আজ আমরা আলোচনা করব ও পড়ব পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল এবং বায়ুমণ্ডলের স্তর বিন্যাস এর বিষয়ে, যা আপনাকে সাহায্য করবে আপনার জ্ঞানের ভাণ্ডার কে আরও সমৃদ্ধ করতে। 

বায়ুমণ্ডল কাকে বলে? বায়ুমন্ডলের স্তর কয়টি?

বায়ুমন্ডলের ইংরেজি প্রতিশব্দ Atmosphere। বায়ুমন্ডল পৃথিবীর অপরিহার্য অংশ। এটি আমরা দেখতে পাইনা কিন্তু অনুভব করতে পারি। বায়ুমন্ডল মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ফলে পৃথিবীর গায়ের সাথে লেগে থাকে এবং আবর্তন করে। তবে বায়ু কঠিন ভূমির সাথে সমানভাবে চলতে না পারার সামান্য পশ্চাতে পড়ে থাকে।

বিজ্ঞানীগণের ধারণা, বায়ুমণ্ডলের বয়স প্রায় ৩৫০ কোটি বছর। বায়ুমণ্ডল ভূ-অভ্যন্তরের নির্গত গ্যাস থেকে উৎপত্তি লাভ করেছে। ভূ-পৃষ্ঠ থেকে উপরের দিকে মাত্র ৩০ কিলোমিটারের মধ্যে বায়ুমন্ডলের ৯০ শতাংশ অবস্থান করছে। ভূ-পৃষ্ঠ থেকে উপরের দিকে প্রায় ১০,০০০ কিলোমিটার পর্যন্ত বায়ুমণ্ডল বিস্তৃত।

বায়ুমণ্ডল কাকে বলে :-

পৃথিবী পৃষ্ঠের চারপাশে বেষ্টন করে যে অদৃশ্য বায়বীয় আবরণ রয়েছে তাই হলো বায়ুমণ্ডল।

সহজ ভাষায় বায়ুমণ্ডল কাকে বলে? এর উত্তরে বলা হয়, ভূ-পৃষ্ঠের চারপাশ যে বায়বীয় আবরণ দ্বারা বেষ্টিত রয়েছে তাকেই সহজ ভাষায় বলা হয় বায়ুমণ্ডল।

বায়ুমণ্ডলের স্তর কয়টি :-

বায়ুমণ্ডল বিভিন্ন স্তরে স্তরে সজ্জিত। বায়ুমন্ডলের স্তরসমূহের মধ্যে সর্বনিম্ন স্তর থেকে উপরের দিকে ক্রমশ লঘু হয়। উলম্বভাবে (Vertically) বায়ুর তাপমাত্রার বিন্যাসের ভিত্তিতে বায়ুমন্ডলকে পাঁচটি স্তরে ভাগ করা যায়।

1.     ট্রেপোমণ্ডল [Troposphere],

2.     স্ট্রাটোমন্ডল [Stratosphere]

3.     মেসোমণ্ডল [Mesosphere])

4.     তাপমণ্ডল [Thermosphere] এবং

5.     এক্সোমণ্ডল [Exosphere]

বায়ুমণ্ডলের উপরিউক্ত ওরগুলোর মধ্যে প্রথম তিনটি ( ট্রেপোমণ্ডল [Troposphere], স্ট্রাটোমন্ডল [Stratosphere] ও মেসোমণ্ডল [Mesosphere]) সমমন্ডলের অন্তর্ভুক্ত এবং শেষের দুইটি (তাপমণ্ডল [Thermosphere] ও এক্সোমণ্ডল [Exosphere] ) বিষমমণ্ডলের অন্তর্ভুক্ত।

১) ট্রোপোস্ফিয়ার বা ঘনমণ্ডল:-

ভূপৃষ্ঠ থেকে ১৮ কিলোমিটার পর্যন্ত ঊর্ধ্বের বায়ুস্তরকে ট্রপোস্ফিয়ার বা ঘনমণ্ডল বলে। বায়ুমণ্ডলের এই স্তরে আমরা বাস করি।

ট্রপো (Tropo) ইংরেজি শব্দটির অর্থ পরিবর্তন (Change) এবং দৈনন্দিন আবহাওয়ায় আমরা যেরকম বিভিন্ন পরিবর্তন অনুভব করি, এই বায়ুস্তরেও সে ধরনের পরিবর্তন দেখা যায় ।

ট্রোপোস্ফিয়ারের বৈশিষ্ট্য:-

(ii) মেরু অঞ্চলে [Poles) ট্রপোস্ফিয়ার প্রায় ৯ কিলোমিটার ঊর্ধ্বে বিস্তৃত এবং নিরক্ষরেখার [Equator] ওপর ট্রপোস্ফিয়ারের উচ্চতা প্রায় ১৮ কিলোমিটার।

