বায়ুমণ্ডলীয় অনুরণন, এই ঘটনাটি কী এবং এটি আবহাওয়ার পূর্বাভাস দিতে পারে?

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল একটি দৈত্যাকার ঘণ্টার মতো স্পন্দিত হয়: তরঙ্গগুলি নিরক্ষরেখা বরাবর উভয় দিকে ভ্রমণ করে, পৃথিবীকে ঘিরে থাকে। এই উপসংহারে জাপান এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বিজ্ঞানীরা পৌঁছেছেন, বায়ুমণ্ডলীয় অনুরণনের দীর্ঘস্থায়ী অনুমানকে নিশ্চিত করেছেন। এই ঘটনাটি কী এবং এটি কি আবহাওয়া এবং দীর্ঘমেয়াদী জলবায়ু পরিবর্তনের পূর্বাভাস দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে?

ল্যাপ্লেস তরঙ্গ

19 শতকের গোড়ার দিকে, ফরাসি পদার্থবিদ এবং গণিতবিদ পিয়েরে-সাইমন ল্যাপ্লেস পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলকে গ্রহকে আচ্ছাদিত একটি বিশাল সমুদ্রের সাথে তুলনা করেছিলেন এবং সূত্রগুলি নিয়েছিলেন, যা আজ ল্যাপ্লেসের জোয়ার সমীকরণ হিসাবে পরিচিত, আবহাওয়ার পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য গণনায় ব্যবহৃত হয়।

ল্যাপ্লেস বিশ্বাস করতেন যে বায়ুমণ্ডলের নিজস্ব ভাটা এবং প্রবাহ রয়েছে, সেইসাথে বায়ু ভরের তরঙ্গ এবং তাপ শক্তি রয়েছে। অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, তিনি পৃথিবীর পৃষ্ঠে উল্লম্ব দোলনের কথা উল্লেখ করেছেন, অনুভূমিক দিকে প্রচার করছে, যা পৃষ্ঠের চাপের পরিবর্তন দ্বারা রেকর্ড করা যেতে পারে।

পৃথিবীর ঘূর্ণনের সাথে সম্পর্কিত বায়ুমণ্ডলীয় তাপ জোয়ারগুলি ভূ-পদার্থবিদরা দীর্ঘকাল ধরে আবিষ্কার করেছেন। তবে, অনুভূমিক তরঙ্গ সনাক্ত করা যায়নি। এবং এখন এটা পরিষ্কার কেন.

কিয়োটো ইউনিভার্সিটির গ্র্যাজুয়েট স্কুল অফ সায়েন্সের তাকাতোশি সাকাজাকি এবং মানোয়ার হাওয়াই বিশ্ববিদ্যালয়ের ইন্টারন্যাশনাল প্যাসিফিক রিসার্চ সেন্টারের অধ্যাপক কেভিন হ্যামিল্টন আবিষ্কার করেছেন, ল্যাপ্লেস তরঙ্গের খুব বড় স্কেল রয়েছে - তারা প্রায় পুরো গোলার্ধকে ঢেকে রাখে - এবং খুব ছোট। পিরিয়ড, এক দিনের কম।

তাই, বজ্রঝড়ের মতো স্থানীয় বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনার অধ্যয়ন এবং বায়ু ভরের বৃহৎ, কিন্তু দীর্ঘমেয়াদী আন্দোলনের অধ্যয়নে তাদের উপেক্ষা করা হয়েছিল।

অনুভূমিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনার সময়কালের চিত্র যা পূর্বে বিজ্ঞানীরা অধ্যয়ন করেছিলেন। নক্ষত্রটি উত্তাল তরঙ্গ। লাল কনট্যুর - ল্যাপ্লেস তরঙ্গ অনুরণন অঞ্চল

পৃথিবীর "চেসবোর্ড"

