रासायनिक संरचना

ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान गैसों के निकलने के परिणामस्वरूप पृथ्वी का वातावरण उत्पन्न हुआ। महासागरों और जीवमंडल के उद्भव के साथ, यह पानी, पौधों, जानवरों और मिट्टी और दलदलों में उनके अपघटन उत्पादों के साथ गैस के आदान-प्रदान के कारण भी बना था।

वर्तमान में, पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य रूप से गैसें और विभिन्न अशुद्धियाँ (धूल, पानी की बूंदें, बर्फ के क्रिस्टल, समुद्री लवण, दहन उत्पाद) शामिल हैं।

पानी (एच 2 ओ) और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) के अपवाद के साथ, वातावरण बनाने वाली गैसों की एकाग्रता व्यावहारिक रूप से स्थिर है।

तालिका में इंगित गैसों के अलावा, वायुमंडल में SO 2, NH 3, CO, ओजोन, हाइड्रोकार्बन, HCl, HF, Hg वाष्प, I 2, साथ ही NO और कई अन्य गैसें कम मात्रा में होती हैं। क्षोभमंडल में बड़ी संख्या में निलंबित ठोस और तरल कण (एयरोसोल) लगातार पाए जाते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड, 2011 के अनुसार, 392 पीपीएम या 0.0392% की मात्रा में प्रस्तुत किया गया है। कार्बन डाइऑक्साइड की भूमिका ( सीओ 2, डाइऑक्साइडया कार्बन डाइआक्साइड) जीवमंडल के जीवन में मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को बनाए रखना शामिल है, जो पौधों द्वारा किया जाता है। ग्रीनहाउस गैस होने के कारण, हवा में कार्बन डाइऑक्साइड ग्रह और आसपास के स्थान के बीच गर्मी के आदान-प्रदान को प्रभावित करती है, कई आवृत्तियों पर पुन: विकिरणित गर्मी को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करती है, और इस प्रकार ग्रह की जलवायु के निर्माण में भाग लेती है।

मानव जाति द्वारा जीवाश्म ईंधन के सक्रिय उपयोग के कारण वातावरण में इस गैस की सांद्रता में तेजी से वृद्धि हो रही है। 19वीं सदी के मध्य से पहली बार कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता पर मानवजनित प्रभाव देखा गया है। उस समय से, इसके विकास की दर में वृद्धि हुई है और 2000 के दशक के अंत में 2.20 ± 0.01 पीपीएम / वर्ष, या 1.7% प्रति वर्ष की दर से हुई। अलग-अलग अध्ययनों के अनुसार, वातावरण में CO2 का वर्तमान स्तर पिछले 800 हजार वर्षों में सबसे अधिक है और संभवत: पिछले 20 मिलियन वर्षों में है।

ग्रीनहाउस प्रभाव में भूमिका

हवा में इसकी अपेक्षाकृत कम सांद्रता के बावजूद, CO 2 पृथ्वी के वायुमंडल का एक महत्वपूर्ण घटक है क्योंकि यह 4.26 माइक्रोन (कंपन मोड - अणु का असममित खिंचाव) और 14.99 माइक्रोन (फ्लेक्सुरल) सहित विभिन्न तरंग दैर्ध्य में अवरक्त विकिरण को अवशोषित और पुन: उत्सर्जित करता है। उतार-चढ़ाव)। यह प्रक्रिया इन तरंग दैर्ध्य पर पृथ्वी के विकिरण को अंतरिक्ष में समाप्त या कम कर देती है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव होता है। वायुमंडलीय सीओ 2 की एकाग्रता में वर्तमान परिवर्तन अवशोषण बैंड को प्रभावित करता है, जहां पृथ्वी के पुन: उत्सर्जन स्पेक्ट्रम पर इसका वर्तमान प्रभाव केवल आंशिक अवशोषण की ओर जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड के ग्रीनहाउस गुणों के अलावा, यह भी महत्वपूर्ण है कि यह हवा से भारी गैस है। चूंकि हवा का औसत सापेक्ष दाढ़ द्रव्यमान 28.98 ग्राम / मोल है, और सीओ 2 का दाढ़ द्रव्यमान 44.01 ग्राम / मोल है, कार्बन डाइऑक्साइड के अनुपात में वृद्धि से हवा के घनत्व में वृद्धि होती है और, तदनुसार, एक ऊंचाई के आधार पर इसके दबाव प्रोफाइल में परिवर्तन। ग्रीनहाउस प्रभाव की भौतिक प्रकृति के कारण, वातावरण के गुणों में इस तरह के बदलाव से सतह पर औसत तापमान में वृद्धि होती है।

सामान्य तौर पर, 280 पीपीएम के पूर्व-औद्योगिक स्तर से वर्तमान 392 पीपीएम तक एकाग्रता में वृद्धि ग्रह की सतह के प्रत्येक वर्ग मीटर के लिए 1.8 वाट की अतिरिक्त रिलीज के बराबर है। इस गैस में जलवायु पर दीर्घकालिक प्रभाव की अनूठी संपत्ति भी है, जो उत्सर्जन की समाप्ति के बाद, एक हजार साल तक काफी हद तक स्थिर रहती है। अन्य ग्रीनहाउस गैसें, जैसे कि मीथेन और नाइट्रिक ऑक्साइड, कम समय के लिए वातावरण में मुक्त रहती हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड के स्रोत

