دانلود تحقیق نوسانات اقلیمی و تأثیر آن بر تغییرات محیطی

نوسانات اقلیمی در بَطن طبیعت زمین نهفته است.) مقدمه تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش های قرن جاری است وقوع سیل های با شدت بالا، گرم ، سرماهای بی موقع، تکرار بیشتر خشکسالی ها، بالا آمدن سطح آب دریاها، طغیان آفات و بیماریهای گیاهی، کاهش ضخامت لایه ازن، گرم شدن جهانی هوا و ذوب شدن یخهای دائمی از جمله مواردی است که بحث تغییر اقلیم را در دهه جاری در جهان بیشتر مطرح کرده است.

در سال 2003 سازمان هواشناسی جهانی شعار سالانه خود را تحت عنوانOur future climate اقلیم آینده ما نامگذاری نموده است.

که مقدار تغییر اقلیم در آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

در سال 2003 چندین کنفرانس بین المللی و منطقه ای با عناوین تغییر اقلیم در کشورهای مختلف دنیا برگزار شده است.

سازمان هواشناسی کشور سومین کنفرانس منطقه ای تغییر اقلیم را با همکاری دانشگاه اصفهان در سال 1382 در دستور کار خود قرار داد.

آب و هوا یکی از ارکان بنیادین زندگی بشر محسوب می شود و با پیشرفت و توسعه در جهان حفاظت از آن روز به روز اهمیت بیشتر می یابد.

تغییر آب و هوا یکی از پیچیده ترین مشکلاتی است که بشر در حال و آینده با آن مواجه است.

انسان با بی توجهی به قوانین حاکم بر طبیعت و عدم شناخت مسائل زیست محیطی مرتبط با آن عامل اصلی این تغییرات محسوب می گردد.

تغییرات ثبت شده در ایستگاههای هواشناسی و کشتی ها نشان می دهد که از اوایل قرن بیستم هوای سطح زمین و دریا به طور متوسط 45/0‌درجه سانتی گراد گرمتر شده است.

عقب نشینی و ذوب شدن یخهای قطبی از پایان قرن 19 شواهد تاریخی مبنی بر گرم شدن هوای کره زمین می باشد.

تحقیقات و بررسی های اخیر در ایران نشان می دهد که از بارشهای منجمد کاسته شده و به جای آن بارندگیهای رگباری که اغلب با سیل همراه است در غیر فصل و با شدت بیشتری ریزش می نماید.

در سالهای اخیر همه شاهد وقوع این گونه پدیده های ناگوار در جهان و کشور بوده ایم که حاصل آن خسارات مالی و جانی فراوان بوده است.

در رابطه با تغییر اقلیم و اثرات آن کشور ایران با دارا بودن تنوع اقلیمی نسبتاً زیاد از حساسیت بیشتری برخوردار است و مطالعات مقایسه ای تغییرات بارندگی در دو مقطع زمانی30 ساله 1961 تا 1990 و دوره ده ساله 1981 تا 1990 نشان می دهد که تغییرات شدید بارندگی در نواحی شمال غربی، غربی و بعضی از نواحی مرکزی و نواحی شرقی دریای خزر اتفاق افتاده است که نمایانگر افزایش بارندگیهاست.

کاهش بارندگی در ده سال اخیر در شمال خراسان جنوب سیستان و بلوچستان و اکثر نواحی ساحل دریای خزر مشاهده شده است.

وقوع تغییرات اقلیمی و آثار ناخوشایند آن به نوبه خود اثرات اقتصادی، اجتماعی فراوانی را به همراه دارد که سیاست گذاران و مدیران برنامه ریزکشور بایستی از هم اکنون راه چاره برای مقابله با تغییرات زیانبار این تغییرات بیندیشند.

با مطرح شدن مباحث مربوط به تغییر اقلیم و فعالیت های انسانی در زمینه انتشار گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن متان و همچنین مطرح شدن مباحث مربوط به تغییر اقلیم در دانشکده ها و مراکز علمی و تحقیقاتی و خسارات بسیار زیادی که در زمینه تغییرات اقلیم ایجاد می شودو با عنایت به تأثیرات اجتماعی، اقتصادی آن بر محیط زیست در سال 1988 هیئت بین الدول تغییر اقلیم (IPCC) در سازمان هواشناسی جهانی (WMO)‌ و برنامه محیط زیست سازمان ملل (UNEP) ایجاد گردید.

به طور کلی (IPCC) با توجه به اطلاعات و گزارش ها به اتخاذ سیاست های مناسب در خصوص مباحث مربوط به تغییر اقلیم می پردازد.

IPCC یک هیئت بین الدول است که مجموعه اطلاعات ویژه ای در زمینه مباحث علمی، اقتصادی، اجتماعی و فنی تغییر اقلیم برای جامعه جهانی ارائه می نماید و دارای سه گروه کاری است که وظیفه هر کدام از آنهادر زمینه کنترل و تأثیر گازهای گلخانه ای می باشد و در هر گروه کاری یک حمایت کننده فنی نیز وجود دارد.