গবেষণার লেখকরা ইউরোপীয় সেন্টার ফর মিডিয়াম-রেঞ্জ ওয়েদার ফোরকাস্টস (ECMWF) থেকে 38 বছরের ডেটা বিশ্লেষণ করেছেন - 1979 থেকে 2016 পর্যন্ত, গ্রহের সমগ্র পৃষ্ঠ জুড়ে পৃষ্ঠের বায়ুমণ্ডলীয় চাপের প্রতি ঘন্টায় পরিবর্তন সহ। ফলস্বরূপ, কয়েক ডজন পূর্বে অজানা তরঙ্গ মোড চিহ্নিত করা হয়েছিল - সুরেলা দোলনের সিস্টেম, যাকে বিজ্ঞানীরা মোড বলে।

গবেষকরা বিশেষত দুই থেকে 33 ঘন্টার স্বল্প সময়ের তরঙ্গের প্রতি আগ্রহী ছিলেন, যা বিশ্বজুড়ে বায়ুমণ্ডলে অনুভূমিকভাবে প্রচণ্ড গতিতে প্রচার করে - প্রতি ঘন্টায় 1100 কিলোমিটারেরও বেশি।

এই তরঙ্গগুলির সাথে যুক্ত উচ্চ এবং নিম্ন চাপের অঞ্চলগুলি মানচিত্রে একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত চেকারবোর্ড প্যাটার্ন তৈরি করে, যা, তবে, চারটি প্রধান মোডের প্রতিটির জন্য আলাদা - কেলভিন, রসবি, মহাকর্ষীয় তরঙ্গ এবং পরবর্তী দুটির সংমিশ্রণ।

নিম্ন (নীল) এবং উচ্চ (লাল) চাপ অঞ্চল দ্বারা তৈরি একটি চেকারবোর্ড প্যাটার্ন। উদাহরণ হিসাবে, চারটি প্রধান মোডের মধ্যে দুটি দেখানো হয়েছে - কেলভিন এবং মহাকর্ষীয় যা পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের 32, 4 এবং 9, 4 ঘন্টা দোলনের সময়কাল সহ। কম্পিউটার সিমুলেশন ফলাফল

এয়ার বেল

দেখা গেল যে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল একটি বাজানো ঘণ্টার মতো, যখন প্রধান নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি ব্যাকগ্রাউন্ডে উচ্চ ওভারটোনগুলি সুপারইম্পোজ করা হয়। এটি সূক্ষ্ম ওভারফ্লো সহ গভীর পটভূমির শব্দের এই সংমিশ্রণ যা বেল বাজানোকে এত উপভোগ্য করে তোলে।

পৃথিবীর শুধুমাত্র "সঙ্গীত" শব্দ নয়, বায়ুমণ্ডলীয় চাপের তরঙ্গ, সমগ্র পৃথিবীকে ঢেকে রাখে। চারটি প্রধান মোডের প্রতিটি হল বায়ুমণ্ডলের একটি অনুরণন, একটি ঘণ্টার অনুরণনের সাথে সাদৃশ্য দ্বারা। এই ক্ষেত্রে, কম-ফ্রিকোয়েন্সি কেলভিন তরঙ্গগুলি পূর্ব থেকে পশ্চিমে, এবং বাকিগুলি - পশ্চিম থেকে পূর্বে প্রচার করে।

বিজ্ঞানীরা চারটি মোডের সংযোজন থেকে উদ্ভূত অনুরণনের পরামিতিগুলি গণনা করেছিলেন, যা ল্যাপ্লেসের ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সাথে হুবহু মিলে যায়। এবং এটি তার মূল ধারণা নিশ্চিত করেছে যে আবহাওয়া বায়ুমণ্ডলীয় চাপ তরঙ্গ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

"এটি সন্তোষজনক যে ল্যাপ্লেস এবং অন্যান্য অগ্রগামী পদার্থবিদদের দৃষ্টিভঙ্গি দুই শতাব্দী পরে সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিত করা হয়েছে," তাকাতোশি সাকাজাকি মানোয়ার হাওয়াই বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি প্রেস বিজ্ঞপ্তিতে উদ্ধৃত করেছেন।

