অধ্যায় ০৮ সৌর বিকিরণ, তাপের সাম্যাবস্থা ও উষ্ণতা
আপনি কি আপনার চারপাশের বাতাস অনুভব করেন? আপনি কি জানেন যে আমরা বাতাসের একটি বিশাল স্তরের নীচে বাস করি? আমরা শ্বাস নিই এবং ছাড়ি কিন্তু বাতাস গতিশীল হলে আমরা তা অনুভব করি। এর অর্থ হল গতিশীল বাতাসই বায়ু। আপনি ইতিমধ্যেই এই সত্যটি শিখেছেন যে পৃথিবী চারদিকে বাতাস দ্বারা বেষ্টিত। বায়ুর এই আবরণটি হল বায়ুমণ্ডল যা অসংখ্য গ্যাস দ্বারা গঠিত। এই গ্যাসগুলি পৃথিবীর পৃষ্ঠে জীবনকে ধারণ করে।
পৃথিবী তার প্রায় সমস্ত শক্তি সূর্য থেকে গ্রহণ করে। পৃথিবী পাল্টা হিসেবে সূর্য থেকে প্রাপ্ত শক্তি মহাকাশে ফিরে বিকিরণ করে। ফলস্বরূপ, পৃথিবী সময়ের সাথে সাথে না গরম হয় না শীতল হয়। এইভাবে, পৃথিবীর বিভিন্ন অংশ দ্বারা প্রাপ্ত তাপের পরিমাণ একই নয়। এই তারতম্য বায়ুমণ্ডলে চাপের পার্থক্য সৃষ্টি করে। এটি বাতাসের মাধ্যমে এক অঞ্চল থেকে অন্য অঞ্চলে তাপ স্থানান্তরের দিকে পরিচালিত করে। এই অধ্যায়ে বায়ুমণ্ডলের উত্তপ্ত ও শীতল হওয়ার প্রক্রিয়া এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠে এর ফলে সৃষ্ট উষ্ণতার বণ্টন ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
সৌর বিকিরণ
পৃথিবীর পৃষ্ঠ তার বেশিরভাগ শক্তি স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্যে গ্রহণ করে। পৃথিবী দ্বারা প্রাপ্ত শক্তিকে আগত সৌর বিকিরণ হিসাবে জানা যায়, যা সংক্ষেপে সৌরকিরণ (ইনসোলেশন) নামে পরিচিত।
যেহেতু পৃথিবী একটি গোলকের মতো একটি জিওইড, সূর্যের রশ্মি বায়ুমণ্ডলের শীর্ষে তির্যকভাবে পড়ে এবং পৃথিবী সূর্যের শক্তির একটি খুব ছোট অংশকে বাধা দেয়। গড়ে পৃথিবী প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে প্রতি মিনিটে ১.৯৪ ক্যালোরি শক্তি তার বায়ুমণ্ডলের শীর্ষে গ্রহণ করে। পৃথিবী ও সূর্যের মধ্যকার দূরত্বের তারতম্যের কারণে বায়ুমণ্ডলের শীর্ষে প্রাপ্ত সৌর আউটপুট বছরে সামান্য পরিবর্তিত হয়। সূর্যের চারদিকে তার পরিক্রমণের সময়, পৃথিবী সূর্য থেকে সবচেয়ে দূরে থাকে (১৫২ মিলিয়ন কিমি) ৪ঠা জুলাই। পৃথিবীর এই অবস্থানকে অপসূর বলা হয়। ৩রা জানুয়ারি, পৃথিবী সূর্যের সবচেয়ে কাছাকাছি থাকে (১৪৭ মিলিয়ন কিমি)। এই অবস্থানকে অনুসূর বলা হয়। অতএব, ৩রা জানুয়ারি পৃথিবী দ্বারা প্রাপ্ত বার্ষিক সৌরকিরণের পরিমাণ ৪ঠা জুলাই প্রাপ্ত পরিমাণের চেয়ে সামান্য বেশি। যাইহোক, সৌর আউটপুটের এই তারতম্যের প্রভাব ভূমি ও সমুদ্রের বণ্টন এবং বায়ুমণ্ডলীয় প্রবাহের মতো অন্যান্য কারণ দ্বারা আড়াল করা হয়। তাই, সৌর আউটপুটের এই তারতম্যের পৃথিবীর পৃষ্ঠে দৈনিক আবহাওয়ার পরিবর্তনের উপর বড় প্রভাব নেই।
পৃথিবীর পৃষ্ঠে সৌরকিরণের পরিবর্তনশীলতা
