ગ્રીનહાઉસ વાયુ

પૃથ્વીના વાતાવરણમાં સૌથી વધારે જોવા મળતાં ગ્રીનહાઉસ વાયુઓઃ

• જળ બાષ્પ
• કાર્બન ડાયોક્સાઈડ
• વાતાવરણીય મિથેન
• નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ
• ઓઝોન
• ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન્સ

કોઈ પણ વાયુ તેની લાક્ષણિકતા અને તેના પ્રમાણના આધારે તે ગ્રીનહાઉસ અસરમાં પ્રદાન કરે છે. દાખલા તરીકે, મોલીક્યુલ-ફોર-મોલીક્યુલના આધારે મિથેન, કાર્બન ડાયોકસાઇડની સરખામણીમાં કરતાં 80 ગણો વધારે મજબૂત ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે^[૭], પણ વાતાવરણમાં તેનું પ્રમાણ અત્યંત ઓછું હોવાથી ગ્રીનહાઉસ અસરમાં તેનું પ્રદાન બહુ થોડું છે. આ વાયુઓને ગ્રીનહાઉસ અસરમાં તેમના પ્રદાનના પ્રમાણને આધારે ઉતરતી શ્રેણીમાં ગોઠવવામાં આવ્યાં છે ત્યારે સૌથી મહત્વપૂર્ણ વાયુઓ છેઃ^[૮]

• જળ બાષ્પ, જે ગ્રીનહાઉસ અસરમાં 36થી 72 ટકા પ્રદાન આપે છે
• કાર્બન ડાયોકસાઇડ, જે ગ્રીનહાઉસ અસરમાં નવથી 26 ટકા પ્રદાન કરે છે
• મિથેન, જે ગ્રીનહાઉસ અસરમાં ચારથી નવ ટકા પ્રદાન કરે છે
• ઓઝોન, જે ગ્રીનહાઉસ અસરમાં ત્રણથી સાત ટકા પ્રદાન કરે છે

ગ્રીનહાઉસ અસર માટે કોઈ વાયુ કેટલાં ટકા જવાબદાર છે તેવું ચોક્ક્સપણે કહેવું શક્ય નથી. કારણ કે કેટલાંક વાયુઓ અન્ય વાયુઓની જેમ જ વિકિરણોનું શોષણ કરે છે અને તેને બહાર ફેંકે છે. એટલે કુલ ગ્રીનહાઉસ અસર આ દરેક વાયુના અસરનો સરવાળો નથી. ગ્રીનહાઉસ અસરમાં સૌથી વધુ પ્રદાન આપતાં દરેક વાયુઓનું પ્રમાણ આપી શકાય છે, પણ સૌથી ઓછી અસર કરતાં વાયુઓનું પ્રમાણ અન્ય વાયુઓના પ્રમાણ સાથે આચ્છાદિત થઈ જાય છે.^[૮][૯] પૃથ્વીની ગ્રીનહાઉસ અસરમાં મુખ્યત્વે પ્રદાન કરનાર બિનવાયુ પદાર્થ વાદળો છે, જે ઇન્ફ્રારેડ વિકિરણોનું શોષણ કરે છે અને બહાર ફેંકે પણ છે. એટલે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના વિકિરણ ગુણધર્મો પર અસર થાય છે.^[૮][૯]

ઉપરોક્ત મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ ઉપરાંત અન્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ, હાઇડ્રોફ્લોરાકાર્બન્સ અને પર્ફ્લુરોકાર્બન્સ (જુઓ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓની આઇપીસીસી યાદી). કેટલાંક ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ યાદીમાં અવારનવાર સામેલ થતાં નથી. દાખલા તરીકે, નાઇટ્રોજન ટ્રાઇફ્લોરાઇડ ગ્લોબલ વોર્મિંગની સંભવિતતા (જીડબલ્યુપી) વધારે ધરાવે છે, પણ તે અત્યંત ઓછા પ્રમાણમાં હાજર છે.^[૧૦]

ગ્લોબલ વોર્મિંગના એરીનિયસ સિદ્ધાંત પરથી પ્રાપ્ત થયેલી વિગતો ધરાવતા વિજ્ઞાનીઓને ચિંતા છે કે વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના પ્રમાણમાં વધારો થતાં વિશ્વના તાપમાનમાં અભૂતપૂર્વ વધારો થઈ રહ્યો છે, જે વાતાવરણ અને મનુષ્યના સ્વાસ્થ્ય માટે નુકસાનકારક અસરો કરવાની સંભવિતતા ધરાવે છે.^[૧૧]અન્ય ઘણી ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં પ્રદાન આપવા છતાં વાતાવરણમાં મહત્વપૂર્ણ હિસ્સો ધરાવતાં નાઇટ્રોજન (N₂), ઓક્સિજન(O₂) અને આર્ગોન (Ar) ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ નથી. તેનું કારણ એ છે કે પરમાણુઓ સમાન તત્વના બે અણુઓ ધરાવે છે, જેમ કે N₂ અને O₂ અને Ar જેવા એકપરિમાણિય પરમાણુઓ કંપાયમાન થાય છે ત્યારે તેમની દ્વિધ્રુવીય હલનચલનમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી અને આ કારણે ઇન્ફ્રારેડ લાઇટની અસરમાંથી લગભગ મુક્ત રહે છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO) અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ (HCl) જેવા બે જુદા જુદા તત્વો ધરાવતા પદાર્થો ઇન્ફ્રારેડ વિકિરણોનું શોષણ કરતાં હોવા છતાં તેમના પરમાણુઓ તેમની પ્રતિકારકતા અને દ્રાવ્યતાના કારણે વાતાવરણમમાં બહુ ઓછું ટકી શકે છે. તેના પરિણામે તેઓ ગ્રીનહાઉસ અસરમાં બહુ પ્રદાન કરતાં નથી અને ગ્રીનહાઉસ વાયુઓની ચર્ચા થાય છે ત્યારે અવારનવાર તેમનો સમાવેશ કરવામાં આવતો નથી.

19મી સદીના અંતિમ તબક્કાના વિજ્ઞાનીઓએ પ્રાયોગિક સંશોધન કરતી જાણકારી મેળવી હતી કે નાઇટ્રોજન (N₂) અને ઓક્સિજન (O₂) ઇન્ફ્રારેડ વિકિરણોનું શોષણ કરતાં નથી (તે સમયે "ડાર્ક રેડિએશન" તરીકે ઓળખાતું હતું) અને પાણી (વરાળ અને વાદળા સ્વરૂપે), કાર્બન ડાયોકસાઈડ (CO₂) અને અન્ય અનેક વાયુઓ આ પ્રકારના વિકિરણોનું શોષણ કરતાં નહોતા. 20 સદીની શરૂઆતમાં સ્વીકાર થયો હતો કે વાતાવરણમાં રહેલાં ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ પૃથ્વીના સંપૂર્ણ તાપમાન માટે જવાબદાર છે. આ વાયુઓના કારણે પૃથ્વીનું સંપૂર્ણ તાપમાન ઊંચું રહે છે અને તેમની ગેરહાજરીમાં આ તાપમાન નીચું હોત.

સંપૂર્ણપણે માનવ ઉત્પાદિત કૃત્રિમ હેલોકાર્બન્સ ઉપરાંત મોટા ભાગના ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું ઉત્પાદન મનુષ્ય અને માનવીય પ્રવૃત્તિના પગલે થાય છે. પૂર્વ ઔદ્યોગિક હોલુસીન (અંદાજે છેલ્લાં 10,0000 વર્ષ) દરમિયાન વર્તમાન અસ્તિત્વ ધરાવતા પ્રમાણ લગભગ સ્થિર રહ્યું હતું. ઔદ્યોગિક યુગમાં માનવીય પ્રવૃત્તિઓના કારણે વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું પ્રમાણ વધ્યું છે, જેની પાછળ જવાબદાર મુખ્ય પરિબળો અશ્મિભૂત ઇંધણનું દહન અને જંગલોનો નાશ છે.^{[૧૨][૧૩]}

આઇપીસીસી (એઆરફોર) દ્વારા સંકલિત વર્ષ 2007માં ચોથો મૂલ્યાંકન અહેવાલ જણાવે છે કે "વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ અને એરોસોલ્સનું પ્રમાણમાં, ખુલ્લી જમીન અને સૂર્ય વિકરણોના પ્રમાણમાં થતાં ફેરફારોના કારણે હવામાન તંત્રનું ઊર્જા સંતુલન બદલાઈ ગયું છે." આ અહેવાલ સમાપનમાં જણાવે છે કે "માનવીય પ્રવૃત્તિના કારણે ગ્રીનહાઉસ વાયુમાં પ્રમાણમાં વધારો થવાથી વીસમી સદીના મધ્યભાગથી વૈશ્વિક સરેરાશ તાપમાનમાં વધારો થવાનું મુખ્ય કારણ છે."^[૧૪] એઆરફોર (AR4)માં મોટા ભાગના ગ્રીનહાઉસ વાયુઓને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યાં છે, જેનું પ્રમાણ 50 ટકા કરતાં વધારે છે.

