තාප තුලාව
තාප ප්‍රභව
සංස්කරණය
පොලෝ තලයට උණුසුම ගෙන දේ යැයි සැලකිය හැකි ප්‍රභව දෙකකි. මින් ප්‍රථම අංකයේ ලා ගැනෙන්නේ සූර්යයාය. එහි බලපෑම අප කා හටත් ප්‍රත්‍යක්‍ෂය. දෙවැන්න පෘතුවි අභයන්තරයයි.
පොලෝ මට්ටමින් අඩි 70 කට වඩා ගැඹුරකට උෂ්ණත්වයේ ඍතුමය වෙනස්කම් නොදැනේ. ඉන් යටට උෂ්ණත්වයේ වැඩි වීමක් ඇති වන බැව් ආකර, ලිං, පතල් මගින් පෙන්වා දී ඇත. මෙම වැඩි වීම තැනින් තැනට බලවත් සේ වෙනස් වේ. මෙම බලපෑම කොතරම් දැයි තීරණය කර ගැනීම අති දුෂ්කරය. ධ්‍රැවයන් මෙන්ම සමකයද මේ අනුව එක පමණට උණුසුම් වන බැවින් සූර්යයා හා සසඳන විට ඉන් ඇති වන්නේ අල්ප මාත්‍ර බලපෑමක් වන බව පැහැදිලිය. එබැවින් ප්‍රායෝගික කටයුතු සඳහා එය නොසළකා හැරිය හැක.
ඉතාමත් සුළු ප්‍රමාණයක තාපය චන්ද්‍රයාගෙන් සූර්ය තාපය පරාවර්තනය වීමෙන් සහ තාරකාවන්ගෙන් ද ලැබිය යුතුය. එහෙත් මෙසේ ලැඛෙන්නේ කෙතරම් සුළු ප්‍රමාණයක්ද යත් එය අතිශය සියුම් උපකරණ වලින් පවා මැන ගත නොහැක.
මෙසේ හෙයින් අප අවධානය යොමු කළ යුතු එකම තාප ප්‍රභවය වන්නේ සූර්යයාය.
සූර්ය තපනය
සංස්කරණයසූර්යයාගෙන් ලැඛෙන තාප ප්‍රමාණය හැඳින්වීමේලා තනි වචනයක් සොයා ගැන්ම අපහසුය. ඒ සඳහා භාවිත වන පදය නම් 'සූර්ය තපනය' යි. එනම් දිනක් තිස්සේ ලැබී ඇති සමස්ත තාප ප්‍රමාණයයි. සූර්ය තපනයේ තීව්‍රතාව යන්න පොදු භාවිතයේ යොදන හිරු රැසෙහි තදකම, හිරුගේ ශක්තිය වැනි වදන් වලට සමානය. එහෙත් එය වඩා නියත වේ.
විශ්වයේ ඇති කෝටි ගණන් තරු අතර එක් තරුවක් වන සූර්යයා ගිණිගෙන දැවෙන වායු පටලයක් ලෙස හැඳින්වේ. මෙම වායු පටලය හයිඩ්‍රජන් වායුවෙන් යුක්තය. සූර්යා මතුපිට උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 6000 පමණ වේ. එම අධික තාපය තරංග මඟින් පිට කරනු ලබයි. සූර්යයාගේ මුළු විකිරණ ශක්ති ප්‍රමාණයෙන් පෘතුවියට ලැඛෙන්නේ කෝටි 200 න් එක් පංගුවක් පමණි. මිනිත්තුවට කැලරි 56X1026 වැනි බලයට සමාන ශක්තියක් සූර්යයා නිකුත් කරයි. මෙසේ භූ තලයට ලැඛෙන සූර්ය විකිරණය "සූර්ය තපනය" ලෙස හැඳින්වේ. සූර්ය තපන ප්‍රමාණය වායු ගෝලය මතුපිට භූ තලයේ වර්ග කිලෝමීටර 1 ට විනාඩියකදී ලැඛෙන ශක්ති ප්‍රමාණය වශයෙන් භාවිත වන අතර එය ග්‍රෑම් කැලරි 1.96 කි. මෙය හඳුන් වන්නේ සූර්ය තපන තීව්‍රතාව ලෙසයි. නැතහොත් සූර්ය නියතය ලෙසයි. එහෙත් එය නියතයක් ලෙසම නො පවති.