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के प्राकृतिक स्रोतों में ज्वालामुखी विस्फोट, हवा में कार्बनिक पदार्थों का दहन, और वन्यजीवों का श्वसन (एरोबिक जीव देखें) शामिल हैं। इसके अलावा, कार्बन डाइऑक्साइड कुछ सूक्ष्मजीवों द्वारा किण्वन प्रक्रिया, सेलुलर श्वसन और हवा में कार्बनिक अवशेषों के अपघटन की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। वातावरण में CO2 उत्सर्जन के मानवजनित स्रोतों में शामिल हैं: गर्मी उत्पन्न करने के लिए जीवाश्म ईंधन का दहन, बिजली उत्पन्न करना, लोगों और सामानों को परिवहन करना। कुछ औद्योगिक गतिविधियाँ, जैसे सीमेंट का उत्पादन और गैसों को ज्वालाओं में जलाकर उपयोग करना, CO2 के महत्वपूर्ण उत्सर्जन का कारण बनता है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधे परिणामी कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित करते हैं, जो वर्णक क्लोरोफिल द्वारा किया जाता है, जो सौर विकिरण की ऊर्जा का उपयोग करता है। परिणामी गैस, ऑक्सीजन, पृथ्वी के वायुमंडल में छोड़ी जाती है और विषमपोषी जीवों और अन्य पौधों द्वारा श्वसन के लिए उपयोग की जाती है, इस प्रकार कार्बन चक्र का निर्माण होता है।

मानवजनित उत्सर्जन

औद्योगिक के परिणामस्वरूप वातावरण में कार्बन उत्सर्जन 1800 - 2004 में गतिविधि

19वीं शताब्दी के मध्य में औद्योगिक क्रांति की शुरुआत के साथ, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के मानवजनित उत्सर्जन में उत्तरोत्तर वृद्धि हुई, जिसके कारण कार्बन चक्र में असंतुलन और CO2 की सांद्रता में वृद्धि हुई। वर्तमान में, मानव जाति द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड का लगभग 57% पौधों और महासागरों द्वारा वातावरण से हटा दिया जाता है। वातावरण में सीओ 2 की मात्रा में वृद्धि का अनुपात कुल जारी सीओ 2 में 45% के क्रम का एक स्थिर मूल्य है और पांच साल की अवधि के साथ अल्पकालिक उतार-चढ़ाव और उतार-चढ़ाव से गुजरता है।

कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधन का दहन मानवजनित CO2 उत्सर्जन का मुख्य कारण है, जिसमें वनों की कटाई दूसरा सबसे महत्वपूर्ण है। 2008 में, जीवाश्म ईंधन जलाने से 8.67 बिलियन टन कार्बन (31.8 बिलियन टन CO2) वातावरण में छोड़ा गया, जबकि 1990 में वार्षिक कार्बन उत्सर्जन 6.14 बिलियन टन था। भूमि उपयोग के तहत वनों की कटाई से वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि हुई है, जो 2008 में 1.2 बिलियन टन कोयले के जलने के बराबर है (1990 में 1.64 बिलियन टन)। 18 वर्षों में संचयी वृद्धि वार्षिक प्राकृतिक CO2 चक्र का 3% है, जो सिस्टम को असंतुलित करने और CO 2 वृद्धि को तेज करने के लिए पर्याप्त है। नतीजतन, कार्बन डाइऑक्साइड धीरे-धीरे वातावरण में जमा हो गया और 2009 में इसकी सांद्रता पूर्व-औद्योगिक मूल्य से 39% अधिक थी।

इस प्रकार, इस तथ्य के बावजूद कि (2011 तक) सीओ 2 का कुल मानवजनित उत्सर्जन अपने प्राकृतिक वार्षिक चक्र के 8% से अधिक नहीं है, न केवल मानवजनित उत्सर्जन के स्तर के कारण, बल्कि एक के लिए भी एकाग्रता में वृद्धि देखी गई है। समय के साथ उत्सर्जन के स्तर में निरंतर वृद्धि।

वेंटिलेशन के क्षेत्र में विशेषज्ञों का भारी बहुमत इस बात से सहमत है कि कार्बन डाइऑक्साइड हवा की स्थिति का एक संकेतक है (ABOK से आधिकारिक प्रमाण)। बहुत अधिक CO2 का अर्थ है बहुत अधिक हानिकारक पदार्थ (फॉर्मलाडेहाइड और अन्य जहरीले कार्बनिक पदार्थ, PM2.5, आदि)। यह तर्कसंगत है: यदि वेंटिलेशन हवा के आदान-प्रदान का सामना नहीं करता है, तो सीओ 2 हम साँस छोड़ते हैं और बाकी "एयर कॉकटेल" कमरे में जमा हो जाता है। इसलिए हवा की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए हवा में CO2 की सांद्रता को मापना काफी उचित है।

