Transpirational cooling (biological)
ट्रान्सपिरेशनल कूलिंग वह शीतलन है जो पौधों द्वारा पानी को स्थानांतरित करने के रूप में प्रदान किया जाता है। सौर विकिरण से उत्पन्न अतिरिक्त गर्मी पौधों की कोशिकाओं के लिए हानिकारक होती है और सूखे के दौरान या जब तेजी से वाष्पोत्सर्जन होता है जो मर जाता है तो तापीय क्षति होती है। हरी वनस्पति निकटवर्ती नंगी मिट्टी या निर्मित क्षेत्रों की तुलना में ठंडी होने से जलवायु को नियंत्रित करने में योगदान देती है। जैसे-जैसे पौधों के पत्ते परिवर्तित होते हैं, वे हर दिन विश्व स्तर पर एक बड़ी मात्रा में पानी को एकत्रित करने के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं। 100 लीटर पानी प्रवाहित करने वाला एक पेड़ 70 किलोवाट घंटे की शीतलन शक्ति के बराबर है। शहरी गर्मी द्वीप प्रभावों को निर्मित सतहों द्वारा वनस्पति के प्रतिस्थापन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। वनहीन क्षेत्र निकटवर्ती अक्षत वन की तुलना में अधिक तापमान प्रकट करते हैं। वन और अन्य प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र जलवायु स्थिरीकरण का समर्थन करते हैं। पृथ्वी का ऊर्जा बजट इस बात के प्रभावकारिता के बारे में हमारे ज्ञान का उपयोग करके जलवायु परिवर्तन को कम करने के मार्गों का खुलासा करता है कि कैसे पौधे ठंडा करते हैं और ज्ञान के सिद्ध स्वदेशी और पारंपरिक स्रोतों के साथ पश्चिमी दृष्टिकोण को नियंत्रित करते हैं। वाष्पोत्सर्जन और शीतलन वाष्पोत्सर्जन वे संयुक्त प्रक्रियाएँ हैं जो पृथ्वी की सतह से पानी को वायुमंडल में ले जाती हैं। वाष्पोत्सर्जन एक पौधे के माध्यम से और उसके पत्तों और अन्य हवाई भागों से वायुमंडल में पानी की गति है। यह आंदोलन सौर ऊर्जा द्वारा संचालित है। सेक्वोइया सेम्परविरेन्स जैसे सबसे ऊंचे पेड़ों में, पानी जड़-टिप से चंदवा के पत्तों तक 100 मीटर से अधिक ऊपर उठ जाता है। इस तरह के पेड़ सतह को ठंडा रखने के लिए वाष्पीकरण का भी उपयोग करते हैं। हवा के साथ मिश्रित वाष्पोत्सर्जन से जल वाष्प संतृप्ति के बिंदु तक ऊपर की ओर बढ़ता है और फिर, बादल संघनन नाभिक के उत्सर्जन से मदद मिलती है, जिससे बादल बनते हैं। संघनित जल का प्रत्येक ग्राम अणु (मोल) लगभग 1200 गुना और volume.The में कमी लाएगा और साथ ही अव्यक्त ऊष्मा का मुक्त होना आंशिक निर्वात को भरने के लिए नीचे से हवा को चलाएगा। आसपास की हवा के अंदर जाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना तापमान में छोटी (अव्यक्त गर्मी का पंद्रहवां हिस्सा) कमी से आसानी से की जाती है। उस प्रवाहित पानी की एक छोटी मात्रा का उपयोग विकास और चयापचय के लिए किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण पौधों और शैवाल जैसे अन्य जीवों की कोशिकाओं में होता है, जिनमें क्लोरोफिल होता है। यह प्रक्रिया पानी के अणुओं को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए सूर्य से विकिरण ऊर्जा का उपयोग करती है जो कार्बन डाइऑक्साइड से प्राप्त कार्बन के साथ मिलकर शर्करा का उत्पादन करती है। इसलिए प्रकाश संश्लेषण लगभग सभी खाद्य उत्पादन का आधार है और एक उपोत्पाद के रूप में ऑक्सीजन का