છેલ્લાં 8,00,000 વર્ષથી વધારે સમય દરમિયાન ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના પ્રમાણમાં થયેલા ફેરફારનો પુરાવો બરફના ગર પૂરો પાડે આપે છે. હિમયુગ અને આંતરહિમયુગના તબક્કા વચ્ચે CO
₂ અને CH
₄ બંનેમાં ફરક છે અને આ વાયુઓ વચ્ચેનું પ્રમાણ તાપમાનના ફેરફાર સાથે મજબૂત સહસંબંધ ધરાવે છે. બરફનો ગર રેકર્ડ થયા અગાઉ પ્રત્યક્ષ માહિતી ઉપલબ્ધ નથી. જોકે વિવિધ મતો અને મોડેલ મોટા પાયે ભિન્નતા સૂચવે છે; 50 કરોડ વર્ષ અગાઉ CO
₂સ્તરો હાલના સ્તરો કરતાં 10 ગણા વધારે હોવાની આશા છે.^[૧૫] ફેનેરોઝોઇક યુગ દરમિયાન મોટા ભાગે ઊંચું CO
₂પ્રમાણ પ્રવર્તતું હોવાનું માનવમાં આવે છે, મેસોઝોઇક યુગમાં હાલના પ્રમાણ કરતાં ચારથી છ ગણું પ્રમાણ અને પેલિઓઝોઇક યુગની શરૂઆતથી ડેવોનિયન સમયગાળાની મધ્ય સુધી હાલના પ્રમાણ કરતાં 10થી 15 ગણું પ્રમાણ હતું એટલે 400 એમએ.^{[૧૬][૧૭][૧૮]} ડેવોનિયન યુગના અંતે જમીન પર વનસ્પતિ કે વૃક્ષોનો ફેલાવો વધવાથી CO
₂ના પ્રમાણમાં ઘટાડો થયો હોવાનું મનાય છે. ત્યારથી સ્થિર પ્રતિક્રિયા પૂરી પાડવામાં વાનસ્પતિક પ્રવૃત્તિ ગ્રીનહાઉસ ગેસના સ્રોતો અને નાશ થવાના CO
₂માધ્યમ એમ બંને તરીકે મહત્વપૂર્ણ ગણાય છે.^[૧૯]શરૂઆતમાં પણ, વચગાળાના 200 મિલીયન વર્ષના ગાળામાં, વ્યાપક હિમક્રિયા ધ્રુવ સુધી લંબાઈ હતી (સ્નોબોલ અર્થ-બરફના ગોળારૂપી પૃથ્વી) જે જ્વાળામુખીમાંથી પ્રચંડ વાયુ દ્વારા અચાનક અટકી ગઈ છે, લગભગ 555 એમએ જેટલી. જવાળામુખીમાં પ્રચંડ વિસ્ફોટ દ્વારા બહાર નીકળતા વાયુને કારણે CO
₂નું પ્રમાણ વાતાવરણમાં 12 ટકા વધ્યું છે, જે આધુનિક સ્તરનું 350 ગણું છે અને તેના પગલે ગ્રીનહાઉસની અસરમાં અને ચૂનાના પથ્થર જેવા કાર્બન નિક્ષેપણમાં દરરોજ એક એમએમના દરે વૃદ્ધિ થવાનું કારણ છે.^[૨૦] આ પ્રકરણથી પૂર્વ પરાજીવ યુગના પ્રથમ સમયનો અંત આવી ગયો હતો અને તે પછી ફેનેરોઝોઇકની સામાન્ય ગરમ સ્થિતિ ઊભી થઈ હતી, જે દરમિયાન બહુકોષીય પ્રાણી અને વનસ્પતિ જીવનની ઉત્પતિ થઈ હતી. તે પછી અત્યાર સુધી એક પણ જ્વાળામુખીય કાર્બન ડાયોકસાઇડનું માપી શકાય તેવા પ્રમાણમાં ઉત્સર્જન થયું નથી. આધુનિક યુગમાં જ્વાળામુખીઓમાંથી વાતાવરણમાં ઉત્સર્જન માનવીય સ્રોતોમાંથી થતાં ઉત્સર્જનનું એક ટકા હોય છે.^{[૨૦][૨૧]}

વર્ષ 1750થી માનવીય પ્રવૃત્તિઓને પરિણામે કાર્બન ડાયોકસાઈડ અને અન્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનમાં અને વાતાવરણમાં તેના પ્રમાણમાં વધારો થયો છે. હાલમાં વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડનું પ્રમાણ ઔદ્યોગિકરણ યુગ અગાઉના સ્તર કરતાં 100 પીપીએમવી વધારે છે.^[૨૨] કાર્બન ડાયોકસાઇડના માનવીય સ્રોતો કરતાં કુદરતી સ્રોતો 20 ગણાં વધારે છે, ^[૨૩]પણ થોડા વર્ષો કરતાં લાંબા ગાળે કુદરતી સ્રોતો ખંડીય પર્વતોના ધસારા અને ગ્રહો અને દરિયાઈ સૂક્ષ્મ જીવો દ્વારા કાર્બન સંયોજનોનું પ્રકાશસંશ્લેષણ થવા જેવી પ્રક્રિયાના કારણે કુદરતી સ્રોતોનું કુદરતી નિકાલ દ્વારા સંતુલિત થઈ જાય છે. આ સંતુલનના પરિણામે છેલ્લા હિમશિખરના મહત્તમ અંતથી ઔદ્યોગિક યુગ શરૂ થાય તે વચ્ચે 10,000 વર્ષ માટે વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડનું પ્રમાણ 260થી 280 પીપીએમ (પાર્ટ્સ પર મિલિયન-ppm)જળવાઈ રહે છે.^[૨૪]

ગ્રીનહાઉસ વાયુના સ્તરમાં વધારા જેવી આ બાબત માનવીય પ્રવૃત્તિ સામે ચેતવણી સમાન છે. તે અનેક ભૌતિક અને જૈવિક વ્યવસ્થા પર સ્પષ્ટ અને નુકસાનકારક અસર કરે છે. વોર્મિંગ તાજા પાણીના સ્રોતો, ઉદ્યોગ, ખાદ્ય અને સ્વાસ્થ્ય જેવા વિવિધ મુદ્દે નુકસાનકારક અસર કરશે તેવી સંભાવના વ્યક્ત કરવામાં આવી છે.^[૨૫]

માનવીય પ્રવૃત્તિઓના કારણે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના મુખ્ય સ્રોતોઃ

• અશ્મિભૂત ઇંધણના દહન અને જંગલના નાશના કારણે કાર્બન ડાયોકસાઇડના પ્રમાણમાં વધારો થઈ રહ્યો છે. માનવીય પ્રવૃત્તિને લીધે કુલ ઉત્સર્જનના 33 ટકા માટે જમીનના ઉપયોગ થયેલો ફેરફારCO
  ₂ જવાબદાર છે (મુખ્યત્વવે અયનવૃત્ત-ઉત્તર અને દક્ષિણ કટિબંધમાં જંગલના નાશના કારણે).^[૨૪]
• પશુધનના આંતરડાના કોહવાટ અને ખાતરના વ્યવસ્થાપન, ડાંગર,^[૨૬] ચોખાની કૃષિ, જમીનનો ઉપયોગ અને ભીની જમીનમાં ફેરફારો, પાઇપલાઇનને નુકસાન અને પૂરણ કરેલી જમીન વગેરેમાંથી ઉત્સર્જનને પગલે વાતાવરણમાં મિથનના પ્રમાણમાં વધારો થાય છે. અનેક નવી સંપૂર્ણપણે ખુલ્લી કોહવાટ વ્યવસ્થાઓમાં વધારો થઈ રહ્યો છે અને લક્ષિત કોહવાડી વ્યવસ્થાઓ પણ વાતાવરણીય મિથનનો સ્રોત પણ છે.
• રેફ્રિજરેશન વ્યવસ્થામાં ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન્સનો ઉપયોગ (સીએફસી) અને અગ્નિશામક વ્યવસ્થા અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં હેલોન્સ અને સીએફસીનો ઉપયોગ.
• ખાતરોના ઉપયોગ સહિત કૃષિગત પ્રવૃત્તિઓને પગલે વાતાવરણમાં નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ (N₂O)નું પ્રમાણ વધે છે.