क्या कार्बन डाइऑक्साइड कार के निकास या औद्योगिक उत्सर्जन के समान वायु प्रदूषक है? इस विषय पर शोध विवादास्पद है। CO2 के नुकसान के बारे में कई लेख हैं (उदाहरण एक, उदाहरण दो)। कम शोध दिखा रहा है कि कार्बन डाइऑक्साइड व्यावहारिक रूप से हानिरहित है, लेकिन कुछ (उदाहरण) हैं। यदि आप इस विषय में रुचि रखते हैं, तो टिप्पणियों में लिखें। भविष्य में, हम मानव स्वास्थ्य पर CO2 के प्रभाव पर विस्तृत साहित्य समीक्षा कर सकते हैं।

हमारी राय है कि कार्बन डाइऑक्साइड निश्चित रूप से किसी व्यक्ति की भलाई (सुस्ती, थकान, उनींदापन) को प्रभावित करती है। इस बारे में सोचें कि आप बंद खिड़कियों वाले एक भरे हुए कार्यालय या अपार्टमेंट में कैसा महसूस करते हैं। किसी व्यक्ति पर CO2 का औसत प्रभाव इस तरह दिखता है:

हवा में CO2 की मात्रा कैसे मापें?

हवा में कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर पीपीएम में मापा जाता है: 1 पीपीएम = 0.0001%, यानी एक पीपीएम। रूस के लिए, हवा में 1400 पीपीएम कार्बन डाइऑक्साइड पहले से ही एक अस्वीकार्य राशि है (GOST 30494-2011 के अनुसार)। अमेरिका में, ASHRAE (अमेरिकन सोसाइटी ऑफ हीटिंग, रेफ्रिजरेटिंग एंड एयर कंडीशनिंग इंजीनियर्स) सामान्य मानकों में कहा गया है कि सिरदर्द की शिकायत 2000 पीपीएम से शुरू होती है।

एक अस्पताल में औसतन निम्न चित्र प्राप्त होता है:

• 300 पीपीएम - प्रकृति में बाहर का आदर्श
• आधुनिक शहर में 500 पीपीएम सड़क पर आदर्श है
• 700-1500 पीपीएम घर के अंदर आदर्श है, और 1500 पीपीएम के करीब चक्कर आना, सिरदर्द, सुस्ती आदि की शिकायतें शुरू होती हैं।

परिचय का अंतिम भाग प्रयुक्त CO2 सेंसर का नाम है। यह टेस्टो 480 था।

बस, हम परिचय के साथ समाप्त करते हैं। हम सीधे माप के लिए आगे बढ़ते हैं। मंजिल मिखाइल एमेलकिन को दी गई है।

परिवहन

यात्रा की शुरुआत हवाई जहाज से हुई। उड़ान नोवोसिबिर्स्क-मास्को, लगभग 4 घंटे। प्लेन फुल है, एयरबस A316। पूरी उड़ान के दौरान, CO2 की सांद्रता लगभग 2000 पीपीएम होती है! इसमें बोर्ड पर बहुत अधिक तापमान (लगभग 28 डिग्री सेल्सियस) और कम दबाव (जमीन पर 786 एचपीए बनाम 1007 एचपीए) जोड़ें, और आप समझेंगे कि हम उड़ानों के बाद इतने "सॉसेज" क्यों हैं। तुलना के लिए, आगमन के हवाई अड्डे पर लगभग 700 पीपीएम, यानी आदर्श। रास्ते में, मैंने आधे-खाली विमान में उड़ान भरी और स्थिति काफी बेहतर थी - पूरी उड़ान 1000 पीपीएम तक थी, जो स्वीकार्य है।

मेट्रो में सब कुछ बहुत बेहतर है। स्टेशन पर ही 600 पीपीएम अंडरग्राउंड। पुराने में, "टपका हुआ" कारें लगभग 700 पीपीएम। नई मेट्रो कारों में, जहां एयर कंडीशनर एक सर्कल में हवा प्रसारित करते हैं, यह पहले से ही बदतर है - 1200 पीपीएम के अधूरे भार के साथ। पैक्ड कैरिज में 2000 पीपीएम से अधिक की उम्मीद की जानी चाहिए। लेकिन यहां यह ध्यान में रखना चाहिए कि आमतौर पर हम ऐसी कारों में कम समय बिताते हैं, 10-20 मिनट, इसलिए यह बहुत महत्वपूर्ण नहीं है।

गली

मैंने इसे रेड स्क्वायर पर ठीक से मापा। स्तर लगभग 450 पीपीएम है। यह शहर के बाहर की तुलना में अधिक है, जो कि परिवहन, बॉयलर हाउस और उद्योग की प्रचुरता के कारण सबसे अधिक संभावना है, जो सक्रिय रूप से CO2 को हवा में उत्सर्जित करते हैं, जिससे शहर के ऊपर कार्बन डाइऑक्साइड का "बुलबुला" बनता है। पर यह ठीक है। अलविदा।

घर और होटल

मैं भाग्यशाली था कि मेरे कमरे में पूरी रात 600 पीपीएम से कम CO2 सांद्रता रही। जुर्माना! मैं भरी हुई जगह पर नहीं सोया। ऐसा इसलिए है क्योंकि मैंने आंगन में खिड़की के साथ एक कमरा मांगा था और कारों के शोर से जागे बिना खिड़की को माइक्रो-वेंटिलेशन पर रखने में सक्षम था। लेकिन कमरे में कोई वेंटिलेशन नहीं है, इसलिए ताजी हवा के लिए भुगतान भी छोटा नहीं है - मॉस्को स्मॉग। अगर पेशेवर फिल्टर वाला वेंटिलेटर होता, तो यह पाँच के लिए होता!

