जलवायु परिवर्तन का पृथ्वी और रेडियोधर्मी बल का ऊर्जा संतुलन

पृथ्वी पर ऊर्जा संतुलन और जलवायु परिवर्तन के विकिरण संबंधी बल के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें।

परिचय:

हमारी पृथ्वी सूर्य से लघु तरंग विकिरण प्राप्त करती है; इनमें से एक तिहाई परिलक्षित होता है और बाकी वायुमंडल, महासागरों, भूमि, बर्फ और बायोटा द्वारा अवशोषित होते हैं। जो ऊर्जा सौर विकिरण से अवशोषित होती है वह पृथ्वी और उसके वायुमंडल से बाहर जाने वाले विकिरण द्वारा दीर्घकालिक रूप से संतुलित होती है।

लेकिन सूर्य की ऊर्जा उत्पादन, पृथ्वी की कक्षा में धीमी गति से भिन्नता और ग्रीन हाउस प्रभाव, ग्लोबल वार्मिंग, परमाणु सर्दी और गिरावट के कारण कई प्राकृतिक कारकों जैसे कि लंबी लहर इन्फ्रा रेड विकिरण के कारण ऊर्जा के बीच संतुलन बदल सकता है अंटार्कटिका में ओजोन परत और ओजोन छिद्र। इन्फ्रा-रेड विकिरण के अवशोषण को आम तौर पर विकिरण संबंधी बल कहा जाता है।

हमारा वातावरण विभिन्न क्षैतिज परतों में विभाजित है। प्रत्येक को इसके तापमान प्रोफ़ाइल के ढलान की विशेषता है। पृथ्वी की सतह से शुरू होने वाली इन परतों को ट्रोपोस्फीयर, स्ट्रैटोस्फीयर, मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर कहा जाता है। क्षोभमंडल और मेसोस्फीयर में तापमान ऊंचाई के साथ घटता है, जबकि स्ट्रैटोस्फियर और थर्मोस्फीयर में, यह ऊंचाई के साथ बढ़ता है।

इन परतों को अलग करने वाले संक्रमण ऊंचाई को ट्रोपोपॉज़, स्ट्रेटोपॉज़ और मेसोपॉज़ कहा जाता है। 80% से अधिक वायुमंडल का द्रव्यमान और सभी जल वाष्प बादल और वर्षा क्षोभमंडल में होती है। भूमध्य रेखा पर यह लगभग 18 किमी हो सकता है लेकिन मध्य अक्षांशों में 10-12 किमी तक कम हो सकता है और ध्रुवों पर यह लगभग 5-6 किमी हो सकता है। क्षोभमंडल में, तापमान सामान्य रूप से 5 से 7 डिग्री सेल्सियस प्रति किमी कम हो जाता है।

यह क्षेत्र आमतौर पर बहुत अशांत जगह है क्योंकि वहां मजबूत ऊर्ध्वाधर आंदोलन होते हैं जो हवा के तेजी से और पूर्ण मिश्रण का नेतृत्व करते हैं। यह मिश्रण हवा की गुणवत्ता में सुधार करता है क्योंकि यह विभिन्न प्रदूषकों को तेजी से घटाता है। क्षोभमंडल के ऊपर समताप मंडल है, जो शुष्क हवा की एक स्थिर परत है।

समताप मंडल में प्रवेश करने वाले प्रदूषक वापस ट्रोपोस्फीयर में वापस आने से पहले कई वर्षों तक वहां रह सकते हैं, जहां वे अधिक आसानी से विघटित हो जाते हैं और अंततः बसने या वर्षा द्वारा हटा दिए जाते हैं। समताप मंडल में लघु तरंग पराबैंगनी विकिरणों को ओजोन (O ₃ ) और ऑक्सीजन (O ₂ ) द्वारा अवशोषित किया जाता है, ताकि हवा गर्म हो। परिणामी तापमान उलटा इस क्षेत्र की स्थिरता का कारण बनता है। ट्रोपोस्फीयर और समताप मंडल संयुक्त रूप से वायुमंडल के द्रव्यमान का लगभग 99.9% है।

समताप मंडल के बाद मेसोस्फीयर निहित है। इस क्षेत्र में भी हवा काफी तेजी से मिश्रित होती है। मेसोस्फीयर के ऊपर थर्मोस्फीयर है। थर्मोस्फीयर में हीटिंग परमाणु ऑक्सीजन द्वारा सौर ऊर्जा के अवशोषण के कारण होता है। थर्मोस्फीयर में आवेशित कणों का एक घना बैंड पाया जाता है, जिसे आयनमंडल कहा जाता है। यह रेडियो तरंगों को पृथ्वी पर वापस दिखाता है ताकि उपग्रहों के आविष्कार से पहले आयनमंडल दुनिया भर के संचार के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण था।

ग्रीनहाउस प्रभाव:

3 easily m से कम तरंग दैर्ध्य वाली लघु तरंग सौर विकिरणें आसानी से वायुमंडल से गुजर सकती हैं, जबकि पृथ्वी की सतह (3 )m से अधिक) द्वारा उत्सर्जित लंबी तरंग स्थलीय विकिरण वायुमंडल में मौजूद ट्रेस गैसों की संख्या से आंशिक रूप से अवशोषित होती हैं। इन ट्रेस गैसों को ग्रीन हाउस गैसों के रूप में जाना जाता है। (जीएचजी)।

मुख्य ग्रीन हाउस गैसें कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂ ) मीथेन (CH ₄ ) नाइट्रस ऑक्साइड (N ₂ O), जल वाष्प और Ozone (O ₃ ) क्षोभमंडल और समताप मंडल में मौजूद हैं। हाल के दशकों में इन प्राकृतिक ग्रीन हाउस गैसों के अलावा विभिन्न मानव गतिविधियों के कारण क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी) और अन्य हालोकार्बन को भी सूची में जोड़ा गया है।

जब सौर विकिरण या कॉस्मिक किरणें वायुमंडल से गुजरती हैं तो वे हवा में विभिन्न गैसों और एरोसोल से प्रभावित होती हैं। ये गैसें या तो उज्ज्वल ऊर्जा या सौर किरणों को अप्रभावित से गुजर सकती हैं, या परावर्तन द्वारा किरणों को बिखेर सकती हैं या इन आने वाली विकिरणों को अवशोषित करके उन्हें रोक सकती हैं।

इसी तरह, ये गैसें पृथ्वी की सतह से उत्सर्जित होने वाले निवर्तमान अवरक्त विकिरणों (1 आर) को भी अवशोषित करती हैं। पृथ्वी द्वारा उत्सर्जित लंबी तरंग थर्मल विकिरणों में से अधिकांश रेडियोधर्मी सक्रिय ग्रीन हाउस गैसों द्वारा अवशोषित होती हैं। जल वाष्प (H ₂ O) जो एक बहुत ही महत्वपूर्ण ग्रीन हाउस गैस है, 8 inm से कम और 18 thanm से अधिक के साथ ही 2.7 and.m और 4.3। M पर केंद्रित थर्मल विकिरणों को दृढ़ता से अवशोषित करता है।

