گرم شدن زمین
گرم شدن کلی کره زمین به معنای افزایش میان گین دمای سطح زمین است. از اواخر سال های ۱۸۰۰، میانگین دمای کلی ۴ تا 0/8 درجه سانتیگراد افزایش یافته است. بسیاری از کارشناسان پیش بینی کرده اند که میان گین دمای زمین در سال ۲۱۰۰، 4/1 تا 5/8 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت. این مقدار افزایش بیش ترین مقداری است که ظرف هزار سال اخیر برای زمین پیش آمده است.
دانشمندان نگران این مشکل هستند که انسان ها و اکوسیستم های طبیعی نتوانند خود را با این تغییرات سریع آب و هوایی وفق دهند. اکو سیستم شامل ارگانیزم های زنده و محیط فیزیکی در یک محدوده مشخص است. این گرم شدن عمومی می تواند منتج به ضررهای فراوانی ،شود به همین دلیل کشورهایی در سراسر جهان، به منظور کنترل این بحران قراردادی را به نام پروتوکل کیوتو طرح کرده اند.
دلایل افزایش دمای سطح زمین
کارشناسان هواشناسی گرم شدن هوا را از سال های ۱۸۰۰ آنالیز کرده اند اغلب آن ها به این نتیجه رسیده اند که فعالیت های انسانی عامل اصلی این گرم شدن هوا است. فعالیت های انسانی با افزایش خاصیت گلخانه ای زمین در گرم شدن زمین دخالت دارد. اثر گل خانه ای سطح زمین را در فرایند پیچیده ای که با همراهی نور خورشید گازها و ذرات موجود در اتمسفر صورت می گیرد گرم می کند. گازهایی که گرما را در اتمسفر زمین نگه می دارند یا اصطلاحاً به را دام می اندازند گازهای گلخانه ای نامیده می شوند.
اصلی ترین فعالیت انسانی که منجر به گرمای زمین می شود سوزاندن سوخت های فسیلی (زغال سنگ، نفت گاز طبیعی) و از بین بردن جنگل ها است. بیش تر سوخت فسیلی در اتومبیل ها، کارخانه ها و نیروگاه ها به مصرف می رسد. سوزاندن این سوخت ها گاز دی اکسید کربن با علامت اختصاری تولید می کند. از گازهای گل خانه ای است که روند فرار گرما از جو به فضا را بسیار کند می کند. درختان و دیگر گیاهان در روند فتوسنتز، گاز را از هوا جذب می کنند با از بین بردن گیاهان میزان گاز CO2 در هوا افزایش می یابد. تجزیه شدن گیاهان نیز منجربه افزایش این گاز می شود.
گروه کمی از دانشمندان معتقدند که افزایش گازهای گل خانه ای عامل اصلی این افزایش دما نیست بلکه افزایش انرژی تابیده شده از خورشید عامل اصلی می باشد اما بیش تر کارشناسان هواشناسی تاثیر این عامل را در روند افزایش دمای عمومی کره زمین بسیار ناچیز می دانند.
عواقب افزایش دما
ادامه این افزایش دما آثار مخرب زیادی در بر دارد. ممکن است گیاهان و جانواران دریازی به مخاطره جدی بی افتند. زیست گاه های گیاهان و حیوانات دچار تغییرات اساسی می شوند. الگوهای آب و هوا دستخوش تغییرات می شوند و نتیجه آن وقوع سیل و خشک سالی و طوفان های شدید و مخرب خواهد بود افزایش دما با ذوب نمودن یخ های قطبی باعث بالا آمدن سطح آب دریاها می شود در مناطق خاصی از زمین بیماری های انسانی گسترش می یابد و محصولات کشاورزی نابود می شوند.
تاثیر گرما بر آب ها
در هنگام گرم شدن هوا، دمای آب اقیانوس ها نیز افزایش می یابد و منجر به بروز مشکلاتی در اکوسیستم اقیانوس ها می شود. برای مثال گرم شدن آب ها ممکن است باعث بروز پدیده ای به نام سفیدی مرجان های دریایی شود. وقتی که آب گرم می شود مرجان ها ماده ای را که عامل رنگ و تغذیه آن ها است از درون خود خارج می کنند. در این حالت رنگ مرجان ها سفید می شود و چنان چه دمای آب به وضع طبیعی برنگردد می میرند گرمای افزوده هم چنین منجر به وقوع بیماری هایی می شود که بر جان وران دریایی تاثیر گذار است.
تغییر شکل زیستگاه های طبیعی
ممکن است در محلهای طبیعی مسکونی حیوانات و گیاهان تغییرات شدیدی روی دهد. بسیاری از گونه های زیستی مشکلات زیادی برای ادامه حیات در شرایط جدید خواهند داشت. برای مثال بسیاری از گیاهان گل دار بدون طی کردن زمستانی سرد، شکوفه نخواهند زد.
تاثیر گرما بر آب و هوا
تکرار وقوع شرایط بحرانی آب و هوا منجر به خسارات زیادی می شود تغییرات الگوهای بارش باعث افزایش سیلاب ها و خشک سالی در نواحی مختلف می شود. طوفان ها و تندبادها بیش تر و قدرت مند تر به وقوع خواهند پیوست.
بالا آمدن سطح آب ها
ادامه گرم شدن هوا در طی چند قرن مقادیر زیادی از یخ هایی که صفحه آنتارکتیکا را پوشانده اند ذوب می کند. در نتیجه سطح آبها در کل زمین بالاتر می آید. بسیاری از مناطق ساحلی ممکن است دچار سیل زدگی، فرسایش، از بین رفتن زمین های خشک و ورود آب دریاها به آب های شیرین شوند بالا آمدن آب دریاها ممکن است منجر به غرق شدن شهرها جزایر کوچک و دیگر مناطق زیستی شود.