उत्पादन करता है। पत्तियों के कई कार्य होते हैं। जड़ों से पानी प्राप्त करने और प्रकाश संश्लेषण के लिए कच्चा माल बनाने के अलावा, उनके पास गैसों के आदान-प्रदान को सक्षम करने के लिए एक बड़ा आंतरिक सतह क्षेत्र भी होता है। उनका स्टोमेटा पत्ती से निकलने वाले जल वाष्प और पत्ती में हवा के प्रवाह को नियंत्रित करता है। कई पौधों में, यह अर्ध-पारभासी होने के लिए पर्याप्त पतली संरचना में प्राप्त किया जाता है, ताकि कुछ प्रकाश पड़ोसी पत्तियों तक जा सके। जो पानी चीनी उत्पादन के लिए कच्चा माल बन जाता है, वह भी पत्ते को ठंडा करता है और खुरदरापन के दबाव के माध्यम से इसकी संरचना को सहारा देता है। 2022 में, इस प्रक्रिया को दोहराने और हाइड्रोजन बनाने के लिए कृत्रिम पत्तियों का बड़े पैमाने पर उत्पादन करने के प्रयास अभी भी विकास के चरण में थे। सभी कार्बनिक पदार्थ, जीवित और मृत, शर्करा के रूप में उत्पन्न हुए। उन शर्कराओं को बनाने की प्रक्रिया का एक हिस्सा पानी के अणु को उसके घटक भागों में विभाजित करना था। वनस्पति का जलवायु पर बहुत प्रभाव पड़ता है, जिसे प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से लागू किया जाता है और transpiration.Botanists ने गणना की है कि एक पत्ते के अंदर इसके थोक के प्रत्येक घन इंच के लिए लगभग 600 वर्ग इंच [3,871 सेमी2] सतह होती है और एक बड़े एल्म के पेड़ में एक क्षेत्र के भीतर लगभग 15 मिलियन पत्तियां होती हैं, यदि यह पूरी तरह से फैला हुआ है, तो लगभग 10 एकड़ [4.05 हेक्टेयर] या, यदि सभी आंतरिक क्लोरोप्लास्ट की हवा में सांस लेने वाली प्रकाश-अवशोषित सतहों के कुल योग में 25 वर्ग मील [64.75 वर्ग किलोमीटर] की तरह फैला हुआ है। जब वे स्थानांतरित होते हैं तो पौधे ठंडे हो जाते हैं। पानी को वाष्पित करने और इसे लीफ स्टोमेटा के माध्यम से संचारित करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। फ्रेड पीयर्स का कहना है कि "एक दिन में सौ लीटर पानी ले जाने वाले एक पेड़ में दो घरेलू वातानुकूलन इकाइयों के बराबर शीतलन शक्ति होती है" (पृ. 29)। एक पेड़ प्रतिदिन सैकड़ों लीटर पानी का परिवहन कर सकता है। 100 लीटर ट्रांसपायर करना 70 किलोवाट घंटे की शीतलन शक्ति के बराबर है। जान पोकॉर्नी का मानना है कि 5 मीटर व्यास के मुकुट वाला पेड़ लगभग 20 वर्ग मीटर के क्षेत्र में फैला हुआ है। मुकुट पर पड़ने वाले 150 किलोवाट घंटे में से 1 प्रतिशत का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के लिए किया जाता है, 10 प्रतिशत प्रकाश ऊर्जा के रूप में परावर्तित होता है, 5 से 10 प्रतिशत संवेदनशील गर्मी के रूप में और शेष 79 से 84 प्रतिशत वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया में प्रवेश करता है। यदि एक बड़े पेड़ में पर्याप्त पानी की आपूर्ति है, तो यह एक दिन में 100 लीटर से अधिक पानी को वाष्पित कर सकता है। 