বায়ুমণ্ডল
সৌরজগতের অন্যান্য গ্রহগুলোতে মাটি , পানি ও সূর্যের আলো বিদ্যমান থাকলে ও জীবন ধারণের উপযোগী বায়ুমণ্ডল না থাকার কারণে জীবকুলের বসবাস যোগ্য নয় । কাজেই জীবকুলের জীবন ধারণের জন্য বায়ুমণ্ডল অপরিহার্য উপাদান । পৃথিবীর ভূপৃষ্ঠের চারপাশে বেষ্টন করে বায়ুর যে গ্যাসীয় আবরণ আছে, তাকে বায়ুমণ্ডল বলে। বায়ুমন্ডল ভূপৃষ্ঠের সঙ্গে লেপ্টে থেকে অনবরত আবর্তন করছে পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তির জন্য। বায়ুমণ্ডলের বর্ণ, গন্ধ, আকার কিছুই নেই। তাই একে খালি চোখে দেখা যায় না, কেবল অনুভব করা যায়। বায়ুমন্ডলের বয়স প্রায় ৩৫ কোটি বছর। গবেষণার মাধ্যমে জানা গেছে, ভূপৃষ্ঠ থেকে উপরের দিকে প্রায় ১০,০০০ কিলোমিটার পর্যন্ত বায়ুমণ্ডল বিস্তৃত। অর্থাৎ বায়ুমন্ডলের গভীরতা প্রায় ১০,০০০ কিলোমিটার। বায়ুমন্ডলের ব্যাপ্তি যত বিশাল হোক না কেন, বায়ুমন্ডলের প্রায় ৯৭% ভূপৃষ্ঠ থেকে প্রায় ৩০ কিলোমিটার এর মধ্যে সীমাবদ্ধ। বায়ুর চাপের কারণে সমুদ্রপৃষ্ঠে বায়ুর ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি এবং ওপরের দিকে ঘনত্ব খুবই কম। বায়ুমন্ডল প্রধানত তিন প্রকার উপাদান দ্বারা গঠিত। যেমন- বিভিন্ন প্রকার গ্যাস, জলীয়বাষ্প এবং ধূলিকণা ও কণিকা ।
বায়ুমণ্ডলের উপাদান
বায়ুমণ্ডলের উপাদানসমূহকে তিনটি ভাগে ভাগ করা যায়। যথাঃ ক) গ্যাসীয় উপাদান , খ) জলীয় বাষ্প , গ) ধুলিকণা ।
বায়ুমন্ডল নানাপ্রকার গ্যাস ও বাষ্পের সমন্বয়ে গঠিত হলেও এর প্রধান উপাদান দুটি নাইট্রোজেন ও অক্সিজেন। বায়ুমন্ডলে আয়তনের দিক থেকে এ দুটি গ্যাস একত্রে শতকরা ৯৮.৭৩ ভাগ এবং বাকি শতকরা ১.২৭ ভাগ অন্যান্য গ্যাস, জলীয়বাষ্প ও কণিকাসমূহ জায়গা জুড়ে আছে। জীবজগৎ পরস্পর অক্সিজেন ও কার্বন ডাই-অক্সাইডের গ্রহণ ও ত্যাগের মাধ্যমে বেঁচে আছে। ওজোন গ্যাসের স্তর সূর্য থেকে আসা অতিবেগুনি রশ্মিকে শোষণ করে জীবজগৎকে রক্ষা করে।
বায়ুমন্ডলের স্তরবিন্যাস ও বৈশিষ্ট্য
বায়ুমণ্ডল যে সমস্ত উপাদানে গঠিত তাদের প্রকৃতি, বৈশিষ্ট্য ও উষ্ণতার পার্থক্য অনুসারে ভূপৃষ্ঠ থেকে উপরের দিকে পর্যায়ক্রমে পাঁচটি স্তরে ভাগ করা হয়। যথা- ট্রপোমণ্ডল, স্ট্রাটোমন্ডল, মেসোমণ্ডল, তাপমণ্ডল ও এক্সোমন্ডল । উল্লিখিত স্তরগুলোর প্রথম তিনটি সমমন্ডল (Homosphere) এবং পরবর্তী দুটি বিষমমণ্ডল (Hetrosphere)-এর অন্তর্ভুক্ত।
ট্রপোমণ্ডল (Troposphere)
