انتشار روز افزون گازهای‌ گلخانه‌ای، تولید هواویزه‌ها (آئروسل‌ ها)، تغییر در ضریب انعكاس زمین و آلودگی حرارتی، عوامل مختلفی هستند كه بر سرعت پدیده گرمایش جهانی و تغییر آب و هوا تاثیر می‌گذارند و در این بین تاثیر و اهمیت گازهای‌ گلخانه‌ای بسیار بیشتر و شناخته ‌شده‌تراست.امروزه پیش بینی می شود در صورت تداوم شرایط فعلی فعالیتهای صنعتی و اقتصادی (تداوم میزان تولید فعلی CO2) از سال 2050 به بعد درجه حرارت زمین بین 5/1 تا 4 درجه سانتیگراد افزایش یابد كه در این صورت آثار مصیبت باری (از جمله بالا آمدن حدود 20 تا 140 سانتیمتر آب سطح دریاها) به همراه خواهد داشت.

براین اساس طی یكی دو دهه اخیر بویژه بعد از سال 2000 میلادی گرمایش جهانی و پیآمد آن تغییر اقلیم در سطوح مختلف بین المللی و منطقه ای، بسیار مورد توجه قرار گرفته كه حاكی از اهمیت این پدیده در سطح جهانی می‌باشد (كنفرانس تغییر اقلیم، كپنهاگ، 2009).

به اعتقاد دانشمندان، وقوع پدیده گرمایش جهانی و تغییراقلیم اصولا" ناشی از دو علت عمده می باشد:

1- سیستم طبیعی كره زمین

2- تاثیر انسان در افزایش گازهای گلخانه ای

با مطالعه و بررسی فسیل های مرجانی دریاها و توده‌های یخچالی و ... به روشنی می توان تغییرات دوره‌ای در میزان دما و بارش، در نتیجه وقوع آتشفشانها در مقیاس وسیع، تغییر در انرژی ژئوترمال، تغییر زاویه محور كره زمین و ... طی هزاران سال گذشته را تشخیص داد كه در واقع تایید كننده افزایش دما و وقوع تغییر یا نوسان اقلیم در سیستم طبیعی كره زمین می باشد.

اما طی نیم قرن گذشته با افزایش گازهای گلخانه ای جو زمین (در نتیجه گسترش فعالیتهای صنعتی و استفاده روزافزون از سوختهای فسیلی) و تغییر كاربری زمین(مانند تخریب جنگلها و مراتع و ایجاد شهرها)، بصورت غیر طبیعی بر سیستم اقلیم كره زمین تاثیر گذارده شده است. در واقع با افزایش گازهای گلخانه ای در جو زمین، امواج مادون قرمز گسیل شده از سطح زمین، بیش از پیش توسط این گازها جذب شده و باعث گرمتر شدن جو زمین می گردد. گرمتر شدن جو كره زمین نیز به نوبه خود بر وضعیت اجزاء دیگر سیستم اقلیم ازجمله الگوهای بارش تاثیر گذاشته و پدیده تغییر اقلیم را موجب می شود.

بنابراین گرمایش جهانی و تغییر اقلیم که به عنوان یکی از چالش‌های مهم جهان امروز محسوب می شود می تواند نوسانات کلی و گسترده‌ای در آب وهوای جهان و یا یک منطقه ایجاد كند. امروزه روند گرم شدن دمای کره زمین موجب تغییرات وسیعی در الگوهای آب و هوایی از جمله توزیع بارش، رخداد پدیده های حدی جوی و تاثیر بر منابع آبی شده که در پی آن گسترش خشکسالی‌ها و تداوم آنها را در پی داشته است. براساس گزارش [IPCC] در سال 2007 منطقه خاورمیانه در آینده گرمتر و خشک تر خواهد شد كه افزایش دما و کاهش بارندگی منجر به خشکسالی‌های شدید در منطقه می شود. براساس مدل سازی‌های انجام شده بیش از 80 تا 100 میلیون نفر تا سال 2050 در معرض کمبود آب در این منطقه قرار خواهند گرفت.