100 लीटर पानी को वाष्पित करने के लिए, लगभग 70 kWh (250 MJ) सौर ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा जल वाष्प में अव्यक्त गर्मी के रूप में छिपी होती है और एक हेक्टेयर में द्रव water.Extrapolated के संघनन की प्रक्रिया के दौरान फिर से जारी की जाती है, एक बंद चंदवा की शीतलन शक्ति प्रति दिन 35,000 kWh होती है। निर्मित सतहों और वनस्पति वाले शहर आम तौर पर आस-पास के ग्रामीण इलाकों की तुलना में गर्म होते हैं। इस घटना को शहरी गर्मी द्वीपों के रूप में जाना जाता है। उदाहरण के लिए टोक्यो के औसत सितंबर के तापमान में लगभग 2 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि हुई है। 100 साल से अधिक। यह अंतर गर्मियों के महीनों में बढ़ेगा। ढाका जैसे उष्णकटिबंधीय शहरों के लिए महत्वपूर्ण वृद्धि का अनुमान है, जो शहरी विकास और तीव्रता से तेज है। मेलबर्न शहर "शहरी जंगल के लचीलेपन को बढ़ाने और हमारे शहर को 4 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करने के लिए हर साल मेलबर्न में 3000 पेड़ लगाने की योजना बना रहा है।" पेड़ के आवरण और वाष्पोत्सर्जन को बढ़ाना एक स्थानीय शमन समाधान प्रदान करता है। बड़े पैमाने पर, पश्चिमी केन्या में माउ वन परिसर में 1986 में 5,200 वर्ग किमी से 2009 में 3,400 वर्ग किमी तक वनों की कटाई की गई थी। उपग्रह चित्रों से पता चला है कि वनों की कटाई वाले क्षेत्रों में तापमान 20 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक गर्म होने के साथ बढ़ता है। ग्रह पर लगभग छह खरब पेड़ थे, लेकिन मानव गतिविधि ने लगभग आधे को नष्ट कर दिया है। स्थलीय बायोमास के बढ़ने से ग्रह ठंडा हो जाएगा। बादल स्तर पर पुनः संघनन पर निकलने वाली अव्यक्त गर्मी का आधा भाग वायुमंडल को अंतरिक्ष में छोड़ देता है, क्योंकि फोटॉन स्पेक्ट्रम के एक हिस्से में निकलते हैं जो ग्रीनहाउस गैसों द्वारा पुनः अवशोषित नहीं होता है। उपग्रह इमेजरी का उपयोग करते हुए, शुष्क क्षेत्रों में वनस्पति को बहाल करने वाली पुनर्जनन प्रक्रियाओं का प्रभाव अंतरिक्ष से दिखाई देता है और समय के साथ ट्रैक किया जा सकता है। पेनबामोटो परियोजना की छवियों में वनस्पति बहाली स्पष्ट रूप से दिखाई देती है Tanzania.Seeing अंतरिक्ष से अफ्रीकी पुनर्स्थापनाः ग्रह और जस्टडिगिट। इन छवियों से जुड़े आंकड़ों से पता चलता है कि ऊपरी मिट्टी में 0.75 डिग्री सेल्सियस तक तापमान में कमी आई है। तापमान में यह कमी चार वर्षों में हासिल की गई थी। जैसे-जैसे वनस्पति का आवरण बढ़ता है, हम बड़ी कमी का अनुमान लगा सकते हैं। वायुमंडल में जल वाष्प और तापीय ऊर्जा की गति जल वाष्प में सन्निहित ऊष्मा की गति जो वनस्पति को छोड़ती है, गतिशीलता की जटिलता को देखते हुए अच्छी तरह से समझ में नहीं आती है। जबकि वाष्पोत्सर्जन और परिणामी शीतलन के माध्यम से वायुमंडल में पानी की गति को व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है, वायुमंडल में आगे पानी की गति अधिक विवादास्पद है। ऐसी अवलोकन योग्य घटनाएँ हैं जो कुछ संकेत प्रदान करती हैं; बादल रहित आसमान के बाद सुबह बादल वाली रातों की तुलना में ठंडी होगी, और रेगिस्तान दिन में बहुत गर्म हो जाते हैं और रात में तेजी से ठंडा हो जाते हैं। ऊष्मा स्थानांतरण भौतिकी जटिल है, और इसमें फोटॉन सहित ऊर्जा वाहक शामिल हैं। जब संघनन पर ऊर्जा मुक्त होती है, तो फोटॉन उत्सर्जित होते हैं, जो वायुमंडल में ऊर्जा को ऊपर और नीचे दोनों ओर स्थानांतरित करते हैं। महासागर वायुमंडलीय गतिकी की जटिलता को और बढ़ाते हैं। 