सबसे चमकीले सूर्यास्त, बादल छाए हुए आसमान, और वे दिन जब हर कोई खांस रहा होता है, सभी में कुछ न कुछ समान होता है: यह सब एरोसोल, हवा में तैरते छोटे कणों के कारण होता है। एरोसोल छोटी बूंदें, धूल के कण, महीन ब्लैक कार्बन के टुकड़े और अन्य पदार्थ हो सकते हैं जो वायुमंडल में तैरते हैं और ग्रह के संपूर्ण ऊर्जा संतुलन को बदल देते हैं।
एरोसोल का ग्रह की जलवायु पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। कुछ, जैसे काले और भूरे कार्बन, पृथ्वी के वायुमंडल को गर्म करते हैं, जबकि अन्य, जैसे सल्फेट की बूंदें, इसे ठंडा करते हैं। वैज्ञानिकों का मानना है कि सामान्य तौर पर, एरोसोल का पूरा स्पेक्ट्रम अंततः ग्रह को थोड़ा ठंडा करता है। लेकिन यह अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि यह शीतलन प्रभाव कितना मजबूत है और यह दिनों, वर्षों या सदियों में कितना आगे बढ़ता है।
एरोसोल क्या हैं?
शब्द "एरोसोल" कई प्रकार के छोटे कणों के लिए एक कैच-ऑल है जो पूरे वातावरण में, इसके बाहरीतम किनारों से ग्रह की सतह तक निलंबित हैं। वे ठोस या तरल, अतिसूक्ष्म या इतने बड़े हो सकते हैं कि उन्हें नग्न आंखों से देखा जा सके।
"प्राथमिक" एरोसोल, जैसे धूल, कालिख या समुद्री नमक, सीधे ग्रह की सतह से आते हैं। वे तेज़ हवाओं से वायुमंडल में ऊपर उठ जाते हैं, ज्वालामुखियों के विस्फोट से हवा में ऊँची उड़ान भरते हैं, या धुएँ के ढेर और आग से बाहर निकलते हैं। "माध्यमिक" एरोसोल तब बनते हैं जब वातावरण में तैरते हुए विभिन्न पदार्थ - उदाहरण के लिए, पौधों द्वारा जारी कार्बनिक यौगिक, तरल एसिड की बूंदें, या अन्य सामग्री - टकराते हैं, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक या शारीरिक प्रतिक्रिया होती है। माध्यमिक एरोसोल, उदाहरण के लिए, धुंध बनाते हैं जिससे संयुक्त राज्य में ग्रेट स्मोकी पर्वत का नाम दिया गया है।
एरोसोल प्राकृतिक और मानवजनित दोनों स्रोतों से उत्सर्जित होते हैं। उदाहरण के लिए, धूल रेगिस्तान, सूखी नदी के किनारे, सूखी झीलों और कई अन्य स्रोतों से उठती है। वायुमंडलीय एरोसोल सांद्रता जलवायु घटनाओं के साथ बढ़ती और गिरती है; ग्रह के इतिहास में ठंड, शुष्क अवधि के दौरान, जैसे कि अंतिम हिमयुग, पृथ्वी के इतिहास के गर्म समय की तुलना में वातावरण में अधिक धूल थी। लेकिन लोगों ने इस प्राकृतिक चक्र को प्रभावित किया है - ग्रह के कुछ हिस्से हमारी गतिविधियों के उत्पादों से प्रदूषित हो गए हैं, जबकि अन्य अत्यधिक गीले हो गए हैं।
समुद्री नमक एरोसोल का एक अन्य प्राकृतिक स्रोत है। वे हवा और समुद्री स्प्रे द्वारा समुद्र से बाहर उड़ाए जाते हैं और वातावरण के निचले हिस्सों को भरने की प्रवृत्ति रखते हैं। इसके विपरीत, कुछ प्रकार के अत्यधिक विस्फोटक ज्वालामुखी विस्फोट कणों और बूंदों को ऊपरी वायुमंडल में शूट कर सकते हैं, जहां वे महीनों या वर्षों तक तैर सकते हैं, पृथ्वी की सतह से कई मील की दूरी पर निलंबित कर सकते हैं।
मानव गतिविधि कई अलग-अलग प्रकार के एरोसोल का उत्पादन करती है। जीवाश्म ईंधन के जलने से ऐसे कण पैदा होते हैं जिन्हें ग्रीनहाउस गैसों के रूप में जाना जाता है - इस प्रकार सभी कार, विमान, बिजली संयंत्र और औद्योगिक प्रक्रियाएं ऐसे कण उत्पन्न करती हैं जो वातावरण में जमा हो सकते हैं। कृषि धूल के साथ-साथ अन्य उत्पादों जैसे एरोसोल नाइट्रोजन उत्पादों का उत्पादन करती है जो वायु गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं।
सामान्य तौर पर, मानवीय गतिविधियों ने वातावरण में तैरने वाले कणों की कुल मात्रा में वृद्धि की है, और अब लगभग 19वीं शताब्दी की तुलना में लगभग दोगुनी धूल है। औद्योगिक क्रांति के बाद से आमतौर पर "पीएम 2,5" के रूप में संदर्भित सामग्री के बहुत छोटे (2,5 माइक्रोन से कम) कणों की संख्या में लगभग 60% की वृद्धि हुई है। दुनिया भर के लोगों के लिए गंभीर स्वास्थ्य परिणामों के साथ, ओजोन जैसे अन्य एरोसोल में भी वृद्धि हुई है।
वायु प्रदूषण को हृदय रोग, स्ट्रोक, फेफड़ों की बीमारी और अस्थमा के बढ़ते जोखिम से जोड़ा गया है। हाल के कुछ अनुमानों के अनुसार, 2016 में दुनिया भर में चार मिलियन से अधिक समय से पहले होने वाली मौतों के लिए हवा में बारीक कण जिम्मेदार थे, और बच्चों और बुजुर्गों को सबसे ज्यादा मार पड़ी थी। महीन कणों के संपर्क में आने से स्वास्थ्य जोखिम चीन और भारत में सबसे अधिक हैं, खासकर शहरी क्षेत्रों में।
एरोसोल जलवायु को कैसे प्रभावित करते हैं?