(ii) বায়ুমণ্ডলের এই স্তরে বায়ুতে প্রায় ৯০% ধূলিকণা, জলীয় বাষ্প, কুয়াশা মেঘ প্রভৃতি থাকায় এই স্তরে ঝড়, বৃষ্টি, শিলাবৃষ্টি, বজ্রপাত, তুষারপাত প্রভৃতি ঘটনাগুলি ঘটতে দেখা যায়, এজন্য ভূপৃষ্ঠ সংলগ্ন বায়ুমণ্ডলকে 'ক্ষুব্ধ মন্ডল' বলে ।

(iii) বায়ুমণ্ডলের বিভিন্ন স্তরের মধ্যে ট্রপোস্ফিয়ারই হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ স্তর । বায়ুমণ্ডলের প্রায় ৭৫% গ্যাসীয় পদার্থ এই স্তরে থাকায় এখানে বায়ুরচাপ সবচেয়ে বেশি।

(Iv) ট্রপোস্ফিয়ারের ওপরের স্তরে জলীয়বাষ্প বা মেঘ থাকে না বললেই চলে।

(v) বায়ুমণ্ডলের এই স্তরে ভূপৃষ্ঠ থেকে যতই উপরে ওঠা যায় ততই তাপ মাত্রা কমতে থাকে । প্রতি কিলোমিটারে ৬.৪° বা প্রায় প্রতি ১৬৫ মিটার উচ্চতার জন্য ১° সেন্টিগ্রেড করে তাপ কমে যায়, 'একে উত্তাপ কমে যাওয়ার গড় (Average Lapse rate of temperature) বলে। ভূ- পৃষ্ঠের ওপরে ১০-১৩ কিলোমিটার উচ্চতায় বায়ুর তাপ এই হারে কমতে থাকে। মধ্য অক্ষাংশে (Middle Latitude) ট্রপোস্ফিয়ারের ঊর্ধ্ব সীমানায় বায়ুমণ্ডলের উত্তাপ ৭৫° সেন্টিগ্রেড থেকে ৬০° সেন্টিগ্রেড হয়।

(vi) এই অংশে উচ্চতা বৃদ্ধির সঙ্গে সঙ্গে বায়ুর চাপ কমতে থাকে। এই স্তরে বায়ুর ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি প্রায় শতকরা ৯০ ভাগ ।

ট্রোপোপজ [Tropopause):-

ট্রোপোস্ফিয়ার এবং স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার- এই দুই বায়ুস্তরের সীমা নির্দেশক সংযোগ স্থলকে ট্রোপোপজ বলে।

ট্রপোস্ফিয়ার বায়ুস্তর এই অঞ্চলে এসে থেমে যায়, তাই একে ট্রপোপজ বলে।

ট্রোপোপজ অঞ্চলে নিরক্ষরেখার ওপর বায়ুর তাপমাত্রা ৮০° সেন্টিগ্রেড এবং মেরুদ্বয়ের ওপর -৪৫° সেন্টিগ্রেড হয়ে থাকে, কারণ মেরুদ্বয়ের ওপর যেখানে ট্রিপোপজের উচ্চতা মাত্রা ৮ কিমি সেখানে নিরক্ষরেখার ওপর ট্রোপোপজের উচ্চতা ১৮ কিমি । টপোপজের স্তরে বায়ু চলাচল বা তাপীয় ফল তেমন দেখা যায় না, তাই এই স্তরকে স্তব্ধ স্তরও বলে।

২) স্ট্রাটোস্ফিয়ার বা শান্তমণ্ডল:-

বায়ুমণ্ডলের দ্বিতীয় স্তরটি হলো স্ট্রাটোমণ্ডল। যা ভূ-পৃষ্ঠ থেকে উপরের দিকে প্রায় ৫০ কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত। এ স্তরের শেষ সীমা স্ট্রাটোবিরতি (Stratopause)।

ট্রপোস্ফিয়ার এর ওপরের ১৮ থেকে ৮o কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত বায়ুস্তরকে স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার বা শান্তমণ্ডল বলে।

স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের বৈশিষ্ট্য:-

(i) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার স্তরে ধূলিকণা, মেঘ প্রভৃতি না থাকায় এখানে ঝড়, বৃষ্টি, বজ্রপাত প্রভৃতি প্রাকৃতিক ঘটনা ঘটে না।

(ii) স্ট্রাটোপজ তাপমাত্রা ০° সেলসিয়াস বা এর কাছাকাছি হয়। এ স্তরে বায়ুর ঘনত্ব ও চাপ উভয়ই কম।

