تغییرات اقلیمی چیست و چگونه بر کره زمین تاثیر می گذارد؟

 

تصویری که میزان عقب نشینی یخچالها را از سال 1908 نشان می دهد.

تغییرات اقلیمی به هرگونه دگرگونی درازمدت در الگوهای متوسط آب و هوایی در مقیاس جهانی یا منطقه ای گفته می شود. تغییرات اقلیمی در تاریخ کره زمین بارها و به دلایل مختلف اتفاق افتاده است. تغییر دما و الگوهای آب و هوای جهانی امروزه نیز دیده می شود، لیکن این بار توسط فعالیت انسان روی داده است. سرعت پیشرفت آن نیز بسیار بیشتر از تغییرات طبیعی آب و هوا در گذشته است.

دانشمندان به روشهای متفاوتی آب و هوا را در طول زمان ردیابی می کنند. تمام شواهد بدست آمده دال بر این هستند که تغییرات آب و هوای امروزین به انتشار گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن و متان مربوط می شود. این گازها گرمای تابش خورشید را دز نزدیکی سطح زمین به دام می اندازند، شبیه دیوارهای شیشه ای یک گلخانه که دما را داخل آن محبوس می کند. اثر تغییرات کوچک در نسبتهای گازهای گلخانه ای در هوا می تواند به یکدیگر افزوده شده و منجر به تغییر عمده ای در مقیاس جهانی شوند.

بطور متوسط اثر گازهای گلخانه ای عبارت از افزایش دمای جهانی است. به این دلیل از تغییرات اقلیمی اغلب به عنوان گرمایش جهانی یاد می شود. لیکن بیشتر پژوهشگران امروزه به علت تغییرپذیری آب و هوا و اقلیم در سراسر دنیا از واژه تغییرات اقلیمی استفاده می کنند. برای مثال افزایش متوسط دمای جهانی می تواند گردش جت استریم را تغییر دهد. جت استریم جریان عمده هوا است که بر آب و هوای آمریکای شمالی تاثیر گذارده و به نوبه خود می تواند به دوره های فصلی سرمای شدید در برخی مناطق منجر شود.

چرا دانشمندان تغییرات اقلیمی را واقعی می دانند؟

اثرات گرمایش جهانی مشهود هستند. اقلیم گذشته زمین در یخ، رسوبات، تشکیلات غارها، تپه های مرجانی و حتی حلقه های درختان ثبت شده است. پژوهشگران می توانند به سیگنالهای شیمیایی مانند دی اکسید کربن به دام افتاده در حبابهای درون یخچالها نگریسته و شرایط جوی در گذشته را تعیین کنند. آنها می توانند گرده های فسیل شده میکروسکوپی را مطالعه کرده و دریابند در هر ناحیه ای چه گیاهانی رشد کرده و آب و هوا چگونه بوده است. همچنین می توانند حلقه های تنه درختان را اندازه گیری کرده و گزارش فصلی دما و رطوبت را تهیه کنند. نسبت های اکسیژن در استالاکتیت ها و استالاگمیت ها می تواند الگوهای رسوب گذاری گذشته را تعیین کند.

اما رسوبات اقیانوسها تغییرات فصلی یا حتی سالانه را در خود ثبت نمی کنند. از آنها می توان برای بدست آوردن تصویر تاری از تغییرات اقلیمی در طی میلیونها سال گذشته استفاده کرد. کهن ترین هسته های حفاری شده از رسوبات اقیانوسها به 65 میلیون سال گذشته باز می گردد.

فنون ثبت دمای زمین از سالهای 1800 بهبود قابل توجهی یافتند و کاپیتان های کشتی ها داده های غنی از دمای اقیانوسها را در گزارشات روزانه خود ثبت کردند. ابداع فناوری ماهواره ای در دهه 1970 انفجاری در داده های قابل دسترس ایجاد کرد که هرچیزی از گستره یخ های قطبی تا دمای سطح آب دریا و پوش ابری را شامل می شوند.

اقلیم چگونه تغییر می یابد؟

در مجموع داده های ثبت شده نشان می دهند که اقلیم جدید در حال تغییر عمده نسبت به شرایط گذشته است. پیش از انقلاب صنعتی میزان دی اکسید کربن موجود در جو 280 مولکول در میلیون بود. در سال 2021 مقدار متوسط جهانی این ماده به 419 مولکول در میلیون رسیده است. میزان افزایش دی اکسید کربن جو در دهه گذشته همواره رو به افزایش بوده است.

قابلیت دی اکسید کربن اضافی جو در به دام انداختن گرما باعث افزایش متوسط دمای جهانی می شود. از سال 1880 دمای متوسط جهانی حدود یک درجه افزایش یافته و دو سوم این افزایش مربوط به سالهای پس از 1975 می شود.

