Infrared window
اورکت ماحولیاتی کھڑکی سے مراد اورکت سپیکٹرم کا ایک ایسا خطہ ہے جہاں ماحولیاتی گیسوں کے ذریعے زمینی تھرمل تابکاری کا نسبتا کم جذب ہوتا ہے۔ یہ کھڑکی آنے والی شمسی تابکاری اور خلا میں جانے والی آئی آر کے درمیان توازن برقرار رکھتے ہوئے ماحولیاتی گرین ہاؤس اثر میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ زمین کے ماحول میں یہ کھڑکی تقریبا 8 اور 14 مائیکرو میٹر کے درمیان کا خطہ ہے حالانکہ پانی کے بخارات کے تسلسل میں مضبوط جذب کی وجہ سے یا بادلوں کی طرف سے رکاوٹ کی وجہ سے اسے بعض اوقات اور زیادہ نمی والی جگہوں پر تنگ یا بند کیا جا سکتا ہے۔ یہ سطح کے تھرمل اخراج سے سپیکٹرم کے کافی حصے کا احاطہ کرتا ہے جو تقریبا 5 مائیکرو میٹر سے شروع ہوتا ہے۔ بنیادی طور پر یہ آبی بخارات کے جذب سپیکٹرم میں ایک بڑا فرق ہے۔ طویل طول موج کے سرے پر حد طے کرنے میں کاربن ڈائی آکسائیڈ اہم کردار ادا کرتا ہے۔ اوزون کھڑکی کے بیچ میں ٹرانسمیشن کو جزوی طور پر روکتا ہے۔ ماحولیاتی توانائی کے توازن میں اورکت ماحولیاتی کھڑکی کی اہمیت کو جارج سمپسن نے 1928 میں دریافت کیا تھا، جو پانی کے بخارات کے جذب سپیکٹرم میں فرق کے بارے میں جی ہیٹنر کے 1918 کے لیبارٹری مطالعات پر مبنی ہے۔ ان دنوں، کمپیوٹر دستیاب نہیں تھے، اور سمپسن نوٹ کرتے ہیں کہ انہوں نے تخمینوں کا استعمال کیا ؛ وہ باہر جانے والے آئی آر تابکاری کا حساب لگانے کے لیے اس کی ضرورت کے بارے میں لکھتے ہیں: "کوئی درست حل ملنے کی امید نہیں ہے ؛ بلکہ مناسب آسان مفروضے بنا کر۔ ۔ ۔ "۔ آج کل، درست لائن بہ لائن حسابات ممکن ہیں، اور اورکت ماحولیاتی گیسوں کی سپیکٹروسکوپی کے محتاط مطالعے شائع کیے گئے ہیں۔ اورکت ماحولیاتی کھڑکی میں میکانزم ان کی اہمیت کے لحاظ سے اہم قدرتی گرین ہاؤس گیسیں آبی بخارات، کاربن ڈائی آکسائیڈ، اوزون، میتھین اور نائٹروس آکسائیڈ ہیں۔ ان میں سے سب سے کم عام کا ارتکاز تقریبا 400 پی پی بی وی ہے۔ دیگر گیسیں جو گرین ہاؤس اثر میں حصہ ڈالتی ہیں پی پی ٹی وی کی سطح پر موجود ہوتی ہیں۔ ان میں کلوروفلوورکاربن (سی ایف سی)، ہالون اور ہائیڈروفلوورکاربن (ایچ ایف سی اور ایچ سی ایف سی) شامل ہیں۔ جیسا کہ ذیل میں بحث کی گئی ہے، ایک بڑی وجہ یہ ہے کہ وہ گرین ہاؤس گیسوں کی طرح اتنے موثر ہیں کہ ان میں مضبوط کمپن بینڈ ہوتے ہیں جو اورکت ماحولیاتی کھڑکی میں گرتے ہیں۔ 14. 7 مائیکرو میٹر پر آئی آر جذب اورکت ماحولیاتی کھڑکی کی لمبی طول موج کی حد کو جذب کے ساتھ تھوڑی لمبی طول موج پر گردش کی منتقلی کے ذریعے طے کرتا ہے۔ ماحولیاتی آئی آر ونڈو کی مختصر طول موج کی حد پانی کے بخارات کے سب سے کم تعدد کمپن بینڈ میں جذب کے ذریعے مقرر کی جاتی ہے۔ ونڈو کے بیچ میں 9.6 مائیکرو میٹر پر اوزون کا ایک مضبوط بینڈ ہوتا ہے یہی وجہ ہے کہ یہ اتنی مضبوط گرین ہاؤس گیس کے طور پر کام کرتا ہے۔ جذب کی لکیروں کے تصادم وسیع ہونے کی وجہ سے آبی بخارات کا مسلسل جذب ہوتا ہے جو کھڑکی کے ذریعے پھیلا ہوا ہے۔ مقامی بہت زیادہ نمی اورکت کمپن ونڈو کو مکمل طور پر روک سکتی ہے۔ اٹلس پہاڑوں کے اوپر، باہر جانے والی لمبی لہر کی تابکاری کا انٹرفیرومیٹرک طور پر ریکارڈ شدہ سپیکٹرم وہ اخراج ظاہر کرتا ہے جو زمین کی سطح سے تقریبا 320 K کے درجہ حرارت پر پیدا ہوا ہے اور ماحولیاتی کھڑکی سے گزرا ہے، اور غیر ونڈو کا اخراج جو بنیادی طور پر ٹراپوسفیئر سے تقریبا 260 K درجہ حرارت پر پیدا ہوا ہے۔ کوٹ ڈی آئیور کے اوپر، باہر جانے والی لمبی لہر کی تابکاری کا انٹرفیرومیٹرک طور پر ریکارڈ شدہ سپیکٹرم وہ اخراج ظاہر کرتا ہے جو بادل کی چوٹیوں سے تقریبا 265 K کے درجہ حرارت پر پیدا ہوا ہے اور ماحولیاتی کھڑکی سے گزرا ہے، اور غیر ونڈو کا اخراج جو بنیادی طور پر ٹراپوسفیئر سے تقریبا 240 K درجہ حرارت پر پیدا ہوا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ، طول موج (8 سے 14 مائیکرو میٹر) کے بمشکل جذب تسلسل پر، تابکاری کا اخراج۔ بادل اورکت تابکاری کے بہترین اخراج کار ہوتے ہیں۔ بادلوں کی چوٹیوں سے کھڑکی کی تابکاری اونچائی پر پیدا ہوتی ہے جہاں ہوا کا درجہ حرارت کم ہوتا ہے، لیکن جیسا کہ ان اونچائی سے دیکھا جاتا ہے، اوپر کی ہوا میں پانی کے بخارات کا مواد زمینی سمندر کی سطح پر ہوا کے مقابلے میں بہت کم ہوتا ہے۔ مزید برآں، پانی کے بخارات کی مسلسل جذب، مالیکیول کے لیے مالیکیول، دباؤ میں کمی کے ساتھ کم ہوتا ہے۔ اس طرح بادلوں کے اوپر پانی کا بخارات، کم مرتکز ہونے کے علاوہ، کم اونچائی پر پانی کے بخارات سے بھی کم جذب ہوتا ہے۔ نتیجتا، کلاؤڈ ٹاپ اونچائی سے نظر آنے والی موثر ونڈو زیادہ کھلی ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں کلاؤڈ ٹاپس مؤثر طریقے سے ونڈو تابکاری کے مضبوط ذرائع ہوتے ہیں۔ یعنی، درحقیقت بادل ونڈو کو صرف تھوڑی سی حد تک روکتے ہیں (صفحہ 43 پر احرنس (2009) کی تجویز کردہ اس بارے میں ایک اور رائے دیکھیں)۔ زندگی کے لیے اہمیت اورکت ماحولیاتی کھڑکی کے بغیر، زمین زندگی کو سہارا دینے کے لیے بہت زیادہ گرم ہو جائے گی، اور ممکنہ طور پر اتنی گرم ہو جائے گی کہ وہ اپنا پانی کھو دے گی، جیسا کہ نظام شمسی کی تاریخ کے اوائل میں وینس نے کیا تھا۔ اس طرح، ایک ماحولیاتی کھڑکی کا وجود زمین کے لیے ایک قابل رہائش سیارہ رہنے کے لیے اہم ہے۔ گلوبل وارمنگ کے لیے ایک مجوزہ انتظامی حکمت عملی کے طور پر، غیر فعال ڈے ٹائم ریڈی ایٹو کولنگ (پی ڈی آر سی) سطحیں آب و ہوا کی تبدیلی کی وجہ سے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت میں اضافے کو تبدیل کرنے کے مقصد سے گرمی کو بیرونی خلا میں واپس بھیجنے کے لیے اورکت ونڈو کا استعمال کرتی ہیں۔ خطرات حالیہ دہائیوں میں، اورکت ماحولیاتی ونڈو کے وجود کو فلورائن اور کاربن، سلفر یا نائٹروجن کے درمیان بندھن پر مشتمل انتہائی غیر فعال گیسوں کی نشوونما سے خطرہ لاحق ہو گیا ہے۔ ان مرکبات کے اثرات کو سب سے پہلے 1975 میں ہندوستانی-امریکی ماحولیاتی سائنسدان ویرابھادران رامناتھن نے دریافت کیا تھا، جس کے ایک سال بعد رولینڈ اور مولینا نے اسٹریٹوسفیرک اوزون کو تباہ کرنے کے لیے کلوروفلوورکاربن کی صلاحیت پر بہت زیادہ مشہور کاغذ تیار کیا تھا۔ فلورائن اور دیگر ہلکے غیر دھاتوں کے درمیان بندھنوں کی "اسٹریچنگ فریکوئنسیز" ایسی ہوتی ہیں کہ ماحولیاتی ونڈو میں مضبوط جذب ہمیشہ ایسے بندھنوں پر مشتمل مرکبات کی خصوصیت ہوگی، حالانکہ کاربن، نائٹروجن یا سلفر کے علاوہ غیر دھاتوں کے فلورائڈز ہائیڈرولیسس کی وجہ سے قلیل مدتی ہوتے ہیں۔ یہ جذب مضبوط ہوتا ہے کیونکہ فلورائن ایٹم کی انتہائی برقی منفییت کی وجہ سے یہ بند انتہائی قطبی ہوتے ہیں۔ کلورین اور برومین کے بند بھی ماحولیاتی کھڑکی میں جذب ہوتے ہیں، حالانکہ بہت کم مضبوطی سے۔ مزید برآں، ایسے مرکبات کی غیر فعال نوعیت جو انہیں بہت سے صنعتی مقاصد کے لیے اتنا قیمتی بناتی ہے اس کا مطلب یہ ہے کہ وہ زمین کے نچلے ماحول کی قدرتی گردش میں ہٹنے کے قابل نہیں ہیں۔ فلورائٹ کے تابکار آکسیکرن اور اس کے بعد سلفیٹ یا کاربونیٹ معدنیات کے ساتھ ہونے والے رد عمل کے ذریعے پیدا ہونے والے انتہائی چھوٹے قدرتی ذرائع تمام پرفلوورکاربن کے لیے تقریبا 40 پی پی ٹی اور سلفر ہیکسافلوورائڈ کے لیے 0..01 پی پی ٹی کے ماحولیاتی ارتکاز کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں، لیکن واحد قدرتی چھت میسوسفیئر اور اوپری اسٹریٹوسفیئر میں فوٹولیسس کے ذریعے ہوتی ہے۔ یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ پرفلوورو کاربن (،،)، جو اینستھیٹکس، ریفریجریٹس اور پولیمر کی تجارتی پیداوار سے پیدا ہوتے ہیں، ماحول میں دو ہزار چھ سو سے پچاس ہزار سال کے درمیان رہ سکتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اس طرح کے مرکبات میں گلوبل وارمنگ کی بہت زیادہ صلاحیت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، ایک کلوگرام سلفر ہیکسافلوورائڈ 100 سالوں میں 26.7 ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ اور 500 سالوں میں 37.6 ٹن تک گرمی کا سبب بنے گا۔ اس سلسلے میں پرفلوورکاربن ایک جیسے ہیں، اور یہاں تک کہ کاربن ٹیٹراکلورائڈ () میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مقابلے میں 2310 کی گلوبل وارمنگ کی صلاحیت ہے۔ کافی قلیل مدتی ہیلوجنیٹڈ مرکبات میں اب بھی گلوبل وارمنگ کی کافی زیادہ صلاحیتیں ہو سکتی ہیں: مثال کے طور پر کلوروفارم، جس کی عمر 0.5 سال ہے، اب بھی اس میں گلوبل وارمنگ کی صلاحیت 22 ہے۔ ہیلوتھین، جس کی عمر صرف ایک سال ہے، کا جی ڈبلیو پی 100 سال سے زیادہ 47 ہے، اور ہیلن 1202، جس کی عمر 2.9 سال ہے، میں کاربن ڈائی آکسائیڈ سے 100 سال زیادہ گلوبل وارمنگ کی صلاحیت ہے۔ یہ مرکبات اب بھی ان کے متبادل تلاش کرنے کی مسلسل کوششوں کے ساتھ انتہائی پریشانی کا شکار ہیں۔ گرین ہاؤس اثر گرین ہاؤس گیس انفراریڈ فلکیات آپٹیکل ونڈو اوزون کی کمی ریڈیو ونڈو حوالہ جات کتابیں بیرونی روابط IR ماحولیاتی ونڈو ماحولیاتی تابکاری سیٹلائٹ موسمیات برقی مقناطیسی سپیکٹرم کلائمیٹولوجی موسمیاتی تبدیلی ماحول