بنابراین با پیــشرفت تــکنـولـوژی و مصرف بی رویه سوخت‌های فسیلی، جـهان دسـتخوش تـغـییرات زیـادی گشته، هرچند كه بیــشتر این تغــییرات در زنـدگـی انسـانها باعـث بهـتر شـدن کیــفیت زنـدگی و رفاه شـده اما عواقب ناشی از آن آثـار مـخـربی بر پیـکره طبیـعـت وارد نموده و چالشها و تهدیدات گسترده‌ای در پیش روی بشر قرارداده است. یـکی از آثـار مـخربی که هر سـاله جـان مـیلــیونها نـفـر را در سـراسر جــهان می گیـرد ؛ افزایش گازهای گـلخانه ای و آلاینده‌های جوی كه پیآمد آن تــغـییـرات آب و هـوا و آلــودگی هوا است.

بخش عمده تغییرات ایجاد شده بدست انسان صورت گرفته است. صنایع آلاینده ؛ دود ناشی از احتراق ناقص سوخت درموتورخودروها ؛ آتش سوزی جنگل ها ؛ تغییر كاربری اراضی ؛ توسعه بیابان زایی و توفانهای شن که معلول عدم توازن در مدیریت مصرف و چرای بی رویه دامها می باشد و همچنین یخ‌های شناور و یخچال‌های طبیعی که در حال آب شدن هستند همه از عواملی هستند که دست انسان در ایجاد آن به وضوح دیده می شود.

شكل1:پیش آگاهی تغییرات بارندگی و دما نسبت به داده‌های بلند مدت 2010تا2039

اثر گلـخانه ای باعـث مـی‌شـود زمـیـن گـرم بـماند و حیات روی آن ادامه پیدا کند. متان ، دی اکسید کربن، بـخار آب و اکـسیـد نـیـتـروژن جـزو گـازهای گـلخـانه ای هـستـند. ایـن گـازها هم در طـبیـعت و هـم در فــرآیــندهای صـنـعـتـی تـولــید مـی‌شــونـد. دســته دیـگری از گــازهای گلــخانه ای صرفاً به دنبال فعالیت‌های صنعتی تولید می شوند که از این مـیان سـهم گـاز دی اکسید کربن (CO2) بـخاطر درصـد زیـاد تـولید و پـخـش آن در جوكره زمین از سایر گازها بـیـشتر است. متــان انـرژی بیــشتری را به دام می‌اندازد اما مـهمـترین گـاز گلــخانه ای دی اکسید کـربن است، زیـرا حـجم بیــشتری از آن در جو وجود دارد. احتراق ناقص سـوخت‌هـای فـسیـلی ( زغـال سنـگ ، نفت و گاز ) دلـیـل اصـلـی ازدیـاد بـیـش از حـد دی اکـسـیـد کـربن اسـت .

از طرف دیگر مطالعاتی که در سال 2001 تـوسـط تیمی از مـحـقـقان انــگلیسی انـجام شـد ، نـشـان داد کـه براساس اطــلاعات مـاهـواره ای در 30 سـال گـذشـته ، تــشـعـشـعاتی که از زمین به فـضا گسیل مـی‌شـود، کـاهـش یـافـتـه اســت. ایــن یــعـنی اثـر گـلـخانه ای هـمگام با تــولید بــیـشـتر گــازهای گـلخانه ای، افزایش پـیـدا کرده است. ماجرا آنـقدرها هـم کـه بـه نظر می‌رسد سـاده نـیـسـت. گـرم شــدن زمــین و افـزایـش دی اکـسـید کـربن پـدیـده‌هـای جـانـبـی مـتـعـددی را به همراه دارد. ذوب شـدن یــخها در دو قـطـب شـمـال و جـنـوب سـبـب مـی‌شـود کـه سـطـح بـیـشـتری از خـاک زمین در مـعرض تـابش نــور قـرار گـیرد. پـس زمـین سـریعتر از پـیـش گـرم خـواهـد شـد. از سـوی دیـگر بسـیار مـحـتـمل اسـت کـه با افـزایــش دمـا و مـیـزان دی اکــسـید کـربن مـوجـود در جـو، گـیـاهـان دی اکسید کربن بـیـشـتری را جـذب کـنـند و ایـن بـاعـث اعـتـدال شـرایـط شـود.

