Climate change feedback
આબોહવા પરિવર્તન પ્રતિસાદ એ ગ્લોબલ વોર્મિંગની અસરો છે જે શરૂઆતમાં વોર્મિંગનું કારણ બને છે તે દળોની અસરને વધારે છે અથવા ઘટાડે છે. હકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં વધારો કરે છે જ્યારે નકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ તેને નબળી પાડે છે. આબોહવા પરિવર્તનની સમજણમાં પ્રતિક્રિયાઓ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તેઓ ઉષ્ણતામાન દળો પ્રત્યે આબોહવાની સંવેદનશીલતા નક્કી કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આબોહવા બળજબરી અને પ્રતિક્રિયાઓ એકસાથે નક્કી કરે છે કે આબોહવા કેટલી અને કેટલી ઝડપથી બદલાય છે. મોટા હકારાત્મક પ્રતિસાદ ટિપિંગ પોઇન્ટ તરફ દોરી શકે છે-આબોહવા પ્રણાલીમાં અચાનક અથવા ઉલટાવી ન શકાય તેવા ફેરફારો-આબોહવા પરિવર્તનના દર અને તીવ્રતાના આધારે. ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં મુખ્ય હકારાત્મક પ્રતિસાદ એ વાતાવરણમાં પાણીની વરાળની માત્રામાં વધારો કરવા માટે વોર્મિંગનું વલણ છે, જે બદલામાં વધુ વોર્મિંગ તરફ દોરી જાય છે. સકારાત્મક આબોહવા પ્રતિસાદમાં કાર્બન ચક્ર સકારાત્મક પ્રતિસાદનો સમાવેશ થાય છે જેમાં પર્માફ્રોસ્ટ પીટ બોગ અને હાઇડ્રેટ્સને ઓગળવાથી આર્ક્ટિક મિથેનનું પ્રકાશન, વાતાવરણીય મિથેનમાં અચાનક વધારો, વિઘટન, પીટ વિઘટન, વરસાદી જંગલોના સૂકવણી, જંગલની આગ, રણકરણનો સમાવેશ થાય છે. અન્ય હકારાત્મક આબોહવા પ્રતિસાદોમાં વાદળ પ્રતિસાદ, બરફ-આલ્બેડો પ્રતિસાદ અને ગેસ મુક્તિનો સમાવેશ થાય છે. મુખ્ય નકારાત્મક પ્રતિસાદ અથવા "ઠંડક પ્રતિસાદ" સ્ટીફન-બોલ્ટ્ઝમેન નિયમમાંથી આવે છે, પૃથ્વીની સપાટી અને વાતાવરણના તાપમાનની ચોથી શક્તિ સાથે પૃથ્વીમાંથી અવકાશમાં દૂર કરવામાં આવેલી ગરમીનું પ્રમાણ બદલાય છે. આ બ્લેકબોડી કિરણોત્સર્ગ અથવા પ્લેન્ક પ્રતિક્રિયાને "આબોહવા પ્રણાલીમાં સૌથી મૂળભૂત પ્રતિસાદ" તરીકે ઓળખવામાં આવ્યો છે. કાર્બન ચક્ર નકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ તેમની સાંદ્રતામાં વધારો થયા પછી સિસ્ટમમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેનને દૂર કરવા માટે કાર્ય કરે છે. આ પ્રતિક્રિયાઓમાં મહાસાગરોની પ્રતિક્રિયા, રાસાયણિક હવામાન અને પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પ્રાથમિક ઉત્પાદનનો સમાવેશ થાય છે. અવલોકનો અને મોડેલિંગ અભ્યાસો સૂચવે છે કે વૈશ્વિક સ્તરે હકારાત્મક પ્રતિસાદ નકારાત્મક પ્રતિસાદ કરતાં વધારે છે, જે ઉષ્ણતામાન માટે ચોખ્ખો હકારાત્મક પ્રતિસાદ સૂચવે છે. વ્યાખ્યા અને પરિભાષા આબોહવા વિજ્ઞાનમાં, પ્રારંભિક ઉષ્ણતાને વધારતા પ્રતિસાદને સકારાત્મક પ્રતિસાદ કહેવામાં આવે છે. બીજી બાજુ, પ્રારંભિક ઉષ્ણતામાન ઘટાડતી પ્રતિક્રિયાને નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે. પ્રતિસાદને સકારાત્મક કે નકારાત્મક નામ આપવાનો અર્થ એ નથી કે પ્રતિસાદ સારો કે ખરાબ છે. 2021 આઇ. પી. સી. સી. શબ્દાવલિ હકારાત્મક પ્રતિસાદને તે તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે જેમાં પ્રારંભિક વિક્ષેપ વધારવામાં આવે છે, અને નકારાત્મક પ્રતિસાદ જેમાં પ્રારંભિક વિક્ષેપ તેના કારણે થતા ફેરફારોથી નબળો પડે છે. શબ્દાવલિ સમજાવે છે કે પ્રારંભિક વિક્ષેપ બાહ્ય રીતે દબાણ કરી શકાય છે, અથવા આબોહવા પ્રણાલીની આંતરિક પરિવર્તનશીલતા દ્વારા ઊભી થઈ શકે છે. અહીં, બાહ્ય દબાણ એ "આબોહવા પ્રણાલીની બહારના દબાણકારી એજન્ટનો ઉલ્લેખ કરે છે જે આબોહવા પ્રણાલીમાં પરિવર્તનનું કારણ બને છે" જે આબોહવા પ્રણાલીને ઉષ્ણતામાન અથવા ઠંડકની દિશામાં ધકેલી શકે છે. બાહ્ય બળજબરી માનવ-કારણે (ઉદાહરણ તરીકે, ગ્રીનહાઉસ વાયુ ઉત્સર્જન અથવા જમીનના ઉપયોગમાં ફેરફાર) અથવા કુદરતી (ઉદાહરણ તરીકે, જ્વાળામુખી ફાટી નીકળવો) હોઈ શકે છે. હકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ જળ વરાળ પ્રતિક્રિયા જો વાતાવરણ ગરમ હોય, તો સંતૃપ્તિ વરાળનું દબાણ વધે છે, અને વાતાવરણમાં પાણીની વરાળનું પ્રમાણ વધવાનું વલણ ધરાવે છે. પાણીની વરાળ એ ગ્રીનહાઉસ ગેસ હોવાથી, પાણીની વરાળની માત્રામાં વધારો વાતાવરણને વધુ ગરમ બનાવે છે; આ ઉષ્ણતામાન વાતાવરણને વધુ પાણીની વરાળ (હકારાત્મક પ્રતિસાદ) જાળવી રાખવાનું કારણ બને છે, અને તેથી જ્યાં સુધી અન્ય પ્રક્રિયાઓ પ્રતિક્રિયા ચક્રને બંધ ન કરે ત્યાં સુધી. પરિણામ એ છે કે એકલા CO2 ને કારણે થતી ગ્રીનહાઉસ અસર કરતાં ઘણી મોટી છે. જો કે આ પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયા હવામાં સંપૂર્ણ ભેજનું પ્રમાણ વધારવાનું કારણ બને છે, તેમ છતાં સાપેક્ષ ભેજ લગભગ સ્થિર રહે છે અથવા હવા ગરમ હોવાને કારણે થોડો ઘટે છે. આબોહવા નમૂનાઓમાં આ પ્રતિસાદનો સમાવેશ થાય છે. પાણીની વરાળનો પ્રતિસાદ ખૂબ જ હકારાત્મક છે, જેમાં મોટાભાગના પુરાવા 1.5 થી 2.0 W/m2/K ની તીવ્રતાને ટેકો આપે છે, જે અન્યથા થતા ઉષ્ણતાને આશરે બમણી કરવા માટે પૂરતા છે. જળ વરાળ પ્રતિસાદને ઝડપી પ્રતિસાદ પદ્ધતિ માનવામાં આવે છે. મેઘ પ્રતિસાદ ગ્લોબલ વોર્મિંગ વાદળોની વહેંચણી અને પ્રકારમાં ફેરફાર કરે તેવી અપેક્ષા છે. નીચેથી જોવામાં આવે છે, વાદળો ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગને સપાટી પર પાછા છોડે છે, અને તેથી ગરમ અસર કરે છે; ઉપરથી જોવામાં આવે છે, વાદળો સૂર્યપ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે અને ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગને અવકાશમાં છોડે છે, અને તેથી ઠંડક અસર કરે છે. ચોખ્ખી અસર ગરમી કે ઠંડક છે કે કેમ તે વાદળના પ્રકાર અને ઊંચાઈ જેવી વિગતો પર આધારિત છે. નીચા વાદળો તેજસ્વી અને ઓપ્ટિકલી ગાઢ હોય છે, જ્યારે ઉચ્ચ વાદળો દૃશ્યમાન અને ટ્રેપ આઈઆરમાં ઓપ્ટિકલી પાતળા (પારદર્શક) હોય છે. નીચા વાદળોમાં ઘટાડો થવાથી આવતા સૌર કિરણોત્સર્ગમાં વધારો થાય છે અને તેથી સકારાત્મક પ્રતિસાદ મળે છે, જ્યારે ઊંચા વાદળોમાં ઘટાડો (કારણ કે તેઓ મોટે ભાગે માત્ર IR ને ફસાવતા હોય છે) નકારાત્મક પ્રતિસાદમાં પરિણમશે. ઉપગ્રહ માહિતીના આગમન પહેલા આ વિગતો નબળી રીતે જોવામાં આવી હતી અને આબોહવા નમૂનાઓમાં તેનું પ્રતિનિધિત્વ કરવું મુશ્કેલ છે. વૈશ્વિક આબોહવા મોડેલો શૂન્યથી મધ્યમ મજબૂત હકારાત્મક ચોખ્ખો વાદળ પ્રતિસાદ દર્શાવે છે, પરંતુ વૈશ્વિક આબોહવા મોડેલોની તાજેતરની પેઢીમાં અસરકારક આબોહવા સંવેદનશીલતા નોંધપાત્ર રીતે વધી છે. મોડેલોમાં વાદળોની ભૌતિક રજૂઆતમાં તફાવતો અગાઉની પેઢીના મોડેલોની તુલનામાં આ ઉન્નત આબોહવા સંવેદનશીલતાને ચલાવે છે. 2019નું અનુકરણ આગાહી કરે છે કે જો ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ વાતાવરણીય કાર્બન ડાયોક્સાઇડના વર્તમાન સ્તરથી ત્રણ ગણા સુધી પહોંચે તો સ્ટ્રેટોકોમ્યુલસ વાદળો અચાનક વિખેરાઈ શકે છે, જે વધારાના ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં ફાળો આપે છે. બરફ-આલ્બેડો પ્રતિક્રિયા જ્યારે બરફ પીગળી જાય છે, ત્યારે જમીન અથવા ખુલ્લું પાણી તેનું સ્થાન લે છે. જમીન અને ખુલ્લું પાણી બંને બરફ કરતાં સરેરાશ ઓછા પ્રતિબિંબીત હોય છે અને આમ વધુ સૌર કિરણોત્સર્ગને શોષી લે છે. આ વધુ ઉષ્ણતાનું કારણ બને છે, જે બદલામાં વધુ ગલનનું કારણ બને છે, અને આ ચક્ર ચાલુ રહે છે. વૈશ્વિક ઠંડકના સમય દરમિયાન, વધારાનો બરફ પ્રતિબિંબીતામાં વધારો કરે છે, જે સૌર કિરણોત્સર્ગના શોષણને ઘટાડે છે, પરિણામે સતત ચક્ર દ્વારા વધુ ઠંડક મળે છે. આને ઝડપી પ્રતિસાદ પદ્ધતિ માનવામાં આવે છે. ધ્રુવીય વિસ્તરણ તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયામાં, ઉત્તર ગોળાર્ધમાં ધ્રુવીય તાપમાન બાકીના વિશ્વની સરખામણીએ બમણા સુધી વધવાની આઇ. પી. સી. સી. ની આગાહીનું મુખ્ય કારણ એલ્બેડો પરિવર્તન પણ છે. સપ્ટેમ્બર 2007માં, આર્ક્ટિક દરિયાઈ બરફ વિસ્તાર 1979 અને 2000 વચ્ચે સરેરાશ ઉનાળાના લઘુતમ વિસ્તારના લગભગ અડધા કદ સુધી પહોંચ્યો હતો. સપ્ટેમ્બર 2007માં પણ, આર્ક્ટિક સમુદ્રનો બરફ ઉત્તરપશ્ચિમ માર્ગને નોંધાયેલા ઇતિહાસમાં પ્રથમ વખત શિપિંગ માટે નાવ્ય બનવા માટે પૂરતો પીછેહઠ થયો હતો. જોકે, 2007 અને 2008ની વિક્રમી ખોટ કામચલાઉ હોઈ શકે છે. યુ. એસ. નેશનલ સ્નો એન્ડ આઇસ ડેટા સેન્ટરના માર્ક સેરેઝ 2030 ને ઉનાળાના આર્કટિક બરફની ટોચ બરફ મુક્ત હોઈ શકે તે માટે "વાજબી અંદાજ" તરીકે જુએ છે. ગ્લોબલ વોર્મિંગનું ધ્રુવીય વિસ્તરણ દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં થવાની આગાહી નથી. 