گرمایش جهانی قسمت دوم

بی‌شک انسان در آنچه امروزه به عنوان گرم شدن جهانی از اخبار و رسانه‌ها می‌شنویم و می‌بینیم، نقش مؤثری داشته است. دخالت و برداشت بی حد و حصر نوع بشر در طبیعت باعث دگرگونی عظیمی شده که هیچ کس نمی‌تواند آن را انکار نماید و یا آینده این تحولات را به درستی پیش‌بینی نماید.

اما در طول تاریخ مسکونی شدن زمین این اولین باری نیست که سیاره آبی و به ظاهر آرام ما برشته می‌شود. دوره‌های بی‌اندازه گرم و یا سرد زمین نتیجه مستقیم یا غیرمستقیم عوامل متعددی است که از قلب سیاره ما آغاز شده و تا عمق فضا پیش می‌رود.
 

در ادامه قصد داریم به بررسی دو عامل مؤثر بر گرمایش جهانی بپردازیم که از طبیعت پویای زمین نشأت می‌گیرند. البته پرواضح است که میزان اثر هر کدام از این عوامل طبیعی بر گرم یا سرد شدن اقلیم سیاره زمین بسیار متفاوت می‌باشد. این مقاله قسمت دوم از یک مجموعه سه قسمتی درباره نقش عوامل طبیعی بر گرمایش جهانی است. برای درک بهتر موضوع بهتر است که قسمت اول را قبلاً مطالعه فرمایید.
o رودخانه‌هایی در اعماق اقیانوس‌ها

غار بزرگ سالت‌پتره (این نام به دلیل وجود منابع بزرگ شوره در این غار به آن داده شده است) در کنتاکی آمریکا یک گنج واقعی برای شکارچیان فسیل محسوب می‌شود. اما نکته حیرت‌انگیز این گنجینه این است که مطالعات آماری روی سن فسیل‌های کشف شده نشان می‌دهد که تعداد حیوانات و پستانداران عظیم‌الجثه‌ای که در حوالی ۱۳۵۰۰ سال پیش در آنجا جان باخته‌اند ناگهان با افزایش چشمگیری روبرو شده است. مطالعات نشان می‌دهد که مقصر اصلی انقراض نسل بیش از ۳۰ گونه جانوری در آن دوره زمانی افت ناگهانی و شدید دما بوده است.

نکته حیرت‌آور این کشف تاریخی آنجا است که این اتفاق درست زمانی روی داد که زمین پس از آخرین عصر یخبندان، راه گرم شدن را در پیش گرفته بود. اما گویا ناگهان ورق برگشته و نیم‌کره شمالی زمین به عصر یخبندان شدیدتری رجعت نموده است که بیش از ۱۰۰۰ سال دوام داشته.

تسمه نقاله اقیانوسی نقش بزرگ و حیاتی در جابجایی دمای سطح زمین ایفا می‌کند.  

 مقصر اصلی این یخبندان دوباره در اعماق اقیانوسها سکنی دارد.
 

تمام اقیانوسهای سیاره زمین توسط جریان بزرگی از آب جاری به هم وصل می‌باشند که نوار نقاله اقیانوسی نامیده می‌شود. توسط همین نوار نقاله است که آب گرم منطقه استوایی اقیانوسها راه شمال را در پیش گرفته تا به گرینلند برسد. آنجا آب به تدریج سرد شده و به اعماق اقیانوس باز می‌گردد تا از طریق بستر آن دوباره به استوا بازگردد. این جریان عظیم آبی در متعادل نگه داشتن دمای زمین بسیار مؤثر است. به کمک همین کمربند آبی است که زمستانهای قطبی گرینلند و سواحل غربی اروپا قابل تحمل می‌شود.

نوار نقاله اقیانوسی به میزان شوری آب بسیار حساس است. اگر مقدار زیادی آب شیرین به این سیستم تزریق شود، جریان آب شیرین که سبکتر است به مرور که سرد می‌شود از آب شور هم دمای خود سنگین‌تر شده و قبل از رسیدن به گرینلند به کف اقیانوس می رسد و راه بازگشت را در پیش می‌گیرد. بنابراین نقش حساس کمربند اقیانوسی در گرم کردن مناطق قطبی به خوبی ایفا نخواهد شد.

 دوره‌های میلانکوویچ بر پایه حرکات مختلف زمین بنا شده است.

