Answer

Solution

UPSC Prelims

Geography / भूगोल

Theme:

CLIMATOLOGY

Q 2024, CLIMATOLOGY

Consider the following statements:

Statement-1: The atmosphere is heated more by incoming solar radiation than by terrestrial radiation.

Statement-II: Carbon dioxide and other greenhouse gases in the atmosphere are good absorbers of long wave radiation.

Which one of the following is correct in respect of the above statements?

निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए : कथन-I : पार्थिव विकिरण की तुलना में आगमी (इनकमिंग) सौर विकिरण से वायुमंडल अधिक गर्म हो जाता है। कथन-II: वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य ग्रीनहाउस गैसें दीर्घ तरंग विकिरण के अच्छे अवशोषक हैं। उपर्युक्त कथनों के संबंध में, निम्नलिखित में से कौन-सा सही है ?

Explanation Please wait..

Statement 1 is incorrect:

The total isolation at the top of the atmosphere is 100 percent. However, as this energy travels through the atmosphere, some is reflected, scattered, or absorbed, with only a portion reaching the Earth's surface.
Approximately 35 units are reflected back into space before they can reach the Earth. Of this amount, 27 units are reflected off the tops of clouds, while 2 units come from areas covered in snow and ice. This reflected energy is known as the Earth's albedo.
The remaining 65 units are absorbed, with 14 units absorbed within the atmosphere and 51 units by the Earth's surface. The Earth then emits 51 units back as terrestrial radiation. Of this emitted energy, 17 units are radiated directly into space, while the remaining 34 units are absorbed by the atmosphere.
Consequently, the atmosphere is warmed more by terrestrial radiation than by incoming solar radiation.

Statement 2 is correct:

Atmospheric gases, particularly carbon dioxide and other greenhouse gases, effectively absorb long-wave radiation, making them strong absorbers of this type of energy.

व्याख्या Please wait..

वक्तव्य 1 गलत है:

वायुमंडल के शीर्ष पर कुल isolation (अलगाव) 100 प्रतिशत है। हालांकि, जब यह ऊर्जा वायुमंडल के माध्यम से यात्रा करती है, तो कुछ परावर्तित, बिखरी हुई, या अवशोषित हो जाती है, और केवल एक हिस्सा पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है।
लगभग 35 इकाइयाँ अंतरिक्ष में वापस परावर्तित हो जाती हैं इससे पहले कि वे पृथ्वी तक पहुंच सकें। इस मात्रा में से, 27 इकाइयाँ बादलों के शीर्ष से परावर्तित होती हैं, जबकि 2 इकाइयाँ बर्फ और बर्फ से ढके क्षेत्रों से आती हैं। इस परावर्तित ऊर्जा को पृथ्वी का albedo (अल्बेडो) कहा जाता है।
शेष 65 इकाइयाँ अवशोषित हो जाती हैं, जिनमें से 14 इकाइयाँ वायुमंडल के भीतर अवशोषित होती हैं और 51 इकाइयाँ पृथ्वी की सतह द्वारा। पृथ्वी फिर 51 इकाइयाँ वापस terrestrial radiation (स्थलीय विकिरण) के रूप में उत्सर्जित करती है। इस उत्सर्जित ऊर्जा में से, 17 इकाइयाँ सीधे अंतरिक्ष में विकिरित होती हैं, जबकि शेष 34 इकाइयाँ वायुमंडल द्वारा अवशोषित होती हैं।
इस प्रकार, वायुमंडल incoming solar radiation (आगमन सौर विकिरण) की तुलना में स्थलीय विकिरण द्वारा अधिक गर्म होता है।

वक्तव्य 2 सही है:

वायुमंडलीय गैसें, विशेष रूप से carbon dioxide (कार्बन डाइऑक्साइड) और अन्य greenhouse gases (ग्रीनहाउस गैसें), long-wave radiation (दीर्घ-तरंग विकिरण) को प्रभावी रूप से अवशोषित करती हैं, जिससे वे इस प्रकार की ऊर्जा के मजबूत अवशोषक बन जाती हैं।

