دمای هوای کره زمین تا چه حد گرم می گردد؟ - وبلاگ دریا

به گزارش وبلاگ دریا، zoomit.ir - علی قدس: گرم شدن هوا پدیده ای است که بیشتر از قبل خود را به ما نشان می دهد. به عنوان نمونه تابستان سال جاری اکثر شهرهای ایران دمای بالاتر از 40 درجه را تجربه و مدام رکورد گرم ترین روز سال را جا به جا می گردد. با ما همراه باشید تا جواب یک پرسش بزرگ دیگر را در خصوص حداکثر دمای کره زمین پیدا کنیم.

در حال حاضر دمای کره زمین یک درجه سانتی گراد بالاتر از دوران قبل از صنعتی شدن است و به نظر می رسد این دما همچنان بالاتر می رود. اما چقدر دمای هوای زمین بالا می رود؟ انسان تا چه حدی در این افزایش دما دخیل است؟ آیا در این بین محدودیتی وجود دارد؟

تغییرات آب و هوایی برای کره زمین اتفاق تازه ای به حساب نمی آید. کره ی خاکی ما در طول عمر 4.6 میلیارد سالی خود بارها این پدیده را تجربه نموده است. اما این تغییرات در طولانی مدت به نقطه ای ثابت و متعادل رسیده اند. دلیل این اتفاق هم به اثر گلخانه ای ربط دارد. گازهای گلخانه ای موجود در جو زمین که اکثرا شامل کربن دی اکسید، متان و بخار آب می شوند که مانند یک تن پوش نور خورشید را در جو زمین حبس می نمایند. بدون این اثر دمای زمین در منفی 18 درجه سانتی گراد باقی می ماند و تمام کره زمین پوشیده از یخ خواهد شد.

بدون اثر گلخانه ای دمای زمین در منفی 18 درجه سانتی گراد باقی می ماند و تمام کره زمین پوشیده از یخ خواهد شد

اگرچه در مقایسه با سن زمین حکمرانی انسان قدمت چندانی ندارد اما همین موجودات یکی از بزرگ ترین دلایل گرمایش زمین به حساب می آیند. با استفاده بیش از حد از سوخت های فسیلی و تخریب سازمان یافته محیط زیست کربن دی اکسید بیشتری در جو زمین باقی می گذاریم.

در بین سال های 2000 تا 2010 نرخ انتشار گازهای گلخانه ای بیشتر از 4 برابر دهه های قبل از خود بود، متاسفانه این روند در حال رشد است و هیچ نشانه ای از توقف آن وجود ندارد. سوال اصلی نقش گازهای اضافی است که ما روزانه وارد هوای کره زمین می کنیم؟ دی اکسید کربن اضافه تا چه حد آینده ما را در خطر قرار می دهد؟

برای رسیدن به پاسخ این پرسش ها دانشمندان سراغ مدل سازی می روند. اگرچه مدل سازی پدید ه های طبیعی خیلی آسان نیست و شامل عوامل انسانی و غیرانسانی بسیاری دخیل هستند که مدل نهایی را با پیچیدگی های بسیاری همراه می نماید، با این حال منطق آن ها ساده به نظر می رسد. بیشتر این مدل های از منطق های فیزیکی و ریاضی آسانی بهره می برند و می توانند دمای زمین را به فرض یک مقدار تعیینی از آزادسازی گازهای گلخانه ای پیش بینی نمایند. مسلما بازه زمانی به پیچیدگی این مدل ها اضافه می گردد.

دستاورد این مدل ها در گزارش های مجمع بین المللی تغییرات آب و هوایی موسوم به IPCC قابل مشاهده است. پیش بینی این مجمع بیان می نماید که اگر انتشار گازهای گلخانه ای مثل 50 سال گذشته به روند صعودی خود ادامه دهد، در انتهای قرن حاضر شاهد افزایش 4 درجه ای هوا نسبت به دمای زمین در قبل از عصر صنعتی شدن خواهیم بود. به هر حال به نظر می رسد افزایش دما حداقل تا انتهای قرن بیست و یکم ادامه داشته باشد.

براساس مدل ارائه شده تا سال 2200 دمای کره زمین تا 7 درجه نسبت با قبل از عصر صنعتی شدن افزایش پیدا می نماید و بعد از آن به حالت تعادل خواهد رسید؛ فرض اصلی آن است که انتشار گازهای گلخانه ای تا آن سال متوقف شده است. با این حال درصد خطای این مدل های همچنان بالا به نظر می رسد چرا که عوامل دخیل در گرمایش زمین تنها به یک یا دو عامل محدود نمی شوند.

بنابراین می توان آینده ای را تصور کرد که در آن یخچال های طبیعی ذوب می شوند و جو زمین بیشتر از آنکه نور خورشید را بازتاب دهد، در خود نگه می دارد. در ادامه دمای سطح زمین و به طبع آن میزان تبخیر آب افزایش پیدا می نماید که خود گرم شدن بیشتر هوا را در پی دارد.

