بازنگری ضوابط طراحی طرح‌های آب تحت‌تأثیر گرم شدن کره‌زمین

اثرات آلودگی اتمسفر روی وضعیت آب و هوا و گرم شدن زمین بحث‌های چند ساله‌ای است که در محافل علمی هواشناسی و محیط زیست مطرح شده است. آلوده‌سازهای عمده عبارتند از صنایع، فعالیت‌های کشاورزی، حمل و نقل، گرمایش و سایر فعالیت‌های مشابه. فرآیند احتراق از نقطه‌نظر آلایش اتمسفر عمده‌ترین عامل است. ذرات جامد و دوده موادی هستند که در انتهای فرآیند صنعتی وارد جو می‌شود. فرآیند احتراق سبب سوختن اکسیژن، تولید دود، مواد جامد و آزاد شدن حرارت شده که بخشی از آنها توسط اتمسفر جذب می‌شود. سوخت‌های فسیلی نیز هنگام سوختن به شدت موجب آلودگی هوا می‌شود.میزان ماده سمی دی‌اکسیدکربن (CO۲) و بسیاری گازهای فعال دیگر مخصوصاً کلروفلور و کربن‌ها (CFCs)، متان (CH۴)، اکسید ازت (N۲O) در فضا رو به افزایش است.
این گازها اصطلاحاً سبب به‌وجود آمدن شرایط گرمخانه‌ای می‌شود که عمدتاً عبارت است از افزایش جذب تشعشعات حرارتی اشعه مادون قرمز از سطح زمین، یعنی تشکیل عایق حرارتی سطح زمین در پائین‌ترین لایه‌های اتمسفر.چنانچه همانند روند کنونی، رشد گازهای گرمخانه‌ای در اتمسفر ادامه یابد، احتمال تغییر آب‌وهوائی در دهه‌های آینده وجود دارد.تفصیل این مطلب اولین‌بار در کنفرانس بین‌المللی ویلاچ اطریش در سال ۱۹۸۵ که از طرف برنامه محیط زیست سازمان ملل سازمان هواشناسی جهانی و اتحادیه بین‌المللی شوراهای علمی تشکیل شده بود، بیان شد. کنفرانس در قطعنامه خود به این نتیجه رسید که درجه حرارت سطح کره زمین به‌علت اثرات گرمخانه‌ای در اوایل قرن بعد می‌تواند از ۵/۱ تا ۵/۴ درجه سانتیگراد افزایش یابد که خود می‌تواند باعث بالا آمدن سطح آب اقیانوس‌ها از ۲۰ تا ۱۴۰ سانتیمتر شود.پاره‌ای از مطالعات منطقه‌ای نشان داده است که احتمال دارد بارندگی در ارتفاعات بالاتر افزایش یابد و تکرار تابستان‌های خشک در ارتفاعات نیمکره شمالی نیز زیادتر شود.کنفرانس به سه نتیجه که رعایت آنها در طرح‌ریزی‌های توسعه و برنامه‌های انسانی باید مدنظر قرار گیرد به شرح زیر دست یافت:
۱ـ تصمیمات عمده اقتصادی و اجتماعی که امروزه برای طرح‌های درازمدت عمرانی مانند طرح‌های منابع آب از قبیل آبیاری، تولید برق آبی، مبارزه با خشکسالی، کشاورزی، طرح‌های ساختمانی، بندرسازی و تولید انرژی اتخاذ می‌شود، تماماً با فرض اینکه اطلاعات هواشناسی گذشته بدون هیچ‌گونه حک و اصلاحی برای آینده نیز قابل اعمال می‌باشد صورت گرفته است. با توجه به افزایش روز افزون گازهای گرمخانه‌ای، ضوابط طراحی و مطالعاتی هواشناسی گذشته و موجود نمی‌تواند برای آینده ضوابط درستی باشد، زیرا احتمال گرم شدن قابل ملاحظه هوای کره‌زمین در قرن آینده وجود دارد، لذا تجدیدنظر فوری در برآورد شرایط آب و هوائی آینده به منظور تصحیح خطاها از ضرورت غیرقابل اجتناب برخوردار است.
۲ـ تغییرات آب و هوا و افزایش سطح آب دریاها به‌علت اثرات گازهای گرمخانه‌ای رابطه نزدیکی با سایر عوامل عمده محیط زیست مانند افزایش ترکیبات اسیدی و تهدید لایه ازن دارد که خود ناشی از عملکرد انسان و ایجاد تغییرات عمده در ترکیب اتمسفر است. کاهش مصرف زغال و نفت و صرفه‌جوئی در مصرف انرژی موجب کاهش ترکیبات اسیدی و مسمومیت‌های ناشی از گازهای گرمخانه‌ای می‌شود و کاهش کلروفلور کربن‌ها موجب حفاظت لایه ازن می‌شود.
۳ـ در حالی‌که گرم شدن کنونی آب و هوا ناشی از اقدامات گذشته تلقی می‌شود، میزان افزایش گرما در آینده به مقدار زیادی بستگی به خط‌مشی دولت‌ها و صرفه‌جوئی در مصرف انرژی، مصرف سوخت‌های فسیلی و مسمومیت‌های ناشی از گازهای گرمخانه‌ای دارد.نتایج سه‌گانه فوق‌الذکر حاصل درک مفاهیم علمی زیر بوده است:
▪ مقادیر بعضی گازهای شفاف در تروپوسفر در حال افزایش است. این گازها در مقابل تشعشعات طول موج کوتاه خورشیدی شفاف بوده، اما تشعشعات طول موج بلند را جذب و منعکس می‌کند و در نتیجه سبب تغییر آب و هوای کره زمین می‌شود.