تحولات اقلیم در دوران زمین شناسی اقلیم گرچه پدیده ای ثابت به نظر می رسد، اما مطالعه گذشته زمین نشان می دهد که شرایط آب و هوا با سایر تحولات درونی و بیرونی کره زمین پیوسته دستخوش تغییر قرار گرفته و دوره های سرد و گرم یا خشک و مرطوب، مکرر جای یکدیگر را گرفته اند.

نوسانهای اقلیمی حتی در 200 سال اخیر که به آمارهای هواشناسی دسترسی داریم، درپاره ای از مناطق سطح کره زمین، کاملاً محسوس بوده است.

شاخه ای از اقلیم شناسی را که به مطالعه وضعیت اقلیم گذشته زمین می پردازد، دیرینه اقلیم شناسی می نامند.

روش مطالعه در دیرینه اقلیم شناسی، یافت و شناخت آثاری است که روند اقلیم از گذشته های دور به جا گذاشته است.

بدیهی است که مطالعه تظاهرات آب و هوا در زمان حال، در تحلیل صحیح این شواهد نقش اساسی دارد.

شواهد اقلیمی را بر اساس ویژگیهایشان به سه گروه، زیست شناختی، سنگ شناختی، ریخت شناختی تقسیم می کنند.

از شواهد زیست شناختی، با توجه به نزدیکی سیستماتیک که بین انواع نباتات و حیوانات وجود دارد و همچنین شناختی که امروزه از شرایط زیست محیطی و فیزیولوژیکی جانداران در دست داریم، استفاده می شود.از مطالعه شواهد سنگ شناختی، نحوه جریانهای فرسایشی و شرایط رسوب گذاری در دوره های گذشته، مشخص می شود که خود می تواند بیانگر روند شرایط اقلیم در گذشته باشد و بالاخره شواهد ریخت شناختی تاثیر بعضی عناصر اقلیمی را بر روی پاره ای از تظاهرات که می توانند معرف شرایط اقلیم در زمان تاثیر خود باشد مورد بررسی قرار می دهد.

مطالعه اقلیم در دورانهای گذشته، حاکی از این است که حتی قبل از دوران اول، یک رشته عصر یخبندان وجود داشته است که آثار آن در افریقای جنوبی و امریکای شمالی به دست آمده است، وجود این یخبندانها در دوره گذار پره کامبرین به کامبرین مطمئن و قطعی است و به نام یخبندان رائوکامبرین مشهور است، شواهد این یخبندان در بخشهای وسیعی از سطح کره زمین به استثنای آمریکای جنوبی و قطب جنوب پیدا شده که از اقلیم سرد و پرباران دوره مزبور حکایت می کند.

تصویر اقلیم در پالئوزوئیک، به دلیل فراوانی یافته های حیوانی و گیاهی روشن تر و دقیقتر است و نشانه هایی از یخبندان وسیع در نیمکرده جنوبی به دست می دهد که به ویژه برای دوره گذار از کربونیفر به پرمین کاملاً صادق است.

در این دوره، مناطقی که امروزه از یکدیگر فاصله زیادی دارند(شمال آفریقا، هند، استرالیا و برزیل جنوبی) از یخ پوشیده بود و اقلیم حاره ای جنگلهای بارانی در اروپای مرکزی و آمریکا گسترده بوده است.

ظاهراً موقعیت خشکیها و قاره ها در آن روزگار، طوری بوده است که قطب جنوب در جنوب افریقا و قطب شمال در بخش شمالی اقیانوس آرام قرار داشته و استوان از اروپای مرکزی و آمریکا، می گذشته است.

مناطق پوشیده از یخ هم مرز بوده و پهنه های وسیعی تشکیل می داده اند.

اما در دوره های بعد تا دوران سوم، قطبها و همراه با آن مناطق اقلیمی به موقعیت امروزی خود جابجا شده اند.

به عبارت دیگر، تحولاتی اساسی در وضع آب و هوا پیش آمد، به طوری که دوران سوم کاملاً گرم و فاقد دوره ها ی یخبندان بوده است و سرانجام در اواخر این دوران، دما به تدریج کاهش می یابد، تا آنجا که به ایجاد یخچالهای کواترنر منتهی شده است.

کواترنر که با شرایط طبیعی بسیار ناپایدار و تحولات عظیم اقلیمی همراه بوده است دوره ظهور انسان تلقی می شود.

در این زمان آب و هوا به تناوب تغییر کرده و دوره های یخچالی و بین یخچالی متعددی به وجود آمده است.

این دوران را به دو قسمت پلیئستوسن و هولوسن(دوره یخچالی و بعد یخچالی) تقسیم می کنند.

در پلیئستوسن،‌چندین عصر یخبندان به وقوع پیوسته که هر کدام از آنها خود تعدادی یخبندان متوالی و مستقل از یکدیگر را شامل شده است.

