को मापने के लिए ऊँचाई के विभिन्न मार्गों को अधिक सरलता से समझाया जा सकता है

  • संकेतित ऊँचाई - तुंगतामापी पर दिखाई गई ऊँचाई।
  • निरपेक्ष ऊंचाई - जमीन के ऊपर की दूरी के संदर्भ में ठीक नीचे की ऊंचाई
  • वास्तविक ऊँचाई - समुद्र तल से उत्थापन के संदर्भ में ऊँचाई
  • ऊंचाई - एक निश्चित बिंदु के ऊपर लंबवत दूरी
  • दाब की ऊँचाई - अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल में ऊँचाई के संदर्भ में वायुदाब
  • घनत्व की ऊँचाई - वायु में अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल में ऊँचाई के संदर्भ में वायु का घनत्व

उपग्रह की कक्षाओं में

वायुमंडलीय अध्ययन में

See also: Atmospheric pressure § Altitude variation


वायुमंडलीय परतें

Main article: Atmospheric layers

पृथ्वी का वायुमंडल कई ऊंचाई वाले क्षेत्रों में विभाजित है। ये क्षेत्र मौसम और ध्रुवों से दूरी के आधार पर अलग-अलग ऊंचाई पर शुरू और खत्म होते हैं। नीचे बताई गई ऊँचाई औसत हैं:[3]

  • क्षोभमंडल: सतह से 8,000 metres (5.0 mi) ध्रुवों पर, 18,000 metres (11 mi) भूमध्य रेखा पर, ट्रोपोपॉज़ पर समाप्त होता है
  • समताप मंडल: क्षोभमंडल को 50 kilometres (31 mi)
  • मध्यमंडल: समताप मंडल से 85 kilometres (53 mi)
  • बाह्य वायुमंडल: मेसोस्फीयर टू 675 kilometres (419 mi)
  • बहिर्मंडल: थर्मोस्फीयर टू 10,000 kilometres (6,200 mi)

की ऊंचाई पर कार्मन रेखा 100 kilometres (62 mi) समुद्र तल से ऊपर, परिपाटी के अनुसार वातावरण और बाहरी अंतरिक्ष के बीच सीमांकन का प्रतिनिधित्व करता है।[4] थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर (मेसोस्फीयर के उच्च भागों के साथ) वायुमंडल के क्षेत्र हैं जिन्हें पारंपरिक रूप से अंतरिक्ष के रूप में परिभाषित किया गया है।

उच्च ऊंचाई और कम दबाव

पृथ्वी की सतह पर (या इसके वातावरण में) क्षेत्र जो औसत समुद्र तल से ऊपर हैं, उन्हें उच्च ऊंचाई कहा जाता है। उच्च ऊंचाई को कभी-कभी शुरू करने के लिए परिभाषित किया जाता है 2,400 meters (8,000 ft) समुद्र स्तर से ऊपर।[5][6][7]

उच्च ऊंचाई पर, वायुमंडलीय दबाव समुद्र तल से कम होता है। यह दो प्रतिस्पर्धी भौतिक प्रभावों के कारण है: गुरुत्वाकर्षण, जिसके कारण हवा जमीन के जितना संभव हो उतना करीब हो जाती है; और हवा की ऊष्मा सामग्री, जिसके कारण अणु एक दूसरे से उछलते हैं और फैलते हैं।[8]


तापमान प्रोफ़ाइल

Main article: Lapse rate
Further information: Atmospheric temperature

वायुमंडल का तापमान प्रोफ़ाइल विकिरण और संवहन के बीच परस्पर क्रिया का परिणाम है। दृश्यमान स्पेक्ट्रम में सूर्य का प्रकाश जमीन से टकराता है और उसे गर्म करता है। जमीन तब सतह पर हवा को गर्म करती है। यदि विकिरण जमीन से अंतरिक्ष में गर्मी स्थानांतरित करने का एकमात्र तरीका होता, तो वायुमंडल में गैसों का ग्रीनहाउस प्रभाव जमीन को मोटे तौर पर बनाए रखता 333 K (60 °C; 140 °F), और तापमान ऊंचाई के साथ चरघातांकी रूप से घटेगा।[9] हालाँकि, जब हवा गर्म होती है, तो इसका विस्तार होता है, जिससे इसका घनत्व कम हो जाता है। इस प्रकार, गर्म हवा ऊपर उठती है और गर्मी को ऊपर की ओर स्थानांतरित करती है। यह संवहन की प्रक्रिया है। संवहन तब संतुलन में आता है जब किसी दिए गए ऊंचाई पर हवा के पार्सल का घनत्व उसके परिवेश के समान होता है। वायु ऊष्मा की कुचालक है, इसलिए बिना ऊष्मा का आदान-प्रदान किए हवा का एक खंड ऊपर और नीचे जाएगा। इसे रुद्धोष्म प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है, जिसमें एक विशिष्ट दबाव-तापमान वक्र होता है। जैसे ही दबाव कम होता है, तापमान कम हो जाता है। ऊंचाई के साथ तापमान के घटने की दर को रुद्धोष्म ह्रास दर के रूप में जाना जाता है, जो लगभग 9.8 °C प्रति किलोमीटर (या 5.4 °F [3.0 °C] प्रति 1000 फीट) की ऊंचाई।[9]