آثار تغییرات اقلیمی

این گرمایش باعث تغییراتی در زیست بوم و محیط زیست ها می شود. برخی از تغییرات وخیم در قطب شمال روی داده که در آن سطح یخزده دریا در حال کاهش است. سال 2020 بدترین سال از این لحاظ بوده و دانشمندان حدس می زنند بین سالهای 2040 تا 2060 قطب شمال شاهد یک تابستان عاری از یخ باشد.

یخچالها، این منابع عظیم یخ قطبی در سراسر جهان در حال پس روی هستند. پارک ملی یخچالها در مونتانا در سال 1850 مکان 150 یخچال بود. اکنون تنها 25 تا از آنها باقی مانده و پیش بینی می شود در دهه آینده همه آنها ناپدید شوند.

ذوب یخها و گسترش آبهای اقیانوسی هم اکنون نیز باعث بالا آمدن سطح آب دریا شده است. این پدیده باعث 3 تا 9 برابر شدن سیلابها در تنها در نواحی ساحلی ایالات متحده شده است.

جذب دی اکسید کربن هوا توسط آب اقیانوس باعث اسیدی شدن آب آنها می شود. از زمان انقلاب صنعتی میزان اسیدی بودن آب اقیانوسها سی درصد افزایش یافته است که ادامه حیات برخی جانداران مانند پلانکتونها و صدفها را دشوار ساخته است.

تغییرات اقلیمی زمانبندی آب و هوای بهاری را نیز تغییر می دهد. در نتیجه گیاهان زودتر گل داده و در اثر سرما برگهای خود را زودتر از دست می دهند. در نتیجه به محصولات باغی و زراعی آسیب فراوانی وارد می شود. خشکسالی و آتش سوزی حیات وحش نیز بسیار پرتعدادتر شده است.

بنابراین به نظر می رسد گونه انسان تنها گونه ای از موجودات زنده است که با تاثیرگذاری بر کره زمین در مقیاس بزرگ توانسته است محیط زندگی را برای خود نامساعد سازد. اگر تغییرات بزرگی در رفتار انسانها روی ندهد، آینده خوبی در انتظار نسل بشر نخواهد بود.

منبع اصلی:

https://www.livescience.com/climate-change.html

---

تدریس ریاضیات دبیرستان و دانشگاه

توسط مدرس مجرب

09360771981

نگرانی دانشمندان از فروریزش یخچال روز قیامت

یخچال روز قیامت واقع در غرب قاره قطب جنوب که ابعادی به  اندازه ایالت فلوریدای آمریکا دارد، در آستانه فروریزش است. ذوب این یخچال عظیم که نام آن توایتس (Thwaites Glacier) است می تواند شهرهای ساحلی در سراسر دنیا را تهدید کند.

یخچال توایتس در قطب جنوب به نام یخچال روز قیامت خوانده می شود. هم اکنون این یخچال عظیم در آستانه لغزیدن به داخل اقیانوس است زیرا پوسته یخی نگهدارنده آن نشانه هایی از ترک هایی از خود بروز داده که می توانند در دهه آینده رشد کرده و باعث لغرش یخچال به داخل اقیانوس و ذوب کامل آن شوند. این رویداد می تواند سطح آب دریاها را تا چند متر بالاتر ببرد.

در ژانویه 2020 دانشمندان اعلام کردند در زیر توایتس آب گرم کشف شده است که می تواند ذوب این یخچال با مساحت 190 هزار کیلومتر مربع را تسریع کند. یخ های فرو ریخته از این یخچال به داخل دریای آموندسن واقع در غرب قاره قطب جنوب تاکنون مسئول بیش از 4 درصد افزاش سطح آب دریاها بشمار آمده اند.

اما طی نشستی با اتحادیه جغرافیای آمریکا در روز دوشنبه هفته پیش، دانشمندان اعلام کردند که پوسته یخی شرقی نگهدارنده یخچال دارای ترکهایی است که بسرعت رشد می یابند و می تواند باعث فروریزش آن در طی سه تا پنج سال آینده شده و شروعی بر پایان عمر این یخچال عظیم باشد.

شکستن پوسته یخی محافط یخچال می تواند آن را در معرض آب گرم اقیانس قرار داده و باعث ذوب میلیونها کیلومتر مکعب یخ قطبی شود. ذوب یخچال توایتس می تواند سطح آب دریاها را تا 60 سانتی متر بالاتر برد. اما اگر سایر یخچالهای قطبی را به دنبال خود بکشد ممکن است سطح آب دریاها در دهه های بعدی تا 3 متر بالاتر رود. بدین ترتیب بسیاری از شهرهای ساحلی دنیا به زیر آب فرو خواهند رفت.

منبع: Yahoo News

---

تدریس خصوصی ریاضیات دبیرستان و دانشگاه

توسط مدرس مجرب

09360771981

---

به پیش بینی دانشمندان، خرسهای قطبی تا انتهای قرن ناپدید می شوند.