1979માં નિરીક્ષણની શરૂઆત થઈ ત્યારથી એન્ટાર્કટિક સમુદ્રનો બરફ રેકોર્ડ પર તેની સૌથી મોટી હદ સુધી પહોંચ્યો હતો, પરંતુ દક્ષિણમાં બરફમાં વધારો ઉત્તરમાં નુકસાનથી વધી ગયો છે. વૈશ્વિક દરિયાઈ બરફ, ઉત્તરીય ગોળાર્ધ અને દક્ષિણ ગોળાર્ધનું સંયુક્ત વલણ સ્પષ્ટપણે ઘટી રહ્યું છે. બરફના નુકસાનમાં આંતરિક પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયાઓ હોઈ શકે છે, કારણ કે જમીન પર બરફ પીગળવાથી દરિયાની સપાટીમાં વધારો થઈ શકે છે, જે સંભવિત રીતે બરફની છાજલીઓની અસ્થિરતાનું કારણ બની શકે છે અને હિમનદીઓની જીભ જેવા દરિયાકાંઠાના બરફના જથ્થાને ડૂબી શકે છે. વધુમાં, આઇસોસ્ટેટિક રિબાઉન્ડને કારણે આવતા ભૂકંપને કારણે સંભવિત પ્રતિક્રિયા ચક્ર અસ્તિત્વમાં છે, જે બરફની છાજલીઓ, હિમનદીઓ અને બરફના ઢગલાને વધુ અસ્થિર બનાવે છે. કેટલાક ઉપ-આર્ક્ટિક જંગલોમાં બરફ-આલ્બેડો પણ બદલાઈ રહ્યા છે, કારણ કે લોર્ચના સ્ટેન્ડ (જે શિયાળામાં તેમની સોય છોડે છે, જે વસંત અને પાનખરમાં સૂર્યપ્રકાશને બરફને પ્રતિબિંબિત કરવા દે છે) ને સ્પ્રુસ વૃક્ષો દ્વારા બદલવામાં આવે છે (જે તેમની કાળી સોય જાળવી રાખે છે. કાર્બન ચક્ર હકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ એવી આગાહીઓ કરવામાં આવી છે, અને કેટલાક પુરાવા છે કે ગ્લોબલ વોર્મિંગ પાર્થિવ ઇકોસિસ્ટમ્સમાંથી કાર્બનના નુકસાનનું કારણ બની શકે છે, જે વાતાવરણીય સ્તરોમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. કેટલાક આબોહવા નમૂનાઓ સૂચવે છે કે 21મી સદી દરમિયાન ગ્લોબલ વોર્મિંગને આવા વોર્મિંગ માટે પાર્થિવ કાર્બન ચક્રના પ્રતિભાવ દ્વારા વેગ આપી શકાય છે. C4MIP અભ્યાસના તમામ 11 નમૂનાઓમાં જાણવા મળ્યું છે કે જો આબોહવા પરિવર્તનને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે તો એન્થ્રોપોજેનિક CO2નો મોટો ભાગ હવામાં રહે છે. એકવીસમી સદીના અંત સુધીમાં, આ વધારાના CO2 બે આત્યંતિક મોડેલો માટે 20 અને 200 પીપીએમ વચ્ચે બદલાતા હતા, મોટાભાગના મોડેલો 50 અને 100 પીપીએમ વચ્ચે આવેલા હતા. કાર્બન ડાયોક્સાઈડના ઊંચા સ્તરને કારણે આબોહવા 0.1 ડિગ્રી અને 1.5 ડિગ્રી સેલ્સિયસની વચ્ચે વધવા લાગી. જો કે, આ સંવેદનશીલતાની તીવ્રતા અંગે હજુ પણ મોટી અનિશ્ચિતતા હતી. આઠ મોડેલો જમીનમાં મોટાભાગના ફેરફારોને આભારી છે, જ્યારે ત્રણ તેને સમુદ્રને આભારી છે. આ કિસ્સાઓમાં સૌથી મજબૂત પ્રતિક્રિયાઓ ઉત્તરીય ગોળાર્ધના ઉચ્ચ અક્ષાંશ બોરિયલ જંગલોમાં જમીનમાંથી કાર્બનના વધેલા શ્વસનને કારણે છે. ઉષ્ણકટિબંધીય દક્ષિણ અમેરિકામાં નોંધપાત્ર રીતે ઘટેલા વરસાદના જવાબમાં એમેઝોન રેઈનફોરેસ્ટના મોટા ભાગના નુકસાનને કારણે ખાસ કરીને એક મોડેલ (હેડસીએમ 3) ગૌણ કાર્બન ચક્ર પ્રતિસાદ સૂચવે છે. જ્યારે મોડેલો કોઈપણ પાર્થિવ કાર્બન ચક્ર પ્રતિસાદની તાકાત પર અસંમત હોય છે, ત્યારે તેઓ દરેક સૂચવે છે કે આવા કોઈપણ પ્રતિસાદ ગ્લોબલ વોર્મિંગને વેગ આપશે. અવલોકનો દર્શાવે છે કે યુ. કે. માં માટી છેલ્લા 25 વર્ષથી દર વર્ષે ચાર મિલિયન ટનના દરે કાર્બન ગુમાવી રહી છે, બેલામી એટ અલ દ્વારા નેચરમાં એક પેપર અનુસાર. સપ્ટેમ્બર 2005 માં, જે નોંધે છે કે આ પરિણામો જમીનના ઉપયોગના ફેરફારો દ્વારા સમજાવવાની શક્યતા નથી. આ પ્રકારના પરિણામો ગાઢ નમૂનાના નેટવર્ક પર આધાર રાખે છે અને તેથી વૈશ્વિક સ્તરે ઉપલબ્ધ નથી. સમગ્ર યુનાઇટેડ કિંગડમને ટાંકીને, તેઓ દર વર્ષે 13 મિલિયન ટનની વાર્ષિક ખોટનો અંદાજ કાઢે છે. આ ક્યોટો સંધિ (દર વર્ષે 12.7 લાખ ટન કાર્બન) હેઠળ યુકે દ્વારા પ્રાપ્ત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જનમાં વાર્ષિક ઘટાડા જેટલું છે. એવું પણ સૂચવવામાં આવ્યું છે (ક્રિસ ફ્રીમેન દ્વારા) કે પીટ બોગમાંથી ઓગળેલા કાર્બનિક કાર્બન (ડી. ઓ. સી.) નું પાણીના પ્રવાહમાં મુક્ત થવું (જેમાંથી તે બદલામાં વાતાવરણમાં પ્રવેશ કરશે) ગ્લોબલ વોર્મિંગ માટે સકારાત્મક પ્રતિસાદ બનાવે છે. હાલમાં પીટલેન્ડમાં સંગ્રહિત કાર્બન (390-455 ગીગાટોન્સ, કુલ જમીન આધારિત કાર્બન સંગ્રહનો એક તૃતીયાંશ) વાતાવરણમાં પહેલેથી જ રહેલા કાર્બનની અડધાથી વધુ માત્રા છે. જળમાર્ગોમાં ડી. ઓ. સી. નું સ્તર નોંધપાત્ર રીતે વધી રહ્યું છે; ફ્રીમેનની પૂર્વધારણા એ છે કે, પ્રાથમિક ઉત્પાદકતાના ઉત્તેજના દ્વારા, ઊંચા તાપમાન નહીં, પરંતુ વાતાવરણીય CO2 નું ઊંચું સ્તર જવાબદાર છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આબોહવા પરિવર્તનના પરિણામે વૃક્ષોના મૃત્યુ વધી રહ્યા છે, જે સકારાત્મક પ્રતિસાદ અસર છે. વેટલેન્ડ્સ અને તાજા પાણીની ઇકોસિસ્ટમ્સ વૈશ્વિક મિથેન આબોહવા પ્રતિસાદમાં સૌથી મોટો સંભવિત ફાળો આપનાર હોવાની આગાહી કરવામાં આવી છે. લાંબા ગાળાનું ઉષ્ણતામાન તાજા પાણીની ઇકોસિસ્ટમ્સમાં મિથેન-સંબંધિત માઇક્રોબાયલ સમુદાયમાં સંતુલનને બદલે છે જેથી તેઓ વધુ મિથેન ઉત્પન્ન કરે છે જ્યારે પ્રમાણસર ઓછું કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. આર્ક્ટિક મિથેનનું પ્રકાશન વોર્મિંગ એ આર્ક્ટિકમાં કાર્બન (સંભવિત રીતે મિથેન તરીકે) ના પ્રકાશન માટે પ્રેરક ચલ પણ છે. સાઇબિરીયામાં ફ્રોઝન પીટ બોગ જેવા પીગળતા પર્માફ્રોસ્ટમાંથી અને દરિયાની સપાટી પરના મિથેન ક્લેથ્રેટમાંથી મુક્ત થતો મિથેન હકારાત્મક પ્રતિસાદ પેદા કરે છે. એપ્રિલ 2019 માં, તુરેટ્સ્કી એટ અલ. નોંધાયેલ પર્માફ્રોસ્ટ આગાહી કરતાં વધુ ઝડપથી પીગળી રહ્યું હતું. તાજેતરમાં પર્માફ્રોસ્ટમાંથી આબોહવા પ્રતિસાદની સમજણમાં સુધારો થયો છે, પરંતુ સબસી પર્માફ્રોસ્ટમાંથી સંભવિત ઉત્સર્જન અજ્ઞાત છે અને-અન્ય ઘણા માટી કાર્બન પ્રતિસાદની જેમ-હજુ પણ મોટાભાગના આબોહવા મોડેલોથી ગેરહાજર છે. થોવિંગ પર્માફ્રોસ્ટ પીટ બોગ પશ્ચિમ સાઇબિરીયા એ વિશ્વનો સૌથી મોટો પીટ બોગ છે, જે પર્માફ્રોસ્ટ પીટ બોગનો એક મિલિયન ચોરસ કિલોમીટરનો વિસ્તાર છે, જે 11,000 વર્ષ પહેલાં છેલ્લા હિમયુગના અંતમાં રચાયો હતો. તેના પર્માફ્રોસ્ટના ઓગળવાથી દાયકાઓ સુધી મોટા પ્રમાણમાં મિથેન છોડવાની શક્યતા છે. 70, 000 મિલિયન ટન જેટલો મિથેન, એક અત્યંત અસરકારક ગ્રીનહાઉસ ગેસ, આગામી કેટલાક દાયકાઓમાં મુક્ત થઈ શકે છે, જે ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જનનો વધારાનો સ્રોત બનાવે છે. પૂર્વીય સાઇબિરીયામાં પણ આવું જ ગલન જોવા મળ્યું છે. લોરેન્સ એટ અલ. (2008) સૂચવે છે કે આર્ક્ટિક દરિયાઈ બરફનું ઝડપથી પીગળવું પ્રતિક્રિયા લૂપ શરૂ કરી શકે છે જે ઝડપથી આર્ક્ટિક પર્માફ્રોસ્ટને પીગળી જાય છે, જે વધુ ઉષ્ણતાને ટ્રિગર કરે છે. 31 મે, 2010. નાસાએ પ્રકાશિત કર્યું કે વૈશ્વિક સ્તરે "ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ પર્માફ્રોસ્ટમાંથી છટકી રહ્યા છે અને વધતા દરે વાતાવરણમાં પ્રવેશ કરી રહ્યા છે-ઉદાહરણ તરીકે, મિથેનનું દર વર્ષે 50 અબજ ટન સુધી-વૈશ્વિક પીગળવાના વલણને કારણે. આ ખાસ કરીને મુશ્કેલીજનક છે કારણ કે મિથેન કાર્બન ડાયોક્સાઇડની 25 ગણી કાર્યક્ષમતા (દર વર્ષે 1250 અબજ ટનની સમકક્ષ) સાથે વાતાવરણને ગરમ કરે છે. 2019 માં, "આર્કટિક રિપોર્ટ કાર્ડ" નામના એક અહેવાલમાં અંદાજવામાં આવ્યો હતો કે આર્કટિક પર્માફ્રોસ્ટમાંથી વર્તમાન ગ્રીનહાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન રશિયા અથવા જાપાનના ઉત્સર્જન જેટલું અથવા અશ્મિભૂત ઇંધણમાંથી વૈશ્વિક ઉત્સર્જનના 10 ટકાથી ઓછું છે. છઠ્ઠો આઇ. પી. સી. સી. મૂલ્યાંકન અહેવાલ જણાવે છે કે "પર્માફ્રોસ્ટ ઇકોસિસ્ટમ્સના નમૂનાઓમાંથી અંદાજો સૂચવે છે કે ભવિષ્યના પર્માફ્રોસ્ટ ઓગળવાથી કેટલાક વધારાના ઉષ્ણતામાન તરફ દોરી જશે-જે મહત્વપૂર્ણ બનવા માટે પૂરતું છે, પરંતુ 'ભાગેડુ ઉષ્ણતામાન' પરિસ્થિતિ તરફ દોરી જવા માટે પૂરતું નથી, જ્યાં પર્માફ્રોસ્ટ ઓગળવાથી વૈશ્વિક ઉષ્ણતામાનના નાટકીય, સ્વ-બળવાન પ્રવેગ તરફ દોરી જાય છે". હાઇડ્રેટ્સ મિથેન ક્લેથ્રેટ, જેને મિથેન હાઇડ્રેટ પણ કહેવાય છે, તે પાણીના બરફનું એક સ્વરૂપ છે જે તેના સ્ફટિક માળખામાં મોટી માત્રામાં મિથેન ધરાવે છે. પૃથ્વીના સમુદ્ર અને સમુદ્રના તળિયા પર કાંપ હેઠળ મિથેન ક્લેથ્રેટની અત્યંત મોટી થાપણો મળી આવી છે. ભાગેડુ ગ્લોબલ વોર્મિંગ ઇવેન્ટમાં મિથેન ક્લેથ્રેટ થાપણોમાંથી મોટી માત્રામાં કુદરતી ગેસનું અચાનક પ્રકાશન, ભૂતકાળ અને સંભવતઃ ભાવિ આબોહવા પરિવર્તનોનું કારણ હોવાનું અનુમાન કરવામાં આવ્યું છે. આ ફસાયેલા મિથેનનું પ્રકાશન એ તાપમાનમાં વધારાનું સંભવિત મુખ્ય પરિણામ છે; એવું માનવામાં આવે છે કે આનાથી વૈશ્વિક તાપમાનમાં વધારાના 5 ડિગ્રીનો વધારો થઈ શકે છે, કારણ કે મિથેન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કરતાં ગ્રીનહાઉસ ગેસ તરીકે વધુ શક્તિશાળી છે. આ સિદ્ધાંત એવી પણ આગાહી કરે છે કે આ વાતાવરણની ઉપલબ્ધ ઓક્સિજન સામગ્રીને મોટા પ્રમાણમાં અસર કરશે. પર્મિયન-ટ્રાયસિક લુપ્ત થવાની ઘટના તરીકે ઓળખાતી પૃથ્વી પરની સૌથી ગંભીર સામૂહિક લુપ્ત થવાની ઘટના અને પેલિઓસીન-ઇઓસીન થર્મલ મેક્સિમમ આબોહવા પરિવર્તનની ઘટનાને સમજાવવા માટે આ સિદ્ધાંતની દરખાસ્ત કરવામાં આવી છે. 2008માં, અમેરિકન જિયોફિઝિકલ યુનિયન માટેના એક સંશોધન અભિયાનમાં સાઇબેરીયન આર્કટિકમાં સામાન્ય કરતાં 100 ગણું વધારે મિથેનનું સ્તર જોવા મળ્યું હતું, જે સંભવતઃ સમુદ્રતળ પરમાફ્રોસ્ટના સ્થિર 'ઢાંકણ' માં છિદ્રો દ્વારા મુક્ત થતા મિથેન ક્લેથ્રેટ્સ દ્વારા મુક્ત થાય છે, જે લેના નદીના ધોધ અને લેપટેવ સમુદ્ર અને પૂર્વ સાઇબેરીયન સમુદ્ર વચ્ચેના વિસ્તારની આસપાસ છે. 