বর্ষাকালে মেঘ কেন উঁচু স্থানে থাকে এবং পাহাড়ের ঢালে বা টিলায় নেমে আসতে পারে?

আপনি কি কখনো ভেবে দেখেছেন, বর্ষাকালে মেঘেরা কেন উপরে থাকে এবং পাহাড়ের ঢালে নেমে আসে? বর্ষাকাল এলে মেঘেরা এমনকি পাহাড়ের ঢালে নেমে আসতে পারে এবং তারপর আবার উপরে ফিরে যেতে পারে। মেঘেরা কেন নিচে নেমে আসে এবং কী কারণে তারা আবার উপরে উঠতে শুরু করে?

ঘনত্ব

এটি বোঝার জন্য, প্রথমে ঘনত্বের ধারণাটি বুঝুন । ঘনত্ব হলো ভর ও আয়তনের অনুপাত, যা গাণিতিকভাবে ρ = m / V সমীকরণের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়, যেখানে ρ হলো ঘনত্বের প্রতীক, m হলো ভরের প্রতীক এবং V হলো আয়তনের প্রতীক। উদাহরণস্বরূপ, যদি ভর = ১ কেজি এবং আয়তন = ১ ঘনমিটার হয়, ^তবে ঘনত্ব = ১/১ = ১ কেজি/ঘনমিটার ^। যদি ভর = ১ কেজি এবং আয়তন = ২ ঘনমিটার হয়, ^তবে ঘনত্ব = ১/২ = ০.৫ কেজি/ঘনমিটার ^। একইভাবে, যদি ভর = ১ কেজি এবং আয়তন = ৪ ঘনমিটার হয়, ^তবে ঘনত্ব = ১/৪ = ০.২৫ কেজি/ঘনমিটার ^। এ থেকে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, ভর স্থির রেখে আয়তন বাড়লে ঘনত্ব কমে যায়।

অন্যদিকে, যদি ভর = ৪ কেজি এবং আয়তন = ১ ঘনমিটার হয়, ^তবে ঘনত্ব হবে = ৪/১ = ৪ কেজি/ঘনমিটার ^। যদি ভর = ২ কেজি এবং আয়তন = ১ ঘনমিটার হয় ^, তবে ঘনত্ব হবে = ২/১ = ২ কেজি/ঘনমিটার ^। একইভাবে, যদি ভর = ১ কেজি এবং আয়তন = ১ ঘনমিটার ^হয় , তবে ঘনত্ব হবে = ১/১ = ১ কেজি/ঘনমিটার ^। এ থেকে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, যদি আয়তন স্থির থাকে এবং ভর হ্রাস পায়, তবে ঘনত্বও হ্রাস পায়।

প্রসারণ এবং চাপ

আপনি কি কখনো আগুনের ধোঁয়া দেখেছেন? যখন বাতাস থাকে না, তখন ধোঁয়া উপরের দিকে উঠতে থাকে। ধোঁয়ার উচ্চ তাপমাত্রা (তাপ) থাকার কারণে এটি প্রসারিত হয়। এই প্রসারণের ফলে ধোঁয়ার আয়তন বেড়ে যায় এবং এর ঘনত্ব কমে যায়।

ধোঁয়ার ঘনত্ব তার চারপাশের বায়ুর ঘনত্বের চেয়ে কম, তাই চারপাশের বায়ু ধোঁয়াকে উপরের দিকে ঠেলে দেয়। চাপের পার্থক্যের কারণে এই ধাক্কাটি ঘটে। ধোঁয়া উপরের দিকে উঠতে থাকে যতক্ষণ না এটি এমন একটি স্থানে থেমে যায় যেখানে বায়ুর ঘনত্ব ধোঁয়ার ঘনত্বের সমান। ঘনত্ব দুটি সমান হওয়ায় সেখানে কোনো চাপের পার্থক্য থাকে না।

মহাকর্ষীয় বল

ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যত উপরে যাওয়া যায়, সেই স্থানের উপর ক্রিয়াশীল মহাকর্ষীয় বল তত কম হয় । সুতরাং, ভূ-পৃষ্ঠের যত কাছে বায়ুর পরিমাণ তত বেশি, এবং ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যত উপরে যাওয়া যায়, বায়ুর পরিমাণ তত কম থাকে। একই আয়তনের জন্য, ভূ-পৃষ্ঠের কাছাকাছি বায়ুর ভরের চেয়ে উচ্চতায় বায়ুর ভর কম হয়। আয়তন স্থির থাকলেও ভর হ্রাস পায়, তাই বায়ুর ঘনত্ব কমে যায়। সুতরাং, ভূ-পৃষ্ঠ থেকে যত উপরে যাওয়া যায়, বায়ুর ঘনত্ব তত কম হয়।

মেঘ এমন একটি উচ্চতায় থাকে যেখানে এর ঘনত্ব চারপাশের বায়ুর ঘনত্বের সমান হয়।

বর্ষাকালে মেঘ পাহাড়ের ঢালে নেমে আসতে পারে, কারণ তখন মেঘের ঘনত্ব চারপাশের বাতাসের চেয়ে বেশি থাকে। জলীয় বাষ্পের উপস্থিতির কারণে মেঘের ভর বৃদ্ধি অথবা মেঘের তাপমাত্রা কমে যাওয়ার কারণে এর আয়তন হ্রাস—এভাবে মেঘের ঘনত্ব বৃদ্ধি পেতে পারে। বাতাসের মধ্য দিয়ে মেঘের পতন অনেকটা জলে পাথরের পতনের মতো, কারণ পাথরের ঘনত্ব জলের ঘনত্বের চেয়ে বেশি।

পাহাড়ের ঢাল বা টিলার কাছাকাছি থাকলে মেঘের ঘনত্ব তার চারপাশের বায়ুর ঘনত্বের সমান হয়। মেঘের ঘনত্ব চারপাশের বায়ুর ঘনত্বের চেয়ে কম হলে তা আবার উপরের দিকে উঠে যায়। ভর বা আয়তনের পরিবর্তনের কারণে মেঘ বা বায়ুর ঘনত্বের পরিবর্তন ঘটে। প্রসারণ বিষয়ক আলোচনায় যেমন বলা হয়েছে, তাপমাত্রার পরিবর্তনের ফলে আয়তনের পরিবর্তন হয়। জলীয় বাষ্পের পরিমাণের পরিবর্তনের ফলে ভরের পরিবর্তন হয়।

আপনি যদি আরও ভালোভাবে বুঝতে চান, তবে অনুগ্রহ করে প্লবতা , ভেসে থাকা এবং ডুবে যাওয়ার ধারণাগুলো অধ্যয়ন করুন । পানি ও বাতাসের মতো তরল পদার্থে ভেসে থাকা, শূন্যে ভেসে থাকা এবং ডুবে যাওয়া ঘটতে পারে।