અશ્મિભૂત ઇંધણના દહનમાંથી CO
₂ના સાત સ્રોત (2000-2004 માટે પ્રદાન ટકાવારી સાથે):^[૨૭]

1. ઘન ઇંધણ (દાખલા તરીકે, કોલસો): 35%
2. પ્રવાહી ઇંધણ (દાખલા તરીકે, ગેસોલિન, ઇંધણ ઓઇલ: 36%
3. વાયુ ઇંધણ (દાખલા તરીકે, કુદરતી વાયુ): 20%
4. ઔદ્યોગિક રીતે અને કૂવામાંથી નીકળતો ફ્લેરિંગ વાયુઃ <1%
5. સીમેન્ટ ઉત્પાદનઃ 3%
6. બિન-ઇંધણ હાઇડ્રોકાર્બન્સઃ < 1%
7. જહાજ અને હવાઈ પરિવહનના "આંતરરાષ્ટ્રીય બન્કર્સ", જેમાં રાષ્ટ્રીય માલસામાન સામેલ નથીઃ 4%

અમેરિકાની પર્યાવરણીય સંરક્ષણ એજન્સી (ઇપીએ)એ ગ્રીનહાઉસ વાયુ માટે સૌથી વધારે જવાબદાર સેક્ટરને ઉતરતા ક્રમમાં નીચે મુજબ ગોઠવ્યાં છેઃ ઔદ્યોગિક, પરિવહન, રેસિડેન્શ્યિલ, વ્યાવસાયિક અને કૃષિ.^[૨૮]કોઈ વ્યક્તિ ઘરમાં ગરમી મેળવવાની અને ઠંડક ઊભી કરવાની પ્રક્રિયા, વીજળીના વપરાશ અને પરિવહન દ્વારા ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનમાં પ્રદાન કરે છે. વ્યક્તિગત ધોરણે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું ઉત્સર્જન ઘટાડવા ઉપયોગી પગલામાં ઘરની બિલ્ડિંગમાં વીજળીના પ્રવાહવાહકના આચ્છાદનમાં સુધારો કરવો, જીઓથર્મલ હીટ પમ્પ સ્થાપિત કરવા અને કોમ્પેક્ટ ફ્લોરેસન્ટ લેમ્પનો ઉપયોગ કરવો તથા ઊર્જાનો અસરકારક ઉપયોગ કરતાં વાહનોમાં પરિવહન કરવું વગેરે બાબતો સામલે છે.

કાર્બન ડાયોકસાઈડ, મિથેન, નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ અને ફ્લોરિનેટેડ વાયુઓના ત્રણ જૂથ (સલ્ફર હેક્ઝાફ્લોરાઇડ, હાઇડ્રોફ્લોરોકાર્બન્સ અને પીએફસીએસ) મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ છે અને તેઓ ક્યોટો સંધિના મુખ્ય વિષય છે, જે વર્ષ 2005માં અસ્તિત્વમાં આવી છે.^[૨૯]

સીએફસીએસ (ક્લોરોફ્લોરો કાર્બન્સ) ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ હોવા છતાં તેમનું નિયમન મોન્ટ્રીઅલ સંધિ દ્વારા થાય છે. આ સમજૂતીનો આશય ઓઝોનના સ્તરનું સંરક્ષણ કરવાનો છે અને આ માટે જવાબદાર ક્લોરોફ્લોરોકાર્બન્સ (સીએફસીએસ)ના ઉત્સર્જનને તબક્કાવાર રીતે દૂર કરવાની યોજના છે. હકીકતમાં ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં સીએફસીનું પ્રમાણ ઓછું છે. ખાસ એ બાબત ધ્યાનમાં રાખો કે ગ્રીનહાઉસ વોર્મિંગમાં ઓઝોનના સ્તરમાં ઘટાડો બહુ ઓછી રીતે જવાબદાર છે છતાં આ બંને પ્રક્રિયાને લઈને મીડિયામાં ગૂંચવાડો પ્રવર્તે છે.

સાતમી ડીસેમ્બર, 2009ના રોજ અમેરિકાની પર્યાવરણીય સંરક્ષણ એજન્સીએ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ પર તેના અંતિમ તારણો જાહેર કર્યા હતા. આ તારણો મુજબ, "ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ (જીએચજીએસ)અમેરિકન લોકોના કલ્યાણ અને જાહેર સ્વાસ્થ્ય માટે જોખમકારક છે." આ તારણો ક્યોટો સંધિમાં ઉલ્લેખિત "એકબીજામાં સારી રીતે ભળી જતાં છ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ"ને પણ લાગુ પડે છેઃ કાર્બન ડાયોકસાઇડ, મિથેન, નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ, હાઇડ્રોફ્લોરોકાર્બન્સ, પર્ફ્લુઓરોકાર્બન્સ અને સલ્ફર હેક્ઝાફ્લોરાઇડ.^{[૩૦][૩૧]}

ગ્રીનહાઉસ અસર માટે સૌથી વધારે જવાબદાર પરિબળ જળ બાષ્પ છે. પર્યાવરણ અને માનવજીવન માટે નુકસાનકારક આ અસર માટે 36 ટકાથી 66 ટકા જવાબદાર પરિબળ જળ બાષ્પ છે. વાદળોમાં આ પરિબળને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે તો તેનું પ્રદાન 66 ટકાથી 85 ટકા વચ્ચે છે.^[૯] જોકે પૃથ્વીના પ્રકાશના પરાવર્તનના પ્રમાણમાં ફેરફાર પ્રમાણે વાદળાના આવરણની ગ્રીનહાઉસ અસરના કારણે વોર્મિંગમાં ઘટાડો થાય છે. નાસાના જણાવ્યા મુજબ, "તમામ વાદળોની સંયુક્ત અસર એ છે કે વાતાવરણમાં વાદળાં ન હોય તો પૃથ્વીની સપાટીનું તાપમાન ઓછું હોય છે અથવા વધારે ઠંડી હોય છે." (cf. NASA Clouds and Radiation નાસા વાદળો અને કિરણોત્સર્ગ) જુદાં જુદાં વિસ્તારોમાં જળ બાષ્પનું પ્રમાણ અલગ-અલગ હોય છે, પણ માનવીય પ્રવૃત્તિની જળ બાષ્પના પ્રમાણ પર બહુ ખાસ અસર થતી નથી. તેની થોડીઘણી અસર નજીકના સિંચાઈ ક્ષેત્રો જેવા સ્થાનિક ક્ષેત્ર પર થાય છે. રાષ્ટ્રીય સુરક્ષા પરિષદના પર્યાવરણીય સ્વાસ્થ્ય કેન્દ્રના જણાવ્યા મુજબ, વાતાવરણમાં જળ બાષ્પનું પ્રમાણ બે ટકા હોય છે.^[૩૨]

ક્લોસિયસ-ક્લેપીરેન સંબંધ સ્થાપિત કરે છે કે હવા ગરમ થાય છે ત્યારે તે પ્રતિ એકમ વધારે જળ બાષ્પ ધારણ કરી શકે છે. આ અને અન્ય મૂળભૂત સિદ્ધાંતો સૂચવે છે કે અન્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના પ્રમાણમાં વધારા સાથે સંકળાયેલું વોર્મિંગ જળ બાષ્પના પ્રમાણના વધારે સાથે વધે છે.