সৌরকিরণের পরিমাণ ও তীব্রতা দিনে, ঋতুতে এবং বছরে পরিবর্তিত হয়। সৌরকিরণের এই তারতম্য সৃষ্টিকারী কারণগুলি হল: (i) পৃথিবীর তার অক্ষের উপর ঘূর্ণন; (ii) সূর্যের রশ্মির নতি কোণ; (iii) দিনের দৈর্ঘ্য; (iv) বায়ুমণ্ডলের স্বচ্ছতা; (v) ভূমির দিকগত বিন্যাস। তবে শেষ দুটির প্রভাব কম।
পৃথিবীর অক্ষ সূর্যের চারদিকে তার কক্ষপথের সমতলের সাথে $66^{1 / 2}$ কোণ তৈরি করে এই সত্যটির বিভিন্ন অক্ষাংশে প্রাপ্ত সৌরকিরণের পরিমাণের উপর বেশি প্রভাব রয়েছে।
সৌরকিরণের পরিমাণ নির্ধারণকারী দ্বিতীয় কারণটি হল রশ্মির নতি কোণ। এটি স্থানের অক্ষাংশের উপর নির্ভর করে। অক্ষাংশ যত বেশি হয়, তারা পৃথিবীর পৃষ্ঠের সাথে যে কোণ তৈরি করে তত কম হয়, যার ফলে তির্যক সূর্যরশ্মি সৃষ্টি হয়। উল্লম্ব রশ্মি দ্বারা আচ্ছাদিত এলাকা সর্বদা তির্যক রশ্মির চেয়ে কম। যদি বেশি এলাকা আচ্ছাদিত হয়, শক্তি বিতরণ হয়ে যায় এবং প্রতি একক এলাকায় প্রাপ্ত নেট শক্তি হ্রাস পায়। তদুপরি, তির্যক রশ্মিগুলিকে বায়ুমণ্ডলের বেশি গভীরতার মধ্য দিয়ে যেতে হয়, যার ফলে বেশি শোষণ, বিক্ষেপণ ও বিচ্ছুরণ ঘটে।
চিত্র ৮.১ : গ্রীষ্ম অয়নান্ত
বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে সৌর বিকিরণের গমনপথ
বায়ুমণ্ডল স্বল্প তরঙ্গ সৌর বিকিরণের জন্য মূলত স্বচ্ছ। আগত সৌর বিকিরণ পৃথিবীর পৃষ্ঠে আঘাত করার আগে বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যায়। ট্রপোস্ফিয়ারের মধ্যে জলীয় বাষ্প, ওজোন এবং অন্যান্য গ্যাস নিকট-অবলোহিত বিকিরণের বেশিরভাগ শোষণ করে।
ট্রপোস্ফিয়ারে অতি ক্ষুদ্র-নিলম্বিত কণাগুলি দৃশ্যমান বর্ণালীকে মহাকাশ এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠ উভয় দিকে বিক্ষেপিত করে। এই প্রক্রিয়া আকাশে রঙ যোগ করে। উদীয়মান ও অস্তমিত সূর্যের লাল রঙ এবং আকাশের নীল রঙ বায়ুমণ্ডলের মধ্যে আলোর বিক্ষেপণের ফল।
পৃথিবীর পৃষ্ঠে সৌরকিরণের স্থানিক বণ্টন
পৃষ্ঠে প্রাপ্ত সৌরকিরণ ক্রান্তীয় অঞ্চলে প্রায় $320 \mathrm{Watt} / \mathrm{m}^{2}$ থেকে মেরুতে প্রায় ৭০ ওয়াট প্রতি বর্গ মিটার পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। উপক্রান্তীয় মরুভূমিগুলির উপর সর্বাধিক সৌরকিরণ প্রাপ্ত হয়, যেখানে মেঘের পরিমাণ সবচেয়ে কম। বিষুবরেখা ক্রান্তীয় অঞ্চলের তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম সৌরকিরণ গ্রহণ করে। সাধারণত, একই অক্ষাংশে মহাদেশের উপর মহাসাগরের চেয়ে বেশি সৌরকিরণ থাকে। শীতকালে, মধ্য ও উচ্চ অক্ষাংশগুলি গ্রীষ্মের চেয়ে কম বিকিরণ গ্রহণ করে।
বায়ুমণ্ডলের উত্তপ্ত ও শীতল হওয়া
বায়ুমণ্ডলের উত্তপ্ত ও শীতল হওয়ার বিভিন্ন উপায় রয়েছে।