اخیرا" فرضییاتی ارائه شده است كه تغییرات فراوانی و شدت وقایع حدی مانند خشكسالی، سیل، موجهای گرما، توفانهای حاره ای و ... را به گرمایش جهانی نسبت می دهند. به عنوان مثال می توان به موج گرمای سال گذشته و شکسته شدن رکورد گرمترین دمای ماهانه کره زمین در ماه ژوئن 2010 اشاره كرد. تحلیل ماهانه دمای کره زمین که همه ماهه توسط یكی از مراکز وابسته به سازمان هواشناسی و اقیانوس شناسی آمریکا انجام می شود، نشان می‌دهد که ماه ژوئن 2010 گرمترین دما را در بین دمای ماه‌های مشابه دوره آماری کره زمین داشته است. همچنین دمای تلفیقی حاصل از اندازه گیری‌های دمایی در سطح زمین و اقیانوس نشان می‌دهند که دوره ژانویه تا ژوئن و آوریل تا ژوئن 2010 گرم‌ترین دوره در طی دوره آماری برداشت مستقیم داده‌های دمایی از سال 1880 تاکنون بوده است. در این ماه دمای میانگین کره زمین (میانگین دمای خشکی ها و آبهای کره زمین) 2/16 درجه سلسیوس بوده است که 68/0 درجه از میانگین دمای قرن بیستم (5/15) بیشتر می باشد.

در نتیجه افزایش سرعت گرمایش جهانی را كه در دهه های اخیر کم سابقه بوده و باعث نگرانی جوامع بین المللی شده، به طور عمده به فعالیتهای بی رویه انسان در بهره برداری از منابع طبیعی به ویژه بهره‌گیری‌های فراوان از سوخت‌های فسیلی در فرآیند توسعه جهانی نسبت می‌دهند.

براساس نتایج حاصل از مدل‌های اقلیمی، این فرآیند منجر به گرمایش جهانی، تغییر الگو و دوره بارش‌ها، افزایش رخداد و شدت پدیده‌های حدی مانند توفان‌های حاره‌ای، سیل، خشکسالی‌ها و گرد و غبارهای گسترده خواهد شد.

بنابراین با افزایش گازهای گلخانه ای و متعاقب آن گرمتر شدن جو زمین، بطور مستقیم تبخیر و تعرق از سطح زمین بیشتر شده و همچنین ظرفیت رطوبت نسبی جو نیز افزایش می یابد. این فرآیند با توجه به موقعیت و شرایط جغرافیایی در سطح كره زمین منجر به وقوع خشكسالی (كاهش بارش و افزایش تبخیر و تعرق سطحی)، تغییر رژیم و نوع بارش و پیآمد آن رخداد سیل (وقوع ناگهانی و بیش از حد بارش به صورت رگبار) می شود.

در كشور ما طی دهه گذشته وقوع خشكسالی‌های فراگیر و شدید موجب ایجاد چالش‌های بسیاری در بخش‌های مختلف بویژه منابع آب، كشاورزی و محیط زیست و... شده است، بطوری كه با مقایسه میانگین درازمدت بارش و آنومالی درجه حرارت با میانگین دهه اخیر(1999-2009 ( در ایران كاهش قابل ملاحظه در میزان بارندگی و افزایش دما در حدود  5/0درجه سانتیگراد مشاهده می شود. بنابراین چنین پدیده‌ای را می توان به اثر گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی نسبت داد كه در مقیاس‌های مختلف زمانی بلند یا كوتاه مدت قابل توجیه هستند. براساس سناریوهای اجرا شده و پیش آگاهی‌های صورت گرفته در مركزملی اقلیم شناسی سازمان هواشناسی كشور، طی دهه‌های آینده نابهنجاری‌هاو تغییرات قابل ملاحظه ای در دما و مقدار و نوع بارش رخ خواهد داد.

