शंकर आईएएस सारांश: जलवायु परिवर्तन | Famous Books for UPSC CSE (Summary & Tests) in Hindi PDF Download

परिचय

वैश्विक तापमान वृद्धि, एक महत्वपूर्ण पर्यावरणीय मुद्दा है, जो पिछले शताब्दी में पृथ्वी के तापमान में अभूतपूर्व वृद्धि के साथ महत्वपूर्णता में बढ़ी है, विशेषकर पिछले दो दशकों में। 1992 के बाद से, हर वर्ष, 2016 के रिकॉर्ड-सेटिंग वर्ष सहित, वैश्विक स्तर पर सबसे गर्म वर्षों में से एक के रूप में दर्ज किया गया है। ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन में वृद्धि के कारण, वैश्विक तापमान वृद्धि कई प्रकार की चुनौतियाँ पेश करती है, जैसे कि ध्रुवीय बर्फ की चादरों का पिघलना और मौसम के पैटर्न में बदलाव। यह संक्षिप्त अवलोकन वर्तमान पर्यावरणीय संवाद में इस जटिल घटना के समाधान की तात्कालिकता पर जोर देता है।

वैश्विक तापमान वृद्धि

पृथ्वी ने पिछले शताब्दी में अभूतपूर्व तापमान वृद्धि का अनुभव किया है, जिसमें पिछले दो दशकों में उल्लेखनीय तेजी आई है। 1992 से, प्रत्येक वर्ष लगातार रिकॉर्ड में सबसे गर्म वर्षों में से एक के रूप में स्थान प्राप्त करता है। 2016 वैश्विक स्तर पर सबसे गर्म वर्ष के रूप में रिकॉर्ड में है। यह तापमान वृद्धि अत्यधिक मौसम की घटनाओं जैसे कि जंगलों में आग, लू, और तीव्र उष्णकटिबंधीय तूफानों से जुड़ी हुई है।

वैश्विक तापमान वृद्धि को पृथ्वी की सतह और ट्रोपोस्फीयर के औसत तापमान में वृद्धि के रूप में वर्णित किया जाता है, जो वैश्विक जलवायु पैटर्न में बदलाव का कारण बनता है। यह विभिन्न कारकों के कारण हो सकता है, जो प्राकृतिक और मानव-निर्मित दोनों हैं। सामान्य भाषा में, "वैश्विक तापमान वृद्धि" अक्सर मानव गतिविधियों से ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन में वृद्धि के कारण तापमान वृद्धि को संदर्भित करता है।

वैश्विक तापमान वृद्धि - प्रभाव

• समुद्र के स्तर में वृद्धि:
• वर्षा पैटर्न में बदलाव:
• अत्यधिक घटनाओं की संभावना में वृद्धि: जैसे लू, बाढ़, तूफान आदि।
• बर्फ की चादरों का पिघलना:
• ग्लेशियर्स का पिघलना:
• पशु जनसंख्या का व्यापक विनाश: आवास के नुकसान के कारण।
• बीमारियों का फैलाव: जैसे मलेरिया आदि।
• कोरल रीफ का ब्लीचिंग:
• प्लवक का नुकसान: समुद्र के गर्म होने के कारण।

ग्रीनहाउस प्रभाव

• ग्लोबल वार्मिंग एक प्राकृतिक प्रक्रिया है जो पृथ्वी के निचले वायुमंडल को ढकती है और इसे गर्म करती है, जिससे जीवों के लिए जीवित रहने के लिए उपयुक्त तापमान बनाए रखा जा सके। जलवाष्प और ग्रीनहाउस गैसें पृथ्वी को गर्म करती हैं।

(i) आने वाली ऊर्जा

• सूर्य ऊर्जा का उत्सर्जन करता है जो पृथ्वी तक पहुँचती है। चूंकि सूर्य बहुत गर्म है, ऊर्जा उच्च-ऊर्जा और छोटे तरंग दैर्ध्य में उत्सर्जित होती है जो पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करती है।

