আপনি কি কখনো ভেবে দেখেছেন পাহাড়ের চূড়ায় কেন বেশি ঠান্ডা হয়? পাহাড়ের চূড়া বা উঁচু অঞ্চলের বাতাস সাধারণত নিচুভূমি বা সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি অঞ্চলের বাতাসের চেয়ে শীতল হয়। সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে কোনো স্থান যত উঁচুতে হয়, সেখানকার বাতাস তত ঠান্ডা হয়। পাহাড়ের চূড়ার বাতাস উষ্ণতর হওয়ার কথা, কারণ এটি সূর্যের কাছাকাছি থাকে। তাহলে পাহাড়ের চূড়ায় কেন বেশি ঠান্ডা হয়?
নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র অনুসারে , কোনো একটি স্থানের উপর পৃথিবীর মহাকর্ষ বলের মান সেই স্থান থেকে পৃথিবীর কেন্দ্রের দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। সুতরাং, কোনো স্থান পৃথিবীর কেন্দ্র থেকে যত দূরে অবস্থিত হয়, সেই স্থানের উপর পৃথিবীর মহাকর্ষ বল তত কম হয়। অন্য কথায়, কোনো স্থান সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে যত উঁচুতে অবস্থিত হয়, সেই স্থানের উপর পৃথিবীর মহাকর্ষ বল তত কম হয়। তাই, সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি বা নিম্নভূমির কোনো স্থানের উপর পৃথিবীর মহাকর্ষ বল, মালভূমি বা পর্বতশৃঙ্গের উপর পৃথিবীর মহাকর্ষ বলের চেয়ে বেশি।
ফলকে মাটির দিকে টেনে নামানো এবং মানুষকে পৃথিবীর পৃষ্ঠে বিচরণ করতে সাহায্য করার পাশাপাশি, পৃথিবীর মহাকর্ষ বল বাতাসকেও টানে যাতে তা পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি থাকে। পৃথিবীর মহাকর্ষ বল যত বেশি হয়, তত বেশি বাতাস আকৃষ্ট হয়; বিপরীতভাবে, পৃথিবীর মহাকর্ষ বল যত কম হয়, তত কম বাতাস আকৃষ্ট হয়। সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি কোনো স্থানে পৃথিবীর মহাকর্ষ বল বেশি হওয়ায় সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি বাতাসের পরিমাণও বেশি থাকে। একইভাবে, কোনো পর্বতের চূড়ায় পৃথিবীর মহাকর্ষ বল কম হওয়ায় পর্বতের চূড়ায় বাতাসের পরিমাণও কম থাকে।
বায়ু গ্যাসীয় অণু দ্বারা গঠিত, যা একটি নির্দিষ্ট গতিতে ক্রমাগত গতিশীল থাকে। প্রতিটি গতিশীল গ্যাসীয় অণুর গতিশক্তি রয়েছে। বায়ুর পরিমাণ যত বেশি হয়, গতিশক্তিও তত বেশি হয়। বায়ুর অণুগুলো যত দ্রুত চলে, তাদের গতিশক্তিও তত বৃদ্ধি পায়। পাহাড়ের চূড়ায় বায়ুর পরিমাণ কম থাকে, তাই সেখানকার বায়ুর গতিশক্তিও কম হয়। এর বিপরীতে, সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি বায়ুর পরিমাণ বেশি থাকে, তাই সেখানকার বায়ুর গতিশক্তিও বেশি হয়।
আপনার হাত দুটিকে একে অপরের সাথে ধাক্কা দেওয়ার চেষ্টা করুন। আপনি কী অনুভব করছেন? ধাক্কা লাগার ফলে আপনার হাত দুটি উষ্ণ অনুভূত হয়। যখন আপনার হাত দুটি নড়াচড়া করে, তখন সেগুলোর মধ্যে গতিশক্তি থাকে। এই গতিশক্তির পরিমাণ আপনার হাতের গতি এবং ভরের উপর নির্ভর করে। ধাক্কা লাগার আগে আপনার হাত দুটি যত দ্রুত নড়াচড়া করবে, ধাক্কা লাগার ফলে আপনার হাত তত বেশি উষ্ণ হবে। সুতরাং, গতিশক্তির পরিমাণই নির্ধারণ করে আপনি কতটা গরম বা ঠান্ডা অনুভব করবেন। গ্যাস বা বায়ুর অণুর ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। গ্যাসের অণুর ভর আছে এবং যখন তারা একটি নির্দিষ্ট গতিতে চলে, তখন তাদের মধ্যে গতিশক্তি থাকে। গতিশক্তির পরিমাণই নির্ধারণ করে গ্যাসের অণুগুলোর সংঘর্ষের ফলে কী পরিমাণ তাপ উৎপন্ন হবে।
পাহাড়ের চূড়ার বায়ুর গতিশক্তি কম থাকে, তাই গ্যাসের অণুগুলোর সংঘর্ষের ফলে উৎপন্ন তাপও ন্যূনতম হয়। বিপরীতভাবে, সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি বায়ুর গতিশক্তি বেশি থাকে, তাই গ্যাসের অণুগুলোর সংঘর্ষের ফলে উৎপন্ন তাপও বেশি হয়। অধিকন্তু, যদি গ্যাসের অণুর সংখ্যা কম হয়, তবে সংঘর্ষের সম্ভাবনাও কম থাকে। যদি গ্যাসের অণুর সংখ্যা বেশি হয়, তবে সংঘর্ষের সম্ভাবনাও বেশি থাকে। অণুগুলোর মধ্যে সংঘর্ষের সংখ্যাও উৎপন্ন তাপের পরিমাণ নির্ধারণ করে।
