1856 की गर्मी थी और यूनिस फ़ुट उन कारकों की पहचान करने की कोशिश कर रहा था जो सूर्य की किरणों से गर्मी को प्रभावित करते थे। उनके प्रयोगों ने निष्कर्ष निकाला कि कार्बोनिक एसिड गैस (जिसे अब कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में जाना जाता है) में समृद्ध एक बंद वातावरण नियमित हवा के मुकाबले सूरज की रोशनी में बहुत तेजी से गर्म होता है। सीधी धूप से हटाए जाने पर यह बहुत धीमी गति से ठंडा होता है।
अपने पेपर में, जिसे उसे पेश करने की अनुमति भी नहीं थी क्योंकि वह एक महिला थी, उसने लिखा: "उस गैस का वातावरण हमारी पृथ्वी को एक उच्च तापमान देगा, और अगर कुछ लोग मानते हैं, तो इसके इतिहास के एक समय में हवा थी वर्तमान की तुलना में बड़े अनुपात के साथ मिश्रित… ”। उस समय इस अवलोकन पर ज्यादा ध्यान नहीं गया था, लेकिन हर दिन हमें वापस देख रहा है। ऐसा इसलिए है क्योंकि हम स्पष्ट रूप से उस सुखद भविष्य में जी रहे हैं जिसकी यूनिस ने कल्पना की थी।
जब तक आप एक दशक से अधिक समय से चट्टान के नीचे नहीं रह रहे हैं, आप जानते हैं कि कार्बन डाइऑक्साइड ग्लोबल वार्मिंग के लिए जिम्मेदार एक ग्रीनहाउस गैस है (हालांकि तकनीकी रूप से, "हम" जिम्मेदार हैं)। लेकिन क्या इसे ग्रीनहाउस गैस के रूप में योग्य बनाता है, जबकि हवा के अन्य प्रमुख घटक नहीं हैं? आइए जानें कि आपके सोडा को पॉप बनाने वाली गैस कैसे ग्लेशियरों को धराशायी कर देती है!
Greenhouses गैसों का एक संक्षिप्त इतिहास
हर दिन हमारे ग्रह को आकाश में हमारे पसंदीदा उग्र पदक से एक क्विंटल जूल ऊर्जा प्राप्त होती है। जीवनदायिनी धूप अल्ट्रावायलेट, विजिबल और इंफ्रारेड किरणों का कॉकटेल है। इससे पहले कि सभी किरणें पृथ्वी की सतह पर पहुँचें, हमारा वायुमंडल, हमारे सिर के ऊपर तैरता एक 55 क्वाड्रिलियन टन गैस कंबल, ~ 99% यूवी किरणों को ओजोन परत की मदद से फ़िल्टर करता है (100% नहीं, इसलिए मत भूलना सनस्क्रीन)। यह तब दृश्य किरणों को अंदर आने देता है जो हमारी दुनिया को रोशन करती हैं। अंतिम लेकिन कम से कम, अवरक्त किरणें विशाल ठंडे शून्य में पृथ्वी को जीवन की एक गर्म और आरामदायक जेब बनाती हैं।
पृथ्वी की सतह से टकराने वाली अवरक्त किरणें विभिन्न वस्तुओं द्वारा अवशोषित कर ली जाती हैं और ऊष्मा के रूप में वापस बाहर निकल जाती हैं। परावर्तित ऊष्मा गर्म सतह से दूर आकाश के ठंडे क्षेत्रों में जाने की कोशिश करती है, जब वे गर्मी के द्वारपालों-ग्रीनहाउस गैसों का सामना करते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, नाइट्रोजन के ऑक्साइड, मीथेन और क्लोरोफ्लोरोकार्बन जैसी कुछ गैसें गर्मी को पूरी तरह से अंतरिक्ष में जाने से रोकती हैं। यदि उनके लिए नहीं, तो हमारा ग्रह बर्फ की जमी हुई गेंद होगी, जिसका औसत तापमान 18 डिग्री से नीचे होगा!
Carbon Dioxide को Greenhouse गैस क्या बनाता है?