از آنجا که این یخبندانها در مناطق وسیع یخچالی مانند اریکای شمالی، اروپا و آلپ کاملاً یکسان نبوده اند، هماهنگی لازم تنها بین یخچالهایی دیده می شود که به دوره های جدید تعلق دارند.

دوره های یخچالی را در اروپای شمالی به دوره آلستر، ساله، وارته، ویستول و یخچالهای آمریکای شمالی رانبراسکا، ایلینوبز، ویسکانسین نامیده اند.

همچنین آغاز و پیشروی چهار دوره یخبندان آلپ را به نام رودخانه های واقع در آن از قبیل گوتز، میندل، ریس و وروم نامیده اند که تاریخ وقوع آنها را به ترتیب، به 75 ، 200 ، 450 و بالاخره600 هزار سال قبل نسبت داده اند.

به طور کلی نظر اقلیم شناسان پیرامون شرایط حرارتی در دوره سر پلیئستوسن هماهنگ نیست؛ گرچه بررسیهای متعدد برای تبیین شرایط گردش عمومی هوا در آن عصرها و مقایسه آن با سیستمهای سینوپتیک غالب امروزی انجام شده است.

مطالعه شواهد اقلیمی و رابطه آن با گردش عمومی هوای جو در حال حاضر نشان می دهد که اساس گردش مزبور از دوران سوم به بعد تا زمان حال حفظ شده است.

حتی بعضی از اقلیم شناسان براین باورند که هیأت کلی گردش سیاره ای از دورانهای بسیار قدیمتر زمین شناسی تا به امروز یکسان، باقی مانده است.

با این حال، شدت و توزیع سیستمهای فشار و در نتیجه موقعیت کمربندهای اقلیمی در زمانهای مختلف کاملاً متفاوت بوده است.

پسروی یخبندان دوران چهارم در اواخر پلیئوستوسن(تقریبا از 20000 سال قبل) با ذوب یخها از حاشیه جنوبی شمال اروپا به تدریج آغاز گردید و آهنگ عقب نشینی تدریجی آن تا حدود 6500 سال قبل از میلاد ادامه داشته است.

زمین در طول دوره«پس یخچالی» دستخوش نوسانهای اقلیمی بسیار واقع شده است، به طوریکه بقایای یخچالها گهگاه پیشرویهای ضعیفی داشته و سپس عقب نشسته اند.

این پسروی در آغاز قرن اخیر بسیار محسوس بوده است.

در جمع بندی نظریه هایی که تاکنون در این مورد ارائه شده است، به نظر می رسد که به دو عامل تکیه شده است: اول عامل زمینی(درون زمین، سطح زمین،مقدار نمک آب اقیانوس ها، جو زمین، جابجایی قطب و اشتقاق قاره ها) دوم عامل کیهانی(تغییر مدار زمین، جذب انرژی به وسیله ذرات و غبارهای کیهانی، و بالاخره تغییرات ابتدایی در انرژی تابش خورشید).

از این نظر، نظریه رانش قاره ای، به ویژه از دیدگاه زمین شناسی اهمیت بسیار دارد.

نوسانات اقلیمی و تأثیر آن بر تغییرات محیطی مهمترین تأثیرات اقلیم بر بیابان زدایی، هیدرولوژی و منابع آب، بالا آمدن آب دریا، خشکسالی، کشاورزی، منابع طبیعی و جنگل ها، بلایای طبیعی، اکولوژی، محیط زیست مسائل شهرنشینی و توسعه شهرها، ذخائر غذایی انسان، انرژی و دیگر مسائل اقتصادی و اجتماعی جامعه است.

وضعیت اقلیم جهان در سال 2001 میلادی یکی از وقایع مهمی که در سال2001 میلادی اتفاق افتاد اتمام دوره طولانی پدیده لانینا بود که از اواسط سال 1998 میلادی شروع شده بود.

تأثیرات این پدیده بر روی اقلیم جهان شامل دو اثر سرد شدن و گرم شدن مناطق مختلف کره زمین بود که حالت سرد شدن در نواحی جنوب خاورمیانه، قسمت هایی از آفریقا و سواحل ایالات متحده آمریکا بروز کرد.

حالت گرم شدن نیز در نواحی استوایی اقیانوس آرام رخ داد.

در سال 2001 مقدار بارندگیها بر روی اندونزی، نیمه شرقی بخش استوایی اقیانوس هند، جنوب شرقی آسیا، شمال استرالیا و نواحی مرکزی و غربی بخش های زیر استوایی اقیانوس آرام جنوبی به نحو چشمگیری افزایش یافت، برعکس در غرب نواحی استوایی اقیانوس آرام مقادیر حدی میانگین بارندگی رخ داد که این حالت جزء یکی از اثرات شدید پدیده النینو بود.

گرمترین ماه اکتبر که در 343 سال اخیر بی سابقه بوده است در بخش های مرکزی انگلستان رخ داد و گرمترین ماه اکتبر که در یکصد سال اخیر بی سابقه بوده است در دانمارک و آلمان به وقوع پیوست.