मुझे कहना होगा कि बंद खिड़कियों वाले अपार्टमेंट में माप अक्सर बहुत खराब परिणाम दिखाते हैं, एक कमरे में कुछ लोग 40-60 मिनट में 2000 पीपीएम आसानी से "साँस" ले सकते हैं। और खिड़कियां आमतौर पर बंद कर दी जाती हैं ताकि सड़क से कोई ड्राफ्ट और शोर न हो। निष्कर्ष वही है जो होटल के मामले में है - घर में वेंटिलेशन होना चाहिए। साथ ही, पूर्ण वेंटिलेशन से परेशान होने की तुलना में कॉम्पैक्ट वाले को रखना आसान और सस्ता है।

रेस्टोरेंट और सिनेमाघर

यहाँ तस्वीर बहुत अलग है, लेकिन एक बात स्पष्ट है (कोई कहेगा कि यह बिना उपकरणों के भी स्पष्ट है) - हमारे रेस्तरां पंखे पर बचत करना पसंद करते हैं! उदाहरण के लिए, निकोलसकाया पर डेली ब्रेड कॉफी शॉप में मेरी एक व्यावसायिक बैठक थी। जगह अच्छी है, लेकिन हवा की समस्या 2000 पीपीएम है! ऐसे माहौल में व्यापार के मुद्दों को सोचना और हल करना बहुत मुश्किल है। पुश्किनकाया पर "चैखोना नंबर 1" में यह थोड़ा बेहतर था, 1500 पीपीएम तक।

लेकिन अच्छी जगहें भी हैं: रिवोल्यूशन स्क्वायर पर स्टारबक्स में और फाइव स्टार्स में क्रमशः 700 पीपीएम और 800 पीपीएम। लेकिन इस अद्भुत सिनेमा हॉल में बर्फ नहीं थी - पूरा सत्र 1500 पीपीएम तक था। उसी समय, प्रशासन ने एयर कंडीशनर पर कंजूसी नहीं की - यह हॉल में ठंडा था और इसने स्थिति को "उज्ज्वल" किया। लेकिन एयर कॉन्डो वेंटिलेशन की जगह नहीं लेते! तापमान - तापमान, और ऑक्सीजन - ऑक्सीजन, दोनों होना चाहिए।

अब तक, यह मास्को के बारे में सभी जानकारी है। मैं नोवोसिबिर्स्क में दर्शनीय स्थलों की यात्रा करने का वचन देता हूं। नीचे की रेखा के बारे में क्या कहा जा सकता है?

निष्कर्ष

प्राप्त आंकड़ों के अनुसार, परिवहन में हवा की निम्न गुणवत्ता को स्पष्ट रूप से बताना संभव है, खासकर जब कई यात्री हों। एक भरे हुए विमान पर क्या करना है इसके लिए कुछ सुझाव।

• एयरफ्लो का उपयोग करें, यह छत पर या "सीट के पीछे की ओर" प्रत्येक विमान में है। वहां से, हवा भी CO2 (चेक) की अधिकता के साथ आती है, लेकिन कम से कम यह कार्बन डाइऑक्साइड के "बुलबुले" को फुलाती है जिसे आपने अपने चारों ओर "साँस" लिया था।
• अगर केबिन में गर्मी है, तो अपने कपड़े उतार दें। इसे थोड़ा ठंडा होने दें। शरीर का तापमान जितना कम होगा, रक्त ऑक्सीजन से उतना ही बेहतर होगा और कार्बन डाइऑक्साइड निकल जाएगा।
• अपनी गतिविधि को कम से कम रखें। सोने के लिए बेहतर या "ध्यान"। नर्वस न होने की कोशिश करें, ट्रिपल इंटीग्रल के बारे में न सोचें। याद रखें, मस्तिष्क रक्त में सभी ऑक्सीजन का लगभग 20% खपत करता है!
• यदि आप धूम्रपान करते हैं, तो उड़ान से कुछ घंटे पहले धूम्रपान न करना सबसे अच्छा है। यह कार्बन मोनोऑक्साइड के रक्त को साफ करेगा और मस्तिष्क को ऑक्सीजन की आपूर्ति में सुधार करेगा। निकोटीन गम / टैबलेट / पैच का उपयोग करना बेहतर है।
• आगमन के बाद, एक घंटा बाहर बिताएं, सांस लें, सांस लेने के व्यायाम करें, रक्त जैव रसायन को सामान्य करें। अपने दिमाग को ठीक होने दो!

