পানির রঙ কী? জলচক্র কী, একে কী বলা হয় এবং কীভাবে জলচক্র ঘটে?

পানির রঙ কী? জলচক্র কী, একে কী বলা হয় এবং কীভাবে জলচক্র ঘটে?

এই প্রশ্ন শুনে অনেকেই হয়তো হাসবেন। বলুন, এটা জলের মতোই সহজ। পানির কোন রং নেই। কিন্তু এটা সম্পূর্ণ সত্য নয়। জল একটি স্বচ্ছ তরল, এতে দোষের কিছু নেই। কিন্তু সমস্ত স্বচ্ছ জিনিসের মতো, জল সমস্ত আলোকে সমানভাবে প্রতিফলিত করে না। কোনো বস্তুর ওপর আলো পড়লে তিনটি জিনিস ঘটে। এক, পদার্থ কিছু আলো শোষণ করে। দুই, কিছু বিষয় অতিক্রম করা হয়. একে প্রতিসরণ বলে। তিন, কিছু আলো যে দিক থেকে এসেছিল সেদিকে ফিরে আসে। বস্তুর সাথে সংঘর্ষের ফলে একে প্রতিফলন বলা হয়।

 আলোর প্রতিফলনের কারণে আমরা বস্তু দেখতে পাই। আসলে বস্তুর রঙ দেখুন। পৃথিবীর কোনো বস্তু আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের 100 শতাংশ শোষণ, প্রতিফলন বা প্রতিসরণ করতে পারে না। কেউ শোষণ করে, কেউ প্রতিফলিত করে। এটি কিছুটা প্রতিসরণও করে। একটি বস্তু যত বেশি আলো প্রতিফলিত করে, বস্তুটি তত বেশি স্বচ্ছ হয়। জলকে স্বচ্ছ মনে হওয়ার কারণ হল বেশিরভাগ আলো জলে প্রতিসৃত হয়। যাইহোক, যখন সাদা আলো বিশুদ্ধ জলের উপর পড়ে, জল একটি নির্দিষ্ট কোণ থেকে নিস্তেজ নীল দেখায়। কারণ পানি কম নীল আলোকে প্রতিফলিত করে। 

নীল আলোর একটি ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য আছে। ফলে আলোর রঙের কোনো পরিবর্তন হয় না। এটি পানির অন্যতম বৈশিষ্ট্য। সাদা আলোর নিচে আবছা নীল দেখা যাচ্ছে সাদা আলোর নিচে আবছা নীল দেখা যাচ্ছে

 চিত্র: হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের সংগৃহীত জলের অণুগুলো খুব ভি-আকৃতির। এই ধরনের অণুগুলি আলোক শক্তির আলোক বর্ণালী শোষণ করতে পারে। আর আলোক শক্তি মানে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো। উচ্চ শক্তির আলো জলের কণার সাথে খুব বেশি যোগাযোগ করে না। ফলস্বরূপ, নীল আলো তুলনামূলকভাবে কম বিচ্যুত হয়। লাল আলোর চেয়ে নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম। তাই পানিতে সাদা আলো পড়লে আবছা নীল দেখায়।

 পানি ছাড়া কোনো জীবই সঠিকভাবে বাঁচতে পারে না।

  হাইড্রোকার্বন মানে হাইড্রোজেন ও কার্বনের যৌগ। পানির অপর নাম জীবন। শুধু একটি প্রবাদই নয়, পৃথিবীর জীবনের জন্য শতভাগ সত্য। গাছপালা হোক বা প্রাণী, জল ছাড়া কোনো জীবনই বাঁচতে পারে না। কিন্তু এটা কি পৃথিবীর বাইরের জীবনের জন্য সত্য? জল কি ভিনগ্রহের জীবনের জন্য প্রয়োজনীয়?

 একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত শব্দগুচ্ছ এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার প্রথম দিকে আসে- আমরা কিছুই জানি না জল ছাড়া জীবন বাঁচতে পারে না এবং সঠিকভাবে বেড়ে উঠতে পারে না। কারণ পানি খুবই ভালো দ্রাবক। সমস্ত প্রয়োজনীয় পুষ্টি সহজেই এটি দ্রবীভূত করা যেতে পারে। প্রোটিন ফাংশনের জন্য জলও প্রয়োজনীয়। সবকিছু ঠিক আছে. কিন্তু এই বাক্যটি আসলে এই প্রশ্নের উত্তরে ব্যবহার করা অর্থহীন। কারণ আমরা যে জীবনকে জানি তা আসলে পৃথিবীর জীবন! তা ছাড়া অন্য কোনো গ্রহে প্রাণের অস্তিত্ব পাওয়া যায়নি। 

