کلیات
بررسی ها نشان می دهد که تابستان سال 2023 به گرم ترین تابستان در طول 120 هزار سال گذشته جهان تبدیل شده است و به صورت مشخص در منطقه جنوب غرب آسیا نیز دما به بیش از 50 درجه سانتی گراد رسید؛ اتفاقی که گفته می شود در راستای پدیده کلی گرمایش جهانی شکل گرفته است.
پدیده افزایش متوسط دمای هوا در نزدیکی سطح زمین در دو قرن پیش بسیار قابل لمس بوده است.دانشمندان اقلیم شناسی از اواسط قرن بیستم در حال جمع آوری مشاهدات دقیقی از پدیده های مختلف آب و هوایی (مانند دما، بارش و طوفان ) و تاثیرات مرتبط با آب هوا (مانند جریان های آبی و هوایی اقیانوس و ترکیب شیمیایی جو)بوده اند.
این تحقیقات نشان می دهد که آب و هوای زمین از زمان آغاز دوره های ابتدایی زمین شناسی تقریبا در هر دوره مشخص تغییر کرده است. تاثیر فعالیت های انسانی از زمان آغاز انقلاب صنعتی به شدت با تغییرات اقلیمی دارای ارتباطی تنگاتنگ است.
شورای بین المللی تغییر آب و هوا (IPCC) گزارش داد که در فاصله بین سال های 1880 تا 2012 افزایش دمای سطح جهانی در حدود 0.9 درجه سانتی گراد (1.5 درجه فارنهایت) بوده است.
این سازمان در تازه ترین گزارشی که در سال ۲۰۱۸ منتشر کرده است اعلام کرده که با توجه به اینکه انسان ها و فعالیت های انسانی مسئول افزایش دمای متوسط زمین هستند پیش بینی می کند که دمای متوسط جهانی تا سال ۲۱۰۰ میلادی رقمی در حدود ۳ تا ۴ درجه سانتی گراد افزایش داشته باشد.
دلایل گرمایش جهانی
فعالیت های انسانی که CO2 و دیگر گازهای گلخانه ای را در جو زمین آزاد می کند، مسئول اصلی تغییرات آب و هوایی در طول دو قرن گذشته هستند.
وقتی الگوی گرم شدن جو بررسی شد مشاهده گردید که گرم شدن در قسمت های پایین تر جو (تروپوسفر) و خنک سازی در سطوح بالاتر (استراتوسفر) اتفاق افتاده است، و این الگو دقیقا با چگونگی کارکرد گازهای گلخانه ای مطابق است.
همچنین با این نظریه که عوامل طبیعی دیگر مانند تغییرات خورشیدی کاملا متناقض است.
به علاوه در حالی که این واقعیت که آب و هوا در طول تمام تاریخ زمین همواره تحت تاثیر نیروهای طبیعی (مانند فوران آتشفشانی و تغییرات در انرژی خورشید) تغییر کرده است، اما با وضعیت کنونی بسیار متفاوت است. نیروهای طبیعت به تنهایی نمیتوانند این حجم از گرمایشی که اتفاق افتاده است را توجیه کنند و این سرعت گرمایش در تاریخ زمین منحصر به فرد است.
گازهای گلخانه ای
به گازهایی که از طریق سوختن سوخت های فسیلی برای صنعت، حمل و نقل و صنایع ساختمانی ایجاد می شوند گفته می شود.
این گازها شامل بخار آب، دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن و سایر گازهای گلخانه ای هستند و بطور طبیعی در جو حضور دارند. اگر بر مقدار این گاز ها اضافه شود مانند یک پوشش گرم زمین را در برمیگرند که به آن اثر گلخانه ای می گویند.
در سال 2014، IPCC گزارش داد که غلظت دی اکسید کربن، متان و اکسید نیتروژن در اتمسفر بیشتر از آنچه که در صفحات یخی و یخچال های قطبی 800،000 سال پیش وجود داشته، است.در ادامه به معرفی اجزای گازهای گلخانه ای می پردازیم:
بخار آب:
فراوان ترین جز این ترکیب است درحالی که بدلیل معیار بودن آن برای سنجش آب و هوا میزان این گازها مهمتر از دیگر اجزاست. بخار آب با گرم شدن فضای زمین افزایش می یابد، اما امکان تشکیل ابر و بارندگی نیز وجود دارد.
دی اکسید کربن (CO2) :
یک جزء ناچیز اما بسیار مهم جو دی اکسید کربن است که از طریق فرآیندهای طبیعی مانند تنفس ، فوران آتشفشان و از طریق فعالیت های انسانی مانند جنگل زدایی، تغییرات کاربری زمین و سوختن سوخت های فسیلی آزاد می شود. از زمانی که انقلاب صنعتی آغاز شده انسان ها بیش از یک سوم غلظت CO2 در جو را افزایش داده اند. این مهمترین “عامل” تغییرات اقلیمی در طولانی مدت است.
تاثیر افزایش کربن دی اکسید بر دمای زمین
دانشمندان دریافتند که سطح زمین حدود 33 درجه ی سانتی گراد (59 درجه ی فارنهایت) گرم تر از سطحی می باشد که انتظار می رود در اثر تابش خورشید به زمین وارد شود. در نتیجه بهترین توجیه برای این اختلاف، جذب گرما توسط اتمسفر و گرم تر شدن زمین می باشد. در این بین توجه ها به گاز هایی از جمله CO2، متان و آب و… جلب گردید. CO2 در صورت انباشت در اتمسفر می تواند خسارات جبران ناپذیری نسبت به دو گاز دیگر از خود نشان دهد زیرا تولید آن توسط بشر در سال های اخیر رو به افزایش است.
