Climate Change, Causes, and Global Environmental Impact

त्वरित सारांश (Quick Summary)

• पृथ्वी की जलवायु में भूवैज्ञानिक इतिहास के दौरान परिवर्तन होते रहे हैं। इसमें शीत हिमानी काल (Glacial Period) और अपेक्षाकृत गर्म अंतर-हिमानी काल (Interglacial Period) आते रहे हैं।
• जलवायु परिवर्तन के प्राकृतिक कारणों में मिलानकोविच चक्र, ज्वालामुखी विस्फोट और सौर परिवर्तनशीलता शामिल हैं। मानवीय गतिविधियाँ भी ग्रीनहाउस गैसों की सांद्रता बढ़ाकर जलवायु परिवर्तन को प्रभावित करती हैं।
• प्रमुख ग्रीनहाउस गैसों में कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन, नाइट्रस ऑक्साइड, ओजोन, क्लोरोफ्लोरोकार्बन और जलवाष्प शामिल हैं।
• वर्तमान वैश्विक तापन (Global Warming) का प्रमुख कारण मानवीय गतिविधियों से होने वाला ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन है।
• ओजोन परत का क्षय और जलवायु परिवर्तन अलग-अलग पर्यावरणीय समस्याएँ हैं, हालाँकि CFC जैसी कुछ गैसें दोनों को प्रभावित करती हैं।

यह विषय क्यों महत्वपूर्ण है? (Why This Topic Matters)

जलवायु परिवर्तन UPSC, BPSC और अन्य राज्य PCS की प्रारंभिक परीक्षाओं के लिए महत्वपूर्ण विषय है। इसके प्रमुख क्षेत्र हैं—ऐतिहासिक जलवायु संकेतक, मिलानकोविच चक्र, ग्रीनहाउस गैसें, ओजोन परत का क्षय और अंतरराष्ट्रीय पर्यावरणीय समझौते।

1. पिछले जलवायु परिवर्तनों के प्रमाण (Evidence of Past Climatic Changes)

• भूवैज्ञानिक प्रमाण (Geological Evidence): आज के गर्म क्षेत्रों में पाए जाने वाले हिमानी स्थलरूप, मोरेन (Moraines) और टिलाइट (Tillite) निक्षेप अतीत में हिमानी परिस्थितियों के प्रमाण प्रदान करते हैं।

• जैविक एवं अप्रत्यक्ष संकेतक (Biological and Proxy Indicators):

  • वृक्ष वलय या डेंड्रोक्रोनोलॉजी (Tree Rings or Dendrochronology): वृक्षों के वार्षिक वलयों की चौड़ाई और संरचना से अतीत की जलवायु का अनुमान लगाया जाता है। चौड़े वलय अनुकूल वृद्धि परिस्थितियों का, जबकि संकरे वलय पर्यावरणीय तनाव का संकेत दे सकते हैं।
  • हिम कोर (Ice Cores): अंटार्कटिका और ग्रीनलैंड की बर्फ में ऑक्सीजन समस्थानिक अनुपात (O-18 और O-16) तथा फँसे हुए वायुमंडलीय गैस बुलबुले अतीत के तापमान और वायुमंडलीय संरचना की जानकारी देते हैं।
  • परागकण विश्लेषण (Pollen Analysis): झीलों के अवसादों में सुरक्षित जीवाश्म परागकणों से अतीत की वनस्पति और जलवायु का अनुमान लगाया जाता है।
  • समुद्री अवसाद (Marine Sediments): गहरे समुद्र के अवसादों में पाए जाने वाले जीवाश्म और रासायनिक संकेतक अतीत की महासागरीय एवं जलवायवीय परिस्थितियों की जानकारी देते हैं।
  • प्रवाल अभिलेख (Coral Records): प्रवालों की वृद्धि परतों और रासायनिक संरचना से अतीत के समुद्री तापमान और महासागरीय परिस्थितियों का पता चलता है।

• वर्तमान जलवायु परिवर्तन के प्रमाण (Evidence of Contemporary Climate Change):

  • वैश्विक औसत तापमान में वृद्धि।
  • हिमनदों का पीछे हटना और हिमचादरों का द्रव्यमान घटना।
  • समुद्री जल के तापीय प्रसार और स्थलीय बर्फ के पिघलने से समुद्र-स्तर में वृद्धि।
  • महासागरों का गर्म होना और अम्लीकरण।
  • कई चरम मौसमी घटनाओं की आवृत्ति या तीव्रता में परिवर्तन।

