অধ্যায় ০৭ বায়ুমণ্ডলের গঠন ও কাঠামো
কেউ কি বাতাস ছাড়া বাঁচতে পারে? আমরা দিনে দুই-তিনবার খাবার খাই এবং আরও ঘন ঘন পানি পান করি কিন্তু প্রতি কয়েক সেকেন্ডে শ্বাস নেই। বায়ু সকল জীবের বেঁচে থাকার জন্য অপরিহার্য। মানুষসহ কিছু জীব কিছু সময়ের জন্য খাবার ও পানি ছাড়া বেঁচে থাকতে পারে কিন্তু বাতাসে শ্বাস নেওয়া ছাড়া কয়েক মিনিটও বাঁচতে পারে না। এটি দেখায় কেন আমাদের বায়ুমণ্ডলকে আরও বিশদে বুঝতে হবে। বায়ুমণ্ডল বিভিন্ন গ্যাসের মিশ্রণ এবং এটি পৃথিবীকে চারদিক থেকে ঘিরে রেখেছে। এতে মানুষের ও প্রাণীদের জন্য অক্সিজেন এবং গাছপালার জন্য কার্বন ডাই অক্সাইডের মতো জীবনদায়ী গ্যাস রয়েছে। বায়ু পৃথিবীর ভরের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ এবং বায়ুমণ্ডলের মোট ভরের ৯৯ শতাংশ পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে $32 \mathrm{~km}$ উচ্চতা পর্যন্ত সীমাবদ্ধ। বায়ু বর্ণহীন ও গন্ধহীন এবং কেবল বাতাস হিসাবে প্রবাহিত হলে অনুভব করা যায়।
আপনি কি কল্পনা করতে পারেন বায়ুমণ্ডলে ওজোনের অনুপস্থিতিতে আমাদের কী হবে?
বায়ুমণ্ডলের গঠন
বায়ুমণ্ডল গ্যাস, জলীয় বাষ্প এবং ধূলিকণা দ্বারা গঠিত। বায়ুমণ্ডলের উচ্চস্তরে গ্যাসের অনুপাত এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যে $120 \mathrm{~km}$ উচ্চতায় অক্সিজেনের পরিমাণ প্রায় নগণ্য হয়ে যায়। একইভাবে, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলীয় বাষ্প পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে মাত্র $90 \mathrm{~km}$ পর্যন্ত পাওয়া যায়।
গ্যাস
কার্বন ডাই অক্সাইড আবহাওয়াবিদ্যার দৃষ্টিকোণ থেকে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ গ্যাস কারণ এটি আগত সৌর বিকিরণের জন্য স্বচ্ছ কিন্তু নির্গত ভূপৃষ্ঠের বিকিরণের জন্য অস্বচ্ছ। এটি ভূপৃষ্ঠের বিকিরণের একটি অংশ শোষণ করে এবং এর কিছু অংশ পৃথিবীপৃষ্ঠের দিকে ফিরিয়ে দেয়। এটি মূলত গ্রিনহাউস প্রভাবের জন্য দায়ী। অন্যান্য গ্যাসের আয়তন স্থির কিন্তু গত কয়েক দশকে জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানোর কারণে কার্বন ডাই অক্সাইডের আয়তন বেড়েছে। এটি বাতাসের তাপমাত্রাও বাড়িয়েছে। ওজোন বায়ুমণ্ডলের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা পৃথিবীপৃষ্ঠ থেকে ১০ এবং $50 \mathrm{~km}$ এর মধ্যে পাওয়া যায় এবং এটি একটি ফিল্টার হিসাবে কাজ করে ও সূর্য থেকে নির্গত অতিবেগুনি রশ্মি শোষণ করে এবং সেগুলো পৃথিবীপৃষ্ঠে পৌঁছাতে বাধা দেয়।
জলীয় বাষ্প
জলীয় বাষ্পও বায়ুমণ্ডলের একটি পরিবর্তনশীল গ্যাস, যা উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। উষ্ণ ও আর্দ্র ক্রান্তীয় অঞ্চলে, এটি আয়তনের দিক থেকে বাতাসের চার শতাংশ হতে পারে, যেখানে মরুভূমি ও মেরু অঞ্চলের শুষ্ক ও শীতল এলাকায়, এটি বাতাসের এক শতাংশেরও কম হতে পারে। জলীয় বাষ্প নিরক্ষরেখা থেকে মেরু অঞ্চলের দিকেও হ্রাস পায়। এটি সূর্য থেকে আগত সৌরকিরণের অংশও শোষণ করে এবং পৃথিবীর বিকিরিত তাপ সংরক্ষণ করে। এভাবে এটি একটি কম্বলের মতো কাজ করে, পৃথিবীকে খুব ঠান্ডা বা খুব গরম হতে দেয় না। জলীয় বাষ্প বাতাসের স্থিতিশীলতা ও অস্থিতিশীলতায়ও অবদান রাখে।