সৌরকিরণ দ্বারা উত্তপ্ত হওয়ার পর পৃথিবী দীর্ঘ তরঙ্গ আকারে ভূপৃষ্ঠের নিকটবর্তী বায়ুমণ্ডলীয় স্তরগুলিতে তাপ প্রেরণ করে। ভূমির সংস্পর্শে থাকা বায়ু ধীরে ধীরে উত্তপ্ত হয় এবং নিম্ন স্তরগুলির সংস্পর্শে থাকা উপরের স্তরগুলিও উত্তপ্ত হয়। এই প্রক্রিয়াকে পরিবহন (কন্ডাকশন) বলে। পরিবহন ঘটে যখন অসম তাপমাত্রার দুটি বস্তু একে অপরের সংস্পর্শে থাকে, তখন উষ্ণতর থেকে শীতলতর বস্তুর দিকে শক্তির প্রবাহ ঘটে। উভয় বস্তু একই তাপমাত্রায় না পৌঁছানো বা সংস্পর্শ ছিন্ন না হওয়া পর্যন্ত তাপ স্থানান্তর চলতে থাকে। বায়ুমণ্ডলের নিম্নস্তরগুলিকে উত্তপ্ত করতে পরিবহন গুরুত্বপূর্ণ।
পৃথিবীর সংস্পর্শে থাকা বায়ু উত্তপ্ত হয়ে স্রোতের আকারে উল্লম্বভাবে উপরে উঠে এবং বায়ুমণ্ডলের তাপ আরও প্রেরণ করে। বায়ুমণ্ডলের এই উল্লম্ব উত্তপ্ত হওয়ার প্রক্রিয়াকে পরিচলন (কনভেকশন) বলে। শক্তির পরিচলনজনিত স্থানান্তর শুধুমাত্র ট্রপোস্ফিয়ারে সীমাবদ্ধ।
বায়ুর অনুভূমিক গতির মাধ্যমে তাপ স্থানান্তরকে অ্যাডভেকশন বলে। বায়ুর অনুভূমিক গতি উল্লম্ব গতির তুলনায় তুলনামূলকভাবে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। মধ্য অক্ষাংশে, দৈনিক আবহাওয়ার বেশিরভাগ দৈনিক (দিন ও রাত) তারতম্য শুধুমাত্র অ্যাডভেকশনের কারণে ঘটে। ক্রান্তীয় অঞ্চলে, বিশেষ করে উত্তর ভারতে গ্রীষ্মকালে ‘লু’ নামক স্থানীয় বায়ু অ্যাডভেকশন প্রক্রিয়ার ফল।
ভূ-বিকিরণ
পৃথিবী দ্বারা প্রাপ্ত সৌরকিরণ স্বল্প তরঙ্গ আকারে হয় এবং এর পৃষ্ঠকে উত্তপ্ত করে। পৃথিবী নিজে উত্তপ্ত হওয়ার পরে একটি বিকিরণকারী বস্তু হয়ে ওঠে এবং এটি দীর্ঘ তরঙ্গ আকারে বায়ুমণ্ডলে শক্তি বিকিরণ করে। এই শক্তি নীচ থেকে বায়ুমণ্ডলকে উত্তপ্ত করে। এই প্রক্রিয়াটি ভূ-বিকিরণ নামে পরিচিত।
দীর্ঘ তরঙ্গ বিকিরণ বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাস, বিশেষ করে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং অন্যান্য গ্রিনহাউস গ্যাস দ্বারা শোষিত হয়। এইভাবে, বায়ুমণ্ডল পৃথিবীর বিকিরণ দ্বারা পরোক্ষভাবে উত্তপ্ত হয়।
বায়ুমণ্ডল পাল্টা হিসেবে মহাকাশে তাপ বিকিরণ ও প্রেরণ করে। অবশেষে সূর্য থেকে প্রাপ্ত তাপের পরিমাণ মহাকাশে ফিরে যায়, যার ফলে পৃথিবীর পৃষ্ঠে এবং বায়ুমণ্ডলে ধ্রুব তাপমাত্রা বজায় থাকে।
পৃথিবী গ্রহের তাপ বাজেট
চিত্র ৯.২ পৃথিবী গ্রহের তাপ বাজেট চিত্রিত করে। পৃথিবী একটি সম্পূর্ণ হিসাবে তাপ সঞ্চয় করে না বা হারায় না। এটি তার তাপমাত্রা বজায় রাখে। এটি তখনই ঘটতে পারে যদি সৌরকিরণ আকারে প্রাপ্ত তাপের পরিমাণ পৃথিবী দ্বারা ভূ-বিকিরণের মাধ্যমে হারানো তাপের পরিমাণের সমান হয়।