7- 12 माइक्रोन वायुमंडलीय खिड़की के बीच पाया जाता है जो बाहर जाने वाले स्थलीय विकिरणों के लिए अपेक्षाकृत स्पष्ट आकाश है। इन तरंग दैर्ध्य में विकिरण आसानी से वायुमंडल से गुजरते हैं, केवल 9.5 माइक्रोन और 10.6 माइक्रोन के बीच एक छोटे लेकिन काफी महत्वपूर्ण अवशोषण बैंड को छोड़कर, जो ओजोन के साथ जुड़ा हुआ है। तरंग दैर्ध्य के साथ आने वाले सभी सौर विकिरण 0.3 माइक्रोन से कम यानी पराबैंगनी (यूवी) विकिरण ऑक्सीजन और ओजोन द्वारा अवशोषित होते हैं।

यूवी विकिरण का यह अवशोषण समताप मंडल में होता है, जो हानिकारक पराबैंगनी विकिरणों से पृथ्वी की सतह को ढाल देता है। रेडियोधर्मी सक्रिय रूप से सक्रिय ग्रीन हाउस गैसें तरंग दैर्ध्य को 4 माइक्रोन से अधिक समय तक अवशोषित करती हैं। इस अवशोषण के कारण वायुमंडल गर्म होता है जो फिर ऊर्जा को पृथ्वी और अंतरिक्ष में वापस भेज देता है जैसा कि आरेख में दिखाया गया है (अंजीर। 1)। ये ग्रीन हाउस गैसें दुनिया भर में थर्मल कंबल के रूप में कार्य करती हैं, जिससे पृथ्वी की सतह का तापमान बढ़ जाता है।

ग्रीन हाउस प्रभाव शब्द कांच से बने पारंपरिक ग्रीनहाउस की अवधारणा पर आधारित है। ग्लास आसानी से ग्रीन हाउस में शॉर्टवेव सौर विकिरणों को प्रसारित करता है और ग्रीन हाउस के अंदर से निकलने वाली सभी लंबी तरंग विकिरण के बारे में अवशोषित करता है। यह रेडिएशन ट्रैपिंग ग्रीन हाउस के अंदर के ऊंचे तापमान के लिए आंशिक रूप से जिम्मेदार है। इस प्रभाव का ज्यादातर हिस्सा बाड़े की वजह से आंतरिक अंतरिक्ष के संवहन कूलिंग में कमी के कारण है। धूप में पार्किंग के बाद अपनी कार के इंटीरियर को गर्म करना ग्रीन हाउस प्रभाव का एक और सरल उदाहरण है।

यदि पृथ्वी पर प्राकृतिक ग्रीन हाउस प्रभाव नहीं होता, तो इसका औसत तापमान -19 ° C होगा। इस प्रकार हम कह सकते हैं कि धरती के गर्म होने के लिए ग्रीन हाउस प्रभाव जिम्मेदार है। हालांकि ग्रीन हाउस प्रभाव एक प्राकृतिक घटना है और पुराने समय से मौजूद थी, लेकिन औद्योगिक क्रांति के बाद या हम कह सकते हैं कि 1950 के बाद से तेजी से औद्योगिकीकरण के कारण, भूमि उपयोग के लिए जंगलों की कटाई और, वाहनों में जबरदस्त वृद्धि आदि। ग्रीन हाउस, वातावरण में गैसों में कई गुना वृद्धि होती है, जिसके कारण पृथ्वी का तापमान बहुत तेज दर से बढ़ रहा है। यह सभी विकसित देशों के साथ-साथ सभी देशों के लिए चिंता का एक प्रमुख कारण है।

जलवायु परिवर्तन के विकिरण संबंधी दबाव:

हालांकि ग्रीन हाउस प्रभाव एक प्राकृतिक घटना है, जो पृथ्वी के तापमान को 34 ° C से अधिक होने के लिए जिम्मेदार है, अगर वह वायुमंडल में विकिरण सक्रिय गैसों की तुलना में अधिक नहीं होता। अब यह स्पष्ट है कि कई गैसों और एरोसोल के उत्सर्जन के मानव निर्मित स्रोत ग्रीन हाउस प्रभाव को प्रभावित कर रहे हैं, जिससे भविष्य की वैश्विक जलवायु की भविष्यवाणी में अनिश्चितता पैदा हो रही है जैसा कि वैश्विक औसत ऊर्जा प्रवाह के मॉडल में दिखाया गया है

आने वाली सौर ऊर्जा जो पृथ्वी द्वारा अवशोषित होती है और इसका वायुमंडल 235 w / m ^{2 है}, जो कि आउटगोइंग लॉन्ग वेव विकिरण की 235 w / m ² से संतुलित है। यदि किसी कारण से आने वाली विकिरण ऊर्जा में अतिरिक्त मात्रा में ऊर्जा जोड़ी जाती है, तो अस्थायी रूप से यह संतुलन गड़बड़ा जाएगा, हालांकि समय बीतने के साथ, जलवायु प्रणाली सतह के तापमान में वृद्धि या कमी करके उस परिवर्तन को समायोजित कर देगी। पृथ्वी, जब तक संतुलन वापस नहीं लिया जाता है। गणितीय रूप से हम निम्नानुसार प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। प्रारंभ में संतुलित प्रणाली में आने वाली सौर ऊर्जा (Qabs) और आउटगोइंग रेडिएंट एनर्जी (Qrad) के बराबर होती है

जब प्रणाली विकिरण मजबूर अर्थात वायुसेना (w / m ² ) से आने वाली अवशोषित ऊर्जा से विकृत हो जाती है, तो समय के साथ एक नया संतुलन स्थापित किया जाएगा ताकि

यहाँ डेल्टा अवशोषित और उज्ज्वल ऊर्जा की मात्रा में परिवर्तन का उल्लेख करते हैं। 2 से 1 घटाने पर देता है

अब तक हमने ग्रीन हाउस प्रभाव को एक प्राकृतिक घटना के रूप में वर्णित किया है, जिसके कारण पृथ्वी का औसत तापमान 34 ° C अधिक है, तो ऐसा होता कि यदि यह वायुमंडल में विकिरण सक्रिय गैसें नहीं होती। जलवायु परिवर्तन के विकिरण संबंधी बल की अवधारणा को वायुमंडल में ग्रीन हाउस गैसों (GHG) के संचय के लिए लागू किया जा सकता है जिसके कारण आने वाले सौर विकिरणों और बाहर जाने वाले स्थलीय विकिरणों के बीच संतुलन गड़बड़ा जाता है।

यह प्राकृतिक और मानव निर्मित स्रोतों, समताप मंडल में ओजोन की कमी, ट्रोपोस्फीयर में फोटो-रासायनिक रूप से उत्पादित ओजोन के संचय और पृथ्वी के वायुमंडल में परिवर्तनशीलता में परिवर्तन के कारण एयरोसोल्स और पार्टिकुलेट में परिवर्तन पर भी लागू किया जा सकता है।

इन कारकों के कारण सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तरह के बल संभव हैं। सकारात्मक बल ग्लोबल वार्मिंग में योगदान देता है जबकि नकारात्मक बल पृथ्वी के ठंडा होने में योगदान देता है। वायुमंडल में मौजूद गैसें और कण पदार्थ, प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों तरह के विकिरण प्रभाव को समाप्त करने में सक्षम हैं।

प्रत्यक्ष बल वातावरण में पदार्थों के कारण होता है जो वास्तव में किसी स्रोत से उत्सर्जित होते हैं। अप्रत्यक्ष रूप से मजबूर करने वाले वे हैं जो तब होते हैं जब वे पदार्थ ऐसे अन्य वायुमंडलीय परिवर्तन का कारण बनते हैं जो वायुमंडल के विकिरण संबंधी गुणों को प्रभावित करते हैं।

उदाहरण के लिए एयरोसौल्ज़ सीधे सौर विकिरण को अवशोषित या प्रतिबिंबित करके मजबूर करने को प्रभावित करते हैं, जबकि वे बादलों के अल्बेडो में परिवर्तन को प्रेरित करके अप्रत्यक्ष प्रभाव डालते हैं। इसी तरह क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी) जैसे हालोकार्बन भी प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से दोनों को प्रभावित करते हैं। हेलोकार्बन का प्रत्यक्ष प्रभाव विकिरणकारी बल में वृद्धि है क्योंकि ये गैसें अर्थात् कार्बन प्लस फ्लोरीन, क्लोरीन और / या ब्रोमीन पृथ्वी से बड़ी लहर स्थलीय विकिरणों को अवशोषित करते हैं। वे समताप मंडल में ओजोन (O ₃ ) को नष्ट करके एक अप्रत्यक्ष प्रभाव का कारण भी बनते हैं।

ओजोन दोपहर के वायुमंडलीय विकिरण की खिड़की में अवशोषित होता है, इसलिए ओजोन का विनाश खिड़की को खोलता है और पृथ्वी को अधिक आसानी से ठंडा करने की अनुमति देता है इसलिए हम कह सकते हैं कि हेलोकार्बन का प्रत्यक्ष प्रभाव ग्लोबल वार्मिंग में योगदान देता है जहां ओजोन को नष्ट करने के उनके अप्रत्यक्ष प्रभाव को ठंडा करने में मदद मिलती है। ग्रह। नीचे दी गई सारणी में विकिरणकारी बल के वर्तमान अनुमानों के सारांश दिए गए हैं जो ग्रीन हाउस गैसों, एयरोसोल और पार्टिकुलेट मैटर और सौर विकिरणों के प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष प्रभावों के कारण होते हैं।

इस आकृति में हेलोकार्बन के योगदान को सरल बनाया गया है क्योंकि उनके अप्रत्यक्ष शीतलन प्रभाव जो ओजोन विनाश से जुड़ा है, डेटा में शामिल नहीं है। यदि इन अप्रत्यक्ष प्रभावों को शामिल किया जाता है, तो हालोकार्बन का कुल बल वास्तव में 11% से कम हो जाता है। अब हम इन प्रमुख ग्रीन हाउस गैसों के बारे में विस्तार से चर्चा करेंगे।

कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂ ):

यह एक प्रमुख ग्रीन हाउस गैस है जिसका उच्चतम अनुपात 50-60% है और वर्तमान विकिरणकारी बल के लगभग दो तिहाई के लिए जिम्मेदार है। वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड का पहला सटीक और प्रत्यक्ष माप 1957 में दक्षिणी ध्रुव और 1958 में मोनालोआ, हवाई में शुरू हुआ।

उस समय सीओ ₂ एकाग्रता 315 पीपीएम के आसपास थी और लगभग अस्सी के दशक के मध्य तक प्रति वर्ष 1 पीपीएम की दर से बढ़ रही थी और अब यह लगभग 1.6 पीपीएम / वर्ष की दर से बढ़ रही है। सीओ ₂ को प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में पौधों द्वारा वायुमंडल से लिया जाता है जैसा कि इस समीकरण में दिखाया गया है

वसंत और गर्मियों के मौसम में पौधों की वृद्धि अधिकतम होती है। CO ₂ स्तर गिरता है और उत्तरी गोलार्ध में अक्टूबर में अपने निम्नतम बिंदु तक पहुँच जाता है। श्वसन में, प्रक्रिया जीवित प्राणी ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उपयोग करते हैं, उपरोक्त समीकरण उलट है। श्वसन में जटिल कार्बनिक अणु कार्बन को वायुमंडल में वापस लाते हैं।

शरद ऋतु और सर्दियों के महीनों में श्वसन की दर प्रकाश संश्लेषण की दर से अधिक हो जाती है। मई के आसपास उत्तरी गोलार्ध में सीओ ₂ की अधिकतम एकाग्रता के परिणामस्वरूप वातावरण में कार्बन का शुद्ध प्रतिस्थापन होता है। इस प्रकार कार्बन वायुमंडल से लगातार खाद्य श्रृंखला (प्रकाश संश्लेषण) में जाता है और वायुमंडल (श्वसन में) में लौटता है।

श्वसन की प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

सीओ ₂ सांद्रता औद्योगिक क्रांति से पहले की तुलना में अब लगभग 30% अधिक हैं।

मीथेन (सीएच ₄ ):

वातावरण में मीथेन का संचय विकिरणकारी बल के 0.47w / m ² के लिए होता है, जो कि कुल प्रत्यक्ष ग्रीन हाउस फोर्सिंग का 19% है। पूर्व-औद्योगिक समय में वायुमंडल में मीथेन की सांद्रता लगभग सैकड़ों वर्षों के लिए 700 बिलियन प्रति पीपीपी (पीपीपी) थी, लेकिन 1800 के दशक में। इसकी एकाग्रता में तेजी से वृद्धि हुई। 1992 में यह 1714 पीपीबी तक पहुंच गया, जो प्रीइंडस्ट्रियल लेवल से लगभग ढाई गुना अधिक था।

मीथेन वायुमंडल में प्राकृतिक रूप से पाई जाने वाली गैस है लेकिन मानवीय गतिविधियों के कारण इसकी एकाग्रता तेजी से बढ़ रही है। मीथेन के प्राकृतिक स्रोत आर्द्रभूमि हैं, और महासागर प्रति वर्ष 160 मिलियन टन मीथेन जारी करते हैं जबकि मानव निर्मित स्रोतों में मीथेन गैस की रिहाई का लगभग 375 मिलियन टन होता है। एंथ्रोपोजेनिक का लगभग 50%, सीएच 4 का उत्सर्जन मानव खाद्य उत्पादन का परिणाम है और लगभग 27% जीवाश्म ईंधन के उपयोग के कारण हैं।

