پيامدهاي جهاني تغييرات قطبها

آوریل 13, 2010 at 5:29 ب.ظ. بیان دیدگاه

مدل هاي کامپيوتري و مشاهدات طولاني ثابت کرده اند که قطبها نقش مهمي را در تداوم ثبات آب و هواي روي زمين بازي مي کنند. هرچند تغييرات مهم در محيط قطبها ، بخصوص در طول دهه هاي گذشته، می تواندبه نوسانات چشمگیری در هوا و الگوهاي آب و هوايي در سرتاسر نواحی دیگر کره زمين ، با پيامدهاي بالقوه غير قابل اجتناب در اکوسيستمها و جمعيت انساني ،منجرشود. اجتماعاتي که خود را با آب و هواي کنوني عادت داده اند ممکن است با تغييرات خیلی شديدي درطی یک دوره ي نسبتا ًکوتاه مدت مواجه شوند.

تصویر شماره 1

تصوير شماره 1:کاهش پوشش یخ قطبي، اين تصوير که با استفا ده از داده هاي ماهواره ناسا تهيه شده، کاهش تمرکز يخ دريا ي قطبي را ( در صد در هر دهه ، تیره ) از اکتبر 1978 تا سپتامبر 2002 را نشان مي دهد.رنگ آبي تیره بالاترین مقدار کم شدن یخ را نشان می دهد.

داده هاي نسبي دماي سطح زمين نشان مي دهد که نسبت گرماي نسبي در قطبها از 1981 تا 2001 هشت برابر بيشتر از دماي نسبي قطب در طول 100 سال گذشته هست . همچنين تغييرات فصلي قابل توجه بوده است.

وقتي يخ دريا در هر دهه از 10 تا 17 روز ذوب مي شود، بیانگر این است که هم فصلها طولاني تر شده اند و هم تابستانها و بهار و پاييز قطبي گرم شده است.

تحقيقي که اخیرا توسط ليو دانشمند هواشناسي موسسه تکنولوژي جورجیا با استفاده از داده هاي ماهواره ی نیمبوس 7 ناسا و چندين ماهواره هواشناسي دیگر بين سالهاي 1978 و 2002 انجام شده اين نکته را ثابت نموده که مساحت کل منطقه قطبي و وسعت درياي قطبي بترتيب تا 35372(13660 مایل مربع درسال ) کيلومتر مربع و30848 (11910 مایل مربع درسال )کیلومترمربع در سال کاهش يافته است .

لیو می گوید:اگر روند جاری با توجه به افزايش گازهاي گلخانه اي ادامه يابد، يخ درياي قطبي درزمستان نازکتر تشکيل مي شود و در تابستان تقريباً لايه يخ تشکيل نمي شود.مقاله « تغييرات اخير يخ درياي قطبي :  ارتباط نوسانات قطبي وانسو »درشماره ی می 2004مجله  تحقيقات ژئو فیزيکی منتشر شد.

قطبها براي آب و هواي دنيا خيلي مهم هستند چرا که به عنوان بستر دريافت انرژي مازاد در دنيا عمل مي کنند. در يک تلاش براي تعادل انرژي در سطح زمين گرما مداوماً از طريق گردش عمومي هوا و جريانهای اقيانوسی از استوا به قطب  انتقال مي يابند جايي که نهايتا گرما به فضا خارج مي شود.

اما اگر گرم شدن آب و هوا در قطبها سريعتر از عرضهاي پايين تر تداوم يابد، این انتقال گرما کند مي شود و گردش عمومي هوا ضعيف مي شود.

ضعف چرخش هوا مسير طوفانها وشدت آنها را تغيير مي دهد، اما عميق ترين فشار روي دما خواهد بود. اقيانوس ها قادر به نگهداري مقدار زيادي از گرما و رطوبت خواهند بود که ،  هنگامی  که از طريق سطح اش آنها را به اتمسفر انتقال مي دهد ، بطور موثري مي تواند الگوهاي فشار و دما را تغيير دهد.