জলের জীবনীর আরেকটি নাম: সংগৃহীত বিজ্ঞানীরা এ বিষয়ে নিশ্চিত নন। অনেক বিজ্ঞানী বিশ্বাস করেন যে ভিনগ্রহের প্রাণীর শরীরে হাইড্রোকার্বন যৌগগুলি জলের ভূমিকা পালন করতে পারে। হাইড্রোকার্বন মানে হাইড্রোজেন ও কার্বনের যৌগ। যাইহোক, এই যৌগগুলিতে অন্যান্য উপাদান থাকতে পারে। যদি এই ধরনের যৌগ জলের ভূমিকা পালন করে, তবে সমস্ত জীবন পৃথিবীর মতো হবে না। তাই প্রশ্ন আসে, কীভাবে সেই সব জীবন চলে? আসলে, বিজ্ঞানীদের কাছে এই বিষয়ে একটি নির্দিষ্ট উত্তর নেই। পৃথিবীর সমস্ত জীবন কার্বন নির্ভর। 

 'কার্বনের বিশেষত্ব হল এটি নিজের সাথে এবং অন্যান্য উপাদানের সাথে বিভিন্ন উপায়ে বন্ধন তৈরি করতে পারে। এর ফলে বিভিন্ন ধরনের জৈব যৌগ তৈরি হতে পারে। কার্বন সিলিকন একটি ঘনিষ্ঠ ধরনের উপাদান. তাই, অনেক বিজ্ঞানী বিশ্বাস করেন যে এলিয়েনদের উপর সিলিকন-ভিত্তিক জীবন থাকতে পারে। হয়তো আরও বেশি। কিন্তু আমরা কেবল পরিচিতের সাথে মিল করে অজানাকে অনুসন্ধান করতে পারি। এভাবেই বিজ্ঞানীরা এখনও ভিনগ্রহের প্রাণের সন্ধান করছেন। তবে অনেক বিজ্ঞানী বিশ্বাস করেন যে পানি জীবনের জন্য অপরিহার্য। কিন্তু এটি একটি ধারণা মাত্র। যদি কোন ভিনগ্রহের জীবন পাওয়া না যায়, তাহলে এই ধারণাটি সত্যিই পরীক্ষা করার কোন উপায় নেই!

জলচক্র কী, একে কী বলা হয় এবং কীভাবে জলচক্র ঘটে?

 যখন পানি বিভিন্ন উৎস থেকে রূপান্তরিত হয়ে মূল উৎসে ফিরে আসে তখন তাকে পানি চক্র বলে। পৃথিবীর সমস্ত জল অর্থাৎ মহাসাগর, বায়ুমণ্ডল এবং ভূপৃষ্ঠের জল একটি জটিল আন্তঃসম্পর্কিত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সর্বদা তার ভৌত ও ভৌগলিক অবস্থান পরিবর্তন করে চলেছে। 

পানি চক্র কি? 

পৃথিবীর পৃষ্ঠ প্রধানত জল দ্বারা গঠিত। যার কিছু অংশ পানি দ্বারা আবৃত। পানিই একমাত্র প্রাকৃতিক পদার্থ যা কঠিন, তরল এবং বিভিন্ন তাপমাত্রায় গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হতে পারে। সমুদ্রে সঞ্চিত জলের পরিমাণ - 97.2%, হিমবাহ এবং মহাদেশীয় হিমবাহ - 2.15%, ভূগর্ভস্থ জল - 0.62%, ভূপৃষ্ঠের জল 0.03%। ভূপৃষ্ঠের জলের এই খুব কম শতাংশ আবার হ্রদ, নদী, জলাধার এবং বায়ুমণ্ডলে সাজানো হয়। যা পৃথিবীর সকল প্রাণী ও উদ্ভিদের জীবনকে সমর্থন করে। 

এই জলচক্রের পরিবর্তনের সাথে সাথে জল সমুদ্র থেকে বায়ুমণ্ডলে, বায়ুমণ্ডল থেকে ভূপৃষ্ঠে বৃষ্টি হিসাবে এবং অবশেষে নদী হিসাবে সমুদ্রে বাষ্পীভূত হয়, জলের এই চক্রকে জলচক্র বলা হয়। (হাইড্রোলজিক চক্র) বলা হয়। 