वक्तव्य 1 गलत है:   <ul type="disc"><li>वायुमंडल के शीर्ष पर कुल isolation (अलगाव) 100 प्रतिशत है। हालांकि, जब यह ऊर्जा वायुमंडल के माध्यम से यात्रा करती है, तो कुछ परावर्तित, बिखरी हुई, या अवशोषित हो जाती है, और केवल एक हिस्सा पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है।  </li><li>लगभग 35 इकाइयाँ अंतरिक्ष में वापस परावर्तित हो जाती हैं इससे पहले कि वे पृथ्वी तक पहुंच सकें। इस मात्रा में से, 27 इकाइयाँ बादलों के शीर्ष से परावर्तित होती हैं, जबकि 2 इकाइयाँ बर्फ और बर्फ से ढके क्षेत्रों से आती हैं। इस परावर्तित ऊर्जा को पृथ्वी का albedo (अल्बेडो) कहा जाता है।  </li><li>शेष 65 इकाइयाँ अवशोषित हो जाती हैं, जिनमें से 14 इकाइयाँ वायुमंडल के भीतर अवशोषित होती हैं और 51 इकाइयाँ पृथ्वी की सतह द्वारा। पृथ्वी फिर 51 इकाइयाँ वापस terrestrial radiation (स्थलीय विकिरण) के रूप में उत्सर्जित करती है। इस उत्सर्जित ऊर्जा में से, 17 इकाइयाँ सीधे अंतरिक्ष में विकिरित होती हैं, जबकि शेष 34 इकाइयाँ वायुमंडल द्वारा अवशोषित होती हैं।  </li><li>इस प्रकार, वायुमंडल incoming solar radiation (आगमन सौर विकिरण) की तुलना में स्थलीय विकिरण द्वारा अधिक गर्म होता है। </li></ul>वक्तव्य 2 सही है:  <ul type="disc"><li>वायुमंडलीय गैसें, विशेष रूप से carbon dioxide (कार्बन डाइऑक्साइड) और अन्य greenhouse gases (ग्रीनहाउस गैसें), long-wave radiation (दीर्घ-तरंग विकिरण) को प्रभावी रूप से अवशोषित करती हैं, जिससे वे इस प्रकार की ऊर्जा के मजबूत अवशोषक बन जाती हैं।</li></ul>

Heat Budget of Atmosphere

Incoming Solar Radiation: The Earth receives energy from the sun in the form of solar radiation.
Absorption: Some of the incoming solar radiation is absorbed by the Earth's surface, while some is reflected back into space.
Greenhouse Effect: The Earth's atmosphere traps some of the absorbed solar radiation, leading to warming of the atmosphere.
Convection: The warm air near the Earth's surface rises, creating convection currents that distribute heat throughout the atmosphere.
Radiation: The Earth also emits heat in the form of infrared radiation back into space.
Balance: The heat budget of the atmosphere is maintained by a balance between incoming solar radiation and outgoing infrared radiation.

वायुमंडल की ऊष्मा बजट।

Incoming Solar Radiation: पृथ्वी को सूर्य से ऊर्जा सौर विकिरण (solar radiation) के रूप में प्राप्त होती है।

Absorption: कुछ सौर विकिरण पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित (absorbed) कर लिया जाता है, जबकि कुछ अंतरिक्ष में वापस परावर्तित (reflected) हो जाता है।

Greenhouse Effect: पृथ्वी का वायुमंडल कुछ अवशोषित सौर विकिरण को फँसा लेता है, जिससे वायुमंडल का तापमान बढ़ता है।

Convection: पृथ्वी की सतह के पास की गर्म हवा ऊपर उठती है, जिससे संवहन धाराएँ (convection currents) बनती हैं जो वायुमंडल में गर्मी का वितरण करती हैं।

Radiation: पृथ्वी भी अंतरिक्ष में अवरक्त विकिरण (infrared radiation) के रूप में गर्मी का उत्सर्जन करती है।

Balance: वायुमंडल का ताप संतुलन (heat budget) incoming सौर विकिरण और outgoing अवरक्त विकिरण के बीच संतुलन द्वारा बनाए रखा जाता है।

<ul type="disc">  <li>Incoming Solar Radiation: पृथ्वी को सूर्य से ऊर्जा सौर विकिरण (solar radiation) के रूप में प्राप्त होती है।</li>  <li>Absorption: कुछ सौर विकिरण पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित (absorbed) कर लिया जाता है, जबकि कुछ अंतरिक्ष में वापस परावर्तित (reflected) हो जाता है।</li>  <li>Greenhouse Effect: पृथ्वी का वायुमंडल कुछ अवशोषित सौर विकिरण को फँसा लेता है, जिससे वायुमंडल का तापमान बढ़ता है।</li>  <li>Convection: पृथ्वी की सतह के पास की गर्म हवा ऊपर उठती है, जिससे संवहन धाराएँ (convection currents) बनती हैं जो वायुमंडल में गर्मी का वितरण करती हैं।</li>  <li>Radiation: पृथ्वी भी अंतरिक्ष में अवरक्त विकिरण (infrared radiation) के रूप में गर्मी का उत्सर्जन करती है।</li>  <li>Balance: वायुमंडल का ताप संतुलन (heat budget) incoming सौर विकिरण और outgoing अवरक्त विकिरण के बीच संतुलन द्वारा बनाए रखा जाता है।</li></ul>

Terrestrial radiation

Terrestrial radiation refers to the natural radiation that comes from the Earth itself.
It includes radiation from radioactive elements in the Earth's crust, such as uranium and thorium.
Terrestrial radiation also includes radiation from cosmic rays that penetrate the Earth's atmosphere and reach the surface.
This type of radiation is typically low in intensity and is not considered harmful to humans in normal levels of exposure.
However, in areas with high concentrations of radioactive elements in the soil, terrestrial radiation levels may be higher and could pose a health risk to individuals living in those areas.