بعضي دانشمندان عقيده دارند همانطور که آبهاي سطحي عرضهاي پايين گرم مي شود، نیروهایی همانند ال نینوها و نوسانات جنوبي (انسو) قویتر تر مي شوند و حتي در آب و هواي کره زمين نقش بزرگتري ايفا خواهند کرد.

ال نینو  ،که با گرمای سطح اقیانوس دردورتر از سواحل امریکا جنوبی آشکار می شود ،هر4 تا 12 سال زمانی که آبهای سرد و سرشار ازمواد غذایی از اعماق اقیانوس بالا نمی آید اتفاق می افتد. آن باعث نابودي پلانکتونها و ماهي ها مي شود و بر روي رود باد (جت استريم) اقيانوس آرام اثر مي گذارد. مسیر طوفانها را تغيير مي دهد و الگوهاي هوايي غير معمولي را در قسمتهاي گوناگوني از دنيا ايجاد مي کند.

نوسانهاي جنوبي به فشار کم و زياد اره مانند  تبدیل مي شود که بين  جزایر تاهيتي(Tahiti)، داروين (Darwin) و استراليا نوسان می کند.

محققان معتقدند که سيستم فشار دوره ای جوی ديگري که نوسان قطبي(AO) ناميده مي شود ممکن است در کاهش يخ درياي قطبي نقش داشته باشد. اين نوسان قطبي(شمالی ) به الگویی از سيستم های فشار زياد و کم بين قطب و عرض هاي مياني منتسب می شود.

زماني که نوسان در مرحله مثبت خود هست، همانند آنچه بطورکلی  در طول 20 سال گذشته بوده است، فشار هوا در روی اقيانوس قطبي تمايل به کاهش دارد. بعضي دانشمندان استدلال کرده اند که گرماي عمومي در زمين مي تواند این نوسان را به مرحله اي برساند که قطب را گرم کند.

نوسانات به توضیح اینکه  چرا يخ تابستان درياي قطبي  از سالهاي گذشته نازکتر است کمک مي کنند .

از 1980 تغييرات بادبا نوسان های جنوبی ، که يخهارا جدا واز قطب به سمت اقيانوس اطلس بين گرينلند و نروژ راند، مرتبط بود. اگر چه مطالعات ليو نشان داد که روندهاي نوسان قطبي (Ao) و جنوبي (Enso) نمي تواند روند هاي ناحیه ایی يخ دريايي اخير را توضيح دهد، تحقيقاتش مشخص کرد که آنها تا اندازه ای  يخ درياي قطبي را از سالي به سال ديگر تحت تاثير قرار مي دهند.

ليو مي گويد: براي مثال با مرحله اي مثبت نوسان قطبي (Ao) ما معمولا يخ هاي بیشتری را در قطب غربي مشاهده مي کنيم و در قطب شرقي پوشش يخي کاهش مي يابد.هرچند با حوادث ال نينو ی قوی درهر دو قسمت شرقي و غربي قطب يخ بيشتري وجود دارد.

همچنين ليو مي گويد براي اينکه بفهمم چگونه روندهاي يخ ناحيه اي ممکن است در آب و هوا ي گرمتر نقش داشته باشندمطالعات بيشتري نياز است، مطالعاتي شامل فهم کمي از فرآيندهاي بزرگ مقياس نظير نوسان دهه اي آرامي (پاسیفکي)  (عمر طولاني، الگوي ال نينو مانندي از تغييرات آب و هواي آرامی(پاسیفیک)) و تاثيرات ديگري همانند تخليه رودخانه ها از روسيه و کانادا و تخليه کوههاي يخي از گرينلند به حوضه قطبي.

در حالی که ذوب يخ درياي قطبي بر گردش عمومي هوا در عرضهاي بالا و مياني اثر خواهد گذاشت ومنجر به  تغییرالگوهاي هوايي و مسیرطوفانهامی شود، آن  مي تواندباعث تهدیدگونه های زیست بومی اقيانوس قطبي شود.

