निम्नलिखित में से कौन-सी हरित-गृह गैस नहीं है ?
- (a)क्लोरोफ्लोरोकार्बन
- (b)कार्बन डाईआक्साईड
- (c)आर्गन
- (d)मीथेन
सही उत्तर — (c) आर्गन। कोई गैस हरित-गृह गैस के रूप में तभी काम कर सकती है जब वह उस लम्बी-तरंग अवरक्त विकिरण को अवशोषित करे जिसे गर्म हुई पृथ्वी वापस ऊपर भेजती है, और इसके लिये ऐसे अणु की आवश्यकता होती है जिसके कम्पन से उसका विद्युत द्विध्रुव बदले। आर्गन एक उत्कृष्ट गैस है और इसके अणु एकल परमाणु हैं — एक परमाणु के पास कम्पन करने के लिये कुछ भी नहीं है, अतः इसका कोई अवरक्त-सक्रिय कम्पन ही नहीं है और यह पार्थिव विकिरण के प्रति पारदर्शी है। यही कारण है कि नाइट्रोजन और ऑक्सीजन भी, जो मिलकर शुष्क वायु का लगभग 99 प्रतिशत बनाते हैं, हरित-गृह गैसें नहीं हैं: वे सममित द्वि-परमाणुक अणु हैं जिनके खिंचाव से द्विध्रुव में कोई परिवर्तन नहीं होता। आर्गन शुष्क वायु का, आयतन के अनुसार लगभग 0.93 प्रतिशत के साथ, तीसरा सबसे प्रचुर घटक है, और फिर भी यह हरित-गृह प्रभाव में कुछ भी योगदान नहीं करता। शेष तीन विकल्प — क्लोरोफ्लोरोकार्बन, कार्बन डाईआक्साईड और मीथेन — सभी में आवश्यक असममित कम्पन हैं और ये सभी मान्यता-प्राप्त हरित-गृह गैसें हैं।
- (a)क्लोरोफ्लोरोकार्बन — क्लोरोफ्लोरोकार्बन हरित-गृह गैसें हैं, और असाधारण रूप से शक्तिशाली भी: प्रत्येक अणु कार्बन डाईआक्साईड के एक अणु से कहीं अधिक ऊष्मा रोकता है, यही कारण है कि इनकी वायुमण्डलीय सान्द्रता अत्यन्त कम होने पर भी वे महत्वपूर्ण हैं। ये एक भिन्न अपराध के लिये अधिक जाने जाते हैं — समतापमण्डलीय ओज़ोन को नष्ट करना, जिस कारण इन्हें मॉण्ट्रियल प्रोटोकॉल के अन्तर्गत चरणबद्ध रूप से हटाया जा रहा है — परन्तु इससे यह तथ्य नहीं बदलता कि वे हरित-गृह गैसें भी हैं।
- (b)कार्बन डाईआक्साईड — कार्बन डाईआक्साईड सन्दर्भ हरित-गृह गैस है; अन्य सभी गैसों की वैश्विक तापन क्षमता इसी के सापेक्ष बताई जाती है, और जीवाश्म ईंधन जलाने से उत्सर्जित मात्रा के कारण यह मानव-जनित तापन का सबसे बड़ा एकल कारक है।
- (d)मीथेन — मीथेन एक हरित-गृह गैस है और, अल्पावधि में अणु-दर-अणु तुलना करने पर, कार्बन डाईआक्साईड से काफ़ी अधिक शक्तिशाली है, यद्यपि यह उससे बहुत कम मात्रा में मौजूद है और वायुमण्डल में लगभग दो दशकों के भीतर विघटित हो जाती है। इसके प्रमुख स्रोत हैं आर्द्रभूमियाँ, जलमग्न धान के खेत, पशुधन, कचरा-भराव क्षेत्र और जीवाश्म-ईंधन निष्कर्षण।
हरित-गृह प्रभाव वायुमण्डल में श्रम-विभाजन पर काम करता है। लघु-तरंग सूर्य-प्रकाश आर-पार होकर सतह को गर्म करता है; सतह उस ऊर्जा को लम्बी-तरंग अवरक्त के रूप में पुनः विकीर्ण करती है; और चुनी हुई कुछ अल्प-मात्रा वाली गैसें उस अवरक्त को अवशोषित करके उसका कुछ भाग नीचे की ओर पुनः उत्सर्जित करती हैं, जिससे सतह उससे कहीं अधिक गर्म रहती है जितनी अन्यथा होती। कोई गैस यह कर सकती है या नहीं, यह प्रचुरता से नहीं बल्कि आणविक संरचना से तय होता है। आर्गन, हीलियम और नियॉन जैसी एक-परमाणुक गैसों में कोई कम्पन-प्रकार नहीं होता; नाइट्रोजन और ऑक्सीजन जैसी सममित द्वि-परमाणुक गैसों में कम्पन तो होते हैं परन्तु उनसे द्विध्रुव आघूर्ण नहीं बदलता। केवल तीन या अधिक परमाणुओं वाले, या दो भिन्न परमाणुओं वाले अणु ही अवरक्त में अवशोषण करते हैं — इसीलिये जल-वाष्प, कार्बन डाईआक्साईड, मीथेन, नाइट्रस ऑक्साइड, ओज़ोन और हैलोकार्बन।