વોર્મિંગ વલણના પરિણામો હકીકતમાં વોર્મિંગમાં વધારો કરે છે ત્યારે આ પ્રક્રિયાને "હકારાત્મક પ્રતિક્રિયા" કહેવાય છે, જે મૂળ વોર્મિંગમાં વધારો કરે છે. વોર્મિંગ વલણના પરિણામો હકીકતમાં ઠંડકમાં વધારો કરે ત્યારે આ પ્રક્રિયાને "નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા" કહેવાય છે, જે મૂળ વોર્મિંગમાં ઘટાડો કરે છે. જળ બાષ્પ ગ્રીનહાઉસ વાયુ હોવાથી અને ઠંડી હવા કરતાં ગરમ હવા વધારે જળ બાષ્પ ગ્રહણ કરતી હોવાથી પ્રાથમિક હકારાત્મક પ્રતિક્રિયામાં જળ બાષ્પ સંકળાયેલી હોય છે. આ હકારાત્મક પ્રતિક્રિયા રનવે ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં અસરકારક નથી કારણ કે અન્ય પ્રક્રિયા દ્વારા તેની અસર નાબૂદ થઈ જાય છે, જે નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા અસર કરે છે, જે સરેરાશ વૈશ્વિક તાપમાનને સંતુલિત કરે છે. આ પ્રાથમિક નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગના ઉત્સર્જન પર તાપમાનની અસર છે: શરીર કે તંત્રના તાપમાનમાં વધારો થાય છે ત્યારે તેના એબ્સોલ્યુટ તાપમાનના ચોથી ઊર્જા સાથે કિરણોત્સર્ગનું ઉત્સર્જન વધે છે.^[૩૩]

અન્ય એક મહત્વપૂર્ણ બાબત એ છે કે જળ બાષ્પ એકમાત્ર ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે જેના પ્રમાણમાં વાતાવરણમાં અવકાશ અને સમય મુજબ અત્યંત અલગ-અલગ હોય છે. ઉપરાંત તે પ્રવાહી અને ઘન એમ બંને તબક્કામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેના સ્વરૂપમાં અવારનવાર ફેરફાર થતો રહે છે અને ક્યારેય મિશ્ર સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. અન્ય ધ્યાનમાં લેવા જેવી બાબતોમાં વાદળાઓ પોતે, સમાન કે જુદાં જુદાં તાપમાને હવા અને જળ બાષ્પની ઘનતાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, પાણીનું વરાળમાં બાષ્પીભવન અને વરાળમાંથી પાણીમાં સંકોચન થાય ત્યારે શોષણ થતી અને મુક્ત થતી ગતિશક્તિ અને વરાળના આંશિક દબાણ સાથે સંબંધિત વર્તણૂંક સામેલ છે. દાખલા તરીકે, આઇટીસીઝેડમાં વરસાદ દ્વારા મુક્ત થતી ગુપ્ત ઊર્જાને પગલે વાતાવરણમાં મોટા પાયે હવાની હલનચલન થાય છે, વાદળોમાં વાતાવરણના પરાવર્તનનું સ્તર જુદું જુદું હોય છે અને મહાસાગરો બાષ્પીભવન સાથે સંબંધિત ઠંડક ઊભી કરે છે, જે સપાટીના અંદાજે 67 ડિગ્રી સે. તાપમાનથી ગ્રીનહાઉસ અસરને ઓછી કરે છે.^{[૫][૩૪]}

એન્ટાર્ટિક ખંડના બરફના ગરના માપનો દર્શાવે છે કે ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જન શરૂ થયું તે અગાઉ વાતાવરણીય CO₂નું સ્તર 280 પાર્ટ્સ પર મિલિયન બાય વોલ્યુમ (પીપીએમવી) હતું અને અગાઉ 10,000 વર્ષ દરમિયાન તે 260થી 280 વચ્ચે જળવાઈ રહ્યું હતું.^[૩૫] વર્ષ 1900થી અત્યાર સુધી વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડના પ્રમાણમાં અંદાજે 35 ટકાનો વધારો થયો છે અને 280 પીપીએમવીથી 2009માં 387 પીપીએમવી થયું છે. અશ્મિભૂત પાંદડોના પર્ણરંધ્રમાંથી પ્રાપ્ત પુરાવાનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવેલો એક અભ્યાસ મોટી પરિવર્તનક્ષમતા સૂચવે છે. તે મુજબ 7,000થી 10,000 વર્ષના સમયગાળા દરિમયાન કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું સ્તર 300 પીપીએમ હતું.^[૩૬] જોકે અન્ય અભ્યાસો દલીલ કરે છે કે આ તારણો CO₂ની વાસ્તવિક પરિવર્તનક્ષમતા કરતાં વધુ દૂષિતતા સૂચવે છે.^{[૩૭][૩૮]} બરફમાં હવા આગળ વધતી અટકી જવાથી (બરફમાં પર્ણરંધ્રો ધીમેધીમે બંધ થઈને અપુષ્પ વનસ્પતિની અંદર પરપોટા રચે છે) અને બરફના દરેક નમૂનામાં સમયગાળાનું અવલોકન કરવાથી જે આંકડા મળ્યાં તે વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડનું સદીઓના સ્તરનું પ્રમાણ સૂચવે છે, નહીં કે વાર્ષિક કે દાયકાના સમયનું.

ઔદ્યોગિક ક્રાંતિની શરૂઆત થઈ ત્યારથી ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના પ્રમાણમાં વધારો થઈ રહ્યો છે. દાખલા તરીકે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડના પ્રમાણમાં 36 ટકાનો કે 380 પીપીએમવી વધારો થયો છે, અથવા100 પીપીએમવ આધુનિક પૂર્વ-ઔદ્યોગિક સ્તરે છે. ઔદ્યોગિક ક્રાંતિની શરૂઆત થઈ ત્યારથી 200 વર્ષ સુધી એટલે 1973 સુધીમાં પ્રથમ 50 પીપીએમવીનો વધારો થયો હતો, જોકે પછી 50 પીપીએમવનો વધારો ફક્ત 33 વર્ષમાં એટલે 1973થી 2006 સુધી થયો હતો.^[૩૯]

તાજેતરના આંકડા પણ દર્શાવે છે કે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું પ્રમાણ ઉચ્ચ દરે વધી રહ્યું છે. 1960ના દાયકામાં સરેરાશ વાર્ષિક વધારો ફક્ત 37 ટકા હતો, જે વર્ષ 2000થી 2007ના ગાળામાં પણ હતો.^[૪૦]

માનવીય પ્રવૃત્તિઓમાંથી અન્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું ઉત્પાદન આટલો જ વધારો પ્રમાણમાં અને તેના વૃદ્ધિદરમાં સૂચવે છે. વિવિધ એટમોસ્ફેરિક કેમિસ્ટ્રી ઓબ્ઝર્વેશનલ ડેટાબેસીસમાં અનેક અવલોકનો ઓનલાઇન ઉપલબ્ધ છે.

(સ્રોતઃ આઇપીસીસી કિરણોત્સર્ગી દબાણ અહેવાલ 1994, આઇપીસીસી ટીએઆર ટેબલ 6.1 દ્વારા અદ્યતન (1998 સુધી)^{[૪૧][૪૨]}).

ઉત્સર્જનમાં વિવિધ વિસ્તારો અને રાષ્ટ્રોનું પ્રદાન

ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું ઉત્સર્જન માપવા કેટલાંક વિવિધ માર્ગ છે (જુઓ વિશ્વ બેન્ક (2010, પેજ. 362) રાષ્ટ્રીય ઉત્સર્જન આંકડાના ટેબલ માટે).^[૪૩] હવામાનમાં ફેરફાર સાથે વિવિધ નીતિ કે સૈદ્ધાંતિક સ્થિતિને વળગી રહેવા જુદાં જુદાં રાષ્ટ્રો કેટલીક વખત જુદાં જુદાં માપનો અપનાવે છે.(બનુરી એટ સેટ્રા. , 1996, પેજ. 94).^[૪૪] ઉત્સર્જનનું માપ લાંબા સમયગાળાના આધારે કાઢવામાં આવે છે. આ પ્રકારના માપ ઐતિહાસિક કે સંચિત ઉત્સર્જન તરીકે ઓળખાય છે. વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના પ્રમાણમાં વધારવા માટે કોણ જવાબદાર છે તેના કેટલાંક સંકેત સંચિત ઉત્સર્જન આપે છે (આઇઇએ, 2007, પાનું 199).^[૪૫]

ક્યારેક ટૂંકા સમયગાળાની દ્રષ્ટિએ પણ ઉત્સર્જન માપવામાં આવે છે કે તેની જાણકારી મેળવવામાં આવે છે. દાખલા તરીકે, આધારભૂત વર્ષ 1990ની સામે ઉત્સર્જનમાં થયેલ ફેરફારની ગણતરી. યુનાઇટેડ નેશન્સ ફ્રેમવર્ક કન્વેન્શન ઓન ક્લાઇમેટ ચેન્જ (યુએનએફસીસીસી)માં ઉત્સર્જન માટે આધારભૂત વર્ષ તરીકે 1990ના ઉપયોગ થાય છે અને તે જ રીતે ક્યોટો સમજૂતીમાં પણ તેને જ આધારભૂત વર્ષ ગણવામાં આવે છે (કેટલાંક વાયુઓનું પ્રમાણ વર્ષ 1995થી ગણવામાં આવે છે) (ગ્રબ, 2003, પેજીસ. 146, 149).^[૪૬] કોઈ દેશનું ઉત્સર્જન ચોક્કસ વર્ષ માટે આંતરરાષ્ટ્રીય ઉત્સર્જનના પ્રમાણમાં પણ ગણવામાં આવે છે.