درمطالعه اي که با هدايت کوين آريگو از دانشگاه استنفورد، تحت عنوان سيکل سالانه اي يخ دريا و فتيوپلانکتونها در دماغه بات هورست پلي نيا، (جنوب شرقي دريا ي بيسفورت، منطقه قطبي کانادا) انجام شدو درشماره آوریل 2004مجله پژوهشی تحقيقی ژئو فيزيکي  انتشار يافت به بررسی اثرات و فشارهاي ناشی از کاهش يخ درياي قطبي بر اکوسيستمهاي دريايي در منطقه قطبي کانادا پرداخته شده است . بطور خاصي، ارتباط بين سيکل سالانه يخ دريا و تولید بيولوژيکي درپولی نیا دماغه بت هورست را بررسي کرد.

پولي نيا منطقه اي از آب آزاد يا کاهش پوشش يخي هست  که معمو لا بوسيله بادهاي قوي که يخ ها را از ساحل دور مي کنند ايجاد مي شود.

تصوير شماره 2: نقشه ناحيه پلي نيا د ماغه با ت هورست (Bathurst ): محل تقريبي پلي نيا به رنگ خاکستري روشن نشان داده شده است و خطوط منحني تر از خصوصيات  عمق سنجی آب را به متر نشان مي دهد.ناحيه مورد مطالعه ما،   همه آمار بر اساس تراکم متوسط و آبهاي آزاد استخراج شده است، بين دو خط ضخیم سیاه واقع شده است.

تصویر شماره 2

با وجود کوچک بودن نسبی منطقه ، پولي نياهاي ساحلي نقش غیرمتناجسی در فرآيندهاي بيولوژيکي و فيزيکي مناطق قطبي ايفاء مي کنند. براي مثال: در شرق قطب جنوب، بيش از 90 درصد دسته هاي پنگوئن نزديک پولي نیهاي ساحلي زندگي مي کنند .

آريگو متوجه شد که پولي نيا دماغه بات هورست در طول يک دوره پنج ساله (2002-1998) بر حسب تشکيلات پولي نيا اوليه ووسعت و پايداري آبهاي آزاد، تغييرات قابل توجهي را در بر مي گيرد.

فيتوپلانکتون از نظر شدت و زمان بندی رشد بطور قابل ملاحظه اي متنوع می شکفند.فيتوپلانکتونها ارگانيزمهاي گياه مانند هستند که کلروفيلهاي سبز را در بر مي گيرند و منبع غذاي اوليه براي پستانداران دريايي و پرنده ها هستند، ارگانيزمهای کوچکی که عهده دار اغلب فعاليت هاي فتوسنتز در اقيانوسها هستند.

پلي نياها، که با آبهاي ساحلي کم عمق ترکيب شده اند ،  لايه بالایی آبهای اقیانوس را تحت تاثیرنورخورشید  آماده مي کند که شرايط ايده آلي را براي تغذيه فيتوپلانکتونها ايجاد مي کند.

اريگو می گوید: آبهاي آزاد گرماي بيشترو پوشش يخي نازکتربیشتری راحفظ می کنند ومنجر می شوندتا پلانکتونها به سرعت و به مقدار زیاد و زندگی کوتاه رشد کنند .

آريگو اضافه مي کند: درک ديناميک تشکيلات پولي نيا و گسترش شکوفندگي فيتوپلانکتونها بواسطه شاخه اشان دربرابراجزای ديگري از اکوسيستم دریایی مهم است. برخي از گونه هاي ماهيها، از پلي نياها بعنوان منبع تغذيه و محل پرورش استفاده مي کنند و از آنجايي که تغييرات فصلي دما ها تشکيلات پولي نيارا هم در کوتاه و هم بلند مدت تحت تاثير قرار مي دهدطبعاً تغييرات آب و هوا مي تواند فشارهاي عمده اي را روي شبکه غذايي دريايي هم درکوتاه مدت و هم بلند مدت داشته باشد.