در انتهای آخرین عصر یخبندان و زمانی که هوا کمی گرمتر شده بود، یک دریاچه بزرگ یخی به نام آگاسیز در آمریکای شمالی ذوب شد و به اقیانوس آتلانتیک شمالی ریخت. حدس زده می‌شود که حجم آب شیرین یخ زده این دریاچه به اندازه مجموع حجم تمامی دریاچه‌های امروزی بوده است. این مقدار زیاد آب شیرین در طی زمانی حدود ۱۰ سال حرکت نوار نقاله اقیانوسی را متوقف کرد. بنابراین شمال اروپا کاملاً یخ زد. بیش از هزار سال زمان لازم بود تا آب شیرین تزریق شده به نوار نقاله مرده اقیانوسی پراکنده و مستهلک شود و دوباره جریان بزرگ اقیانوسی به راه افتد.

 این تصویر با شبیه‌سازی اطلاعات دمایی و نمونه‌برداری‌های محیطی ساخته شده است و نشان می‌دهد که ارتباط نزدیکی بین زاویه میل مداری و گستردگی یخ‌های قطبی وجود دارد.

نوار نقاله اقیانوسی را گردش دماشوری اقیانوس نیز می‌نامند. دمای آب و درصد شوری آن، هر دو در چگالی آب و بنابراین در ایجاد گردش و جریان آب در اقیانوس‌ها تأثیر اساسی دارند. گردش آبی که در اثر این دو عامل پدید می‌آید را گردش دماشوری می‌نامند.

o بی‌قراری زمین
نوار نقاله اقیانوسی تنها بر چگونگی آغاز یا سرعت پایان دوره‌های یخ‌بندان تأثیر دارد اما چه چیزی باعث تولید حجمی چنان انبوه از صفحات یخی پشت بر پشت هم می‌شود که عصری یخ‌زده را به ارمغان می‌آورد. در سال ۱۹۴۱ یک مهندس صربستانی به نام میلوتین میلانکویچ پاسخی برای این پرسش پیشنهاد داد. به نظر او دوره‌های یخبندان زمین به میزان زاویه انحراف این سیاره نسبت به صفحه دایرةالبروج و شکل مدار زمین به دور خورشید وابسته است.

قبل از پرداختن به نظریه میلانکویچ باید سه راز را درباره زمین بدانیم. این سه راز باعث می‌شوند تا موقعیت و وضعیت سیاره ما نسبت به خورشید که تنها و بزرگ‌ترین منبع تولید انرژی در نزدیکی ما است تغییر یابد. بدون شک تغییر وضعیت یا موقعیت زمین باعث کاهش یا افزایش دریافت انرژی تابشی از خورشید می‌شود که می‌تواند منجر به ایجاد دوره‌های آب و هوایی یخبندان یا سوزان گردد.
 

راز اول این است که زمین روی یک مدار نسبتاً بیضی شکل به دور خورشید می‌چرخد. اما نکته اینجا است که در یک دوره یکصد هزار ساله مدار زمین به دور خورشید کشیده‌تر شده و مجدداً به شکل اولیه خود برمی گردد. به زبان دیگر شکل مدار زمین ازتقریباً یک دایره به بیضی تغییر می‌یابد. این موضوع به دلیل اثرات تداخلی سایر سیارات منظومه شمسی و به خصوص سیارات غول‌پیکر گازی و سنگین مانند برجیس (مشتری) و کیوان (زحل) است. اگر بخواهیم کمی از اصطلاحات مکانیک مدارهای فضایی استفاده کنیم٬ باید بگوییم که خروج از مرکز مدار زمین به دور خورشید در هر یکصد هزار سال یک‌بار افزایش یافته و مجدداً کاهش می‌یابد. خروج از مرکز مدارهای دایره‌ای شکل صفر و برای مدارهای بیضی شکل عددی بین صفر تا یک است. افزایش خروج از مرکز به سمت یک نشانه افزایش کشیدگی شکل بیضی مدار می‌باشد.

راز دوم به کجی محور زمین مربوط می‌شود. کجی محور زمین که در حال حاضر حدود  ۵/۲۳ (بیست و سه و نیم)درجه است، عامل اصلی ایجاد فصول در سیاره زمین محسوب می‌گردد. اما این میزان کجی ثابت نیست و در یک دوره زمانی ۴۱ هزار ساله مقدار آن از حداقل ۱/۲۲ (بیست و دو و یک دهم)درجه به حداکثر ۵/۲۴ (بیست و چهار و نیم) درجه می‌رسد. ما اکنون در دوره کاهشی قرار داریم و انتظار می‌رود که کجی محور زمین تا حدود ۸ هزار سال آینده به حداقل مقدار خود برسد.

