Infrared window
ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় জানালা ইনফ্রারেড বর্ণালীর এমন একটি অঞ্চলকে বোঝায় যেখানে বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাস দ্বারা স্থলজ তাপীয় বিকিরণের তুলনামূলকভাবে কম শোষণ হয়। মহাকাশে আগত সৌর বিকিরণ এবং বহির্গামী আইআর-এর মধ্যে ভারসাম্য বজায় রেখে উইন্ডোটি বায়ুমণ্ডলীয় গ্রিনহাউস প্রভাবের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে এই জানালাটি মোটামুটিভাবে 8 থেকে 14 মাইক্রোমিটারের মধ্যে অঞ্চল, যদিও জলীয় বাষ্পের ধারাবাহিকতায় শক্তিশালী শোষণের কারণে বা মেঘের দ্বারা অবরুদ্ধ হওয়ার কারণে এটি কখনও কখনও সংকীর্ণ বা উচ্চ আর্দ্রতার জায়গাগুলিতে বন্ধ হতে পারে। এটি পৃষ্ঠের তাপ নির্গমন থেকে বর্ণালীর একটি উল্লেখযোগ্য অংশ জুড়ে থাকে যা প্রায় 5 মাইক্রোমিটার থেকে শুরু হয়। মূলত এটি জলীয় বাষ্পের শোষণ বর্ণালীতে একটি বড় ব্যবধান। দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রান্তে সীমানা নির্ধারণে কার্বন ডাই অক্সাইড গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ওজোন আংশিকভাবে জানালার মাঝখানে সংক্রমণকে বাধা দেয়। বায়ুমণ্ডলীয় শক্তির ভারসাম্যে ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় জানালার গুরুত্ব 1928 সালে জর্জ সিম্পসন আবিষ্কার করেছিলেন, যা জি. হেটনারের 1918 সালের গবেষণাগারে জলীয় বাষ্পের শোষণ বর্ণালীর ব্যবধানের উপর ভিত্তি করে করা হয়েছিল। সেই দিনগুলিতে, কম্পিউটার উপলব্ধ ছিল না, এবং সিম্পসন উল্লেখ করেছেন যে তিনি আনুমানিক ব্যবহার করেছিলেন; তিনি বহির্গামী আইআর বিকিরণ গণনা করার জন্য এর প্রয়োজনীয়তা সম্পর্কে লিখেছেনঃ "সঠিক সমাধান পাওয়ার কোনও আশা নেই; তবে উপযুক্ত সরলীকরণ অনুমান করে। । । "। আজকাল, সঠিক লাইন-বাই-লাইন গণনা সম্ভব, এবং ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাসগুলির স্পেকট্রোস্কোপি সম্পর্কে যত্নশীল গবেষণা প্রকাশিত হয়েছে। ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় উইন্ডোতে প্রক্রিয়াগুলি প্রধান প্রাকৃতিক গ্রিনহাউস গ্যাসগুলি তাদের গুরুত্বের ক্রম অনুসারে জলীয় বাষ্প, কার্বন ডাই অক্সাইড, ওজোন, মিথেন এবং নাইট্রাস অক্সাইড। এগুলির মধ্যে সবচেয়ে কম সাধারণের ঘনত্ব প্রায় 400 পিপিবিভি। গ্রিনহাউস প্রভাবে অবদানকারী অন্যান্য গ্যাসগুলি পিপিটিভি স্তরে উপস্থিত থাকে। এর মধ্যে রয়েছে ক্লোরোফ্লোরোকার্বন (সি. এফ. সি), হ্যালন এবং হাইড্রোফ্লোরোকার্বন (এইচ. এফ. সি এবং এইচ. সি. এফ. সি)। নীচে যেমন আলোচনা করা হয়েছে, গ্রিনহাউস গ্যাসের মতো এগুলি এত কার্যকর হওয়ার একটি প্রধান কারণ হ 'ল তাদের শক্তিশালী কম্পনশীল ব্যান্ড রয়েছে যা ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় উইন্ডোতে পড়ে। আইআর শোষণ 14.7 মাইক্রোমিটার দ্বারা ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় উইন্ডোর দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সীমা নির্ধারণ করে এবং সামান্য দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ঘূর্ণনগত রূপান্তর দ্বারা শোষণ করে। বায়ুমণ্ডলীয় আইআর উইন্ডোর সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সীমানা জলীয় বাষ্পের সর্বনিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন ব্যান্ডে শোষণ দ্বারা নির্ধারিত হয়। জানালার মাঝখানে 9.6 মাইক্রোমিটার ওজোন একটি শক্তিশালী ব্যান্ড রয়েছে যার কারণেই এটি একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস হিসাবে কাজ করে। উইন্ডোটির মধ্য দিয়ে প্রসারিত শোষণ রেখার সংঘর্ষমূলক সম্প্রসারণের কারণে জলীয় বাষ্পের একটি ধারাবাহিক শোষণ রয়েছে। স্থানীয় খুব উচ্চ আর্দ্রতা ইনফ্রারেড কম্পন উইন্ডোটিকে সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ করতে পারে। অ্যাটলাস পর্বতমালার উপর, বহির্গামী লংওয়েভ বিকিরণের ইন্টারফেরোমেট্রিকভাবে রেকর্ড করা বর্ণালী দেখায় যে প্রায় 320 কেলভিন তাপমাত্রায় স্থল পৃষ্ঠ থেকে উদ্ভূত হয়েছে এবং বায়ুমণ্ডলীয় জানালার মধ্য দিয়ে গেছে, এবং নন-উইন্ডো নির্গমন যা মূলত ট্রপোস্ফিয়ার থেকে প্রায় 260 কেলভিন তাপমাত্রায় উদ্ভূত হয়েছে। কোট ডি 'আইভোরের উপর, বহির্গামী লংওয়েভ বিকিরণের ইন্টারফেরোমেট্রিকভাবে রেকর্ড করা বর্ণালী দেখায় যে মেঘের শীর্ষ থেকে প্রায় 265 কেলভিন তাপমাত্রায় উদ্ভূত হয়েছে এবং বায়ুমণ্ডলীয় জানালার মধ্য দিয়ে গেছে, এবং নন-উইন্ডো নির্গমন যা মূলত ট্রপোস্ফিয়ার থেকে প্রায় 240 কেলভিন তাপমাত্রায় উদ্ভূত হয়েছে। এর অর্থ হল, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (8 থেকে 14 মাইক্রন) খুব কম শোষিত ধারাবাহিকতায়, বিকিরণ নির্গত হয়। মেঘগুলি ইনফ্রারেড বিকিরণের চমৎকার নির্গমনকারী। মেঘের চূড়া থেকে উইন্ডো বিকিরণ এমন উচ্চতায় উৎপন্ন হয় যেখানে বায়ুর তাপমাত্রা কম, কিন্তু সেই উচ্চতা থেকে দেখা যায়, উপরের বায়ুর জলীয় বাষ্পের পরিমাণ স্থল-সমুদ্র পৃষ্ঠের বায়ুর তুলনায় অনেক কম। উপরন্তু, জলীয় বাষ্পের ধারাবাহিক শোষণশীলতা, অণুর জন্য অণু, চাপ হ্রাসের সাথে হ্রাস পায়। সুতরাং মেঘের উপরে জলীয় বাষ্প কম ঘনীভূত হওয়ার পাশাপাশি কম উচ্চতায় জলীয় বাষ্পের তুলনায় কম শোষক। ফলস্বরূপ, মেঘ-শীর্ষ উচ্চতা থেকে দেখা কার্যকর জানালাটি আরও উন্মুক্ত, ফলস্বরূপ মেঘের শীর্ষগুলি কার্যকরভাবে জানালার বিকিরণের শক্তিশালী উৎস; অর্থাৎ, মেঘগুলি কার্যকরভাবে জানালাকে কেবল সামান্য মাত্রায় বাধা দেয় (43 পৃষ্ঠায় আহরেনস (2009) দ্বারা প্রস্তাবিত এই সম্পর্কে অন্য মতামত দেখুন)। ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় জানালা ছাড়া জীবনের জন্য গুরুত্ব, পৃথিবী জীবনকে সমর্থন করার জন্য অনেক বেশি উষ্ণ হয়ে উঠবে, এবং সম্ভবত এতটাই উষ্ণ হবে যে এটি তার জল হারাবে, যেমন শুক্র সৌরজগতের ইতিহাসের প্রথম দিকে করেছিল। সুতরাং, একটি বায়ুমণ্ডলীয় জানালার অস্তিত্ব পৃথিবীর একটি বাসযোগ্য গ্রহ থাকার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। বৈশ্বিক উষ্ণায়নের জন্য প্রস্তাবিত ব্যবস্থাপনা কৌশল হিসাবে, প্যাসিভ ডেটাইম রেডিয়েটিভ কুলিং (পি. ডি. আর. সি) পৃষ্ঠগুলি জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রা বৃদ্ধির বিপরীত লক্ষ্যে তাপকে বাইরের মহাকাশে ফেরত পাঠানোর জন্য ইনফ্রারেড উইন্ডো ব্যবহার করে। সাম্প্রতিক দশকগুলিতে, ফ্লোরিন এবং কার্বন, সালফার বা নাইট্রোজেনের মধ্যে বন্ধনযুক্ত অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাসের বিকাশের কারণে ইনফ্রারেড বায়ুমণ্ডলীয় জানালার অস্তিত্ব হুমকির