"বাস্তব-বিশ্বের ডেটাতে আমাদের অনেকগুলি মোডের সনাক্তকরণ দেখায় যে বায়ুমণ্ডল সত্যিই একটি ঘণ্টার মতো বেজেছে," হ্যামিল্টন চালিয়ে যান।

লেখক বায়ুমণ্ডলীয় পরিচলন এবং অশান্ত শক্তি প্রবাহের প্রচারের ক্যাসকেড প্রক্রিয়ার কারণে লুকানো গরম অঞ্চলগুলির ঘটনাকে বিশ্বব্যাপী অনুরণনের সম্ভাব্য কারণ হিসাবে নাম দিয়েছেন।

চারটি প্রধান মোডের প্রতিটির জন্য নিম্ন (নীল) এবং উচ্চ (লাল) চাপের অঞ্চলগুলির স্থানচ্যুতি: A - রসবি তরঙ্গ; বি - কেলভিন তরঙ্গ; С - মহাকর্ষীয় তরঙ্গ; ডি - মিশ্র মোড Rossby - মাধ্যাকর্ষণ

অ্যান্টার্কটিকায় নিরক্ষীয় বায়ু

বায়ুমণ্ডলে তরঙ্গের সাথে যুক্ত আরেকটি ঘটনা সম্প্রতি দক্ষিণ ক্যারোলিনার ক্লেমসন বিশ্ববিদ্যালয় এবং বোল্ডারের কলোরাডো বিশ্ববিদ্যালয়ের আমেরিকান বিজ্ঞানীরা ব্যাখ্যা করেছেন।

অ্যান্টার্কটিকার ম্যাকমুর্ডো স্টেশনে মেরু ঘূর্ণি পর্যবেক্ষণ করা - ঠাণ্ডা বাতাসের বিশাল বৃত্তাকার স্রোত যা পৃথিবীর প্রতিটি মেরুতে সর্পিল করে - তারা লক্ষ্য করেছে যে অ্যান্টার্কটিক ঘূর্ণি বায়ুমণ্ডলে আধা-দ্বিবার্ষিক দোলনের পর্যায়গুলির সাথে সমলয় (কিউবিও)।

প্রায় প্রতি দুই বছরে, পৃথিবীর বিষুবরেখায় প্রবাহিত অক্ষাংশীয় বাতাস পূর্ব থেকে পশ্চিমে দিক পরিবর্তন করে। সম্মুখভাগটি স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে 30 কিলোমিটারেরও বেশি উচ্চতায় শুরু হয় এবং প্রতি মাসে প্রায় এক কিলোমিটার গতিতে নীচের দিকে চলে যায়। 13-14 মাস পর, পুরো বিষুবরেখা বরাবর বায়ুর বিপরীত গতি একই সাথে ঘটে। একটি সম্পূর্ণ চক্র, তাই, 26 থেকে 28 মাস পর্যন্ত সময় নেয়।

আধা-দ্বিবার্ষিক দোলনের সাধারণ স্কিম

আমেরিকানরা দেখতে পান যে QBO-এর পূর্ব পর্বে, অ্যান্টার্কটিক ঘূর্ণি পশ্চিম পর্বে প্রসারিত এবং সংকুচিত হয়। এটি বায়ুমণ্ডলের বিভিন্ন স্তরের মধ্য দিয়ে বিষুবরেখা থেকে মেরুতে মেরিডিওনাল মহাকর্ষীয় তরঙ্গের উত্তরণের দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

