بخشی از مقاله
مقدمه
تغيير اقليم يكي از مهم ترين چالش هاي قرن جاري است وقوع سيل هاي با شدت بالا، گرم ، سرماهاي بي موقع، تكرار بيشتر خشكسالي ها، بالا آمدن سطح آب درياها، طغيان آفات و بيماريهاي گياهي، كاهش ضخامت لايه ازن، گرم شدن جهاني هوا و ذوب شدن يخهاي دائمي از جمله مواردي است كه بحث تغيير اقليم را در دهه جاري در جهان بيشتر مطرح كرده است.
در سال 2003 سازمان هواشناسي جهاني شعار سالانه خود را تحت عنوانOur future climate اقليم آينده ما نامگذاري نموده است. كه مقدار تغيير اقليم در آن از اهميت ويژه اي برخوردار است. در سال 2003 چندين كنفرانس بين المللي و منطقه اي با عناوين تغيير اقليم در كشورهاي مختلف دنيا برگزار شده است. سازمان هواشناسي كشور سومين كنفرانس منطقه اي تغيير اقليم را با همكاري دانشگاه اصفهان در سال 1382 در دستور كار خود قرار داد.
آب و هوا يكي از اركان بنيادين زندگي بشر محسوب مي شود
و با پيشرفت و توسعه در جهان حفاظت از آن روز به روز اهميت بيشتر مي يابد. تغيير آب و هوا يكي از پيچيده ترين مشكلاتي است كه بشر در حال و آينده با آن مواجه است. انسان با بي توجهي به قوانين حاكم بر طبيعت و عدم شناخت مسائل زيست محيطي مرتبط با آن عامل اصلي اين تغييرات محسوب مي گردد. تغييرات ثبت شده در ايستگاههاي هواشناسي و كشتي ها نشان مي دهد كه از اوايل قرن بيستم هواي سطح زمين و دريا به طور متوسط 45/0درجه سانتي گراد گرمتر شده است. عقب نشيني و ذوب شدن يخهاي قطبي از پايان قرن 19 شواهد تاريخي مبني بر گرم شدن هواي كره زمين مي باشد. تحقيقات و بررسي هاي اخير در ايران نشان مي دهد كه از بارشهاي منجمد كاسته شده و به جاي آن بارندگيهاي رگباري كه اغلب با سيل همراه است در غير فصل و با شدت بيشتري ريزش مي نمايد.
در سالهاي اخير همه شاهد وقوع اين گونه پديده هاي ناگوار در جهان و كشور بوده ايم كه حاصل آن خسارات مالي و جاني فراوان بوده است.
در رابطه با تغيير اقليم و اثرات آن كشور ايران با دارا بودن تنوع اقليمي نسبتاً زياد از حساسيت بيشتري برخوردار است و مطالعات مقايسه اي تغييرات بارندگي در دو مقطع زماني30 ساله 1961 تا 1990 و دوره ده ساله 1981 تا 1990 نشان مي دهد كه تغييرات شديد بارندگي در نواحي شمال غربي، غربي و بعضي از نواحي مركزي و نواحي شرقي درياي خزر اتفاق افتاده است كه نمايانگر افزايش بارندگيهاست.
كاهش بارندگي در ده سال اخير در شمال خراسان ـ جنوب سيستان و بلوچستان و اكثر نواحي ساحل درياي خزر مشاهده شده است.
وقوع تغييرات اقليمي و آثار ناخوشايند آن به نوبه خود اثرات اقتصادي، اجتماعي فراواني را به همراه دارد كه سياست گذاران و مديران برنامه ريزكشور بايستي از هم اكنون راه چاره براي مقابله با تغييرات زيانبار اين تغييرات بينديشند.
با مطرح شدن مباحث مربوط به تغيير اقليم و فعاليت هاي انساني در زمينه انتشار گازهاي گلخانه اي مانند دي اكسيد كربن متان و همچنين مطرح شدن مباحث مربوط به تغيير اقليم در دانشكده ها و مراكز علمي و تحقيقاتي و خسارات بسيار زيادي كه در زمينه تغييرات اقليم ايجاد مي شودو با عنايت به تأثيرات اجتماعي، اقتصادي آن بر محيط زيست در سال 1988 هيئت بين الدول تغيير اقليم (IPCC) در سازمان هواشناسي جهاني (WMO) و برنامه محيط زيست سازمان ملل (UNEP) ايجاد گرديد.