અન્ય માપ માથાદીઠ ઉત્સર્જન છે. આ માપ જે તે દેશના કુલ વાર્ષિક ઉત્સર્જનને તેની વસતી દ્વારા ભાગવાથી મળે છે. (વિશ્વ બેન્ક, 2010, પેજ. 370). માથાદીઠ ઉત્સર્જન અગાઉના કે વાર્ષિક ઉત્સર્જન પર આધારિત હોઈ શકે છે (બનુરી et al. , 1996, પેજીસ. 106–107).

સંચિત ઉત્સર્જન

વર્ષ 1900થી વર્ષ 2005ના સમયગાળા દરમિયાન અમેરિકા ઊર્જા સંબંધિત CO₂ ઉત્સર્જનના વિશ્વના સૌથી મોટો સંચિત ઉત્સર્જક દેશ હતો અને કુલ સંચિત ઉત્સર્જનમાં 30 ટકા ફાળો હતો (આઇઇએ, 2007, પેજ. 201).^[૪૫] બીજો સૌથી મોટો ઉત્સર્જક વિસ્તાર યુરોપીયન યુનિયન ઇયુ હતો, જે 23 ટકા હિસ્સો ધરાવતો હતો. આઠ સાથે ચીન ત્રીજા સ્થાને, ચાર ટકા સાથે જાપાન ચોથા સ્થાને, બે ટકા સાથે ભારત પાંચમા સ્થાને હતું. વૈશ્વિક, સંચિત, ઊર્જા સંબંધિત CO₂ ઉત્સર્જનનો 33 ટકા હિસ્સો દુનિયાના બાકીના દેશો ધરાવે છે.

ચોક્કસ આધારભૂત વર્ષ પછી થયેલ ફેરફારો

સંપૂર્ણપણે જોઈએ તો પરિશિષ્ટ એકમાં સામેલ રાષ્ટ્રો વર્ષ 1990થી 2004 વચ્ચે ગ્રીનહાઉસ વાયુમાં 3.3 ટકાનો ઘટાડો કરવા સફળ રહ્યાં હતાં (યુએનએફસીસીસી, 2007, પેજ. 11).^[૪૭] પરિશિષ્ટ એકના રાષ્ટ્રો યુએનએફસીસીસીના પરિશિષ્ટ એકમાં સામેલ રાષ્ટ્રો છે અને તેઓ ઔદ્યોગિકરણ પામેલા દેશો છે. પરિશિષ્ટ-એકમાં સામેલ રાષ્ટ્રો માટે કેટલાંક મોટા વિકાસશીલ રાષ્ટ્રો અને ઝડપથી વિકાસ પામતા અર્થતંત્રો (ચીન, ભારત, થાઇલેન્ડ, ઇન્ડોનેશિયા, ઇજિપ્ત અને ઇરાન)માં આ સમયગાળા દરમિયાન ગ્રીનહાઉસ વાયુના ઉત્સર્જનમાં ઝડપથી વધારો થયો છે^[૪૮](પીબીએલ, 2009).

વર્ષ 2000થી અત્યાર સુધી CO₂ના ઉત્સર્જનમાં ઝડપથી વધારો થયો છે. 1990ના દાયકામાં આ વાયુના સરેરાશ વાર્ષિક ઉત્સર્જનમાં 1.1 ટકાનો વધારો થતો હતો, જે વર્ષ 2000 પછી ત્રણ ટકા થઈ ગયો છે (દર વર્ષે બે પીપીએમ કરતાં વધારે). તેના પગલે અગાઉ વિકાસશીલ અને વિકસીત રાષ્ટ્રો બંનેમાં કાર્બનની તીવ્રતામાં થતાં ઘટાડાના વલણને જાળવી રાખવામાં નિષ્ફળતા મળી છે. આ સમયગાળા દરમિયાન ઉત્સર્જનમાં મોટા ભાગની વૈશ્વિક વૃદ્ધિ માટે ચીન જવાબદાર હતું. સોવિયત યુનિયનના પતન સાથે સંકળાયેલ ઉત્સર્જનનું વિકેન્દ્રીકરણ થઈ જતાં આ વિસ્તારમાં ઉત્સર્જનની વૃદ્ધિ ધીમી પડી છે, કારણ કે ઊર્જાના અસરકારક ઉપયોગમાં વધારો થયો છે.^[૨૭] તેની સરખામણીમાં મિથનના પ્રમાણમાં વધારો થયો નથી અને N₂Oમાં y⁻¹ વધારો થયો છે.

વાર્ષિક અને માથાદીઠ ઉત્સર્જન

અત્યારે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના કુલ વાર્ષિક ઉત્સર્જનમાં વધારો થઈ રહ્યો છે(રોગ્નેર એટ એલ. , 2007).^[૪૯] 1970થી 2004 દરમિયાન અશ્મિભૂત ઇંધણમાંથી CO₂ (કાર્બન ડાયોકસાઇડ)ના ઉત્સર્જનમાં વાર્ષિક 1.9 ટકાના દરે વધારો થતાં ઉત્સર્જનમાં વર્ષદીઠ સરેરાશ 1.6 ટકાનો વધારો થયો છે.

ઔદ્યોગિક દેશોમાં માથીદીઠ ઉત્સર્જન વિકાસશીલ દેશોના સરેરાશ ઉત્સર્જન કરતાં દસ ગણું વધારે છે (ગ્રબ, 2003, પેજ. 144).^[૪૬] ચીનના ઝડપી આર્થિક વિકાસને કારણએ તેનું માથાદીઠ ઉત્સર્જન ઝડપથી ક્યોટો સંધિના પ્રથમ પરિશિષ્ટમાં સામેલ રાષ્ટ્રોના માથાદીઠ ઉત્સર્જનના સ્તર જેટલું થવાની દિશામાં આગળ વધી રહ્યું છે (પીબીએલ, 2009).^[૫૦] દક્ષિણ કોરિયા, ઇરાન અને ઓસ્ટ્રેલિયા જેવા દેશોના ઉત્સર્જનમાં પણ ઝડપથી વધારો થઈ રહ્યો છે. બીજી તરફ, યુરોપિયન યુનિયન-15 અને અમેરિકામાં માથાદીઠ ઉત્સર્જનમાં ધીમો ઘટાડો થઈ રહ્યો છે. રશિયા અને યુક્રેનમાં 1990થી અત્યાર સુધી આર્થિક પુનર્ગઠનના કારણે ઉત્સર્જનમાં ઝડપથી ઘટાડો થઈ રહ્યો છે (કાર્બન ટ્રસ્ટ, 2009, પેજ. 4).^[૫૧]

ઔદ્યોગિક રાષ્ટ્રોની સરખામણીમાં ઝડપથી વૃદ્ધિ પામતા અર્થતંત્રો માટે ઊર્જાના આંકડાશાસ્ત્રની ચોકસાઈ ઓછી હોય છે. વર્ષ 2008માં ચીનનું વાર્ષિક ઉત્સર્જન માટે, પીબીએલ (2008)એ અનિશ્ચતતાની રેન્જ માટે 10 ટકાનો અંદાજ વ્યક્ત કર્યો હતો.