همچنین میانگین دمای ماهیانه ماههای نوامبر و دسامبر سال گذشته که در ایالات متحده آمریکا ثبت گردید فقط اندکی با بیشترین دمای ثبت شده در آن کشور، فاصله داشت.

یکی از قوی ترین هاریکن های ثبت شده از سال 1952 تا کنون بوده که در کشور کوبا باعث رانش زمین در منطقه وسیعی گردید که در نوع خود بی سابقه بود.

در اقیانوس آرام غربی نیز بروز طوفان های معروف Chebi Toraji,و Utor باعث کشته شدن بیش از 450 نفر گردید.

یکی دیگر از پدیده های حادی که در سال 2001 میلادی رخ داد، پدیده خشکسالی بودکه کشورهای افغانستان، جمهوری اسلامی ایران، پاکستان، نواحی شاخ آفریقا، کانادا، نواحی مرکزی ایالات متحده آمریکا، شمال چین و شبه جزیره کره و ژاپن را به شدت تحت تأثیر قرار داد.

در حیطه مطالعه نوسانات اقلیمی، مقیاس زمانی از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا اقلیم به عنوان یک سیستم، خود حاصل مجموعه ای از شرایط هواشناختی تلقی شود که توسط داده های چند دهه گذشته قابل لمس بوده، وقوع و تکرارآن برای دهه های آینده محتمل می باشد.

بنابراین اقلیم حال که به خوبی با آن سازش پیدا نموده ایم، توسط داده های چند دهه گذشته توصیف می شود.

با این حال در صورت گسترش دوره زمانی خود ـ مثلاً چند دهه به یک میلیون سال به این نتیجه می رسیم که ما در حال حاضر در یک دوره غیر متعارف گرم و به عبارت دیگر دوره ای که غالباً به عنوان دوره بین یخچالی تعبیر می شود زندگی می کنیم.

در فواصل آن دوره طولانی سرد، قاره های نیمکره شمالی در سیطره قطعات بزرگ یخ قرار داشتند و آخرین ظهور استیلای آن به 18000 سال قبل می رسد.

حال در صورتی که مقیاس زمانی خود را به گذشته های دورتر مثلاً به 500 میلیون سال قبل گسترش دهیم، ملاحظه می کنیم که ما در یک دوره نامتعارف سرد زندگی می کنیم.

بررسی های موجود نشان می دهد که در اثنای آن زمان برف و یخهای دائمی تنها در حوالی قطبین زمین متمرکز بوده و تنها 15 درص از اوقات آن زمان برف و یخ های دائمی شکل می گرفته اند.

درباره علل تغییر اقلیم در جهان دو دیدگاه متفاوت به شرح زیر وجود دارد: بر اساس اطلاعات به دست آمده از یخهای قطبی و حبابهای هوای محبوس شده در آنها، سنگهای قدیمی و مقاطع تنه درختان، عده ای معتقدند که در میلیون ها 10 سال گذشته کرده زمین همواره با تغییر اقلیم مواجه بوده و دوره های طولانی و متناوبی را از عصر یخبندان با دوره تناوب یکصد هزار سال و تداوم ده تا بیست هزار سال و پس از آن با افزایش دمای متوسط در حدود 4 تا 6 درجه سانتیگراد را گذرانده است.

این گروه اعتقاد دارند که این دوره های تغییر اقلیمی ناشی از عوامل نجومی هستند که در دورانهای مختلف بروز کرده و بستگی به حرکات مختلف زمین از جمله تغییر زاویه میل محور زمین، تغییر مدار بیضوی زمین و حرکات ژیروسکوپی زمین دارد.

این دانشمندان بروز این تغییرات در مدار زمین و نیز عواملی چون فعل و انفعالات خورشیدی، فعالیت های آتشفشانی و حرکت قاره ها را در فواصل بیست تا چهل هزار سال باعث تغییرات درجه حرارت زمین دانسته و به نقش پدیده گلخانه ای در این تغییرات، اعتقاد چندانی ندارند.

دیدگاه دیگری که در این مورد وجود دارد نیز با استفاده از اطلاعات به دست آمده از لایه های یخ قدیمی و هوای محبوس در آنها چنین استنباط می کنند که هنگامی که آب و هوای منطقه قطب جنوب در گرمترین حالت بوده، میزان هوا نیز در بیشترین میزان خود قرار داشته است.

آنچه مسلم است، افزایش گازهای جاذب گرما(گازهای گلخانه ای) در جو زمین، درجه حرارت زمین را افزایش خواهد داد.

از آنجا که میزان درجه حرارت با سایر مؤلفه های اقلیمی در اندرکنش متقابل قرار دارد ممکن است که موجب پیدایش تغییر آب و هوایی در مقیاس جهانی گردد.