به طور كلي (IPCC) با توجه به اطلاعات و گزارش ها به اتخاذ سياست هاي مناسب در خصوص مباحث مربوط به تغيير اقليم مي پردازد. IPCC يك هيئت بين الدول است كه مجموعه اطلاعات ويژه اي در زمينه مباحث علمي، اقتصادي، اجتماعي و فني تغيير اقليم براي جامعه جهاني ارائه مي نمايد و داراي سه گروه كاري است كه وظيفه هر كدام از آنهادر زمينه كنترل و تأثير گازهاي گلخانه اي مي باشد و در هر گروه كاري يك حمايت كننده فني نيز وجود دارد.
تحولات اقليم در دوران زمين شناسي
اقليم گرچه پديده اي ثابت به نظر مي رسد، اما مطالعه گذشته زمين نشان مي دهد كه شرايط آب و هوا با ساير تحولات دروني و بيروني كره زمين پيوسته دستخوش تغيير قرار گرفته و دوره هاي سرد و گرم يا خشك و مرطوب، مكرر جاي يكديگر را گرفته اند. نوسانهاي اقليمي حتي در 200 سال اخير كه به آمارهاي هواشناسي دسترسي داريم، درپاره اي از مناطق سطح كره زمين، كاملاً محسوس بوده است.
شاخه اي از اقليم شناسي را كه به مطالعه وضعيت اقليم گذشته زمين مي پردازد، ديرينه اقليم شناسي مي نامند. روش مطالعه در ديرينه اقليم شناسي، يافت و شناخت آثاري است كه روند اقليم از گذشته هاي دور به جا گذاشته است. بديهي است كه مطالعه تظاهرات آب و هوا در زمان حال، در تحليل صحيح اين شواهد نقش اساسي دارد.
شواهد اقليمي را بر اساس ويژگيهايشان به سه گروه، زيست شناختي، سنگ شناختي، ريخت شناختي تقسيم مي كنند. از شواهد زيست شناختي، با توجه به نزديكي سيستماتيك كه بين انواع نباتات و حيوانات وجود دارد و همچنين شناختي كه امروزه از شرايط زيست محيطي و فيزيولوژيكي جانداران در دست داريم، استفاده مي شود.از مطالعه شواهد سنگ شناختي، نحوه جريانهاي فرسايشي و شرايط رسوب گذاري در دوره هاي گذشته، مشخص مي شود كه خود مي تواند بيانگر روند شرايط اقليم در گذشته باشد و بالاخره شواهد ريخت شناختي تاثير بعضي عناصر اقليمي را بر روي پاره اي از تظاهرات كه مي توانند معرف شرايط اقليم در زمان تاثير خود باشد مورد بررسي قرار مي دهد.
مطالعه اقليم در دورانهاي گذشته، حاكي از اين است كه حتي قبل از دوران اول، يك رشته عصر يخبندان وجود داشته است كه آثار آن در افريقاي جنوبي و امريكاي شمالي به دست آمده است، وجود اين يخبندانها در دوره گذار پره كامبرين به كامبرين مطمئن و قطعي است و به نام يخبندان رائوكامبرين مشهور است، شواهد اين يخبندان در بخشهاي وسيعي از سطح كره زمين به استثناي آمريكاي جنوبي و قطب جنوب پيدا شده كه از اقليم سرد و پرباران دوره مزبور حكايت مي كند.
تصوير اقليم در پالئوزوئيك، به دليل فراواني يافته هاي حيواني و گياهي روشن تر و دقيقتر است و نشانه هايي از يخبندان وسيع در نيمكرده جنوبي به دست مي دهد كه به ويژه براي دوره گذار از كربونيفر به پرمين كاملاً صادق است. در اين دوره، مناطقي كه امروزه از يكديگر فاصله زيادي دارند(شمال آفريقا، هند، استراليا و برزيل جنوبي) از يخ پوشيده بود و اقليم حاره اي جنگلهاي باراني در اروپاي مركزي و آمريكا گسترده بوده است. ظاهراً موقعيت خشكيها و قاره ها در آن روزگار، طوري بوده است كه قطب جنوب در جنوب افريقا و قطب شمال در بخش شمالي اقيانوس آرام قرار داشته و استوان از اروپاي مركزي و آمريكا، مي گذشته است.