در حالت کلی اقیانوس ها با جذب دی اکسید کربن موجود در هوا به کاهش گازهای گلخانه ای یاری زیادی می نمایند. اما این اتفاق با گرم شدن آب کاهش چشم گیری خواهد داشت. در نتیجه در پی گرم شدن زمین خیلی از منابع جاذب گازهای گلخانه ای هم اثربخشی خود را از دست می دهند.

باید گفت که مدل های پیش بین بر اساس دانسته های فعلی ما ساخته می شوند و ورودی آن ها چیزی فرای دانش ما نیستند. با این حال ناشناخته ها و عوامل غیرقابل پیش بینی زیادی در جهانی واقعی وجود دارند. بنابراین به جای پیش بینی آینده می توان رویکردی دیگر مدنظر قرار داد. تغییرات آب و هوایی در گذشته چگونه بوده اند؟

در سال های انتهایی دهه 80 میلادی زمانی که دولت ها متوجه اهمیت پدیده گرمایش زمین شده بودند، کشف دانشمندان در اعماق اقیانوس نزدیک قطب جنوب توجه ها را به سمت دیگری معطوف کرد. کره زمین سال ها قبل پدیده گرمای هوا را تجربه نموده است. نزدیک به 55 میلیون سال قبل هوای کره زمین به ناگهان گرم می گردد. در نتیجه این اتفاق سطح آب دریاها بالا می آید، میزان اسیدی بودن آب ها افزایش پیدا می نماید و بسیاری از گونه های جانوری منقرض می شوند. این دوره از تاریخ را رخداد گرمای حداکثری پالئوسن-ائوسن (PETM) می نامند که اطلاعات بیشماری را در خصوص تغییرات آب و هوایی در اختیار ما می گذارد.

دوره PETM را به عنوان یکی از نمونه های تغییرات شدید و ناگهانی آب و هوا در کره زمین به شمار می آورند. اگرچه جوانب مختلف این رخداد تا به امروز برای ما روشن نشده، اما شاید برخی از این دلایل با پدیده ای که ما با آن مواجهیم یکسان باشند. خوشبختانه وقوع دوباره این رخداد از نظر دانشمندان دور از انتظار است.

در اتفاقات این دوره زمین شناسی گازهای گلخانه ای نقش مهمی ایفا کردند و در جریان آن مقدار قابل توجهی گاز متان از سطوح زیرین اقیانوس ها آزاد و وارد جو زمین شد. در نهایت با افزایش متان اثر گلخانه ای در جو زمین پدیدار می گردد. منبع اصلی متان آزاد هنوز تعیین نیست ولی می دانیم که در جریان دوره PETM زمین به میزان زیادی گرم می گردد که نتیجه آن ناپایداری منابع متان زمین بوده است.

رخداد گرمای حداکثری پالئوسن-ائوسن شباهت های زیادی با عصر حاضر ما دارد. میزان آزادسازی گازهای گلخانه ای در این دوره اندازه انتشار گازهای گلخانه ای با فرض سوختن تمام منابع فسیلی در آینده است. این اتفاق می تواند دمای هوا را 5 تا 8 درجه سانتی گراد در درازمدت افزایش دهد. آیا این میزان افزایش نهایت گرمایش زمین است یا باید انتظار دمای بیشتری از دوره PETM داشته باشیم؟

در حالت تئوری این امکان وجود دارد که دمای زمین به حدی بالا رود که اقیانوس ها به نقطه جوش برسند. این پدیده را فرار گاز های گلخانه ای یا Runaway Greenhouse Effect می گویند. در جریان چنین پدیده ای فرآیند آزادسازی گازهای گلخانه ای ادامه پیدا می نماید و با مکانیز م هایی این فرآیند شدت بیشتری نیز خواهد گرفت. در نهایت دمای زمین تا صدها درجه بالا می رود. اگرچه چنین پدیده ای بر روی زمین رخ نداده، ولی دانشمندان معتقدند مشابه آن در سیاره زهره نزدیک به 3-4 میلیارد سال پیش رخ داده است.

سیاره زهره از زمین به خورشید نزدیک تر بوده و در نتیجه دمای بیشتری را تجربه می نماید. دمای سطح این سیاره آنقدر بالا می رود که دیگر آبی بر روی آن باقی نمی ماند و جو آن از بخار آب اشباع می گردد. این اتفاق خود باعث افزایش خود به خود گرما می گردد و همچنین به افزایش دی اکسید کربن یاری می نماید. در نهایت اثر گلخانه ای بر سطح این سیاره به طور لجام گسیخته ای باعث افزایش دما شده است و امروزه 96 درصد از جو این سیاره را دی اکسید کربن تشکیل می دهد.

