تبلیغات
علم محیط زیست

علم محیط زیست
محیط زیست برای همه 
قالب وبلاگ
نویسندگان
نظر سنجی
به نظر شما عامل اصلی آلودگی هوا درشهرهای بزرگ ایران چیست؟




ابر برچسب ها

تغییر اقلیم

به نوسان در اقلیم جهانی زمین یا در اقلیم‌های منطقه‌ای در طول زمان اشاره می‌كند. آن تغییرات را در نوسان پذیری یا شرایط میانگین جوی- یا آب و هوای متوسط (متعارف) – را در مقیاس‌های زمانی تشریح می‌كند كه در فاصله زمانی بین دهه‌ها تا میلیون‌ها سال در نوسان می‌باشد. این تغییرات ممكن‌است از فرآیندهای درونی زمین، یا نیروهای خارج از آن (مثلاً نوسانات در شدت نور خورشید)، یا در زمان‌های اخیر در اثر فعالیت‌های مربوط به تغییرات اقلیمی دست بشر حاصل شده باشد.
به خصوص در كاربرد اخیر، در مقوله سیاست محیطی، اصطلاح «تغییر اقلیم» اغلب تنها به تغییرات جاری در اقلیم جدید اشاره می‌كند، از جمله بالا رفتن سطح متوسط دمای سطح (زمین) كه به عنوان گرم شدن زمین  شناخته می‌شود. در برخی موارد، این عبارت با فرض رابطه علت و معلولی بشری نیز بكار می‌رود، همچنان كه در كنوانسیون چارچوب تغییر اقلیمی سازمان ملل| UNFCCC استفاده شده‌است. كنوانسیون UNFCCC اصطلاح «نوسان پذیری اقلیمی» را برای تغییراتی به كار می‌برد كه منشاء غیر انسانی داشته باشند.

عوامل تغییر اقلیمی

غییرات اقلیمی به نوسانات درون محیط زمین، فرآیند‌های طبیعی موجود در اطراف آن، و تأثیر فعالیت بشر بر آن برمی گردد. عوامل خارجی كه می‌تواند اقلیم را شكل دهد اغلب نیرو‌های اقلیمی نامیده می‌شوند شامل فرآیندهایی همچون نوسانات در تابش خورشیدی، گردش (وضعی) زمین، و مقادیر (تمركز) گاز گلخانه‌ای می‌باشند.

نوسانات درون اقلیم زمین

آب و هوا در آن و به خودی خود، یك سیستم پویای غیرخطی نامنظم| بی نظم است، اما در بسیاری از موارد، مشاهده می‌شود كه اقلیم (یعنی وضعیت میانگین آب و هوا) به درستی ثابت و قابل پیش بینی است. این مسئله شامل دمای متوسط، میزان بارش، روزهای آفتابی، و بسیاری متغیرهای دیگری می‌شود كه در هر مكانی می‌توان آن را سنجش نمود. اما، تغییراتی نیز درون محیط زمین وجود دارند كه می‌تواند بر اقلیم آن تاثیر بگذارد.

یخبندان

توده‌های یخی  به عنوان یكی از حساس ترین شاخصهای تغییر اقلیمی شناخته می‌شوند، كه عمدتاً طی دوره سرد شدن اقلیم افزایش می‌یابند (مانند دوره كوتاه یخبندان) و در طول گرم شدن آب و هوا  در مقیاسهای متوسط زمانی شروع به پسرفت می‌كنند. افزایش و فروپاشی توده‌های یخی، هر دو به نوسان پذیری طبیعی و عمدتاً نیروهای تشدید كننده خارجی كمك می‌كند. اما، طی قرن گذشته، توده‌های یخی نتوانسته‌اند به حدكافی لایه‌های یخی را مجدداً تولید كنند تا جبرانی برای یخ‌های از دست رفته طی ماه‌های تابستانی باشد. (نگاه به پسرفت توده‌های یخی از سال۱۸۵۰ به بعد | پسرفت توده یخی)
مهمترین فرآیند‌های اقلیمی چند میلیون سال اخیر چرخه‌های یخبندان و درون یخبندان در دوره یخبندان كنونی می‌باشد. اما واكنش‌های داخلی شكل گرفته در چرخه‌های میلانكوویچ| نوسانات گردشی، شامل صفحات یخی قاره‌ای و m۱۳۰ تغییر سطح دریا است كه قطعاً نقش كلیدی را درباره تصمیم گیری پیرامون این مسئله ایفا می‌كند كه چه واكنش اقلیمی در بیشتر مناطق مشاهده خواهد شد. تغییرات دیگر، از جمله وقایع هاینریش، حوادث دانسگار اوشگر و داغ‌گلی نورس نشانگر توان بالقوه نوسانات یخبندان است كه حتی در غیاب تغییرات گردشی خاص بر اقلیم تاثیر می‌گذارد.

