বায়ু

বায়ু

পৃথিবীকে ঘিরে থাকা গ্যাস, জলীয় বাষ্প ও সূক্ষ্ম কণার আবরণকে বায়ুমণ্ডল (Atmosphere) বলা হয়। পৃথিবীর মহাকর্ষ এই আবরণকে ধরে রাখে। বায়ুমণ্ডল জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় গ্যাস সরবরাহ করে, সূর্যের ক্ষতিকর বিকিরণের বড় অংশ শোষণ করে, উল্কাখণ্ডের ছোট অংশ পুড়িয়ে দেয় এবং পৃথিবীর তাপমাত্রাকে জীবনধারণের উপযোগী রাখতে সাহায্য করে।

বায়ুমণ্ডলের গঠন

জলীয় বাষ্প ও ধূলিকণার পরিমাণ স্থান ও সময়ভেদে বদলায়, তাই এগুলি শুষ্ক বায়ুর স্থির শতাংশে ধরা হয় না।

প্রধান গ্যাসের ভূমিকা

ধূলিকণা ও এরোসল

বায়ুতে ধূলি, লবণকণা, ধোঁয়া, ছাই, পরাগরেণু ও ক্ষুদ্র জলকণা ভেসে থাকে। এগুলিকে সম্মিলিতভাবে সূক্ষ্ম বায়বীয় কণা বলা যায়। জলীয় বাষ্প এসব কণার ওপর ঘনীভূত হয়ে মেঘবিন্দু তৈরি করতে পারে। অতিরিক্ত কণা শ্বাসযন্ত্র, দৃশ্যমানতা ও জলবায়ুকে প্রভাবিত করে।

বায়ুমণ্ডলের ঊর্ধ্বসীমা

বায়ুমণ্ডলের কোনো ধারালো শেষসীমা নেই। উচ্চতার সঙ্গে বায়ু ক্রমে পাতলা হয়ে মহাকাশে মিশে যায়। মোট বায়ুভরের প্রায় অর্ধেক ভূপৃষ্ঠ থেকে প্রথম 5–6 কিলোমিটারের মধ্যে এবং অধিকাংশ প্রথম কয়েক দশ কিলোমিটারের মধ্যে কেন্দ্রীভূত।

বায়ুমণ্ডলের স্তর

তাপমাত্রার ঊর্ধ্বগামী পরিবর্তনের ভিত্তিতে বায়ুমণ্ডলকে কয়েকটি প্রধান স্তরে ভাগ করা হয়।

স্তরগুলির উচ্চতা অক্ষাংশ (Latitude), ঋতু ও সংজ্ঞাভেদে কিছুটা বদলাতে পারে।

ক্ষুব্ধমণ্ডল

ক্ষুব্ধমণ্ডল বিষুব অঞ্চলে বেশি পুরু এবং মেরু অঞ্চলে কম পুরু। বায়ুমণ্ডলের অধিকাংশ ভর ও প্রায় সমস্ত জলীয় বাষ্প এই স্তরে থাকে। ভূপৃষ্ঠ সূর্যরশ্মি শোষণ করে বায়ুকে নিচ থেকে গরম করে বলে সাধারণভাবে উচ্চতার সঙ্গে তাপমাত্রা কমে। গড় হ্রাসের হার প্রতি 1,000 মিটারে প্রায় 6.5° সেলসিয়াস।

ক্ষুব্ধসীমা

ক্ষুব্ধমণ্ডল ও সমতাপমণ্ডলের মধ্যবর্তী সীমাকে ক্ষুব্ধসীমা বলা হয়। এখানে তাপমাত্রা হ্রাস সাময়িকভাবে থেমে যায়। শক্তিশালী জেট বায়ুপ্রবাহ সাধারণত ক্ষুব্ধসীমার কাছাকাছি অঞ্চলে প্রবাহিত হয়।

সমতাপমণ্ডল ও ওজোনস্তর

সমতাপমণ্ডলে প্রায় 15–35 কিলোমিটার উচ্চতায় ওজোনের ঘনত্ব তুলনামূলক বেশি। ওজোন সূর্যের অতিবেগুনি বিকিরণ শোষণ করে, ফলে ওপরের দিকে তাপমাত্রা বাড়ে। এই স্তর তুলনামূলক স্থিতিশীল ও মেঘহীন; আবহাওয়ার অস্থিরতা কম।