এই স্তরটি বায়ুমন্ডলের সবচেয়ে নিচের স্তর, ভূপৃষ্ঠের সঙ্গে লেগে আছে। মেঘ, বৃষ্টিপাত, বজ্রপাত, বায়ুপ্রবাহ, ঝড়, তুষারপাত, শিশির ও কুয়াশা সবকিছুই এই স্তরে সৃষ্টি হয়। ট্রপোমণ্ডলের শেষ প্রান্তের অংশের নাম ট্রপোবিরতি (Tropopause)। এই স্তর ভূপৃষ্ঠ থেকে নিরক্ষীয় অঞ্চলে প্রায় ১৬-১৯ কিলোমিটার এবং মেরু অঞ্চলে প্রায় ৮ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত। নিচে ট্রপোমণ্ডলের বৈশিষ্ট্য দেওয়া হল :
- ভূ-পৃষ্ঠের নিকটমত বায়ু স্তরকে বলে ট্রপোমণ্ডল।
- এ স্তরের গভীরতা মেরু এলাকায় ৮ কিলোমিটার এবং নিরক্ষীয় এলাকায় ১৬ থেকে ১৯ কিলোমিটার।
- আবহাওয়া ও জলবায়ুজনিত যাবতীয় প্রক্রিয়ার বেশির ভাগ বায়ুমন্ডলের এই স্তরে ঘটে ।
- মেঘ, বৃষ্টিপাত, বজ্রপাত, বায়ুপ্রবাহ, ঝড়, তুষারপাত, শিশির, কুয়াশা সবকিছুই এই স্তরে সৃষ্টি হয় ।
- ভূ-পৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা বৃদ্ধির সঙ্গে সঙ্গে বায়ুর ঘনত্ব কমতে থাকে, সঙ্গে সঙ্গে কমতে থাকে উষ্ণতা। সাধারণভাবে প্রতি ১০০০ মিটার উচ্চতায় ৬° সেলসিয়াস তাপমাত্রা হ্রাস পায়।
- উচ্চতা বৃদ্ধির ফলে বাতাসের গতিবেগ বেড়ে যায়।
- নিচের দিকের বাতাসে জলীয় বাষ্প বেশি থাকে।
- ধূলিকণা অবস্থানের কারণে সমগ্র বায়ুমন্ডলের ওজনের ৭৫ ভাগ এ স্তরে থাকে।
- যে উচ্চতায় তাপমাত্রা বন্ধ হয়ে যায় তাকে ট্রপোবিরতি বলে। এখানে তাপমাত্রা -৫৪° সেলসিয়াসের নিচে হতে পারে।
ট্রপোবিরতি (Tropopause): ট্রপোমণ্ডলের সীমানা ওপরের দিকে হঠাৎ করে শেষ না হয়ে ধীরে ধীরে এর গুণাবলি পরিবর্তিত হয়ে পরবর্তী স্তর স্ট্রাটামেন্ডলের গুণাবলির সঙ্গে মিশে গেছে। ট্রপোমন্ডলের শেষ প্রান্তের অংশের নাম ট্রপোরিতি (Tropopause)। তাপমাত্রা: -৫৪° সেলসিয়াস।
স্ট্রাটোমন্ডল (Stratosphere)
ট্রপোবিরতির উপরের দিকে প্রায় ৫০ কিলোমিটার পর্যন্ত স্ট্রাটোমন্ডল নামে পরিচিত। স্ট্রাটোমন্ডল ও মেসোমণ্ডলের মধ্যবর্তী অঞ্চলে তাপমাত্রার স্থিতাবস্থাকে স্ট্রাটোবিরতি (Stratopause) বলে। নিচে স্ট্রাটোমন্ডলের বৈশিষ্ট্য দেওয়া হল :
- বায়ুমন্ডলের দ্বিতীয় স্বরটির নাম স্ট্রাটোমন্ডল যা ট্রপোবিরতির উপরের দিকে প্রায় ৫০ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত।
- এ স্তরেই ওজন (o3) গ্যাসের স্তর বেশি পরিমাণে আছে। এ ওজোন স্তর সূর্যের আলোর বেশিরভাগ অতিবেগুনী রশ্মি শুষে নেয়। ধীরে ধীরে তাপমাত্রা ৪° ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়।
- এ স্তরের ওপরেই অবস্থান করে স্ট্রাটোবিরতি।