තාප තුලනය
සංස්කරණයවායු ගෝලයේ අඩංගු කාබන්ඩයොක්සයිඩ් සහ ජලවාෂ්ප මඟින් සිදුවන අවශෝෂණයට අමතරව ඉහළ වායු ගෝලීය මට්ටමේ ඇති ඕසෝන් වායුව මඟින්ද හිරු රැස් අවශෝෂණය වෙයි. ජල වාෂ්ප සහ කාබන්ඩයොක්සයිඩ් වැඩි ප්‍රමාණයක් පවතිනුයේ පහළ වායු ගෝලයේ බැවින් අවශෝෂණය වැඩි ප්‍රමාණයක් සිදු වනුයේ පහළ වායු ගෝලයේදීය. වායු ගෝලයට ලැඛෙන සූර්ය විකිරණ ප්‍රමාණය 100ක් ලෙස ගතහොත් මෙසේ වායු ගෝලය මඟින් එක එල්ලේම අවශෝෂණය කර ගනු ලබන ප්‍රමාණය වායු ගෝලීය ක්‍රියාකාරීත්වට අවශ්‍ය ශක්තිය ලබා දීමට උපකාරී වේ. වායු ගෝලීය අවශෝෂණය වැඩි වශයෙන්ම අසු වනුයේ පාරජම්බුල කිරණ වැනි කෙටි තරංග විකිරණයන්ය.
හිරු කිරණ වායු ගෝලය මඟින් පරාවර්තනය වීම ක්‍රම දෙකකින් සිදු වේ. වළාකුළු මඟින් පරාවර්තනය වීම ඉන් එක් ක්‍රමයකි. වායු අණු සහ ධූලි වැනි අපිරිසිදු ද්‍රව්‍ය මඟින් පරාවර්තනය වීම දෙවන ක්‍රමයයි. වායු අණු ධූලි සහ දුම් වැනි ද්‍රව්‍යයන්හි ගැටීම නිසා හිරු කිරණ බිඳී විහිදී යයි. නැතහොත් විස්තාරණය වෙයි. හිරු රැස් මෙසේ විස්තාරණය වනුයේ ඒවා සමඟ ගැටෙන වායු අණු සහ ධූලි කැබලි වල විශ්කම්භය හිරු කිරණ තරංග දිගට වඩා අඩුවන විටදීය. මේ අනුව කැඩී බිඳී විසිරී යාමට වැඩි වශයෙන්ම භාජනය වනුයේ කෙටි තරංගයන්ය. මෙසේ සිදුවන විස්තාරණය තේරී විසිරීම යනුවෙන් හඳුන්වනු ලැබේ. අහසේ නිල් පැහැය ඇති වනුයේ විස්තාරණය වායු අණු මඟින් සිදු වීමෙනි. හිරු පායන විටත් බැස යන විටත් අහසේ නොයෙක් ආකාරයේ වර්ණයන් ඇති වීම සිදු වන්නේද විස්තාරණය නිසාය. විවිධ වර්ණයන් ඇති වීමට හේතුවන විස්තාරණය වැඩියෙන්ම සිදු වනුයේ ධූලි සහ දුම් වැනි ද්‍රව්‍ය වලිනි. හිරු කිරණ එහි තරංග දිගට වඩා වැඩි විශ්කම්භයක් ඇති ද්‍රව්‍ය වල ගැටීමේදී මෙවැනි විස්තිරණයක් සිදු නොවේ. හිරු කිරණ සියල්ලම කැඩී බිඳී යාමකින් තොරව පරාවර්තනය වන විට එය විසිරී පරාවර්තනය යනුවෙන් හඳුන්වනු ලැබේ.
විසිරී පරාවර්තනය මඟින් ආපසු අභ්‍යවකාශයට විසිරී යන ප්‍රමාණය විකිරණ 9% කි. වළාකුළු වලින් කෙළින්ම පරාවර්තනය වීම නිසා අභ්‍යවකාශයට විහිදී යන ප්‍රමාණය 33% කි. මේ දෙකම එක් කොට ගත් කළ සූර්ය විකිරණයෙන් 42% ක ප්‍රමාණයක් එක එල්ලේම පෘතුවි වායු ගෝලය මඟින් ආපසු අභ්‍යවකාශයට පරාවර්තනය වන බව පෙනේ. මෙය පෘතුවියේ ඇල්බිඩෝව යනුවෙන් විස්තර කරනු ලැබේ. යම්කිසි ඍතුවක ඇති තාප ශක්තිය එක්තරා උෂ්ණත්වයක දී එකිනෙකට වෙනස් වූ තරංග පන්තීන් ඔස්සේ විකිරණය වී යයි. මේ අන්දමින් සිදුවන විකිරණය සෑම තරංග පංතියකදීම උපරිම වශයෙන් සිදු වන්නේ නම් එවිට එවැනි විකිරණයක් කෘෂ්ණ වස්තු විකිරණය හැටියට සළකනු ලැබේ. සූර්යයාගෙන් සහ පෘතුවියෙන් සිදුවන විකිරණ මෙසේ සිදුවන බැවින් කෘෂ්ණ වස්තු විකිරණ ගණයට අයත් වෙයි. වායු ගෝලයේ අඩංගු වායු වර්ග මඟින් විකිරණය සිදු වීමේදී පවතිනුයේ මීට වඩා වෙනස් තත්ත්වයකි. සමහර තරංග දිග වලින් යුත් කිරණ විකිරණය වන නමුත් සමහර ඒවා එසේ විකිරණය නොවේ. මෙවැනි විකිරණයක් කෘෂ්ණ වස්තු විකිරණයන් ලෙස සැළකිය නොහැක. ඒවා හඳුන්වනු ලබන්නේ තේරි විකිරණය නමිනි.