'स्थलीय विकिरण'

स्थलीय विकिरण (Terrestrial radiation) पृथ्वी से आने वाले प्राकृतिक विकिरण को संदर्भित करता है।

इसमें पृथ्वी की पपड़ी में मौजूद रेडियोधर्मी तत्वों जैसे यूरेनियम (Uranium) और थोरियम (Thorium) से विकिरण शामिल है।

स्थलीय विकिरण में उन कॉस्मिक किरणों (cosmic rays) से विकिरण भी शामिल है जो पृथ्वी के वायुमंडल को भेदकर सतह तक पहुंचती हैं।

इस प्रकार का विकिरण आमतौर पर कम तीव्रता का होता है और सामान्य स्तर के संपर्क में यह मनुष्यों के लिए हानिकारक नहीं माना जाता है।

हालांकि, उन क्षेत्रों में जहां मिट्टी में रेडियोधर्मी तत्वों की उच्च सांद्रता होती है, स्थलीय विकिरण का स्तर अधिक हो सकता है और उन क्षेत्रों में रहने वाले व्यक्तियों के लिए स्वास्थ्य जोखिम पैदा कर सकता है।

Wave radiation

EMR consists of waves of the electromagnetic field that carry momentum and energy.
Consists of synchronized oscillations of electric and magnetic fields.
Travels at the speed of light in a vacuum.
Different frequencies produce different wavelengths in the electromagnetic spectrum.
Includes radio waves, microwaves, infrared, visible light, ultraviolet, X-rays, and gamma rays.
Emitted by electrically charged particles undergoing acceleration.
Can interact with other charged particles, exerting force on them.
Far field refers to EM waves that can propagate without the influence of moving charges.
Near field refers to EM fields near the charges and current that produced them.

"वेव रेडिएशन"

EMR (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन) तरंगों से बना होता है जो विद्युतचुंबकीय क्षेत्र की गति और ऊर्जा को वहन करता है।
यह विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के समकालिक दोलनों से बना होता है।
यह निर्वात में प्रकाश की गति से यात्रा करता है।
विभिन्न आवृत्तियाँ विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में विभिन्न तरंग दैर्ध्य उत्पन्न करती हैं।
इसमें रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव्स, इन्फ्रारेड, दृश्य प्रकाश, अल्ट्रावायलेट, एक्स-रे और गामा किरणें शामिल हैं।
यह विद्युत रूप से आवेशित कणों द्वारा उत्सर्जित होता है जो त्वरण के अधीन होते हैं।
यह अन्य आवेशित कणों के साथ परस्पर क्रिया कर सकता है, उन पर बल डाल सकता है।
फार फील्ड (Far field) उन EM तरंगों को संदर्भित करता है जो बिना गतिशील आवेशों के प्रभाव के प्रसारित हो सकती हैं।
नियर फील्ड (Near field) उन EM क्षेत्रों को संदर्भित करता है जो उन आवेशों और धाराओं के निकट होते हैं जिन्होंने उन्हें उत्पन्न किया।

<ul type="disc"><li>EMR (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन) तरंगों से बना होता है जो विद्युतचुंबकीय क्षेत्र की गति और ऊर्जा को वहन करता है।</li><li>यह विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के समकालिक दोलनों से बना होता है।</li><li>यह निर्वात में प्रकाश की गति से यात्रा करता है।</li><li>विभिन्न आवृत्तियाँ विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में विभिन्न तरंग दैर्ध्य उत्पन्न करती हैं।</li><li>इसमें रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव्स, इन्फ्रारेड, दृश्य प्रकाश, अल्ट्रावायलेट, एक्स-रे और गामा किरणें शामिल हैं।</li><li>यह विद्युत रूप से आवेशित कणों द्वारा उत्सर्जित होता है जो त्वरण के अधीन होते हैं।</li><li>यह अन्य आवेशित कणों के साथ परस्पर क्रिया कर सकता है, उन पर बल डाल सकता है।</li><li>फार फील्ड (Far field) उन EM तरंगों को संदर्भित करता है जो बिना गतिशील आवेशों के प्रभाव के प्रसारित हो सकती हैं।</li><li>नियर फील्ड (Near field) उन EM क्षेत्रों को संदर्भित करता है जो उन आवेशों और धाराओं के निकट होते हैं जिन्होंने उन्हें उत्पन्न किया।</li></ul>

Geography / भूगोल

Q 2024, CLIMATOLOGY

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Heat Budget of Atmosphere

वायुमंडल की ऊष्मा बजट।

Terrestrial radiation

'स्थलीय विकिरण'

Wave radiation

"वेव रेडिएशन"

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