2020 માં, એન્ટાર્કટિકામાં દરિયાની સપાટીમાંથી મિથેનનું પ્રથમ ગળતર મળી આવ્યું હતું. વૈજ્ઞાનિકોને ખાતરી નથી કે તેનું કારણ શું છે. જે વિસ્તારમાં તે મળી આવ્યો હતો તે હજુ નોંધપાત્ર રીતે ગરમ થયો ન હતો. તે જ્વાળામુખીની બાજુમાં છે, પરંતુ એવું લાગે છે કે તે ત્યાંથી નથી. મિથેન ખાતા સુક્ષ્મજીવાણુઓ ધાર્યા કરતાં ઘણા ઓછા મિથેનનો વપરાશ કરે છે, અને સંશોધકો માને છે કે આનો આબોહવા નમૂનાઓમાં સમાવેશ થવો જોઈએ. તેઓ એવો પણ દાવો કરે છે કે એન્ટાર્કટિકામાં આ મુદ્દા વિશે શોધવાનું ઘણું બધું છે. તમામ દરિયાઈ મિથેનનો ચોથો ભાગ એન્ટાર્કટિકાના પ્રદેશમાં જોવા મળે છે આબોહવા પરિવર્તન પરની આંતરસરકારી પેનલ (આઇ. પી. સી. સી.) અને યુ. એસ. આબોહવા પરિવર્તન વિજ્ઞાન કાર્યક્રમ (સી. સી. એસ. પી.) દ્વારા કરવામાં આવેલા વાતાવરણીય મિથેન સાહિત્યના મૂલ્યાંકનમાં અચાનક વધારો થયો છે, જેમાં ભવિષ્યના અંદાજિત આબોહવા પરિવર્તનની સંભાવનાને ધ્યાનમાં લેવામાં આવી છે, જે વાતાવરણીય મિથેનમાં ઝડપી વૃદ્ધિ તરફ દોરી જશે. 2001માં પ્રકાશિત થયેલા આઇ. પી. સી. સી. ત્રીજા મૂલ્યાંકન અહેવાલમાં વાતાવરણીય રાસાયણિક સિંકમાં ઘટાડાને કારણે અથવા દફનાવવામાં આવેલા મિથેન જળાશયોના પ્રકાશનને કારણે મિથેનમાં સંભવિત ઝડપી વધારો જોવા મળ્યો હતો. બંને કિસ્સાઓમાં, એવો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો હતો કે આવા પ્રકાશન "અપવાદરૂપે અસંભવિત" હશે (નિષ્ણાત ચુકાદાના આધારે 1 ટકાથી ઓછી તક). 2008માં પ્રકાશિત થયેલા સી. સી. એસ. પી. મૂલ્યાંકનમાં તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે વાતાવરણમાં મિથેનનું અચાનક મુક્ત થવું "ખૂબ જ અસંભવિત" (નિષ્ણાતના ચુકાદાના આધારે 10 ટકાથી ઓછી સંભાવના) હતું. જોકે, સી. સી. એસ. પી. ના મૂલ્યાંકનમાં નોંધવામાં આવ્યું છે કે આબોહવા પરિવર્તન "ખૂબ જ સંભવિત" (નિષ્ણાતના ચુકાદાના આધારે 90 ટકાથી વધુ સંભાવના) હાઈડ્રેટ સ્રોતો અને ભીની ભૂમિ બંનેમાંથી સતત ઉત્સર્જનની ગતિને વેગ આપશે. 10 જૂન 2019ના રોજ લુઇસ એમ. ફારકુહારસન અને તેમની ટીમે અહેવાલ આપ્યો હતો કે કેનેડિયન પર્માફ્રોસ્ટમાં તેમના 12 વર્ષના અભ્યાસમાં "અમારા સ્થળો પર અવલોકન કરાયેલ મહત્તમ પીગળવાની ઊંડાઈ 2090 સુધીમાં થવાની ધારણા કરતાં પહેલેથી જ વધી ગઈ છે. 1990 અને 2016 ની વચ્ચે, પાર્થિવ પર્માફ્રોસ્ટમાં 4 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીનો વધારો જોવા મળ્યો છે અને આ વલણ ચાલુ રહેવાની અપેક્ષા છે કારણ કે આર્કટિક સરેરાશ વાર્ષિક હવાના તાપમાનમાં નીચલા અક્ષાંશોના બમણા દરે વધારો થાય છે. નવા થર્મોકાર્સ્ટ વિકાસની હદ નક્કી કરવી મુશ્કેલ છે, પરંતુ તેમાં કોઈ શંકા નથી કે સમસ્યા વ્યાપક છે. ફારકુહારસન અને તેમની ટીમનો અંદાજ છે કે આશરે 2,31,000 ચોરસ માઇલ (600,000 ચોરસ કિલોમીટર) પર્માફ્રોસ્ટ, અથવા આખું વર્ષ પર્માફ્રોસ્ટ ધરાવતા ઝોનનો લગભગ 5.5 ટકા હિસ્સો, ઝડપી સપાટીના પીગળવા માટે સંવેદનશીલ છે. ડીકમ્પોઝિશન પર્માફ્રોસ્ટમાં સંગ્રહિત કાર્બનિક પદાર્થ ગરમી પેદા કરે છે કારણ કે તે પર્માફ્રોસ્ટ ઓગળવાના જવાબમાં વિઘટિત થાય છે. પર્માફ્રોસ્ટ પ્રદેશમાં સંગ્રહિત કાર્બનનું પ્રમાણ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં રહેલા કાર્બન કરતાં લગભગ બમણું હોવાનો અંદાજ છે. જેમ જેમ ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશો ભીના થતા જાય છે, તેમ તેમ ઘણા આબોહવા નમૂનાઓ આગાહી કરે છે તેમ, જમીનમાં શ્વસન અને વિઘટનના વધુ દરનો અનુભવ થવાની સંભાવના છે, જે ઉષ્ણકટિબંધીય જમીનની કાર્બન સંગ્રહ ક્ષમતાઓને મર્યાદિત કરે છે. પીટ વિઘટન પીટ, જે પીટ બોગમાં કુદરતી રીતે જોવા મળે છે, તે વૈશ્વિક સ્તરે નોંધપાત્ર કાર્બનનો સંગ્રહ છે. જ્યારે પીટ સૂકાય છે ત્યારે તે વિઘટિત થાય છે, અને વધુમાં બળી શકે છે. ગ્લોબલ વોર્મિંગને કારણે પાણીના ટેબલમાં ગોઠવણ પીટ બોગમાંથી કાર્બનના નોંધપાત્ર પર્યટનનું કારણ બની શકે છે. આને મિથેન તરીકે મુક્ત કરી શકાય છે, જે તેની ઊંચી ગ્લોબલ વોર્મિંગ ક્ષમતાને કારણે પ્રતિક્રિયા અસરને વધારી શકે છે. વરસાદી જંગલોને સૂકવતાં વરસાદી જંગલો, ખાસ કરીને ઉષ્ણકટિબંધીય વરસાદી જંગલો, ખાસ કરીને ગ્લોબલ વોર્મિંગ માટે સંવેદનશીલ છે. ત્યાં સંખ્યાબંધ અસરો છે જે થઇ શકે છે, પરંતુ બે ખાસ કરીને ચિંતાજનક છે. પ્રથમ, સૂકી વનસ્પતિ રેઈનફોરેસ્ટ ઇકોસિસ્ટમનું સંપૂર્ણ પતન કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એમેઝોન રેઈનફોરેસ્ટને કેટિંગા ઇકોસિસ્ટમ્સ દ્વારા બદલવામાં આવે છે. વધુમાં, ઉષ્ણકટિબંધીય વરસાદી જંગલોની ઇકોસિસ્ટમ્સ કે જે સંપૂર્ણપણે તૂટી પડતી નથી, તે પણ વનસ્પતિમાં ફેરફારોને કારણે સૂકવવાના પરિણામે તેમના સંગ્રહિત કાર્બનનું નોંધપાત્ર પ્રમાણ ગુમાવી શકે છે. આઇ. પી. સી. સી. ચોથો