بررسی وجود رابطه احتمالی بین توفان و گرم شدن زمین

● خلاصه مقاله
ادعای وجود رابطه بین «گرم شدن زمین» و «تشدید توفان ها» به سه دلیل قابل اثبات نیست. نخست، هیچ رابطه ای بین انتشار گازهای گلخانه ای و رفتار تاریخی ثبت شده توفان ها دیده نمی شود. دوم، ادبیات بیشتر دانشمندان از وجود یك توافق علمی حكایت می كند كه تغییرات آتی در شدت توفان ها با توجه به رفتار تاریخی ثبت شده آنها احتمالا كوچك خواهند بود و اصولا فهم بشر از رفتار تندبادهای گرمسیری به قدری ناقص است كه پیش بینی كثرت وقوع آنها را در آینده غیرممكن می نماید.
و سوم، بر پایه فرضیات IPCC ضرر و زیان مورد انتظار ناشی از تغییر رفتار توفان ها به جامعه تا حد زیادی توسط تغییر پیش بینی های انجام شده در مورد رشد ثروت و جمعیت خنثی می شود.بحث بر سر تغییرات آب و هوایی خیلی اوقات دو حیطه علم و سیاست را درهم می آمیزد.
این درهم آمیزی به این علت است كه اصولا چنین بحثی در بطن خود تاثیرات قابل ملاحظه و درونی زایدالوصفی بر زندگی بشر و تحولات تاریخی مربوط به آن می پروراند. «لیندا میرنز» از مركز ملی پژوهش های جوی آمریكا NCAR به خوبی این مفهوم را به ذهن مخاطبان خویش القا می كند: «اقلیم شناسان هم اكنون تحت فشارند كه غایت پدیده های آب و هوایی را پیش بینی كنند، زیرا دانستن غایت آن از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. اما اگر ما واقعا نتوانیم درست پیش بینی كنیم، ارائه یك پیش بینی ناصواب به سهم خویش بسیار خطرناك است» Henson,۲۰۰۵.
● تندباد گرمسیری
Tropical Cyclone. این نوع تندباد كه در ایالات متحده آمریكا بیشتر به توفان Hurricane معروف است با بیشینه بادهای سطحی كه به طور میانگین ۱ دقیقه می وزند و سرعتی افزون بر ۳۲ متر بر ثانیه دارند در آب های اقیانوس اطلس و شرق اقیانوس آرام شكل می گیرد. در اینجا تلاش خواهیم كرد كه تاثیر پدیده اخیرا پرهیاهوی گرم شدن زمین را بر شكل گیری و وزش تندبادهای گرمسیری كشف و اساسا صحت و سقم چنین ادعایی را بررسی كنیم.
در بحث ما طبق شیوه برخی دانشمندان بین «مخاطره رویداد» و «مخاطره نتیجه» تمایز قائل می شویم. «مخاطره رویداد» به وقوع یك پدیده خاص اشاره دارد و در مورد توفان ها ما همه حواس خود را به آمارهای موجود و همچنین پیش بینی های انجام شده پیرامون كثرت وقوع و شدت توفان ها معطوف می كنیم. «آسیب پذیری» به خواص ذاتی یك سیستم اشاره دارد كه توانایی آسیب رساندن را می آفرینند، اما از «مخاطره رویداد» مستقل هستند.
در مورد آثار مخرب اقتصادی تندبادهای گرمسیری، آسیب پذیری به مفهوم برآورد كلیه عوامل تاثیرگذار جمعیتی و مادی است كه همواره در معرض خطر توفان قرار دارند. «مخاطره نتیجه» ملاحظات آسیب پذیری را با مخاطره حادثه جمع می كند تا پیامدهای یك رویداد خاص را مشخص كند. یك نمونه «مخاطره نتیجه» وقوع یك توفان ۱۰۰میلیارد دلاری در ایالات متحده است. محاسبه احتمال وقوع چنین رویدادی مستلزم در نظر گرفتن هر دو مقوله «آسیب پذیری» و «مخاطره رویداد» است. این مقاله، توفان ها و گرم شدن زمین را از هر دو منظر مورد بحث قرار می دهد.
● مخاطره رویداد
در پایان فصل توفان ۲۰۰۴ در اقیانوس اطلس و حواشی آن عده كثیری از دانشمندان، خبرنگاران و سیاستگزاران در جست وجوی پاسخ های ساده ای برای علت گستردگی دامنه ویرانی ها برآمدند. طبق اعلام مركز ملی توفان آمریكا بیش از ۴۰ میلیارد دلار خسارت بر اثر وقوع این رویداد طبیعی در سال مذكور به بار آمد. در اثنای همین تحولات، برخی دانشمندان برجسته از احتمال تاثیرگذاری انتشار گازهای گلخانه ای كه به پدیده گرم شدن زمین می انجامد بر وقوع چنین فصل توفانی هولناكی در سال ۲۰۰۴ به ویژه در ایالت فلوریدا سخن به میان آوردند. اما وضع فعلی دانش اقلیم شناسی به طور قطع و یقین از وجود چنین رابطه ای حمایت نمی كند .