जहां तक ​​विश्राम स्थलों की बात है, तो सबसे खतरनाक चीज एयर कंडीशनर है। अनुभव से पता चलता है कि ठंडी हवा आराम की भावना पैदा करती है, जबकि CO2 का स्तर महत्वपूर्ण स्तर तक पहुँच जाता है। एक आंतरिक, आराम, "वातावरण" है, लेकिन एक वास्तविक स्वस्थ वातावरण मौजूद नहीं हो सकता है। सभी प्रतिष्ठानों में हवा की स्थिति संतोषजनक नहीं है। आप हवा नहीं देख सकते, जिसका अर्थ है कि आप उस पर बचत कर सकते हैं। यदि सभी आगंतुकों के पास पोर्टेबल सेंसर थे और नियमित रूप से अतिरिक्त CO2 स्तरों के बारे में शिकायत करते थे, तो शायद प्रतिष्ठानों के मालिक वेंटिलेशन मुद्दों के प्रति अधिक चौकस होंगे।

इस बार, स्कूलों, किंडरगार्टन और कार्यालयों में CO2 के लिए "शिकार" करना संभव नहीं था, लेकिन यह मानने का कारण है कि कार्बन डाइऑक्साइड की अत्यधिक सांद्रता नियमित रूप से वहां देखी जाती है। मुझे थोड़ा खराब करने दो: हम पहले ही नोवोसिबिर्स्क स्कूलों में से एक की कक्षा में सीओ 2 का माप ले चुके हैं - 2000 पीपीएम से अधिक! और वहाँ के बच्चों को अपने सिर के साथ पढ़ना और काम करना चाहिए। लेकिन एक बच्चे से एकाग्रता और अकादमिक प्रदर्शन की मांग कैसे करें, जब सिर सिर्फ शारीरिक रूप से नहीं पकाता है?

Tion's Note: स्कूल में हमारे मिनी-स्टडी के बारे में जल्द ही आ रहा है।

संक्षेप में, मैं वायु गुणवत्ता के आधार पर कार्य और अवकाश के स्थान भी चुनना चाहता हूं। मेरा मानना ​​है कि इससे "वार्ड में औसत तापमान" में काफी सुधार होगा - मेरी और मेरे परिवार की भलाई।

सितंबर 2016 में, पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता 400 पीपीएम (प्रति मिलियन भाग) के मनोवैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण निशान को पार कर गई। यह विकसित देशों की पृथ्वी पर तापमान में 2 डिग्री से अधिक की वृद्धि को रोकने की योजना को संदिग्ध बनाता है।

ग्लोबल वार्मिंग पृथ्वी की जलवायु प्रणाली के औसत तापमान में वृद्धि है। 1906 से 2005 की अवधि के दौरान, ग्रह की सतह के पास हवा के औसत तापमान में 0.74 डिग्री की वृद्धि हुई, और सदी के उत्तरार्ध में तापमान वृद्धि की दर पूरी अवधि की तुलना में लगभग दोगुनी है। संपूर्ण अवलोकन अवधि के लिए, 2015 को सबसे गर्म वर्ष माना जाता है, जब सभी तापमान संकेतक पिछले रिकॉर्ड धारक 2014 की तुलना में 0.13 डिग्री अधिक थे। दुनिया के विभिन्न हिस्सों में तापमान अलग-अलग होता है। 1979 के बाद से, भूमि पर तापमान समुद्र के तापमान से दोगुना हो गया है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि समुद्र के ऊपर हवा का तापमान इसकी उच्च ताप क्षमता के कारण अधिक धीरे-धीरे बढ़ता है।

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की गति

मानव गतिविधियों को ग्लोबल वार्मिंग का मुख्य कारण माना जाता है। अप्रत्यक्ष अनुसंधान विधियों से पता चला है कि 1850 तक एक या दो हजार वर्षों तक तापमान अपेक्षाकृत स्थिर रहा, हालांकि कुछ क्षेत्रीय उतार-चढ़ाव के साथ।

इस प्रकार, जलवायु परिवर्तन की शुरुआत लगभग पश्चिमी देशों में औद्योगिक क्रांति की शुरुआत के साथ मेल खाती है। आज का मुख्य कारण ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन माना जाता है। तथ्य यह है कि पृथ्वी को सूर्य से प्राप्त होने वाली ऊर्जा का वह हिस्सा तापीय विकिरण के रूप में बाहरी अंतरिक्ष में वापस भेज दिया जाता है।

ग्रीनहाउस गैसें आंशिक रूप से गर्मी को अवशोषित करके और इसे वातावरण में बनाए रखकर इस प्रक्रिया में बाधा डालती हैं।

वातावरण में ग्रीनहाउस गैसों के जुड़ने से वातावरण का ताप और भी बढ़ जाता है और ग्रह की सतह पर तापमान में वृद्धि होती है। पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य ग्रीनहाउस गैसें कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और मीथेन (CH4) हैं। मानव जाति की औद्योगिक गतिविधियों के परिणामस्वरूप, हवा में इन गैसों की सांद्रता बढ़ जाती है, जिससे तापमान में वार्षिक वृद्धि होती है।

चूंकि जलवायु वार्मिंग से पूरी मानवता को खतरा है, इसलिए दुनिया ने इस प्रक्रिया को नियंत्रण में लेने के लिए बार-बार प्रयास किए हैं। 2012 तक, ग्लोबल वार्मिंग से निपटने के लिए मुख्य विश्व समझौता क्योटो प्रोटोकॉल था।