تهدید سلامت انسان ها
بیماری های گرم سیری نظیر مالاریا و تب دنگ به مناطق زیادی شیوع پیدا می کند. ادامه یافتن گرما و شدت یافتن آن می تواند عامل مرگ و میرهای زیاد و بیماری های گوناگون شود. سیل و قحطی، گرسنگی و سوء تغذیه را افزایش خواهد داد.
خنک کردن زمین
کارشناسان هواشناسی در حال حاضر مشغول مطالعه برای کنترل و محدود کردن افزایش دمای کره زمین می باشند. دو روش کلیدی به این منظور وجود دارد: اول محدود کردن تولید گاز و دوم تصفیه هوا.
محدود کردن انتشار گاز
دو تکنیک تاثیر گذار برای محدود کردن تولید وجود دارد: اول جای گزین کردن منابع دیگر انرژی به جای سوخت های فسیلی و دوم استفاده بهتر از سوخت های فسیلی.
منابع انرژی جای گزین سوخت فسیلی تولید نمی کنند. این منابع شامل باد، نور خورشید، انرژی هسته ای و حرارت زیر زمین می باشند دستگاه هایی به نام توربین بادی می توانند انرژی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند، باطری های خورشیدی نیز می توانند نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند و نیروگاه های زمین حرارتی می توانند از گرمای موجود در لایه های زیرین خاک انرژی الکتریکی به دست آورند.
استفاده از این منابع هزینه های بیش تری را نسبت به سوخت های فسیلی در بر دارند. با این حال پیشرفت تحقیقات درباره استفاده از آن ها می تواند منجر به کاهش هزینه های آن ها نیز شود. تصفیه هوا به دو شکل صورت پذیر است اول، انبارهای زیر زمین یا زیر آب دوم، ذخیره سازی در گیاهان زنده.
با تزریق و ورود تولید شده در صنعت به زیر زمین یا در اقیانوس میتوان این گاز را ذخیره کرد. مناسب ترین مکان در اعماق زمین برای انجام این کار انبارهای طبیعی نفت و گازی است که بیش تر ذخایر آن ها استخراج شده .است. با ورود این گاز به این گونه انبارهای طبیعی استخراج بازمانده ذخایر آن ها بسیار آسان تر می شود. سود ناشی از تسهیل بهره برداری هزینه های این روش تصفیه را جبران می نماید رسوبات عمیق نمک و زغال سنگ نیز مکان مناسبی برای انجام ذخیره سازی می باشند. اقیانوس ها می توانند بیشتری ذخیره کنند اما دانش مندان هنوز موفق به تخمین آثار محیطی این ذخیره سازی نشده اند.
ذخیره سازی در گیاهان
گیاهان سبز به هنگام رشد موجود در جو را جذب می کنند. آن ها کربن موجود در را با هیدروژن ترکیب کرده قند ساده تولید می کنند و آنرا دریافت خود ذخیره می نمایند. پس از مرگ گیاه، با تجزیه آن گاز ازآن متساطع می شود. اکوسیستم هایی با زندگی گیاهی غنی، می توانند بیشتری را در خود حبس نمایند.
پروتوکل کیوتو
در سال ۱۹۹۷ نمایندگان ۱۶۰ کشور جهان در کیوتوی ژاپن گرد هم آمدند و قرار دادی به نام پروتوکل کیوتو را تنظیم کردند این قرارداد برای کاستن انتشار گازهای گل خانه ای است. از سال ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۲ سی و هشت، کشور صنعتی ناچار به کاستن انتشار گاز و پنج کشور دیگر ناچار به کاستن انتشار گازهای گلخانه ای خواهند بود. این کشورها باید ۱۹۹۰ مرکز انتشار خود را کنترل نموده و سالانه ۹۵ درصد از میزان انتشار آن ها را کاهش دهند. این قرارداد شامل حال کشورهای در حال توسعه نمی باشد اما کشورهای صنعتی را تشویق می کند که داوطلبانه با کشورهای در حال توسعه برای کاهش میزان انتشار گازهای گل خانه ای همکاری کنند.
بررسی گرم شدن
پیش از استفاده از وسایل گرما سنج، دانشمندان بر اساس نشانه های فراوانی افزایش دمای کره زمین را مورد بررسی قرار داده بودند. نشانه ها حاکی از این بود که افزایش دما از سال های ۱۹۰۰ در هزار سال اخیر بی سابقه بوده است. در سال ۲۰۰۱، هیئتی با مسئولیت کنترل تغییرات آب و هوا به نام IPCC که از طرف سازمان ملل پشتی بانی می شدند نتایج بررسی های به اثبات رسیده در خصوص گرم شدن زمین را منتشر کردند کارشناسان هواشناسی مشغول بررسی عوامل طبیعی و دخالت های انسان در گرم شدن زمین ظرف ۱۰۰ سال اخیر شدند هیئت IPCC همچنین نتیجه پیش بینی های دمای هوا تا سال ۲۱۰۰ را اعلام نمود.
در هر حال بررسی ها نشان می دهند که راه حل فوری برای این مسئله وجود ندارد. حتی اگر تمام منابع انتشار گاز را ناگهان حذف کنیم روند گرم شدن هوا به دلیل وجود گازهای گل خانه ای که در حال حاضر وارد جو شده اند تا سال ۲۱۰۰ ادامه خواهند داشت.