भरोसेमन्द शॉर्टकट है उत्कृष्ट गैस को ढूँढना। समूह 18 के तत्व — हीलियम, नियॉन, आर्गन, क्रिप्टॉन, ज़ीनॉन, रेडॉन — एक-परमाणुक और रासायनिक रूप से निष्क्रिय हैं, और इनमें से कोई भी हरित-गृह गैस नहीं है। एक बार आप अन्यथा परिचित जलवायु-गैसों की सूची में आर्गन को देख लें, तो वैश्विक तापन क्षमता के बारे में कुछ भी जाने बिना उत्तर तय हो जाता है। प्रश्न जो जाल बिछाता है वह प्रचुरता का है: आर्गन शुष्क वायु की तीसरी सबसे सामान्य गैस है, कार्बन डाईआक्साईड से काफ़ी आगे, और जो उम्मीदवार यह तर्क करते हैं कि 'वायु में इसकी अधिक मात्रा है, तो तापन के लिये अवश्य महत्वपूर्ण होगी' वे गलत हो जाते हैं। यदि अणु अवरक्त अवशोषित नहीं कर सकता तो प्रचुरता अप्रासंगिक है।
- आर्गन एक-परमाणुक उत्कृष्ट गैस है जो शुष्क वायु का लगभग 0.93 प्रतिशत बनाती है — नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के बाद तीसरी सबसे प्रचुर वायुमण्डलीय गैस
- हरित-गृह गैस को लम्बी-तरंग अवरक्त अवशोषित करना चाहिये, जिसके लिये एक ऐसा कम्पन चाहिये जो अणु का द्विध्रुव आघूर्ण बदल दे; एक-परमाणुक और सममित द्वि-परमाणुक गैसें ऐसा नहीं कर सकतीं
- प्रमुख हरित-गृह गैसें: जल-वाष्प, कार्बन डाईआक्साईड, मीथेन, नाइट्रस ऑक्साइड, ओज़ोन और हैलोकार्बन (CFC, HFC)
- क्योटो प्रोटोकॉल की टोकरी में कार्बन डाईआक्साईड, मीथेन, नाइट्रस ऑक्साइड, HFC, PFC और सल्फर हेक्साफ्लोराइड शामिल हैं; CFC को अलग से मॉण्ट्रियल प्रोटोकॉल के अन्तर्गत निपटाया जाता है
- प्राकृतिक हरित-गृह प्रभाव के बिना पृथ्वी का औसत सतह तापमान लगभग 15°C के बजाय लगभग –18°C होता
हरित-गृह गैस होना आणविक संरचना पर निर्भर करता है, न कि गैस की मात्रा पर। आर्गन शुष्क वायु की तीसरी सबसे प्रचुर गैस है और फिर भी कोई अवरक्त अवशोषित नहीं करती — इसलिये विकल्प (c)।
- यह मान लेना कि प्रचुर मात्रा वाली गैस जलवायु के लिये अवश्य महत्वपूर्ण होगी — आर्गन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन वायुमण्डल पर हावी हैं और फिर भी इसे बिल्कुल गर्म नहीं करते
- दो वायुमण्डलीय समस्याओं को मिला देना: CFC ओज़ोन को नष्ट भी करते हैं और ग्रह को गर्म भी करते हैं, परन्तु कार्बन डाईआक्साईड केवल दूसरा काम करती है
- नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O, एक वास्तविक हरित-गृह गैस) को नाइट्रोजन ऑक्साइड NO और NO₂ से भ्रमित कर लेना, जो वायु प्रदूषक हैं
UPPSC इसे एक-पंक्ति निष्कासन के रूप में पूछता है — 'कौन-सी हरित-गृह गैस नहीं है', 'कौन-सी उत्कृष्ट गैस नहीं है', 'हरित-गृह प्रभाव के बिना पृथ्वी का तापमान क्या होता'। UPSC तन्त्र और स्रोतों को प्राथमिकता देता है: हरित-गृह गैसें कौन-सा विकिरण अवशोषित करती हैं, कौन-सी फसल सबसे अधिक मीथेन उत्सर्जित करती है, HFC का उपयोग किसलिये होता है।
निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिये: कथन-I: वायुमण्डल आने वाले सौर विकिरण से पार्थिव विकिरण की अपेक्षा अधिक गर्म होता है। कथन-II: वायुमण्डल में कार्बन डाईआक्साईड और अन्य हरित-गृह गैसें लम्बी-तरंग विकिरण की अच्छी अवशोषक हैं। उपर्युक्त कथनों के सम्बन्ध में निम्नलिखित में से कौन-सा सही है?
- (a) कथन-I और कथन-II दोनों सही हैं और कथन-II, कथन-I की व्याख्या करता है
- (b) कथन-I और कथन-II दोनों सही हैं, परन्तु कथन-II, कथन-I की व्याख्या नहीं करता
- (c) कथन-I सही है, परन्तु कथन-II गलत है
- (d) कथन-I गलत है, परन्तु कथन-II सही है
उत्तर(d) कथन-I गलत है, परन्तु कथन-II सही है
इस प्रश्न के पीछे का तन्त्र। कथन-II ठीक वही गुण बताता है जो आर्गन में नहीं है — हरित-गृह गैसें लम्बी-तरंग पार्थिव विकिरण अवशोषित करती हैं — और यह प्रश्नपत्र उस सामान्य धारणा को भी सुधारता है कि वायुमण्डल मुख्यतः आते हुए सूर्य-प्रकाश से गर्म होता है।
निम्नलिखित फसलों में से, मीथेन और नाइट्रस ऑक्साइड दोनों का सबसे महत्वपूर्ण मानव-जनित स्रोत कौन-सी है?
- (a) कपास
- (b) चावल
- (c) गन्ना
- (d) गेहूँ
उत्तर(b) चावल
इसी UPPSC प्रश्नपत्र के समान वर्ष में पूछा गया, और उन्हीं गैसों में से एक के बारे में। मीथेन यहाँ विकल्प (d) के रूप में प्रकट होती है; UPSC पूछता है यह कहाँ से आती है — जलमग्न धान के खेत, जिनकी जलभराव मिट्टी अवायवीय हो जाती है और मीथेन-उत्पादक सूक्ष्मजीवों को पनपाती है।
निम्नलिखित में से कौन-सी वायुमण्डल में प्राकृतिक रूप से पाई जाने वाली हरित-गृह गैस नहीं है?
- (a) नाइट्रोजन ऑक्साइड
- (b) कार्बन डाईआक्साईड
- (c) मीथेन
- (d) ओज़ोन
उत्तर(a) नाइट्रोजन ऑक्साइड
यही प्रश्न दो वर्ष पहले, एक भिन्न दिशा से चुने गये विषम विकल्प के साथ। इसे इस प्रश्न के साथ हल करना उपयोगी है क्योंकि यह नाइट्रोजन ऑक्साइड / नाइट्रस ऑक्साइड के उस भ्रम को अलग करता है जो केवल गैस-नामों की सूची सीखने वाले उम्मीदवारों को फँसाता है।
निम्नलिखित में से कौन-सा तत्व उत्कृष्ट गैस नहीं है?
- (a) रेडॉन
- (b) क्रिप्टॉन
- (c) आर्गन
- (d) एक्टिनियम
उत्तर(d) एक्टिनियम
वह पहचान जो इस प्रश्न को तय करती है। वहाँ आर्गन एक पुष्ट उत्कृष्ट गैस के रूप में प्रकट होती है — एक-परमाणुक और निष्क्रिय — जो ठीक वही कारण है कि यह अवरक्त अवशोषित नहीं कर सकती और यहाँ हरित-गृह गैस नहीं हो सकती।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
वायुमण्डल की निम्नलिखित गैसों में से कौन-सी लम्बी-तरंग पार्थिव विकिरण को अवशोषित नहीं करती?
- (a)जल-वाष्प
- (b)नाइट्रस ऑक्साइड
- (c)नाइट्रोजन
- (d)ओज़ोन
उत्तर(c) नाइट्रोजन — एक सममित द्वि-परमाणुक अणु जिसके कम्पन से कोई द्विध्रुव परिवर्तन नहीं होता, अतः यह अवरक्त-निष्क्रिय है; जल-वाष्प, नाइट्रस ऑक्साइड और ओज़ोन सभी हरित-गृह गैसें हैं।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
क्लोरोफ्लोरोकार्बन को मुख्यतः किस अन्तरराष्ट्रीय समझौते के अन्तर्गत चरणबद्ध रूप से हटाया जा रहा है?
- (a)क्योटो प्रोटोकॉल
- (b)मॉण्ट्रियल प्रोटोकॉल
- (c)बासेल अभिसमय
- (d)स्टॉकहोम अभिसमय
उत्तर(b) मॉण्ट्रियल प्रोटोकॉल — यह ओज़ोन-क्षयकारी पदार्थों को सम्बोधित करता है, और बाद में किगाली संशोधन ने इसका विस्तार HFC तक किया; क्योटो प्रोटोकॉल हरित-गृह गैसों की एक भिन्न टोकरी को कवर करता है।