(ii) अवशोषण

सूर्य की ऊर्जा का लगभग 30% सीधे वायुमंडल, बादलों और पृथ्वी की सतह द्वारा अंतरिक्ष में परावर्तित हो जाता है। शेष सूर्य की ऊर्जा पृथ्वी के सिस्टम में अवशोषित हो जाती है (70%)।

(iii) उत्सर्जन

पृथ्वी ऊर्जा को फिर से वायुमंडल में उत्सर्जित करती है। चूंकि पृथ्वी सूर्य से ठंडी है, ऊर्जा को इन्फ्रारेड विकिरण के रूप में उत्सर्जित किया जाता है, जो आने वाली सौर ऊर्जा की तुलना में अधिक लंबी तरंग दैर्ध्य में होती है।

(iv) ग्रीनहाउस गैसों की भूमिका

वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैसें पृथ्वी की सतह से उत्सर्जित होने वाली लंबी तरंगों की ऊर्जा (इन्फ्रारेड विकिरण) का अधिकांश भाग अवशोषित करती हैं। इसके बाद ग्रीनहाउस गैसें इस ऊर्जा को सभी दिशाओं में पुनः उत्सर्जित करती हैं, जिससे पृथ्वी की सतह और निचले वायुमंडल को गर्म किया जाता है।

ग्रीनहाउस गैसें

ग्रीनहाउस गैसें का अर्थ है वायुमंडल के वे गैसीय तत्व, जो प्राकृतिक और मानवजनित दोनों होते हैं, जो इन्फ्रारेड विकिरण को अवशोषित और पुनः उत्सर्जित करते हैं।

(i) जल वाष्प

• ग्रीनहाउस प्रभाव में सबसे बड़ा योगदानकर्ता है और मानव सीधे तौर पर इस गैस को ऐसे मात्रा में उत्सर्जित करने के लिए जिम्मेदार नहीं हैं जो वायुमंडल में इसकी सांद्रता को बदल सके।
• CO2 और अन्य ग्रीनहाउस गैसें वाष्पीकरण की दर को बढ़ाकर हवा में जल वाष्प की मात्रा को बढ़ा रही हैं।

(ii) कार्बन डाइऑक्साइड

मुख्य स्रोत

• बिजली उत्पन्न करने के लिए जीवाश्म ईंधनों का दहन।
• परिवहन के लिए गैसोलीन और डीजल जैसे जीवाश्म ईंधनों का दहन।
• कई औद्योगिक प्रक्रियाएँ जीवाश्म ईंधन के दहन के माध्यम से CO2 उत्सर्जित करती हैं।
• कुछ प्रक्रियाएँ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से भी CO2 उत्सर्जन करती हैं, जो दहन में शामिल नहीं होती हैं।
• कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करना: (क) कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जन को कम करने का सबसे प्रभावी तरीका जीवाश्म ईंधन की खपत को कम करना है। (ख) अन्य रणनीतियों में ऊर्जा दक्षता, ऊर्जा संरक्षण, कार्बन कैप्चर और सीक्वेस्ट्रेशन शामिल हैं।

(iii) मीथेन

• (CH4) प्राकृतिक स्रोतों जैसे की दलदली भूमि से उत्सर्जित होता है, साथ ही मानव गतिविधियों जैसे प्राकृतिक गैस प्रणालियों से रिसाव और मवेशियों की खेती से भी।
• मिट्टी में प्राकृतिक प्रक्रियाएँ और वायुमंडल में रासायनिक प्रतिक्रियाएँ CH4 को वायुमंडल से हटाने में मदद करती हैं।
• मानव प्रेरित: (क) कृषि: घरेलू मवेशियों जैसे कि गाय, भैंस, भेड़, बकरी, और ऊंट अपने सामान्य पाचन प्रक्रिया के हिस्से के रूप में बड़ी मात्रा में CH4 उत्पन्न करते हैं। (ख) वैश्विक स्तर पर, कृषि क्षेत्र CH4 उत्सर्जन का प्राथमिक स्रोत है। मीथेन प्राकृतिक गैस का प्रमुख घटक है। (ग) कच्चे तेल और प्राकृतिक गैस के उत्पादन, प्रसंस्करण, भंडारण, संचरण और वितरण के दौरान कुछ मात्रा में CH4 वायुमंडल में उत्सर्जित होता है।