2. जलवायु परिवर्तन के कारण (Causes of Climate Change)

2.1 खगोलीय कारण - मिलानकोविच चक्र (Astronomical Causes - Milankovitch Cycles)

मिलानकोविच चक्र पृथ्वी की कक्षीय एवं घूर्णन संबंधी ज्यामिति में होने वाले दीर्घकालिक परिवर्तन हैं, जो पृथ्वी पर प्राप्त सौर विकिरण के वितरण को प्रभावित करते हैं।

1. विलक्षणता (Eccentricity): सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा के आकार में होने वाला परिवर्तन। कक्षा अधिक वृत्ताकार से अधिक दीर्घवृत्ताकार हो सकती है। इसका प्रमुख चक्र लगभग 100,000 वर्ष का होता है।

2. नति या अक्षीय झुकाव (Obliquity or Axial Tilt): पृथ्वी के अक्ष के झुकाव में परिवर्तन। यह लगभग 22.1° से 24.5° के बीच बदलता है। इसका चक्र लगभग 41,000 वर्ष का होता है। यह विशेष रूप से उच्च अक्षांशों पर ऋतुओं की तीव्रता को प्रभावित करता है।

3. अयन (Precession): पृथ्वी के घूर्णन अक्ष की दिशा में होने वाला परिवर्तन। इसका सामान्यतः उद्धृत जलवायवीय चक्र लगभग 21,000 वर्ष का होता है।

महत्वपूर्ण: मिलानकोविच चक्र सौर विकिरण के मौसमी एवं भौगोलिक वितरण को प्रभावित करते हैं तथा हिमानी और अंतर-हिमानी चक्रों से संबंधित हैं।

2.2 भूवैज्ञानिक एवं मानवजनित कारण (Geological and Anthropogenic Causes)

• ज्वालामुखी विस्फोट (Volcanic Eruptions): ज्वालामुखियों से निकली सल्फर डाइऑक्साइड समतापमंडल में सल्फेट एरोसोल बनाती है। ये आने वाले सौर विकिरण के कुछ भाग को परावर्तित करके अस्थायी वैश्विक शीतलन उत्पन्न करते हैं। इसका प्रभाव सामान्यतः कुछ वर्षों तक रहता है।

• सौर परिवर्तनशीलता एवं सनस्पॉट (Solar Variability and Sunspots): सौर गतिविधियों में परिवर्तन पृथ्वी को प्राप्त होने वाली सौर ऊर्जा को प्रभावित करते हैं। हालाँकि, सौर परिवर्तनशीलता वर्तमान दीर्घकालिक वैश्विक तापन की व्याख्या नहीं कर सकती।

• मानवजनित ग्रीनहाउस प्रभाव (Anthropogenic Greenhouse Effect): जीवाश्म ईंधनों का दहन, वनों की कटाई, औद्योगिक प्रक्रियाएँ और कृषि गतिविधियाँ ग्रीनहाउस गैसों की सांद्रता बढ़ाकर ग्रीनहाउस प्रभाव को तीव्र करती हैं।

प्रमुख ग्रीनहाउस गैसें (Major Greenhouse Gases):

महत्वपूर्ण तथ्य:

• जलवाष्प प्राकृतिक ग्रीनहाउस प्रभाव में सबसे बड़ा योगदान देती है।
• दीर्घजीवी ग्रीनहाउस गैसों में CO₂ वर्तमान मानवजनित वैश्विक तापन का प्रमुख कारण है।
• 100 वर्षों की अवधि के आधार पर मीथेन की ग्लोबल वार्मिंग पोटेंशियल (GWP), CO₂ से अधिक होती है, लेकिन इसका वायुमंडलीय जीवनकाल काफी कम होता है।
• नाइट्रस ऑक्साइड एक ग्रीनहाउस गैस होने के साथ-साथ ओजोन क्षयकारी पदार्थ भी है।
• HFCs शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसें हैं, लेकिन सामान्यतः ओजोन परत का क्षय नहीं करतीं।
• CFCs वैश्विक तापन और ओजोन क्षय दोनों में योगदान करती हैं।

कार्बन स्रोत एवं सिंक (Carbon Sources and Sinks):