জল বিজ্ঞানী আর.কে. লিন্সলির মতে, "হাইড্রোলজিক্যাল সাইকেল হল বর্ণনামূলক শব্দ যা সমুদ্র থেকে বায়ুমণ্ডলে, ভূমিতে এবং আবার সমুদ্রে ভেঙ্গে যাওয়া জলের সাধারণ সঞ্চালনের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়।" অর্থাৎ, জলচক্র হল একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া, যা সমুদ্র থেকে বায়ুমণ্ডলে এবং বায়ুমণ্ডল থেকে আবার মহাসাগরে চলে যায়।" জলচক্রের প্রক্রিয়া কিছু উপাদান নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার মাধ্যমে জলচক্র সম্পূর্ণ করে। 

উপাদান হচ্ছে, 

1. বারিফট 

2. গ্রহণযোগ্যতা 

3. অনুপ্রবেশ 

4. পরিস্রাবণ 

5. আন্তঃপ্রবাহ 

6. সারফেস সঞ্চালন 

7. ভূগর্ভস্থ জল

 8. বাষ্পীভবন এবং ঘাম 

9. ভূগর্ভস্থ প্রবাহ 

10. নদী প্রবাহ 

জল চক্রের প্রক্রিয়াগুলি জল চক্রের সমস্ত প্রক্রিয়া এই উপাদানগুলি এবং প্রক্রিয়াগুলি নীচে বিশদভাবে আলোচনা করা হয়েছে: 

1. বারিপাট জলীয় বাষ্প ঘনীভূত আবহাওয়ার কারণে মেঘ, শিশির, কুয়াশা, তুষার ইত্যাদি তৈরি করে। এটি ভূপৃষ্ঠে পড়ে। একে সামগ্রিকভাবে বৃষ্টিপাত বলা হয়। 

2. গ্রহণযোগ্যতা হল যখন বৃষ্টির জল ভূপৃষ্ঠে পৌঁছানোর আগে গাছপালা এবং অন্যান্য মাটির আবরণ দ্বারা অবরুদ্ধ হয়। বাষ্পীভবনের আগে গাছপালা বা মাটির আবরণে থাকা বৃষ্টিপাতের সেই অংশকে বাধা দেয়। 

3. অনুপ্রবেশ বৃষ্টির জল মাটিতে প্রবেশ করাকে অনুপ্রবেশ বলে। স্বাভাবিক অবস্থায় মাটির স্তর হালকা থেকে মাঝারি বৃষ্টিপাতের পানি শোষণ করতে পারে। কারণ মাটির কণার দুর্বল সমন্বয়ের কারণে অধিকাংশ মাটির স্বাভাবিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা থাকে। মাটির স্তরে ফাটল, পোকামাকড় দ্বারা সৃষ্ট ফাটল বা উদ্ভিদের শিকড় দ্বারা সৃষ্ট ফাটলের মাধ্যমেও পানি মাটিতে প্রবেশ করে। এভাবে বৃষ্টির পানি মাটিতে ঢুকে যাওয়াকে অনুপ্রবেশ বলে। 

4. পরিস্রাবণ যখন ভূগর্ভস্থ জল চাপের মধ্যে থাকে, তখন মাধ্যাকর্ষণ জলকে ভূপৃষ্ঠের তলদেশে পৌঁছায় এবং বেডরককে সংকুচিত করে, যা প্রিকোলেশন নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়া। পৃষ্ঠের গভীরতার সাথে অনুপ্রবেশের হার হ্রাস পায় অনুপ্রবেশ সাধারণত উপরের মাটির স্তরে সবচেয়ে বেশি হয়। 

5. আন্তঃপ্রবাহ আন্তঃপ্রবাহ হল নিষিক্তকরণের এক প্রকার। বৃষ্টির জল মাটিতে প্রবেশ করার পরে, যদি এটি পাথরের একটি অভেদ্য স্তর দ্বারা অবরুদ্ধ হয়, তবে জল আর মাটিতে প্রবেশ করতে পারে না। এ কারণে ওই স্তরে বেশির ভাগ পানি জমা হয়। তারপর পানি অনুভূমিকভাবে প্রবাহিত হয়ে দূরের কোনো নিম্নভূমি বা নদীর সঙ্গে মিশে যায়। 

6. সারফেস রান-অফ বৃষ্টিপাত মাটির অনুপ্রবেশ ভূপৃষ্ঠে প্রবাহিত পানিকে বলেপৃষ্ঠ জল. 