(iv) नाइट्रस ऑक्साइड

(N2O) वातावरण में प्राकृतिक रूप से उपस्थित है, जो पृथ्वी के नाइट्रोजन चक्र का एक हिस्सा है, और इसके कई प्राकृतिक स्रोत हैं।

• प्राकृतिक रूप से उत्सर्जित N2O मुख्य रूप से उन बैक्टीरिया से होता है जो उस नाइट्रोजन को तोड़ते हैं जो तब निकलता है जब लोग सिंथेटिक खाद का उपयोग करके मिट्टी में नाइट्रोजन जोड़ते हैं।
• यह पशुधन की खाद और मूत्र में नाइट्रोजन के टूटने के दौरान भी उत्सर्जित होता है, जिसने 2010 में N2O उत्सर्जन का 6% योगदान दिया।
• यह तब उत्सर्जित होता है जब परिवहन ईंधनों को जलाया जाता है और नाइट्रिक एसिड के उत्पादन के दौरान एक उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है, जिसका उपयोग सिंथेटिक वाणिज्यिक खाद बनाने के लिए किया जाता है।
• यह एडिपिक एसिड के उत्पादन में भी उपयोग होता है, जिसका उपयोग नायलॉन जैसी रेशों और अन्य सिंथेटिक उत्पादों के निर्माण में किया जाता है।
• यह वातावरण से हटता है जब इसे कुछ प्रकार के बैक्टीरिया द्वारा अवशोषित किया जाता है या पराबैंगनी विकिरण या रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा नष्ट किया जाता है।

(v) फ्लोरिनेटेड गैसें

(v) फ्लोरिनेटेड गैसें

• ये विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं के माध्यम से उत्सर्जित होती हैं जैसे कि एल्यूमीनियम और सेमीकंडक्टर का निर्माण, तथा ओज़ोन-क्षयकारी पदार्थों के लिए विकल्प।
• अन्य ग्रीनहाउस गैसों की तुलना में इनका वैश्विक तापमान वृद्धि क्षमता (GWP) बहुत उच्च है, और ये वातावरण में अच्छी तरह से मिश्रित होती हैं, जो विश्वभर में फैलती हैं।
• ये केवल तब वातावरण से हटती हैं जब इन्हें ऊपरी वातावरण में सूर्य के प्रकाश द्वारा नष्ट किया जाता है, ये मानव गतिविधियों द्वारा उत्सर्जित सबसे शक्तिशाली और सबसे लंबे समय तक चलने वाली ग्रीनहाउस गैसें हैं।
• (a) हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs), (b) परफ्लोरोकार्बन (PFCs), और (c) सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) शामिल हैं।
• हाइड्रोफ्लोरोकार्बन का उपयोग रेफ्रिजरेंट्स, एरोसोल प्रोपेलेंट्स, सॉल्वेंट्स और अग्निशामक के रूप में किया जाता है।
• इन रसायनों को क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs) और हाइड्रो क्लोरोफ्लोरोकार्बन (HCFCs) के विकल्प के रूप में विकसित किया गया था क्योंकि ये स्ट्रैटोस्फेरिक ओज़ोन परत को क्षीण नहीं करते।
• दुर्भाग्यवश, HFCs शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसें हैं जिनकी वातावरण में दीर्घकालिकता और उच्च GWP है।
• परफ्लोरोकार्बन विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं के उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होते हैं जो एल्यूमीनियम उत्पादन और सेमीकंडक्टर के निर्माण से संबंधित हैं।
• HFCs की तरह, PFCs की भी आमतौर पर लंबे समय तक वातावरण में मौजूदगी और उच्च GWP होती है।
• सल्फर-हेक्साफ्लोरोाइड का उपयोग मैग्नीशियम प्रसंस्करण और सेमीकंडक्टर निर्माण में किया जाता है, साथ ही यह रिसाव पहचान के लिए एक ट्रेसर गैस के रूप में भी उपयोग किया जाता है।
• सल्फर हेक्साफ्लोराइड का उपयोग विद्युत संचरण उपकरणों में, सर्किट ब्रेकर को प्रेरित करने के लिए किया जाता है।

