ऊँचाई (विमानन)

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प्रायः विमानन 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।[1]

संदर्भ डेटा के रूप में औसत समुद्री स्तर (एमएसएल) या स्थानीय जमीनी स्तर (जमीनी स्तर से ऊपर, या एजीएल) का उपयोग करके विमानन ऊंचाई को मापा जाता है।

100 फीट (30 मीटर) से विभाजित दबाव ऊंचाई उड़ान स्तर है, और संक्रमण ऊंचाई से ऊपर प्रयोग किया जाता है (18,000 feet (5,500 m) अमेरिका में, लेकिन उतना ही कम हो सकता है 3,000 feet (910 m) अन्य न्यायालयों में)। इसलिए जब अल्टी मीटर मानक दबाव सेटिंग पर देश-विशिष्ट उड़ान स्तर को पढ़ता है तो विमान को उड़ान स्तर XXX/100 (जहां XXX संक्रमण ऊंचाई है) कहा जाता है। उड़ान स्तर पर उड़ान भरते समय, अल्टीमीटर हमेशा मानक दबाव (29.92 पारा इंच या 1013.25 पास्कल (इकाई)) पर सेट होता है।

उड़ान डेक पर, ऊंचाई को मापने के लिए निश्चित उपकरण दबाव तुंगतामापी है, जो वायुमंडलीय दबाव के बजाय दूरी (फीट या मीटर) का संकेत देने वाला एक बैरोमीटर#एनेरोइड बैरोमीटर है।

उड्डयन में कई प्रकार की ऊँचाई होती है:

  • संकेतित ऊँचाई अल्टीमीटर पर रीडिंग है जब इसे QNH पर सेट किया जाता है। यूके एविएशन रेडियोटेलेफोनी उपयोग में, एक स्तर की ऊर्ध्वाधर दूरी, एक बिंदु या एक बिंदु के रूप में मानी जाने वाली वस्तु, औसत समुद्र स्तर से मापी जाती है; इसे रेडियो पर ऊंचाई के रूप में संदर्भित किया जाता है। (QNH देखें)[2]
  • निरपेक्ष ऊंचाई उस स्थान के ऊपर विमान की लंबवत दूरी है जिस पर वह उड़ रहा है।[1]: ii  इसे रडार तुंगतामापी (या पूर्ण तुंगतामापी) 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 तुंगतामापी व्यवस्थापन 29.92 एचजी 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: वायुमंडलीय दबाव § ऊंचाई परिवर्तन


वायुमंडलीय परतें

Main article: वायुमंडलीय परतें

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

  • क्षोभमंडल: ध्रुवों पर 8,000 मीटर (5.0 मील) तक की सतह 18,000 मीटर (11 मील) भूमध्य रेखा पर क्षोभसीमा पर समाप्त होती है
  • समताप मंडल: क्षोभमंडल से 50 किलोमीटर (31 मील)
  • मध्यमंडल: समताप मंडल से 85 किलोमीटर (53 मील)
  • बाह्य वायुमंडल: मेसोस्फीयर से 675 किलोमीटर (419 मील)
  • बहिर्मंडल: तापमंडल से 10,000 किलोमीटर (6,200 मील)

समुद्र तल से 100 किलोमीटर (62 मील) की ऊँचाई पर कार्मन रेखा, परिपाटी के अनुसार वातावरण और अंतरिक्ष के बीच सीमांकन को परिभाषित करती है।[4] तापमंडल (थर्मोस्फीयर) और बर्हिमंडल (मध्यमंडल 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 समुद्र तल से 2,400 मीटर (8,000 फीट) से शुरू करने के लिए परिभाषित किया जाता है।[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 वायु जितना संभव हो उतना भूमि के निकट हो जाती है; और वायु की ऊष्मा, जिसके कारण अणु एक दूसरे से उच्छलन करते हुए अन्यत्र प्रसारित होते है।[8]


तापमान रूपरेखा

Main article: ह्रास दर
Further information: वायुमंडलीय तापमान

वायुमंडल का तापमान रूपरेखा विकिरण और संवहन के बीच परस्पर क्रिया का परिणाम है। दृश्यमान वर्णक्रम में सूर्य की रोशनी भूमि को गर्म करती है। यदि विकिरण जमीन से अंतरिक्ष में गर्मी स्थानांतरित करने का एकमात्र तरीका होता तो वातावरण में गैसों का ग्रीनहाउस प्रभाव जमीन को लगभग 333 K (60 °C; 140 °F) पर रखता और तापमान ऊंचाई के साथ चरघातांकी रूप से क्षय होता।[9]

हालाँकि, जब हवा गर्म होते ही इसका विस्तार होता है, जिससे इसका घनत्व कम हो जाता है। इस प्रकार गर्म वायु 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 समूह 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। दबाव कम होते ही 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 पर है।[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 वायु ऊपर उठती है और ठंडी होती है, अंत में यह संतृप्त हो 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 नम रुद्धोष्म ह्रास दर (5.5 °C प्रति किलोमीटर या 3 °F [1.7 °C] प्रति 1000 फीट) में ह्रास दर को बदलता है।[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 ह्रास दर के साथ एक अंतरराष्ट्रीय मानक वातावरण (आईएसए) को परिभाषित करता है।[11] वास्तविक ह्रास दर ऊंचाई और स्थान के अनुसार भिन्न हो सकती है।