دی اکسید کربن ۰.۰۴۱ درصد جو زمین را تشکیل می دهد.
گاز های جوی یکی از مواردی است که باید در پدیده ی گرمایش جهانی به آن توجه نمود. دلیل اصلی تاثیر CO2 بر دمای زمین، توانایی آن در جذب گرمای ساطع شده از سطح سیاره و ممانعت در انتشار این گرما به فضا می باشد. CO2 ، آب و متان همگی توانایی جذب حرارت را دارند.
استفاده از سوخت های فسیلی، زغال سنگ، نفت و گاز، قطع درختان و… از جمله مواردی هستند که موجب افزایش آزاد سازی CO2 به محیط می شوند.
علاوه بر اینکه CO2 نسبت به سایر گاز ها توسط انسان بیشتر تولید می شود ماندگاری بیشتری نیز نسبت به آن ها در اتمسفر زمین دارد.به عنوان مثال حدود 1 دهه طول می کشد تا گاز های متان از جو خارج شوند و برای خروج گاز های اکسید نیتروژن حدود 1 قرن زمان نیاز است.
لازم است بدانید بعد از آزاد سازی CO2 به درون جو ،چیزی در حدود 10000 سال زمان لازم است تا این مقدار از جو خارج شود.در نتیجه آلودگی ای که امروزه از خودرو ها ، کارخانجات و… به اتمسفر وارد می شود می تواند هوای تنفسی نوادگان ما را نیز تحت تاثیر قرار دهد.
شماتیک تاثیر گاز های گلخانه ای بر گرمایش زمین را در شکلب زیر می توانید مشاهده نمایید:
متان :
این گاز هیدروکربنی از هر دو روش مختلف یعنی منابع طبیعی و فعالیت های انسانی تولید می شود، از جمله این منابع می توان به تجزیه زباله ها در هنگام دفن زباله ها ، صنایع کشاورزی و بخصوص کشت برنج، همچنین فعالیت های غذایی نشخوارکنندگان و انباشت کودهای حیوانی اشاره کرد.
بر اساس مقایسه یک مولکول با مولکول دیگر، متان یک گاز گلخانه ای بسیار فعال تر از CO2 است، ولی مقدار آن در جو بسیارکمتر است.
اکسید نیتروژن:
یک گاز گلخانه ای قوی تولید شده توسط روش های کشت و کشاورزی در خاک، به ویژه استفاده از کود های تجاری و آلی، احتراق سوخت فسیلی، تولید اسید نیتریک است.
کلروفلوئوروکربن ها (CFCs) :
ترکیبات مصنوعی هستندکه به طور کامل از منشاء صنعتی طی فرآیندهای تولیدی مختلف بدست می آیند، اما در حال حاضر به دلیل نقش این ماده در تخریب لایه ازن بر اساس توافقات بین المللی تولید آن بسیار کاهش یافته است. این ترکیب جز گازهای گلخانه ای است.
اثرات گرمایش جهانی :
بررسی دقیق این اثرات بسیار دشوار است. اما تا حدودی می توان مشکلات بوجود آمده را بصورت زیر طبقه بندی کرد :
- به طور میانگین، زمین گرمتر خواهد شد. در بعضی از مناطق ممکن است افزایش درجه حرارت دو گرمتر شدن خوشایند باشد ولی در بعضی مناطق دیگر خیر.
- گرمای بیشتر به طور کلی باعث تبخیر بیشتر خواهد شد در نتیجه بارندگی نیز بیشتر خواهد بود.ولی به طور خاص و برای مناطقی بخصوص ممکن است خشکسالی و یا بارندگی اتفاق بیافتد.
- اثر گلخانه ای قوی تر اقیانوس ها را گرم می کند و تا حدودی یخچال ها و یخ های دیگر را از بین می برد و سطح دریا را افزایش می دهد. اگر بخار آب گرم شود، آب اقیانوس نیز افزایش خواهد یافت و به افزایش سطح دریا کمک می کند.
- در ضمن، برخی از محصولات و گیاهان دیگر ممکن است به افزایش میزان CO2 در جو زمین کمک کنند، به شدت رشد می کنند و از آب بیشتری استفاده می کنند. در عین حال، درجه حرارت بالاتر و تغییرات الگوهای آب و هوایی ممکن است مناطقی را که محصولات بهتر رشد می کنند تغییر دهند و ترکیبات گیاهان طبیعی را تحت تاثیر قرار دهند.
راه های مقابله با گرمایش جهانی :
پاسخ به تغییرات آب و هوایی شامل یک رویکرد دوجانبه می شود:
- کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و حفظ آن در سطوح پایین تر از گازهای گلخانه ای در جو (کاهش)
- سازگاری با تغییرات آب و هوایی موجود در دنیا (سازگاری).
- با توجه به تغییرات آب و هوایی، نیاز به راه حل های بسیاری خواهد بود. هیچ راه حل جادویی وجود ندارد. با این حال، تقریبا تمام این راه حل ها امروزه به تغییر رفتار ما ختم می شود.
- انجام کارهای مانند تولید کمتر زباله ها، بهبود بهره وری از انرژی و مصرف کمتر سوخت خودرو، افزایش کاربرد انرژی باد و خورشید، تولید سوخت های زیستی از زباله های زیست محیطی، حفاظت از جنگل ها، راه های قوی برای کاهش میزان دی اکسید کربن و سایر گازهایی است که در حیات سیاره ما را در معرض خطر قرار داده اند.
- کاشت درختان، احیای گیاهان زینتی و افزایش استفاده از محصولات پوشش دهنده کشاورزی می تواند به از بین بردن مقدار قابل توجهی از دی اکسید کربن کمک کند.