एरोसोल दो मुख्य तरीकों से जलवायु को प्रभावित करते हैं: वायुमंडल में प्रवेश करने या बाहर निकलने वाली गर्मी की मात्रा को बदलकर और बादलों के बनने के तरीके को प्रभावित करके।
कुछ एरोसोल, जैसे कुचल पत्थरों से कई प्रकार की धूल, हल्के रंग के होते हैं और यहां तक कि प्रकाश को थोड़ा प्रतिबिंबित भी करते हैं। जब सूर्य की किरणें उन पर पड़ती हैं, तो वे वायुमंडल से किरणों को वापस परावर्तित कर देती हैं, इस गर्मी को पृथ्वी की सतह तक पहुंचने से रोकती हैं। लेकिन इस प्रभाव का एक नकारात्मक अर्थ भी हो सकता है: 1991 में फिलीपींस में माउंट पिनातुबो के विस्फोट ने उच्च समताप मंडल में छोटे प्रकाश-परावर्तक कणों की मात्रा को फेंक दिया जो 1,2 वर्ग मील के क्षेत्र के बराबर था, जो बाद में ग्रह की ठंडक का कारण बना जो दो साल तक नहीं रुका। और 1815 में तंबोरा ज्वालामुखी विस्फोट ने 1816 में पश्चिमी यूरोप और उत्तरी अमेरिका में असामान्य रूप से ठंडे मौसम का कारण बना, यही कारण है कि इसे "द ईयर विदाउट ए समर" उपनाम दिया गया था - यह इतना ठंडा और उदास था कि इसने मैरी शेली को अपनी गॉथिक लिखने के लिए प्रेरित किया। उपन्यास फ्रेंकस्टीन।
लेकिन अन्य एरोसोल, जैसे जले हुए कोयले या लकड़ी से काले कार्बन के छोटे कण, सूरज से गर्मी को अवशोषित करते हुए, विपरीत तरीके से काम करते हैं। यह अंततः वातावरण को गर्म करता है, हालांकि यह सूर्य की किरणों को धीमा करके पृथ्वी की सतह को ठंडा करता है। सामान्य तौर पर, यह प्रभाव संभवतः अधिकांश अन्य एरोसोल के कारण होने वाले शीतलन की तुलना में कमजोर होता है - लेकिन इसका निश्चित रूप से प्रभाव होता है, और जितना अधिक कार्बन सामग्री वातावरण में जमा होती है, उतना ही अधिक वातावरण गर्म होता है।
एरोसोल बादलों के निर्माण और वृद्धि को भी प्रभावित करते हैं। पानी की बूंदें आसानी से कणों के आसपास जमा हो जाती हैं, इसलिए एरोसोल कणों से भरपूर वातावरण बादल बनने का पक्षधर है। सफेद बादल आने वाली सूर्य की किरणों को प्रतिबिंबित करते हैं, उन्हें सतह तक पहुंचने और पृथ्वी और पानी को गर्म करने से रोकते हैं, लेकिन वे ग्रह द्वारा लगातार विकिरणित गर्मी को भी अवशोषित करते हैं, इसे निचले वातावरण में फंसाते हैं। बादलों के प्रकार और स्थान के आधार पर, वे या तो परिवेश को गर्म कर सकते हैं या उन्हें ठंडा कर सकते हैं।
एरोसोल का ग्रह पर विभिन्न प्रभावों का एक जटिल समूह है, और मनुष्यों ने उनकी उपस्थिति, मात्रा और वितरण को सीधे प्रभावित किया है। और जबकि जलवायु प्रभाव जटिल और परिवर्तनशील हैं, मानव स्वास्थ्य के लिए निहितार्थ स्पष्ट हैं: हवा में जितने अधिक महीन कण होते हैं, उतना ही यह मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाता है।