تندبادهای گرمسیری را به یك معنا می توان به عنوان یك موتور حرارتی طبیعی یا چرخه كارنو
Carnot cycle تصور كرد. از این منظر، گرم شدن زمین را به لحاظ نظری می توان بر «بیشینه شدت بالقوه تندبادهای گرمسیری» موثر دانست كه این تاثیرگذاری از طریق تغییر نرخ انرژی سطحی و یا خروجی سرد سطوح بالاتر انجام می شود.
اما هیچ مبنای نظری هنوز برای پیش بینی تغییرات در كثرت وقوع تندبادهای گرمسیری یافت نشده است، هر چند مطالعات تجربی تا حدی ما را از اجزای ترمودینامیكی و دینامیكی لازم برای وزش یا تشكیل تندبادهای گرمسیری آگاه می سازند.
از سال ۱۹۹۵ میلادی تعداد توفان ها و به ویژه توفان های بزرگ گروه های ۳ ، ۴ و ۵ در حوزه اقیانوس اطلس با یك افزایش مواجه بوده است، اما تغییرات شاخص های جوی طی دهه گذشته به حدی نبوده اند كه آشكارا از وجود یك تفاوت بارز با سیر تحولات ثبت شده از ابتدای قرن بیستم حكایت كنند. بنابراین در غیاب تفاوت های بارز یا بی سابقه، كشف هر گونه تاثیرگذاری انتشار گازهای گلخانه ای بر كثرت وقوع توفان های معمولی یا بزرگ لزوما بسیار دشوار است. هر چه هست، آمارها به ما نشان می دهند كه تعداد توفان های بزرگ طی دهه های ۱۹۷۰ ، ۱۹۸۰ و اوایل دهه ۱۹۹۰ در قیاس با دوره اوج فعالیت این پدیده طبیعی طی دهه ۱۹۴۰، دهه ۱۹۵۰ و اوایل دهه ۱۹۶۰ انگشت شمار بوده است. به عنوان یك نمونه بارز، ایالت فلوریدای آمریكا بین سال های ۱۹۴۴ تا ۱۹۵۰ مشخصا شاهد وقوع ۱۱ توفان لااقل سالی یك بار بود كه معادل میلیاردها دلار خسارت در هر یك از آن سال ها بر جای نهاد Pielke and Landsea,۱۹۹۸.
در مقیاس جهانی هیچ افزایشی در كثرت وقوع تندبادهای گرمسیری طی لااقل ۷ دهه گذشته وجود نداشته است.
علاوه بر نبود نظریه برای تغییرات آینده در كثرت وقوع توفان ها، نتایج معدود مدل سازی های انجام شده در جهان ضد و نقیض اند. چون داده های تاریخی و مشاهده ای در مورد توفان ها و تندبادهای گرمسیری نسبتا جامع هستند، بدیهی است كه كثرت وقوع توفان ها ربطی به تحولات آب و هوایی اخیر در مناطق گرمسیری ندارد. پژوهش های انجام شده پیرامون تغییرات احتمالی در آینده در كثرت وقوع توفان ها بر اثر پدیده گرم شدن زمین مبهم هستند، بیشتر این پژوهش ها نشان می دهند كه تغییرات آتی در هر منطقه مستقل از مناطق دیگر خواهد بود، ضمن اینكه توافقی بر سر پیش بینی یك افزایش یا كاهش در تعداد كلی توفان ها در جهان وجود ندارد.
این پژوهش ها چنان نتایج ضد و نقیضی را به بار آورده اند كه گویی امكان پیش بینی دقیق رفتار آینده «تندبادهای گرمسیری» بر مبنای دانسته های امروز بسیار ضعیف است. اگرچه همیشه درجه ای از عدم قطعیت درباره آینده وجود دارد و نتایجی كه بر مبنای رفتار مدل پیش بینی می شوند غالبا ناپایدار هستند، وضع فهم كنونی ما چنان است كه فقط باید منتظر وقوع توفان های بیشتر در آینده باشیم تا بتوانیم رفتار دقیق آنها را در مقیاس سال و دهه آنگونه كه طی دهه های گذشته و حتی پیش از آن رصد شده است، شناسایی كنیم.
