আধুনিক বিজ্ঞানের কাছে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল এবং এতে ঘটে যাওয়া বিভিন্ন প্রক্রিয়া সম্পর্কে তুলনামূলকভাবে বিশাল জ্ঞান রয়েছে। দেখে মনে হবে যে এই সমস্তগুলি ভালভাবে গবেষণা করা উচিত এবং বিজ্ঞানীদের পছন্দের পরীক্ষাগারগুলিতে যত্ন সহকারে মডেল করা উচিত। যাইহোক, এটি দেখা যাচ্ছে যে এখন পর্যন্ত বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুতের মতো ঘটনার কোনও স্পষ্ট, দ্ব্যর্থহীন ছবি নেই। বিপরীতে, বেশ কয়েকটি মডেল রয়েছে, যার প্রতিটির সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে৷
একটু ইতিহাস
যে ব্যক্তি অধ্যয়নের উত্সে দাঁড়িয়েছিলেন এবং বৈজ্ঞানিকভাবে নিশ্চিত করেছেন যে, প্রকৃতপক্ষে, এই ঘটনার অস্তিত্ব, তিনি হলেন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র গঠনের বিশ্ব-বিখ্যাত আদর্শবাদী - বেঞ্জামিন ফ্র্যাঙ্কলিন। প্রকৃতপক্ষে, একটি ভৌত ঘটনা হিসাবে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ তার আগে অনুমানমূলক গণনার পর্যায়ে ছিল। আমেরিকার প্রতিষ্ঠাতা পিতাদের মধ্যে একজনই প্রথম বাতাসে তার উপস্থিতি দেখিয়েছিলেন এবং কারণগুলিও ব্যাখ্যা করেছিলেনবজ্রপাতের ঘটনা। এই গল্পের সবচেয়ে মজার বিষয় হল যে ফ্র্যাঙ্কলিন এটি প্রমাণ করার জন্য একটি বিশেষ বিন্দুযুক্ত তারের সাথে একটি ঘুড়ি ব্যবহার করেছিলেন৷
এইভাবে বিদ্যুত সংগ্রহ করে, তিনি একটি স্পার্ক ডিসচার্জ পান, সবচেয়ে সহজ গ্রাউন্ডিং সার্কিটে চাবিটি খুললেন। বায়ুমণ্ডলে চার্জযুক্ত কণার উপস্থিতি প্রমাণ করার একটি সহজ উপায়, যাইহোক, এখানে বিবেচনা করা প্রাকৃতিক ঘটনা আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এই মহান রাজনীতিবিদ এবং সেইসাথে বিজ্ঞানীর যোগ্যতা থেকে কোনোভাবেই বিঘ্নিত হয় না। পরবর্তীকালে, সারা বিশ্বের পদার্থবিদরা তাদের নিজস্ব পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে তাদের ফলাফল নিশ্চিত করতে শুরু করেন।
বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ কী?
এটি পৃথিবীর চারপাশের বাতাসে চার্জযুক্ত কণার উপস্থিতির কারণে সৃষ্ট বিভিন্ন প্রক্রিয়ার সংমিশ্রণ। বিজ্ঞানীরা বায়ুমণ্ডলের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, এর তীব্রতা, এর সাথে সংযোগে বিদ্যমান স্রোত, স্থান চার্জ এবং অন্যান্য অনেক বিন্দুর মতো ঘটনা তদন্ত করে। উদাহরণস্বরূপ, আবহাওয়া, পরিবেশগত কারণ, মানব নৃতাত্ত্বিক কার্যকলাপের বিভিন্ন শাখার উপর প্রভাব: বিমান চলাচল, শিল্প, কৃষি ইত্যাদি।
সুবিধাজনক শারীরিক সাদৃশ্য
আমাদের গ্রহটি খুব মোটামুটি অনুমানে একটি বিশাল গোলাকার ক্যাপাসিটর। এটি হল সবচেয়ে সহজ ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। আয়নোস্ফিয়ার এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠকে একটি বিশাল ক্যাপাসিটরের প্লেট হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, বায়ু একটি অন্তরক হিসাবে কাজ করে, যা স্বাভাবিক অবস্থায় থাকেখুব কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা। পৃথিবীর পৃষ্ঠ নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়, যখন আয়নোস্ফিয়ার ধনাত্মক চার্জযুক্ত।
একটি প্রচলিত ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যার সম্পূর্ণ অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি এর তীব্রতা সর্বাধিক, উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে তা দ্রুত হ্রাস পাচ্ছে। যাইহোক, ইতিমধ্যে সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে 10 কিলোমিটার উপরে, এর মান 30 গুণ কম। এই ক্ষেত্রটি মূলত বিভিন্ন ধরণের ঘটনা গঠন করে, সাধারণ নাম "বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ" এর অধীনে একত্রিত হয়।