نیاز انرژی و چشم انداز تغییرات اقلیمی در قرن 21 در سده های اخیر انسان به عنوان یک عامل در عرصه سیستم اقلیمی ظهور نموده و به نوسانات مزبور و زیست محیط زمین جهت تازه ای بخشیده است.

تغییرات مزبور در طی چند دهه گذشته بسیار پر شتاب بوده است.

این تغییرات حاصل رشد سریع اقتصاد صنعتی کشورهای غربی و اتحاد جماهیر سابق شوروی و سایر کشورهای بلوک شرق از یک سو، گذار بسیاری از کشورهای جهان سوم به جامعه مدرن صنعتی در دهه های 70 و 80 از سوی دیگر بوده است.

گرچه بهبود سریع درتکنولوژی کالاهای صنعتی و تدوین قوانین مناسب در حفظ و کنترل منابع آلودگی هوا و آب، تدریجاً زمینه کاهش انتشار آلاینده ها را فراهم نموده است، با این حال، راه کارهای مزبور توسط افزایش شدید نیاز انرژی و تقاضاهای فزاینده، برای مصنوعات صنعتی و مسأله تأمین غذا که حاصل افزایش جمعیت جهانی است خنثی گردیده و به تخریب هر چه بیشتر محیط زیست انجامیده است، سنجش های مستقیم گازهای ، ، متان و کاهش غلظت اوزون در رابطه با افزایش جمعیت جهان در طی سه چهار دهه گذشته، تصویری نگران کننده از تخریب محیط زیست و ناهنجاری های اقلیمی به دست داده است.

مجموع نیاز انرژی جهان در دهه 80 به 5/7 تراوات و در سالهای اخیر به بیش از 10 تراوات رسیده است که روند صد سال گذشته آن افزایش در حد 2 درصد نشان می دهد.

حدود 90 درصد از نیاز انرژی کشورهای صنعتی از سوخت های فسیلی تأمین می شود.

نیاز فزاینده جهان به انرژی در آینده نیز به سه دلیل یعنی افزایش جمعیت جهان، ادامه رشد شدید کشورهای صنعتی و رشد کشورهای در حال توسعه همچنان ادامه خواهد یافت(هه فه له 1977).

با توجه به داده های واقعی مرگ و میر و زاد و ولد و از این رو تولید خالص جهانی، روند افزایش جمعیت جهان در پایان قرن آینده طبق برآورد کنگره جمعیت، سازمان ملل که در سال 1974 در بوداپست برگزار گردید، ادامه یافته و به حدود 12 میلیارد پیش بینی شده است.

یک دلیل مهم دیگر برای نیاز فزاینده انرژی در آینده، توزیع سرانه مصرف جهانی آن می باشد.

مصرف انرژی مردم 80 کشور جهان در سال 1971 در حد 2/0 کیلو وات به ازاء هر نفر بوده است.

72% از جمعیت جهان مصرفی کمتر از 2 کیلو وات، 22 درصد حدود 2 تا 7 و حدود 6 درصد بیش از 7 کیلو وات انرژی مصرف نموده اند.

کشور آلمان با 5 ، کویت 2/7 و آمریکا 11 کیلو وات بالاترین مصرف کننده انرژی در جهان محسوب می شوند.

طرح شمال ـ جنوب که ظاهراً در جهت تعدیل اختلافات شدید اقتصادی بین کشورهای صنعتی و کشورهای در حال رشد تدوین گشته بود در صورت موفقیت می بایست به توزیع مصرف سرانه ای دست یابد که در نمودار شماره 2 برای سال 2140 پیش بینی شده است.

این خود نشان دهنده افزایش شدید یا مصرف انرژی در جهان آینده می باشد.

اثر تغییرات اقلیمی بر ذخایر غذایی انسان هنگامی که آب و هواشناسی در قرن نوزدهم, نخستین دوره رشد خود را میگذراند، در نظر اغلب مردم, اقلیم یک پدیده ثابت و پایدار و بدن تغییر در محیط تلقی می گردید، در حالی که شواهد تغییرات آب و هوایی به دست آمده بود ولی هنوز منشأ و علل ایجاد نوسانات اقلیمی کاملاً شناخته نشده بودند.

به تدریج با پیشرفتهای شگرف علم و ابزار و ادوات فنی تأثیرات نوسانات اقلیمی بر محیط زندیگ انسان آشکارتر شد.

به ویژه زمانی که انسان در افزایش میزان گاز کربنیک و دیگر گازهای آلوده زا مؤثر واقع گردید، اثر تغییرات اقلیمی بر محیط طبیعی و زندگانی او نیز شدیدتر شد.

میلانکویچ دانشمند اقلیم شناس روسی برای اولین بار توانست از طریق محاسبات نوسانات محور زمین و اثر لکه های خورشیدی (در مقیاس زمان زمین شناسی) تغییرات اقلیمی را ثابت کند.

در سالهای اخیر نوسانات آب و هوا شدیدتر گشته و به صورت خشکسالیهای شدید یا به شکل سیلابها و طوفانهای سهمگین تأثیرات زیادی بر ذخایر غذایی انسانها در قاره های مختلف داشته است و تولید بهینه محصولات زراعی را تحت تأثیر قرار داده است.