2022 विश्व संसाधन संस्थान की एक रिपोर्ट में कहा गया है कि एल्बिडो, सतह की खुरदरापन और एरोसोल, वाष्पोत्सर्जन के साथ, बादल पैदा करते हैं जो एल्बिडो शीतलन प्रभाव को बढ़ाते हैं। वे गणना करते हैं कि उष्णकटिबंधीय वन हानि से कम उत्सर्जन प्रति वर्ष 2.8 गीगाटन कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त कर सकता है, और इन एल्बिडो प्रभावों के माध्यम से अतिरिक्त शीतलन के प्रति वर्ष 1.4 गीगाटन कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त कर सकता है। पारगमन शीतलन थर्मल इमेजिंग को स्पष्ट करने के लिए थर्मल इमेजिंग का उपयोग करना किसी वस्तु से उत्सर्जित अवरक्त विकिरण को पकड़ता है। माइकल क्राव्सिक, जान पोकोर्नी और सह-लेखकों ने जलवायु की बहाली के लिए अपने 2007 के जल में वनस्पति और निर्मित सतहों के बीच तापमान अंतर को प्रदर्शित करने के लिए थर्मोग्राफ का उपयोग किया-एक नया जल प्रतिमान। दाहिनी ओर की छवियों को संदर्भ बिंदुओं के लिए दृश्य छवियों के साथ एक मोबाइल फोन पर लगे थर्मल लेंस के साथ लिया गया था। 20 डिग्री सेल्सियस। साथ ही वनस्पति के बीच तापमान का अंतर और अक्सर दर्ज किया जाता था। यहाँ की तीन छवियाँ तापीय छवियों और दृश्य छवियों को जोड़ती हैं। वे वनस्पति और नंगी सतहों के बीच महत्वपूर्ण तापमान अंतर प्रकट करते हैं। कोरोनेशन रिजर्व की छवि में घास के मैदान के क्षेत्र और एक जड़ी-बूटी पट्टी द्वारा अलग किए गए देशी वन के किनारे को दिखाया गया है। निचला चित्र थोड़ा अलग परिप्रेक्ष्य के साथ एक थर्मल छवि है, जो मुख्य रूप से विभिन्न कैमरा लेंसों के कारण होती है। इन छवियों से आसुत की गई प्रमुख जानकारी तापमान में अंतर है। घास और वन सीमा में समान गर्मी के संकेत हैं। तापमान 29 से 37 डिग्री सेल्सियस के बीच रहता है। जबकि विभाजित जड़ी-बूटी पट्टी 53 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाती है। 8 डिग्री सेल्सियस के साथ नीचे की छवि में लगभग निकटवर्ती उच्च तापमान रीडिंग के साथ शीर्ष छवि में वाहन ट्रैक पर भी ध्यान दें। विभेदक। समय के साथ वाहन मिट्टी की संरचना को सघन बनाते हैं जिससे पौधों की वृद्धि में कमी आती है, विशेष रूप से जब वाहन गीली मिट्टी पर चलते हैं। इस छवि से पता चलता है कि टर्फ जंगल की तरह ठंडा हो सकता है। थर्मल और दृश्य छवियों की दूसरी तुलना एक यातायात मेरिडियन की है। ग्राउंड कवर प्लांट कोप्रोस्मा रिपेंस 'पुअर नाइट्स' हैं। सबसे गर्म मल्च का तापमान 61 डिग्री सेल्सियस होता है। कॉप्रोस्मा 32 डिग्री सेल्सियस जितना ठंडा होता है। - 29 डिग्री सेल्सियस तापमान का अंतर। जलवायु शमन के लिए महत्व गैर-वनस्पति या निर्मित सतह आने वाले सौर विकिरण को अवशोषित करती हैं जो उस ऊर्जा पर प्रहार करती हैं और इसे लंबे तरंगों के साथ अवरक्त गर्मी के रूप में पुनः विकिरण करती हैं। यह एक संवेदनशील गर्मी है जिसे महसूस किया जा सकता है। तापमान बिना स्थिति परिवर्तन के बदल जाता है। इसके विपरीत अव्यक्त ऊष्मा (छिपी हुई ऊष्मा) तापमान में परिवर्तन के बिना अवस्था में परिवर्तन के परिणामस्वरूप होती है। उदाहरण के लिए, जैसे ही