এটি আধুনিক বৈজ্ঞানিক বিশ্বের সবচেয়ে সাধারণ মডেলগুলির মধ্যে একটি৷ একে উইলসনের তত্ত্ব বলা হয়। সোভিয়েত বিজ্ঞানী ফ্রেঙ্কেলের একটি অনুমানও রয়েছে, যা অনুসারে আয়নোস্ফিয়ার বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরিতে কোনও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে না। তিনি বিশ্বাস করতেন যে এটি মূলত পৃথিবীর পৃষ্ঠ এবং মেঘের মিথস্ক্রিয়া এবং সেইসাথে তাদের মেরুকরণের কারণে গঠিত হয়।
প্রাকৃতিক জেনারেটর
কিন্তু যদি আমরা ক্যাপাসিটর মডেলে ফিরে আসি, যা শুধুমাত্র একটি ভালো সাদৃশ্যই দেয় না, বরং ব্যবহারিকভাবে মুক্ত শক্তির উৎস তৈরি করার তাত্ত্বিক সম্ভাবনাও দেয়, তাহলে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ শুধুমাত্র কয়েকটি মৌলিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নিজেকে প্রকাশ করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা করুন।
প্রথমত, এগুলি তথাকথিত ফুটো স্রোত। একটি প্রচলিত ক্যাপাসিটরের ক্ষেত্রে, এগুলি পরজীবী ঘটনা যা চার্জ সংরক্ষণে এর কার্যকারিতা হ্রাস করে। বায়ুমণ্ডলের ক্ষেত্রে, এগুলি গঠিত হয় সংবহনশীল স্রোত, উদাহরণস্বরূপ, মধ্যেহারিকেন এবং বজ্রঝড় এলাকা। তাদের শক্তি হাজার হাজার অ্যাম্পিয়ারে পৌঁছায় এবং এটি সত্ত্বেও, পৃথিবীর পৃষ্ঠ এবং আয়নোস্ফিয়ারের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য কোনও উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন অনুভব করে না, অবশ্যই, ক্ষেত্রের শক্তি সংরক্ষণ করে। একটি ক্যাপাসিটর সম্বলিত একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে, এটি শুধুমাত্র একটি অতিরিক্ত জেনারেটরের মাধ্যমে সম্ভব৷
যুক্তি অনুসরণ করে, পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের ক্ষেত্রেও অনুরূপ কিছুর উপস্থিতি অনুমান করা মূল্যবান। প্রকৃতপক্ষে, শক্তির যেমন একটি উৎস আছে. এটি আমাদের গ্রহের চৌম্বক ক্ষেত্র, যা সৌর বিকিরণের স্রোতে এটির সাথে ঘোরে, একটি শক্তিশালী জেনারেটর তৈরি করে। উপায় দ্বারা, শুধুমাত্র বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ ব্যবহার করে, এর শক্তি ব্যবহার করার একটি ধারণা আছে। মুক্ত শক্তি মানুষের কার্যকলাপের সমস্ত ক্ষেত্রে বৈজ্ঞানিক চিন্তার বিকাশের জন্য একটি অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী উদ্দীপনা। এই প্রবণতা বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনার পদার্থবিদ্যাকে বাইপাস করেনি। তবে পরবর্তীতে এ বিষয়ে আরও।
বজ্রঝড়
বায়ুমন্ডলের পরবর্তী আকর্ষণীয় এবং গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া হল স্পার্ক গ্যাস নিঃসরণ যা বজ্রপাতের সাথে থাকে। পরিবাহী স্রোতের মতো, এটি পৃথিবীর পৃষ্ঠ এবং আয়নোস্ফিয়ারের মধ্যে তৈরি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্যাপাসিটর মডেলের দৃষ্টিকোণ থেকে একটি পরজীবী ঘটনা। এবং এই, দুর্ভাগ্যবশত, বায়ুমণ্ডলে স্রাব ঘটনা নেতিবাচক প্রভাব সীমাবদ্ধ থেকে অনেক দূরে। এখানে নৃতাত্ত্বিক ক্রিয়াকলাপের পার্থিব বস্তুর জন্য বজ্রপাতের বিপদ উল্লেখ করা উচিত, যার মধ্যে শক এবং থার্মাল ওভারলোডের ধ্বংসাত্মক প্রভাব রয়েছে যা এই ভয়ঙ্কর ঘটনার সাথে থাকে৷
জিপারস
বজ্রপাতের বৈদ্যুতিক প্রকৃতির প্রমাণ, এত মার্জিতভাবে প্রমাণিতফ্র্যাঙ্কলিন, একটি যৌক্তিক প্রশ্ন গঠন করে। সম্ভবত, তিনি এমনকি প্রতিষ্ঠাতা পিতার সমসাময়িকদেরও চিন্তিত করেছিলেন। তাহলে, বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ কি উচ্চ বা কম ভোল্টেজ?