اثرات پخش مواد زائد جامد بر پدیده گلخانه ای و تغییرات آب و هوا در ایران مهمترین منبع تولید و انتشار گازهای گلخانه ای در بخش مواد زائد جامد، اماکن دفن زباله می باشند به دلیل شرایط بی هوازی دفن،‌ تولیدو انتشار گاز متان اهمیت خاصی را خواهد داشت.

بحرانی شدن دی اکسید کربن و گازهای آلاینده (افزایش دما) در حال حاضر میزان دی اکسید کربن به بیش از PPMW 420 رسیده است و برآورد شده است که در سال 2065 میلادی به حدود PPMW 600 می رسد و در نتیجه بر میزان گرمایش زمین افزوده می شود، بخشی از دی اکسید کربن جذب آب اقیانوسها و نیز یخچالها و دیگر منابع آب می شود که خطر غلظت دی اکسید کربن را در چرخه آب بالا می برد.

مطالعات انجام گرفته توسط مرکز پژوهشهای اقلیم شناسی انگلیس حاکی از آن است که در طول یک قرن اخیر به دلیل ا فزایش دی اکسید کربن در جو، حدود 57% آن در هوا باقی مانده و 34% در آب اقیانوسها و دریاها وارد شده و تنها 9% آن توسط جنگلها و پوشش گیاهی جذب شده است.

نقش دو برابر شدن میزان دی اکسید کربن در تغییرات اقلیمی یک مسأله جدی است و اولین آثار آن به صورت افزایش دما بروز می کند.

به دنباله آن آتش سوزی جنگلها و تغییرات شدید در میکرو ارگانیستمهای خاک صورت می پذیرد.

گاز اجازه دریافت تشعشعات خورشید را به زمین داده ولی هنگام بازگشت انرژی، تشعشعات فروسرخ را جذب می کند،‌ جذب این طیف از انرژی توسط دی اکسید کربن، تبادلات گرمایی زمین را از حالت تعادلی خارج می سازد و منجر به گرم شدن هوا می شود(اثر گلخانه ای دی اکسید کربن، شکل 1) افزایش دی اکسید کربن می تواند بر تولیدات گیاهی، سطح پوشش نباتی، محصولات و نیز بر بهره وری آب ، تأثیر گذارد.

تحقیقات آیداسو، نشان می دهد که روند فزاینده دی اکسید کربن می تواند موجب مسدود شدن روزنه های برگ گیاهان گردیده و منجر به کاهش تعرق آنها تا 34% گردد.

تقریباً اغلب تحقیقات و کتابهای نوشته شده در مورد اثر دی اکسید کربن حاکی از این مسأله است که یک افزایش دما به مقدار 5/1 تا 4 درجه سانتی گراد در جو اتفاق افتاده است.

علاوه بر دی اکسید کربن دیگر گازهای مازاد مانند بر فعالیت های کشاورزی مؤثر بوده اند.

این گازها می توانند هنگام بارندگی در آبهای جوی حل شده و بارانهای اسیدی با غلظت بالایی را در اراضی زراعی ایجاد کنند، در نتیجه خسارات جدی را به محصولات وارد می آوردند.

تغییرات اقلیمی و تولیدات زراعی هر نوع تغییراتی در آب و هوا(چه به صورت گرم تر شدن و چه به صورت سرما یا سیلات و طوفان) می تواند حاصلدهی اراضی زراعی و تولید محصولات را به شدت تحت تأثیر قرار دهد.

تغییرات اقلیمی می توانند در سطح محلی(میکرو) و در سطح ماکرو بر روند تولیدات زراعی مؤثر واقع شوند.

یکی از اثرات تغییرات اقلیمی مرتبط با رشد گیاه است.

در صورتی که تغییرات اقلیمی و جوی ناگهانی باشند و یا شدت آن زیاد باشد بر تولید بهینه کشاورزی مؤثر می شود( به عنوان مثال در پی خشکسالی 79ـ1378 ایران، حدود 80% دیمزارهای استان خراسان قابلیت برداشت نداشته است).

در خشکسالی 70ـ1969 استرالیا، تولیدات محصولات کشاورزی بیش از 25% افت کردند و در همین سال در بولادلای(استرالیا) یک طوفان ترنادو منجر به کنده شدن و شکسته شدن 5/1 میلیون اصله درخت گردید.

چنین وقایعی می توانند توانایی اراضی را در زمینه تولید غذا در سطح منطقه ای و قاره ای تحت تأثیر قرار دهند.

مسلماً به دلیل کاهش بازدهی تحت تأثیر خشکسالیها یا دیگر شرایط ناشی از تغییرات اقلیمی، قیمت محصولات کشاورزی افزایش می یابد.