موضوع رفتارشناسی قدرت یا شدت تندبادهای گرمسیری پیچیده تر است. زیرا به بیان ساده مقیاس های فراوانی برای سنجش قدرت این بادها وجود دارد مثلا بیشینه توان بالقوه، میانگین طول عمر توفان، بیشینه طول عمر توفان، میانگین سرعت باد، بیشینه سرعت باد پایدار، بیشینه سرعت وزش تندباد، مجموع انرژی تندباد، پراكندگی قدرت و چندین و چند مقیاس دیگر و همه این مقیاس ها نیز به دلیل محدودیت دسترسی به داده ها و دلایل متعدد دیگر از نظر سیر تحولات تاریخی به طور دقیق مورد مطالعه قرار نگرفته اند.
تحلیل آماری شدت تندبادهای گرمسیری در طول تاریخ از وجود یك رابطه قوی با شدت بالقوه ترمودینامیكی خبر می دهد Emanuel,۲۰۰۰، بیانگر اینكه افزایش شدت بالقوه لازم است به یك افزایش در شدت فعلی توفان ها بینجامد. شدت بالقوه تشدیدشونده توفان كه طبق پیش بینی مدل های جهانی آب و هوا Emanuel,۱۹۸۷ به گرم شدن جو مربوط است با افزایش در شدت توفان مدل شده در یك اقلیم گرمتر سازگار است كه شاید انتظارش هم می رفت Knutson and Tuleya ۲۰۰۴ . اما در حالی كه سنجش های بلند مدت دمای سطح دریا در مناطق گرمسیری و شبه گرمسیری از یك افزایش كلی حدودا ۲۰ درجه سانتیگرادی طی تقریبا ۵۰ سال گذشته خبر می دهند، فقط مدارك ضعیفی از یك افزایش منظم در شدت بالقوه وجود دارد.
یك دانشمند برجسته اخیرا گزارش داد كه جهش بسیار قابل ملاحظه ای معادل تقریبا دو برابر در پراكندگی قدرت تندبادها در شمال اقیانوس اطلس و شمال غربی اقیانوس آرام طی ۵۰ سال گذشته به وقوع پیوسته است. دلیل قطعی این جهش هنوز معلوم نیست. به علاوه در شمال اقیانوس اطلس، بیشتر جهش اخیرا كشف شده در كثرت وقوع و شدت توفان آتلانتیكی را می توان به فراز و فرود های بزرگ طی چند دهه گذشته نسبت داد. گزارش مذكور دقیقا همانند این نوشتار بر آن بود تا بحث سالمی را در این مورد خاص پیش بكشد. پژوهش های دیگری نیز كه تغییرات بزرگ یا شدت تندبادهای گرمسیری را مورد توجه قرار داده اند هیچ جهش بلند مدت قابل ملاحظه ای را طی دهه ها ثبت و ضبط دقیق آمارها نشان نمی دهند.
چون سیستم جهانی زمین فوق العاده پیچیده است، تا زمانی كه یك رابطه بین شدت واقعی توفان و تغییرات جوی گرمسیری آشكارا توسط یك جامعه گسترده تر شناخته و پذیرفته نشود، زود خواهد بود با قطعیت نتیجه بگیریم كه چنین پیوندی وجود دارد یا از تنوع قابل توجهی از نقطه نظرهای مخاطره رویداد یا مخاطره نتیجه برخوردار است. به علاوه هر رابطه اینچنینی بین افزایش دمای سطح دریا و سنجش های گوناگون شدت تندبادهای گرمسیری لزوما به معنای این نخواهد بود كه توفان های به وقوع پیوسته در سال های ۲۰۰۴ یا ۲۰۰۵ یا خسارت های مربوط به آنها را می توان مستقیم یا غیرمستقیم به افزایش انتشار گازهای گلخانه ای نسبت داد.
در مورد آینده پژوهش های مدل كننده پدیده گرم شدن زمین از پتانسیل تغییرات نسبتا كوچك در قدرت وزش تندبادهای گرمسیری بر اثر وقوع همین پدیده خبر می دهند. كار اولیه نظری، یك افزایش تقریبا ۱۰ درصدی را در سرعت باد به ازای یك افزایش ۲درجه سانتیگرادی در دمای سطح دریاهای واقع در مناطق گرمسیری نشان داد Emanuel,۱۹۸۷. یك پژوهش انجام شده توسط محققان Geophysical Fluid Dynamics Laboratory در پرینستون در ایالت نیوجرسی در سال ۲۰۰۴ كه در آن از یك مدل بازسازی شده برای جانشینی تاثیرات گوناگون پدیده گرم شدن زمین استفاده شد از احتمال وقوع یك افزایش ۵درصدی در سرعت وزش توفان ها تا سال ۲۰۸۰ خبر داد. برخی دانشمندان برجسته دیگر اخیرا نشان دادند كه حتی این افزایش ۵درصدی ممكن است بیش از حد واقعا محتمل برآورد شده باشد و اگر بخواهیم واقع بینانه تر پیش بینی كنیم باید رقم حقیقی را نصف رقم اعلام شده در پژوهش قبلی بدانیم.