ধরুন বায়ুমণ্ডলের শীর্ষে প্রাপ্ত সৌরকিরণ ১০০ শতাংশ। বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় কিছু পরিমাণ শক্তি প্রতিফলিত, বিক্ষেপিত ও শোষিত হয়। শুধুমাত্র অবশিষ্ট অংশ পৃথিবীর পৃষ্ঠে পৌঁছায়। মোটামুটিভাবে ৩৫ একক পৃথিবীর পৃষ্ঠে পৌঁছানোর আগেই মহাকাশে ফিরে প্রতিফলিত হয়। এর মধ্যে, ২৭ একক মেঘের শীর্ষ থেকে এবং ২ একক পৃথিবীর তুষার ও বরফে আবৃত অঞ্চল থেকে প্রতিফলিত হয়। প্রতিফলিত বিকিরণের পরিমাণকে পৃথিবীর আলবেডো বলে।
অবশিষ্ট ৬৫ একক শোষিত হয়, ১৪ একক বায়ুমণ্ডলের মধ্যে এবং ৫১ একক পৃথিবীর পৃষ্ঠ দ্বারা। পৃথিবী ৫১ একক ভূ-বিকিরণ আকারে ফিরে বিকিরণ করে। এর মধ্যে, ১৭ একক সরাসরি মহাকাশে বিকিরিত হয় এবং অবশিষ্ট ৩৪ একক বায়ুমণ্ডল দ্বারা শোষিত হয় (৬ একক সরাসরি বায়ুমণ্ডল দ্বারা শোষিত, ৯ একক পরিচলন ও অশান্তির মাধ্যমে এবং ১৯ একক ঘনীভবনের সুপ্ত তাপের মাধ্যমে)। বায়ুমণ্ডল দ্বারা শোষিত ৪৮ একক (সৌরকিরণ থেকে ১৪ একক + ভূ-বিকিরণ থেকে ৩৪ একক)ও মহাকাশে ফিরে বিকিরিত হয়। এইভাবে, পৃথিবী এবং বায়ুমণ্ডল থেকে ফিরে আসা মোট বিকিরণ হল $17+48=65$ একক যা সূর্য থেকে প্রাপ্ত ৬৫ এককের মোট পরিমাণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এটিকে পৃথিবীর তাপ বাজেট বা তাপের সাম্যাবস্থা বলা হয়।
এটি ব্যাখ্যা করে, কেন বিপুল পরিমাণ তাপ স্থানান্তর সত্ত্বেও পৃথিবী না গরম হয় না শীতল হয়।
চিত্র ৮.২ : পৃথিবীর তাপ বাজেট
পৃথিবীর পৃষ্ঠে নেট তাপ বাজেটের তারতম্য
পূর্বে ব্যাখ্যা করা হয়েছে, পৃথিবীর পৃষ্ঠে প্রাপ্ত বিকিরণের পরিমাণে তারতম্য রয়েছে। পৃথিবীর কিছু অংশে বিকিরণ সাম্যাবস্থা উদ্বৃত্ত থাকে যখন অন্য অংশে ঘাটতি থাকে।
চিত্র ৮.৩ পৃথিবী-বায়ুমণ্ডল ব্যবস্থার নেট বিকিরণ সাম্যাবস্থায় অক্ষাংশীয় তারতম্য চিত্রিত করে। চিত্রটি দেখায় যে ৪০ ডিগ্রি উত্তর ও দক্ষিণের মধ্যে নেট বিকিরণ সাম্যাবস্থার একটি উদ্বৃত্ত রয়েছে এবং মেরুগুলির নিকটবর্তী অঞ্চলগুলিতে একটি ঘাটতি রয়েছে। ক্রান্তীয় অঞ্চল থেকে উদ্বৃত্ত তাপ শক্তি মেরুর দিকে পুনর্বণ্টিত হয় এবং ফলস্বরূপ ক্রান্তীয় অঞ্চলগুলি অতিরিক্ত তাপ জমার কারণে ক্রমাগত উত্তপ্ত হয় না বা উচ্চ অক্ষাংশগুলি অতিরিক্ত ঘাটতির কারণে স্থায়ীভাবে হিমায়িত হয় না।
চিত্র ৮.৩ : নেট বিকিরণ সাম্যাবস্থায় অক্ষাংশীয় তারতম্য
উষ্ণতা
সৌরকিরণের বায়ুমণ্ডল এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠের সাথে মিথস্ক্রিয়া তাপ সৃষ্টি করে যা উষ্ণতার পরিপ্রেক্ষিতে পরিমাপ করা হয়। তাপ একটি পদার্থ গঠনকারী কণাগুলির আণবিক গতিকে উপস্থাপন করে, যখন উষ্ণতা হল একটি বস্তু (বা স্থান) কতটা গরম (বা ঠান্ডা) তার ডিগ্রিতে পরিমাপ।
উষ্ণতা বণ্টন নিয়ন্ত্রণকারী কারণগুলি
যেকোনো স্থানের বায়ুর উষ্ণতা প্রভাবিত হয় (i) স্থানের অক্ষাংশ দ্বারা; (ii) স্থানের উচ্চতা দ্বারা; (iii) সমুদ্র থেকে দূরত্ব, বায়ু-ভর প্রবাহ দ্বারা; (iv) উষ্ণ ও শীতল সমুদ্রস্রোতের উপস্থিতি দ্বারা; (v) স্থানীয় দিক দ্বারা।