දිගු තරංග විකිරණය
සංස්කරණයවායු ගෝලයෙන් කෙලින්ම පරාවර්තනය වන විකිරණ ප්‍රමාණය වන 43% ත් වායු ගෝලයට අවශෝෂණය වන 15% ත් එක්කොට ගත්කළ එය මුළු විකිරණ ප්‍රමාණයෙන් 58% ක් වේ. භූ තලයට ලැඛෙනුයේ විකිරණයෙන් ඉතිරි වූ 43% ක් ප්‍රමාණයයි. මෙය සෑදි ඇත්තේ කෙලින්ම භූ තලයට ලැඛෙන විකිරණය වන 27% ත්, විස්තාරණය වීම නිසා භූ තලයට ලැඛෙන 16% ත් එක්කොට ගැනීමෙනි. වායු ගෝලීය ක්‍රියාකාරීත්වය සඳහා ප්‍රයෝජනවත් වනුයේ විකිරණයෙන් භූ තලයට ලැඛෙන ප්‍රමාණයත් වායු ගෝලයට අවශෝෂණය වන ප්‍රමාණයත්ය. මේ දෙකම එක් කොට ගත් කළ එය 58% ක් වේ. මේ ප්‍රමාණය අවසානයේදි නැවතත් අභ්‍යවකාශයටම විහිදි යයි. එවැන්නක් සිදු නොවන්නේ නම් පෘතුවියෙහි උෂ්ණත්වය ක්‍රමයෙන් වැඩි වී යා යුතුය. එහෙත් එය එසේ සිදු නොවේ. පෘතුවියේත් වායු ගෝලයේත් අවශ්‍යතාවන් සඳිහා පවතින 58% ක් වූ විකිරණ ප්‍රමාණය අභ්‍යවකාශයට විහිදි යනුයේ වායු ගෝලය මඟිනි. මේ 58% වායු ගෝලයට ලැඛෙනුයේ කෙටි තරංග අවශෝෂණය වීමෙන් 15% ක්ද දිගු තරංග අවශෝෂණය වීමෙන් 20% ක්ද වාෂ්පීකරණය වීම නිසා එක් වූ විකිරණ ශක්තිය එකතු වීමෙන් 23% ක්ද එක් වීමෙනි.
වායු ගෝලයට සහ භූ තලයට ලැඛෙන විකිරණ ප්‍රමාණයන්ද සම්පූර්ණයෙන්ම ආපසු අභ්‍යවකාශයට විහිදි යයි. වායු ගෝලයට එක්වන විකිරණ ප්‍රමාණය 58% කි. එය සෑදි ඇත්තේ කෙටි තරංග විකිරණ අවශෝෂණයෙන් ලැඛෙන 15% ත් දිගු තරංග විකිරණයෙන් ලැඛෙන 20% ත් ජල වාෂ්ප ඝණීභවනය නිසා එක්වන 23% ත් යන ප්‍රමාණයන් එක් වීමෙනි. මෙයින් 54% ක් වායු ගෝලයෙන් අභ්‍යවකාශයට විහිදි යයි. ඉතිරි 4% පහළ වායු ගෝලයෙහි පවතින කැළඹිලිකාර ස්වභාවය හේතු කොට ගෙන භූ තලයට විහිදි යාම නිසා වායු ගෝලයෙන් ඉවත් වෙයි.
භූ තලයට ලැඛෙන මුළු විකිරණ ප්‍රමාණය 47% කි. එය සෑදෙනුයේ කෙටි තරංග විකිරණ කෙලින්ම භූ තලයට ලඟා වීමෙන් 27% ක් ද විසිරි පරාවර්තනයෙන් 16% ක් ද පහළ වායු ගෝලයේ කැළඹිමෙන් 4% ක් ද යන ප්‍රමාණ එක් වීමෙනි. භූ තලයට ලැඛෙන මෙම ප්‍රමාණයෙන් 24% ක් නැවත වායු ගෝලයට විහිදි යයි. ඉතිරි 23% වාෂ්පීකරණය මඟින් වායු ගෝලයට එක් වේ. මෙනිසා පෘතුවිය සමස්තයක් වශයෙන් ද වායු ගෝලය සහ භූ තලය වෙන් වෙන්වද සලකා බැලීමේදි ඒ එක එකට තාප තුලාවක් පවතින බව පෙනේ.