મૂલ્યાંકન અહેવાલ આગાહી કરે છે કે ભૂમધ્ય યુરોપ જેવા ઘણા મધ્ય-અક્ષાંશ પ્રદેશોમાં વરસાદમાં ઘટાડો થશે અને દુષ્કાળનું જોખમ વધશે, જે બદલામાં જંગલની આગને મોટા પાયે અને વધુ નિયમિત રીતે થવાની મંજૂરી આપશે. આ કાર્બન ચક્ર કુદરતી રીતે ફરીથી શોષી શકે તેના કરતાં વધુ સંગ્રહિત કાર્બનને વાતાવરણમાં મુક્ત કરે છે, તેમજ ગ્રહ પરના એકંદર જંગલ વિસ્તારને ઘટાડે છે, જે સકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપ બનાવે છે. તે પ્રતિક્રિયા લૂપનો એક ભાગ બદલી જંગલોની વધુ ઝડપી વૃદ્ધિ અને જંગલોના ઉત્તર તરફ સ્થળાંતર છે કારણ કે ઉત્તરીય અક્ષાંશો જંગલોને ટકાવી રાખવા માટે વધુ યોગ્ય આબોહવા બની જાય છે. એક પ્રશ્ન એ છે કે શું જંગલો જેવા નવીનીકરણીય ઇંધણને બાળવાથી ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં ફાળો આપવો જોઈએ. કૂક એન્ડ વિઝીને એવું પણ જાણવા મળ્યું હતું કે એમેઝોન રેઈનફોરેસ્ટમાં જંગલમાં આગ લાગવાની શક્યતા છે, જે આખરે પૂર્વીય એમેઝોન પ્રદેશમાં કેટિંગા વનસ્પતિમાં સંક્રમણમાં પરિણમી હતી. મરુસ્થલીકરણ એ કેટલાક વાતાવરણમાં ગ્લોબલ વોર્મિંગનું પરિણામ છે. રણની જમીનમાં થોડું માટીનું ભેજ હોય છે, અને ઓછી વનસ્પતિને ટેકો આપે છે. પરિણામે, રણ ઇકોસિસ્ટમ્સમાં સંક્રમણ સામાન્ય રીતે કાર્બનના પર્યટન સાથે સંકળાયેલું છે. નમૂના પરિણામો આઇ. પી. સી. સી. ના ચોથા મૂલ્યાંકન અહેવાલ (એ. આર. 4) માં સમાવિષ્ટ ગ્લોબલ વોર્મિંગના અંદાજોમાં કાર્બન ચક્ર પ્રતિસાદનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, એ. આર. 4 ના લેખકોએ નોંધ્યું હતું કે કાર્બન ચક્ર પ્રતિસાદની વૈજ્ઞાનિક સમજ નબળી હતી. એ. આર. 4 માં અંદાજો ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જનના દૃશ્યોની શ્રેણી પર આધારિત હતા, અને સૂચવ્યું હતું કે 20મી સદીના અંત અને 21મી સદીના અંતની વચ્ચે તાપમાન 1.1 થી 6.5 ડિગ્રી સેલ્સિયસ હતું. આઇપીસીસીના લેખકોના નિષ્ણાત ચુકાદાના આધારે આ "સંભવિત" શ્રેણી (66 ટકાથી વધુ સંભાવના) છે. લેખકોએ નોંધ્યું હતું કે "સંભવિત" શ્રેણીનો નીચેનો છેડો "સંભવિત" શ્રેણીના ઉપલા છેડા કરતાં વધુ સારી રીતે મર્યાદિત હોવાનું જણાય છે, જે અંશતઃ કાર્બન ચક્ર પ્રતિસાદને કારણે છે. અમેરિકન મીટિયોરોલોજિકલ સોસાયટીએ ટિપ્પણી કરી છે કે આબોહવા પરિવર્તનના અંદાજોમાં કાર્બન ચક્ર પ્રતિસાદની અસરોને મોડેલ કરવા માટે વધુ સંશોધનની જરૂર છે. 2010ના એક અભ્યાસમાં સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે જો વૈશ્વિક મિથેન ઉત્સર્જનમાં (તે સમયના) વર્તમાન ઉત્સર્જન કરતાં 2.5 થી 5.2 નો વધારો થાય, તો કિરણોત્સર્ગી દબાણમાં પરોક્ષ યોગદાન અનુક્રમે 250% અને 400% હશે, જે દબાણને સીધા મિથેનને આભારી હોઈ શકે છે. મિથેન વોર્મિંગનું આ વિસ્તરણ વાતાવરણીય રસાયણશાસ્ત્રમાં અનુમાનિત ફેરફારોને કારણે છે. સંશોધકોએ એ પણ વિશ્લેષણ કર્યું છે કે કેવી રીતે પર્માફ્રોસ્ટમાંથી મુક્ત કાર્બન ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં ફાળો આપી શકે છે. 2011 ના એક અભ્યાસમાં મધ્યમ ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન દૃશ્ય (SRES A1B) ના આધારે પર્માફ્રોસ્ટમાં ફેરફારોની આગાહી કરવામાં આવી હતી. અભ્યાસ મુજબ, 2200 સુધીમાં, પર્માફ્રોસ્ટ પ્રતિસાદ વાતાવરણમાં સંચિત રીતે 190 (+/- 64) ગીગાટન કાર્બનનું યોગદાન આપી શકે છે. જૈવિક મૂળના વાયુઓના ઉત્સર્જનને ગ્લોબલ વોર્મિંગથી અસર થઈ શકે છે, પરંતુ આવી અસરોનું સંશોધન પ્રારંભિક તબક્કામાં છે. આમાંના કેટલાક વાયુઓ, જેમ કે પીટ અથવા પીગળતા પર્માફ્રોસ્ટમાંથી મુક્ત થતા નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ, આબોહવાને સીધી અસર કરે છે. અન્ય, જેમ કે મહાસાગરોમાંથી મુક્ત થતા ડાઇમિથાઇલ સલ્ફાઇડની પરોક્ષ અસરો હોય છે. નકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ કાર્બન ચક્ર નકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ મહાસાગરોની ભૂમિકા લે ચેટેલિયરના સિદ્ધાંતને અનુસરીને, પૃથ્વીના કાર્બન ચક્રનું રાસાયણિક સંતુલન એન્થ્રોપોજેનિક CO2 ઉત્સર્જનના જવાબમાં બદલાશે. આનું પ્રાથમિક ચાલક સમુદ્ર છે, જે કહેવાતા દ્રાવ્યતા પંપ દ્વારા એન્થ્રોપોજેનિક CO2 ને શોષી લે છે. હાલમાં આ વર્તમાન ઉત્સર્જનનો માત્ર એક તૃતીયાંશ હિસ્સો છે, પરંતુ આખરે માનવ પ્રવૃત્તિઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત મોટાભાગના (~75%) CO2 સદીઓના સમયગાળામાં સમુદ્રમાં ઓગળી જશેઃ "જાહેર ચર્ચા માટે અશ્મિભૂત ઇંધણ CO2 ના જીવનકાળનો વધુ સારો અંદાજ 300 વર્ષ હોઈ શકે છે, વત્તા 25 ટકા જે કાયમ રહે છે". જો કે, ભવિષ્યમાં સમુદ્ર તેને જે દરે ઉઠાવશે તે ઓછું નિશ્ચિત છે, અને ઉષ્ણતામાન દ્વારા પ્રેરિત સ્તરીકરણ અને સંભવિત રીતે, સમુદ્રના થર્મોહેલિન પરિભ્રમણમાં ફેરફારોથી પ્રભાવિત થશે. રાસાયણિક હવામાન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય લાંબા ગાળાનું રાસાયણિક હવામાન વાતાવરણમાંથી CO2 દૂર કરવા માટે કાર્ય કરે છે. વર્તમાન ગ્લોબલ વોર્મિંગ સાથે, હવામાનમાં વધારો થઈ રહ્યો છે, જે આબોહવા અને પૃથ્વીની સપાટી વચ્ચે નોંધપાત્ર પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે. બાયોસેક્વેસ્ટ્રેશન જૈવિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા CO2 ને પણ મેળવે છે અને સંગ્રહિત કરે છે. સમુદ્રમાં સજીવો દ્વારા શેલોની રચના, ખૂબ જ લાંબા સમય સુધી, મહાસાગરોમાંથી CO2 દૂર કરે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઈડને ચૂનાના પથ્થરોમાં સંપૂર્ણ રૂપાંતરિત કરવામાં હજારો થી હજારો વર્ષ લાગે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પ્રાથમિક ઉત્પાદન વધેલા CO2ના પ્રતિભાવમાં ચોખ્ખી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં ફેરફાર થાય છે, કારણ કે વધતી સાંદ્રતાના પ્રતિભાવમાં છોડના પ્રકાશસંશ્લેષણમાં વધારો થયો છે. જો કે, આ અસર ગ્લોબલ વોર્મિંગને કારણે જીવમંડળમાં અન્ય ફેરફારો દ્વારા પ્રભાવિત છે. જેમ જેમ બ્લેક બોડીનું તાપમાન વધે છે તેમ તેમ ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનનું ઉત્સર્જન સ્ટીફન-બોલ્ટ્ઝમેન કાયદા અનુસાર તેના સંપૂર્ણ તાપમાનની ચોથી શક્તિ સાથે વધે છે. જેમ જેમ પૃથ્વી ગરમ થાય છે તેમ તેમ અવકાશમાં પાછા ફરતા કિરણોત્સર્ગની માત્રામાં વધારો થાય છે. તે એક મજબૂત સ્થિર પ્રતિક્રિયા છે અને કેટલીકવાર તેને "નો-ફીડબેક રિસ્પોન્સ" કહેવામાં આવે છે કારણ કે જ્યારે તેને શુદ્ધ રીતે તાપમાનનું કાર્ય માનવામાં આવે છે ત્યારે તે થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમનો સઘન ગુણધર્મ છે. પ્લેન્ક પ્રતિસાદ અથવા પ્લેન્ક પ્રતિસાદ એ વ્યવહારુ અવલોકનો અથવા વૈશ્વિક આબોહવા નમૂનાઓ (જી. સી. એમ.) ના વિશ્લેષણમાંથી મેળવેલ તુલનાત્મક કિરણોત્સર્ગી પ્રતિસાદ છે. તેની અપેક્ષિત શક્તિનો અંદાજ સ્ટીફન-બોલ્ટ્ઝમેન સમીકરણના વ્યુત્પન્નમાંથી સૌથી સરળ રીતે-4σT3 =-3.8 W/m2/K તરીકે કરવામાં આવ્યો છે. જી. સી. એમ. કાર્યક્રમોના હિસાબથી કેટલીકવાર તાકાતમાં ઘટાડો થયો છે, કારણ કે તે ઊર્ધ્વમંડળનાં વ્યાપક ગુણધર્મો અને પછીથી આવા નમૂનાઓમાંથી ગેરહાજર હોવાનું ઓળખાતી સમાન અવશેષ કલાકૃતિઓને કારણે થાય છે. પૃથ્વીના મોટાભાગના વ્યાપક "ગ્રે બોડી" ગુણધર્મો કે જે બહાર જતા કિરણોત્સર્ગને પ્રભાવિત કરે છે તે સામાન્ય રીતે અન્ય જી. સી. એમ. પ્રતિસાદ ઘટકો દ્વારા આવરી લેવામાં આવે છે, અને આબોહવા પ્રણાલીની ચોક્કસ દબાણ-પ્રતિસાદ રચના અનુસાર વહેંચવામાં આવે છે. આદર્શ રીતે જી. સી. એમ. માંથી મેળવેલ પ્લેન્ક પ્રતિસાદ શક્તિ, પરોક્ષ માપન અને બ્લેક બોડીના અંદાજો વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ પરિપક્વ થતી રહેશે તેમ વધુ એકરૂપ થશે. હકારાત્મક કે નકારાત્મક પ્રતિસાદ સાથે મિકેનિઝમ્સ વિરામ દર એ દર છે કે જેના પર વાતાવરણીય ચલ, સામાન્ય રીતે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં તાપમાન, ઊંચાઈ સાથે પડે છે. તેથી તે ઊંચાઈના કાર્ય તરીકે કિરણોત્સર્ગ સાથે સંબંધિત તાપમાનનું પ્રમાણ છે, અને આ સંદર્ભમાં તે એક અલગ ઘટના નથી. વિરામ દર પ્રતિસાદ સામાન્ય રીતે નકારાત્મક પ્રતિસાદ હોય છે. જો કે, તે હકીકતમાં ધ્રુવીય પ્રદેશોમાં સકારાત્મક પ્રતિસાદ છે જ્યાં તેણે ધ્રુવીય વિસ્તૃત ઉષ્ણતામાનમાં મજબૂત યોગદાન આપ્યું છે, જે આબોહવા પરિવર્તનના સૌથી મોટા પરિણામોમાંનું એક છે. આનું કારણ એ છે કે ધ્રુવીય પ્રદેશો જેવા મજબૂત વ્યુત્ક્રમ ધરાવતા પ્રદેશોમાં, વિરામ દર પ્રતિસાદ હકારાત્મક હોઈ શકે છે કારણ કે સપાટી વધુ ઊંચાઈ કરતાં વધુ ઝડપથી ગરમ થાય છે, પરિણામે બિનકાર્યક્ષમ લાંબા તરંગ ઠંડક થાય છે. ટ્રોપોસ્ફિયરમાં ઊંચાઈ સાથે વાતાવરણનું તાપમાન ઘટે છે. ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગનું ઉત્સર્જન તાપમાન સાથે બદલાય છે, પ્રમાણમાં ઠંડા ઉપલા વાતાવરણમાંથી અવકાશમાં બહાર નીકળતું લોંગવેવ કિરણોત્સર્ગ નીચલા વાતાવરણમાંથી જમીન તરફ ઉત્સર્જિત કરતાં ઓછું હોય છે. આમ, ગ્રીનહાઉસ અસરની મજબૂતાઈ ઊંચાઈ સાથે વાતાવરણના તાપમાનમાં ઘટાડાના દર પર આધાર રાખે છે. સિદ્ધાંત અને આબોહવા મોડેલો બંને સૂચવે છે કે ગ્લોબલ વોર્મિંગ ઊંચાઈ સાથે તાપમાનમાં ઘટાડાના દરમાં ઘટાડો કરશે, નકારાત્મક વિરામ દર પ્રતિસાદ ઉત્પન્ન કરશે જે ગ્રીનહાઉસ અસરને નબળી પાડે છે. ઊંચાઈ સાથે તાપમાનમાં ફેરફારના દરનું માપન અવલોકનોમાં નાની ભૂલો માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે, જેનાથી નમૂનાઓ અવલોકનો સાથે સહમત થાય છે કે કેમ તે સ્થાપિત કરવું મુશ્કેલ બને છે. ગાણિતિક રચના પૃથ્વી એક થર્મોડાયનેમિક પ્રણાલી છે જેના માટે લાંબા ગાળાના તાપમાનમાં ફેરફારો વૈશ્વિક ઊર્જા અસંતુલનને અનુસરે છેઃ જ્યાં એ. એસ. આર. એ શોષાયેલ સૌર કિરણોત્સર્ગ છે અને ઓ. એલ. આર. એ વાતાવરણની ટોચ પર બહાર જતા લાંબા તરંગ કિરણોત્સર્ગ છે. જ્યારે EEI હકારાત્મક હોય ત્યારે સિસ્ટમ ગરમ થાય છે, જ્યારે તે ઠંડુ હોય ત્યારે નકારાત્મક હોય છે અને જ્યારે તે સ્થિર હોય ત્યારે લગભગ શૂન્ય હોય છે. આ અભિવ્યક્તિમાં એ. એસ. આર. અને ઓ. એલ. આર. શબ્દો ઘણા તાપમાન-આધારિત ગુણધર્મો અને જટિલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને આવરી લે છે જે પ્રણાલીના વર્તનને નિયંત્રિત કરે છે. પ્રમાણમાં સ્થિર સંતુલનની સ્થિતિની આસપાસ તે વર્તનનું નિદાન કરવા માટે, કોઈ વ્યક્તિ EEIમાં વિક્ષેપને ધ્યાનમાં લઈ શકે છે, જે પ્રતીક Δ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. આવી વિક્ષેપ બળજબરીથી δF દ્વારા પ્રેરિત થાય છે જે કુદરતી અથવા માનવસર્જિત હોઈ શકે છે. સિસ્ટમની અંદરની પ્રતિક્રિયાઓ કાં તો સ્થિર સ્થિતિ તરફ પાછા ફરવા અથવા તેનાથી વધુ દૂર જવા માટે પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે. સામૂહિક રીતે પ્રતિક્રિયાઓ રેખીય પરિમાણ λ અને અવ્યવસ્થિત તાપમાન ΔT દ્વારા અંદાજિત કરવામાં આવે છે કારણ કે λ ના તમામ ઘટકો (સ્વતંત્ર રીતે અને ઉમેરણપૂર્વક કાર્ય કરવા માટે પ્રથમ ક્રમમાં ધારવામાં આવે છે) પણ તાપમાનના કાર્યો છે, જોકે થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમની વ્યાખ્યા અનુસાર તે વિવિધ હદ સુધી કાર્ય કરે છેઃ EEI પર નોંધપાત્ર પ્રભાવ ધરાવતા કેટલાક પ્રતિક્રિયા ઘટકો છેઃ = પાણીની વરાળ, = વાદળો, = સપાટીના આલ્બેડો, = કાર્બન ચક્ર, = પ્લાન્ક પ્રતિસાદ, અને = વિરામ દર. તમામ જથ્થાને વૈશ્વિક સરેરાશ તરીકે સમજવામાં આવે છે, જ્યારે ટી સામાન્ય રીતે સપાટી પરના તાપમાનમાં અનુવાદિત થાય છે કારણ કે તે મનુષ્યો અને અન્ય ઘણા જીવન સાથે સીધી સુસંગતતા ધરાવે છે. નકારાત્મક પ્લાન્ક પ્રતિસાદ, તાપમાનનું ખાસ કરીને મજબૂત કાર્ય હોવાથી, કેટલીકવાર અન્ય ઘટકોમાંથી સંબંધિત પ્રતિસાદ લાભોના સંદર્ભમાં અભિવ્યક્તિ આપવા માટે પરિબળ ગણવામાં આવે છેઃ ઉદાહરણ તરીકે પાણીની વરાળના પ્રતિસાદ માટે. આધુનિક આંકડાકીય આબોહવા મોડેલિંગ અને વિશ્લેષણના સંદર્ભમાં, રેખીય રચનાનો ઉપયોગ મર્યાદિત છે. આવો જ એક ઉપયોગ વિવિધ પ્રતિસાદ પદ્ધતિઓની સંબંધિત શક્તિઓનું નિદાન કરવાનો છે. આબોહવા નીતિ પરની અસરો આબોહવા પરિવર્તનની પ્રતિક્રિયાઓ પર અનિશ્ચિતતા આબોહવા નીતિ પર અસર કરે છે. દાખલા તરીકે, કાર્બન ચક્ર પ્રતિસાદ પર અનિશ્ચિતતા ગ્રીનહાઉસ વાયુ ઉત્સર્જન (આબોહવા પરિવર્તન શમન) ઘટાડવાના લક્ષ્યોને અસર કરી શકે છે. ઉત્સર્જનના લક્ષ્યાંકો ઘણીવાર વાતાવરણીય ગ્રીનહાઉસ વાયુ સાંદ્રતાના લક્ષ્ય સ્થિરીકરણ સ્તર પર અથવા વૈશ્વિક ઉષ્ણતાને ચોક્કસ તીવ્રતા સુધી મર્યાદિત કરવાના લક્ષ્ય પર આધારિત હોય છે. આ બંને લક્ષ્યો (સાંદ્રતા અથવા તાપમાન) માટે કાર્બન ચક્રમાં ભવિષ્યના ફેરફારોની સમજણ જરૂરી છે. જો મોડેલો કાર્બન ચક્રમાં ભાવિ ફેરફારોને ખોટી રીતે રજૂ કરે છે, તો એકાગ્રતા અથવા તાપમાનના લક્ષ્યાંકો ચૂકી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો મોડેલો હકારાત્મક પ્રતિસાદને કારણે વાતાવરણમાં મુક્ત થયેલા કાર્બનની માત્રાને ઓછો અંદાજ આપે છે (દા. ત., પીગળતા પર્માફ્રોસ્ટને કારણે), તો તેઓ એકાગ્રતા અથવા તાપમાનના લક્ષ્યને પહોંચી વળવા માટે જરૂરી ઉત્સર્જન ઘટાડાની હદને પણ ઓછો અંદાજ આપી શકે છે. આબોહવા પરિવર્તનશીલતા અને પરિવર્તન આબોહવા જડતા જટિલ પ્રણાલી આબોહવા પરિવર્તન પરિમાણોની અસરો (આબોહવા) આબોહવા પ્રણાલીમાં ટિપિંગ પોઇન્ટ સંદર્ભો સ્ત્રોતોઃ બાહ્ય કડીઓઃ ધ થર્મોસ્ટેટ જે નાસા દ્વારા પૃથ્વીના તાપમાનને નિયંત્રિત કરે છે, ગોડાર્ડ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર સ્પેસ સ્ટડીઝ, ઓક્ટોબર, 2010 આબોહવા પરિવર્તન પ્રતિસાદ આબોહવા પરિવર્તનની અસરો પ્રતિસાદ