विकिरण ऊर्जा पानी के शरीर को गर्म करती है, यह संवेदनशील गर्मी पैदा करने वाले तापमान को बढ़ाती है। जल निकाय से वाष्पित जल अव्यक्त ऊष्मा के रूप में स्थिति बदलता है। एक ग्राम तरल पानी को वाष्प में बदलने के लिए 540 कैलोरी गर्मी की आवश्यकता होती है, और यदि वह जल वाष्प तरल पानी में वापस संघनित हो जाता है तो 540 कैलोरी जारी की जाती है। एक जलवायु शमन मार्ग जल वाष्प के लिए ऊर्जा को वायुमंडल में वापस ले जाने के लिए है जहां उस ऊर्जा का कुछ हिस्सा अंतरिक्ष में नष्ट हो जाएगा। पृथ्वी का ऊर्जा बजट पृथ्वी पर सौर ऊर्जा के मार्ग, पृथ्वी प्रणालियों और वायुमंडल में इसके चक्रण और अंतरिक्ष में वापस जाने के बारे में बताता है। आने वाली ऊर्जा का औसत 340.4 वाट/m2 है। एक स्थिर जलवायु बनाए रखने के लिए उतनी ही ऊर्जा अंतरिक्ष में वापस आनी चाहिए। जबकि ग्रीनहाउस गैसों के बढ़े हुए स्तर अधिक गर्मी बनाए रखते हैं, ऐसे अन्य मार्ग हैं जो इस ऊर्जा संतुलन को प्रभावित कर सकते हैं। इन गतिशीलता को समझना केवल उत्सर्जन में कमी और पृथक्करण पर निर्भर रहने की तुलना में जलवायु को मध्यम करने के लिए अधिक मार्ग प्रदान करता है। नासा पृथ्वी के ऊर्जा बजट का संदर्भ देते हुए, एक उदाहरण सतह द्वारा उत्सर्जित 398.2 वाट/एम2 को कम करना है, भूमि आवरण के प्रतिशत के रूप में स्थलीय और समुद्री वनस्पति आवरण का विस्तार करके और मौसमी विकास की लंबाई का विस्तार करके। यह मिट्टी कार्बन स्पंज को पुनर्जीवित करने, मौजूदा वनों की सुरक्षा, पुनः वनीकरण और जैविक पंप को बहाल करने सहित एक संपूर्ण प्रणाली दृष्टिकोण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। ग्रह (398.2 वाट/m2) से उत्सर्जित गर्मी आने वाली सौर ऊर्जा (340.4 वाट/m2) से अधिक है। जलवायु नियंत्रण के लिए स्वदेशी प्रबंधन स्वदेशी अधिकारों की रक्षा करके वनस्पति आवरण को बढ़ाया जाएगा। वनों की कटाई उपनिवेशवाद के निष्कर्षण उद्योगों की एक अभिव्यक्ति है। हाल के विद्वानों ने पहचान की है कि ऑस्ट्रेलिया और उत्तरी अमेरिका में स्वदेशी समुदायों ने अनियंत्रित वन आग की घटनाओं को कम करने और जैव विविधता को बनाए रखने के लिए परिदृश्य बनाए रखा है। 12, 000 वर्षों के जनसंख्या आंकड़ों के एक अध्ययन में पाया गया कि "स्थलीय प्रकृति के तीन चौथाई लंबे समय से मानव निवास और स्वदेशी और पारंपरिक लोगों द्वारा उपयोग के विविध इतिहास द्वारा आकार दिए गए हैं।" दुर्लभ अपवादों के साथ, वर्तमान जैव विविधता का नुकसान मानव रूपांतरण या अछूते पारिस्थितिकी प्रणालियों के क्षरण के कारण नहीं होता है, बल्कि विनियमन, उपनिवेशीकरण और पूर्व societies.This द्वारा बसे और उपयोग किए जाने वाले भूमि में उपयोग की तीव्रता के कारण होता है, जो हमें पश्चिमी ज्ञानशास्त्रों में अंतर्निहित कुछ धारणाओं को छोड़ने और अधिक प्रभावी जलवायु कार्रवाई की नींव के रूप में ज्ञान के उपनिवेशवाद को समाप्त करने का आह्वान करता है। जल चक्र पर जलवायु परिवर्तन के प्रभाव भी देखें जल चक्र संदर्भ बाहरी लिंक जलवायु को ठंडा करने और पृथ्वी के परिदृश्य को पुनर्जलीकरण करने के लिए पौधों, मिट्टी और पानी के साथ काम करना। स्टीफन श्वार्ज़र, यू. एन. ई. पी. संयंत्र