هم مرز بوده و پهنه هاي وسيعي تشكيل مي داده اند. اما در دوره هاي بعد تا دوران سوم، قطبها و همراه با آن مناطق اقليمي به موقعيت امروزي خود جابجا شده اند. به عبارت ديگر، تحولاتي اساسي در وضع آب و هوا پيش آمد، به طوري كه دوران سوم كاملاً گرم و فاقد دوره ها ي يخبندان بوده است و سرانجام در اواخر اين دوران، دما به تدريج كاهش مي يابد، تا آنجا كه به ايجاد يخچالهاي كواترنر منتهي شده است.
كواترنر كه با شرايط طبيعي بسيار ناپايدار و تحولات عظيم اقليمي همراه بوده است دوره ظهور انسان تلقي مي شود. در اين زمان آب و هوا به تناوب تغيير كرده و دوره هاي يخچالي و بين يخچالي متعددي به وجود آمده است. اين دوران را به دو قسمت پليئستوسن و هولوسن(دوره يخچالي و بعد يخچالي) تقسيم مي كنند. در پليئستوسن،چندين عصر يخبندان به وقوع پيوسته كه هر كدام از آنها خود تعدادي يخبندان متوالي و مستقل از يكديگر را شامل شده است. از آنجا كه اين يخبندانها در مناطق وسيع يخچالي مانند اريكاي شمالي، اروپا و آلپ كاملاً يكسان نبوده اند، هماهنگي لازم تنها بين يخچالهايي ديده مي شود كه به دوره هاي جديد تعلق دارند.
دوره هاي يخچالي را در اروپاي شمالي به دوره آلستر، ساله، وارته، ويستول و يخچالهاي آمريكاي شمالي رانبراسكا، ايلينوبز، ويسكانسين ناميده اند. همچنين آغاز و پيشروي چهار دوره يخبندان آلپ را به نام رودخانه هاي واقع در آن از قبيل گوتز، ميندل، ريس و وروم ناميده اند كه تاريخ وقوع آنها را به ترتيب، به 75 ، 200 ، 450 و بالاخره600 هزار سال قبل نسبت داده اند.
به طور كلي نظر اقليم شناسان پيرامون شرايط حرارتي در دوره سر پليئستوسن هماهنگ نيست؛ گرچه بررسيهاي متعدد براي تبيين شرايط گردش عمومي هوا در آن عصرها و مقايسه آن با سيستمهاي سينوپتيك غالب امروزي انجام شده است.
مطالعه شواهد اقليمي و رابطه آن با گردش عمومي هواي جو در حال حاضر نشان مي دهد كه اساس گردش مزبور از دوران سوم به بعد تا زمان حال حفظ شده است. حتي بعضي از اقليم شناسان براين باورند كه هيأت كلي گردش سياره اي از دورانهاي بسيار قديمتر زمين شناسي تا به امروز يكسان، باقي مانده است. با اين حال، شدت و توزيع سيستمهاي فشار و در نتيجه موقعيت كمربندهاي اقليمي در زمانهاي مختلف كاملاً متفاوت بوده است.
پسروي يخبندان دوران چهارم در اواخر پليئوستوسن(تقريبا از 20000 سال قبل) با ذوب يخها از حاشيه جنوبي شمال اروپا به تدريج آغاز گرديد و آهنگ عقب نشيني تدريجي آن تا حدود 6500 سال قبل از ميلاد ادامه داشته است. زمين در طول دوره«پس يخچالي» دستخوش نوسانهاي اقليمي بسيار واقع شده است، به طوريكه بقاياي يخچالها گهگاه پيشرويهاي ضعيفي داشته و سپس عقب نشسته اند. اين پسروي در آغاز قرن اخير بسيار محسوس بوده است.
در جمع بندي نظريه هايي كه تاكنون در اين مورد ارائه شده است، به نظر مي رسد كه به دو عامل تكيه شده است: اول عامل زميني(درون زمين، سطح زمين،مقدار نمك آب اقيانوس ها، جو زمين، جابجايي قطب و اشتقاق قاره ها) دوم عامل كيهاني(تغيير مدار زمين، جذب انرژي به وسيله ذرات و غبارهاي كيهاني، و بالاخره تغييرات ابتدايي در انرژي تابش خورشيد). از اين نظر، نظريه رانش قاره اي، به ويژه از ديدگاه زمين شناسي اهميت بسيار دارد.