- এ স্তরের বায়ুতে অতি সুক্ষ্ন ধূলিকণা ছাড়া কোন জলীয় বাষ্প থাকে না। ফলে আবহাওয়া থাকে শান্ত ও শুষ্ক। ঝড় বৃষ্টি থাকে না বলেই এই স্তরের মধ্য দিয়ে সাধারণত জেট বিমানগুলো চলাচল করে ।
- ৫০ কিলোমিটার উচ্চতায় তাপমাত্রা পুনরায় হ্রাস পেতে থাকে এবং এটি স্ট্রাটোবিরতি (stratopause)। স্ট্রাটোমন্ডল ও মেসোমন্ডলের মধ্যবর্তী অঞ্চলে তাপমাত্রার স্থিতাবস্থাকে স্ট্রাটোবিরতি বলে।
- পৃথিবীতে বায়ুমন্ডলীয় স্তর থাকায় এর দিকে আগত উল্কাপিন্ড অধিক পরিমানে বিধ্বস্ত হয়। ওজন স্তর না থাকলে সূর্য থেকে মারাত্মক অতিবেগুনী রশ্মি বায়ুমন্ডলে প্রবেশ করে প্রাণীকূল বিনষ্ট করত।
মেসোমণ্ডল (Mesosphere)
স্ট্রাটোবিরতির উপরে প্রায় ৮০ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত বায়ুস্তরকে মেসোমণ্ডল বলে। এই স্তরের উপরে তাপমাত্রা হ্রাস পাওয়া থেমে যায়। এই স্তরকে মেসোবিরতি (Mesopause) বলে। নিচে মেসোমণ্ডলের বৈশিষ্ট্য দেওয়া হল :
- স্ট্রাটোবিরতির উপরে অবস্থিত বায়ুমন্ডলের তৃতীয় স্তর।
- স্ট্রাটোবিরতির উপরে প্রায় ৮০ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত বায়ুস্তরকে মেসোমণ্ডল বলে।
- বায়ুমন্ডলের সবচেয়ে শীতলতম স্তর ।
- তাপমাত্রা -৮৩° সেলসিয়াস।
- মহাকাশের উল্কা গুলো এসেই পুড়ে যায়।
- এই স্তরের উপরে তাপমাত্রা হ্রাস পাওয়া থেমে যায়। এই স্তরকে মেসোবিরতি (Mesopause) বলে।
তাপমণ্ডল (Thermosphere)
মেসোবিরতির উপরে প্রায় ৫০০ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত বায়ুস্তরকে তাপমন্ডল বলে। এই মন্ডলে বায়ুস্তর অত্যন্ত হালকা ও চাপ ক্ষীণ। তাপমন্ডলের নিম্ন অংশকে আয়নমন্ডল (Ionosphere) বলে। নিচে তাপমন্ডলের বৈশিষ্ট্য দেওয়া হল :
- মেসোবিরতির ওপরের অংশ থেকে তাপমন্ডল শুরু হয়।
- মেসোমণ্ডলের উপরে প্রায় ৫০০ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত বায়ুস্তরকে তাপমন্ডল বলে।
- এই মন্ডলে বায়ুস্তর অত্যন্ত হালকা ও চাপ ক্ষীণ।
- তাপমন্ডল মেসোমণ্ডল হতে উপরের দিকে তিনটি স্তরে বিভক্ত: যথাক্রমে- আয়নোস্ফিয়ার, এক্সোস্কিয়ার ও ম্যাগনিটোস্ফিয়ার ।
- এই স্তরে বায়ুমন্ডলের তাপমাত্রা অত্যন্ত দ্রুত হারে বৃদ্ধি পেয়ে ১৪৮০° সেলসিয়াসে পৌঁছায়।
- তাপমন্ডলের উপরের স্তরে তাপমাত্রার পরিমাণ প্রায় স্থির থাকে।
- তীব্র সৌর বিকিরণে রঞ্জন রশ্মি ও অতিবেগুনি রশ্মির সংঘাতে এই অংশের বায়ু আয়নযুক্ত হয়।