نوسان پذیری اقیانوس

تقریباً در مقیاس چند دهه، تغییرات اقلیمی نیز می‌تواند از تغییرات درون سیستم‌های اقیانوسی/ جوی حاصل شود. بسیاری از شرایط اقلیمی، مشهود تر از همه ENSO| نوسان جنوبی ال نینو، بلكه شامل نوسان دهه‌ای پاسیفیك، نوسانان اقیانوس اطلس شمالی، و نوسان اقیانوس منجمد جنوبی بوده كه به عنوان شرایطی خاص درون سیستم اقلیمی شناخته شده‌اند، كه دست كم در اثر وجود آن‌ها تا حدودی با روشهای گوناگون گرما توانسته در اقیانوسها ذخیره شده و بین منابع مختلفی جابجا شود. در مقیاسهای زمانی طولانی تر، فرآیندهای اقیانوسی همچون گردش ترمو هالاین نقش كلیدی را در توزیع مجدد گرما ایفا می‌نماید، و در صورت تغییر توانسته به شدت بر اقلیم تاثیر بگذارد.

حافظه (بازگشت) اقلیمی

بیشتر اشكال نوسان پذیری داخل یك سیستم اقلیمی را می‌توان به شكل پسماند محسوب نمود، به این مفهوم كه وضعیت جاری اقلیم نه تنها بیانگر ورودی‌های آن بلكه تاریخچه چگونگی پیدایش و رسیدن به این مرحله در آن می‌باشد. مثلاً، یك دهه شرایط خشكسالی می‌تواند موجب نابودی دریاچه‌ها، خشك شدن كامل دشتها و توسعه كویرها  شود. در عوض، این شرایط می‌تواند به بارشهای كمتر در سالهای جاری بیانجامد. بطور خلاصه، تغییر اقلیمی می‌تواند یك فرآیند خودجوش دائمی باشد زیرا جنبه‌های گوناگون محیطی با نسبتهای متفاوت و به طرق گوناگون نسبت به نوساناتی كه ناگزیر روی می‌دهد، پاسخ می‌دهند.

عوامل غیر اقلیمی ایجاد كننده تغییر آب و هوایی

       گازهای گلخانه‌ای

مطالعات اخیر، نشان می‌دهد كه نیروی تابشی در اثر گازهای گلخانه‌ای عامل اصلی گرم شدن جهانی می‌باشد. گازهای گلخانه‌ای نیز نقش مهمی در درك تاریخچه اقلیمی زمین دارند. بر طبق این مطالعات، اثر گلخانه‌ای كه در اثر به دام انداختن حرارت از سوی گازهای گلخانه‌ای، تولید گرما می‌كند، نقشی كلیدی در تنظیم دمای زمین دارد.
ppm تا كمتر از ۲۰۰ ppm تغییر كرده كه عمدتاً به خاطر تاثیر فرآیندهای زمین شناسی و ابداعات زیست شناسی بوده‌است. با دقتی بیشتر، این مسئله (توسط وایزر و دیگران ۱۹۹۹) مورد بحث قرار گرفت كه نوسانات در مقادیر گازهای گلخانه‌ای به ازای ده‌ها ملیون تن در سال به خوبی با تغییر اقلیمی همبستگی ندارد كه احتمالاً در این مورد تكتونیك صفحه‌ای نقش غالب تری را ایفا می‌كند. اما، نمونه‌های متعددی از تغییرات سریع در مقادیر گازهای گلخانه‌ای در جو زمین وجود دارند كه ظاهراً با گرم شدن شدید رابطه تنگتنگی دارند از جمله دوره حداكثر سوزان پالئوسن- ایوسن| دوران پالئوسن- ایوسن، دوران انقراض پرمین- ترازئیك| دوران انقراض خزندگان و دایناسورها و پایان دوره یخبندان زمین در ناحیه اسكاندیناوی (وارانجیان).
طی دوران جدید، بالا رفتن سطوح دی اكسید كربن به عنوان عامل اصلی محسوب می‌شود كه موجب گرم شدن جهان از سال ۱۹۵۰ تاكنون شده‌است.