نوسانات اقليمي و تأثير آن بر تغييرات محيطي
مهمترين تأثيرات اقليم بر بيابان زدايي، هيدرولوژي و منابع آب، بالا آمدن آب دريا، خشكسالي، كشاورزي، منابع طبيعي و جنگل ها، بلاياي طبيعي، اكولوژي، محيط زيست مسائل شهرنشيني و توسعه شهرها، ذخائر غذايي انسان، انرژي و ديگر مسائل اقتصادي و اجتماعي جامعه است.
وضعيت اقليم جهان در سال 2001 ميلادي
يكي از وقايع مهمي كه در سال2001 ميلادي اتفاق افتاد اتمام دوره طولاني پديده لانينا بود كه از اواسط سال 1998 ميلادي شروع شده بود. تأثيرات اين پديده بر روي اقليم جهان شامل دو اثر سرد شدن و گرم شدن مناطق مختلف كره زمين بود كه حالت سرد شدن در نواحي جنوب خاورميانه، قسمت هايي از آفريقا و سواحل ايالات متحده آمريكا بروز كرد. حالت گرم شدن نيز در نواحي استوايي اقيانوس آرام رخ داد.
در سال 2001 مقدار بارندگيها بر روي اندونزي، نيمه شرقي بخش استوايي اقيانوس هند، جنوب شرقي آسيا، شمال استراليا و نواحي مركزي و غربي بخش هاي زير استوايي اقيانوس آرام جنوبي به نحو چشمگيري افزايش يافت، برعكس در غرب نواحي استوايي اقيانوس آرام مقادير حدي ميانگين بارندگي رخ داد كه اين حالت جزء يكي از اثرات شديد پديده النينو بود.
گرمترين ماه اكتبر كه در 343 سال اخير بي سابقه بوده است در بخش هاي مركزي انگلستان رخ داد و گرمترين ماه اكتبر كه در يكصد سال اخير بي سابقه بوده است در دانمارك و آلمان به وقوع پيوست. همچنين ميانگين دماي ماهيانه ماههاي نوامبر و دسامبر سال گذشته كه در ايالات متحده آمريكا ثبت گرديد فقط اندكي با بيشترين دماي ثبت شده در آن كشور، فاصله داشت.
يكي از قوي ترين هاريكن هاي ثبت شده از سال 1952 تا كنون بوده كه در كشور كوبا باعث رانش زمين در منطقه وسيعي گرديد كه در نوع خود بي سابقه بود. در اقيانوس آرام غربي نيز بروز طوفان هاي معروف Chebi Toraji,و Utor باعث كشته شدن بيش از 450 نفر گرديد.
يكي ديگر از پديده هاي حادي كه در سال 2001 ميلادي رخ داد، پديده خشكسالي بودكه كشورهاي افغانستان، جمهوري اسلامي ايران، پاكستان، نواحي شاخ آفريقا، كانادا، نواحي مركزي ايالات متحده آمريكا، شمال چين و شبه جزيره كره و ژاپن را به شدت تحت تأثير قرار داد.
در حيطه مطالعه نوسانات اقليمي، مقياس زماني از اهميت زيادي برخوردار است زيرا اقليم به عنوان يك سيستم، خود حاصل مجموعه اي از شرايط هواشناختي تلقي شود كه توسط داده هاي چند دهه گذشته قابل لمس بوده، وقوع و تكرارآن براي دهه هاي آينده محتمل مي باشد. بنابراين اقليم حال كه به خوبي با آن سازش پيدا نموده ايم، توسط داده هاي چند دهه گذشته توصيف مي شود. با اين حال در صورت گسترش دوره زماني خود ـ
مثلاً چند دهه به يك ميليون سال به اين نتيجه مي رسيم كه ما در حال حاضر در يك دوره غير متعارف گرم و به عبارت ديگر دوره اي كه غالباً به عنوان دوره بين يخچالي تعبير مي شود زندگي مي كنيم. در فواصل آن دوره طولاني سرد، قاره هاي نيمكره شمالي در سيطره قطعات بزرگ يخ قرار داشتند و آخرين ظهور استيلاي آن به 18000 سال قبل مي رسد. حال در صورتي كه مقياس زماني خود را به گذشته هاي دورتر مثلاً به 500 ميليون سال قبل گسترش دهيم، ملاحظه مي كنيم كه ما در يك دوره نامتعارف سرد زندگي مي كنيم. بررسي هاي موجود نشان مي دهد كه در اثناي آن زمان برف و يخهاي دائمي تنها در حوالي قطبين زمين متمركز بوده و تنها 15 درص از اوقات آن زمان برف و يخ هاي دائمي شكل مي گرفته اند.