ध्यान दें कि वायुमंडल में जल की उपस्थिति संवहन की प्रक्रिया को जटिल बनाती है। जलवाष्प में वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा होती है। जैसे ही हवा ऊपर उठती है और ठंडी होती है, यह अंततः ओस बिंदु बन जाती है और जल वाष्प की मात्रा को धारण नहीं कर पाती है। जल वाष्प संघनित (बादलों का निर्माण) करता है, और गर्मी छोड़ता है, जो शुष्क रुद्धोष्म ह्रास दर से ह्रास दर को आर्द्र रुद्धोष्म ह्रास दर (5.5 °C प्रति किलोमीटर या 3 °F [1.7 °C] प्रति 1000 फीट)।[10] औसत के रूप में, अंतर्राष्ट्रीय नागरिक उड्डयन संगठन (आईसीएओ) 6.49 डिग्री सेल्सियस प्रति किलोमीटर (3.56 डिग्री फ़ारेनहाइट प्रति 1,000 फ़ीट) की तापमान चूक दर के साथ एक अंतरराष्ट्रीय मानक वातावरण (आईएसए) को परिभाषित करता है।[11] वास्तविक चूक दर ऊंचाई और स्थान के अनुसार भिन्न हो सकती है।

अंत में, ध्यान दें कि केवल क्षोभमंडल (लगभग 11 kilometres (36,000 ft) ऊंचाई का) पृथ्वी के वायुमंडल में उल्लेखनीय संवहन से गुजरता है; समताप मंडल में थोड़ा ऊर्ध्वाधर संवहन होता है।[12]


जीवों पर प्रभाव

मनुष्य

Main article: Effects of high altitude on humans

चिकित्सा मान्यता है कि ऊपर की ऊँचाई 1,500 metres (4,900 ft) इंसानों पर असर डालने लगे,[13] और ऊपर अत्यधिक ऊंचाई पर रहने वाले मनुष्यों का कोई रिकॉर्ड नहीं है 5,500–6,000 metres (18,000–19,700 ft) दो साल से अधिक के लिए।[14] जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, वायुमंडलीय दबाव कम होता जाता है, जो ऑक्सीजन के आंशिक दबाव को कम करके मनुष्यों को प्रभावित करता है।[15] ऊपर ऑक्सीजन की कमी 2,400 metres (8,000 ft) ऊंचाई की बीमारी, उच्च ऊंचाई वाले पल्मोनरी एडिमा और उच्च ऊंचाई वाले सेरेब्रल एडिमा जैसी गंभीर बीमारियां हो सकती हैं।[7] ऊंचाई जितनी अधिक होगी, गंभीर प्रभाव होने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।[7]मानव शरीर तेजी से सांस लेने, उच्च हृदय गति होने और अपने रक्त रसायन को समायोजित करके ऊंचाई अनुकूलन कर सकता है।[16][17] उच्च ऊंचाई के अनुकूल होने में दिन या सप्ताह लग सकते हैं। हालाँकि, ऊपर 8,000 metres (26,000 ft), (मृत्यु क्षेत्र में), ऊंचाई अनुकूलन असंभव हो जाता है।[18] उच्च ऊंचाई पर स्थायी निवासियों के लिए समग्र मृत्यु दर काफी कम है।[19] इसके अतिरिक्त, संयुक्त राज्य अमेरिका में बढ़ती ऊंचाई और घटते मोटापे के प्रसार के बीच एक खुराक प्रतिक्रिया संबंध है।[20] इसके अलावा, हाल की परिकल्पना से पता चलता है कि हाइपोक्सिया के जवाब में गुर्दा द्वारा जारी एक हार्मोन एरिथ्रोपोइटिन की क्रिया के माध्यम से उच्च ऊंचाई अल्जाइमर रोग के खिलाफ सुरक्षात्मक हो सकती है।[21] हालांकि, उच्च ऊंचाई पर रहने वाले लोगों में आत्महत्या की सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण उच्च दर है।[22] आत्महत्या के जोखिम में वृद्धि का कारण अब तक अज्ञात है।[22]