• कार्बन स्रोत (Carbon Source): ऐसा स्रोत जो जितना कार्बन अवशोषित करता है, उससे अधिक कार्बन वायुमंडल में छोड़ता है।
• कार्बन सिंक (Carbon Sink): ऐसा भंडार जो जितना कार्बन छोड़ता है, उससे अधिक अवशोषित करता है। उदाहरण—वन और महासागर।

3. ओजोन परत का क्षय एवं वैश्विक समझौते (Ozone Layer Depletion and Global Treaties)

ओजोन परत का क्षय (Ozone Layer Depletion)

• ओजोन परत (Ozone Layer): यह समतापमंडल में मुख्यतः पृथ्वी की सतह से लगभग 15–35 किमी की ऊँचाई पर स्थित होती है। यह अधिकांश हानिकारक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है।
• क्षोभमंडलीय ओजोन (Tropospheric Ozone): यह वायु प्रदूषक और ग्रीनहाउस गैस के रूप में कार्य करती है।
• ओजोन क्षय (Ozone Depletion): CFCs और हैलोन जैसे पदार्थों से मुक्त क्लोरीन एवं ब्रोमीन समतापमंडलीय ओजोन को उत्प्रेरकीय अभिक्रियाओं द्वारा नष्ट करते हैं।
• ओजोन छिद्र (Ozone Hole): समतापमंडलीय ओजोन की गंभीर मौसमी कमी, जो विशेष रूप से अंटार्कटिका के ऊपर देखी जाती है।
• ध्रुवीय समतापमंडलीय बादल (Polar Stratospheric Clouds): ये सक्रिय क्लोरीन मुक्त करने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं को बढ़ावा देते हैं, जिससे ओजोन क्षय तीव्र होता है।
• पराबैंगनी विकिरण (UV Radiation): ओजोन क्षय के कारण पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाले हानिकारक UV-B विकिरण की मात्रा बढ़ जाती है।

प्रमुख अंतरराष्ट्रीय पर्यावरणीय एवं जलवायु समझौते (Important International Environmental and Climate Agreements)

4. कार्बन बाजार एवं कार्बन क्रेडिट (Carbon Markets and Carbon Credits)

कार्बन बाजार (Carbon Markets)

• कार्बन बाजार (Carbon Market): ऐसा बाजार तंत्र जिसमें ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के उद्देश्य से कार्बन क्रेडिट या उत्सर्जन भत्तों का व्यापार किया जाता है।
• कार्बन क्रेडिट (Carbon Credit): एक व्यापार योग्य इकाई, जो सामान्यतः एक टन कार्बन डाइऑक्साइड समतुल्य (1 tCO₂e) उत्सर्जन में कमी या उसके निष्कासन को दर्शाती है।
• कार्बन ट्रेडिंग (Carbon Trading): कार्बन क्रेडिट या उत्सर्जन भत्तों की खरीद-बिक्री।
• कार्बन टैक्स (Carbon Tax): ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन या ईंधन में उपस्थित कार्बन पर लगाया जाने वाला कर। कार्बन ट्रेडिंग से अलग, इसमें उत्सर्जन की कीमत निर्धारित की जाती है।

कार्बन बाजार के प्रकार (Types of Carbon Markets)

1. अनुपालन कार्बन बाजार (Compliance Carbon Market): सरकारी नियमों द्वारा संचालित बाजार, जिसमें निर्धारित उद्योगों को उत्सर्जन लक्ष्यों का पालन करना होता है या आवश्यक क्रेडिट खरीदने होते हैं।
2. स्वैच्छिक कार्बन बाजार (Voluntary Carbon Market): ऐसा बाजार जिसमें व्यक्ति एवं संगठन स्वेच्छा से उत्सर्जन में कमी या कार्बन निष्कासन से संबंधित परियोजनाओं के क्रेडिट खरीद सकते हैं।

प्रमुख तंत्र (Important Mechanisms)

• कैप-एंड-ट्रेड (Cap-and-Trade): उत्सर्जन की अधिकतम सीमा निर्धारित की जाती है तथा भाग लेने वाली संस्थाएँ उत्सर्जन भत्तों का व्यापार कर सकती हैं।
• बेसलाइन-एंड-क्रेडिट (Baseline-and-Credit): निर्धारित आधार रेखा की तुलना में सत्यापित उत्सर्जन में कमी या निष्कासन होने पर क्रेडिट प्रदान किए जाते हैं।

पेरिस समझौते का अनुच्छेद 6 (Article 6 of the Paris Agreement)

अनुच्छेद 6 जलवायु लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए स्वैच्छिक अंतरराष्ट्रीय सहयोग का ढाँचा प्रदान करता है।