       تكتونیك (زمین ساختی) صفحه‌ای

در طولانی‌ترین مقیاس‌های زمانی، تكتونیك صفحه‌ای قاره‌ها را جابجا كرده، اقیانوس‌ها را شكل داده، و كوه‌ها را تشكیل داده و از هم جدا می‌سازد و كلاً به عنوان فرآیندی تعریف شده كه اقلیم در آن پدید می‌آید. در زمان اخیر، حركات صفحه‌ای در مورد تشدید روند دوره یخبندان كنونی بیان شده‌اند زمانی در حدود ۳ میلیون سال قبل، كه در آن صفحات (قاره‌ای) آمریكای شمالی و جنوبی با یكدیگر برخورد نمودند تا باریكه پاناما را تشكیل داده و به درهم آمیختگی میان اقیانوسهای اطلس و آرام پایان دهند.

           نوسان خورشیدی

نوسانات در فعالیت خورشیدی طی چند قرن گذشته بر اساس مشاهدات مربوط به لكه‌های خورشیدی و ایزوتوپ‌های بریلیوم
خورشید، به عنوان یك منبع فناپذیر است تقریباً تمام انرژی سیستم اقلیمی را تامین می‌نماید، و یك بخش كامل در شكل گیری آب و هوای زمین می‌باشد. درطولانی ترین مقیاسهای زمانی، خورشید همزمان با این كه به روند اصلی تكامل خود ادامه می‌دهد، درخشانتر هم می‌شود. در ابتدای پیدایش تاریخ زمین| تاریخ زمین، تصور بر این بود كه آن خیلی سرد بوده تا بتواند مایع آب را بر روی سطح زمین حفظ نماید، كه این به موضوعی منجر شد كه تحت عنوان پارادوكس خورشید جوان بی‌حال شناخته می‌شود.
در مقیاسهای جدیدتر زمانی، اشكال متفاوتی از نوسان خورشیدی نیز وجود دارند از جمله چرخه خورشیدی ۱۱ ساله و دوره تغییرات طولانیتر. اما، چرخه ۱۱ ساله لكه خورشیدی به روشنی و به خودی خود در داده‌های اقلیم شناسی ظهور نمی‌كند. این نوسانات در پیدایش دوره كوتاه یخبندان و برخی موارد مشاهده گرم شدن زمین از سال ۱۹۰۰ تا ۱۹۵۰ تاثیر گذار به حساب آمده‌اند.

        تغییرات گردشی

نوسانات گردشی در برخی موارد در تاثیرشان بر اقلیم (زمین، موجب توسعه نوسان پذیری خورشیدی می‌شوند، زیرا نوسانات جزئی در گردش وضعی زمین سبب تغییراتی در توزیع و فراوانی نور خورشید می‌شود كه به سطح زمین می‌رسد. یك چنین نوسانات گردشی، تحت عنوان چرخه‌های میلانكویچ، روند كاملاً قابل پیش بینی بر اساس اصول علم فیزیك و در اثر تعاملات دوجانبه زمین و خورشید و سایر سیارات می‌باشند. این نوسانات به عنوان نیروهای محرك موجود در چرخه‌های یخبندان و درون یخبندان از دوره یخبندان كنونی محسوب می‌شوند. نوسانات پیچیده تری نیز وجود دارند، همچون پیشروی و پسروی مكرر بیابان صحرا در واكنش نسبت به انحراف مسیر گردش (وضعی زمین).