ગ્રીનહાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન કરતાં ટોચના રાષ્ટ્ર

વર્ષ 2005માં વિશ્વમાં ટોચના 20 ઉત્સર્જકોનું ગ્રીનહાઉસ વાયુના ઉત્સર્જનમાં 80 ટકા પ્રદાન હતું. (PBL, 2010. જુઓ નીચેનું ટેબલ અને વિવિધ નોંધ).^[૫૨] વર્ષ 2005માં ગ્રીનહાઉસ વાયુનું સૌથી વધારે ઉત્સર્જન કરનાર વિશ્વના ટોચના પાંચ રાષ્ટ્ર અને તેનું પ્રદાન (એનએનપી, 2007).^[૫૩] તેમાં પહેલો આંકડો દેશ કે વિસ્તારનો કુલ વૈશ્વિક વાર્ષિક ઉત્સર્જનમાં ફાળો સૂચવે છે. જ્યારે બીજો આંકડો દેશ કે વિસ્તારનું સરેરાશ વાર્ષિક માથાદીઠ ઉત્સર્જન સૂચવે છે. (માથાદીઠ ગ્રીનહાઉસ વાયુનું ઉત્સર્જન ટનમાં):

1. ચીન ¹ – 17%, 5.8
2. અમેરિકા ® – 16%, 24.1
3. યુરોપીયન યુનિયન-27 ® – 11%, 10.6
4. ઇન્ડોનેશિયા² - 6%, 12.9
5. ભારત– 5%, 2.1

નોંધ

• ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જન માટે આ મૂલ્ય અશ્મિભૂત ઇંધણના ઉપયોગ અને સીમેન્ટના ઉત્પાદનમાંથી પ્રાપ્ત થયેલ છે. તેમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડ (CO₂), મિથેન (CH₄), નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ (N₂O) અને ફ્લોરિન ધરાવતા વાયુઓ (એચએફસીએસ, પીએફસીએસ અને એસએફ ₆) માટેની ગણતરીઓ.
• આ અંદાજો વનનાબૂદીમાંથી CO₂ના ઉત્સર્જન સાથે સંબંધિત મોટી અનિશ્ચિતતા અને દેશના અન્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ (દાખલા તરીકે મિથેન)ના માથાદીઠ ઉત્સર્જનના આધીન છે. અહીં અન્ય મોટી અનિશ્ચિતતા પણ પ્રવર્તે છે, જેનો અર્થે એ થયો કે દેશો વચ્ચે નાનો ફરક બહુ મહત્વપૂર્ણ નથી. જૈવિક કચરો બળી જાય કે વનનાબૂદી પછી જૈવિક કચરાના કોહવાટથી થતું CO₂ ઉત્સર્જનનો સમાવેશ થતો નથી.
• ઔદ્યોગિકૃત દેશો : યુએનએફસીસીસી ( ® )માં નોંધાયેલા અધિકૃત રાષ્ટ્રના આંકડા
• ¹ ભૂગર્ભીય દહનને બાદ રાખવામાં આવ્યું છે. ², જેમાં જમીનના ધોવાણ પછી ભેજવાળા વનસ્પતિના દહન અને કોહવાટમાંથી અંદાજે 200 કરોડ ટન CO₂ સામેલ છે. જોકે અનિશ્ચિતતાનું ઘણી મોટી છે.

નીતિની અસર

રોજનેર et al. (2007) ઉત્સર્જનમાં ઘટાડાની નીતિની અસરકારકતાનું મૂલ્યાંકન કરે છે (હવામાન ફેરફારનું શમન).^[૪૯] તેમણે નિષ્કર્ષ કાઢ્યું હતું કે યુએનએફસીસીસી દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલી શમન નીતિઓ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનમાં વધારો કરવાના વલણને અટકાવવા માટે અપૂરતી હતી. વસતીવધારો, આર્થિક વિકાસ, ટેકનોલોજિકલ રોકાણ અને વપરાશની ઊર્જા તીવ્રતામાં અને કાર્બનનું પ્રમાણ ઘટાડવાના પ્રયાસો પર વ્યાપક અસર થઈ હતી (ઊર્જા તીવ્રતા એટલે દેશની જીડીપીના એકમ દીઠ કુલ પ્રાથમિક ઊર્જા પુરવઠો (ટીપીઇએસ) (રોજનેર et al. , 2007).^[૫૪] ટીપીઇએસ વ્યાવસાયિક ઊર્જાના વપરાશનું માપ છે.(વિશ્વ બેન્ક, 2010, પેજ. 371)).^[૪૩]

અંદાજો

તત્કાલીન-વર્તમાન ઊર્જા નીતિ પર આધારિત રોજનેર એટ અલ. )2007)નું અનુમાન છે કે વર્ષ 2000ની સરખામણીમાં વર્ષ 2030માં ઊર્જા સંબંધિત CO₂નું ઉત્સર્જન 40થી 110 ટકા ઊંચું હશે.^[૪૯] આ વધારાના 66 ટકા હિસ્સા માટે પરિશિષ્ટ-એકમાં સામેલ ન હોય તેવા રાષ્ટ્રો જવાબદાર હશે. પરિશિષ્ટ-એકમાં સામેલ ન હોય તેવા રાષ્ટ્રોમાં માથાદીઠ ઉત્સર્જન કરતાં પરિશિષ્ટ એકમાં સામેલ દેશોમાં માથાદીઠ ઉત્સર્જન હજુ પણ મહત્વપૂર્ણ રીતે ઊંચું હોવાનું અનુમાન છે. વિવિધ અનુમાનો સતત ક્યોટો વાયુઓ (કાર્બન ડાયોકસાઈડ, મિથેનસ નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ, સલ્ફર હેક્ઝાફ્લોરાઇડ)ના પ્રમાણમાં વર્ષ 2000ની સરખામણીમાં 25થી 90 ટકાનો વધારો સૂચવે છે.

વિવિધ ઇંધણમાંથી CO₂નું ઉત્સર્જન

કુદરતી પ્રક્રિયા

વાતાવરણમાંથી ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ વિવિધ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા દૂર થઈ શકે છેઃ

• ભૌતિક ફેરફારના પરિણામસ્વરૂપે (વાતાવરણમાંથી પાણી ઘટ્ટ થવાથી અને ક્યારેય તેના કરા બનાવાથી જળ બાષ્પ દૂર થાય છે).

• વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થવાના પરિણામે. દાખલા તરીકે, કુદરતી હાઇડ્રોસીલ રેડિકલ OH· સાથે પ્રતિક્રિયા સાથે મિથનનું ઓક્સિડાઇઝડ થાય છે અને તેનું જળબાષ્પ અને CO
  ₂અધઃપતન થાય છે (મિથનના ઓક્સિડેશનમાં CO
  ₂થીનો મિથન ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતતામાં સમાવેશ કર્યો નથી) વાતાવરણીય દબાણમાં દ્રાવણ અને ઘન તબક્કા અન્ય રાસાણિક પ્રક્રિયા જોવા મળે છે.
• વાતાવરણ અને ગ્રહના અન્ય વિભાગો વચ્ચે ભૌતિક આદાનપ્રદાનના પરિણામે. દાખલા તરીકે, દરિયાઓમાં વાતાવરણીય વાયુઓનું મિશ્રણ.
• વાતાવરણ અને ગ્રહના અન્ય વિભાગો વચ્ચે રાસાયણિક આદાનપ્રદાનના પરિણામે. આ કેસ CO
  ₂માટે છે, જે ગ્રહોના પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પરિવર્તિત થાય છે, અને દરિયામાં દ્રાવ્ય થયા પછી કાર્બોનિક એસિડ અને બાયકાર્બોનેટ અને કાર્બોનેટ આયન રચવા પ્રતિક્રિયા આપે છે. (જુઓ દરિયાનું એસિડિકરણ).
• પ્રકાશરસાયણ ફેરફારને પરિણામે. યુવી પ્રકાશ દ્વારા હેલોકાર્બન્સને છૂટા પાડતાં Cl· અને F· ને મુક્ત રેડિકલ તરીકે સમશીતોષ્ણાવરણમાં છૂટાં પડે છે, જે ઓઝાન પર નુકસાનકારક અસર કરે છે (સામાન્ય રીતે વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયા દ્વારા હેલોકાર્બન્સને દૂર કરવા બહુ મુશ્કેલ છે, કારણ કે તેઓ અત્યંત સ્થાયી હોય છે).