ইতিমধ্যে উল্লিখিত ক্যাপাসিটর মডেল অনুসারে, একটি গ্রহের স্কেলে প্লেটের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করা উচিত। প্রকৃতপক্ষে, একদিকে পৃথিবীর নেতিবাচক চার্জযুক্ত পৃষ্ঠ এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়নোস্ফিয়ার উচ্চ তীব্রতার একটি ক্ষেত্র তৈরি করে। মেঘের বৈদ্যুতিক ঘটনাগুলি বায়ুমণ্ডলের নীচের অংশে বিশাল স্পেস চার্জ তৈরি করে। অতএব, পৃথিবীর পৃষ্ঠে ক্ষেত্রের শক্তি অনেক বেশি, উদাহরণস্বরূপ, 10 কিমি উচ্চতায়।
স্পষ্টতই, এই তীব্রতার একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তিশালী স্রাব স্রোত তৈরি করে যা একজন অনভিজ্ঞ পর্যবেক্ষক মধ্য-অক্ষাংশে একটি সাধারণ বজ্রপাতের সময় দেখতে পারে। অতএব, ডিসচার্জ চ্যানেলে ভোল্টেজ বেশি।
সেন্ট এলমো'স লাইট
স্ফুলিঙ্গ ছাড়াও, বায়ুমণ্ডলে একটি করোনা স্রাব রয়েছে, যা ঐতিহাসিক ঐতিহ্যের কারণে সেন্ট এলমোর আগুন বলা হয়। এটি দেখতে লম্বা বস্তু, যেমন শিপ মাস্ট, টাওয়ার ইত্যাদির প্রান্তে ব্রাশ বা আলোকিত বিমের মতো। তাছাড়া, এই ঘটনাটি শুধুমাত্র অন্ধকারে লক্ষ্য করা যায়। সেন্ট এলমোর আলোর উপস্থিতির কারণ হল পরিবেশের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধি, উদাহরণস্বরূপ, কাছাকাছি আসার সময় বা বজ্রঝড়, ঝড়, তুষারঝড় ইত্যাদির সময়।
এমন স্রাব হতে পারেবাড়িতে পেতে বেশ সহজ। প্রকৃতপক্ষে, নিজেই করুন বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ একটি খুব সাধারণ বিষয়। উদাহরণস্বরূপ, আপনি একটি সিন্থেটিক সোয়েটার খুলে ফেলতে পারেন এবং এটিতে একটি সুই আনা শুরু করতে পারেন। একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব থেকে, তার ডগায় একটি স্রাব প্রদর্শিত হবে, যা সম্পূর্ণ অন্ধকারে স্পষ্টভাবে লক্ষ্য করা যায়।
ফায়ারবল
আরেকটি বজ্রঝড়ের প্রকাশ হল একটি গ্যাস নিঃসরণ, সাধারণত একটি গোলাকার আকৃতি থাকে। আমরা বল বজ্রপাত সম্পর্কে কথা বলছি, যা একটি অনন্য এবং খুব বিরল প্রাকৃতিক ঘটনা। বিজ্ঞানীরা এখনও এই ঘটনার অস্তিত্বের জন্য একটি পর্যাপ্ত তাত্ত্বিক যুক্তিতে একমত হতে পারেন না। এবং 2012 সাল পর্যন্ত, বল বজ্রপাতের বাস্তবতার কোনও প্রামাণ্য প্রমাণ ছিল না। যাই হোক না কেন, এটি পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের আরেকটি রহস্য যা নিয়ে বিজ্ঞানীরা এখনও লড়াই করছেন৷
পরিবেশগত কারণ
মানুষের বিভিন্ন ধরনের কর্মকাণ্ডে বজ্রপাতের প্রভাব সম্পর্কে আগেই বলা হয়েছে। একটি পরিবেশগত কারণ হিসাবে বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, যা আলোচনা করা উচিত। পৃথিবী গ্রহ তাকে প্রদত্ত বিভিন্ন সম্পদের মানব বিকাশের দৃষ্টিকোণ থেকে, বায়ু পরিবেশ তাকে একটি প্রজাতি হিসাবে অস্তিত্ব বজায় রাখার সুযোগ দেয়।