(vi) काला कार्बन

सूट के रूप में जाना जाने वाला यह एक प्रकार का कणीय वायु प्रदूषक है, जो अधूरी दहन से उत्पन्न होता है। यह कई जुड़े हुए रूपों में शुद्ध कार्बन से बना होता है। यह एक ठोस कण या एरोसोल है (हालाँकि यह गैस नहीं है) जो वातावरण को गर्म करता है। इसका उत्पादन जैविक सामग्री की जलन, ठोस ईंधनों के साथ खाना पकाने, डीजल उत्सर्जन आदि से होता है। यह वातावरण में गर्मी को अवशोषित करके और बर्फ और बर्फ पर जमा होने पर अल्बेडो (सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करने की क्षमता) को कम करके पृथ्वी को गर्म करता है। यह सूर्य के प्रकाश का सबसे मजबूत अवशोषक है और सीधे हवा को गर्म करता है। यह बर्फ के पैक और ग्लेशियरों को जमा करके काला करता है और बर्फ के पिघलने का कारण बनता है। यह बादलों की स्थिति और मानसून वर्षा को बाधित करता है और हिंदू कुश-हिमालयन ग्लेशियरों जैसे पर्वतीय ग्लेशियरों के पिघलने को तेज करता है।

(vii) भूरा कार्बन

यह एक सर्वव्यापी और अज्ञात घटक है जो हाल ही में वातावरणीय अनुसंधान के केंद्र में आया है। यह विभिन्न स्रोतों के वायुमंडलीय एरोसोल में प्रकाश-आवेशित कार्बनिक पदार्थ (सूट के अलावा), जैसे कि मिट्टी के ह्यूमिक्स, ह्यूमिक-सदृश पदार्थ (HLTLIS), दहन से उत्पन्न तार युक्त सामग्री, और जैव एरोसोल हैं।

जलवायु बलन

• ये जलवायु प्रणाली में वे कारक हैं जो जलवायु प्रणाली के प्रभावों को बढ़ाते या घटाते हैं। सकारात्मक बलन, जैसे कि अत्यधिक ग्रीनहाउस गैसें, पृथ्वी को गर्म करती हैं; नकारात्मक बलन, जैसे कि अधिकांश एरोसोल और ज्वालामुखीय विस्फोटों के प्रभाव, वास्तव में पृथ्वी को ठंडा करते हैं।

प्राकृतिक बलन

इसमें सूर्य द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा की मात्रा में परिवर्तन, पृथ्वी की कक्षा में बहुत धीमी भिन्नताएँ, और ज्वालामुखीय विस्फोट शामिल हैं।