آريگو براي مشخص کردن مقدار فيتوپلانکتونهاي توليد شده در قطب اطلاعاتي را از تصاوير ماهواره اي دريايي Seawıfs)  ) (NasAos sea. Vıew ıng wıde fıeld – of-vıew sensor satellit) ناسا جمع  آوري کرد.

تصاوير دريايي( Seawıfs) مقدار نور بيرون آمده (خروجي) از اقيانوس ها را در طول موجهاي مختلف اندازه گيري مي کند و مي تواند مقداري سبزينه ناشي از کلروفيل در پلانکتونها را اندازه بگيرد.

تصوير شماره 3، مشاهده شکوفایی فيتوپلانکتونها توسط ماهواره: اين يک سري زماني از تصاوير دريايي ماهواره اي( Seawıfs) 1998 از شکوفایی فيتوپلانکتونها در ناحيه پلي نيا دماغه بات اورست هست. منطقه سياه پوشش يخي ، منطقه سفيد پوشش ابر و خاکستري خشکي را نشان مي دهد.( کوین اریگو )

تصویر شماره 3

گرماي جهاني ممکن است مقدار پوشش يخي در قطب را کاهش دهد که نتیجه آن مي تواند افزايش در مقدار فيتوپلانکتونهاي توليد شده باشد.اما تغييرات جهاني آب و هوا، تاثيري بيشتر از ذوب يخ خواهد داشت، آن مقداربارش و الگوها باد را تغيير خواهد داد. افزايش بادها، مي تواند قابليت توليد بيولوژيکی بر اثر مخلوط شدن آبهاي سطحي را در جايي که فيتوپلانکتونها عميقانه رشد مي کنند کاهش دهد. همانگونه که اکنون در وسعت زيادي از قطب جنوب اتفاق مي افتد. اثرات گرماي جهاني پيچيده است ، و دانشمندان هنوز نمي دانند اکوسيستمهاي قطبي چگونه در برابر اين تغييرات واکنش نشان خواهند داد.

آريگو می گوید: بسياري از ارگانيزمهاي قطبي به زندگي در روی یخ  ، داخل و يا نزديک يخ دريا عادت کرده اند و کاهش پوشش يخي در آينده تقريباً بطور قطع بر روي اين اجتماعات بيولوژي فشار خواهد داشت.با این حال افزایش یا کاهش تولیدات بیولوژیکی به عنوان نتیجه ای ازکاهش سطح یخ نامطمئین هست . آنچه واقعا قطعي است تغييرات انواع گونه هايي است که ما امروز شاهديم (بخاطر تغيير در زنجيره غذايي)

تغييرات در زنجيره غذايي اين معنا را خواهد داشت که بعضي از گونه ها قادر به تطبيق خود با تغييرات يخ دريا هستند در حالي که ديگران نيستند ومي ميرند. با گذر زمان، ممکن است بيولوژي گونه ها به گونه ای  رشد کند تاخودرابا شرایط آب و هواي جديدبرای بقای تطبیق دهد .

دانشمندان مي دانند که اضافه شدن گازهاي گلخانه اي مانند دي اکسيد کربن به اتمسفر، اثر گلخانه اي جو و گرماي سياره را افزايش مي دهد. براي اينکه اتمسفر گرم بخارآب بیشتری را نگه می دارد وهمین باعث شده تا رطوبت در سرتاسرقطب بيشتر از ديگر عرضهاي زمين، حدود 15 درصد در چهل سال گذشته، افزايش بیابد. این آبها به خارج از خشکی و بداخل رودخانه ها جریان می یابد.مدارک نشان مي دهد که آب شيرين در سه رودخانه بزرگ سيبري تقريبا يک چهارم جريان ساليانه رودخانه مي سي سی افزایش داشته است که اکنون مستقيما بداخل اقيانوس قطبي مي ريزد.