ওজোনের ভূমিকা ও ক্ষয়

সমতাপমণ্ডলীয় ওজোন জীবজগতকে ক্ষতিকর অতিবেগুনি রশ্মি থেকে রক্ষা করে। কিছু মানবসৃষ্ট ক্লোরিন ও ব্রোমিনযুক্ত গ্যাস ওজোন ভাঙে। ওজোনস্তরের ক্ষয় এবং ভূপৃষ্ঠের কাছাকাছি ওজোন এক বিষয় নয়—নিচের স্তরে ওজোন একটি ক্ষতিকর বায়ুদূষক হতে পারে।

মধ্যমণ্ডল, তাপমণ্ডল ও বহির্মণ্ডল

মধ্যমণ্ডলে উচ্চতার সঙ্গে তাপমাত্রা কমে এবং এর ওপরের সীমা বায়ুমণ্ডলের শীতলতম অঞ্চলের একটি। তাপমণ্ডলে উচ্চশক্তির সৌর বিকিরণ শোষিত হওয়ায় তাপমাত্রা বাড়ে। এই অঞ্চলের আয়নিত কণা বেতার যোগাযোগ (Communication) ও মেরুপ্রভায় ভূমিকা রাখে। বহির্মণ্ডলে হাইড্রোজেন ও হিলিয়ামের মতো হালকা গ্যাস অত্যন্ত বিরল অবস্থায় থাকে।

আবহাওয়া ও জলবায়ু (Climate)

জলবায়ু শুধু গড় নয়; ঋতুভিত্তিক ধারা, পরিবর্তনশীলতা এবং চরম ঘটনার সাধারণ বৈশিষ্ট্যও অন্তর্ভুক্ত।

আবহাওয়ার প্রধান উপাদান

1. তাপমাত্রা
2. বায়ুচাপ
3. বায়ুর দিক ও গতি
4. আর্দ্রতা
5. মেঘ
6. বৃষ্টিপাত (Precipitation) বা তুষারপাত
7. সূর্যালোকের স্থায়িত্ব

সৌর বিকিরণ ও পৃথিবীর তাপ

সূর্য থেকে আগত স্বল্পতরঙ্গ বিকিরণের একটি অংশ মেঘ, বায়ু ও ভূপৃষ্ঠে প্রতিফলিত হয় এবং বাকিটা শোষিত হয়। উষ্ণ ভূপৃষ্ঠ দীর্ঘতরঙ্গ তাপ বিকিরণ করে। বায়ুমণ্ডল সেই তাপের কিছু অংশ শোষণ ও পুনর্বিকিরণ করে। এই শক্তির আদান–প্রদান পৃথিবীর তাপমাত্রা নির্ধারণ করে।

তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণকারী উপাদান

দৈনিক ও বার্ষিক তাপমাত্রার পরিসর

এক দিনে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তাপমাত্রার পার্থক্য দৈনিক তাপমাত্রার পরিসর। বছরের উষ্ণতম ও শীতলতম মাসের গড় তাপমাত্রার পার্থক্য বার্ষিক পরিসর। শুষ্ক মরুতে দৈনিক পরিসর এবং মহাদেশের অভ্যন্তরে বার্ষিক পরিসর সাধারণত বেশি।

তাপমাত্রা মাপা

তাপমাত্রা থার্মোমিটারে মাপা হয়। আবহাওয়া কেন্দ্রে সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন থার্মোমিটার ব্যবহৃত হতে পারে। যন্ত্র সরাসরি সূর্যালোক ও বৃষ্টির প্রভাব থেকে রক্ষা করে বায়ুচলাচলযুক্ত সাদা আবরণে রাখা হয়। সেলসিয়াস তাপমাত্রার বহুল ব্যবহৃত একক।