ප්‍රාදේශීය තාප තුලාවේ වෙනස් වීම
සංස්කරණයතාප තුලාව ලොව සෑම ප්‍රදේශයකම එක ලෙස නො පවති. එය ප්‍රාදේශීයව වෙනස්කම් වලට භාජනය වේ. කාන්තාර ප්‍රදේශවල උෂ්ණත්වය ඉහළයි. වායු ගෝලයේ පරාවර්තන ශක්තිය වැඩිය. එනිසා ඇල්බිඩෝව වැඩිය. නිරන්තර උණුසුම් වන නිසාද වළාකුළු අඩු නිසාද අවශෝෂණය අඩුය. ධූලි අංශු වැනි අපද්‍රව්‍ය කොටස් ගහණ නිසා විස්තාරණයට ලක්වන ප්‍රමාණය වැඩිය. විස්තාරණය වැඩි නිසා විස්තාරණයෙන් පරාවර්තනය වන ප්‍රමාණය වැඩිය. කාන්තාරවල පහල වායු ගෝලීය කැළඹීම දුවිලි කුණාටු ආදිය නිසා වැඩිය. එනිසා පෘතුවි තලයට උරා ගන්නා ප්‍රමාණයද ඉහළය.
අයිස් ප්‍රදේශවල සූර්ය පතනය වන කෝණයේ බෑවුම වැඩිය. (ධ්‍රැවක ප්‍රදේශ) වසර පුරා සූර්ය විකිරණය ලැඛෙන කාලය සහ තීව්‍රතාවය අඩුයි. එනිසා ඇල්බිඩෝව අඩු අගයක් ගනී.
නාගරික ප්‍රදේශවල අවශෝෂණය ඉහළ අගයක් ගනී. එනම් එම ප්‍රදේශවල කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වැනි සූර්ය විකිරණ අවශෝෂණය කර ගන්නා වායූන් වැඩිය. එම වායු නිකුත් කරන මූල නාගරික ප්‍රදේශවල බහුල වේ. එනිසා සූර්ය විකිරණය අවශෝෂණය කර ගැනීම වැඩිය. එසේම වායු ගෝලයේ අපවිත්‍රතාව සමඟ දූලි අංශු වැනි ද්‍රව්‍ය වැඩි වේ. එනිසා විස්තාරණය වැඩිය. මෙම තත්ත්වය නිසා පෙරළා සිදුවන දිගු තරංග විකිරණය එනම්, ඇල්බිඩෝව අඩු අගයක් ගනී. සාමාන්‍යයෙන් එය නාගරික ප්‍රදේශවල 14% පමණ වේ. එහෙත් ග්‍රාමීය ප්‍රදේශවල ඇල්බිඩෝව 18% වැනි ඉහළ අගයක් ගනී. එයට හේතුව වන්නේ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වැනි විකිරණ අවශෝෂණ වායූන් අඩු වීමයි. වන ගහණය වැඩි නිසා ග්‍රාමීය ප්‍රදේශවල කාබන් ඩයොක්සයිඩ් අඩු අගයක් ගනී. දූලි අංශු වැනි ද්‍රව්‍ය අඩු වීම නිසා විස්තාරණය අඩු වේ.
තවද ස්වභාවික විපත් වැනි තත්ත්වයන් වලදී අවශෝෂණයේ වෙනස්කම් මඟින් තාප තුලාවේ වෙනස්කම් ඇති වේ. නිද: ස්මොග් පටල වැනි තත්ත්වයක් ඇති වීමේදි හරිතාගාර ආචරණය වීම මඟින් තාප තුලාව වෙනස් වේ.
මේ ආකාරයට ස්වභාවික සාධක මඟින් තාප තුලාවේ වෙනස්කම් ඇති වන අතර මානුෂ ක්‍රියාකාරකම්ද තාප තුලාව වෙනස් කිරීමට වර්තමානයේ සමත් වී ඇත. වර්තමානයේ තාප තුලාව වෙනස් වීමට ප්‍රබල ලෙස බලපා ඇත්තේද එයයි. එවැනි තත්ත්වයන් නිසා ගෝලීය පරිසර අර්බූද පවා ඇති වී තිබේ.