টমি প্রভাব

জাহাজের সারিকে মেঘের লাইনের মতো দেখাচ্ছে আটলান্টিক সাগর,আমেরিকার পূর্ব প্রান্তে টমি প্রভাবের উদাহরণ

টমি প্রভাব বর্ণনা করে কীভাবে নৃতাত্ত্বিক দূষণ হ্তে সৃষ্ট মেঘের অতিরিক্ত নিউক্লিয় ঘনত্ব (ক্লাউড কনডেনসেশন নিউক্লাই বা CCN) সৌর বিকিরণ কে বাড়িয়ে দেয়, যা কীনা মেঘ দ্বারা প্রতিফলিত হয়। এটি উপস্থিত কণার পরোক্ষ প্রভাব (বা বিকিরণ শক্তিজনিত) কারণে হয়। এটা প্রত্যক্ষ প্রভাব থেকে আলাদা করা যায়, এবং যে সমস্ত কণা মেঘে উপস্থিত নয় তাদের বর্ধিত বিকিরণ বা শোষিত বিকিরণ দ্বারা সৃষ্টি হয়। মেঘ কণা সাধারণত অ্যারোসল লেভেলে তৈরী হয় যা CCN হিসাবে কাজ করে। CCN এর ঘনত্ব বাড়ালে আকারে ছোট মেঘ কণার সৃষ্টি হয়।

মেঘের ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে আলোক ঘনত্বও বৃদ্ধি পায় যা মেঘ কে আরো সাদা আকারে উপস্থাপন করে যাকে বলা যায় ক্লাউড আলবেডো। এই প্রভাব এর জন্য স্যাটেলাইট চিত্রে মেঘের অস্তিত্ব বা সমুদ্রগামী জাহাজের পিছনে অতিরিক্ত উজ্জ্বলতা দেখা যায়। সিসিএন এর ঘনত্ব বাড়ায় বৈশ্বিক গড় সৌর বিকিরণ হ্রাস পাচ্ছে যার ফলে আবহাওয়া দিন দিন ঠান্ডা হচ্ছে; শিল্পায়নের যুগে এর গড় মান ধরা হয়েছে -০.৩ এবং -১.৮ Wm⁻² এর মধ্যে।

গাণিতিক ব্যুৎপত্তি

ধরি, একটি সুষম মেঘ আনুভূমিক তলে অসীম ভাবে বিস্তৃত আছে এবং কণার আকারের বিস্তারের সর্বোচ্চ মান ${\bar {r}}$ এর গড় মানের কাছাকাছি।

মেঘের আলোক ঘনত্বের জন্য সমীকরণ হলো:

$\tau =2\pi h{\bar {r}}^{2}N$

যেখানে, $\tau$=আলোক ঘনত্ব, $h$ =মেঘের পুরুত্ব, ${\bar {r}}$=গড় কণার আকার এবং $N$=মোট কণার ঘনত্ব

মেঘের তরল পানির পরিমাণ নির্ণয়ের জন্য সমীকরণ দাড়ায়:

$LWC={\tfrac {4}{3}}\pi {\bar {r}}^{3}\rho _{L}hN$

যেখানে $\rho _{L}$ হলো পানির ঘনত্ব

আমাদের সব অনুমানকে ধরে নিয়ে সমীকরণ ২টিকে একত্র করলে হয়:

$\tau ={\tfrac {3}{2}}{\tfrac {LWC}{\rho _{L}{\bar {r}}}}$

যদি কণার ঘনত্ব পালটানোর আগে ও পরে তরল পানির পরিমাণ (LWC) একই থাকে তাহলে বলা যায় কণার ঘনত্ব:

${\bar {r_{2}}}={\bar {r_{1}}}\left({\frac {N_{1}}{N_{2}}}\right)^{\frac {1}{3}}$

এখন,যদি মোট কণার ঘনত্ব, N দ্বিগুণ করা হয়  তাহলে আমরা দেখতে পাই কীভাবে N দ্বিগুণ হওয়ার সাথে সাথে ${\bar {r_{1}}}$ এর পরিবর্তন হয়

${\bar {r_{2}}}$= $0.79{\bar {r_{1}}}={\bar {r_{1}}}\left({\frac {N_{1}}{2N_{1}}}\right)^{\frac {1}{3}}$

এখন আমাদের সমীকরণ যা $\tau$ এবং $LWC$ কে সমন্বয় করে কণার আকার ছোট হলে আলোক ঘনত্বের পরিবর্তন কে চিহ্নিত করতে সাহায্য করে।

$\tau _{2}={\frac {\tau _{1}}{0.79}}=1.26\,\tau _{1}$

আরো সাধারণভাবে বলা যায়, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ  পানি এবং মেঘের ঘনত্বের জন্য টমি প্রভাব :

$\tau \varpropto N^{\tfrac {1}{3}}$

পরিশেষে বলা যায় মোট কণার ঘনত্ব বাড়ালে আলোক ঘনত্ব বাড়ানো যায় এবং যার দ্বারা গাণিতিকভাবে টমি প্রভাব ব্যাখ্যা করা যায়।

আরও দেখুন

• আলব্রক্ট প্রভাব
• সালফেট
• এ্যারোসল এবং সুট
• কন্ট্রেইল

আত্মজীবনী

• Hartmann, Dennis L. Global Physical Climatology. Amsterdam: Elsevier, 2016. Print.
• Twomey, S. (ডিসেম্বর ১৯৭৪)। "Pollution and the planetary albedo"। Atmos. Environ.। 8 (12): 1251–56। ডিওআই:10.1016/0004-6981(74)90004-3। বিবকোড:1974AtmEn...8.1251T। 
• Twomey, S. (জুলাই ১৯৭৭)। "The Influence of Pollution on the Shortwave Albedo of Clouds" (পিডিএফ)। J. Atmos. Sci.। 34 (7): 1149–52। ডিওআই:10.1175/1520-0469(1977)034<1149:TIOPOT>2.0.CO;2। বিবকোড:1977JAtS...34.1149T। 
• Rosenfeld, D. (২০০৬)। "Aerosol-Cloud Interactions Control of Earth Radiation and Latent Heat Release Budgets"। Space Sci Rev। 125 (1–4): 149–57। ডিওআই:10.1007/s11214-006-9053-6। বিবকোড:2006SSRv..125..149R। 
• Lohmann, U. (২০০৬)। "Aerosol Effects on Clouds and Climate" (পিডিএফ)। Space Sci Rev। 125 (1–4): 129–37। ডিওআই:10.1007/s11214-006-9051-8। বিবকোড:2006SSRv..125..129L।