मानव-जनित बलों

• गतिविधियों में जीवाश्म ईंधनों के जलाने से ग्रीनहाउस गैसों और एरोसोल का उत्सर्जन और भूमि सतह में संशोधन शामिल हैं, जैसे कि वनों की कटाई।
• ग्रीनहाउस गैसें एक सकारात्मक जलवायु बल हैं; अर्थात्, इनका गर्म करने वाला प्रभाव होता है।
• जीवाश्म ईंधनों के जलाने से उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड वर्तमान में सबसे बड़ा एकल जलवायु बल है, जो 1750 के बाद से कुल सकारात्मक बल का आधे से अधिक हिस्सा बनाता है।
• जीवाश्म ईंधनों का जलाना वायुमंडल में एरोसोल जोड़ता है। एरोसोल वायुमंडल में छोटे कण होते हैं जो कई चीजों से बने होते हैं, जिसमें पानी, बर्फ, राख, खनिज धूल, या अम्लीय बूंदें शामिल हैं।
• एरोसोल सूर्य की ऊर्जा को मोड़ सकते हैं और बादलों के निर्माण और जीवनकाल को प्रभावित कर सकते हैं। एरोसोल एक नकारात्मक बल होते हैं; अर्थात्, इनका ठंडा करने वाला प्रभाव होता है।

प्रत्येक गैस के प्रभाव का अनुमान लगाना (तीन मुख्य कारक)

• इन गैसों की वायुमंडल में मात्रा
• ये वायुमंडल में कितनी देर तक रहती हैं
• ये वैश्विक तापमान पर कितनी मजबूती से प्रभाव डालती हैं

वैश्विक तापीय क्षमता

• एक गैस के लिए वैश्विक तापीय क्षमता (GwP) उस गैस द्वारा एक विशेष समय अवधि (आमतौर पर 100 वर्ष) में अवशोषित कुल ऊर्जा का माप है, जो कार्बन डाइऑक्साइड के मुकाबले है, जिसका GWP कम है, और इस प्रकार यह पृथ्वी को गर्म करने में अधिक योगदान देता है।
• जिन गैसों का GWP उच्च होता है, वे प्रति पाउंड अधिक ऊर्जा अवशोषित करती हैं।
• मीथेन (CH4) का GWP CO2 से 100 वर्ष की अवधि के लिए 20 गुना अधिक है।
• नाइट्रस ऑक्साइड (N2O) का GWP CO2 से 100 वर्ष की अवधि के लिए 300 गुना अधिक है।
• क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs), हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (HFCs), हाइड्रो क्लोरोफ्लोरोकार्बन (HCFCs), परफ्लोरोकार्बन (PFCs), और सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) को उच्च-GWP गैसें कहा जाता है।

ग्लेशियर्स का पीछे हटना - वैश्विक जलवायु परिवर्तन का एक लक्षण

पिछले 150 वर्षों में, ग्लेशियर राष्ट्रीय उद्यान में ग्लेशियर्स में महत्वपूर्ण कमी आई है, जो 147 से घटकर आज केवल 37 रह गए हैं। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि ये शेष ग्लेशियर्स 2030 तक पिघलने की संभावना है, जो हिमालय और आल्प्स में देखे गए वैश्विक रुझान के समान है। लगभग 160,000 ग्लेशियर्स की प्रभावी निगरानी के लिए उपग्रह रिमोट सेंसर्स का उपयोग महत्वपूर्ण हो गया है, जो ध्रुवीय क्षेत्रों और उच्च पर्वतीय वातावरण में स्थित हैं।

ग्लेशियरों के पीछे हटने का प्रभाव

• जल आपूर्ति: एंडीज और हिमालय में ग्लेशियर्स का पीछे हटना जल आपूर्ति के लिए संभावित खतरा उत्पन्न करता है।
• जलवायु परिवर्तन के प्रभाव: तापमान और हिमपात में परिवर्तन, जो ग्लेशियर्स के द्रव्यमान संतुलन को बदलते हैं, जलवायु परिवर्तन के कारण माने जाते हैं।
• क्षेत्रीय प्रभाव: हिमालय जैसे ग्लेशियरीकृत पर्वत श्रृंखलाएं, सूखे देशों जैसे मंगोलिया, पश्चिमी चीन, पाकिस्तान और अफगानिस्तान को जल आपूर्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। इन ग्लेशियर्स का नुकसान क्षेत्र के पारिस्थितिकी तंत्र पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालेगा।
• वैश्विक तापमान वृद्धि की चिंताएँ: प्रमुख वैज्ञानिक चेतावनी देते हैं कि वैश्विक तापमान वृद्धि राष्ट्रीय और वैश्विक अर्थव्यवस्था के साथ-साथ पर्यावरण के लिए गंभीर खतरा उत्पन्न करती है।
• संवेदनशील देशों के लिए चुनौतियाँ: गरीब और निम्न भूमि वाले देश जलवायु परिवर्तन और समुद्र के स्तर में वृद्धि के कारण होने वाले नुकसान से निपटने में कठिनाइयों का सामना करेंगे।