अंततः,ध्यान दें कि पृथ्वी के वायुमंडल में केवल क्षोभमंडल (लगभग 11 किलोमीटर (36,000 फीट) की ऊँचाई तक) उल्लेखनीय संवहन से गुजरता है तथा समताप मंडल में थोड़ा ऊर्ध्वाधर संवहन होता है।[12]


जीवों पर प्रभाव

मनुष्य

Main article: मनुष्यों पर उच्च ऊंचाई का प्रभाव

चिकित्सा की मान्यता है कि 1,500 मीटर (4,900 फीट) से ऊपर की ऊंचाई मनुष्यों को प्रभावित करना आरंभ कर देती है,[13]और 5,500-6,000 मीटर (18,000-19,700 फीट) से अधिक ऊंचाई पर रहने वाले मनुष्यों का दो साल से अधिक समय तक कोई रिकॉर्ड नहीं है।[14]ऊंचाई में वृद्धि में वृद्धि होते ही वायुमंडलीय दबाव कम होता जाता है, जो ऑक्सीजन के आंशिक दबाव को कम करके मनुष्यों को प्रभावित करता है।[15]2,400 मीटर (8,000 फीट) से ऊपर ऑक्सीजन की कमी से 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 अधिक तेजी से सांस लेने, उच्च हृदय गति और अपने रक्त रसायन को समायोजित करके ऊंचाई के अनुकूल हो सकता है।[16][17] उच्च ऊंचाई के अनुकूल होने में दिन या सप्ताह लग सकते हैं। हालांकि, 8,000 मीटर (26,000 फीट) से ऊपर ("मृत्यु क्षेत्र" में) ऊंचाई अनुकूलन असंभव हो जाता है।[18]

उच्च ऊंचाई पर स्थायी निवासियों के लिए सामान्य मृत्यु दर काफी कम है।[19] इसके अतिरिक्त, संयुक्त राज्य अमेरिका में बढ़ती ऊंचाई और ह्रासमान स्थूलता के प्रसार के बीच एक अंश प्रतिक्रिया संबंध है।[20] इसके अतिरिक्त, 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 आशंका में वृद्धि का कारण अब तक अज्ञात है।[22]



एथलीट

एथलीटों के लिए, उच्च ऊंचाई प्रदर्शन पर दो विरोधाभासी प्रभाव उत्पन्न करती है। विस्फोटक घटनाओं (400 मीटर तक स्प्रिंट, लंबी कूद, तिकड़ी कूद) के लिए वायुमंडलीय दबाव में कमी, निम्न वायुमंडलीय प्रतिरोध का संकेत देती है जिसके परिणामस्वरूप सामान्यतः एथलेटिक प्रदर्शन में सुधार होता है।[23] सहनशक्ति की घटनाओं (5,000 मीटर या उससे अधिक की दौड़) के लिए प्रमुख प्रभाव ऑक्सीजन में कमी है जो सामान्यतः 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, अक्षर "ए" के साथ 1,000 मीटर (3,300 फीट) से अधिक ऊंचाई पर प्राप्त रिकॉर्ड प्रदर्शन को चिह्नित करता है।[24]

एथलीट भी अपने प्रदर्शन में वृद्धि करने के लिए ऊंचाई अनुकूलन का लाभ ले सकते हैं। वह परिवर्तन जो शरीर को उच्च ऊंचाई से सामना करने में सहायता 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, साइकिल चलाना और तैराकी सहित कई सहनशक्ति खेलों में एथलीटों के प्रशिक्षण का एक अभिन्न अंग है।

अन्य जीव

Main article: उच्च ऊंचाई पर जीव

घटी हुई ऑक्सीजन की उपलब्धता और तापमान ने उच्च ऊंचाई पर जीवन को चुनौतीपूर्ण बना दिया है। इन पर्यावरणीय परिस्थितियों के बाद भी कई प्रजातियों को उच्च ऊंचाई पर सफलतापूर्वक अनुकूलित किया गया है। पशुओं ने ऑक्सीजन ग्रहण करने और ऊतकों तक पहुंचाने के लिए शारीरिक अनुकूलन विकसित किए हैं जिनका उपयोग उपापचय 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 जाति वृत्त (फिलोजेनी) पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, छोटे स्तनधारियों को सतह क्षेत्र अनुपात में उनकी छोटी मात्रा के कारण ठंडे तापमान में शरीर की गर्मी बनाए रखने की चुनौती का सामना करना पड़ता है। चूँकि ऑक्सीजन का उपयोग उपापचयी ऊष्मा उत्पादन के स्रोत के रूप में किया जाता है, उच्च ऊंचाई पर हाइपोबैरिक हाइपोक्सिया समस्याग्रस्त है।

कम ऑक्सीजन आंशिक दबावों के कारण उच्च ऊंचाई पर छोटे शरीर के आकार और निचली प्रजातियों की समृद्धि की एक सामान्य प्रवृत्ति भी है।[27] ये कारक उच्च ऊंचाई वाले आवासों में उत्पादकता (पारिस्थितिकी) को कम कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि उपभोग, 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 लाभदायक होते हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

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  2. ↑ 2.0 2.1 Radiotelephony Manual. UK Civil Aviation Authority. 1 January 1995. ISBN 978-0-86039-601-7. CAP413.
  3. ↑ "Layers of the Atmosphere". JetStream, the National Weather Service Online Weather School. National Weather Service. Archived from the original on 19 December 2005. Retrieved 22 December 2005.
  4. ↑ Dr. S. Sanz Fernández de Córdoba (24 June 2004). "The 100 km Boundary for Astronautics". Fédération Aéronautique Internationale. Archived from the original on 9 August 2011.
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