راز سوم به نوعی با راز دوم در ارتباط است. در واقع محور گردش زمین، خود هر ۲۳۰۰۰ سال یک ‌بار به دور خط عمود بر صفحه دایرةالبروج می‌چرخد و این بدان معنی است که موقعیت زمین روی مدار خود نسبت به خورشید تغییر می‌یابد. مفهوم این حرف این است که ستاره قطبی تا چند هزار سال دیگر٬ جهت شمال را به ما نشان نخواهد داد. این اثر را جابجایی اعتدالین نیز می‌نامند که باعث می‌شود موقعیت برای مثال آغاز زمستان روی مدار زمین به دور خورشید دائماً جابجا شود.

مجموعه این سه راز به اضافه سایر عوامل مؤثر تشکیل دوره‌های آب و هوایی را می‌دهند که به دوره‌های میلانکویچ مشهور هستند. تأثیر متقابل این عوامل بر یکدیگر می‌تواند منجر به ایجاد زمستانهایی مرطوب و بالطبع پر برف گردد. در حالی که تابستانهای ملایم و خنک پیش رو قادر به ذوب کامل برف‌های باریده شده نخواهند بود و این چنین لایه بر روی لایه، برف بر زمین خواهد نشست. وجود برف بر زمین باعث بازتاب نور خورشید می‌شود و این خود آب و هوا را به سمت خنک‌تر شدن هدایت خواهد کرد. آب و هوای خنک‌تر باعث بارش بیشتر برف در زمستان آینده و ذوب کمتر آن در تابستان پیش رو خواهد شد و اندک اندک زمین عصر یخبندان دیگری را شاهد خواهد بود. به همین روال حرکات مختلف زمین به دور خود و یا به دور خورشید می‌توان باعث ایجاد دوره‌های داغ و سوزان را نیز فراهم آورد.

هر چه از زمان ارائه نظریه میلانکویچ می‌گذرد، مدارک و شواهد بیشتری برای اثبات این تئوری پیدا شده و مشخص می‌گردد که ایده این مهندس جوان صرب کاملاً بر حق بوده است. یخ‌های گرینلند و قطب جنوب که در طی هزاران سال لایه لایه بر روی هم خفته‌اند همچون دماسنجی باستانی، شواهدی مبنی بر تغییرات آب و هوای سال‌های گذشته را به خوبی در خود حفظ کرده‌اند. کلید اصلی این دماسنج در ایزوتوپ‌های مختلف مولکول اکسیژن است که در لایه‌های یخی شمال و جنوب زمین ذخیره شده‌اند. نتایج داده‌های جمع‌آوری شده از کمپ‌های حفاری متفاوت به خوبی با نظریه میلانکویچ همخوانی دارند.
حال با توجه به این نظریه اثبات شده، ما درباره آینده آب و هوای سیاره زمین چه می‌توانیم بگوییم؟ خوب آنچه مشخص است این است که در حال حاضر زمین مشغول گذر از یک دوره گرم بین دو عصر یخبندان می‌باشد. اکثر دانشمندان معتقد بودند که نوع بشر باید برای یک عصر یخبندان جدید که هر زمانی امکان دارد آغاز گردد، آماده باشد اما دیوید هودل از دانشگاه فلوریدا با این تفکر مخالف است. او بازرسی‌ها و تحقیقات متعدد و مفصلی بر روی رسوبات کف اقیانوس اطلس، دریاچه‌های مختلف و استلاکتیک‌ها داشته است. نتایج تحقیقات او نشان می‌دهد که دوره یخبندان بعدی با حدود ۲۰ هزار سال تأخیر خواهد آمد.

نتایج به دست آمده از تحقیقات دیوید هودل توسط دو محقق دیگر به نام‌های برگر و لوتر نیز مهر تأیید دریافت کرده است. این دو محقق بلژیکی دریافته‌اند که شکل مدار کنونی زمین به دور خورشید باعث خواهد شد تا دوره یخبندان بعدی تا حدود ۵۰ هزار سال دیگر رخ ندهد.این خبر می‌تواند برای کسانی که امیدوار بودند یک دوره یخبندان کوچک بتواند زمین را از شر گرمایش جهانی در امان دارد، ناامید کننده به شمار می‌آید.

به نقل از : شهرام يزدان‌پناه،مدرس دانش و فناوری فضايی .

تاریخ ارسال : ۲۹ مرداد ۱۳۸۹ | طبقه بندی : مقالات آموزشی | مقالات سایت  
برچسب ها : ,
کلیه حقوق این سایت ، متعلق به پرتال علمی دانشجویان ایران می باشد و استفاده از مطالب با ذکر نام منبع و درج لینک بلامانع است .