जल आपूर्ति: एंडीज और हिमालय में ग्लेशियर्स का पीछे हटना जल आपूर्ति के लिए संभावित खतरा उत्पन्न करता है।

क्षेत्रीय प्रभाव: हिमालय जैसे ग्लेशियरीकृत पर्वत श्रृंखलाएं, सूखे देशों जैसे मंगोलिया, पश्चिमी चीन, पाकिस्तान और अफगानिस्तान को जल आपूर्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। इन ग्लेशियर्स का नुकसान क्षेत्र के पारिस्थितिकी तंत्र पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालेगा।

जलवायु tipping

• जलवायु टIPPING पॉइंट्स (CTPs): व्यापक जलवायु प्रणाली में संकेतक, CTPs, जब पार हो जाते हैं, तो आत्म-स्थायी गर्मी को प्रेरित करते हैं, जिससे श्रृंखलाबद्ध प्रभाव उत्पन्न होते हैं।
• वैश्विक गर्मी का प्रभाव: मानव-निर्मित वैश्विक गर्मी 1.1 डिग्री सेल्सियस द्वारा पहले ही पांच महत्वपूर्ण टIPPING पॉइंट्स को पार कर चुकी है, जिसमें ग्रीनलैंड बर्फ की चादर का संभावित पतन, वर्षा के लिए महत्वपूर्ण उत्तरी अटलांटिक धारा में व्यवधान, और कार्बन से समृद्ध परमाफ्रॉस्ट का पिघलना शामिल है।
• 15 डिग्री सेल्सियस का थ्रेशोल्ड: 15 डिग्री सेल्सियस पर, पांच संभावित टIPPING पॉइंट्स उभरते हैं, जो उत्तरी वनों, पर्वतीय ग्लेशियरों, उष्णकटिबंधीय कोरल रीफ और पश्चिमी अफ्रीकी मानसून को प्रभावित करते हैं।

• 2°C तापमान वृद्धि: जब तापमान 2°C से ऊपर बढ़ता है, तो ग्रीनलैंड, पश्चिम अंटार्कटिका, पूर्व अंटार्कटिका में बर्फ की चादरों का पतन और एटलांटिक मेरिडियनल ओवरटर्निंग सर्कुलेशन (AMOC) का संभावित व्यवधान जैसे नौ वैश्विक टIPPING पॉइंट्स की पहचान की जाती है। जोखिमों में अमेज़न का मरना, परमाफ्रॉस्ट का पतन, और आर्कटिक की सर्दियों की समुद्री बर्फ का नुकसान शामिल है।
• चल रहा अनुसंधान: वर्तमान अनुसंधान संभावित टIPPING पॉइंट्स का पता लगाता है जैसे समुद्री ऑक्सीजन की हानि और भारतीय गर्मी के मानसून में महत्वपूर्ण परिवर्तन।

• चल रहा अनुसंधान: वर्तमान अनुसंधान संभावित टिपिंग पॉइंट्स का अन्वेषण करता है जैसे कि महासागर में ऑक्सीजन की कमी और भारतीय गर्मियों की मानसून में महत्वपूर्ण परिवर्तन।

चल रहा अनुसंधान: वर्तमान अनुसंधान संभावित टिपिंग पॉइंट्स का अन्वेषण करता है जैसे कि महासागर में ऑक्सीजन की कमी और भारतीय गर्मियों की मानसून में महत्वपूर्ण परिवर्तन।