कीलिंग वक्र
कीलिंग वक्र सन 1958 से आज तक हवाई द्वीप पर मौना लोआ वेधशाला में लिए गए निरंतर मापों के आधार पर पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के संचय का एक लेखाचित्र है। वक्र का नाम वैज्ञानिक चार्ल्स डेविड कीलिंग के नाम पर रखा गया है, जिनकी देखरेख में यह कार्य प्रारंभ हुआ और सन 2005 में अपनी मृत्यु तक इसकी निगरानी की थी।
कीलिंग के मापन ने वातावरण में तेजी से बढ़ते कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के स्तर का पहला महत्वपूर्ण प्रमाण दिखाया ।[1] हार्वर्ड विश्वविद्यालय में विज्ञान के प्रचीनकथा के अध्यापकनाओमी ओरस्का के अनुसार, कीलिंग वक्र 20 वीं शताब्दी के सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक कार्यों में से एक है। [2] वातावरण में CO2 की वर्तमान वृद्धि पर दुनिया का ध्यान सबसे पहले लाने का श्रेय कई वैज्ञानिक कीलिंग वक्र को देते हैं। [3]
पृष्ठभूमि
सन 1950 के दशक से पूर्व, वायुमंडलीय CO2 की माप विभिन्न स्थानों पर अस्थायी आधार पर एकत्रित की गई थी। सन 1938 में, इंजीनियर एवं मौसम विज्ञानी गाइ स्टीवर्ट कॉलेंडर ने सन 1898-1901 में केईडब्लू से वायुमंडलीय CO2 के डेटासेट से समानता की , जिसकी मात्रा (पीपीएमवी ) प्रति मिलियन 274 भागों का औसत था, [4] और 1936-1938 में, पूर्वी यूनाइटेड स्टेट्स ,अमेरिका से औसत 310 पीपीएमवी था , और निष्कर्ष निकाला कि CO2 मानवजनित उत्सर्जन के कारण CO2 सांद्रता बढ़ रही थी। [5] चूंकि, मापों की अनियमित प्रकृति के कारण गाइ स्टीवर्ट कॉलेंडर के निष्कर्षों को वैज्ञानिक समुदाय द्वारा व्यापक रूप से स्वीकार नहीं किया गया था। [6][7]
यूसी सैन डिएगो में स्क्रिप्स इंस्टीट्यूशन के ओशनोग्राफी चार्ल्स डेविड कीलिंग,अंटार्कटिका में मार्च 1958 से मौना लोआ, हवाई में वायुमंडलीय CO2 सांद्रता का लगातार नियमित माप बनाने वाले पहले व्यक्ति थे । [8]कीलिंग ने पहले मोंटेरी के पास बिग सुर, वाशिंगटन राज्य में ओलंपिक प्रायद्वीप के वर्षा वनों और एरिज़ोना में ऊंचे पहाड़ी वनों सहित स्थानों पर माप तकनीकों का परीक्षण और नियोजित किया था। पौधों और मिट्टी द्वारा श्वसन (शरीर विज्ञान) के कारण रात में CO2 के मजबूत दुर्व्यवक चक्र व्यवहार का अवलोकन किया, और दोपहर के समय उत्तरी गोलार्ध पर मुक्त वातावरण के प्रतिनिधि।[1]
मौना लोआ माप
1957-1958 में, अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष , कीलिंग ने मौसम ब्यूरो से फंडिंग प्राप्त की, जो दक्षिण ध्रुव और हवाई (द्वीप) पर मौना लोआ के ज्वालामुखी सहित दूरस्थ स्थानों पर अवरक्त गैस विश्लेषणकर्ताओं को स्थापित करने के लिए।मौना लोआ को महाद्वीपों से दूर और वनस्पति की कमी के कारण अपने दूरस्थ स्थान के कारण एक दीर्घकालिक निगरानी स्थल के रूप में चुना गया था।कीलिंग और उनके सहयोगियों ने ज्वालामुखी वेंट से स्थानीय संदूषण को कम करने के लिए उलटा (मौसम विज्ञान) के ऊपर आने वाली महासागर की हवा को मापा।[8]स्थानीय संदूषण से किसी भी प्रभाव को दूर करने के लिए डेटा सामान्यीकरण (सांख्यिकी) थे।1960 के दशक के मध्य में फंडिंग में कटौती के कारण, चार्ल्स डेविड कीलिंग को दक्षिण पोल पर निरंतर निगरानी के प्रयासों को छोड़ने के लिए मजबूर किया गया था, लेकिन उन्होंने मौना लोआ वेधशाला में संचालन बनाए रखने के लिए पर्याप्त धन को एक साथ स्क्रैप किया, जो वर्तमान में जारी है।[9]