इसने दुनिया भर के 160 से अधिक देशों को कवर किया और दुनिया के 55% ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कवर किया। हालाँकि, क्योटो प्रोटोकॉल के पहले चरण की समाप्ति के बाद, भाग लेने वाले देश आगे की कार्रवाई पर सहमत होने में असमर्थ थे। भाग में, संधि के दूसरे चरण का प्रारूपण इस तथ्य से बाधित था कि कई प्रतिभागी CO2 उत्सर्जन के संबंध में अपने दायित्वों को निर्धारित करने के लिए बजटीय दृष्टिकोण का उपयोग करने से बचते हैं। 2 उत्सर्जन बजट - एक निश्चित अवधि के लिए उत्सर्जन की मात्रा, जिसकी गणना तापमान से की जाती है कि प्रतिभागियों को अधिक नहीं होना चाहिए।

डरबन में लिए गए निर्णयों के अनुसार, गैस उत्सर्जन को कम करने और उत्सर्जन को कम करने के लिए तत्काल प्रयास करने की तत्काल आवश्यकता के बावजूद, कोई भी बाध्यकारी जलवायु समझौता 2020 तक प्रभावी नहीं होगा। अनुसंधान से पता चलता है कि वर्तमान में वार्मिंग को 2 डिग्री (जो खतरनाक जलवायु परिवर्तन की विशेषता है) तक सीमित करने की "उचित संभावना" सुनिश्चित करने का एकमात्र तरीका विकसित देशों की अर्थव्यवस्थाओं और उनके संक्रमण को विकास-विरोधी रणनीति तक सीमित करना होगा।

और सितंबर 2016 में, मौना लोआ वेधशाला के अनुसार, CO2 ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का अगला मनोवैज्ञानिक अवरोध - 400 पीपीएम (प्रति मिलियन भाग) दूर हो गया था। यह कहा जाना चाहिए कि यह मान पहले भी कई बार पार हो चुका है,

लेकिन सितंबर को पारंपरिक रूप से उत्तरी गोलार्ध में सबसे कम CO2 सांद्रता वाला महीना माना जाता है।

यह इस तथ्य से समझाया गया है कि हरी वनस्पतियां गर्मियों के दौरान वातावरण से एक निश्चित मात्रा में ग्रीनहाउस गैस को अवशोषित करने का प्रबंधन करती हैं, इससे पहले कि पेड़ों से पत्तियां गिरती हैं और कुछ CO2 वापस आती हैं। इसलिए, यदि सितंबर में मनोवैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण 400 पीपीएम की सीमा पार हो गई थी, तो, सबसे अधिक संभावना है, मासिक संकेतक इस मूल्य से नीचे कभी नहीं होंगे।

“क्या यह संभव है कि इस साल अक्टूबर में सितंबर की तुलना में एकाग्रता कम हो जाए? पूरी तरह से बहिष्कृत,

- सैन डिएगो के स्क्रिप्स इंस्टीट्यूट ऑफ ओशनोग्राफी के एक कर्मचारी, अपने ब्लॉग राल्फ कीलिंग में बताते हैं। "एकाग्रता के स्तर में अल्पकालिक गिरावट संभव है, लेकिन मासिक औसत मान अब हमेशा 400 पीपीएम से अधिक होगा।"

कीलिंग ने यह भी नोट किया कि उष्णकटिबंधीय चक्रवात थोड़े समय के लिए CO2 के स्तर को कम कर सकते हैं। गेविन श्मिट, मुख्य जलवायु विज्ञानी, उनके साथ सहमत हैं: "सबसे अच्छा, आप एक निश्चित संतुलन की उम्मीद कर सकते हैं, और सीओ 2 का स्तर बहुत जल्दी नहीं बढ़ेगा। लेकिन, मेरी राय में, सीओ 2 कभी भी 400 पीपीएम से नीचे नहीं जाएगा।"

पूर्वानुमान के अनुसार, 2099 तक पृथ्वी पर CO2 की सांद्रता 900 पीपीएम होगी, जो हमारे ग्रह के पूरे वायुमंडल का लगभग 0.1% होगी। नतीजतन, यरुशलम, न्यूयॉर्क, लॉस एंजिल्स और मुंबई जैसे शहरों में औसत दैनिक तापमान +45 डिग्री सेल्सियस के करीब रहेगा। गर्मियों में लंदन, पेरिस और मॉस्को में तापमान + 30 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाएगा।

कार्बन डाइऑक्साइड (CO2)।

कार्बन डाइऑक्साइड शायद मनुष्यों द्वारा वातावरण में उत्सर्जित सभी ग्रीनहाउस गैसों में सबसे महत्वपूर्ण है, पहला क्योंकि यह एक मजबूत ग्रीनहाउस प्रभाव का कारण बनता है और दूसरा, क्योंकि इस गैस का इतना अधिक उत्पादन मानवीय गलती के कारण होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण का एक बहुत ही "प्राकृतिक" घटक है - इतना प्राकृतिक कि हमने हाल ही में मानवजनित कार्बन डाइऑक्साइड को प्रदूषक के रूप में सोचना शुरू किया है। कार्बन डाइऑक्साइड एक अच्छी बात हो सकती है। हालांकि, महत्वपूर्ण सवाल यह है कि किस बिंदु पर बहुत अधिक CO2 है? या, दूसरे शब्दों में, यह कितनी मात्रा में पर्यावरण पर हानिकारक प्रभाव डालने लगता है?

