পৃথিবীর সবচেয়ে উঁচু মেঘগুলো নেমে আসছে

গ্রীষ্মের রাতে, সূর্যাস্তের অনেক পরে, গোধূলির আকাশে পাতলা মেঘ উজ্জ্বল হয়ে জ্বলতে পারে। এদের প্রথম বর্ণনা পাওয়া যায় 1885 সালে, 1883 সালে ক্রাকাতোয়ার মহা-অগ্ন্যুৎপাতের পরে। মাটি যখন অন্ধকারে ঢাকা, তখনও এরা সূর্যের আলোয় আলোকিত থাকে, তাই এদের ভেসে থাকতে হবে 80 কিমিরও বেশি উঁচুতে। 1912 সাল থেকে যেমন ধরে নেওয়া হয়, এরা যদি জলের বরফ দিয়ে তৈরি হয়, তবে সেখানকার বাতাস 150 কেলভিনের চেয়েও ঠান্ডা হতে হবে। এরাই নিশীথদীপ্ত মেঘ (noctilucent clouds), পৃথিবীর সবচেয়ে উঁচু মেঘ।

ঊর্ধ্ব বায়ুমণ্ডলের আগাম সংকেত

অনেক দিন ধরেই সন্দেহ করা হচ্ছে যে এরা জলবায়ুর একটি সংকেত বহন করে। ক্রমবর্ধমান কার্বন ডাই-অক্সাইড স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার আর মেসোস্ফিয়ারকে, অর্থাৎ মেঘের নিচের স্তরগুলোকে, শীতল করে। শীতল স্তর সংকুচিত হয়: ঊর্ধ্ব বায়ুমণ্ডল “গুটিয়ে” আসে, আর তার মাথায় বসে থাকা মেঘগুলোর ধীরে ধীরে নেমে আসার কথা। এই অঞ্চলের একটি জলবায়ু মডেল, LIMA/MIMAS, ঠিক এটাই পূর্বাভাস দেয় — এমন এক অবতরণ যা 1960-এর পরে দ্রুততর হয়, আগের চেয়ে 6.5 গুণ, কারণ কার্বন ডাই-অক্সাইড ক্রমেই আরও দ্রুত বাড়ছে।

যাচাই করা কঠিন। মেঘগুলো কত ঘন ঘন দেখা দেয় তা নির্ভর করে পর্যবেক্ষকের সংখ্যা আর আবহাওয়ার ওপর; তাদের উজ্জ্বলতা মাপা হয়েছিল অক্যালিব্রেটেড যন্ত্রে। তবে তাদের উচ্চতা মাপা হয়ে আসছে আবিষ্কারের সময় থেকেই। আগের পর্যালোচনাগুলোতে কোনো স্পষ্ট প্রবণতা মেলেনি: উচ্চতা স্বাভাবিকভাবেই 79 থেকে 85 কিমির মধ্যে ছড়িয়ে থাকে, যা প্রত্যাশিত পতনের চেয়ে বেশি।

সমানে সমানে তুলনা

রাশিয়ান অ্যাকাডেমি অব সায়েন্সেসের মহাকাশ গবেষণা ইনস্টিটিউটের (Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences) ওলেগ উগলনিকভ (Oleg Ugolnikov) এবং মস্কো ও কালিনিনগ্রাদে তাঁর সহকর্মীরা প্রথমে কড়া নিয়ম বেঁধে দিয়েছেন। আধুনিক লাইডার (lidar), যা লেজার আলো দিয়ে আকাশ পরখ করে, মেঘ-স্তরের ওপরের দিকের ক্ষুদ্র বরফকণা দেখতে পায়, অথচ আলোকচিত্রে ধরা পড়ে স্তরের তলার সবচেয়ে বড় কণাগুলো — 2 কিমি পর্যন্ত নিচে। তাই কেবল একটি কৌশলই গণ্য: ত্রিভুজায়ন (triangulation), অর্থাৎ একই মেঘের ছবি দুই বা তার বেশি জায়গা থেকে তুলে তার অবস্থানের সরণ থেকে উচ্চতা নির্ণয় করা।

তাঁরা যথেষ্ট নির্ভুল নয় এমন জরিপগুলোও বাদ দিয়েছেন। একেবারে প্রথমটি, 1887 সালে, পেয়েছিল 79 কিমি, কিন্তু তার দুই পর্যবেক্ষক ছিলেন মাত্র 32.4 কিমি দূরে আর তাঁদের ঘড়ি মেলানো ছিল কয়েক মিনিটের মধ্যে, যা 10 কিমির বেশি ত্রুটির জন্য যথেষ্ট। দলটি রেখেছে কেবল সেই স্থানগুলো যেগুলো অন্তত 40 কিমি দূরে এবং যেখানে সময় নিখুঁতভাবে মেলানো: 1890-1891 সালে বার্লিনের আশপাশে ও. ইয়েসে (O. Jesse), 1932-1934 সালে অসলোর কাছে সি. স্ট্যোর্মার (C. Störmer), তারপর স্টকহোম, এস্তোনিয়া, লাটভিয়া ও স্কটল্যান্ড, 1986 সালের 200 কিমির একটি ভিত্তিরেখা পর্যন্ত।