भारत की कार्बन क्रेडिट ट्रेडिंग योजना (Carbon Credit Trading Scheme - CCTS)

• जून 2023 में ऊर्जा संरक्षण अधिनियम, 2001 के अंतर्गत अधिसूचित की गई। यह अधिनियम 2022 में संशोधित हुआ था।

• इसका उद्देश्य भारतीय कार्बन बाजार (Indian Carbon Market - ICM) स्थापित करना है।

• यह दो तंत्रों के माध्यम से कार्य करती है:

  1. अनुपालन तंत्र (Compliance Mechanism): निर्धारित उद्योगों के लिए उत्सर्जन तीव्रता संबंधी लक्ष्य निर्धारित किए जाते हैं।
  2. ऑफसेट तंत्र (Offset Mechanism): सत्यापित उत्सर्जन में कमी, निष्कासन या परिहार करने वाली स्वैच्छिक परियोजनाओं को क्रेडिट प्रदान किए जाते हैं।

• भारतीय ऊर्जा दक्षता ब्यूरो (BEE) इस योजना का प्रशासक है।

महत्वपूर्ण: भारत की इस योजना के अंतर्गत एक कार्बन क्रेडिट प्रमाणपत्र एक टन CO₂ समतुल्य (tCO₂e) के बराबर होता है।

5. जलवायु वित्त (Climate Finance)

जलवायु वित्त का अर्थ (Meaning of Climate Finance)

जलवायु वित्त से तात्पर्य सार्वजनिक, निजी एवं अन्य स्रोतों से प्राप्त उन वित्तीय संसाधनों से है, जिनका उपयोग जलवायु परिवर्तन के शमन और अनुकूलन गतिविधियों में किया जाता है।

जलवायु वित्त के प्रमुख क्षेत्र (Major Areas of Climate Finance)

1. शमन वित्त (Mitigation Finance): ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन कम करने वाली गतिविधियों के लिए वित्तीय सहायता, जैसे नवीकरणीय ऊर्जा और ऊर्जा दक्षता।
2. अनुकूलन वित्त (Adaptation Finance): जलवायु प्रभावों के प्रति संवेदनशीलता कम करने वाली गतिविधियों के लिए वित्तीय सहायता, जैसे बाढ़ प्रबंधन और जलवायु अनुकूल कृषि।
3. हानि एवं क्षति वित्त (Loss and Damage Finance): जलवायु परिवर्तन के कारण होने वाली आर्थिक एवं गैर-आर्थिक हानियों से निपटने के लिए विशेष रूप से कमजोर देशों को वित्तीय सहायता।

प्रमुख जलवायु निधियाँ (Important Climate Funds)

महत्वपूर्ण परीक्षा तथ्य:

• GEF: वैश्विक पर्यावरण सुविधा UNFCCC और CBD सहित अनेक अंतरराष्ट्रीय पर्यावरणीय अभिसमयों की वित्तीय व्यवस्था में कार्य करती है।
• GCF: इसका मुख्यालय सोंगडो, दक्षिण कोरिया में है। यह UNFCCC की वित्तीय व्यवस्था की संचालन इकाई है।
• अनुकूलन कोष: इसकी स्थापना 2001 में क्योटो प्रोटोकॉल के अंतर्गत हुई थी।
• LDCF और SCCF: दोनों का प्रबंधन वैश्विक पर्यावरण सुविधा (GEF) द्वारा किया जाता है।
• हानि एवं क्षति कोष: इसकी स्थापना का निर्णय COP27 (2022) में लिया गया तथा इसे COP28 (2023) में क्रियान्वित किया गया।
• पेरिस समझौते के अंतर्गत जलवायु वित्त: अनुच्छेद 9 विकासशील देशों को वित्तीय सहायता प्रदान करने से संबंधित है, विशेष रूप से शमन एवं अनुकूलन के लिए।

महत्वपूर्ण अंतर (Important Distinctions)

महत्वपूर्ण परीक्षा तथ्य:

• रामसर कन्वेंशन (1971): आर्द्रभूमियों का संरक्षण और उनका विवेकपूर्ण उपयोग।
• CITES (1973): संकटग्रस्त जंगली जीवों एवं पौधों के अंतरराष्ट्रीय व्यापार का नियमन।
• वियना कन्वेंशन (1985): ओजोन परत के संरक्षण के लिए रूपरेखा समझौता।
• मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल (1987): ओजोन क्षयकारी पदार्थों के उत्पादन एवं उपभोग को नियंत्रित करना और उनका चरणबद्ध उन्मूलन।
• UNFCCC (1992): जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए अंतरराष्ट्रीय रूपरेखा।
• क्योटो प्रोटोकॉल (1997): इसमें भाग लेने वाले विकसित देशों के लिए ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी की प्रतिबद्धताएँ निर्धारित की गईं।
• पेरिस समझौता (2015): वैश्विक औसत तापमान वृद्धि को पूर्व-औद्योगिक स्तर से 2°C से काफी नीचे रखना तथा इसे 1.5°C तक सीमित करने के प्रयास करना।
• किगाली संशोधन (2016): HFCs के चरणबद्ध न्यूनीकरण का प्रावधान।

महत्वपूर्ण अंतर: मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल ओजोन क्षयकारी पदार्थों पर केंद्रित है, जबकि क्योटो प्रोटोकॉल और पेरिस समझौता जलवायु परिवर्तन से संबंधित हैं। किगाली संशोधन HFCs को लक्षित करता है, जो ग्रीनहाउस गैसें हैं लेकिन सामान्यतः ओजोन परत का क्षय नहीं करतीं।

प्रमुख शब्द एवं परिभाषाएँ (Key Terms and Definitions)

परीक्षा उपयोगी तथ्य एवं स्मरण सूत्र (Exam Insights and Memory Aids)

• ग्रीनहाउस गैसों का योगदान: जलवाष्प प्राकृतिक ग्रीनहाउस प्रभाव में सबसे बड़ा योगदान देती है। CO₂ वर्तमान मानवजनित वैश्विक तापन की प्रमुख दीर्घजीवी ग्रीनहाउस गैस है।
• सामान्य भ्रम: ग्रीनहाउस प्रभाव मुख्यतः पृथ्वी से निकलने वाले दीर्घतरंग अवरक्त विकिरण के अवशोषण एवं पुनः उत्सर्जन से संबंधित है। इसका अर्थ आने वाले सभी लघुतरंग सौर विकिरण को रोकना नहीं है।
• महत्वपूर्ण अंतर: मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल ओजोन परत की रक्षा करता है, जबकि क्योटो प्रोटोकॉल और पेरिस समझौता जलवायु परिवर्तन से संबंधित हैं।
• HFCs और CFCs: CFCs ओजोन परत का क्षय करती हैं और वैश्विक तापन में भी योगदान देती हैं। HFCs वैश्विक तापन में योगदान देती हैं, लेकिन सामान्यतः ओजोन क्षय नहीं करतीं।
• मिलानकोविच चक्र: इसके तीन प्रमुख घटक याद रखें—विलक्षणता, अक्षीय झुकाव और अयन।
• ज्वालामुखी विस्फोट: समतापमंडलीय सल्फेट एरोसोल सामान्यतः अस्थायी शीतलन उत्पन्न करते हैं, जबकि ग्रीनहाउस गैसों में वृद्धि दीर्घकालिक तापन का कारण बनती है।
• ओजोन छिद्र: सबसे प्रमुख मौसमी ओजोन छिद्र अंटार्कटिका के ऊपर पाया जाता है।

त्वरित पुनरावृत्ति सूची (Quick Revision Checklist)

• क्या आप वृक्ष वलयों, हिम कोर, परागकणों, समुद्री अवसादों और प्रवाल अभिलेखों में अंतर कर सकते हैं?
• क्या आप विलक्षणता, अक्षीय झुकाव और अयन को समझते हैं?
• क्या आप प्रमुख ग्रीनहाउस गैसों और उनके स्रोतों की पहचान कर सकते हैं?
• क्या आप CFCs और HFCs के बीच अंतर जानते हैं?
• क्या आप ओजोन क्षय और ग्रीनहाउस प्रभाव में अंतर कर सकते हैं?
• क्या आप प्रमुख अंतरराष्ट्रीय पर्यावरणीय समझौतों को उनके वर्ष और उद्देश्यों से मिला सकते हैं?
• क्या आप मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल, क्योटो प्रोटोकॉल, पेरिस समझौते और किगाली संशोधन में अंतर कर सकते हैं?
• क्या आप आने वाले लघुतरंग सौर विकिरण और पृथ्वी से निकलने वाले दीर्घतरंग विकिरण में अंतर समझते हैं?