অক্ষাংশ: একটি স্থানের উষ্ণতা প্রাপ্ত সৌরকিরণের উপর নির্ভর করে। এটি আগে ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে সৌরকিরণ অক্ষাংশ অনুযায়ী পরিবর্তিত হয় তাই উষ্ণতাও সেই অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়।
উচ্চতা: বায়ুমণ্ডল নীচ থেকে ভূ-বিকিরণ দ্বারা পরোক্ষভাবে উত্তপ্ত হয়। অতএব, সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি স্থানগুলি উচ্চতর উচ্চতায় অবস্থিত স্থানগুলির চেয়ে বেশি তাপমাত্রা রেকর্ড করে। অন্য কথায়, উষ্ণতা সাধারণত উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়। উচ্চতার সাথে উষ্ণতা হ্রাসের হারকে স্বাভাবিক হ্রাস হার বলে। এটি প্রতি কিলোমিটারে $6.5 \mathrm{C}$।
সমুদ্র থেকে দূরত্ব: উষ্ণতাকে প্রভাবিত করে এমন আরেকটি কারণ হল সমুদ্রের সাপেক্ষে একটি স্থানের অবস্থান। ভূমির তুলনায় সমুদ্র ধীরে ধীরে উত্তপ্ত হয় এবং ধীরে ধীরে তাপ হারায়। ভূমি দ্রুত উত্তপ্ত ও শীতল হয়। অতএব, সমুদ্রের উপর উষ্ণতার তারতম্য ভূমির তুলনায় কম। সমুদ্রের নিকটবর্তী স্থানগুলি সমুদ্র ও স্থলবায়ুর নিয়ন্ত্রক প্রভাবের অধীনে আসে যা উষ্ণতা নিয়ন্ত্রণ করে।
বায়ু-ভর ও সমুদ্রস্রোত: স্থল ও সমুদ্রবায়ুর মতো, বায়ু-ভরের গতিপথও উষ্ণতাকে প্রভাবিত করে। যে স্থানগুলি উষ্ণ বায়ু-ভরের প্রভাবে আসে তারা উচ্চ উষ্ণতা অনুভব করে এবং যে স্থানগুলি শীতল বায়ু-ভরের প্রভাবে আসে তারা নিম্ন উষ্ণতা অনুভব করে। একইভাবে, যে উপকূলে উষ্ণ সমুদ্রস্রোত প্রবাহিত হয় সেখানে অবস্থিত স্থানগুলি যে উপকূলে শীতল স্রোত প্রবাহিত হয় সেখানে অবস্থিত স্থানগুলির চেয়ে বেশি উষ্ণতা রেকর্ড করে।
উষ্ণতার বণ্টন
জানুয়ারি ও জুলাই মাসে উষ্ণতার বণ্টন অধ্যয়ন করে বিশ্বব্যাপী উষ্ণতার বণ্টন ভালোভাবে বোঝা যায়। উষ্ণতার বণ্টন সাধারণত আইসোথার্মের সাহায্যে মানচিত্রে দেখানো হয়। আইসোথার্মগুলি হল সমান উষ্ণতা সম্পন্ন স্থানগুলিকে যুক্তকারী রেখা। চিত্র ৮.৪ (ক) এবং (খ) জানুয়ারি ও জুলাই মাসে ভূপৃষ্ঠের বায়ুর উষ্ণতার বণ্টন দেখায়।
সাধারণত মানচিত্রে উষ্ণতার উপর অক্ষাংশের প্রভাব স্পষ্টভাবে প্রকাশিত, কারণ আইসোথার্মগুলি সাধারণত অক্ষাংশের সমান্তরাল। এই সাধারণ প্রবণতা থেকে বিচ্যুতি জুলাইয়ের চেয়ে জানুয়ারিতে বেশি স্পষ্ট, বিশেষ করে উত্তর গোলার্ধে। উত্তর গোলার্ধে ভূমি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল দক্ষিণ গোলার্ধের তুলনায় অনেক বড়। তাই, ভূমিভাগ এবং সমুদ্রস্রোতের প্রভাব স্পষ্টভাবে প্রকাশিত। জানুয়ারিতে আইসোথার্মগুলি মহাসাগরের উপর উত্তরে এবং মহাদেশের উপর দক্ষিণে বিচ্যুত হয়। এটি উত্তর আটলান্টিক মহাসাগরে দেখা যায়। উষ্ণ সমুদ্রস্রোত, গালফ স্ট্রিম এবং উত্তর আটলান্টিক প্রবাহের উপস্থিতি উত্তর আটলান্টিক মহাসাগরকে উষ্ণ করে তোলে এবং আইসোথার্মগুলি উত্তরের দিকে বাঁকে। ভূমির উপর উষ্ণতা তীব্রভাবে হ্রাস পায় এবং ইউরোপে আইসোথার্মগুলি দক্ষিণের দিকে বাঁকে।