7. ভূগর্ভস্থ প্রবাহ পারকোলেশনের ফলে সাধারণত জল মাটিতে প্রবেশ করে এবং দুর্ভেদ্য শিলায় জমা হয়। এ ধরনের সঞ্চিত পানিকে ভূগর্ভস্থ পানি বলে। যে স্তরে এই পানি থাকে সেটি স্যাচুরেটেড পানিতে পরিপূর্ণ। এই ভূগর্ভস্থ স্তরকে বলা হয় গ্রাউন্ড ওয়াটার বেল্ট। মাটির পানির বেল্ট 5 ভূগর্ভস্থ পানির মধ্যবর্তী স্তর যাকে ই বেল্ট বলে। ভূগর্ভস্থ পানির স্তরকে ভূগর্ভস্থ পানির স্তর বলে। একটি নির্দিষ্ট এলাকায় ভূগর্ভস্থ পানির স্তর একাধিক স্তর হতে পারে। সবচেয়ে উপরের স্তরকে বলা হয় আপার গ্রাউন্ড ওয়াটার লেভেল। ঋতু পরিবর্তনের সাথে সাথে ভূগর্ভস্থ পানির স্তর বৃদ্ধি পায়। এটি বর্ষাকালে পৃষ্ঠের কাছাকাছি থাকে এবং গ্রীষ্মকালে নেমে আসে। 

8. বাষ্পীভবন এবং ঘাম আন্তঃবর্ষা মৌসুমে ভূগর্ভস্থ পানি দুটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে শুকিয়ে যায়। যথা: A. এই প্রক্রিয়ায় সরাসরি মাটি জল তারপর বাষ্পীভূত হয় এবং মাটির স্তরে যেতে থাকে। এ ক্ষেত্রে মাটির কণার মধ্যকার ফাঁকে বাতাস সহজেই প্রবেশ করতে পারে এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপের কারণে মাটির পানি ক্রমাগত জলীয় বাষ্প আকারে বায়ুমণ্ডলের দিকে চলে যায়। সাধারণত শুষ্ক মৌসুমে মাটির স্তরের প্রথম 1 ফুট বাষ্পীভবনের কারণে শুকিয়ে যায়। কিন্তু দীর্ঘ খরার সময় শুকনো স্তরের গভীরতা কয়েক ফুট পর্যন্ত বাড়তে পারে। ম. মাটি শুকানোর দ্বিতীয় প্রক্রিয়া হল ঘামের মাধ্যমে গাছপালা তাদের অসংখ্য শিকড় দিয়ে খাদ্য তৈরি করার সময় মাটি থেকে পানি টেনে নেয়। এই পানি গাছের কান্ড ও শাখার মধ্য দিয়ে পাতায় যায় এবং অবশেষে পাতার মধ্য দিয়ে জলীয় বাষ্প হয়ে বায়ুমন্ডলে ফিরে আসে। এই প্রক্রিয়াটিকে ট্রান্সপিরেশন বলা হয়। জলবায়ু বিজ্ঞান এবং জল বিজ্ঞানে, সরাসরি বাষ্পীভবন এবং উদ্ভিদের ট্রান্সপিরেশনের সম্মিলিত প্রক্রিয়াকে সম্মিলিতভাবে বাষ্পীভবন বলা হয়। 

9. ভূগর্ভস্থ প্রবাহ ভূ-পৃষ্ঠের গভীরতম অংশ দিয়ে প্রবাহিত জলকে ভূগর্ভস্থ প্রবাহ বলে। পরিস্রাবণ এবং অনুপ্রবেশ প্রক্রিয়ার ফলে মাটির স্তর থেকে অতিরিক্ত জল ভূগর্ভস্থ জলের টেবিলে পৌঁছায় এবং অন্তর্নিহিত বেডরককে সম্পূর্ণরূপে পরিপূর্ণ করার পরে বেডরকের গভীরতম ছিদ্রগুলি অনুসরণ করে। এই পানি ভূপৃষ্ঠের নিম্নাংশ থেকে নদীর তলদেশে পৌঁছে আবার নদীর পানি হয়ে বেরিয়ে আসে। 

10. নদীর প্রবাহ অতিরিক্ত ভূগর্ভস্থ পানি নদী আকারে ভূগর্ভ থেকে নির্গত হয়। নদীগুলি সাধারণত ভারী বৃষ্টিপাত দ্বারা খাওয়ানো হয়। কিন্তু সব নদীই সারা বছর প্রবাহিত হয় না। কিছু নদী শুধুমাত্র বর্ষাকালে প্রবাহিত হয়। অন্যদিকে, সারা বছর ধরে নদীতে প্রবাহিত পানির উৎস আন্তঃপ্রবাহ এবং ভূগর্ভস্থ পানির নিষ্কাশন। উপরের 10টি উপাদান ছাড়াও আরও দুটি উপাদান হাইড্রোলজিক্যাল চক্রের গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এই দুটি হল, 1. ঘনীভবন 2. শোষণ