| External video | |
|---|---|
 Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego, The Keeling Curve Animation, Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego | |
| Ralph Keeling, "The (Ralph) Keeling Curve", Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego | |
| Dr. John Barnes, Mauna Loa Observatory I Exploratorium, Exploratorium | |
| Charles David Keeling, "The Keeling Curve Turns 50" | |
| Charles David Keeling, 2005 "Tyler Prize Laureate Lecture" |
कीलिंग टेलस सन 1960 के एक लेख में मौना लोआ बेधशाला और अंटार्कटिका (1957 से 1960) से पहला मासिक CO2 अभिलेख प्रस्तुत किया गया , जिसमें एक अलग " मौसमी चक्र...और संभवतः, दुनिया भर में वृद्धि वर्ष दर वर्ष CO2 में विश्वव्यापी वृद्धि" की खोज की गई।" [10][9]: 41–42 और मानवजनित उत्सर्जन के कारण सन 1970 के दशक तक, यह अच्छी तरह से स्थापित किया गया था कि वायुमंडलीय में कार्बन डाइऑक्साइड की वृद्धि जारी थी । [11][12]
हवाई द्वीप में मौना लोआ वेधशाला में कार्बन डाइऑक्साइड माप एक प्रकार के अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ बनाया गया है, जिसे अब अविक्षेपी इन्फ्रारेड सेंसर के रूप में जाना जाता है, और विश्व मौसम विज्ञान संगठन मानकों का उपयोग करके कैलिब्रेट किया जाता है। [13] इस प्रकार के उपकरण, जिसे मूल रूप से एक कैपनोग्राफ कहा जाता है,उसको पहली बार सन 1864 में जॉन टाइन्डल द्वारा आविष्कार किया गया था, और एक स्ट्रिप चार्ट रिकॉर्डर पर पेन ट्रेस द्वारा रिकॉर्ड किया गया था। [14] मौजूद में, कई लेजर-आधारित सेंसर को ओशनोग्राफी के स्क्रिप्स इंस्टीट्यूशन में इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के साथ समवर्ती रूप से चलाने के लिए जोड़ा जा रहा है, जबकि मौना लोआ बेधशाला में एनओएए माप अभी भी नॉनडिस्पर्सिव इन्फ्रारेड सेंसर का उपयोग करते हैं।
परिणाम और व्याख्या
मौना लोआ बेधशाला में एकत्र किए गए माप मार्च 1958 में मात्रा (पीपीएमवी ) द्वारा 313 भागों से प्रति मिलियन से एकाग्रता नवंबर 2018 में 406 (पीपीएमवी ) तक औसत वायुमंडलीय CO2 सांद्रता में लगातार वृद्धि दिखाते हैं [15] 2.48 ± 0.26 (मतलब ± 2 मानक विचलन)पीपीएमवी की वर्तमान वृद्धि के साथ पार्ट्स-प्रतिपोषण सह2 प्रति वर्ष।[16] वायुमंडलीय CO2में यह वृद्धि जीवाश्म ईंधन के दहन के कारण है, और हाल के वर्षों में तेज आई है । चूंकि CO2 एक ग्रीनहाउस गैस है,इसलिए यह ग्लोबल वार्मिंग के लिए इसका महत्वपूर्ण प्रभाव है। ध्रुवीय बर्फ कोर में फंसे प्राचीन वायु के बुलबुले में CO2एकाग्रता से मापन पता चलता है कि वायुमंडलीय सह का CO2 अभिनव युग (9,000 सामान्य युग के बाद) के दौरान एकाग्रता 275 और 285 भागों-प्रति अंकन के बीच थी, लेकिन उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में तेजी से बढ़ने प्रारंभ हो गया था। [17]