जैसा कि खाद्य और ऊर्जा- उत्पादन बढ़ती आबादी की मांग को पूरा करने के लिए बढ़ता है, मीथेन उत्सर्जन कुल विकिरणकारी बल का एक महत्वपूर्ण अंश बना रहेगा। नीचे दिए गए बार आरेख (चित्र 3) में मीथेन उत्सर्जन के विभिन्न मानवजनित स्रोतों के प्रतिशत योगदान को दर्शाया गया है।

मीथेन का विकिरणकारी बल पर प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों तरह का प्रभाव पड़ता है। जैसा कि सीएच ₄ में वायुमंडल में लंबे समय तक जीवन है, यह लंबे समय तक अवरक्त विकिरण को अवशोषित करना जारी रखता है, जिससे इसकी ग्लोबल वार्मिंग क्षमता बढ़ जाती है। इस संभावना के लिए भी चिंता है कि ग्लोबल वार्मिंग के कारण बड़ी मात्रा में मीथेन जो वर्तमान में दुनिया के सुदूर उत्तरी क्षेत्रों में पमाफ्रोस्ट में जमी हुई है, को मुक्त किया जा सकता है और अनुमति देने वाले कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय अपघटन को अनुमति दे सकता है जिससे अधिक मीथेन का उत्पादन होता है। मीथेन के बढ़ते रिलीज के कारण वार्मिंग मूल वार्मिंग में जोड़ सकता है।

नाइट्रस ऑक्साइड:

यह प्राकृतिक रूप से ग्रीन हाउस गैस है, जो मानवीय गतिविधियों के कारण एकाग्रता में वृद्धि कर रही है। पूर्व औद्योगिक समय में इसकी एकाग्रता 275 पीपीबी थी। वर्तमान में 13% की वृद्धि दिखाते हुए 312 पीपीबी है। नाइट्रोजन चक्र की नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया के दौरान नाइट्रस ऑक्साइड वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

नाइट्रस ऑक्साइड विकिरणकारी बल के 6% के लिए जिम्मेदार है। एन 2 ओ के प्राकृतिक स्रोत प्रति वर्ष वायुमंडल में लगभग 9 मिलियन टन नाइट्रोजन छोड़ते हैं, जिसका प्रमुख हिस्सा महासागरों और आर्द्र वन मिट्टी से आता है। मानव निर्मित स्रोत कुल N ₂ O उत्सर्जन का लगभग 40% योगदान करते हैं, अर्थात 5.7 मिलियन टन प्रति वर्ष (IPCC, 1995), जो मुख्य रूप से उष्णकटिबंधीय कृषि के कारण है।

वनभूमि को घास के मैदानों में बदलना और क्रॉपलैंड पर नाइट्रोजन उर्वरकों का उपयोग एन ₂ ओ उत्सर्जन के प्रमुख स्रोत हैं। अन्य स्रोत एन ₂ युक्त ईंधनों का दहन, कारों में 3-वे उत्प्रेरक उत्प्रेरक और कई औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे नायलॉन का उत्पादन। एन ₂ ओ में भी लंबे समय तक वायुमंडलीय जीवनकाल लगभग 120yrs है जिसका अर्थ है कि इसके प्राकृतिक चक्र में गड़बड़ी लंबे समय तक चलने वाले नतीजे होंगे। यह धीरे-धीरे फोटोलिसिस द्वारा समताप मंडल में नीचा होता है।

हेलो:

ये कार्बन आधारित अणु हैं जिनमें क्लोरीन, फ्लोरीन या ब्रोमीन होता है। ये शक्तिशाली ग्रीन हाउस गैसें हैं। ये पर्यावरण की दृष्टि से भी काफी महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ये ग्लोबल वार्मिंग में योगदान करते हैं और क्लोरीन और ब्रोमीन परमाणुओं की उपस्थिति के कारण भी जो समताप मंडल में अपना रास्ता खोजते हैं और उस परत में ओजोन को नष्ट करने की क्षमता रखते हैं। हेलोकार्बन में क्लोरोफ्लोरोकार्बन शामिल हैं। (सीएफसी) और हाइड्रो क्लोरोफ्लोरोकार्बन (एचसीएफसी)।

सीएफसी गैर विषैले, गैर-प्रतिक्रियाशील और गैर-ज्वलनशील और पानी अघुलनशील हैं। अपनी अक्रिय प्रकृति के कारण वे रासायनिक प्रतिक्रियाओं से नष्ट नहीं होते हैं और न ही बारिश से क्षोभमंडल से हटाए जाते हैं। इसलिए उनके पास लंबे वायुमंडलीय जीवन का समय है। वे केवल फोटोलिसिस यानी छोटी तरंग सौर विकिरणों द्वारा टूटने से निकाल सकते हैं, जो तब होते हैं जब अणु स्ट्रैटोस्फियर में पहुंच जाते हैं।

लेकिन CFCs के फोटोलिसिस द्वारा मुक्त क्लोरीन स्ट्रैटोस्फेरिक ओजोन को नष्ट कर देता है। इस समताप मंडलीय ओजोन की कमी को रोकने के लिए CFFC के स्थान पर HCFC की शुरुआत की जा रही है। हाइड्रोजन का जोड़ उनकी जड़ता को तोड़ता है इसलिए वे समताप मंडल में जाने से पहले ट्रोपोस्फीयर में रासायनिक प्रतिक्रियाओं से नष्ट हो जाते हैं। लेकिन वे अभी भी ध्वनि की क्षमता रखते हैं
ओजोन परत को समाप्त कर दिया। हाइड्रो फ्लोरोकार्बन (HFC) में कोई क्लोरीन नहीं होता है, इसलिए वे HCFC से भी बेहतर होते हैं।

हेलोन में ब्रोमीन होता है जो ओजोन को नष्ट करने वाला तत्व भी है। वे बहुत स्थिर अणु होते हैं और क्षोभमंडल में विघटित नहीं होते हैं, इसलिए वे केवल स्ट्रैटोस्फियर में पहुंचने के बाद उस ब्रोमीन को छोड़ देते हैं और फोटोलिसिस से टूट जाते हैं। इनका उपयोग अग्निशामक यंत्रों में किया जाता है।

ओजोन (ओ ₃ ):

ओजोन में 9 has मी यानी वायुमंडलीय खिड़की के बीच में मजबूत अवशोषण बैंड है, जो इसे एक महत्वपूर्ण ग्रीन हाउस गैस बनाता है। यह फोटोकैमिकल स्मॉग में एक प्रमुख गैस है क्योंकि स्मॉग का उत्पादन प्रमुख औद्योगिकीकरण से जुड़ा है, इसलिए इसकी एकाग्रता विकसित देशों में अधिक है। यानी, दक्षिणी गोलार्ध की तुलना में उत्तरी गोलार्ध में।