વાતાવરણીય આયુષ્ય

વાતાવરણમાં નવ દિવસ ટકતી જળ બાષ્પને બાદ કરતાં મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ એકબીજામાં સારી રીતે ભળી જાય છે અને વાતાવરણમાંથી દૂર થતાં અનેક વર્ષ લે છે.^[૫૬] ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ વાતાવરણમાંથી દૂર થતાં કેટલો સમય લે છે તેના ચોક્કસ સમયગાળાની જાણકારી મેળવવી મુશ્કેલ છે છતાં મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ વાતાવરણમાં કેટલાં વર્ષ ટકે છે તેનો અંદાજ મેળવી શકાયો છો.જેકોબ (1999)^[૫૭] વ્યાખ્યા કરતાં જણાવે છે કે ${\displaystyle \tau }$ નો જીવનકાળસરેરાશ તરીકે વન-બોક્સ મોડેલમાં વાતાવરણીય વર્ગસમય જે બોક્સમાં બાકી રહી ગયેલ એક્સનો પરમાણુ ગાણિતિક રીતે ${\displaystyle \tau }$ ને બોક્સમાં એક્સના દ્રવ્ય ${\displaystyle m}$ (કિલોગ્રામમાં)ના દૂર થવાના દરના પ્રમાણ સ્વરૂપે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાયજે બોક્સમાંથી એક્સનો બહાર નીકળવાનો પ્રવાહનો સરવાળો છે.(${\displaystyle F_{out}}$ ),એક્સની રાસાયણિક ક્ષતિ(L), (એલ),અને એક્સનું નિક્ષેપણ(D)(ડી)તમામ કિલોગ્રામ/સેકન્ડમાં):${\displaystyle \tau ={\frac {m}{F_{out}+L+D}}}$ ^[૫૭]

આ કારણે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના વાતાવરણીય આયુષ્યની ગણતરી વાતાવરણમાં તેના પ્રમાણમાં થયેલા વધારાને પુનઃસંતુલિત થતાં એટલે અગાઉના સામાન્ય સ્તર પર આવતાં કેટલો સમય લાગે છે તેના પર કરવામાં આવે છે. છૂટા અણુ કે પરમાણુઓ જમીન, મહાસાગર અને અન્ય જળસ્રોતો, કે વનસ્પતિ અને અન્ય જૈવિક વ્યવસ્થામાં નિક્ષેપણ થવાથી વાતાવરણમાં તેના પ્રમાણમાં ઘટાડો થાય છે. આ પ્રાપ્ત થવા માટેનો સરેરાશ સમય સરેરાશ આયુષ્ય છે. CO
₂નું વાતાવરણીય આયુષ્ય થોડા વર્ષ ગણાવી ઘણી વખત ખોટું જણાવવામાં આવે છે, કારણ કે દરિયામાં ભળીને, પ્રકાશસંશ્લેષણ પામીને કે અન્ય પ્રક્રિયા દ્વારા દૂર થતાં અગાઉ વાતાવરણમાં કોઈ પણ CO
₂અણુને સ્થાયી રહેવા માટેનો સરેરાશ સમય છે જોકે તે અન્ય જળાશયોમાંથી વાતાવરણમાં CO
₂ના સંતુલિત મિશ્રણને અવગણવામાં આવે છે. તમામ સ્રોતો અને માધ્યમો દ્વારા આ વિવિધ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના વધારામાં થયેલો ચોખ્ખો ફેરફાર છે, જે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ દૂર કરવાની પ્રક્રિયો જ નહીં, પણ વાતાવરણીય આયુષ્ય નક્કી કરે છે.^{[સંદર્ભ આપો]}

ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતતા

ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતતા (જીડબલ્યુપી-GWP)નો આધાર ગ્રીનહાઉસ વાયુ તરીકે અણુની અસરકારકતા અને તેના વાતાવરણમાં તે કેટલો સમય ટકી રહે છે તે બંને બાબત પર હોય છે. જીડબલ્યુપી એક માપ છે, જેનો સંબંધ CO
₂ના સમાન પદાર્થ સાથે છે અને ચોક્કસ સમયગાળા માટે તેનું મૂલ્યાંકન થાય છે. એટલે કોઈ વાયુ ટૂંકા સમયગાળામાં (ધારો કે 20 વર્ષ) પર ઊંચી જીડબલ્યુપી ધરાવે છે, પણ તે વાતાવરણમાં બહુ ઓછો સમય ટકી રહે છે તો તે 20 વર્ષના સમયગાળામાં તે વધારે મોટા પાયે જીડબલ્યુપી ધરાવશે. તેનાથી વિપરીત કોઈ અણુ વાતાવરણમાં CO₂ કરતાં વધારે ટકી રહે તો સમયગાળાને ધ્યાનમાં લઈએ તો તેની જીડબલ્યુપી વધશે.

કેટલાંક ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ માટે જીડબલ્યુપી અને વાતાવરણમાં આયુષ્યના ઉદાહરણોઃ^[૫૮]

• કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાતાવરણમાં કેટલો સમય ટકે છે તેનો નિશ્ચિત સમય કહી શકાય. વાતાવરણમાં તેનું આયુષ્ય વૈવિધ્યપૂર્ણ છે.^[૫૯] તાજેતરમાં થયેલા કાર્ય સૂચવે છે કે અશ્મિભૂત ઇંધણના દહનમાંથી વાતાવરણીય CO
  ₂ના મોટા આંતરિક હિસ્સામાંથી પુનઃપ્રાપ્તિના પરિણામે હજારો વર્ષનું અસરકારક આયુષ્ય મળે છે.^{[૬૦][૬૧]} કાર્બન ડાયોકસાઇડ તેના સંપૂર્ણ જીવનકાળ દરમિયાન એક જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.
• મિથેન વાતાવરણમાં 12 ± 3 વર્ષ સુધી ટકે છે અને 20વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 72, 100 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 25 અને 500 વર્ષના ગાળામાં 7.6 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે. લાંબા ગાળે જીડબલ્યુપીમાં ઘટાડો થાય છે, કારણ કે મિથેન વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ મારફતે પાણી અને CO₂માં ફેરવાઈ જાય છે.
• નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ વાતાવરણમાં 114 વર્ષ સુધી ટકે છે અને 20વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 289, 100 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 298 અને 500 વર્ષના ગાળામાં 153 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.
• સીએફસી-12 વાતાવરણમાં 100 વર્ષ સુધી ટકે છે અને 100 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 11,000 અને 500 વર્ષના ગાળામાં 5,200 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.
• એચસીએફસી-22 વાતાવરણમાં 12 વર્ષ સુધી ટકે છે અને 20 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 5,160, 100 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 1,810 અને 500 વર્ષના ગાળામાં 549 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.
• ટેટ્રાફ્લોરોમિથેન વાતાવરણમાં 50,000 વર્ષ સુધી ટકે છે અને 20 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 5,210, 100 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 7,390 અને 500 વર્ષના ગાળામાં 11,200 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.
• હેક્ઝાફ્લોરોઇથેન વાતાવરણમાં 10,000 વર્ષ સુધી ટકે છે અને 20 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 8,630, 100 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 12,200અને 500 વર્ષના ગાળામાં 18,200 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.
• સલ્ફર હેક્ઝાફ્લોરાઇડ વાતાવરણમાં 3,200 વર્ષ સુધી ટકે છે અને 20 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 16,300, 100 વર્ષમાં જીડબલ્યુપી 22,800 અને 500 વર્ષના ગાળામાં 32,600 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.
• નાઇટ્રોજન ટ્રાયફ્લોરાઇડ વાતાવરણમાં 740 વર્ષ ટકે છે અને 20 વર્ષમાં 12,300 જીડબલ્યુપી, 100 વર્ષમાં 17,200 જીડબલ્યુપી અને 500 વર્ષમાં 20,700 જીડબલ્યુપી ધરાવે છે.

સીએફસી-12 ઓઝોનના સ્તરનો નાશ કરવાનો ગુણધર્મ ધરાવે છે. તેના કારણે તેનો ઉપયોગ તબક્કાવાર રીતે ઘટાડવામાં આવી રહ્યો છે. આવશ્યક ઉપયોગને બાદ કરતાં તેનો ઉપયોગ ટાળવામાં આવે છે.^[૬૨] ઓછા સક્રિય એચસીએફસી-સંયોજનો તબક્કાવાર દૂર કરવાની પ્રક્રિયા 2030માં પૂર્ણ થશે.^[૬૩]

એરબોર્ને ફ્રેક્શન (હવાઈમાં તરત સૂક્ષ્મ અણુ-પરમાણુઓ)

એરબોર્ને ફ્રેક્શન (એએફ) ઉત્સર્જનનો એવો હિસ્સો છે(દાખલા તરીકે CO
₂) ચોક્ક્સ સમય પછી પણ વાતાવરણમાં રહે છે. કેનડેલ્લ (2007)એ ^[૬૪]વાર્ષિક એએફની વ્યાખ્યાયિત કરતાં કહ્યું છે કે જે તે વર્ષના કુલ ઉત્સર્જન અને તે વર્ષમાં વાતાવરણીય CO
₂ઉત્સર્જનના વધારાનો રેશિયો છે. વર્ષ 2000થી વર્ષ 2006 દરમિયાન કુલ માનવીય ઉત્સર્જનની સરેરાશ 9.1 PgC y⁻¹ ગણતરી કરીએ તો એએફ 0.45 હતી. છેલ્લાં 50 વર્ષ (1956-2006)ની એએફCO
₂માં 0.25 ± 0.21%/year થયો છે.^[૬૪]