বিশ হাজার নতুন উচ্চতা

2020 সাল থেকে প্রায় বিশটি ক্যামেরা, যার বেশিরভাগ স্বয়ংক্রিয় Starvisor নেটওয়ার্কের, 54 থেকে 61 ডিগ্রি উত্তর অক্ষাংশের মধ্যে আকাশে নজর রেখেছে। তারা কাজ করে 50 থেকে 200 কিমি দূরত্বে ছড়ানো দলে, মিনিটে চারটি পর্যন্ত ছবি তুলে। সফটওয়্যার প্রতিটি মেঘক্ষেত্রকে টুকরো টুকরো করে, ক্যামেরাগুলোর মধ্যে টুকরোগুলো মেলায়, আর তাদের উচ্চতা ও গতি হিসাব করে। ফলাফল: প্রায় 20,000টি আলাদা উচ্চতা।

একটি দ্বিতীয় পদ্ধতি একই ছবি দিয়ে সেগুলো যাচাই করে। মেঘ যখন পৃথিবীর ছায়ায় ঢুকে পড়ে, তখন প্রথমে সেটি আরও নীলচে হয়ে ওঠে, যখন তার ওপর পড়া সূর্যালোক ওজোন স্তর পেরোয়, তারপর আরও লালচে, যখন সেই আলো নিম্ন বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে আসে। এই রঙ-বদলের সময় থেকে তার উচ্চতা পাওয়া যায়। স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের সূক্ষ্ম কণার কুয়াশার জন্য সংশোধন করার পরে দুই পদ্ধতি 0.18 কিমির মধ্যে মিলে যায়।

সূত্রের জট খোলা

এই মেঘের উচ্চতা নির্ভর করে ঋতু, রাতের সময়, চান্দ্র জোয়ার, অক্ষাংশ আর সৌর সক্রিয়তার ওপরও। দলটি 1890 থেকে 2026 পর্যন্ত, প্রতিটি পরিমাপ ধরে ধরে, এগুলোর সবকটিকে একসঙ্গে ফিট করেছে। কেবল দুটি প্রভাব স্পষ্ট হয়ে ওঠে: ঋতু, যেখানে মেঘ সবচেয়ে নিচে থাকে 10 জুলাই নাগাদ, অয়নান্তের কয়েক সপ্তাহ পরে, আর দীর্ঘমেয়াদি প্রবণতা।

সেই প্রবণতা মাপা হয় মডেলের পূর্বাভাসের একটি ভগ্নাংশ K হিসেবে: K = 1 মানে মডেল ঠিক, K = 0 মানে কোনো প্রবণতা নেই। ফিট থেকে পাওয়া যায় K = 0.52 ± 0.18 — 99.5%-এর বেশি আস্থায় শনাক্ত একটি অবতরণ, তবে মডেলের পূর্বাভাসের অর্ধেক। আজকের হিসাবে এর মানে প্রতি শতাব্দীতে প্রায় 1.2 কিমি।

একটি সহজ যাচাই এটা নিশ্চিত করে। 2000 সালের আগে সব পরিমাপের গড় উচ্চতা ছিল 82.52 কিমি; 2020-এর দশকে তা 81.83 কিমি। মেঘগুলো এখন 0.69 কিমি নিচে থাকে, 1960 থেকে মডেল যে পতন আশা করে তার প্রায় অর্ধেক।

তলা নামছে, মাথা স্থির

একটি খুঁটিনাটি নজর কাড়ে। মেঘের উচ্চতা-পরিসরের ওপরের প্রান্ত প্রায় নড়েনি, না ঋতুজুড়ে, না দশকের পর দশকে। নিচের প্রান্ত নেমেছে গড়ের প্রায় দ্বিগুণ — মডেলের পূর্বাভাসিত গতির কাছাকাছি।

লেখকেরা আশা করেন যে আরও ত্রিভুজায়ন আজকের গড় উচ্চতাকে আরও সূক্ষ্মভাবে নির্ধারণ করবে, কিন্তু প্রবণতাটি নিজে পুরোনো পরিমাপের স্বল্প সংখ্যা আর সীমিত নির্ভুলতার কারণে সীমাবদ্ধই থাকবে। তাঁদের ভাষায়, আসল লাভ আসবে তখন, যখন লাইডার, উপগ্রহ আর ক্যামেরা একবিংশ শতাব্দীতে যথেষ্ট দীর্ঘ সময় ধরে মেঘগুলো পর্যবেক্ষণ করবে।