মুখে পড়েছে। স্ট্র্যাটোস্ফেরিক ওজোন ধ্বংস করার জন্য ক্লোরোফ্লোরোকার্বনের ক্ষমতার উপর রোল্যান্ড এবং মোলিনার বহু-বিখ্যাত কাগজের এক বছর পর 1975 সালে ভারতীয়-আমেরিকান বায়ুমণ্ডলীয় বিজ্ঞানী বীরভদ্রন রামনাথন এই যৌগগুলির প্রভাব প্রথম আবিষ্কার করেন। ফ্লোরিন এবং অন্যান্য হালকা অধাতুগুলির মধ্যে বন্ধনের "প্রসারিত ফ্রিকোয়েন্সি" এমন যে বায়ুমণ্ডলীয় উইন্ডোতে শক্তিশালী শোষণ সর্বদা এই ধরনের বন্ধন ধারণকারী যৌগগুলির বৈশিষ্ট্য হবে, যদিও কার্বন, নাইট্রোজেন বা সালফার ব্যতীত অন্যান্য অধাতুগুলির ফ্লোরাইডগুলি হাইড্রোলাইসিসের কারণে স্বল্পস্থায়ী হয়। এই শোষণ শক্তিশালী হয় কারণ ফ্লোরিন পরমাণুর চরম তড়িৎঋণাত্মকতার কারণে এই বন্ধনগুলি অত্যন্ত মেরু। ক্লোরিন এবং ব্রোমিন-এর বন্ধনও বায়ুমণ্ডলীয় জানালায় শোষণ করে, যদিও অনেক কম শক্তিশালী। উপরন্তু, এই ধরনের যৌগগুলির অপ্রক্রিয়াশীল প্রকৃতি যা তাদের অনেক শিল্প উদ্দেশ্যে এত মূল্যবান করে তোলে তার অর্থ হল যে তারা পৃথিবীর নিম্ন বায়ুমণ্ডলের প্রাকৃতিক সঞ্চালনে অপসারণযোগ্য নয়। ফ্লোরাইটের তেজস্ক্রিয় জারণ এবং সালফেট বা কার্বনেট খনিজগুলির সাথে পরবর্তী প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি অত্যন্ত ছোট প্রাকৃতিক উৎসগুলি সমস্ত পারফ্লোরোকার্বনের জন্য প্রায় 40 পিপিটি এবং সালফার হেক্সাফ্লোরাইডের জন্য 0.01 পিপিটি বায়ুমণ্ডলীয় ঘনত্বের অবক্ষয়ের মাধ্যমে উত্পাদন করে, তবে একমাত্র প্রাকৃতিক সিলিং হল মেসোস্ফিয়ার এবং উপরের স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে ফোটোলাইসিসের মাধ্যমে। অনুমান করা হয় যে পারফ্লুরোকার্বন (,,), অ্যানেস্থেটিক্স, রেফ্রিজারেন্ট এবং পলিমারের বাণিজ্যিক উৎপাদন থেকে উদ্ভূত হয়ে দুই হাজার ছয় থেকে পঞ্চাশ হাজার বছরের মধ্যে বায়ুমণ্ডলে থাকতে পারে। এর অর্থ এই যে, এই ধরনের যৌগগুলির বিপুল বৈশ্বিক উষ্ণায়নের সম্ভাবনা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, এক কিলোগ্রাম সালফার হেক্সাফ্লোরাইড 100 বছরের মধ্যে 26.7 টন কার্বন ডাই অক্সাইড এবং 500 বছরের মধ্যে 37.6 টন কার্বন ডাই অক্সাইডের সমান উষ্ণায়নের কারণ হবে। এই ক্ষেত্রে পারফ্লুওরোকার্বন একই রকম, এবং এমনকি কার্বন ডাই অক্সাইডের তুলনায় কার্বন টেট্রাক্লোরাইডের () বিশ্ব উষ্ণায়নের সম্ভাবনা 2310। বেশ স্বল্পস্থায়ী হ্যালোজেনেটেড যৌগগুলির এখনও মোটামুটি উচ্চ বৈশ্বিক উষ্ণায়নের সম্ভাবনা থাকতে পারেঃ উদাহরণস্বরূপ, 0.5 বছরের জীবনকাল সহ ক্লোরোফর্মের এখনও 22 টি বৈশ্বিক উষ্ণায়নের সম্ভাবনা রয়েছে; হ্যালোথেনের, মাত্র এক বছরের জীবনকাল সহ, 100 বছরেরও বেশি সময় ধরে 47 জিডব্লিউপি রয়েছে এবং হ্যালন 1202,2.9 বছরের জীবনকাল সহ, কার্বন ডাই অক্সাইডের চেয়ে 100 বছরের বৈশ্বিক উষ্ণায়নের সম্ভাবনা রয়েছে। এই যৌগগুলি এখনও তাদের বিকল্প খুঁজে বের করার জন্য চলমান প্রচেষ্টার সাথে অত্যন্ত সমস্যাযুক্ত রয়ে গেছে। আরও দেখুন গ্রিনহাউস প্রভাব গ্রিনহাউস গ্যাস ইনফ্রারেড জ্যোতির্বিজ্ঞান অপটিক্যাল উইন্ডো ওজোন হ্রাস রেডিও উইন্ডো রেফারেন্স বই বহিরাগত লিঙ্ক আইআর বায়ুমণ্ডলীয় উইন্ডো বায়ুমণ্ডলীয় বিকিরণ উপগ্রহ আবহাওয়াবিজ্ঞান বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বর্ণালী জলবায়ুবিদ্যা জলবায়ু পরিবর্তন বায়ুমণ্ডল