उनकी एकाग्रता भी गर्मियों में उच्च सांद्रता के साथ मौसमी रूप से भिन्न होती है क्योंकि गर्मी के महीने ओजोन गठन को सक्रिय करते हैं। ट्रोपोस्फेरिक ओजोन का रेडियोधर्मी मजबूर भी काफी अनिश्चित है जो 0.2-0.6 w / m ^{2 के} बीच है। यूवी उजागर सीएफसी और हैलोन द्वारा जारी क्लोरीन और ब्रोमीन के हमलों के कारण स्ट्रैटोस्फेरिक ओजोन सांद्रता कम हो रही है।

एक अनुमान के अनुसार, स्ट्रैटोस्फेरिक ओजोन में हानि के कारण विश्व स्तर पर औसतन 2-अनिश्चितता के कारक के साथ -0.1 w / m ² का नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। यह ओजोन रिक्तीकरण अप्रत्यक्ष रूप से सीएफसी और हलों के उपयोग का परिणाम है। तो यह ऋणात्मक हलालोर्बन्स के उत्सर्जन के कारण होने वाली कुछ सकारात्मक मजबूरियों की भरपाई करता है। जैसे कि CFCs और वायुमंडल में मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के उत्सर्जन पर अंकुश लगाया जाता है, इसलिए यह उम्मीद की जाती है कि आने वाले वर्षों में ओजोन ठीक होना शुरू हो जाएगा और यह नकारात्मक शक्ति कम हो जाएगी।

इस तरह से हम देखते हैं कि इन ग्रीन हाउस गैसों के विकिरण संबंधी बल वैश्विक तापमान और जलवायु को प्रभावित करते हैं। सकारात्मक बल तापमान बढ़ाता है जबकि नकारात्मक बल समान घटता है। जैसा कि हमने चर्चा की है कि इन मजबूरियों के अलावा प्राकृतिक घटना भी मानवीय गतिविधियों से प्रेरित हैं, इसलिए हमें ऐसी तकनीक के उपयोग से पहले दो बार सोचना चाहिए, जो कि ग्रीनहाउस गैसों की वृद्धि और ग्लोबल वार्मिंग में जलवायु परिवर्तन के लिए योगदान देता है।

ग्रीन हाउस गैसों और वैश्विक जलवायु:

1958 में हवाई में मौनालाओ वेधशाला में 1985 में 315 पीपीएम से 345 पीपीएम के रूप में मापा गया सीओ ₂ एकाग्रता में वृद्धि मुख्य रूप से दो मुख्य मानवीय गतिविधियों के कारण है, जो कि खतरनाक दर पर जीवाश्म ईंधन को जलाने और वन कवर को नष्ट करने के लिए है जिसे सीओ माना जाता है। ग्रह के ₂ सिंक। कोयले और तेल की खपत में पिछले कुछ वर्षों में कई गुना वृद्धि हुई है क्योंकि सीओ ₂ में आंकड़ा (19) वृद्धि में दर्शाया गया है, वैश्विक तापमान के बढ़ने पर स्तर का तत्काल प्रभाव पड़ता है। सीओ ₂ स्तर के अलावा ग्रीन हाउस गैसों (जीएचजी) में भी पिछले कुछ वर्षों में वृद्धि हुई है जैसा कि हमने पहले चर्चा की है।

नासा की रिपोर्ट के अनुसार, CFCs उदय प्रति वर्ष लगभग 5% है जबकि मीथेन में वृद्धि प्रति वर्ष लगभग 1% है। यदि GHG में वृद्धि वर्तमान दर से होती है तो इन गैसों में से प्रत्येक के लिए दोहरीकरण बिंदु जो ग्रीन हाउस प्रभाव में 2030 में कुछ समय का योगदान देगा। हालांकि, जलवायु पर GHG का प्रभाव तुरंत धीमा और अस्वीकार्य है लेकिन लंबे समय में है जलवायु परिवर्तन पर प्रभाव खतरनाक और अपरिवर्तनीय हो जाता है। 12 प्रमुख देशों का ग्रीन हाउस गैस उत्सर्जन प्रतिशत आंकड़ा में दिया गया है (अंजीर। 5)

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि जीएचजी विकसित देशों के उत्सर्जन में प्रमुख योगदानकर्ता हैं और विकासशील देशों का योगदान केवल 15% है। हालांकि औद्योगिक समय में दुनिया की आबादी का लगभग 75% हिस्सा तीसरी दुनिया के देशों का विकास कर रहा है। हाल के दिनों तक, अधिकांश ग्रीन हाउस गैसों को उत्सर्जित किया गया और मानव गतिविधियों में हस्तक्षेप के बिना पृथ्वी के प्रमुख जैव-रासायनिक चक्रों द्वारा क्षोभमंडल से हटा दिया गया, लेकिन औद्योगिक क्रांति के बाद विशेष रूप से 1950 के बाद से हम वातावरण में भारी मात्रा में ग्रीन हाउस गैसों को डाल रहे हैं। अब चिंता बढ़ रही है कि ये GHG प्राकृतिक ग्रीन हाउस प्रभाव को बढ़ा सकते हैं और ग्रह के ग्लोबल वार्मिंग को जन्म दे सकते हैं।

ग्लोबल वार्मिंग के संभावित प्रभाव निम्नानुसार हैं:

(i) समुद्र तल में वृद्धि:

समुद्र के ग्लोबल वार्मिंग थर्मल विस्तार के कारण, पर्वतीय ग्लेशियर पिघलने, ग्रीनलैंड की बर्फ की चादर पिघलने और अंटार्कटिका की चादर पिघलने लगेगी, जिसके परिणामस्वरूप समुद्र तल में वृद्धि होगी।

(ii) फसल की उपज:

यह उम्मीद की जाती है कि CO2 स्तर में वृद्धि के कारण फसल की पैदावार में वृद्धि होगी, हालांकि अन्य कारक इन प्रभावों को कम कर सकते हैं।

(iii) मानव स्वास्थ्य:

आने वाले दशकों में जैसे-जैसे ग्लोब गर्म होता जाएगा, अधिक लोगों के उष्णकटिबंधीय रोगों से प्रभावित होने की संभावना होगी।

(iv) जल संतुलन:

भविष्य में समुद्र के स्तर में वृद्धि के बावजूद गर्म दुनिया के कुछ हिस्सों में पानी का संकट होगा, जबकि अन्य हिस्से आज की तुलना में अधिक गीले होंगे। इस तरह - पानी का संतुलन गड़बड़ा जाएगा। समग्र प्रभावों को नीचे दर्शाया गया है (अंजीर। 6)।

ओजोन रिक्तीकरण और विकिरण समस्या:

वातावरण में ओजोन गैस कम मात्रा में होती है। यह एक नीले रंग की तीखी गंध वाली गैस है। औसतन प्रत्येक सेंटीमीटर हवा में जमीनी स्तर पर गैसों के लगभग 10 ^-19 अणु होते हैं जिनमें से ओजोन सांद्रता लगभग 0.1 पीपीएम होती है। वायुमंडलीय ओजोन का लगभग 90% समताप मंडल में स्थित है। समताप मंडल में ओजोन का लगातार उत्पादन और विनाश हो रहा है। लेकिन कई प्रदूषक गैसों जैसे कि NO, NO ₂, CI आदि का पता लगाते हैं, जो आसानी से ओजोन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं और समताप मंडल में ले जाते हैं और ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इसे आमतौर पर "ओजोन डिप्लेशन" कहा जाता है।