حتی اگر نتایج ۵درصدی پژوهشگران آزمایشگاه پرینستون مبنای عمل قرار گیرد، اینها بر این دلالت خواهند داشت كه تغییرات ۵۰ تا ۰۱ متر بر ثانیه ای در سرعت وزش توفان ها ممكن است امروز در حال اتفاق افتادن باشد. این یك رقم بی نهایت كوچك در این زمینه است، به ویژه اگر به عنوان مثال بدانیم كه تعداد توفان های بزرگ در اقیانوس اطلس بین دوره های ده ساله آرام غیرفعال و فعال تقریبا دو برابر شده است Goldenberg et al,۲۰۰۱. به علاوه چنین تغییراتی در شدت وزش توفان ها با توجه به كشفیات فناوری های جدید بشری در زمینه های بازدید مقدماتی هوایی و برآوردهای ماهواره ای شدت توفان كه افزایش سرعت وزش تندبادهای گرمسیری منفرد را در بهترین حالت تا ۵۲ متر بر ثانیه تعیین می كنند قابل ملاحظه نیستند.
▪ آسیب پذیری و مخاطره نتیجه
فهم رفتار تاریخی و نتایج پیش بینی های به عمل آمده در رابطه با كثرت وقوع و شدت وزش تندبادهای گرمسیری در صورتی كه قرار باشد به آسیب های اجتماعی ناشی از پیامدهای مخرب این توفان ها كه امروزه در كمال تاسف سریعا رو به فزونی نهاده است پرداخته شود به یك منظر متفاوت بستگی دارد.
مدارك بسیار فراوانی وجود دارند كه مهمترین عامل اهمیت دهنده به بررسی رفتار تاریخی و پیش بینی پیامدهای مخرب ناشی از توفان بر جامعه را در آسیب پذیری اجتماعی در برابر این قبیل پیامدها خلاصه می كنند و رفتارشناسی و تنوع شناسی خود توفان ها را در مراتب بعدی اهمیت قرار می دهند رشد جمعیت و ثروت در نواحی ساحلی كه بالقوه در معرض آثار و پیامدهای مخرب ناشی از وزش تندبادهای گرمسیری هستند رشد ضرر و زیان اقتصادی را طی سال های آینده، صرف نظر از جزئیات الگوهای آتی شدت یا كثرت وقوع این تندبادها، اجتناب ناپذیر می سازد Pielke et al,۲۰۰۰. تندبادهای گرمسیری همچنین «تلفات انسانی» را به ویژه در كشورهای كمترتوسعه یافته در پی خواهند داشت كه به عنوان نمونه می توان به تلفات وسیع جانی توفان جین Hurricane Jeanne در هائیتی در آمریكای مركزی اشاره كرد.در بلندمدت طبق نتایج پژوهش های انجام شده بر پایه مفروضات «هیات بین الدولی تغییرات جوی» IPCC كه مسئولیت گزارش دهی در زمینه دانش تحولات آب و هوایی را بر عهده دارد، آثار تغییرات اجتماعی عملا اثرات هر تغییر پیش بینی شده ای را در مورد تندبادهای گرمسیری خنثی می كنند. تا سال ۲۰۵۰ به ازای هر یك دلار اضافی خسارت كه IPCC انتظار دارد از تاثیر گرم شدن زمین بر تندبادهای گرمسیری به بار آید باید بین ۲۲ تا ۶۰ دلار افزایش خسارت را به دلیل رشد جمعیت و ثروت در مناطق ساحلی دنیا انتظار داشته باشیم Pielke et al,۲۰۰۰. عوامل اصلی تاثیرگذار بر شدت و الگوهای ضرر و زیان اقتصادی و تلفات جانی آینده عبارتند از اینكه جامعه چطور توسعه می یابد و خود را برای مقابله با توفان ها آماده می كند نه اینكه توفان ها سالی چند بار و با چه شدتی می آیند. ملاحظه كنید كه اگر ثروت سرانه و جمعیت در مناطق ساحلی جهان با یك نرخ تركیبی ۵ درصد در سال رشد كنند، هزینه های واقعی توفان ها حدودا هر ۱۵سال یك بار دو برابر خواهد شد. با چنین پیش زمینه ای، هر جهش در پارامترهای جوی در آینده باید كاملا بزرگ باشد تا آثار و پیامدهای مخرب آن قابل تشخیص باشد.