درباره علل تغيير اقليم در جهان دو ديدگاه متفاوت به شرح زير وجود دارد:
بر اساس اطلاعات به دست آمده از يخهاي قطبي و حبابهاي هواي محبوس شده در آنها، سنگهاي قديمي و مقاطع تنه درختان، عده اي معتقدند كه در ميليون ها 10 سال گذشته كرده زمين همواره با تغيير اقليم مواجه بوده و دوره هاي طولاني و متناوبي را از عصر يخبندان با دوره تناوب يكصد هزار سال و تداوم ده تا بيست هزار سال و پس از آن با افزايش دماي متوسط در حدود 4 تا 6 درجه سانتيگراد را گذرانده است.
اين گروه اعتقاد دارند كه اين دوره هاي تغيير اقليمي ناشي از عوامل نجومي هستند كه در دورانهاي مختلف بروز كرده و بستگي به حركات مختلف زمين از جمله تغيير زاويه ميل محور زمين، تغيير مدار بيضوي زمين و حركات ژيروسكوپي زمين دارد. اين دانشمندان بروز اين تغييرات در مدار زمين و نيز عواملي چون فعل و انفعالات خورشيدي، فعاليت هاي آتشفشاني و حركت قاره ها را در فواصل بيست تا چهل هزار سال باعث تغييرات درجه حرارت زمين دانسته و به نقش پديده گلخانه اي در اين تغييرات، اعتقاد چنداني ندارند.
ديدگاه ديگري كه در اين مورد وجود دارد نيز با استفاده از اطلاعات به دست آمده از لايه هاي يخ قديمي و هواي محبوس در آنها چنين استنباط مي كنند كه هنگامي كه آب و هواي منطقه قطب جنوب در گرمترين حالت بوده، ميزان هوا نيز در بيشترين ميزان خود قرار داشته است.
آنچه مسلم است، افزايش گازهاي جاذب گرما(گازهاي گلخانه اي) در جو زمين، درجه حرارت زمين را افزايش خواهد داد. از آنجا كه ميزان درجه حرارت با ساير مؤلفه هاي اقليمي در اندركنش متقابل قرار دارد ممكن است كه موجب پيدايش تغيير آب و هوايي در مقياس جهاني گردد.
نياز انرژي و چشم انداز تغييرات اقليمي در قرن 21
در سده هاي اخير انسان به عنوان يك عامل در عرصه سيستم اقليمي ظهور نموده و به نوسانات مزبور و زيست محيط زمين جهت تازه اي بخشيده است. تغييرات مزبور در طي چند دهه گذشته بسيار پر شتاب بوده است. اين تغييرات حاصل رشد سريع اقتصاد صنعتي كشورهاي غربي و اتحاد جماهير سابق شوروي و ساير كشورهاي بلوك شرق از يك سو، گذار بسياري از كشورهاي جهان سوم به جامعه مدرن صنعتي در دهه هاي 70 و 80 از سوي ديگر بوده است.
گرچه بهبود سريع درتكنولوژي كالاهاي صنعتي و تدوين قوانين مناسب در حفظ و كنترل منابع آلودگي هوا و آب، تدريجاً زمينه كاهش انتشار آلاينده ها را فراهم نموده است، با اين حال، راه كارهاي مزبور توسط افزايش شديد نياز انرژي و تقاضاهاي فزاينده، براي مصنوعات صنعتي و مسأله تأمين غذا كه حاصل افزايش جمعيت جهاني است خنثي گرديده و به تخريب هر چه بيشتر محيط زيست انجاميده است، سنجش هاي مستقيم گازهاي ، ، متان و كاهش غلظت اوزون در رابطه با افزايش جمعيت جهان در طي سه چهار دهه گذشته، تصويري نگران كننده از تخريب محيط زيست و ناهنجاري هاي اقليمي به دست داده است.