دمای زهره نزدیک به 462 درجه سانتی گراد تخمین زده می گردد. این دما به حدی است که زهره را به گرم ترین سیاره منظومه شمسی حتی گرم تر از سیاره نزدیک تر به خورشید، عطارد معرفی می نماید. آینده زمین هم در میلیارد ها سال آینده مشابه با سرنوشت زهره خواهد بود.

خورشید با گذشت زمان انرژی خود را از دست می دهد و در نهایت به یک ستاره قرمز رنگ بدل خواهد شد. در حقیقت این ستاره آنقدر نورانی خواهد بود که زمین نمی تواند انرژی مازاد جذب شده را به فضای بیرون بازتاب دهد. بنابراین دمای زمین افزایش ناگهانی را تجربه خواهد نمود، اقیانوس ها به نقطه جوش می رسند و سطح زمین را لایه ای از دی اکسید کربن فرا خواهد گرفت.

اگرچه این اتفاق برای میلیاردها سال آینده پیش بینی شده است، اما سوال اساس آن است که انسان با فعالیت های خود چقدر این فرآیند را تسریع می بخشد؟ نتیجه یک تحقیق علمی در سال 2013 نشان می دهد که انسان توانایی سرعت بخشیدن به پدیده فرار گاز های گلخانه ای را دارد. اما برای انجام این کار نیاز به آزادسازی حجم بسیار بالایی از گازهای گلخانه ای خواهد بود. در حال حاضر غلظت دی اکسید کربن برابر با 400 ppm و در عصر پیش از صنعتی شدن این مقدار 280 ppm بوده است. برای رسیدن به مرحله فرار گاز های گلخانه ای این عدد باید به 30 هزار ppm برسد.

برای رسیدن به این مقدار از دی اکسید کربن در هوا، انسان باید 10 برابر بیشتر از سوزاندن کل منابع فسیلی زمین دی اکسید کربن فراوری کند. با این حال گازهای گلخانه ای محدود به دی اکسید کربن نمی شوند و گاز متان موجود در کف اقیانوس ها هم می تواند به گرم تر شدن زمین یاری نمایند. در نتیجه انسان در برخی عوامل نیز دخالت زیادی ندارد.

گرم شدن تنها چند درجه ای هوای کره زمین خسارت های زیادی را به مردم مناطق مختلف جهان وارد نموده است. در همین عصر حاضر هم خیلی از مناطق جهان به دلیل گرمای بالا خالی از سکنه هستند. برخی مناطق هم هستند که دماهای بالایی را تجربه می نمایند و ساکنین آن مناطق با سختی به زندگی خود ادامه می دهند. در مناطق خشک بدلیل کمبود رطوبت و عرق کردن بدن، می توان با گرمای هوا مقابله کرد. با این حال در مناطقی که هم زمان دما و رطوبت بالا را تجربه می نمایند وضعیت به مراتب سخت تر می گردد؛ در چنین وضعیتی عرق به راحتی بر روی بدن خشک نمی گردد و دمای بدن بالا باقی می ماند.

تا انتهای قرن حاضر دمای زمین 4 درجه نسبت به عصر قبل از صنعتی شدن و 3 درجه سانتی گراد نسبت به امروز افزایش خواهد داشت

بر اساس یک تحقیق علمی 7 درجه افزایش در دمای هوا تا سال 2200 که دور از انتظار نیست، بخش هایی از کره زمین غیرقابل سکونت خواهند بود. در صورتیکه این افزایش به 12 درجه سانتی گراد برسد بیشتر از نیمی از مساحت زمین ساکنین خود را از دست خواهند داد. این اتفاق را با وسایل خنک نماینده های امروزی و کولرها همانند کاری که در کشورهای حوزه خلیج فارس می نمایند نمی توان جبران کرد.

سناریوی مطرح شده شاید نگاهی بدبینانه داشته باشد، اما طبق برآورد ها تا انتهای قرن حاضر دمای زمین 4 درجه نسبت به عصر قبل از صنعتی شدن و 3 درجه سانتی گراد نسبت به امروز افزایش خواهد داشت. اگرچه این اتفاق مستقیما جان ما انسان ها را نمی گیرد یا زیست گاه ما را نابود نمی نماید، اما خطرات زیادی را به همراه دارد.

20 هزار سال قبل دمای زمین 4 درجه از عصر حاضر کم تر بود. در این دوره که با نام آخرین بیشینه یخچالی شناخته می گردد، بیشتر مساحت کانادا، اروپای شمالی و بریتانیا از قطعات یخ پوشانده شده بودند. افزایش 4 درجه ای هوا منجر به ذوب شدن این یخ ها شده و مناطق زیادی قابل سکونت شده اند، در این بین با بالا آمدن آب دریا ها مناطق زیادی هم در آب غرق شده اند. حالا افزایش 4 درجه دیگر معلوم نیست چه تغییراتی در شیوه زیستن انسان ایجاد کند.

منبع: برترین ها