मौसम और जलवायु
मौसम किसी जगह और समय पर हवा की दशा है: गर्म, बरसाती, तेज़ हवा। यह घंटों में बदलता है। जलवायु किसी जगह का लंबे समय (आमतौर पर 30 साल या अधिक) का औसत मौसम है।
जलवायु तंत्र में वायुमंडल, महासागर, बर्फ़, स्थल और जीव सब शामिल हैं। ये आपस में ऊष्मा और पानी का लेन-देन करते हैं। किसी जगह की जलवायु भूमध्य रेखा से दूरी (अक्षांश), समुद्र तल से ऊँचाई, समुद्र से निकटता, पवनों और महासागरीय धाराओं पर निर्भर करती है।
जलवायु परिवर्तन का अर्थ है इन औसतों में लंबे समय का बदलाव। अतीत में जलवायु प्राकृतिक रूप से भी बदली (हिमयुग), पर आज का बदलाव तेज़ है और मुख्य रूप से मनुष्यों के कारण है।
हरितगृह प्रभाव
- सूर्य का प्रकाश हवा से होकर स्थल और समुद्र को गर्म करता है।
- गर्म सतह ऊष्मा को अवरक्त विकिरण (infrared) के रूप में छोड़ती है।
- हरितगृह गैसें इसका कुछ भाग सोखकर वापस नीचे भेजती हैं।
मुख्य हरितगृह गैसें: जलवाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂), मीथेन (CH₄), नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O) और कुछ मानव-निर्मित गैसें (CFC, HFC)। हवा का ज़्यादातर भाग नाइट्रोजन और ऑक्सीजन है, जो हरितगृह गैसें नहीं हैं।
प्राकृतिक हरितगृह प्रभाव अच्छा है: इसके बिना औसत तापमान लगभग −18 °C होता। समस्या अतिरिक्त गैसों से बढ़ा हुआ (enhanced) प्रभाव है।
मानवीय कारण और प्रमाण
- जीवाश्म ईंधन जलाना (कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस) बिजली, कारख़ानों और वाहनों के लिए, जिससे CO₂ निकलती है।
- वनोन्मूलन: कम पेड़ कम CO₂ सोखते हैं, और जंगल जलाने से CO₂ निकलती है।
- खेती: पशु और धान के खेत मीथेन देते हैं; उर्वरक नाइट्रस ऑक्साइड देते हैं।
- सीमेंट और कचरा: सीमेंट बनाने में CO₂, कचरे के ढेरों से मीथेन।
हमें कैसे पता?
- बर्फ़ की परतों (ice cores) में फँसे हवा के बुलबुले बताते हैं कि 1750 से पहले CO₂ लगभग 280 ppm थी; अब 420 ppm से ज़्यादा है (ppm = प्रति दस लाख भाग)।
- तापमान रिकॉर्ड के अनुसार दुनिया 1800 के अंत की तुलना में लगभग 1.2 °C गर्म है।
- हिमनद सिकुड़ रहे हैं, आर्कटिक की समुद्री बर्फ़ पतली हो रही है, और 1900 से समुद्र तल लगभग 20 cm बढ़ा है।
- पेड़ों के वलय, प्रवाल और झीलों की मिट्टी पुरानी जलवायु की जानकारी देते हैं।
प्रभाव और फ़ीडबैक चक्र
- बर्फ़ पिघलना और समुद्र तल बढ़ना: निचले तट और द्वीप बार-बार डूबते हैं।
- उग्र मौसम: तेज़ लू, भारी वर्षा और बाढ़, लंबे सूखे, जंगल की आग।
- महासागर: गर्म पानी से प्रवाल सफ़ेद पड़ते हैं; अधिक CO₂ से समुद्री जल अम्लीय होता है।
- जीव: पौधे और जानवर ध्रुवों या पहाड़ों की ओर खिसकते हैं; कुछ इतनी तेज़ी से नहीं खिसक पाते।
- लोग: फ़सल, पानी और स्वास्थ्य पर असर; सबसे ग़रीब लोग अक्सर सबसे ज़्यादा झेलते हैं।
