Greenhouse gas monitoring
ગ્રીનહાઉસ ગેસનું નિરીક્ષણ એ ગ્રીનહાઉસ ગેસના ઉત્સર્જન અને સ્તરનું સીધું માપન છે. વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સાંદ્રતાને માપવાની ઘણી જુદી જુદી પદ્ધતિઓ છે, જેમાં ઇન્ફ્રારેડ વિશ્લેષણ અને મેનોમેટ્રીનો સમાવેશ થાય છે. મિથેન અને નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડને અન્ય સાધનો દ્વારા માપવામાં આવે છે. ગ્રીનહાઉસ વાયુઓને અવકાશમાંથી ઓર્બિટિંગ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેટરી અને ઇન્ટિગ્રેટેડ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેશન સિસ્ટમ જેવા ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનોના નેટવર્ક દ્વારા માપવામાં આવે છે. પદ્ધતિ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મોનિટરિંગ મેનોમેટ્રી એ વાતાવરણીય કાર્બન ડાયોક્સાઇડ માટે એક મુખ્ય માપન સાધન છે જે પહેલા શુષ્ક હવાના ચોક્કસ જથ્થાના કદ, તાપમાન અને દબાણને માપે છે. હવાના નમૂનાને બહુવિધ સૂકા બરફના જાળમાંથી પસાર કરીને અને પછી તેને પાંચ લિટરના વાસણમાં એકત્રિત કરીને સૂકવવામાં આવે છે. તાપમાન થર્મોમીટર દ્વારા લેવામાં આવે છે અને દબાણની ગણતરી મેનોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. પછી, પ્રવાહી નાઇટ્રોજન ઉમેરવામાં આવે છે, જેના કારણે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઘનીકરણ થાય છે અને કદ દ્વારા માપી શકાય છે. આ દબાણની સ્થિતિમાં આદર્શ વાયુ નિયમ 0.3 ટકા સુધી સચોટ છે. ઇન્ફ્રારેડ ગેસ એનાલાઇઝર ઇન્ફ્રારેડ એનાલાઇઝર્સનો ઉપયોગ 1958 અને 2006ની વચ્ચે મૌના લોઆ ઓબ્ઝર્વેટરી અને સ્ક્રિપ્સ ઇન્સ્ટિટ્યુશન ઓફ ઓશનોગ્રાફીમાં કરવામાં આવ્યો હતો. આઈ. આર. વિશ્લેષકો 40 સે. મી. લાંબા કોષ દ્વારા સૂકી હવાના અજ્ઞાત નમૂનાને પમ્પ કરીને કામ કરે છે. સંદર્ભ કોષમાં શુષ્ક કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત હવા હોય છે. એક ઝળહળતું નિક્રોમ ફિલામેન્ટ બ્રોડબેન્ડ આઈ. આર. કિરણોત્સર્ગ ફેલાવે છે જે બે બીમમાં વિભાજિત થાય છે અને ગેસ કોષોમાંથી પસાર થાય છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કેટલાક કિરણોત્સર્ગને શોષી લે છે, જે નમૂનાના કોષમાંથી પસાર થતા કિરણોત્સર્ગ કરતાં સંદર્ભ કોષમાંથી પસાર થતા વધુ કિરણોત્સર્ગને ડિટેક્ટર સુધી પહોંચવાની મંજૂરી આપે છે. સ્ટ્રીપ ચાર્ટ રેકોર્ડર પર માહિતી એકત્રિત કરવામાં આવે છે. નમૂનામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સાંદ્રતા જાણીતા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સામગ્રીના પ્રમાણભૂત ગેસ સાથે માપાંકન કરીને માપવામાં આવે છે. ટિટ્રીમેટ્રી ટિટ્રીમેટ્રી એ વાતાવરણીય કાર્બન ડાયોક્સાઇડને માપવાની બીજી પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ સૌપ્રથમ સ્કેન્ડિનેવિયન જૂથ દ્વારા 15 જુદા જુદા ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો પર કરવામાં આવ્યો હતો. તેઓએ ક્રેસોલ્ફથાલીન સૂચક ધરાવતા બેરિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના દ્રાવણમાંથી 100.0 mL હવાના નમૂનાને પસાર કરવાનું શરૂ કર્યું. મિથેન ગેસનું નિરીક્ષણ વિભેદક શોષણ લિડાર રેન્જ-રિઝોલ્વ્ડ ઇન્ફ્રારેડ વિભેદક શોષણ લિડાર (DIAL) એ સક્રિય અને બંધ લેન્ડફિલ સાઇટ્સ સહિત વિવિધ સ્રોતોમાંથી મિથેન ઉત્સર્જનને માપવાનું એક સાધન છે. ડી. આઈ. એ. એલ. મિથેન સ્રોતોની ઉપર ઊભી સ્કેન લે છે અને પછી વ્યક્તિગત સ્રોતોમાંથી મિથેન ઉત્સર્જનને સચોટ રીતે માપવા માટે સ્કેનને અવકાશી રીતે અલગ કરે છે. મિથેન ઉત્સર્જન માપવું એ આબોહવા પરિવર્તન સંશોધનનું નિર્ણાયક પાસું છે, કારણ કે મિથેન સૌથી વધુ અસરકારક વાયુયુક્ત હાઇડ્રોકાર્બન પ્રજાતિઓમાંની એક છે. નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ મોનિટરિંગ એટમોસ્ફેરિક કેમિસ્ટ્રી એક્સપેરિમેન્ટ-ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ સ્પેક્ટ્રોમીટર (ACE-FTS) નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ એ વાતાવરણમાં સૌથી અગ્રણી એન્થ્રોપોજેનિક ઓઝોન-ક્ષયકારી વાયુઓમાંનું એક છે. તે મુખ્યત્વે માટી અને ખડક જેવા કુદરતી સ્રોતો તેમજ ખેતી જેવી માનવજન્ય પ્રક્રિયા દ્વારા વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે. વાતાવરણીય નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ પણ વાતાવરણમાં નીચલા થર્મોસ્ફિયરમાં નાઇટ્રોજન અને ઇલેક્ટ્રોનિક રીતે ઉત્તેજિત ઓઝોન વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાના ઉત્પાદન તરીકે બનાવવામાં આવે છે. વાતાવરણીય રસાયણશાસ્ત્ર પ્રયોગ-ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ સ્પેક્ટ્રોમીટર (એસીઈ-એફટીએસ) એ ઉપલાથી નીચલા ટ્રોપોસ્ફિયરમાં નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડની સાંદ્રતાને માપવા માટે વપરાતું સાધન છે. આ સાધન, જે કેનેડિયન ઉપગ્રહ SCISAT સાથે જોડાયેલું છે, તે દર્શાવે છે કે નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ તમામ ઋતુઓ દરમિયાન સમગ્ર વાતાવરણમાં હાજર રહે છે, મુખ્યત્વે ઊર્જાસભર કણોના વરસાદને કારણે. સાધન દ્વારા લેવામાં આવેલા માપન દર્શાવે છે કે વિવિધ પ્રતિક્રિયાઓ મધ્યથી ઉપલા મેસોસ્ફિયરની સરખામણીમાં નીચલા થર્મોસ્ફિયરમાં નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડ બનાવે છે. એસીઈ-એફટીએસ એ નાઇટ્રસ ઓક્સાઇડને વાતાવરણમાં મુક્ત કરવાની વિવિધ રીતોની સરખામણી કરીને ઉપલા ઊર્ધ્વમંડળમાં ભવિષ્યમાં ઓઝોનના અવક્ષયની આગાહી કરવા માટે એક નિર્ણાયક સ્રોત છે. સેટેલાઇટ મોનિટરિંગ ઓર્બિટિંગ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેટરી (ઓ. સી. ઓ., ઓ. સી. ઓ.-2, ઓ. સી. ઓ.-3) ઓર્બિટિંગ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેટરી (ઓ. સી. ઓ.) સૌપ્રથમ ફેબ્રુઆરી 2009 માં શરૂ કરવામાં આવી હતી પરંતુ પ્રક્ષેપણની નિષ્ફળતાને કારણે તે ખોવાઈ ગઈ હતી. આ ઉપગ્રહને 2014માં ફરીથી પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવ્યો હતો, આ વખતે તેને ઓર્બિટિંગ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેટરી-2 તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જેનો અંદાજિત જીવનકાળ લગભગ બે વર્ષનો છે. આ ઉપકરણ પૃથ્વીના વાતાવરણની પ્રતિ સેકન્ડ 24 કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાંદ્રતા માપ લેવા માટે સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉપયોગ કરે છે. ઓ. સી. ઓ.