مجموع نياز انرژي جهان در دهه 80 به 5/7 تراوات و در سالهاي اخير به بيش از 10 تراوات رسيده است كه روند صد سال گذشته آن افزايش در حد 2 درصد نشان مي دهد. حدود 90 درصد از نياز انرژي كشورهاي صنعتي از سوخت هاي فسيلي تأمين مي شود. نياز فزاينده جهان به انرژي در آينده نيز به سه دليل يعني افزايش جمعيت جهان، ادامه رشد شديد كشورهاي صنعتي و رشد كشورهاي در حال توسعه همچنان ادامه خواهد يافت(هه فه له 1977). با توجه به داده هاي واقعي مرگ و مير و زاد و ولد و از اين رو توليد خالص جهاني، روند افزايش جمعيت جهان در پايان قرن آينده طبق برآورد كنگره جمعيت، سازمان ملل كه در سال 1974 در بوداپست برگزار گرديد، ادامه يافته و به حدود 12 ميليارد پيش بيني شده است.
يك دليل مهم ديگر براي نياز فزاينده انرژي در آينده، توزيع سرانه مصرف جهاني آن مي باشد. مصرف انرژي مردم 80 كشور جهان در سال 1971 در حد 2/0 كيلو وات به ازاء هر نفر بوده است. 72% از جمعيت جهان مصرفي كمتر از 2 كيلو وات، 22 درصد حدود 2 تا 7 و حدود 6 درصد بيش از 7 كيلو وات انرژي مصرف نموده اند. كشور آلمان با 5 ، كويت 2/7 و آمريكا 11 كيلو وات بالاترين مصرف كننده انرژي در جهان محسوب مي شوند. طرح شمال ـ جنوب كه ظاهراً در جهت تعديل اختلافات شديد اقتصادي بين كشورهاي صنعتي و كشورهاي در حال رشد تدوين گشته بود در صورت موفقيت مي بايست به توزيع مصرف سرانه اي دست يابد كه در نمودار شماره 2 براي سال 2140 پيش بيني شده است. اين خود نشان دهنده افزايش شديد يا مصرف انرژي در جهان آينده مي باشد.
اثر تغييرات اقليمي بر ذخاير غذايي انسان
هنگامي كه آب و هواشناسي در قرن نوزدهم, نخستين دوره رشد خود را ميگذراند، در نظر اغلب مردم, اقليم يك پديده ثابت و پايدار و بدن تغيير در محيط تلقي مي گرديد، در حالي كه شواهد تغييرات آب و هوايي به دست آمده بود
ولي هنوز منشأ و علل ايجاد نوسانات اقليمي كاملاً شناخته نشده بودند. به تدريج با پيشرفتهاي شگرف علم و ابزار و ادوات فني تأثيرات نوسانات اقليمي بر محيط زنديگ انسان آشكارتر شد.
به ويژه زماني كه انسان در افزايش ميزان گاز كربنيك و ديگر گازهاي آلوده زا مؤثر واقع گرديد، اثر تغييرات اقليمي بر محيط طبيعي و زندگاني او نيز شديدتر شد. ميلانكويچ دانشمند اقليم شناس روسي براي اولين بار توانست از طريق محاسبات نوسانات محور زمين و اثر لكه هاي خورشيدي (در مقياس زمان زمين شناسي) تغييرات اقليمي را ثابت كند. در سالهاي اخير نوسانات آب و هوا شديدتر گشته و به صورت خشكساليهاي شديد يا به شكل سيلابها و طوفانهاي سهمگين تأثيرات زيادي بر ذخاير غذايي انسانها در قاره هاي مختلف داشته است و توليد بهينه محصولات زراعي را تحت تأثير قرار داده است.
اثرات پخش مواد زائد جامد بر پديده گلخانه اي و تغييرات آب و هوا در ايران
مهمترين منبع توليد و انتشار گازهاي گلخانه اي در بخش مواد زائد جامد، اماكن دفن زباله مي باشند به دليل شرايط بي هوازي دفن، توليدو انتشار گاز متان اهميت خاصي را خواهد داشت.