বায়ুমন্ডলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপস্থিতি মানুষের কার্যকলাপের জন্য অনেক অপ্রীতিকর পরিণতি ঘটায়। তাদের মধ্যে কিছু বেশ ক্ষতিকারক, কিন্তু অনেক প্রকাশই সেরা প্রকৌশলী মনকে শক্তিশালী শক্তিকে শান্ত করার কার্যকর উপায় নিয়ে আসতে বাধ্য করে।প্রকৃতি।
জীবন নিরাপত্তা
বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ এবং এটি থেকে সুরক্ষা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় যা বাস্তুবিদ্যার প্রেক্ষাপটে আলোচনা করা উচিত। স্বাভাবিকভাবেই, সবচেয়ে বিপজ্জনক হল সবচেয়ে শক্তিশালী স্পার্ক স্রাব, যেমন বজ্রপাত। এবং এটি কেবল তাদের স্থলজগতের জন্যই প্রযোজ্য নয়। ইন্ট্রা-ক্লাউড বজ্রপাত বেসামরিক এবং সামরিক বিমান চলাচলের জন্য একটি নির্দিষ্ট হুমকি তৈরি করে। এক উপায় বা অন্যভাবে, সমস্ত স্রাব বায়ুমণ্ডলীয় ঘটনা ঘনিষ্ঠ পর্যবেক্ষণ এবং সম্ভাব্য ক্ষতি প্রতিরোধের বিষয়। এটি একই বিমান চালনা, জাহাজ নির্মাণ বা বিল্ডিং, পাওয়ার স্টেশন ইত্যাদির বাজ সুরক্ষায় বিশেষ প্রকৌশল পরিষেবা দ্বারা করা হয়।
মুক্ত শক্তি
অবশেষে, বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে এমন কার্যত বিনামূল্যে শক্তির বিষয়ে ফিরে আসা যাক। টেসলা, বজ্রপাতের বিখ্যাত মাস্টার, এই প্রাকৃতিক ঘটনাটিকে বাস্তবে রূপ দেওয়ার জন্য বিশাল পরিমাণ গবেষণা করেছিলেন। তার পরিশ্রম বৃথা যায়নি। আধুনিক প্রকৌশলীরা পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছে একটি শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থাকার কারণে শক্তি উৎপাদনের বিভিন্ন পদ্ধতির পেটেন্ট করে।
একটি আকর্ষণীয় উদাহরণ হল একটি উল্লম্বভাবে ইনস্টল করা গ্রাউন্ডেড কন্ডাক্টর সহ একটি সার্কিট, যার উপরের এবং নীচের প্রান্তগুলির মধ্যে ক্ষেত্রের একই উপস্থিতির কারণে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য দেখা যায়। এর দ্বারা সৃষ্ট এই শক্তি পরিবাহীর উপরের প্রান্তে একটি নিয়ন্ত্রিত করোনা স্রাব তৈরি করে বের করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ, কন্ডাক্টরে কারেন্ট বজায় রাখা যেতে পারে, যার মানে এটির সাথে একজন ভোক্তাকে সংযুক্ত করা নিরাপদ।
এইভাবে, বায়ুমণ্ডলীয় বিদ্যুৎ, স্বাভাবিক নৃতাত্ত্বিক ক্রিয়াকলাপের জন্য বিদ্যমান হুমকি সত্ত্বেও, সমস্ত মানবজাতিকে কার্যত বিনামূল্যে শক্তি প্রদানের জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনাও উন্মুক্ত করে৷