ধূলিকণা
বায়ুমণ্ডলে ছোট কঠিন কণা ধারণের পর্যাপ্ত ক্ষমতা রয়েছে, যা বিভিন্ন উৎস থেকে উদ্ভূত হতে পারে এবং এতে সমুদ্রের লবণ, মিহি মাটি, ধোঁয়া-কালি, ছাই, পরাগ, ধুলো এবং উল্কাপিণ্ডের বিচ্ছিন্ন কণা অন্তর্ভুক্ত থাকে। ধূলিকণা সাধারণত বায়ুমণ্ডলের নিম্নস্তরে কেন্দ্রীভূত থাকে; তবুও, পরিচলন বায়ুপ্রবাহ সেগুলোকে অনেক উচ্চতায় পরিবহন করতে পারে। নিরক্ষীয় ও মেরু অঞ্চলের তুলনায় উপক্রান্তীয় ও নাতিশীতোষ্ণ অঞ্চলে শুষ্ক বায়ুর কারণে ধূলিকণার উচ্চ ঘনত্ব দেখা যায়। ধূলি ও লবণ কণা হাইগ্রোস্কোপিক নিউক্লিয়াস হিসাবে কাজ করে যার চারপাশে জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হয়ে মেঘ উৎপন্ন করে।
বায়ুমণ্ডলের কাঠামো
বায়ুমণ্ডল বিভিন্ন ঘনত্ব ও তাপমাত্রা সহ বিভিন্ন স্তর নিয়ে গঠিত। ঘনত্ব পৃথিবীপৃষ্ঠের নিকটে সর্বোচ্চ এবং উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। তাপমাত্রার অবস্থার উপর নির্ভর করে বায়ুমণ্ডলের স্তম্ভকে পাঁচটি ভিন্ন স্তরে বিভক্ত করা হয়েছে। সেগুলো হল: ট্রপোস্ফিয়ার, স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার, মেসোস্ফিয়ার, থার্মোস্ফিয়ার এবং এক্সোস্ফিয়ার।
ট্রপোস্ফিয়ার হল বায়ুমণ্ডলের সর্বনিম্ন স্তর। এর গড় উচ্চতা $13 \mathrm{~km}$ এবং এটি মেরু অঞ্চলের কাছে প্রায় $8 \mathrm{~km}$ উচ্চতা পর্যন্ত এবং নিরক্ষরেখায় প্রায় $18 \mathrm{~km}$ পর্যন্ত বিস্তৃত। ট্রপোস্ফিয়ারের পুরুত্ব নিরক্ষরেখায় সর্বাধিক কারণ শক্তিশালী পরিচলন স্রোত দ্বারা তাপ অনেক উচ্চতায় পরিবাহিত হয়। এই স্তরে ধূলিকণা ও জলীয় বাষ্প থাকে। জলবায়ু ও আবহাওয়ার সকল পরিবর্তন এই স্তরে ঘটে। এই স্তরে তাপমাত্রা প্রতি $165 \mathrm{~m}$ উচ্চতার জন্য $1 \mathrm{C}$ হারে হ্রাস পায়। সমস্ত জৈবিক ক্রিয়াকলাপের জন্য এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ স্তর।
ট্রপোস্ফিয়ারকে স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার থেকে পৃথককারী অঞ্চলটিকে ট্রপোপজ বলা হয়। ট্রপোপজে বাতাসের তাপমাত্রা নিরক্ষরেখার উপরে প্রায় মাইনাস $80^{\circ} \mathrm{C}$ এবং মেরু অঞ্চলের উপরে প্রায় মাইনাস $45^{\circ} \mathrm{C}$। এখানে তাপমাত্রা প্রায় স্থির, এবং তাই একে ট্রপোপজ বলা হয়। স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার ট্রপোপজের উপরে পাওয়া যায় এবং $50 \mathrm{~km}$ উচ্চতা পর্যন্ত বিস্তৃত। স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল এতে ওজোন স্তর রয়েছে। এই স্তর অতিবেগুনি বিকিরণ শোষণ করে এবং পৃথিবীর জীবনের উপর তীব্র, ক্ষতিকর শক্তির প্রভাব থেকে রক্ষা করে।