در نواحی نیمه خشک که بخشی از اقتصاد مردم به دامداری وابسته است، تغییرات اقلیمی می تواند در تولید گوشت و مواد لبنی مؤثر شده و الگوی تغذیه ساکنان منطقه را تحت تأثیر قرار دهد.

در شکل پیوند بین تغییرات اقلیمی و واکنش انسان در ارتباط با ذخیره مواد غذایی برای اروپای غربی نشان داده شده است.

همچنان که در این نمودار حلقوی دیده می شود، کمبود مواد غذایی در اثر تغییرات اقلیمی به وجود آمده و خود توانسته بر نرخ مرگ و میر جمعیت مؤثر گردد و بالا رفتن نرخ مرگ و میر می تواند در واکنشهای فرهنگی نقش داشته باشد(رابطه بین تغییرات اقلیمی و بافت فرهنگی) میزان تولید غلات (گندم و جو) در بخشهایی از انگلستان در پی نوسانات اقلیمی دوره 70ـ1956 تغییراتی را نشان میدهند.

تغییرات درجه حرارتهای ماههای مه، ژوئن و ژوئیه بر روند تولیدات غلات مؤثر واقع می شدند.

در پی محدودیت های شدید اقلیمی در جنوب شرقی اسکاتلند، بسیاری از کشاورزان، مزارع خود را رها نموده و نقل مکان کردند(دوره 1600 تا 1800AD ).

این مسأله منجر به کاهش در ذخیره غذایی و تولیدات کشاورزی گردید(شکل 4).

دلیل این امر مربوطه به سرمای شدید در دوره مذکور بوده است.

نتیجه گیری تغییرات اقلیمی چه به صورت کوتاه مدت و یا به شکل طویل المدت می توانند بر فعالیت های بشری از جمله فعالیتهای کشاورزی مؤثر شده و سرانجام بر ذخیره غذایی و زنجیره تغذیه ساکنان یک منطقه تأثیر گذاری نوسانات اقلیمی بر فعالیتهای کشاورزی از آغاز هولوسن تا سالهای اخیر وجود دارد.

هرچه شدت نوسانات اقلیمی بیشتر باشد و طول مدت آن افزایش یابد، تأثیرگذاری بر انسان نیز بیشتر خواهد شد.

اثر تغییرات اقلیمی را در ذخایر غذایی می توان به صور مختلف از جمله: تأثیر بر دوره رشد گیاه، اثرگذاری در مقادیر آب کشاورزی، یخبندانهای شدید، سیلابها، طوفانهای شدید، خشکسالیها و ...

ملاحظه نمود.

در کشورهای در حال توسعه بایستی نقش تغییرات اقلیمی در برنامه ریزیهای ملی و منطقه ای دولت لحاظ شود.

اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب کشور تغییر اقلیم یک پدیده پیچیده اتمسفری ـ اقیانوسی در مقیاس جهانی و دراز مدت است.

این پدیده متأثر از عواملی چون فعالیت های خورشیدی، آتشفشانها، اتمسفر، اقیانوسها و درصد گازهای گلخانه ای در اتمسفر می باشدکه دارای اثرات متقابل می باشند.

این تغییرات منجر به دگرگونی در وضع آب و هوا، تغییر توزیع مکانی و زمانی بارش و نوع آن (جامد یا مایع) ، جریانات سطحی، تبخیر، تغذیه سفره آبهای زیرزمینی و کیفیت آب شده و به طور کلی روند جدیدی را در اقلیم جهانی موجب می شود.

بررسی آمار و اطلاعات موجود با استفاده از نرم افزارMagicc انجام پذیرفت و نتایج حاصل از آن در سناریوهای مختلف در افق زمانی 2100 مورد تجربه و تحلیل قرار گرفت.

تغییرات بارش و دما با استفاده از برنامه کامپیوتری RAM (مدل برآورد رواناب) به رواناب رودخانه ای تبدیل گردید.

نتایج حاصل از سناریوهای مختلف تغییر اقلیم نشان می دهد که با بالارفتن دما، تبخیر در اکثر حوضه های رودخانه ای در تمام سال افزایش می یابد.

افزایش دما در حدود تقریباً 2تا6 درجه سانتی گراد موجب 6 تا12 درصد افزایش در تبخیر سی حوضه و بارش 71 تا 78 درصد تغییر دارد.

کاهش رواناب سالانه از 88 تا 50+ درصد تغییرات نشان می دهد.

بین تغییر اقلیمی و تغییرات اقلیمی از نظر علمی تفاوت وجود دارد.

واژه تغییرات اقلیمی یا نوسانات اقلیمی به تغییرات آب و هوایی حول مقدار متوسط اطلاق می شود.

این تغییرات که نسبتاً کوتاه مدت و موضعی می باشند نمایانگر روند گرمایش یا سرمایش نبوده و از سالی به سال دیگر متفاوتند.

تغییر اقلیم یک پدیده اتمسفری ـ اقیانوسی ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای بوده که باعث گرم شدن زمین و تغییر رفتارهای هیدرولوژیکی برخی مناطق جهان می گردد.