▪ نقش گازهای گرمخانه‌ای در تغییر آب و هوا به‌غیر از CO۲ به همان اندازه و اهمیت تأثیر گاز CO۲ می‌باشد. در صورتی‌که روند حاضر ادامه یابد. تراکم مرکب گاز CO۲ و سایر گازهای گرمخانه‌ای در اتمسفر در سال‌های ۲۰۳۰ به دو برابر میزان CO۲ در سال‌های قبل از دوران صنعتی شدن خواهد رسید.
▪ نتایج آزمایش‌های پیشرفته در مدل‌های سیستم آب و هوائی نشان می‌دهد که افزایش درجه حرارت میانه محیط کره زمین با دوبرابر شدن مقدار تراکم گاز بین ۵/۱ تا ۵/۴ درجه سانتیگراد در یکصد سال آینده خواهد بود.
▪ به‌علت پیچیدگی سیستم‌های آب و هوائی و بی‌نقص نبودن مدل‌ها، مخصوصاً هنگام تداخل آب و هوای اقیانوس‌ها و ابرها مقادیر خارج از طیف مذکور را نمی‌توان نادیده انگاشت. تحقق چنان تغییراتی بعلت اینرسی اقیانوس‌ها آهسته بوده و تأخیر در رسیدن به درجه حرارت میانه، متناسب با دو برابر شدن تراکم گازهای گرمخانه‌ای به ده‌ها سال وقت نیاز دارد.
▪ در حالی‌که سایر عوامل تراکم ذرات ریز دوده و مواد آلوده، تغییرات انرژی خورشیدی و تغییرات گیاهی می‌تواند اثرات مهمی روی آب و هوا داشته باشد، گازهای گرمخانه‌ای به احتمال زیاد مهمترین عوامل در ایجاد تغییر اقلیم طی قرن آینده محسوب می‌شود.
▪ میزان تغییرات منطقه‌ای آب و هوا هنوز مورد آزمایش مدل قرار نگرفته است. معذالک تفاوت‌های منطقه‌ای از متوسط‌های مختلف کره زمین نشان‌دهنده گرم‌تر شدن نواحی عرض جغرافیائی بالاتر در اواخر پائیز و زمستان از مناطق گرمسیری است. بارندگی نواحی عرض جغرافیائی بالاتر افزایش می‌یابد و تکرار تابستان‌های خشک در قاره‌های واقع در نیمکره شمالی و در عرض جغرافیائی متوسط افزایش می‌یابد.پیش‌بینی می‌شود، در نواحی گرمسیری افزایش درجه حرارت کمتر از متوسط کره زمین باشد، اما اثرات آن در اکوسیستم و انسان قابل پیش‌بینی نمی‌باشد. احتمالاً امکانات بالقوه تبخیر و تعرق در سراسر مناطق گرمسیری افزایش می‌یابد، همچنانکه بارندگی در نواحی مرطوب گرمسیری نیز افزایش خواهد یافت.
▪ براساس تغییرات مشاهده شده برآورد می‌شود که از آغاز قرن جدید هوای کره زمین بین ۵/۱ تا ۵/۴ درجه سانتیگراد افزایش یافته و سطح آب دریاها نیز ۲۰ تا ۱۴۰ سانتیمتر بالاتر رود. افزایش سطح آب دریاها در حدود ۱۴۰ سانتیمتر تأثیرات مستقیم و مهمی بر روی سواحل دریاها و خلیج‌ها خواهد گذاشت. اگر چه پیش‌بینی می‌شود با آب شدن ورق‌های یخی قطب‌جنوب سطح آب دریاها در زمان‌های آینده بالاتر رود، ولی انتظار نمی‌رود طی قرن آینده اتفاق افتد.
▪ براساس تحلیل اطلاعات به‌دست آمده، برآورد انجام شده نشان می‌دهد که افزایش متوسط درجه حرارت کره زمین طی یکصدسال گذشته بین ۳/۰ تا ۷/۰ درجه سانتیگراد با روند افزایش آینده درجه حرارت به‌علت افزایش گاز CO۲ و سایر گازهای گرمخانه‌ای سازگاری دارد اگر چه نمی‌توان آن را با روش‌های دقیق علمی تنها به این عوامل منتسب کرد.
▪ براساس نشانی‌های موجود از اثرات تغییرات گذشته آب و هوا، تردیدآمیز به‌نظر می‌رسد که تغییرات آینده آب و هوا به اندازه نتایج به‌دست آمده از آزمایش‌های مدل هواشناسی در زمینه دوبرابر شدن گاز CO۲ بتواند اثرات زیادی روی اکوسیستم جهانی، کشاورزی، منابع آب و یخ دریاها داشته باشد.اهمیت مطالب فوق‌الذکر روی سیستم مدیریت منابع آب و شبکه‌های آبیاری با مرتبط کردن مدل‌های مدیریت منابع آب و مدل‌های هیدرولیکی نشان داده شده است.به‌خوبی آشکار است که طرح‌های درازمدت، به‌خصوص طرح‌های شبکه‌های آبیاری بایستی احتمال اثرات تغییرات آب و هوائی را روی نیاز آبی و روش بهره‌برداری در نظر گیرند. همچنین مفید به‌نظر می‌رسد که این مسئله در اولویت مسائل تحقیقاتی قرار گیرد.

دکتر احمد آل‌یاسین

منبع : ماهنامه مهرآب