फ़ीडबैक चक्र
धनात्मक फ़ीडबैक गर्मी को और बढ़ाता है। उदाहरण: बर्फ़ पिघली → गहरा समुद्र या ज़मीन ज़्यादा धूप सोखे → और गर्मी → और बर्फ़ पिघले। जमी ज़मीन (permafrost) पिघलकर मीथेन छोड़ना भी ऐसा ही है।
शमन और अनुकूलन
शमन (mitigation) यानी हरितगृह गैसें घटाना: सौर, पवन और जल विद्युत; इलेक्ट्रिक और सार्वजनिक परिवहन; घर में ऊर्जा बचत; जंगल बचाना और लगाना; भोजन कम बर्बाद करना।
अनुकूलन (adaptation) यानी आने वाले बदलावों के लिए तैयार रहना: तटों पर समुद्री दीवार और मैंग्रोव, तूफ़ान और लू की पूर्व चेतावनी, वर्षा जल संग्रह, सूखा सहने वाली फ़सलें।
देश संयुक्त राष्ट्र के ज़रिए मिलकर काम करते हैं। पेरिस समझौता (2015) तापवृद्धि को 2 °C से काफ़ी नीचे और हो सके तो 1.5 °C तक रखने का लक्ष्य रखता है। भारत का राष्ट्रीय सौर मिशन और कई शहरों की लू कार्य योजनाएँ इसके उदाहरण हैं।
करके देखें: जार वाला हरितगृह
दो थर्मामीटर धूप में रखें। एक को काँच के साफ़ जार से ढक दें। 30 मिनट तक हर 5 मिनट में दोनों पढ़ें और रेखा-ग्राफ़ बनाएँ। जार वाला ज़्यादा गर्म होगा क्योंकि ऊष्मा आसानी से बाहर नहीं निकलती। यह हरितगृह का सरल मॉडल है। फिर 3D में CO₂ स्लाइडर खिसकाने से पहले अनुमान लगाएँ।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- मुख्य शब्द: जलवायु = लगभग 30 साल का औसत मौसम
- मुख्य शब्द: हरितगृह गैसें = जलवाष्प, CO₂, CH₄, N₂O, CFC
- मुख्य शब्द: शमन = कारण घटाना; अनुकूलन = प्रभाव से निपटना
- मोटा नियम: CO₂ दोगुनी होने पर लंबे समय में लगभग 3 °C तापवृद्धि
हल किए गए उदाहरण
1. "कल मुंबई में भारी बारिश हुई" मौसम है या जलवायु?
मौसम, क्योंकि यह एक दिन की बात है। "मुंबई में ज़्यादातर बारिश जून से सितंबर में होती है" जलवायु है।
2. CO₂ 280 ppm से 420 ppm हुई। कितने ppm और कितने प्रतिशत बढ़ी?
बढ़त = 420 − 280 = 140 ppm। प्रतिशत = 140 ÷ 280 × 100 = 50%।
3. शमन या अनुकूलन बताइए: (क) सौर पैनल, (ख) बाढ़ क्षेत्र में घरों को खंभों पर ऊँचा बनाना।
(क) शमन, गैसें घटती हैं। (ख) अनुकूलन, लोग बाढ़ से बचते हैं।
4. आर्कटिक की बर्फ़ पिघलने से गर्मी तेज़ी से क्यों बढ़ती है?
सफ़ेद बर्फ़ धूप लौटाती है। पिघलने पर गहरा समुद्री जल ज़्यादा धूप सोखकर गर्म होता है, जिससे और बर्फ़ पिघलती है। यह धनात्मक फ़ीडबैक है।
आम गलतियाँ
- मौसम और जलवायु को एक मानना। एक ठंडा दिन जलवायु परिवर्तन को ग़लत साबित नहीं करता।
- यह मानना कि ओज़ोन छिद्र ग्लोबल वार्मिंग का कारण है। ये अलग समस्याएँ हैं।
- हरितगृह प्रभाव को अपने आप में बुरा मानना। प्राकृतिक प्रभाव जीवन के लिए ज़रूरी है; अतिरिक्त प्रभाव समस्या है।
- कहना कि समुद्री बर्फ़ पिघलना समुद्र तल बढ़ने का मुख्य कारण है। मुख्य कारण स्थल की बर्फ़ पिघलना और गर्म पानी का फैलना है।