इस संदर्भ में, जब हम अवरक्त या IR विकिरण कहते हैं, तो हमारा मतलब पृथ्वी की सतह से परावर्तित IR किरणों से होता है, न कि वे जो सूर्य के प्रकाश के साथ प्रवेश करती हैं।
हवा के प्रमुख घटक, जैसे नाइट्रोजन और ऑक्सीजन, आईआर विकिरण के लिए पारदर्शी होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे उन किरणों के साथ बातचीत नहीं करते हैं। हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड या CO2 गैस IR सक्रिय है, जिसका अर्थ है कि यह IR विकिरण के साथ कुछ रासायनिक संपर्क से गुजरता है जो इसे ग्रह छोड़ने से रोकता है (हालांकि यह सब नहीं)। तो क्या होता है जब ये अणु IR किरणों के मार्ग में हस्तक्षेप करते हैं? उसके लिए, हमें अलग-अलग गैस अणुओं में ज़ूम करने की आवश्यकता है।
सामान्य तापमान और दबाव की स्थिति में भी गैस के अणु लगातार कंपन की स्थिति में होते हैं। बाहरी ऊर्जा स्रोत की चपेट में आने पर ये गतियाँ अधिक तीव्र हो जाती हैं। अब, एक CO2 अणु की कल्पना करें जहां कार्बन और ऑक्सीजन परमाणु पिंग-पोंग बॉल हैं और उन्हें जोड़ने वाले बंधन स्प्रिंग्स हैं। सामान्य परिस्थितियों में, ये बंधन एक विशेष आवृत्ति पर झुकते और खिंचते हैं और वातावरण में लटकते रहते हैं।
फिर…। बम! आईआर विकिरण का एक फोटॉन गैस के अणु से टकराता है, जो फोटॉन को सोख लेता है, उत्तेजित हो जाता है, और तेज गति से कंपन करना शुरू कर देता है। हालांकि, गैस अणु इस तेज गति को लंबे समय तक नहीं रख सकता है और उसे अपनी मूल स्थिति में वापस आना चाहिए। यह ऊर्जा को वापस हवा में उत्सर्जित करके या इसे पास के CO2 अणु में स्थानांतरित करके आराम करता है।
एक ही घटना खरबों CO2 अणुओं के लिए बार-बार होती है। ऊर्जा का निरंतर अवशोषण, उत्तेजना और पुन: उत्सर्जन ही गर्मी को अंदर ले जाता है।
Nitrogen और Oxygen ग्रीनहाउस गैसें क्यों नहीं हैं?
प्रत्येक अणु में नाभिक और इलेक्ट्रॉन बादलों के कारण धनात्मक और ऋणात्मक आवेश होते हैं। जब कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन या नाइट्रोजन डाइऑक्साइड जैसे विषम परमाणु अणु कंपन करते हैं, तो उनके आवेश वितरण में बदलाव होता है। कभी-कभी वे समान रूप से वितरित होते हैं, और कभी-कभी नहीं। बांडों के बीच आवेशों का असमान वितरण एक विद्युत क्षेत्र बनाता है जो उन्हें IR जैसे विद्युत चुम्बकीय विकिरणों के प्रति संवेदनशील बनाता है।
हालाँकि, N2 और O2 जैसी विषमपरमाणुक गैसों के मामले में, जब बांड खिंच रहे होते हैं, तब भी विद्युत क्षेत्र में कोई परिवर्तन नहीं होता है। इस प्रकार, विद्युत चुम्बकीय विकिरण उन्हें बिना रुके गुजरते हैं। इसके अलावा, जब विकिरण की आवृत्ति की बात आती है तो अणु बहुत चुनिंदा होते हैं। CO2 कम ऊर्जा वाली लंबी तरंग IR विकिरण को आसानी से अवशोषित कर लेता है, लेकिन N2 और O2 केवल गामा या एक्स-रे जैसे उच्च ऊर्जा विकिरणों को अवशोषित करते हैं।
क्या CO2 सबसे खतरनाक ग्रीनहाउस गैस है?
क्लोरोफ्लोरोकार्बन का एक अणु कार्बन डाइऑक्साइड के 10,000 अणुओं के बराबर पदचिह्न बना सकता है, मीथेन 30 गुना अधिक गर्मी को अवशोषित कर सकता है, और जल वाष्प हवा में मौजूद सभी ग्रीनहाउस गैसों में सबसे मजबूत है।
हालांकि ये गैसें CO2 की तुलना में ग्रीनहाउस गैसों की तुलना में कहीं अधिक शक्तिशाली हैं, लेकिन इनकी सांद्रता मानव गतिविधि से बहुत अधिक प्रभावित नहीं होती है। CO2 के लिए भी ऐसा नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि यह कई मानव निर्मित गतिविधियों का एक प्रमुख उपोत्पाद है। 1970 के बाद से CO2 उत्सर्जन में 90% की वृद्धि हुई है, इसलिए हालांकि यह स्वाभाविक रूप से सबसे खतरनाक ग्रीनहाउस गैस नहीं है, यह वातावरण में अत्यधिक और बड़े पैमाने पर अनियमित रिलीज के कारण चिंता का केंद्र बिंदु बन गया है।
निष्कर्ष
गोल्डीलॉक्स ग्रह के रूप में हमारी स्थिति को बनाए रखने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है। इसने हमारे पानी को तरल और हमारे घर को रहने योग्य रखा है, लेकिन गर्मी हर गुजरते साल के साथ गर्म होती जा रही है क्योंकि असंतुलन के कारण हमने अत्यधिक उत्सर्जन के माध्यम से पेश किया है। सौभाग्य से हमारे लिए, प्रकृति ने हमें मिट्टी, जंगलों और महासागरों के रूप में विशाल कार्बन सिंक प्रदान किए हैं। कम से कम हम उन्हें संरक्षित और पुनर्स्थापित कर सकते हैं और उन्हें अपना काम करने दें!