समताप मंडल में इस ओजोन की कमी के कारण सूर्य से पराबैंगनी विकिरण आसानी से पृथ्वी पर पहुंच जाते हैं, क्योंकि ओजोन परत एक सुरक्षा कवच का काम करती है। इन यूवी विकिरणों का हमारे स्वास्थ्य पर, हमारे पारिस्थितिक तंत्र पर, जलीय प्रणालियों पर और वनस्पतियों आदि पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। 1969-1988 के दौरान एक अनुमान के अनुसार उत्तरी गोलार्ध में 3-5 से 5% ओजोन की कमी थी।

आमतौर पर समताप मंडल में ओजोन की कमी के 3 मुख्य तरीके हैं। य़े हैं:

(i) हाइड्रोजन प्रणाली

(ii) नाइट्रोजन प्रणाली और

(iii) क्लोरीन प्रणाली

(i) हाइड्रोजन सिस्टम (OH प्रणाली):

यह प्रणाली केवल 10% ओजोन को नष्ट करती है।

प्रतिक्रिया पृथ्वी की पपड़ी पर 40 किमी से ऊपर देखी जाती है यह इस प्रकार है :

मीथेन के ऑक्सीकरण से OH भी बन सकता है

(ii) नाइट्रोजन सिस्टम (एन ₂ ओ सिस्टम):

60% ओजोन विनाश इस प्रणाली के माध्यम से होता है। N ₂ O जो कि सूक्ष्म जीव के जीवाणु क्रिया द्वारा महासागरों और मिट्टी में उत्पन्न होता है, समताप मंडल में ऊपर की ओर फैलता है और वहाँ यह '0 ″ के साथ प्रतिक्रिया करता है प्रकाश की उपस्थिति में NO का उत्पादन करने के लिए जो तब O ₃ को नष्ट करता है।

इस प्रक्रिया की प्रतिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

(iii) क्लोरीन प्रणाली (CFCI ₃ या CF ₂ CI ₂ प्रणाली):

हालांकि तटस्थ क्लोरीन बहुत कम ओजोन को नष्ट कर देता है लेकिन क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCl _s ) और अन्य हैलकार्बन प्रमुख ओजोन विध्वंसक हैं। ये यौगिक क्षोभमंडल में निष्क्रिय रहते हैं, लेकिन समताप मंडल में विघटित हो जाते हैं।

प्रतिक्रियाएं इस प्रकार हैं:

इस तरह हम देखते हैं कि इन प्रक्रियाओं से समताप मंडल में ओजोन की कमी होती है। 1980 के दशक के उत्तरार्ध में, उपग्रहों और गुब्बारों से माप में दर्शाया गया है कि पूरे अंटार्कटिका में O ₃ घटा हुआ क्षेत्र विस्तृत है। इन अक्षांशों में मुख्यतः 12-14 किमी की ऊँचाई के बीच निचले समताप मंडल के अधिकांश भाग में कमी होती है।

यह ओजोन छिद्र हर साल अगस्त और सितंबर के महीने में विकसित होता है। ओजोन छिद्र किस कारण से विवादास्पद प्रश्न है। लेकिन आम सहमति यह है कि चरणों का एक अनुक्रम पेकुलार दक्षता के लिए जिम्मेदार है जिसके साथ क्लोरीन अंटार्कटिका पर ओजोन को नष्ट कर देता है। सूरज की पराबैंगनी विकिरण के फिल्टर के रूप में इसकी भूमिका के कारण ओजोन का क्षरण चिंता का एक प्रमुख कारण है। यूवी-सी (2.0 x 2.9 x10 ^-7 एनएम) लेबल वाले पराबैंगनी विकिरण बैंड को वायुमंडल द्वारा समाप्त कर दिया जाता है।

यह यूवी-सी बैंड सूक्ष्मजीव के लिए घातक है और न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन दोनों को नष्ट कर सकता है। यूवी-सी से सुरक्षा पूरी तरह से ओजोन द्वारा इसके अवशोषण के कारण है। 2.9 × 10 ^-7 एनएम और 3.2 × 10 ^{-7 के} बीच यूवी विकिरण का एक बैंड अधिक महत्वपूर्ण है जिसे 'जैविक रूप से सक्रिय यूवी विकिरण या यूवी-बी के रूप में जाना जाता है। बैंड। यूवी-बी विकिरणों का मानव और साथ ही पौधों और जानवरों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। अब हम कुछ विस्तार से मानव, पौधों और जानवरों और हमारे पर्यावरण पर यूवी-बी के हानिकारक प्रभावों के बारे में चर्चा करेंगे।

(i) मानव स्वास्थ्य पर:

सबसे हानिकारक प्रभाव यह है कि यूवी-बी विकिरणों द्वारा त्वचा कैंसर की घटनाओं में वृद्धि होती है। इसके पक्ष में दो साक्ष्य हैं: (i) त्वचा कैंसर ज्यादातर सफेद चमड़ी वाले लोगों की बीमारी है और डार्क पिगमेंट मेलेनिन को यूवी-बी के प्रभावी फिल्टर के रूप में जाना जाता है। दूसरा प्रमाण महामारी विज्ञान यानी उन कारकों के अध्ययन से है जो मानव आबादी में बीमारी की घटना को प्रभावित करते हैं। मेलेनोमा त्वचा कैंसर का एक विशेष रूप उच्च मृत्यु दर वाले कई क्षेत्रों में बताया गया है।

यह युवा लोगों को प्रभावित करता है, हालांकि त्वचा कैंसर के अन्य रूप मुख्य रूप से अपेक्षाकृत पुराने लोगों में होते हैं। ये कैंसर से परेशान हैं लेकिन आमतौर पर सफलतापूर्वक इलाज किया जाता है। सभी सफेद चमड़ी आबादी में पिछले कुछ दशकों में मेलेनोमा की घटना बढ़ रही है। अध्ययनों से पता चलता है कि मेलेनोमा यूवी-बी के उच्च जोखिम से जुड़ा हुआ है।

ईपीए द्वारा किए गए एक अध्ययन के अनुसार, ओजोन स्तंभ के हर 1% की कमी से गैर-मेलेनोमा त्वचा के कैंसर की घटनाओं में 3% की वृद्धि हो सकती है। जैविक रूप से सक्रिय पराबैंगनी विकिरण (UV-B) के संपर्क में आने से मानव शरीर पर भी प्रत्यक्ष हानिकारक प्रभाव पड़ सकता है क्योंकि इन विकिरणों में शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली को दबाने की प्रवृत्ति होती है। यूवी-बी विकिरण हमारी आंखों को भी नुकसान पहुंचाते हैं।