        فوران آتشفشان

هر نوع فوران آن كه در زمانهای مختلف در هر قرن به وجود می‌آید، می‌تواند بر آب و هوا تاثیر بگذارد، كه دوره چند ساله‌ای طول می‌كشد تا سرد شود. مثلاً فوران كوه پیناتوبو در سال ۱۹۹۱، كه اثر آن به ندرت در نمای دمای جهانی قابل مشاهده‌است. فورانهای عظیم كه تحت نام حوزه‌های بزرگ آتشفشانی شناخته می‌شوند، تنها چند بار در هر صد میلیون سال رخ می‌دهند، اما قادر است اقلیم زمین را برای ملیونها سال تغییر داده و موجب انقراض‌های دسته جمعی شود. در ابتدا، دانشمندان تصور می‌نمودند كه غبار پراكنده شده در جو در اثر فورانهای بزرگ آتشفشانی از طریق مسدود كردن جزئی انتقال تابش خورشیدی به سطح زمین، مسئول سرد شدن آن بوده‌اند. اما، سنجشها نشان می‌دهد كه بیشتر غبار پراكنده شده در جو ظرف شش ماه به سطح زمین بازمی گردد.
        تاثیرات انسانی بر اقلیم

عوامل موثر انسانی، فعالیتهایی هستند كه به وسیله آن انسانها محیط را تغییر داده و بر اقلیم تاثیر می‌گذارند. بزرگترین عامل مورد نظر كنونی افزایش سطح CO۲ در اثر برونده‌های مربوط به احتراق سوخت فسیلی است كه در نتیجه آنها ذرات معلق| آئروسل‌ها (ذرات معلق در جو) موجب اعمال اثر سرد سازی (بر اقلیم) می‌شود. عوامل دیگر، از جمله استفاده از زمین، استهلاك ازن، و تخریب جنگلها نیز بر اقلیم تاثیر گذار هستند.

           سوختهای فسیلی

نوسانات دی اكسید كربن در طول 400هزار سال اخیر، كه از زمان انقلاب صنعتی افزایش را نشان می‌دهد.
با آغاز انقلاب صنعتی در دهه ۱۸۵۰ و شتابگیری آن تاكنون، مصرف سوختهای فسیلی توسط بشر موجب بالا رفتن سطح CO۲ از مقادیر ppm ۲۸۰~ تا بیش ازppm ۳۷۰ تا امروز شده‌است. این میزان در حال افزایش است تا به بیش از ppm ۵۶۰ پیش از پایان قرن ۲۱ ام برسد. در كنار سطوح فزاینده متان، برای این تغییرات پیش می‌شود كه باعث افزایش دمایی حدود c ° ۶/۵-۴/۱ بین سالهای ۱۹۹۰و ۲۱۰۰ شود. (نگاه كنید به گرم شدن جهانی)

        آئروسل

اعتقاد بر این است كه آئروسل‌های ساخت بشر، به خصوص آئروسل‌های سولفاتی ناشی از احتراق سوخت فسیلی نوعی تاثیر سرد كنندگی اعمال نماید. به نظر می‌رسد كه این عامل به همراه نوسان پذیری طبیعی، یك خط تراز نسبی را در نمودار دماهای قرن بیستم در اواسط قرن منظور می‌نماید.

        بهره برداری از زمین

پیش از استفاده گسترده از سوخت فسیلی، بزرگترین تاثیر بشری بر اقلیم محلی احتمالاً از استفاده از زمین حاصل می‌شده‌است. آبیاری، تخریب جنگلها، و كشاورزی اصولاً باعث تغییر محیط می‌شود. مثلاً، ، آنها میزان آب ورودی و خروجی از یك مكان خاص را تغییر می‌دهند. آنها همچنین می‌توانند با تاثیرگذاری بر پوشش زمین و تغییر مقدار نور خورشید كه جذب می‌شود، بازتابش ناحیه‌ای آن را دستخوش تغییر سازند. مثلاً شواهدی موجود است كه تایید می‌كند اقلیم یونان و دیگر كشورهای حوزه مدیترانه دائماً دراثر تخریب جنگلها بین سال ۷۰۰ قبل از میلاد تا زمان میلاد تغییر كرده است(چوب این جنگلها برای ساختن كشتی، ساختمان و به عنوان سوخت استفاده می‌شد)، كه در نتیجه آن اقلیم جدید در منطقه عمدتاً داغ تر و خشك تر شده و گونه‌های درختی كه در دنیای باستان برای ساختن كشتی بكار می‌رفته دیگر در این ناحیه یافت نمی‌شوند. فرضیه جنجالی ویلیام رودیمن فرضیه آنترو پوسن اولیه / می‌گوید افزایش كشاورزی و به همراه آن تخریب جنگلها موجب افزایش دی اكسید كربن و متان طی دوره ۸۰۰۰-۵۰۰۰ سال گذشته شده‌است. این افزایشها كه به تنزلهای گذشته بر می‌گردد، می‌تواند مسئول تاخیر در آغاز دوره یخبندان بعدی بر طبق فرضیه رودیمن شود.