بحراني شدن دي اكسيد كربن و گازهاي آلاينده (افزايش دما)
در حال حاضر ميزان دي اكسيد كربن به بيش از PPMW 420 رسيده است و برآورد شده است كه در سال 2065 ميلادي به حدود PPMW 600 مي رسد و در نتيجه بر ميزان گرمايش زمين افزوده مي شود، بخشي از دي اكسيد كربن جذب آب اقيانوسها و نيز يخچالها و ديگر منابع آب مي شود كه خطر غلظت دي اكسيد كربن را در چرخه آب بالا مي برد.
مطالعات انجام گرفته توسط مركز پژوهشهاي اقليم شناسي انگليس حاكي از آن است كه در طول يك قرن اخير به دليل ا فزايش دي اكسيد كربن در جو، حدود 57% آن در هوا باقي مانده و 34% در آب اقيانوسها و درياها وارد شده و تنها 9% آن توسط جنگلها و پوشش گياهي جذب شده است. نقش دو برابر شدن ميزان دي اكسيد كربن در تغييرات اقليمي يك مسأله جدي است و اولين آثار آن به صورت افزايش دما بروز مي كند. به دنباله آن آتش سوزي جنگلها و تغييرات شديد در ميكرو ارگانيستمهاي خاك صورت مي پذيرد.
گاز اجازه دريافت تشعشعات خورشيد را به زمين داده ولي هنگام بازگشت انرژي، تشعشعات فروسرخ را جذب مي كند، جذب اين طيف از انرژي توسط دي اكسيد كربن، تبادلات گرمايي زمين را از حالت تعادلي خارج مي سازد و منجر به گرم شدن هوا مي شود(اثر گلخانه اي دي اكسيد كربن، شكل 1)
افزايش دي اكسيد كربن مي تواند بر توليدات گياهي، سطح پوشش نباتي، محصولات و نيز بر بهره وري آب ، تأثير گذارد. تحقيقات آيداسو، نشان مي دهد كه روند فزاينده دي اكسيد كربن مي تواند موجب مسدود شدن روزنه هاي برگ گياهان گرديده و منجر به كاهش تعرق آنها تا 34% گردد. تقريباً اغلب تحقيقات و كتابهاي نوشته شده در مورد اثر دي اكسيد كربن حاكي از اين مسأله است كه يك افزايش دما به مقدار 5/1 تا 4 درجه سانتي گراد در جو اتفاق افتاده است.
علاوه بر دي اكسيد كربن ديگر گازهاي مازاد مانند بر فعاليت هاي كشاورزي مؤثر بوده اند. اين گازها مي توانند هنگام بارندگي در آبهاي جوي حل شده و بارانهاي اسيدي با غلظت بالايي را در اراضي زراعي ايجاد كنند، در نتيجه خسارات جدي را به محصولات وارد مي آوردند.
تغييرات اقليمي و توليدات زراعي
هر نوع تغييراتي در آب و هوا(چه به صورت گرم تر شدن و چه به صورت سرما يا سيلات و طوفان) مي تواند حاصلدهي اراضي زراعي و توليد محصولات را به شدت تحت تأثير قرار دهد. تغييرات اقليمي مي توانند در سطح محلي(ميكرو) و در سطح ماكرو بر روند توليدات زراعي مؤثر واقع شوند.
يكي از اثرات تغييرات اقليمي مرتبط با رشد گياه است. در صورتي كه تغييرات اقليمي و جوي ناگهاني باشند و يا شدت آن زياد باشد بر توليد بهينه كشاورزي مؤثر مي شود( به عنوان مثال در پي خشكسالي 79ـ1378 ايران، حدود 80% ديمزارهاي استان خراسان قابليت برداشت نداشته است).
در خشكسالي 70ـ1969 استراليا، توليدات محصولات كشاورزي بيش از 25% افت كردند و در همين سال در بولادلاي(استراليا) يك طوفان ترنادو منجر به كنده شدن و شكسته شدن 5/1 ميليون اصله درخت گرديد. چنين وقايعي مي توانند توانايي اراضي را در زمينه توليد غذا در سطح منطقه اي و قاره اي تحت تأثير قرار دهند. مسلماً به دليل كاهش بازدهي تحت تأثير خشكساليها يا ديگر شرايط ناشي از تغييرات اقليمي، قيمت محصولات كشاورزي افزايش مي يابد. در نواحي نيمه خشك كه بخشي از اقتصاد مردم به دامداري وابسته است، تغييرات اقليمي مي تواند در توليد گوشت و مواد لبني مؤثر شده و الگوي تغذيه ساكنان منطقه را تحت تأثير قرار دهد.