(iii) এ স্তরে বাতাস অত্যন্ত হালকা। বাতাসের ঊর্ধ্ব বা নিম্ন গতি নেই, তবে সমান্তরাল গতি দেখা যায়।

(iv) ফ্র্যাটোস্ফিয়ার স্তরে বায়ুপ্রবাহ, মেঘ, ঝড়, বৃষ্টি ও বজ্রপাত দেখা যায় না বলে দ্রুতগতিসম্পন্ন জেটবিমানগুলো ঝড়-বৃষ্টি এড়িয়ে চলার জন্য স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের মধ্য দিয়ে চলাচল করে। জেটবিমানগুলি সাধারণত এই স্তরের মধ্যে দিয়ে চলার সময়ে আকাশে সাদা দাগ রেখে যায়।

স্ট্রাটোমন্ডলের উপরের দিকে ওজোন (zone) গ্যাসের স্তর রয়েছে যা ওজোন মণ্ডল বা Ozonesphere নামে পরিচিত। এ স্তরটির গভীরতা ১২-১৬ কিলোমিটার। ওজোন স্তর সূর্যরশ্মির অভি বেগুনি রশ্মি (Ultra Violet Rays) শোষণ করে। জীবজগতের জন্য সূর্যের অতিবেগুনি রশ্মি খুবই ক্ষতিকর। তবে এটি ওজোন স্তর ভেদ করে পৃথিবীতে পৌঁছাতে পারে না। এ স্তর সূর্যের অতি বেগুনি রশ্মি শোষণ করায় তাপমাত্রা (প্রায় ৭৬° সেলসিয়াস) অনেক বেশি।

স্ট্র্যাটোপজ [Stratopause]:-

স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের মধ্যে দিয়ে যতই উঁচুতে ওঠা যায় ততই উত্তাপ ক্রমশ বাড়তে থাকে এবং (উত্তাপ) ৫০ কিমি উচ্চতায় সর্বোচ্চ (o ডি:সেন্টিগ্রেড) হয়। তবে ৫০ কিমির বেশি উচ্চতা থেকে বায়ুমণ্ডলের তাপমাত্রা আবার কমতে শুরু করে, অর্থাৎ তাপমাত্রার বৃদ্ধি থেমে যায় বা পজ করে।
মেসোস্ফিয়ারের মধ্যবর্তী অঞ্চলে তাপমাত্রার স্থিতাবস্থা থাকায় এই অঞ্চলকে স্ট্যাটোপজ স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার ও বলা হয়।

৩) মেসোস্ফিয়ার:-

স্ট্যাটোপজের ওপর থেকে বায়ুমণ্ডলের যতদূর উচ্চতা পর্যন্ত উষ্ণতা কমতে থাকে, সেই অংশটিকে মেসোস্ফিয়ার বলে।

মেসোস্ফিয়ার স্তরটি স্ট্র্যাটোপজ স্তরের ওপর ভূপৃষ্ঠ থেকে প্রায় ৮০ কিমি উচ্চতা পর্যন্ত বিস্তৃত রয়েছে। ভূপৃষ্ঠ থেকে ৮ কিমি উচ্চতায় এই স্তরে বায়ুর তাপমাত্রা সবচেয়ে কম থাকে (কম বেশি -৯৩ ডি: সেলসিয়াস)। মহাকাশ থেকে যেসব উল্কা পৃথিবীর দিকে ছুটে আসে সেগুলি মেসোস্ফিয়ার ভরের মধ্যে এসে পুড়ে ছাই হয়ে যায়।

মেসোপজ (Mesopause):

মেসোস্ফিয়ারের ওপরে যে উচ্চতায় তাপমাত্রা হ্রাস পাওয়া থেমে যায়- অর্থাৎ পজ করে, তাকে মেসোপজ বলে।

মেসোস্ফিয়ারের বৈশিষ্ট্য :-

(i) এ স্তরে বায়ুর চাপ অত্যন্ত কম এবং মেঘ ও জলীয়বাষ্পহীন।

(ii) এ স্তরে ৫০ কিলোমিটার উচ্চতায় বায়ুর চাপ ১ মিলিবার থেকে কমে ৯০ কিলোমিটার উচ্চতায় এর মান দাঁড়ায় ০.০১ মিলিবার।

(iii) এ স্তরের শুরু থেকেই উষ্ণতা হ্রাস পেতে থাকে এবং শেষ সীমা অর্থাৎ মেসোপজে (Mesopause) প্রায় ৯০° সেলসিয়াসে নেমে আসে।