এই তরঙ্গগুলি রেকর্ড করা হয়েছিল এবং পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল যে তারা নিরক্ষরেখায় প্রবাহিত বাতাসের দিক পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত - পর্যবেক্ষণ সাইট থেকে নয় হাজার কিলোমিটারেরও বেশি দূরত্বে। 1999 থেকে 2019 সময়ের জন্য NASA-এর MERRA-2 আবহাওয়া ও বায়ুমণ্ডলীয় পর্যবেক্ষণ সিস্টেমের ডেটার সাথে তুলনা সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিত করেছে।

এটি দীর্ঘদিন ধরে জানা গেছে যে মেরু ঘূর্ণি অঞ্চলের প্রসারণ মধ্য অক্ষাংশে ঠান্ডা আবহাওয়া নিয়ে আসে। যাইহোক, মূল কারণটি গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে স্ট্রাটোস্ফিয়ারিক বাতাসের দিকের পরিবর্তন একটি বিস্ময়কর বিষয়।

বিজ্ঞানীরা আশা করেন যে তারা যে নিদর্শনগুলি সনাক্ত করেছে তা আবহাওয়ার পূর্বাভাসের জন্য আরও সঠিক জলবায়ু এবং বায়ুমণ্ডলীয় সঞ্চালনের মডেলের দিকে নিয়ে যাবে। একই সময়ে, তারা উদ্বিগ্ন যে সাম্প্রতিক দশকগুলিতে, নৃতাত্ত্বিক কারণগুলির প্রভাব বাড়ছে।

সুতরাং, চার বছর আগে, আমরা এফটিসি-র চক্রের লঙ্ঘন লক্ষ্য করেছি। ফেব্রুয়ারী 2016-এ, পূর্বদিকের বাতাসে রূপান্তর আকস্মিকভাবে বাধাপ্রাপ্ত হয়েছিল। সম্ভাব্য কারণগুলির মধ্যে একটি হল গ্লোবাল ওয়ার্মিং।

বিপদসূচক ঘণ্টা

এমনকি বৃহত্তর উদ্বেগের বিষয় হল চরম আবহাওয়ার ঘটনাগুলির ক্রমবর্ধমান ফ্রিকোয়েন্সি, প্রায়শই বায়ুমণ্ডলীয় তরঙ্গের অসামঞ্জস্যগুলির সাথেও যুক্ত। বিশেষ করে, বিজ্ঞানীরা উত্তর গোলার্ধে আধা-স্থির বায়ুমণ্ডলীয় রসবি তরঙ্গের ঘটনাকে নির্দেশ করেন।

রসবি ওয়েভস হল উচ্চ-উচ্চতার বাতাসে বিশাল বাঁক যা আবহাওয়ার উপর গভীর প্রভাব ফেলে। যদি তারা একটি আধা-স্থির অবস্থায় চলে যায়, তবে ঘূর্ণিঝড় এবং অ্যান্টিসাইক্লোনের পরিবর্তন স্থগিত করা হয়। ফলস্বরূপ, কিছু জায়গায় এটি কয়েক সপ্তাহ ধরে বৃষ্টিপাত করে, বন্যায় পরিণত হয়, অন্যগুলিতে, একটি অস্বাভাবিক তাপ সেট করা হয়, যেমন এই বছরের আর্কটিক।

তাপ তরঙ্গ এবং খরা মধ্য ও উত্তর আমেরিকা, মধ্য ও পূর্ব ইউরোপ, কাস্পিয়ান সাগর অঞ্চল এবং পূর্ব এশিয়ায় গ্রীষ্মকালে কয়েকবার আঘাত হানে এবং এক থেকে দুই সপ্তাহ স্থায়ী হয়, যা কৃষির মারাত্মক ক্ষতি করে। একটানা বেশ কয়েক বছর ধরে এখানে ফসল কমছে, যা সামাজিক পরিস্থিতিকে জটিল করে তুলছে।

সুতরাং পৃথিবীর "সংগীত" প্রায়শই মৃদু সুরের মতো নয়, বরং একটি বিপদজনক অ্যালার্ম ঘণ্টার মতো শোনায়।