افزایش بی رویه جمعیت همگام با رشد شهرها و گسترش سیستم های ارتباطی، صنعت و حمل و نقل به طور قطع آلودگی هوا را در بردارد.

در سده اخیر گسترش فعالیت های صنعتی و بالارفتن مصرف انرژی فشار فزاینده ای را بر لایه های مختلف اتمسفر سبب شده است.

موضوعات آلودگی هوا، بارانهای اسیدی، تخریب لایه ازن و تغییرات آب و هوایی اکنون در سراسر جهان مطرح می باشد.

تغییرات آب و هوایی، در نتیجه افزایش متوسط درجه حرارت یا گرم شدن جهانی, همراه بالا آمدن سطح آب دریاها تهدید جدی علیه همه کشورهای جهان خواهد بود.

یکی از عوامل اصلی گرم شدن جهانی وجود گازهای گلخانه ای است.

از 6 گاز مهم که موجب تغییرات آب و هوایی و گرم شدن زمین می شوند و به گازهای گلخانه ای معروف هستند.

یعنی ، دی اکسید کربن، عمدتاً در نتیجه استفاده از سوخت های فسیلی در اتمسفر رها می شود، بعضی از آنها نیز در نتیجه نابودی جنگلها و برخی از جمله از بقایای ضایعات و زباله ها، فاضلابهای شهری و انسانی، کشت برنج و استفاده از کودهای شیمیایی وارد اتمسفر می شوند.

گرچه اطلاعات زیادی در دو دهه اخیر در مورد گازهای گلخانه ای به دست آمده اما خیلی چیزها هنوز کاملاً روشن نشده است از جمله اینکه منابع تولید گازهای گلخانه ای غیر از فعالیت های انسانی چه منابعی هستند.

لیکن با توجه به نقش کلیدی کربن در بیشتر گازهای گلخانه ای، به طور قطع فعالیت های انسانی در تداوم و گسترش سیکل کربن در طبیعت به خصوص در فعالیت های صنعتی و مصرف انرژی برای تولید گازهای گلخانه ای مسلم است.

بنابراین سهم کشورهای صنعتی در ایجاد و توسعه گازهای گلخانه ای باید مورد توجه قرار گیرد.

تعیین دقیق عوامل اثرات گلخانه ای با مشکلات و پیچیدگیهایی روبرو است.

مثلاً نقش بخار آب و ابرها در ایجاد و گسترش گازهای گلخانه ای کاملاً شناخته ندشه و یا اندازه گیری تغییرات آب سطح دریاها با توجه به برقراری جریان آب اقیانوسها، جزر و مد و حرکات باد به سادگی مقدور نیست.

بروز تغییرات طبیعی در فشار اتمسفر، فعالیت ها زمین ساختاری طبیعی و یا تغییرات ناشی از فعالیت های انسانی بر این مشکلات می افزاید.

کمیت منابع آب منابع آب به عنوان یکی از ارکان اصلی طبیعت همواره با دیگر اجزای آن در ارتباط متقابل می باشد.

نیروی محرکه چرخه هیدرولوژیکی ناشی از انرژی خورشیدی است و در این تغییرات آب به اشکال و در محیط های مختلف اقیانوس، اتمسفر، خاک ، پوشش گیاهی، یخ و یخچالهای طبیعی نمود می یابد.

تجزیه و تحلیل آماری داده های تاریخی همانگونه که می دانیم برآورد اثرات اقلیم در مقیاسهای کوچک محلی بیش از آنچه در مورد مقیاسهای ملی و جهانی پیش بینی می گردد مورد تردید است.

به طور کلی روشهای برآورد اثرات تغییر اقلیم بر هیدورلوژی و منابع آب به 3 گروه تقسیم می شوند: 1ـ تجزیه و تحلیل آماری بر مبنای داده های تاریخی و هیدرولوژیکی و هواشناسی.

2ـ مطالعات شبیه سازی که سناریوهای مختلف تغییر اقلیم و مدلهای هیدرولوژیکی پهنه حوضه آبریز را مورد استفاده قرار میدهد.

3ـ مطالعات شبیه سازی که مدلهای بزرگ هیدورلوژیکی ترکیب شده از مدل گردش عمومی(GCM)‌ و مدل هیدرولوژیکی را به کار می بندد.

بالا آمدن سطح آب دریا بررسی دراز مدت سطح آب دریای خزر نشان می دهد که طی مدت مورد مطالعه، سطح آب از 2/25 ـ متر به 1/29 ـ متر نسبت به سطح آبهای آزاد تغییر کرده و به عبارتی حدود 4 متر کاهش یافته است.

عامل اصلی مؤثر بر سطح آب دریای خزر در دراز مدت و در دهه اخیر، همانطور که اکثر محققین معتقدند، تغییر آب و هوا در این حوضه آبریزمی باشد.

این مطلب با ارتباط نزدیک بین اجزای بیلان آب با موقعیت سطح دریا نشان داده می شود.