आज मनुष्य के दृष्टिकोण से जो स्वाभाविक लगता है, वह पृथ्वी के विकासवादी विकास की प्रक्रिया में जो प्राकृतिक था, उससे काफी भिन्न हो सकता है। मानव इतिहास 4.6 अरब वर्ष से अधिक पुराने भूगर्भीय स्तर पर केवल एक बहुत ही पतला टुकड़ा (कुछ मिलियन वर्ष से अधिक नहीं) है।

कुछ पर्यावरणविदों को डर है कि कार्बन डाइऑक्साइड से विनाशकारी जलवायु परिवर्तन होंगे, जैसा कि बिल मैककिबेन की पुस्तक नेचर्स एंड में वर्णित है।

सबसे अधिक संभावना है, कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी के प्रारंभिक वातावरण में प्रबल था। आज वातावरण में CO2 की मात्रा केवल 0.03 प्रतिशत है, और सबसे निराशावादी पूर्वानुमान 2100 तक इसके स्तर के 0.09 प्रतिशत तक बढ़ने की भविष्यवाणी करते हैं। लगभग 4.5 अरब साल पहले, कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि सीओ2 ने पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना का 80 प्रतिशत हिस्सा बनाया, जो अगले 2.5 अरब वर्षों में धीरे-धीरे कम होकर 30-20 प्रतिशत हो गया। प्रारंभिक वातावरण में व्यावहारिक रूप से मुक्त ऑक्सीजन नहीं पाई जाती थी और उस समय मौजूद अवायवीय जीवन रूपों के लिए विषाक्त थी।

मानव अस्तित्व, जैसा कि हम आज जानते हैं, वातावरण में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड की स्थिति में, बस असंभव था। सौभाग्य से मनुष्यों और जानवरों के लिए, अधिकांश CO2 को पृथ्वी के इतिहास में बाद में वातावरण से हटा दिया गया था, जब समुद्री निवासियों, शैवाल के प्रारंभिक रूपों ने प्रकाश संश्लेषण की क्षमता विकसित की थी। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, पौधे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को चीनी और ऑक्सीजन में बदलने के लिए सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। अंत में, शैवाल और अन्य, अधिक उन्नत जीवन रूप जो विकास की प्रक्रिया में प्रकट हुए (प्लवक, पौधे और पेड़) मर गए, पृथ्वी की पपड़ी में विभिन्न कार्बन खनिजों (तेल शेल, कोयला और तेल) में अधिकांश कार्बन को बांध दिया। वातावरण में जो बचा है वह ऑक्सीजन है जिसे हम अभी सांस लेते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड विभिन्न स्रोतों से वातावरण में प्रवेश करती है, जिनमें से अधिकांश प्राकृतिक हैं। लेकिन CO2 की मात्रा आमतौर पर लगभग समान स्तर पर रहती है, क्योंकि ऐसे तंत्र हैं जो वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाते हैं (चित्र 5 वातावरण में CO2 के संचलन का एक सरल आरेख देता है)।

CO2 परिसंचरण के मुख्य प्राकृतिक तंत्रों में से एक वायुमंडल और महासागरों की सतह के बीच गैसों का आदान-प्रदान है। यह आदान-प्रदान एक बहुत ही सूक्ष्म, संतुलित प्रतिक्रिया प्रक्रिया है। इसमें निहित कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा वास्तव में बहुत अधिक है। वैज्ञानिक इन मात्राओं को सुविधा के लिए गिग टन (Ggt - बिलियन मीट्रिक टन) कार्बन में मापते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड पानी में आसानी से घुल जाता है (वह प्रक्रिया जो कार्बोनेटेड पानी पैदा करती है)। यह पानी से भी आसानी से अलग हो जाता है (सोडा वाटर में, हम इसे फुफकार के रूप में देखते हैं)। वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड महासागरों की सतह पर पानी में लगातार घुल जाती है और वापस वायुमंडल में चली जाती है। इस घटना को लगभग पूरी तरह से भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा समझाया गया है। दुनिया के महासागरों की सतह सालाना 90 Ggt कार्बन छोड़ती है, और 92 Ggt कार्बन अवशोषित करती है। जब वैज्ञानिक इन दो प्रक्रियाओं की तुलना करते हैं, तो यह पता चलता है कि दुनिया के महासागरों की सतह वास्तव में कार्बन डाइऑक्साइड का एक शोषक है, यानी यह वायुमंडल में वापस उत्सर्जित होने की तुलना में अधिक CO2 को अवशोषित करता है।

वायुमंडल/महासागर चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड के प्रवाह की मात्रा सबसे महत्वपूर्ण कारक बनी हुई है, क्योंकि मौजूदा संतुलन में छोटे बदलावों के अन्य प्राकृतिक प्रक्रियाओं के लिए अप्रत्याशित परिणाम हो सकते हैं।