कीलिंग वक्र दुनिया की भूमि वनस्पतियों द्वारा सीओ 2 के तेज में मौसमी परिवर्तन के अनुरूप प्रत्येक वर्ष लगभग 6 पीपीएमवी की चक्रीय भिन्नता भी दिखाता है। इस वनस्पति में से अधिकांश भूमि स्थित है। मई में अधिकतम से, उत्तरी वसंत और गर्मियों के दौरान स्तर कम हो जाता है क्योंकि नए पौधे की वृद्धि प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से CO2 को वातावरण से बाहर ले जाती है। सितंबर में न्यूनतम तक पहुंचने के बाद, उत्तरी गिरावट और सर्दियों में फिर से स्तर बढ़ जाता है क्योंकि पौधों और पत्तियों मर जाती हैं और सड़ जाती हैं, CO2वातावरण में वापस आ जाती है।।[10][12]
विरासत
ग्लोबल मॉनिटरिंग
आंशिक रूप से कीलिंग के निष्कर्षों के महत्व के कारण,[9]राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन ने 1970 के दशक में दुनिया भर में CO2स्तरों की निगरानी प्रारंभ की ।[18] आज, वैश्विक ग्रीनहाउस गैस संदर्भ नेटवर्क के माध्यम से दुनिया भर में लगभग 100 साइटों पर वायुमंडलीय CO2स्तरों की निगरानी की जाती है।[19] कई अन्य पृथक स्थलों पर माप ने कीलिंग वक्र द्वारा दिखाए गए दीर्घकालिक प्रवृत्ति की पुष्टि की है,[20] चूंकि किसी भी साइट के पास मौना लोआ वेधशाला के रूप में लंबे समय तक रिकॉर्ड नहीं है।[21]
राल्फ कीलिंग
2005 में चार्ल्स डेविड कीलिंग की मृत्यु के बाद से, परियोजना की उत्तरदायित्व और निरीक्षण कीलिंग के बेटे, राल्फ कीलिंग को स्थानांतरित कर दिया गया। परियोजना की शुरुआत की पचासवीं वर्षगांठ पर,युवा कीलिंग ने अपने पिता के जीवन और काम का वर्णन करते हुए विज्ञान (जर्नल) में एक लेख लिखा, साथ ही साथ यह भी बताया कि परियोजना समय के साथ कैसे बढ़ी और विकसित हुई।[22] पृथ्वी की निगरानी की परियोजना के लिए अधिक सटीक माप सामग्री और धन के साथ CO2 स्तर, कीलिंग ने अपने पिता के काम के लिए अपने गौरव के बारे में लिखा और कैसे उन्होंने इसे अपनी स्मृति में जारी रखा है।
मान्यता
2015 में, कीलिंग वक्र को अमेरिकन केमिकल सोसाइटी द्वारा एक राष्ट्रीय ऐतिहासिक रासायनिक स्थलओं को नामित किया गया था।[23] कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो में मौना लोआ वेधशाला और स्क्रिप्स इंस्टीट्यूशन ऑफ ओशनोग्राफी में स्मारक पट्टिकाएं स्थापित की गईं।
2013 में 400 पीपीएम पास करना
9 मई, सन 2013 को, मौना लोआ में मापा गया वातावरण में CO2 की दैनिक औसत सांद्रता 400 भागों प्रति मिलियन (भागों-प्रति अंकन) को पार कर गया।[24] पिछले भूवैज्ञानिक युगों के दौरान CO2 के यह सुझाव देता है कि CO2 प्लियोसीन जलवायु के बाद से इस स्तर तक नहीं पहुंचा है। मिड-प्लियोसीन, 2 से 4 मिलियन साल पहले।[25] कार्बन डाइऑक्साइड का यह स्तर, जलवायु परिवर्तन का कारण बनता है, प्राकृतिक और पारिस्थितिक आपदाओं में एक निरंतर बिगड़ने का सुझाव देता है, जो पृथ्वी पर मानव और पशु आवासों को तेजी से खतरे में डालता है, यदि ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में काफी कमी नहीं होती है।
यह भी देखें
संदर्भ
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