এটি সাইবেরিয়ান সমভূমিতে অনেক বেশি স্পষ্ট। $60 \mathrm{E}$ দ্রাঘিমা বরাবর গড় জানুয়ারি উষ্ণতা হল মাইনাস $20 \mathrm{C}$, $80 \mathrm{~N}$ এবং $50 \mathrm{~N}$ উভয় অক্ষাংশে। জানুয়ারির জন্য গড় মাসিক উষ্ণতা বিষুবীয় মহাসাগরে ২৭° সেলসিয়াসের বেশি, ক্রান্তীয় অঞ্চলে $24 \mathrm{C}$ এবং মধ্য অক্ষাংশে $2 \mathrm{C}-0 \mathrm{C}$ এবং ইউরেশীয় মহাদেশীয় অভ্যন্তরে $-18 \mathrm{C}$ থেকে $-48 \mathrm{C}$।
মহাসাগরের প্রভাব দক্ষিণ গোলার্ধে স্পষ্টভাবে প্রকাশিত। এখানে আইসোথার্মগুলি কমবেশি অক্ষাংশের সমান্তরাল এবং উষ্ণতার তারতম্য উত্তর গোলার্ধের তুলনায় বেশি ধীরে ধীরে। $20 \mathrm{C}, 10 \mathrm{C}$, এবং $0 \mathrm{C}$ এর আইসোথার্ম যথাক্রমে ৩৫° দক্ষিণ এবং $60 \mathrm{~S}$ অক্ষাংশের সমান্তরালে চলে।
জুলাই মাসে আইসোথার্মগুলি সাধারণত অক্ষাংশের সমান্তরালে চলে। বিষুবীয় মহাসাগরগুলি উষ্ণতর উষ্ণতা রেকর্ড করে, $27 \mathrm{C}$ এর বেশি।
চিত্র ৮.৪ (ক) : জানুয়ারি মাসে ভূপৃষ্ঠের বায়ুর উষ্ণতার বণ্টন
চিত্র ৮.৪ (খ) : জুলাই মাসে ভূপৃষ্ঠের বায়ুর উষ্ণতার বণ্টন
চিত্র ৮.৫ : জানুয়ারি ও জুলাইয়ের মধ্যে উষ্ণতার পরিসর
ভূমির উপর $30 \mathrm{C}$ এর বেশি এশিয়ার উপক্রান্তীয় মহাদেশীয় অঞ্চলে, $30 \mathrm{~N}$ অক্ষাংশ বরাবর লক্ষ্য করা যায়। $40 \mathrm{~N}$ বরাবর $10 \mathrm{C}$ এর আইসোথার্ম চলে এবং $40 \mathrm{~S}$ বরাবর উষ্ণতা হল $10 \mathrm{C}$।
চিত্র ৮.৫ জানুয়ারি ও জুলাইয়ের মধ্যে উষ্ণতার পরিসর দেখায়। সর্বোচ্চ উষ্ণতার পরিসর ইউরেশীয় মহাদেশের উত্তর-পূর্ব অংশে ৬০° সেলসিয়াসের বেশি। এটি মহাদেশীয়তার কারণে। সর্বনিম্ন উষ্ণতার পরিসর, $3 \mathrm{C}$, $20 \mathrm{~S}$ এবং $15 \mathrm{~N}$ এর মধ্যে পাওয়া যায়।
উষ্ণতার বিপরীতমুখিতা
সাধারণত, উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে উষ্ণতা হ্রাস পায়। এটিকে স্বাভাবিক হ্রাস হার বলে। কখনও কখনও, পরিস্থিতি বিপরীত হয় এবং স্বাভাবিক হ্রাস হার উল্টে যায়। এটিকে উষ্ণতার বিপরীতমুখিতা বলে। বিপরীতমুখিতা সাধারণত স্বল্প সময়ের জন্য হয় কিন্তু তবুও বেশ সাধারণ। পরিষ্কার আকাশ এবং স্থির বাতাস সহ একটি দীর্ঘ শীতের রাত বিপরীতমুখিতার জন্য আদর্শ পরিস্থিতি। দিনের তাপ রাতে বিকিরিত হয় এবং ভোরের দিকে, পৃথিবী উপরের বাতাসের চেয়ে শীতল হয়ে যায়। মেরু অঞ্চলগুলির উপর, উষ্ণতার বিপরীতমুখিতা সারা বছর