বায়ুচাপ

বায়ুর ওজন ভূপৃষ্ঠের ওপর যে বল প্রয়োগ করে তাকে বায়ুচাপ বলা হয়। সমুদ্রপৃষ্ঠে গড় বায়ুচাপ প্রায় 1013.25 হেক্টোপাস্কাল। উচ্চতার সঙ্গে ওপরের বায়ুর পরিমাণ কমে বলে বায়ুচাপ দ্রুত হ্রাস পায়। ব্যারোমিটারে বায়ুচাপ মাপা হয়।

বায়ুচাপের পরিবর্তন

বায়ুপ্রবাহ

ভূপৃষ্ঠের সমান্তরালে উচ্চচাপ অঞ্চল থেকে নিম্নচাপ অঞ্চলের দিকে চলমান বায়ুকে বায়ুপ্রবাহ বলা হয়। চাপের পার্থক্য যত বেশি, বায়ু সাধারণত তত দ্রুত প্রবাহিত হয়। পৃথিবীর আবর্তন, ঘর্ষণ এবং ভূমিরূপ তার দিক ও গতি পরিবর্তন করে।

বায়ুর নাম যে দিক থেকে আসে সেই দিক অনুযায়ী হয়। উত্তরী বায়ু উত্তর থেকে দক্ষিণে প্রবাহিত হয়।

পৃথিবীর আবর্তন ও বায়ুর বিক্ষেপ

পৃথিবীর আবর্তনের ফলে চলমান বায়ু উত্তর গোলার্ধে নিজের গতিপথের ডানদিকে এবং দক্ষিণ গোলার্ধে বাঁদিকে বেঁকে যায়। বিষুবরেখায় এই বিক্ষেপ প্রায় শূন্য এবং মেরুর দিকে বৃদ্ধি পায়। এটি বায়ুর গতি তৈরি করে না; বিদ্যমান গতির দিক পরিবর্তন করে।

বায়ুচাপ বলয়

চাপবলয়গুলি ঋতুর সঙ্গে সূর্যের লম্ব রশ্মির অবস্থান অনুসারে কিছুটা উত্তর–দক্ষিণে সরে যায়।

স্থায়ী বায়ুপ্রবাহ

পর্যায়ক্রমিক বায়ু

যে বায়ু দিন–রাত বা ঋতুভেদে নিয়মিত দিক পরিবর্তন করে তাকে পর্যায়ক্রমিক বায়ু বলা হয়। স্থলবায়ু–সমুদ্রবায়ু এবং মৌসুমি বায়ু এর উদাহরণ।

সমুদ্রবায়ু ও স্থলবায়ু

দিনে স্থল দ্রুত গরম হয়ে নিম্নচাপ সৃষ্টি করলে তুলনামূলক শীতল সমুদ্র থেকে স্থলের দিকে সমুদ্রবায়ু আসে। রাতে স্থল দ্রুত ঠান্ডা হয়ে উচ্চচাপ সৃষ্টি করলে স্থল থেকে সমুদ্রের দিকে স্থলবায়ু প্রবাহিত হয়।

মৌসুমি বায়ু

ঋতুভেদে বৃহৎ অঞ্চলে বায়ুপ্রবাহের দিক পরিবর্তনকে মৌসুমি বায়ু বলা হয়। স্থল ও সমুদ্রের অসম উত্তাপ, চাপবলয়ের স্থানান্তর, ভূপ্রকৃতি ও ঊর্ধ্ববায়ুর প্রবাহ দক্ষিণ এশিয়ার মৌসুমি বায়ুকে প্রভাবিত করে। এটি শুধু বৃহৎ আকারের সমুদ্রবায়ু নয়; বহু নিয়ামকের সমন্বিত ব্যবস্থা।

স্থানীয় বায়ু

আর্দ্রতা

বায়ুতে উপস্থিত জলীয় বাষ্পকে আর্দ্রতা বলা হয়। নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বায়ু সর্বোচ্চ একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ জলীয় বাষ্প ধারণ করতে পারে। উষ্ণ বায়ুর ধারণক্ষমতা শীতল বায়ুর তুলনায় বেশি।

আপেক্ষিক আর্দ্রতা হাইগ্রোমিটারে এবং ভেজা–শুকনো বাল্ব থার্মোমিটারের সাহায্যে নির্ণয় করা যায়।