মেসোস্ফিয়ার স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের উপরে অবস্থিত, যা $80 \mathrm{~km}$ উচ্চতা পর্যন্ত বিস্তৃত। এই স্তরে, আবারও, উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাপমাত্রা হ্রাস পেতে শুরু করে এবং $80 \mathrm{~km}$ উচ্চতায় মাইনাস $100 \mathrm{C}$ এ পৌঁছায়। মেসোস্ফিয়ারের ঊর্ধ্বসীমাকে মেসোপজ বলা হয়। আয়নোস্ফিয়ার মেসোপজের উপরে ৮০ এবং ৪০০ $\mathrm{km}$ এর মধ্যে অবস্থিত। এতে আয়ন নামক বৈদ্যুতিক আধানযুক্ত কণা থাকে, এবং তাই একে আয়নোস্ফিয়ার বলা হয়। পৃথিবী থেকে প্রেরিত রেডিও তরঙ্গ এই স্তর দ্বারা পৃথিবীতে ফিরে প্রতিফলিত হয়। এখানে উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেতে শুরু করে। থার্মোস্ফিয়ারের উপরে বায়ুমণ্ডলের সর্বোচ্চ স্তর
চিত্র ৭.১ : বায়ুমণ্ডলের কাঠামো এক্সোস্ফিয়ার নামে পরিচিত। এটি সর্বোচ্চ স্তর কিন্তু এটি সম্পর্কে খুব কমই জানা যায়। যেসব উপাদান সেখানে আছে, এই স্তরে সেগুলো অত্যন্ত বিরল, এবং এটি ধীরে ধীরে মহাশূন্যের সাথে মিশে যায়। যদিও বায়ুমণ্ডলের সমস্ত স্তরই আমাদের উপর প্রভাব ফেলছে, ভূগোলবিদরা বায়ুমণ্ডলের প্রথম দুটি স্তর নিয়ে উদ্বিগ্ন।
আবহাওয়া ও জলবায়ুর উপাদান
বায়ুমণ্ডলের প্রধান উপাদান যা পরিবর্তনের বিষয় এবং যা পৃথিবীতে মানুষের জীবনকে প্রভাবিত করে সেগুলো হল তাপমাত্রা, চাপ, বায়ুপ্রবাহ, আর্দ্রতা, মেঘ এবং বৃষ্টিপাত। এই উপাদানগুলি অধ্যায় ৮, ৯ এবং ১০-এ বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হয়েছে।
অনুশীলনী
১। বহু নির্বাচনী প্রশ্ন।
(i) নিচের কোন গ্যাসটি বায়ুমণ্ডলের প্রধান অংশ গঠন করে?
(ক) অক্সিজেন
(গ) আর্গন
(খ) নাইট্রোজেন
(ঘ) কার্বন ডাই অক্সাইড
(ii) মানুষের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বায়ুমণ্ডলীয় স্তর হল:
(ক) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার
(গ) ট্রপোস্ফিয়ার
(খ) মেসোস্ফিয়ার
(ঘ) আয়নোস্ফিয়ার
(iii) সমুদ্রের লবণ, পরাগ, ছাই, ধোঁয়া-কালি, মিহি মাটি - এগুলো যুক্ত:
(ক) গ্যাসের সাথে
(গ) জলীয় বাষ্পের সাথে
(খ) ধূলিকণার সাথে
(ঘ) উল্কাপিণ্ডের সাথে
(iv) বায়ুমণ্ডলের কোন উচ্চতায় অক্সিজেন গ্যাসের পরিমাণ নগণ্য:
(ক) $90 \mathrm{~km}$
(গ) $100 \mathrm{~km}$
(খ) $120 \mathrm{~km}$
(ঘ) $150 \mathrm{~km}$
(v) নিচের কোন গ্যাসটি আগত সৌর বিকিরণের জন্য স্বচ্ছ এবং নির্গত ভূপৃষ্ঠের বিকিরণের জন্য অস্বচ্ছ?
(ক) অক্সিজেন
(গ) হিলিয়াম
(খ) নাইট্রোজেন
(ঘ) কার্বন ডাই অক্সাইড
২। নিচের প্রশ্নগুলির উত্তর প্রায় ৩০ শব্দে দাও।
(i) বায়ুমণ্ডল বলতে আপনি কী বুঝেন?
(ii) আবহাওয়া ও জলবায়ুর উপাদানগুলি কী কী?
(iii) বায়ুমণ্ডলের গঠন বর্ণনা করুন।
(iv) বায়ুমণ্ডলের সমস্ত স্তরের মধ্যে ট্রপোস্ফিয়ার কেন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ?
৩। নিচের প্রশ্নগুলির উত্তর প্রায় ১৫০ শব্দে দাও।
(i) বায়ুমণ্ডলের গঠন বর্ণনা করুন।
(ii) বায়ুমণ্ডলের কাঠামোর জন্য একটি উপযুক্ত চিত্র আঁকুন এবং এতে নাম লিখুন ও এটি বর্ণনা করুন।