با این تـفـاسـیرچـه بـایـد كرد؟

آیـا زمان آن فرا نرسیده كه بشر در مصرف روزافزون سوخت های فسیلی، توسعه بی رویه فعالیتهای صنعتی و تغییرات وسیع كاربری زمین تجدید نظر نماید؟  نـباید تـلاش بـه رفـع آلـودگی از هـوایی که اسـتـنـشـاق می کنیم بـنمـایـیم ؟

امروزه طـبق اعلام رسمی مجامع جهانی در بسیاری از كلان شهرها(بویژه در كشورهای در حال توسعه) میزان آلودگی هوا از حد مجاز وارد مرحله خطرناک گردیده است. در جــوامع پـیـشرفـته برای بـیـشـتر منابع آلایـنـده ها(کـارخانجات، نـیـروگاه ها،  مـاشین آلات و خودرو ها) قـوانـیـن سـخـتی در نـظـر گـرفـتـه مـی شـود تـا بـتوان در صـدی از میزان آلایـنـده هـای هـوا را کم کرد؛ هر چند در ایـن راه گـام هـایـی بـرداشـتـه شـده اسـت ولـی بـه طـور کـلی نـمـی تـوان آلایـنـده هـوا را تا در صد بسیار بالائی کاهش داد .

بر اساس تخمین های صورت گرفته سالانه بـالغ بـر 1800 مـیلیـون تـن دی اکـسیـد کـربن، چـندین میـلیـون تن گـازهای خـطرناک دی اکـسید گـوگرد و نیـتروژن، حـدود 70 میـلیـون تن خـاکسـتر و مـعـادل 90 هـزار تن فـلزات سـنـگین در فـضا و مـحیـط زیـسـت انـسان مـنتشـر می‌شـود که مـضرات آن غیـرقـابـل انـکـار اسـت. بـعـنوان مـثال در یـک نـیـروگاه بــرق سـوخت فـسـیلی برای تـولیـد بـرق 4/64 میلیون كیلو وات ساعت روزانه حدود 73000 تـن ذغـال سـنگ به هـمراه 148000متر مـکعـب آب تـصـفیه نشـده مصـرف می شود که خـاکسـتر تـولیـد شـده در بـویـلر ها و فـیلـتر های عـمومـی چـیـزی در حدود 46000 تـن گاز های مخرب مـونـوکـسید کـربن بـه همراه غـلـظت های مـتـفاوتی از دی اکـسـید کـربن وارد جـو یا مـحیـط زنـدگی انـسانـها مـی کـند.

روش هـای متعددی بـرای كاهش غلظت گـاز هـای گـلخانه ای پـیـشـنهاد شده و بسته به امكانات موجود، راه کـارهای مناسب و عـمـلیاتی زیـادی انـجـام شـده اما اجرای كامل این روش ها همواره با مـشـکـلات و مسایل عـدیـده ای هـمراه است.از جمله راه کـارهـایی که برای كاهش آلـودگی هـوا در دسـت اقـدام و مـشارکت کـشورها است ؛ طرح بـزرگ پـروتـکـل کـیوتـو مـی باشـد. این مـعاهـده با هـدف مـوظـف سـاخـتن کـشورهای جـهان به کـاهـش اثـرات گـازهای گـلخانه ای و تـبعات منفی گـرمایش زمـین ، مـیان کـشورهای جـهان به امـضا رسید. مـعاهـده در مـحل کیـوتـوی ژاپن و در دسـامبر 1997 تـنـظیم و از مارس 1998 جـهت تائید کـشـورهای مـختـلف ارائـه گـردید و در 15 مارس 1999 نـهائی شـد. در ایـن مـعاهـده مـشخص شـده کـه تـا چـه سـالی و تا چـند درصد از گـازهای گـلخانه ای کـاسـته شـود .

یکی از راه های موثر در جـلوگـیری از گـسـترش آلودگی هوا ، جلوگیری از انــتـشار گاز ها و ذرات مـعلـق از دودکـش های کـارخـانجات انـتـشـار دهـنده آلـودگی است .

اما اگر بطور سیستماتیك به مسئله توجه كنیم، راه كارهای موثری جهت كاهش گرمایش جهانی می توان بر شمرد. در این خصوص سه رویكرد اساسی به قرار زیر وجود دارد  (Stephen P Latham 2010):

1- سیاست گذاریهای اجتماعی و آموزشی

2- مكانیزم های اقتصادی

3- اصلاحات تكنولوژیكی

البته واضح است كه بین این سه بخش یا نگرش ارتباطی متقابل و مكمل جهت مقابله با گرمایش زمین وجود دارد كه بدون توجه به یكی از آنها رسیدن به نتیجه مطلوب بعید به نظر می رسد، به عنوان مثال اگر در زمینه رشد صنعتی، اقتصادی و رشد جمعیت راه كارهای موثری جهت كاهش گازهای گلخانه ای به كار بسته نشود، هر گونه تلاش جهت تعدیل گرمایش جهانی تنها از طریق ارتقائ تكنولوژیكی به طور كلی ناكارآمد خواهد بود.