       تاثیر متقابل عوامل

اگر یك عامل خاص (مثلاً نوسان خورشیدی) در جهت تغییر اقلیم عمل كند، پس ساز و كارهایی می‌تواند وجود داشته باشند كه سبب تشدید یا كاهش اثرات (آن) شوند. این موارد را نیز بازخورد مثبت| مثبت و بازخورد منفی| منفی می‌نامند. تا آنجا كه معلوم است، كلاً سیستم اقلیمی با توجه به این بازخوردها پایدار است: بازخوردهای مثبت مهار نشدنی نیستند. بخشی از دلیل آن، مربوط به وجود یك بازخورد قدرتمند منفی بین دما و تابش پراكنده شده‌است: تابش متناسب با توان چهارم دمای مطلق افزایش می‌یابد.
اما، تعدادی از بازخوردهای مهم مثبت نیز وجود دارند. چرخه‌های یخبندادن و درون یخبندان از دوره یخبندان فعلی بیانگر یك نمونه مهم می‌باشد. باور بر این است كه نوسانات گردشی (زمین) برای پیشروی و پسروی صفحات یخی زمان بندی ایجاد می‌كند. اما، خود این لایه‌ها نور خورشید را به فضا منعكس می‌كنند و از این رو باعث ارتقاء سرد شدن و رشد خود می‌شوند، كه تحت عنوان بازخورد بازتابش- یخ شناخته می‌شود. علاوه بر این، پایین آمدن سطوح دریا و گسترش یخ رشد گیاهی را كاهش داده و به طور غیر مستقیم باعث افت میزان دی اكسید كربن و متان می‌شود. این عامل سبب سرد شدن بیشتر می‌شود. همینطور، به عنوان مثال، بالا رفتن دماها در اثر برونده‌های انسانی گازهای گلخانه‌ای می‌تواند به پسروی لایه‌های یخی بیانجامد كه سطح تیره تر زیرین زمین را آشكار می‌نماید، و در نتیجه به جذب بیشتر نور خورشید منجر خواهد گردید.
بخار آب، متان، و دی اكسید كربن نیز می‌توانند به عنوان بازخوردهای مهم مثبت عمل نمایند، و با بالا رفتن سطوح خود در پاسخ به روند گرم شدن، بدینوسیله آن روند را شتاب بخشند. بخار آب قطعاً به عنوان یك بازخورد (به استثنای مقادر اندك آن در استراتوسفر) بر خلاف دیگر گازهای گلخانه‌ای اصلی می‌تواند به عنوان عوامل موثر عمل كند.
بازخوردهای پیچیده تر شامل احتمال تغییر الگوهای گردشی در اقیانوس یا جو می‌باشند. مثلاً، نگرانی مهم در دوران جدید، ذوب شدن توده یخی گرینلند است كه همراه با تن نشست آبها در قطب شمال و ایجاد مانع بر سر گردش ترموهالاین خواهد بود. این مسئله می‌توانست بر جریان خلیج و توزیع گرما به اروپا و ساحل شرقی ایالات متحده اثر بگذارد. دیگر بازخوردهای بالقوه به خوبی قابل درك نمی‌باشند و ممكنست موجب جلوگیری یا افزایش روند گرم شدن بشوند. مثلاً، معلوم نیست كه آیا بالا رفتن دماها موجب افزایش یا جلوگیری رشد گیاهی (نباتی) می‌شود كه این در عوض می‌تواند كمابیش میزان دی اكسید كربن را تنزل دهد. همچنین، افزایش دما می‌تواند كمابیش باعث ایجاد پوشش ابر شود. چون این موضوع در پوشش متوازن ابری دارای اثر سرد كنندگی می‌باشد، هرگونه تغییری در افزایش ابرها نیز می‌تواند بر آب و هوا اثر بگذارد.

[ جمعه 7 مرداد 1390 ] [ 10:03 ب.ظ ] [ مریم رجائی ]
.: Weblog Themes By Pichak :.

درباره وبلاگ


آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :
امکانات وب

  • علمیه
  • معنوی
  • ضایعات