-2 દ્વારા લેવામાં આવેલા માપનો ઉપયોગ વૈશ્વિક વાતાવરણીય નમૂનાઓ માટે થઈ શકે છે અને જ્યારે તેના ડેટાને પવનની પેટર્ન સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે વૈજ્ઞાનિકોને કાર્બન સ્ત્રોતોને શોધવાની મંજૂરી મળશે. ઓર્બિટિંગ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેટરી-3 ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (આઇએસએસ) થી કાર્યરત છે. ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઓબ્ઝર્વિંગ સેટેલાઇટ (જી. ઓ. એસ. એ. ટી.) ઉપગ્રહ અવલોકનો ટૂંકા ગાળાના અને લાંબા ગાળાના હેતુઓ માટે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેન ગેસની સાંદ્રતાનું સચોટ વાંચન પ્રદાન કરે છે જેથી સમય જતાં ફેરફારો શોધી શકાય. જાન્યુઆરી 2009માં બહાર પાડવામાં આવેલા આ ઉપગ્રહનો ઉદ્દેશ વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેન ગેસ બંનેનું નિરીક્ષણ કરવાનો અને તેમના સ્રોતોને ઓળખવાનો છે. જી. ઓ. એસ. એ. ટી. એ ત્રણ મુખ્ય સંસ્થાઓનો પ્રોજેક્ટ છેઃ જાપાન એરોસ્પેસ એક્સપ્લોરેશન એજન્સી (જે. એ. એક્સ. એ.), પર્યાવરણ મંત્રાલય (એમ. ઓ. ઈ.) અને નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર એન્વાયર્નમેન્ટલ સ્ટડીઝ (એન. આઈ. ઈ. એસ.). ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો ઇન્ટિગ્રેટેડ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેશન સિસ્ટમ (ICOS) ઇન્ટિગ્રેટેડ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેશન સિસ્ટમની સ્થાપના ઓક્ટોબર 2015માં હેલસિંકી, ફિનલેન્ડમાં યુરોપિયન રિસર્ચ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર કન્સોર્ટિયમ (ERIC) તરીકે કરવામાં આવી હતી. આઇ. સી. ઓ. એસ. નું મુખ્ય કાર્ય ઇન્ટિગ્રેટેડ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેશન સિસ્ટમ રિસર્ચ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર (આઇ. સી. ઓ. એસ. આર. આઇ.) સ્થાપિત કરવાનું છે જે ગ્રીનહાઉસ વાયુ ઉત્સર્જન, ડૂબકી અને તેના કારણો પર સંશોધનની સુવિધા આપે છે. ICOS ERIC સુસંગત ડેટા ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરવા અને શિક્ષણ અને નવીનતાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે તેના પોતાના સંશોધનને અન્ય ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન સંશોધન સાથે જોડવાનો પ્રયાસ કરે છે. કાર્બન એકાઉન્ટિંગ ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઇન્વેન્ટરી ઇન્ફ્રારેડ ગેસ વિશ્લેષક મૌના લોઆ ઓબ્ઝર્વેટરી કીલિંગ કર્વ બાહ્ય કડીઓ આબોહવા ટ્રેસ જાહેર જીએચજી મોનિટરિંગ 2021ના મધ્યથી અપેક્ષિત સંદર્ભો પર્યાવરણીય વિજ્ઞાન પર્યાવરણીય મોનિટરિંગ ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મિથેન