স্বাভাবিক। পৃষ্ঠ বিপরীতমুখিতা বায়ুমণ্ডলের নিম্ন স্তরগুলিতে স্থিতিশীলতা প্রচার করে। ধোঁয়া ও ধূলিকণা বিপরীতমুখী স্তরের নীচে জমা হয় এবং অনুভূমিকভাবে ছড়িয়ে পড়ে বায়ুমণ্ডলের নিম্ন স্তরগুলি পূরণ করে। সকালে ঘন কুয়াশা একটি সাধারণ ঘটনা, বিশেষ করে শীতকালে। এই বিপরীতমুখিতা সাধারণত কয়েক ঘন্টা স্থায়ী হয় যতক্ষণ না সূর্য উঠে আসে এবং পৃথিবীকে উত্তপ্ত করা শুরু করে।
বায়ু নিষ্কাশনের কারণে পাহাড় ও পর্বতে বিপরীতমুখিতা ঘটে। পাহাড় ও পর্বতে উৎপন্ন শীতল বায়ু, রাতে উৎপন্ন, মাধ্যাকর্ষণের প্রভাবে প্রবাহিত হয়। ভারী ও ঘন হওয়ায়, শীতল বায়ু প্রায় জলের মতো কাজ করে এবং ঢাল বরাবর নীচে নেমে গভীরভাবে পকেট ও উপত্যকার তলদেশে জমা হয় যার উপরে উষ্ণ বায়ু থাকে। এটিকে বায়ু নিষ্কাশন বলে। এটি গাছপালাকে তুষারপাতের ক্ষতি থেকে রক্ষা করে।
- প্ল্যাঙ্কের সূত্র বলে যে একটি বস্তু যত বেশি গরম হবে, এটি তত বেশি শক্তি বিকিরণ করবে এবং সেই বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য তত ছোট হবে।
- আপেক্ষিক তাপ হল এক গ্রাম পদার্থের তাপমাত্রা এক সেলসিয়াস বাড়াতে প্রয়োজনীয় শক্তি।
অনুশীলনী
১. বহু নির্বাচনী প্রশ্ন।
(i) ২১শে জুন দুপুরে সূর্য সরাসরি মাথার উপরে থাকে: (ক) বিষুবরেখা (গ) $23.5 \mathrm{~N}$ (খ) $23.5 \mathrm{~S}$ (ঘ) $66.5 \mathrm{~N}$
(ii) নিম্নলিখিত কোন শহরে দিনগুলি সবচেয়ে দীর্ঘ? (ক) তিরুবনন্তপুরম (গ) হায়দ্রাবাদ (খ) চণ্ডীগড় (ঘ) নাগপুর
(iii) বায়ুমণ্ডল প্রধানত দ্বারা উত্তপ্ত হয়: (ক) স্বল্প তরঙ্গ সৌর বিকিরণ (গ) দীর্ঘ তরঙ্গ ভূ-বিকিরণ (খ) প্রতিফলিত সৌর বিকিরণ (ঘ) বিক্ষিপ্ত সৌর বিকিরণ
(iv) নিম্নলিখিত দুটি কলাম থেকে সঠিক জোড়া তৈরি করুন।
| (i) সৌরকিরণ | (ক) উষ্ণতম ও শীতলতম মাসের গড় উষ্ণতার মধ্যে পার্থক্য |
| (ii) আলবেডো | (খ) সমান উষ্ণতা সম্পন্ন স্থানগুলিকে যুক্তকারী রেখা |
| (iii) আইসোথার্ম | (গ) আগত সৌর বিকিরণ |
| (iv) বার্ষিক পরিসর | (ঘ) একটি বস্তু দ্বারা প্রতিফলিত দৃশ্যমান আলোর শতাংশ |
(v) উত্তর গোলার্ধে বিষুবরেখার চেয়ে উপক্রান্তীয় অঞ্চলে পৃথিবী সর্বোচ্চ উষ্ণতা অনুভব করার প্রধান কারণ হল:
(ক) বিষুবীয় অঞ্চলের তুলনায় উপক্রান্তীয় অঞ্চলে মেঘের আচ্ছাদন কম থাকে।
(খ) গ্রীষ্মে উপক্রান্তীয় অঞ্চলে বিষুবীয় অঞ্চলের চেয়ে দিনের দৈর্ঘ্য বেশি হয়।
(গ) বিষুবীয় অঞ্চলের তুলনায় উপক্রান্তীয় অঞ্চলে একটি বর্ধিত “গ্রিনহাউস প্রভাব” রয়েছে।
(ঘ) বিষুবীয় অবস্থানের চেয়ে উপক্রান্তীয় অঞ্চলগুলি মহাসাগরীয় অঞ্চলের কাছাকাছি।
২. নিম্নলিখিত প্রশ্নগুলির উত্তর প্রায় ৩০ শব্দে দাও।
(i) স্থান ও সময়ে গ্রহ পৃথিবীর উপর তাপের অসম বণ্টন কীভাবে আবহাওয়া ও জলবায়ুর তারতম্য সৃষ্টি করে?