- ভূপৃষ্ঠ থেকে পাঠানো বিভিন্ন বেতারতরঙ্গ আয়নমন্ডলের বিভিন্ন আয়নে বাধা পেয়ে পুনরায় ভূপৃষ্ঠে ফিরে আসে।
- তাপমন্ডলের নিম্ন অংশকে আয়নমন্ডল (lonosphere) বলে। রঞ্জন রশ্মি ও অতিবেগুনি রশ্মির সংঘাতে এ অংশের বায়ু আয়ন যুক্ত হয় এবং বেতার তরঙ্গ এ আয়নমন্ডলেই বাধাগ্রস্ত হয়।
- বায়ুমন্ডলের আয়নমন্ডলের উর্দ্ধস্তরে উল্কা ও কসমিক কণার সন্ধান পাওয়া গেছে।
এক্সোমন্ডল (Exosphere)
তাপমন্ডলের উপরে প্রায় ৯৬০ কিলোমিটার পর্যন্ত যে বায়ুস্তর আছে তাকে এক্সোমন্ডল বলে। এই স্তরে হিলিয়াম ও হাইড্রোজেন গ্যাসের প্রাধান্য দেখা যায়। নিচে এক্সোমন্ডলের বৈশিষ্ট্য দেওয়া হল :
- তাপমন্ডলের উপরে প্রায় ৯৬০ কিলোমিটার পর্যন্ত যে বায়ুস্তর আছে তাকে এক্সোমন্ডল বলে।
- তাপমাত্রা: ৩০০ থেকে ১৬৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস
- উপাদান: খুব সামান্য পরিমাণ গ্যাস যেমন: অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, আর্গন, হিলিয়াম। এই স্তরে হিলিয়াম ও হাইড্রোজেন গ্যাসের আধিক্য দেখা যায়।
- মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ঘাটতির কারণে গ্যাসের কণাগুলো খুব সহজে ছড়িয়ে পড়ে।
চৌম্বকমন্ডল (Magnotosphere): এক্সোমন্ডল এর উপরে পৃথিবীর বায়ুমন্ডল বেষ্টনকারী একটি চৌম্বকক্ষেত্র, যার নাম চৌম্বকমন্ডল। এ স্তরে বায়ুমন্ডলকে বেষ্টন করে প্রোটন ও ইলেকট্রন এর চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সৃষ্টি হয়।
মেরুজ্যোতি বা অরোরা: মেরু এলাকায় রাতের আকাশে উজ্জ্বল রঙিন আলোর দীপ্তি দৃশ্যমান হয়। এই বিস্ময়কর প্রাকৃতিক দৃশ্যকে মেরুজ্যোতি বলে। মেরুজ্যোতির কারণ আবহাওয়া মন্ডলের উচ্চতম স্তরে বৈদ্যুতিক বিচ্যুতি ।
বায়ুমন্ডলের বিভিন্ন স্তরের গুরুত্ব
- বায়ুমণ্ডল ছাড়া যেমন কোনো শব্দতরঙ্গ স্থানান্তরিত হয় না, তেমনি ভূপৃষ্ঠ থেকে পাঠানো বেতারতরঙ্গ আয়নস্তরে বাধা পেয়ে পৃথিবীতে ফিরে আসে।
- ট্রপোমণ্ডল ছাড়া কোনো আবহাওয়ারও সৃষ্টি হতো না; বরফ জমত না; মেঘ, বৃষ্টি, কুয়াশা, শিশির, তুষার, শিলাবৃষ্টি ইত্যাদির সৃষ্টি হতো না। শস্য ও বনভূমির জন্য প্রয়োজনীয় বৃষ্টি হতো না।
- পৃথিবীতে বায়ুমণ্ডলীয় স্তর থাকায় এর দিকে আগত উল্কাপিন্ড অধিক পরিমাণে বিধ্বস্ত হয়। ওজোন স্তর না থাকলে সূর্য থেকে মারাত্মক অতিবেগুনি রশ্মি বায়ুমন্ডলে প্রবেশ করে প্রাণিকুল বিনষ্ট করত।
- বায়ুমন্ডলের স্তরসমূহ না থাকলে পৃথিবীতে জীবের অস্তিত্ব থাকত না, বরং পৃথিবীর উপরিভাগ চাঁদের মতো মরুময় হতো।