বাষ্পীভবন (Evaporation) ও ঘনীভবন (Condensation)

তরল জল তাপ গ্রহণ করে জলীয় বাষ্পে পরিণত হলে বাষ্পীভবন ঘটে। জলীয় বাষ্প ঠান্ডা হয়ে ক্ষুদ্র জলকণা বা বরফকণায় পরিণত হলে ঘনীভবন হয়। উষ্ণতা, শুষ্কতা ও বায়ুর গতি বাষ্পীভবন বাড়ায়। ঘনীভবনের জন্য বায়ুকে শিশিরাঙ্কে পৌঁছানো এবং সাধারণত সূক্ষ্ম ঘনীভবনকণা দরকার।

শিশির, তুষার, কুয়াশা ও মেঘ

মেঘের প্রধান ধরন

বৃষ্টিপাতের রূপ

মেঘের কণা বড় ও ভারী হয়ে মাধ্যাকর্ষণে ভূপৃষ্ঠে পড়লে অধঃক্ষেপণ ঘটে।

বৃষ্টিপাত রেইন গেজে মাপা হয় এবং সাধারণত মিলিমিটারে প্রকাশ করা হয়।

বৃষ্টিপাতের প্রধান প্রকার

বৃষ্টিচ্ছায়া অঞ্চল

আর্দ্র বায়ু পাহাড়ের প্রতিবাত ঢালে উঠে ঠান্ডা হয়ে বৃষ্টি দেয়। পাহাড় পার হয়ে অনুবাত ঢালে নামার সময় বায়ু উষ্ণ ও শুষ্ক হয়। ফলে অনুবাত পাশে কম বৃষ্টির যে অঞ্চল তৈরি হয় তাকে বৃষ্টিচ্ছায়া অঞ্চল বলা হয়।

ঘূর্ণবাত ও প্রতীপ ঘূর্ণবাত

ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড়

উষ্ণ মহাসাগরের ওপর শক্তিশালী নিম্নচাপ থেকে ক্রান্তীয় ঘূর্ণিঝড় তৈরি হয়। উষ্ণ জল, প্রচুর আর্দ্রতা, পর্যাপ্ত বিক্ষেপ বল এবং অনুকূল ঊর্ধ্ববায়ু এর বিকাশে সহায়ক। কেন্দ্রে তুলনামূলক শান্ত ‘চোখ’, তার চারপাশে প্রবল বায়ু ও বৃষ্টির ‘চোখের প্রাচীর’ থাকে। প্রবল বায়ু, ভারী বৃষ্টি ও জলোচ্ছ্বাস প্রধান বিপদ।

গ্রিনহাউস প্রভাব

বায়ুমণ্ডলের জলীয় বাষ্প, কার্বন ডাই-অক্সাইড, মিথেন ও অন্যান্য গ্যাস পৃথিবীর নির্গত তাপের কিছু অংশ শোষণ ও পুনর্বিকিরণ করে। প্রাকৃতিক গ্রিনহাউস প্রভাব পৃথিবীকে জীবনধারণের উপযোগী উষ্ণ রাখে। মানব কর্মকাণ্ডে এসব গ্যাসের ঘনত্ব বৃদ্ধি অতিরিক্ত উষ্ণায়ন ঘটায়।

বৈশ্বিক উষ্ণায়ন ও জলবায়ু পরিবর্তন

জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানো, বননাশ, শিল্প ও কৃষির কিছু প্রক্রিয়ায় গ্রিনহাউস গ্যাস বাড়ছে। এর ফলে গড় তাপমাত্রা বৃদ্ধি, হিমবাহ গলন, সমুদ্রস্তর বৃদ্ধি, বৃষ্টির ধরন বদল এবং চরম আবহাওয়ার ঝুঁকি বাড়ে। জলবায়ু পরিবর্তন শুধু তাপমাত্রা বৃদ্ধি নয়; দীর্ঘমেয়াদি জলবায়ু ব্যবস্থার বহুমুখী পরিবর্তন।

বায়ুদূষণ

গুরুত্বপূর্ণ তথ্যভিত্তিক পার্থক্য