10 راه كار مقابله با گرمایش زمین كه در قالب سه رویكرد فوق الذكر قابل ارائه هستند به شرح زیر می باشند:

1- سیاست گذاریهای اجتماعی و آموزشی:

1-1- آموزش كودكان به سبك زندگی با الگوی توسعه پایدار

1-2- كنترل جمعیت از طریق تنظیم خانواده ، اصلاحات رفاهی و حمایت از زنان

2- مكانیزم های اقتصادی:

2-1- توسعه جنگل كاری و استفاده پایدار از زمین بوسیله راه كارهایی كه مبتنی بر مشوقها و محدودیتهای اقتصادی هستند

2-2- وضع قانون مالیات بر تولید كربن و رعایت شاخص توسعه پایدار برای كلیه فعالیتهای اقتصادی

3- بهبود تكنولوژی :

3-1- استفاده از كوره های زغال زیستی (Biochar ) برای سوختهای فسیلی

3-2- استفاده از خودروهای با بازدهی و كارآیی بالا و همچنین مصرف پایین سوخت

3-3- الكتریكی كردن شبكه حمل و نقل و استفاده از برق هسته ای

3-4- ارائه مشوق هایی جهت افزایش بازدهی انرژی در بخش خانگی

3-5- هماهنگ كردن ذخیره و تقاضای انرژی از سیستم پایدار تولید انرژی

3-6- تجهیز كارخانه های تولید انرژی به سیستم های كربن گیر

دكتر رنجبر،رئیس مركز ملی مطالعات خشكسالی

Reference:

1-   " IPCC (2007d). "1.1 Observations of climate change. In (section): Synthesis Report. In (book): Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Core Writing Team, Pachauri, R.K and Reisinger, A. (eds.))". Book version: IPCC, Geneva, Switzerland. This version: IPCC website.http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/syr/en/mains1.html. Retrieved 2010-04-26.

2-      " IPCC (2007d). "2.4 Attribution of climate change. In (section): Synthesis Report. In (book): Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Core Writing Team, Pachauri, R.K and Reisinger, A. (eds.))". Book version: IPCC, Geneva, Switzerland. This version: IPCC website.http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/syr/en/mains2-4.html. Retrieved 2010-04-26.

3-      ^ IPCC (2007d). "2. Causes of change. In (section): Summary for Policymakers. In (book): Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Core Writing Team, Pachauri, R.K and Reisinger, A. (eds.))". Book version: IPCC, Geneva, Switzerland. This version: IPCC website.http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/syr/en/spms2.html. Retrieved 2010-04-26.

4 - Jones, P.D. and Moberg, A. (2003). "Hemispheric and large-scale surface air temperature variations: An extensive revision and an update to 2001". Journal of Climate 16: 206-223.

5 -Christy, J.R., R.W. Spencer, W.B. Norris, W.D. Braswell and D.E. Parker (2003). "Error estimates of version 5.0 of MSU/AMSU bulk atmospheric temperatures". J. Atmos. Oceanic Technol. 20: 613-629.

6 - Fu, Q., Johanson, C. M., Warren, S. G. & Seidel, D. J. (2004). "Contribution of stratospheric cooling to satellite-inferred tropospheric temperature trends". Nature 429: 55−58.

7 - Mears, Carl A. and Frank J. Wentz (2005). "The Effect of Diurnal Correction on Satellite-Derived Lower Tropospheric Temperature". Science Express : published online 11 August 2005.

8 - Matthias C. Schabel, Carl A. Mears, Frank J. Wentz (2002). "Stable Long-Term Retrieval of Tropospheric Temperature Time Series from the Microwave Sounding Unit". Proceedings of the International Geophysics and Remote Sensing Symposium III: 1845-1847.