નકારાત્મક ઉત્સર્જન

ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના નકારાત્મક ઉત્સર્જનનું ઉત્પાદન કરવા અનેક ટેકનોલોજીઓ ઉપલબ્ધ છે. સૌથી વધારે વ્યાપક અને અવલોકન પદ્ધિતઓ પદ્ધતિઓ એ છે જે વાતાવરણમાંથી કાર્બન ડાયોકસાઇડને દૂર કરે છે. આ પ્રકારની પદ્ધતિઓમાં વાતાવરણમાંથી કાર્બનને ઝડપી જૈવઊર્જા સાથે સંગ્રહ કરીને^{[૬૫][૬૬][૬૭]} અને હવામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ઝડપી^[૬૭] ભૂસ્તરીય રચનાઓ કરીને તેને દૂર કરવામાં આવે છે અથવા જૈવકચરા સાથે જમીનમાં દાટી દેવામાં આવે છે.^[૬૭] આઇપીસીસી દ્વારા મુદ્દો ઉઠાવવામાં આવ્યો છે કે હવામાનમાં ગંભીર ફેરફાર ટાળવા લાંબા સમયગાળાના હવામાનની ભાવિ રૂપરેખા આપતા મોડેલ્સની જરૂર છે અને તે માટે મોટા પાયે માનવસર્જિત નકારાત્મક ઉત્સર્જનની જરૂરિયાત છે.^[૬૮]

કાર્બન મોનોક્સાઇડ પરોક્ષ કિરણોત્સર્ગી અસર કરે છે. તે વાતાવરણીય તત્વો(દાખલા તરીકે, હાઇડ્રોક્સીલ રેડિકલ, OH )નું શુદ્ધિકરણ મારફતે મિથન અને સમતાપીય ઓઝોનના પ્રમાણમાં વધારો કરે છે, નહીં તો આ વાતાવરણીય તત્વો તેનો નાશ કરશે. કાર્બન ધરાવતા ઇંધણનું અપૂર્ણ દહન થાય છે ત્યારે કાર્બન મોનોક્સાઇડની રચના થાય છે. વાતાવરણમાં કુદરતી પ્રક્રિયા થતી હોવા છતાં અંતે ઓક્સિડાઇઝ થઇને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં ફેરવાય છે. કાર્બન મોનોક્સાઇડનું અસ્તિત્વ વાતાવરણમાં બહુ ઓછા મહિના રહે છે ^[૬૯]અને તેના પરિણામે લાંબો સમય અસ્તિત્વ ટકાવવા સમક્ષ વાયુઓ કરતાં અવકાશમાં તેના પ્રમાણમાં વધારે ફેરફાર હોય છે.

મિથેનમાંથી અન્ય એક પરોક્ષ અને મહત્વપૂર્ણ અસર થવાની સંભવિતતા છે, જે તેની પ્રત્યક્ષ કિરણોત્સર્ગી અસરમાં વધારો કરી ઓઝોનની રચનામાં પ્રદાન પણ કરે છે. શિન્ડેલ્લ એટ અલ. (2005)^[૭૦] દલીલ કરે છે કે આ અસરના પરિણામે આબોહવાના ફેરફારમાં મિથેનનું પ્રદાન અગાઉના અંદાજ કરતાં ઓછામાં ઓછું બમણું છે.^[૭૧]

વિકિસ્રોતમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુ સંબંધિત સાહિત્ય ઉપલબ્ધ છે.

• ધ એનઓએએ વાર્ષિક ગ્રીનહાઉસ વાયુ સૂચકાંક (એજીજીઆઈ)
• ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ અને અન્ય ઓછી અસર ધરાવતા વાયુઓનું વાતાવરણીય સ્તર સંગ્રહિત ૨૦૧૩-૦૩-૨૫ ના રોજ વેબેક મશિન
• ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના સ્રોત, સ્તર, અભ્યાસના પરિણામો-યુનિવર્સિટી ઓફ મિશિગન; eia.doe.gov તારણો
• ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનમાં અમેરિકાનું પ્રદાન કેટલું છે? સંગ્રહિત ૨૦૧૦-૦૬-૦૪ ના રોજ વેબેક મશિન
• કોલસા આધારિત વીજ ઉત્પાદનમાં ગ્રીનહાઉસ વાયુનું ઉત્પાદન ઘટાડવા ઉપયોગી ટેકનોલોજી સંગ્રહિત ૨૦૦૭-૦૯-૨૬ ના રોજ વેબેક મશિન.
• ગ્રીનહાઉસ વાયુ ઉત્સર્જનોના આઇપીસીસી સહિત વિવિધ સ્રોતોમાંથી અનુકૂળ સંક્ષેપ પર ચીવટવાળો લેખ^{[હંમેશ માટે મૃત કડી]} ગ્રીનહાઉસ વાયુના ઉત્સર્જનનો અનુકૂળ સારાંશ

કાર્બન ડાયોક્સાઈડનું ઉત્સર્જન

• આંતરરાષ્ટ્રીય ઊર્જા વાર્ષિકઃ અનામતો
• આંતરરાષ્ટ્રીય ઊર્જા વાર્ષિક 2003: કાર્બન ડાયોકસાઇડ ઉત્સર્જન
• આંતરરાષ્ટ્રીય ઊર્જા વાર્ષિક 2003: ટેબલ એચ.1કો2 માટે નોંધ અને સ્રોત (કાર્બન ડાયોકસાઇડના મેટ્રિક ટનને 12/44 વડે ગુણીને કાર્બનના મેટ્રિક ટનમાં પરિવર્તિત કરી શકાય છે)
• [૧]પરંપરાગત પરિવહન ઇંધણના વિકલ્પો ડીઓઈ-ઇઆઇએ 1994-ખંડ 2, ગ્રીનહાઉસ વાયુનું ઉત્સર્જન (જેમાં "ગ્રીનહાઉસ ગેસ સ્પેક્ટ્રલ ઓવરલેપ્સ અને તેમનું મહત્વ સામેલ છે.")
• વાતાવરણીય કાર્બન ડાયોકસાઇડમાં વલણો (એનઓએએ) (NOAA)
• એનઓએએ પેલીઓક્લાઇમેટોલોજી પ્રોગ્રામ-વોસ્તોક આઇસ કોર
• એનઓએએ સીએમડીએલ સીસીજીજી - ઇન્ટરેક્ટિવ એટમોસ્ફેરિક ડેટા વિસ્યુલાઇઝેશન NOAA CO₂ ડેટા
• કાર્બન ડાયોકસાઇડ માહિતી વિશ્લેષણ કેન્દ્ર એફએક્યુ જેમાં કાર્બન ડાયોકસાઇડના આંકડા સાથેનું જોડાણ સામેલ છે.
• લિટલ ગ્રીન ડેટા બેન્ક 2007, વિશ્વ બેન્ક. વિવિધ દેશ અને CO₂ના ઉત્સર્જનના પ્રમાણની યાદી, જેમાં માથાદીઠ કાર્બન ડાયોકસાઇડનું ઉત્સર્જન અને જે તે રાષ્ટ્રના આવક જૂથ આ વાયના ઉત્સર્જનની માહિતી સામેલ છે.
• વીજ પ્લાન્ટ્સમાંથી થતાં કાર્બન ઉત્સર્જનની માહિતી સંગ્રહિત ૨૦૧૮-૦૮-૦૯ ના રોજ વેબેક મશિન
• ભ્રમણકક્ષામાં રહેલી નાસાની કાર્બન વેધશાળા સંગ્રહિત ૨૦૧૮-૦૯-૦૯ ના રોજ વેબેક મશિન

મિથેન ઉત્સર્જન

• બીબીસી ન્યૂસ-સાઇબીરિયાના બરફના પર્વતો પીગળતાં મીથેનનું વધારે ઉત્સરજ્ન
• મીથેનનું ભક્ષણ કરતાં માંકડોએ ગ્રીનહાઉસ વાયુના ઉત્સર્જનમાં કાપ મૂકવાનું વચન જાળવી રાખ્યું સંગ્રહિત ૨૦૧૦-૦૬-૦૪ ના રોજ વેબેક મશિન. મીડિયા રીલીઝ, જીએનએસ સાયન્સ, ન્યુઝીલેન્ડ