৪) তাপমণ্ডল :-

ভূ-পৃষ্ঠ থেকে উপরের দিকে ৮০ কিলোমিটার ঊর্ধ্বসীমা থেকে অর্থাৎ মেসোপজ থেকে তাপমন্ডলের শুরু। এ স্তরের উপরের সীমা ৫০০ কি.মি. পর্যন্ত। এখানে বায়ুমণ্ডল অত্যন্ত হালকা এবং বায়ুচাপ ক্ষীণ। তাপমন্ডলের ১০০ থেকে ৩০০ কি.মি. উচ্চতায় অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন পরমাণু অত্যন্ত ছোট তরঙ্গমাপের সৌরশক্তি শোষণ করায় উষ্ণতা প্রায় ১০০০° সেলসিয়াস পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে।

তাপমন্ডলে আয়নিত এ অংশ আয়নমণ্ডল ( ionosphere) নামে পরিচিত। আয়নমন্ডল মূলত মেসোমন্ডলের ঊর্ধ্বাংশ থেকে তাপমন্ডলের নিম্নাংশ (৫০ থেকে ১০০ কিলোমিটার) পর্যন্ত সম্প্রসারিত। আয়নমন্ডলে বেতার তরঙ্গ প্রতিফলিত হয়ে ভূ-পৃষ্ঠে ফিরে আসে।

তাপমণ্ডলের বৈশিষ্ট্য:-

(i) স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের ওপরে ভূপৃষ্ঠ থেকে ৮০ কিলোমিটার উচ্চতায় বায়ুমণ্ডলের তাপমাত্রা- ৯৩° সেলসিয়াস থেকে বাড়তে বাড়তে ৫০০ কিলোমিটার উচ্চতায় প্রায় ১০০০° সেলসিয়াসে পরিণত হয়।

(ii) প্রখর সূর্য কিরণের জন্য হালকা বায়ু দিয়ে গঠিত এই স্তরে বায়ুমণ্ডলের মোট ভরের মাত্র ০.৫% আছে।

(iv) এই স্তরের বায়ু আয়নিত অবস্থায় রয়েছে (এই বিরাট অঞ্চলটি বিদ্যুতযুক্ত অসংখ্য কণা অর্থাৎ, আয়ন ও ইলেকট্রনে পূর্ণ হয়ে আছে)। এখানে হাইড্রোজেন, হিলিয়াম, ওজোন প্রভৃতি গ্যাস আয়নিত অবস্থায় থাকে।

(v) ভূপৃষ্ঠের বেতার তরঙ্গগুলি আয়নোস্ফিয়ার ভেদ করে আরও ওপরে যেতে পারে না বলে এই স্তর থেকে বেতার তরঙ্গ প্রতিফলিত হয়ে পৃথিবীতে ফিরে আসে।

৫) এক্সোমণ্ডল :-

তাপমণ্ডলের উপরে ৯৬০ কিলোমিটার পর্যন্ত যে বায়ুস্তর রয়েছে তাকে এক্সোমণ্ডল বলে।

এক্সোমণ্ডলের বৈশিষ্ট্য:

(i) এই স্তরে হিলিয়াম এবং হাইড্রোজেন গ্যাসের পরিমাণ সর্বাধিক।

(ii) এ মন্ডলে তাপমাত্রা ৩০০ থেকে ১৬৫০° সেলসিয়াস পর্যন্ত হয়।

(iii) এ স্তরে সামান্য পরিমাণে আর্গন, হিলিয়াম, অক্সিজেন প্রভৃতি রয়েছে।

6) ম্যাগনেটোস্ফিয়ার [Magnetosphere]-

এক্সোস্ফিয়ারের উপরে অবস্থিত বায়ুমণ্ডলের সর্বশেষ স্তরকে ম্যাগনেটোস্ফিয়ার বলে। এই স্তরের জন্য পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের আয়নিত কণার উপস্থিতি নিয়ন্ত্রিত হয়।

এক্সোস্ফিয়ারের ওপরে বায়ুমণ্ডলের শেষসীমা পর্যন্ত বায়ুস্তরকে ম্যাগনেটোস্ফিয়ার (Magnetosphere) বলে।

বিস্তারঃ ১৫০০-১০০০০ কিমি পর্যন্ত বিস্তৃত।

বৈশিষ্ট্যঃ এই স্তরে বায়ুমণ্ডলকে বেষ্টন করে একটি স্থায়ী তড়িৎ-চুম্বকীয় ক্ষেত্রের সৃষ্টি হয়েছে।

7) এয়ারোনমি Aeronomy:-

আবহবিদ্যায় ভূপৃষ্ঠের উপরে প্রায় ১০০ কি.মি. পর্যন্ত বায়ুমণ্ডলের স্তর সম্মন্ধে আলোচনা করা হয়। এর উপরে বায়ুমণ্ডলের যে স্তর রয়েছে সে সম্মন্ধে যে শাস্ত্রে আলোচনা করা হয়, তার নাম এয়ারোনমি।