در شكل پيوند بين تغييرات اقليمي و واكنش انسان در ارتباط با ذخيره مواد غذايي براي اروپاي غربي نشان داده شده است. همچنان كه در اين نمودار حلقوي ديده مي شود، كمبود مواد غذايي در اثر تغييرات اقليمي به وجود آمده و خود توانسته بر نرخ مرگ و مير جمعيت مؤثر گردد و بالا رفتن نرخ مرگ و مير مي تواند در واكنشهاي فرهنگي نقش داشته باشد(رابطه بين تغييرات اقليمي و بافت فرهنگي)
ميزان توليد غلات (گندم و جو) در بخشهايي از انگلستان در پي نوسانات اقليمي دوره 70ـ1956 تغييراتي را نشان ميدهند. تغييرات درجه حرارتهاي ماههاي مه، ژوئن و ژوئيه بر روند توليدات غلات مؤثر واقع مي شدند.
در پي محدوديت هاي شديد اقليمي در جنوب شرقي اسكاتلند، بسياري از كشاورزان، مزارع خود را رها نموده و نقل مكان كردند(دوره 1600 تا 1800AD ). اين مسأله منجر به كاهش در ذخيره غذايي و توليدات كشاورزي گرديد(شكل 4). دليل اين امر مربوطه به سرماي شديد در دوره مذكور بوده است.
نتيجه گيري
تغييرات اقليمي چه به صورت كوتاه مدت و يا به شكل طويل المدت مي توانند بر فعاليت هاي بشري از جمله فعاليتهاي كشاورزي مؤثر شده و سرانجام بر ذخيره غذايي و زنجيره تغذيه ساكنان يك منطقه تأثير گذاري نوسانات اقليمي بر فعاليتهاي كشاورزي از آغاز هولوسن تا سالهاي اخير وجود دارد. هرچه شدت نوسانات اقليمي بيشتر باشد و طول مدت آن افزايش يابد، تأثيرگذاري بر انسان نيز بيشتر خواهد شد. اثر تغييرات اقليمي را در ذخاير غذايي مي توان به صور مختلف از جمله: تأثير بر دوره رشد گياه، اثرگذاري در مقادير آب كشاورزي، يخبندانهاي شديد، سيلابها، طوفانهاي شديد، خشكساليها و ... ملاحظه نمود. در كشورهاي در حال توسعه بايستي نقش تغييرات اقليمي در برنامه ريزيهاي ملي و منطقه اي دولت لحاظ شود.
اثرات تغيير اقليم بر منابع آب كشور
تغيير اقليم يك پديده پيچيده اتمسفري ـ اقيانوسي در مقياس جهاني و دراز مدت است. اين پديده متأثر از عواملي چون فعاليت هاي خورشيدي، آتشفشانها، اتمسفر، اقيانوسها و درصد گازهاي گلخانه اي در اتمسفر مي باشدكه داراي اثرات متقابل مي باشند. اين تغييرات منجر به دگرگوني در وضع آب و هوا، تغيير توزيع مكاني و زماني بارش و نوع آن (جامد يا مايع) ، جريانات سطحي، تبخير، تغذيه سفره آبهاي زيرزميني و كيفيت آب شده و به طور كلي روند جديدي را در اقليم جهاني موجب مي شود.
بررسي آمار و اطلاعات موجود با استفاده از نرم افزارMagicc انجام پذيرفت و نتايج حاصل از آن در سناريوهاي مختلف در افق زماني 2100 مورد تجربه و تحليل قرار گرفت. تغييرات بارش و دما با استفاده از برنامه كامپيوتري RAM (مدل برآورد رواناب) به رواناب رودخانه اي تبديل گرديد. نتايج حاصل از سناريوهاي مختلف تغيير اقليم نشان مي دهد كه با بالارفتن دما، تبخير در اكثر حوضه هاي رودخانه اي در تمام سال افزايش مي يابد. افزايش دما در حدود تقريباً 2تا6 درجه سانتي گراد موجب 6 تا12 درصد افزايش در تبخير سي حوضه و بارش 71 تا 78 درصد تغيير دارد. كاهش رواناب سالانه از 88 تا 50+ درصد تغييرات نشان مي دهد.