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के संचलन में जैविक प्रक्रियाएं कम महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाती हैं। प्रकाश संश्लेषण के लिए CO2 आवश्यक है। पौधे कार्बन डाइऑक्साइड को सांस लेते हैं, सालाना लगभग 102 Ggt कार्बन अवशोषित करते हैं। हालांकि, पौधे, जानवर और अन्य जीव भी CO2 का उत्सर्जन करते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड के गठन के कारणों में से एक चयापचय प्रक्रिया - श्वास द्वारा समझाया गया है। सांस लेते समय, जीवित जीव सांस लेने वाली ऑक्सीजन को जलाते हैं। मनुष्य और अन्य भूमि जानवर, उदाहरण के लिए, जीवन को बनाए रखने के लिए ऑक्सीजन लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को कचरे के रूप में वायुमंडल में वापस छोड़ते हैं। गणना के अनुसार, पृथ्वी पर सभी जीवित जीव सालाना लगभग 50 Ggt कार्बन छोड़ते हैं।

जब पौधे और जानवर मर जाते हैं, तो उनमें कार्बनिक कार्बन यौगिक मिट्टी या गाद में दलदल में समा जाते हैं। प्रकृति सूखे जीवन के इन उत्पादों को माली की तरह खाद बनाती है, विभिन्न रासायनिक परिवर्तनों और सूक्ष्मजीवों के काम की प्रक्रिया में उन्हें उनके घटक भागों में तोड़ देती है। वैज्ञानिकों की गणना के अनुसार, क्षय होने पर लगभग 50 Ggt कार्बन वायुमंडल में वापस आ जाता है।

इस प्रकार, सालाना 102 Ggt कार्बन वातावरण से अवशोषित होता है, जो 102 Gg टन कार्बन द्वारा लगभग एक सौ प्रतिशत संतुलित होता है जो जानवरों और पौधों के श्वसन और क्षय के दौरान सालाना वातावरण में प्रवेश करता है। प्रकृति में कार्बन प्रवाह के परिमाण के बारे में पूरी तरह से जागरूक होना आवश्यक है, क्योंकि मौजूदा संतुलन में छोटे विचलन के दूरगामी परिणाम हो सकते हैं।

वायुमंडल-महासागर चक्र और जैविक चक्र की तुलना में, मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप वातावरण में जारी कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा पहली नज़र में नगण्य लगती है। कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस को जलाने पर, मनुष्य वायुमंडल में लगभग 5.7 Ggt कार्बन उत्सर्जित करता है (IPCC के अनुसार)। जब वनों की कटाई और जंगलों को जलाया जाता है, तो लोग 2 Gg टन और जोड़ते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वनों की कटाई के परिणामस्वरूप वातावरण में जारी कार्बन की मात्रा के विभिन्न अनुमान हैं।

ये मात्राएँ निस्संदेह एक भूमिका निभाती हैं क्योंकि प्राकृतिक कार्बन चक्र (वायुमंडल / महासागर और जैविक चक्र) लंबे समय से एक अच्छी तरह से विनियमित संतुलन में हैं। कम से कम उस समय के दौरान संतुलन बनाए रखा गया था जिसके दौरान मानव जाति का उद्भव और विकास हुआ था। ऐसा लगता है कि मानव औद्योगिक और कृषि गतिविधियों ने कार्बन संतुलन को काफी हद तक खराब कर दिया है।

विभिन्न वैज्ञानिक अध्ययनों ने पिछली कई शताब्दियों में वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में वृद्धि दिखाई है। इस समय के दौरान, ग्रह की आबादी तेजी से बढ़ी, उद्योग में भाप इंजन का उपयोग किया जाने लगा, आंतरिक दहन इंजन वाली कारें पूरे ग्रह में फैल गईं, और प्रवासी किसानों ने अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और एशिया के विशाल क्षेत्रों को वनस्पति से साफ कर दिया।

इसी समय के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड की वायुमंडलीय सांद्रता पूर्व-औद्योगिक अवधि (1750) के 280 भागों प्रति मिलियन (पीपीएमवी) से बढ़कर लगभग 353 पीपीएमवी हो गई, जो लगभग 25 प्रतिशत है। यह राशि महत्वपूर्ण परिवर्तन करने के लिए पर्याप्त हो सकती है यदि जलवायु वास्तव में ग्रीनहाउस गैसों के प्रति उस हद तक संवेदनशील है जैसा कि वैज्ञानिक सुझाव देते हैं। हवाई में मनुआ लोआ वेधशाला में माप, औद्योगिक प्रदूषण के स्रोतों से दूर, 1958 और 1990 के बीच CO2 सांद्रता में लगातार वृद्धि दिखाते हैं (चित्र 6)। पिछले दो वर्षों में, हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में कोई वृद्धि नहीं हुई है।

कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता और गणना किए गए वैश्विक औसत तापमान के बीच घनिष्ठ संबंध आश्चर्यजनक है (चित्र 7)! हालाँकि, यह सहसंबंध आकस्मिक है या नहीं यह अभी भी एक रहस्य है। CO2 सांद्रता में उतार-चढ़ाव से तापमान में उतार-चढ़ाव की व्याख्या करना आसान है। लेकिन संबंध इसके विपरीत भी हो सकते हैं - तापमान में बदलाव से कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में बदलाव हो सकता है।