एथलीट

एथलीटों के लिए, उच्च ऊंचाई प्रदर्शन पर दो विरोधाभासी प्रभाव पैदा करती है। विस्फोटक घटनाओं (400 मीटर तक स्प्रिंट, लंबी कूद, त्रिकूद) के लिए वायुमंडलीय दबाव में कमी कम वायुमंडलीय प्रतिरोध का संकेत देती है, जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर एथलेटिक प्रदर्शन में सुधार होता है।[23] धीरज की घटनाओं (5,000 मीटर या उससे अधिक की दौड़) के लिए प्रमुख प्रभाव ऑक्सीजन में कमी है जो आम तौर पर उच्च ऊंचाई पर एथलीट के प्रदर्शन को कम करता है। खेल संगठन प्रदर्शन पर ऊंचाई के प्रभाव को स्वीकार करते हैं: इंटरनेशनल एसोसिएशन ऑफ एथलेटिक फेडरेशन (आईएएएफ), उदाहरण के लिए, ऊंचाई से अधिक ऊंचाई पर हासिल किए गए रिकॉर्ड प्रदर्शन को चिह्नित करता है। 1,000 metres (3,300 ft) पत्र ए के साथ।[24] एथलीट भी अपने प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए ऊंचाई अनुकूलन का लाभ उठा सकते हैं। वही परिवर्तन जो शरीर को उच्च ऊंचाई से निपटने में मदद करते हैं, समुद्र स्तर पर प्रदर्शन को बढ़ाते हैं।[25][26] ये परिवर्तन ऊंचाई प्रशिक्षण का आधार हैं जो ट्रैक और फील्ड, दूरी की दौड़, ट्रायथलॉन, साइकिलिंग और तैराकी सहित कई सहनशक्ति खेलों में एथलीटों के प्रशिक्षण का एक अभिन्न अंग है।

अन्य जीव

Main article: Organisms at high altitude

घटी हुई ऑक्सीजन की उपलब्धता और घटे हुए तापमान ने उच्च ऊंचाई पर जीवन को चुनौतीपूर्ण बना दिया है। इन पर्यावरणीय परिस्थितियों के बावजूद, कई प्रजातियों को सफलतापूर्वक उच्च-ऊंचाई अनुकूलन किया गया है। जानवरों ने ऑक्सीजन ग्रहण करने और ऊतकों तक पहुंचाने के लिए शारीरिक अनुकूलन विकसित किए हैं जिनका उपयोग चयापचय को बनाए रखने के लिए किया जा सकता है। जानवरों द्वारा उच्च ऊंचाई के अनुकूल होने के लिए उपयोग की जाने वाली रणनीतियाँ उनके आकृति विज्ञान (जीव विज्ञान) और फिलोजेनी पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, छोटे स्तनधारियों को ठंडे तापमान में शरीर की गर्मी बनाए रखने की चुनौती का सामना करना पड़ता है, क्योंकि उनकी मात्रा सतह क्षेत्र के अनुपात में कम होती है। चूँकि ऑक्सीजन का उपयोग उपापचयी ऊष्मा उत्पादन के स्रोत के रूप में किया जाता है, उच्च ऊंचाई पर हाइपोबैरिक हाइपोक्सिया समस्याग्रस्त है।

उच्च ऊंचाई पर छोटे शरीर के आकार और निचली प्रजातियों की समृद्धि का एक सामान्य चलन भी है, संभवतः कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव के कारण।[27] ये कारक उच्च ऊंचाई वाले आवासों में उत्पादकता (पारिस्थितिकी) को कम कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि खपत, विकास और गतिविधि के लिए कम ऊर्जा उपलब्ध होगी।[28] हालाँकि, कुछ प्रजातियाँ, जैसे पक्षी, ऊँचाई पर पनपते हैं।[29] पक्षी शारीरिक विशेषताओं के कारण फलते-फूलते हैं जो उच्च ऊंचाई वाली उड़ान के लिए फायदेमंद होते हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named AFM_51-40
  2. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named CAP413
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