(ii) स्थलीय पौधों पर:

ज्यादातर स्थलीय पौधे दृश्य विकिरण के वर्तमान स्तर के अनुकूल होते हैं और पौधों में संवर्धित यूवी-बी विकिरणों के प्रभावों के बारे में बहुत कम जानकारी है। बढ़े हुए यूवी-बी विकिरणों के प्रभाव के अधिकांश अध्ययन फसल पौधों पर केंद्रित हैं और अब तक 300 से अधिक प्रजातियों की जांच की जा चुकी है, जिनमें से लगभग दो तिहाई विकिरणों के लिए कुछ संवेदनशीलता दिखाती हैं, हालांकि विभिन्न प्रजातियों और यहां तक ​​कि अलग-अलग किसानों के लिए संवेदनशीलता की डिग्री समान प्रजातियों में काफी भिन्नता है।

संवेदनशीलता के लक्षण कम पौधे की वृद्धि, छोटे पत्ते, प्रकाश संश्लेषण की क्षमता में कमी और बीज और फलों की कम उपज को प्रेरित करते हैं। कुछ मामलों में पौधों की रासायनिक संरचना में परिवर्तन भी देखा जाता है, जिससे उनके भोजन की गुणवत्ता प्रभावित होती है। हालाँकि वन वनस्पति पर UV-B विकिरणों के प्रभाव के बारे में कुछ आंकड़े उपलब्ध हैं, लेकिन उनका सुझाव है कि UV-B का स्तर बढ़ने से वनों की उत्पादकता पर भी असर पड़ सकता है।

यह भी सुझाव दिया गया है कि जैविक रूप से सक्रिय पराबैंगनी (यूवी-बी) विकिरणों से प्रेरित पौधे की वृद्धि को कम करने से प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र में पाए जाने वाले नाजुक संतुलन को परेशान किया जा सकता है, जिससे कि पौधों के वितरण और बहुतायत प्रभावित हो सकते हैं।

(iii) समुद्री पारिस्थितिक तंत्रों पर:

महासागरों में जीवन भी यूवी विकिरण की चपेट में है। ऐसे प्रमाण हैं कि परिवेशीय सौर यूवी-बी विकिरण समुद्री पारिस्थितिक तंत्र में भी एक महत्वपूर्ण सीमित कारक है, हालांकि यह पोषक तत्वों के स्तर के दृश्य प्रकाश या तापमान जितना महत्वपूर्ण कारक नहीं है। संवर्धित यूवी-बी विकिरण का प्रभाव उस गहराई पर निर्भर करता है जिससे यह प्रवेश करता है। साफ पानी में यह 20 मीटर से अधिक है लेकिन अस्पष्ट पानी में यह केवल 5 मीटर है।

संवर्धित यूवी-बी विकिरणों ने छोटे जलीय जीवों, ज़ोप्लांकटॉन, लार्वा केकड़ों और चिंराट और किशोर मछली की कई प्रजातियों को नुकसान पहुंचाया है। यूवी-विकिरणों के कारण प्रकाश संश्लेषण में फाइटोप्लांकटन की कमी देखी गई है।

(iv) जलवायु पर:

हमारी प्रमुख चिंता ओजोन की वायुमंडलीय तापमान में प्रमुख भूमिका से जुड़ी है। ओजोन चक्र के रचनात्मक और विनाशकारी दौर के साथ सौर विकिरण का एक समग्र अवशोषण होता है, जो अंततः समताप मंडल में गर्मी के रूप में जारी किया जाता है। यह समताप मंडल को गर्म करता है और ट्रोपोपॉज़ पर तापमान का उलटा उत्पादन करता है, संक्रमित करता है कि ओज़ोन परत के बिना कोई समताप मंडल नहीं होगा। इस प्रकार समताप मंडल ओजोन में कमी इस क्षेत्र को ठंडा कर देती है और समताप मंडल की तापमान संरचना को कुछ हद तक बदल देती है।

वायुमंडलीय विकिरण और परमाणु सर्दी:

पार्टिकुलेट मैटर और एरोसोल पृथ्वी के वायुमंडलीय प्रणाली के भीतर सौर विकिरणों के प्रवाह को बाधित करके जलवायु पर अपना प्रभाव डालते हैं। सौर विकिरण में यह क्षीणन या कमी जो वायुमंडल में पार्टिकुलेट मैटर और एरोसोल की उपस्थिति के कारण होती है, वायुमंडलीय मैलापन का संकेत है, एक संपत्ति जो वायुमंडल की धूल या गंदगी से संबंधित है।

जब विकिरण वायुमंडल में एक एरोसोल से टकराता है, तो यदि कण वैकल्पिक रूप से पारदर्शी होता है, तो रेडिएंट ऊर्जा उसके ऊपर से गुजरती है और वायुमंडल के ऊर्जा संतुलन में कोई बदलाव नहीं होता है। आमतौर पर विकिरण परावर्तित, बिखरा या अवशोषित होता है और परावर्तन, प्रकीर्णन या अवशोषण का अनुपात वायुमंडल में कणों के 'आकार, रंग और एकाग्रता पर और विकिरण की प्रकृति पर भी निर्भर करेगा। पार्टिकुलेट मैटर या एरोसोल, जो विकिरण को बिखेरते या प्रतिबिंबित करते हैं, वायुमंडल के अल्बेडो को बढ़ाते हैं और पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाले सौर विकिरण की मात्रा को कम करते हैं।

एरोसोल या पार्टिकुलेट मैटर जो विकिरण को अवशोषित करते हैं, विपरीत प्रभाव डालते हैं और वे आने वाले सौर विकिरण की मात्रा को बढ़ाते हैं। इनमें से प्रत्येक प्रक्रिया में वायुमंडल के माध्यम से विकिरण के मार्ग को बदलने की उनकी क्षमता के माध्यम से पृथ्वी के ऊर्जा बजट को बदलने की क्षमता है। आने वाले सौर विकिरण के प्रवाह को बाधित करने के अलावा एरोसोल की उपस्थिति का स्थलीय विकिरण पर भी प्रभाव पड़ता है।

पृथ्वी की सतह एक निम्न ऊर्जा स्तर पर होने से स्पेक्ट्रम के अवरक्त छोर पर ऊर्जा प्राप्त होती है। कण पदार्थ और एरोसोल जैसे कालिख, रेत और धूल के कण, जो सीमा की परत में जारी होते हैं, विशेष रूप से अवरक्त विकिरणों को आसानी से अवशोषित करते हैं, खासकर यदि वे व्यास में 1.0 उम से बड़े होते हैं और परिणामस्वरूप ट्रोपोस्फीयर तापमान में इन अवशोषण तापमान में वृद्धि होती है। ज्वालामुखी विस्फोट जैसी प्राकृतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से पर्यावरण में बड़ी मात्रा में पार्टिकुलेट पदार्थ जारी किया जाता है।