از ابتدای تصویربرداری ماهواره ای در سال 1979، یخ قطب شمال بطور پیوسته در حال کاهش بوده است. اما مطالعه جدیدی که در این رابطه صورت گرفته مو را بر تن انسان سیخ می کند: تا انتهای قرن حاضر یخ قطب شمال در طی فصل تابستان ناپدید خواهد شد و این امر خرسهای قطبی و سایر گونه های وابسته به یخ را منقرض خواهد کرد.

"آخرین ناحیه یخزده" منطقه ای است که شامل کهن ترین و ضخیم ترین قشر یخ قطبی است. این ناحیه حدود 1 میلیون کیلومتر مربع را شامل شده و از ساحل غربی صفحه قاره ای قطبی کانادا تا ساحل شمال گرینلند را می پوشاند. دانشمندان در گذشته بر این باور بودند که این قشر یخ 4 متری چندین دهه دوام خواهد آورد.

اما هم اکنون تحت خوشبینانه ترین سناریوهای گرمایش جهانی، یخ دریای شمال تا 2050 بسیار نازک خواهد شد. اگر همین الان تمام انتشار گازهای آلاینده کربنی متوقف شود، تنها بخش کوچکی از یخ قطبی باقی خواهد ماند. در بدبینانه ترین سناریوها که در طی آن اتشار گازهای آلاینده با همین سرعت فعلی ادامه می یابد، یخ تابستانی و به دنبال آن خرسهای قطبی و شیرهای دریایی که بر روی آن زندگی می کنند تا سال 2100 منقرض می شوند.

منبع:  Live Science

آیا مهندسی زمین می تواند راهی برای برون رفت از مشکل گرمایش جهانی در اختیار ما قرار دهد؟

آیا مهندسی زمین می تواند راهی برای برون رفت از مشکل گرمایش جهانی در اختیار ما قرار دهد؟

مخاطرات و امکان پذیری استفاده از مهندسی زمین  برای کاهش دمای زمین

پنج شنبه 8 مارس 2018

در فیلم سینمایی ماتریکس (1999) ، انسانها آسمان را تاریک کردند تا مانع رسیدن نور خورشید به باطری خورشیدی روباتهایی شوند که در حال تسخیر جهان بودند. اما این کار اثر نبخشید. این حرکت تنها باعث بدتر شدن کارها شد و روباتها بسادگی انسانها را به مزرعه های زنده تولید انرژی تبدیل ساختند و برای کنترل ذهن آنها مخلوقی به نام ماتریکس بوجود آوردند.

آیا ما نیز می توانیم در دنیای واقعی با تاریک کردن آسمان راهی برای برون رفت از مشکل گرمایش جهانی پیدا کنیم؟ یا مانند فیلم مزبور در چرخه ای از عواقب ناگوار آن گیر خواهیم کرد؟

مهندسی زمین - خورشیدی (solar geoengineering) یکی از دو روش اصلی است که مهندسان برای خنک کردن کره زمین یافته اند. راه دیگر زدودن گازهای گلخانه ای از اتمسفر زمین است. تلاشهای این زمینه از مهندسی بر کاهش میزان گرمایی تمرکز دارد که سیاره ما از خورشید دریافت می کند. روشهای بکار گرفته شده از بارورسازی ابرها برای افزایش میزان سایه تا فرستادن آینه هایی در مدار زمین را دربر می گیرد.  یک روش امکان پذیر از نظر فنی، پخش ذرات ریزی به نام آئروسل در استراتوسفر است که باعث تاریکی اندک آسمان می شوند، مانند پخش شدن خاکستر آتشفشانی در هوا که موقتا دمای سطح زمین را کاهش می دهد.

اما این کار نیاز به پمپاژ میلیونها تن ذرات آئروسل در استراتوسفر بطور سالانه دارد زیرا این ذرات بطور طبیعی در قطب ها منتشر و متمرکز می شوند. به محض توقف پمپاژ ذرات، دمای جهانی دوباره در عرض چند ماه به سطح قبلی بازخواهد پشت و نتیجه بسیار فاجعه بار خواهد بود.

اگر مهندسی زمین عملیاتی باشد، تنها یک راه حل موقت خواهد بود. راه حل مطمئن تر کاستن از گازهای گلخانه ای جو است که مسئول اصلی پدیده گرمایش جهانی هستند.

منبع:

https://www.insidescience.org/news/brief-can-we-engineer-our-way-out-global-warming

گرمایش زمین به روایت تصویر

تصویر زیر در فاصله سالهای 1941 تا 2004 از منطقه ای در قطب شمال گرفته شده و حجم عظیم ذوب شدن یخهای قطبی در اثر گرمایش جهانی را نشان می دهد.