(ii) পৃথিবীর পৃষ্ঠে উষ্ণতা বণ্টন নিয়ন্ত্রণকারী কারণগুলি কী কী?
(iii) ভারতে, দিনের উষ্ণতা সর্বোচ্চ মে মাসে হয় কেন এবং গ্রীষ্ম অয়নান্তের পরে হয় না কেন?
(iv) সাইবেরিয়ান সমভূমিতে বার্ষিক উষ্ণতার পরিসর বেশি কেন?
৩. নিম্নলিখিত প্রশ্নগুলির উত্তর প্রায় ১৫০ শব্দে দাও।
(i) অক্ষাংশ এবং পৃথিবীর ঘূর্ণন অক্ষের হেলানো ভূমির পৃষ্ঠে প্রাপ্ত বিকিরণের পরিমাণকে কীভাবে প্রভাবিত করে?
(ii) যে প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে পৃথিবী-বায়ুমণ্ডল ব্যবস্থা তাপের সাম্যাবস্থা বজায় রাখে তা আলোচনা করুন।
(iii) জানুয়ারি মাসে পৃথিবীর উত্তর ও দক্ষিণ গোলার্ধের উপর বৈশ্বিক উষ্ণতা বণ্টনের তুলনা করুন।
প্রকল্প কাজ
আপনার শহরে বা আপনার শহরের নিকটবর্তী অবস্থিত একটি আবহাওয়া পর্যবেক্ষণাগার নির্বাচন করুন। পর্যবেক্ষণাগারগুলির জলবায়ুবিদ্যা সংক্রান্ত সারণীতে প্রদত্ত উষ্ণতার তথ্য সারণীবদ্ধ করুন:
(i) পর্যবেক্ষণাগারের উচ্চতা, অক্ষাংশ এবং যে সময়ের জন্য গড় গণনা করা হয়েছে তা নোট করুন।
(ii) সারণীতে প্রদত্ত উষ্ণতা সম্পর্কিত পরিভাষাগুলি সংজ্ঞায়িত করুন।
(iii) দৈনিক গড় মাসিক উষ্ণতা গণনা করুন। (iv) দৈনিক গড় সর্বোচ্চ, দৈনিক গড় সর্বনিম্ন এবং গড় উষ্ণতা দেখাতে একটি গ্রাফ আঁকুন।
(v) বার্ষিক উষ্ণতার পরিসর গণনা করুন।
(vi) কোন মাসগুলিতে দৈনিক উষ্ণতার পরিসর সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন তা নির্ণয় করুন।
(vii) স্থানের উষ্ণতা নির্ধারণকারী কারণগুলির তালিকা তৈরি করুন এবং জানুয়ারি, মে, জুলাই ও অক্টোবর মাসে উষ্ণতার তারতম্যের সম্ভাব্য কারণগুলি ব্যাখ্যা করুন।
উদাহরণ: $\begin{array}{lll} \text { পর্যবেক্ষণাগার } & : & \text { নয়া দিল্লি (সফদরজঙ্গ) } \\ \text { অক্ষাংশ } & : & 2835^{\prime} \mathrm{N} \\ \text { পর্যবেক্ষণের ভিত্তিতে } & : & ১৯৫১-১৯৮০ \\ \text { গড় সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা } & : & ২১৬ \mathrm{~m} \end{array}$
| মাস | দৈনিক সর্বোচ্চের গড় (ডিগ্রি সেলসিয়াস) |
দৈনিক সর্বনিম্নের গড় (ডিগ্রি সেলসিয়াস) |
সর্বোচ্চ রেকর্ডকৃত (ডিগ্রি সেলসিয়াস) |
সর্বনিম্ন রেকর্ডকৃত (ডিগ্রি সেলসিয়াস) |
|---|---|---|---|---|
| জানুয়ারি | ২১.১ | ৭.৩ | ২৯.৩ | ০.৬ |
| মে | ৩৯.৬ | ২৫.৯ | ৪৭.২ | ১৭.৫ |
দৈনিক গড় মাসিক উষ্ণতা
জানুয়ারি $\dfrac{21.1+7.3}{2}=14.2^{\circ} \mathrm{C}$
মে $\dfrac{39.6+25.9}{2}=32.75^{\circ} \mathrm{C}$
বার্ষিক উষ্ণতার পরিসর
মে মাসে গড় সর্বোচ্চ উষ্ণতা - জানুয়ারি মাসে গড় উষ্ণতা
বার্ষিক উষ্ণতার পরিসর $=32.75 \mathrm{C}-14.2 \mathrm{C}=18.55 \mathrm{C}$