जारी किया गया पार्टिकुलेट मैटर वायुमंडलीय परिसंचरण के पवन और वायु दबावों को दूर के स्थानों से दूर ले जाता है। मानवीय गतिविधियां केवल 15- 20% पार्टिकुलेट मैटर बनाती हैं और इस तरह के मामले का मुख्य स्रोत युद्ध है, उदाहरण के लिए 1991 में खाड़ी युद्ध में इराकी बलों द्वारा 600 से अधिक तेल कुओं को जलाया गया था। ये कुएँ कई महीनों तक जलते रहे।

उस दौरान पर्यावरण में भारी मात्रा में धुआं, SO ₂, CO ₂, बिना जले हाइड्रोकार्बन और नाइट्रेट निकलते हैं। इस मामले का अधिकांश हिस्सा पृथ्वी की सतह से 5 किमी की ऊंचाई के भीतर क्षोभमंडल के निचले आधे हिस्से में रहा। पिछले पचास वर्षों की अवधि के दौरान, अधिकांश देशों में परमाणु हथियारों के उपयोग को सीमित करने के लिए महाशक्तियों के बीच समझौतों के बावजूद।

इन हथियारों से गिरने वाले और आयनकारी विकिरण वातावरण को खतरनाक दर से प्रदूषित कर रहे हैं। अब वर्चस्व की इस आधुनिक लड़ाई में परमाणु सर्दी की एक नई संभावना भी जुड़ गई है, जो परमाणु विनिमय से बचे लोगों के लिए शायद अंतिम झटका है। परमाणु युद्ध के दौरान वायुमंडल में छोड़े गए धुएं और धूल की धारणा के आधार पर परमाणु शीतकालीन परिकल्पना वायुमंडलीय मैलापन को इस हद तक बढ़ा देगी कि आने वाले सौर विकिरण के उच्च अनुपात को निचले वायुमंडल और पृथ्वी की सतह तक पहुंचने से रोका जा सके। तो पृथ्वी का तापमान तेजी से गिरेगा।

यह संभावना है कि उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की वनस्पति को महत्वपूर्ण नुकसान होगा। उष्णकटिबंधीय पौधे हल्के सूक्ष्म तापमान में पनपते हैं। वे तापमान में हल्की गिरावट और शीतोष्ण पौधों के लिए प्रतिरोध विकसित करने में असमर्थ हैं। कम तापमान और परमाणु सर्दियों की कम रोशनी की स्थिति में वे इन क्षेत्रों में गायब हो सकते हैं। प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र में वनस्पति को नुकसान के अलावा, खेती किए गए पौधों को भी नुकसान होगा।

Tropical crops like rice, maize, banana etc. are usually damaged by temperature falling to 7-10°C for even a few days and moderate chilling would be sufficient to cause crop failure. We are already facing the problem of crop shortage which would be aggravated by nuclear winter.

In addition to these atmospheric effects of low temperatures, low light levels and violent storms, we would also face continued radioactive fallout, high levels of toxic air pollution and increase in ultraviolet radiation. All these impacts along with shortage of food and drinking water would make life highly stressful and hazardous. So to save our future and the life of coming generations it is essential that necessary steps should be taken for curbing wars and promoting the world peace not only for the sake of humanity but also to protect our environment.

Radiation and Global Warming:

Our climate system includes the atmosphere, the hydrosphere the lithosphere and the biosphere. These are all interrelated and disturbance in one affects the other. In the atmosphere CO ₂ and water vapours strongly absorb infrared radiation (in the wavelength of 14000 to 25000 nm) and effectively block a large fraction of earths emitted radiations.

The radiation thus absorbed by CO ₂ and water vapours ie H ₂ O is partly emitted to the earth's surface causing global warming. Soot or black carbon absorbs solar radiation directly and causes 15-30% heating of earth. The International Panel On Climate Change (IPCC) in their first assessment report concluded that the earth's lower level temperature would increase on an average between 2°C to 6°C by the end of next century, which will have very disastrous consequences.

We have observed in the past century that the decade of nineties have been the warmest in the northern hemisphere. The radiation changes and volcanic activity are considered as the main cause of hot years of nineties especially 1990, 1994, 1997, and 1998. In 1998 Europe and Japan experienced the scorching heat. In London it was the driest summer in 300 years and Germany experienced the hottest summer ever.

In Japan the drought was so severe, that thousands of factories were closed there. Due to the rise in temperature the ice at poles melt much rapidly resulting in the rise in sea level. In warm climate snow and ice cover of earth tends to decrease. As snow and ice are good reflectors of incoming radiation, therefore a decrease in snow and ice will increase absorption of radiation and enhance the warming of earth. As the temperature increases soil becomes dry and dust and particulate matter easily go into the atmosphere.

IPCC claims that by 2100 AD the sea level will rise by 30-110cm if our present energy consumption pattern continues as such. The rise in sea level will have serious impacts. Many densely populated areas could be flooded, severe erosion of coastal areas could occur, intrusion of salt water in land areas would salinize many potable ground waters and over 30% of cropland would lose productivity. There is a possibility that in Indian and Pacific ocean many beautiful islands like Maldives, Marshall island, Tonga, Tavalu etc. would be wiped out. Many low lying coastal areas would be at stake.

Other effects include slowing of thermohaline circulation, depletion of ozone layer, intense hurricanes, lowering of pH of seawater and spread of infections and diseases like dengue fever, bubonic plague, viral infections and many other bacterial diseases in people. Besides there would be danger of extinction of many plant and animal species.

Global warming will cause warmer temperatures in some regions and also dryness in some areas, so there will be dislocations that would go beyond control of any modern society. No continent has been spared from adverse effects of global warming.

Some repercussions of global warming in the previous two decades are reflected in the form of following consequences:

1. The mean sea level has risen by 15 cm.

2. At Antarctica melting of ice has reduced the population of Adelie Penguins by one third in last 25 years.

3. Australia had experienced its worst drought in 2003, which was due to Elnino effect ie the warming of the equatorial Pacific Ocean.

4. New York experienced driest July in 1999 with temperature raising above 35°C for nearly 15 days.

5. In Tibet, warmest days temperatures were recorded in June 1998, in Lhasa with temperature exceeding 25°C for almost the whole month.

6. In Spain in 2006 severe drought was experienced and more than 306, 000 hactare of forests went up in flames

7. According to the United Nations Environment Programme (UNEP) reports the Arctic Permafrost is melting due to global warming and releasing carbon and methane locked in it.

8. Himalayan glaciers are receding at an alarming rate. These are origin of most of the rivers of North India. The Gangotri glacier is a major source of mighty Ganga, and tributaries of Ganga constitute the lifeline of hundreds of millions of people living in Gangetic basin. According to one report of International Commission for Snow and Ice, the Gangotri glacier is receding 20- 30 metres per year and had lost about one third of its 13 km length. Drying of this glacier means drying of Ganga which will have devastating consequences for the people of Gangetic basin.