در شرایطی كه هیچ جهش اثبات شده ای در مقیاس های گوناگون سنجش ضرر و زیان توفان ها طی قرن بیستم به چشم نمی خورد، بی نهایت غیرمحتمل است كه دانشمندان در آینده تغییرات بزرگی را در رفتار تاریخی ثبت شده توفان ها كه تبعات اجتماعی قابل ملاحظه ای دارند كشف كنند. به علاوه تا زمانی كه دانشمندان به این نتیجه برسند كه الف تغییراتی در توفان ها به وجود خواهد آمد كه به طور قابل ملاحظه ای از تغییرات رصد شده در ایام ماضی بزرگتر هستند، ب چنین تغییراتی بر اوضاع و احوال اجتماعی ساكنان مناطق ساحلی موثر خواهند بود و پ آثار چنین تغییراتی بر رشد فزاینده جمعیت و ثروت در معرض خطر قابل ملاحظه اند، منطقی است نتیجه گرفته شود كه اهمیت هر رابطه بین تغییرات جوی ناشی از فعالیت بشر و پیامدهای مخرب توفان لزوما بی نهایت كوچك بوده اند و در ادامه نیز همین گونه باقی خواهد ماند.
● نتیجه گیری
به طور خلاصه، ادعای وجود رابطه بین «گرم شدن زمین» و «تشدید توفان ها» به سه دلیل قابل اثبات نیست. نخست، هیچ رابطه ای بین انتشار گازهای گلخانه ای و رفتار تاریخی ثبت شده توفان ها دیده نمی شود. یك دانشمند برجسته از احتمال وجود چنین رابطه ای سخن گفته اما ابدا آن را قطعی نمی داند. در آینده شاید چنین رابطه ای برقرار شود اما فعلا همه چیز در حد آزمایش است. دوم، ادبیات بیشتر دانشمندان از وجود یك توافق علمی حكایت می كند كه تغییرات آتی در شدت توفان ها با توجه به رفتار تاریخی ثبت شده آنها احتمالا كوچك خواهند بود و اصولا فهم بشر از رفتار تندبادهای گرمسیری به قدری ناقص است كه پیش بینی كثرت وقوع آنها را در آینده غیرممكن می نماید. و سوم، بر پایه فرضیات IPCC ضرر و زیان مورد انتظار ناشی از تغییر رفتار توفان ها به جامعه تا حد زیادی توسط تغییر پیش بینی های انجام شده در مورد رشد ثروت و جمعیت خنثی می شود. اگرچه پژوهش ها یا تجربیات آینده ممكن است این نتایج را مخدوش سازند، اما وضع فهم امروز بشر چنان است كه به دلایل خوبی می توان انتظار داشت هیچ رابطه قطعی بین گرم شدن زمین و تشدید توفان ها یا آثار و پیامدهای مخرب ناشی از آنها در آینده نزدیك كشف نخواهد شد.
با این حال ادعای وجود چنین رابطه ای همچنان به ویژه در پرتو حمایت محافل سیاسی ای كه همه حواس خود را به كاهش انتشار گازهای گلخانه ای معطوف كرده اند مثل مدرسه طب هاروارد پا برجا است. اما تلخی كار اینجا است كه استناد كردن به مدولاسیون توفان های آینده برای توجیه سیاست های انرژی مقرر برای تخفیف تغییرات جوی ممكن است عواقب ناخوشایندی داشته باشد. این نه فقط یك گشایش بزرگ برای انتقاد از كاستی های منطق علمی در اختیار نمی گذارد، بلكه به دفاع از سیاست هایی می انجامد كه به بیان ساده در قبال پیامدهای مخرب آتی توفان ها كارآمد نخواهند بود. راه های بسیار بهتری از متوسل شدن به سیاست های انرژی نامفهوم برای ایستادگی كردن در برابر تهدیدات توفان ها وجود دارد مثل Pielke and Pielke, ۱۹۹۷. همچنین راه های بسیار بهتری از متوسل شدن به توفان ها برای توجیه سیاست های تخفیف تغییرات جوی وجود دارند مثلا Rayner,۲۰۰۴.
AMERICAN METEROLOGICAL SOCIETY,Nov.۲۰۰۵

آر. ای. پیلكه
ترجمه: علی عبدالمحمدی

منبع : سازمان آموزش و پرورش استان خراسان