جريان عمومي اقيانوس ها بوسيله فرو رفتن آبهاي غليظ و سرد در قطب ايجاد مي شود .آبها درعمق بطرف جنوب به سمت استوا حرکت مي کنند. در بالاي آن جریان بطرف شمال بر مي گردد و آبهاي گرم استوايي را در سطح به طرف شمال مي کشد،شبيه يک آبگرمکن عمل مي کند. این جريان گرماي نهانش را در اتمسفر آزاد مي کند. نفوذ آب شيرين به اقيانوس قطبي مي تواند مانع فرو رفتن آب آنجا شود و نهایتا جريان نقاله مانند را متوقف مي کند. رویهم رفته تغييرات جريانها به مقدار زیادی مي تواند تغييرات آب و هوايي را ، در ميان چيزهاي ديگر  ، پيچيده کندو باعث خواهد شدتا بعضی نواحی ، همانند انگليس و شرق کانادا ، بسیار سردتر از زمان کنونی بشوند .

پي آمد مهم گرماي جهاني کاهش احتمالي آلبدو (باز تابش) هست، مقدار انعکاس اشعه برگشتي خورشيد به فضا. ناحیه قطب به خاطر رنگ سفيدناشی ازبرف ویخ  و دریای یخی پوشیده از برف اغلب انرژي تشعشعي خورشيد را بازتاب مي دهد، که همین تا اندازه ای علت سردی سرتاسر نواحي قطب هست.ذوب شدن برف و يخ باعث جایگزین شدن یک سطح تاریکی از آب به جای برف می شود و در نتيجه مقدار زيادي از انرژي را جذب خواهد کرد که این خود باعث گرمي مي شود . اقيانوس گرم شده به نوبه خود باعث ذوب و از بین رفتن يخ و برف و افزايش گرما مي شود،بازخوردی مثبت به گرماي جهاني. اين فرآيند بازخورد ویژه هست که باعث می شود تا پیش بینی های گرم شدن قطبها وتغییرات آب وهوای مناطق دیگر زمین مشخص تر وقطعی تر باشند.

تصوير شماره 4: روند 22 سال دماي سطح قطب: اين تصوير روند 22 ساله دماي سطح سرتا سر ناحيه قطبي را از اگوست 1981 تا ژولاي 2003 نشان مي دهد.رنگ آبي مناطقی را که دارند سرد مي شوند نمايش مي دهد، رنگ طلايي مناطقي را که دارند گرم مي شوند نشان مي دهد. رنگ هاي روشنتر تغييرات کمتر را نمايش مي دهند در حالي که رنگهاي تاريکتر تغييرات بيشتر را نشان مي دهد.مقياس  دما از صفر در جه  با افزايش 02/ درجه سلسیوس  درجه بندی شده است.(نوار رنگي) داده ها از 162/0 – سلسيوس (291/0- فارنهايت) تا 487/0 درجه سلسيوس( 87/. فارنهایت ) مرتب شده اند. ( منبع :ناسا)

تصویر شماره 4

ولي کاملا به اين سادگي نيست. ذوب يخ دريا همچنين قسمت بيشتري که از اقيانوس را بدون حفاظ مي گذارد که باعث افزايش تبخیرر و غلظت ابرها مي شود که خود مانع ورود نور خورشيد می شود و گرما را کاهش مي دهد. باز خورد منفي.دانشمندان هنوز تلاش دارند تا بازخوردهای قطبها  و ایفای نقش آنها را در تغییرات آینده درک کنند .

شايد مدلهاي کامپيوتري بهترين وسيله اي است که دانشمندان براي پاسخ  دادن به اين سوالات دارند ، که رفتارجوی –  اقيانوس حال حاضر را به خوبي آب و هواهای گذشته و آينده شبيه سازي مي کنند .اما ، بدليل محدوديت هاي کامپيوترهاي امروزي  ،  نشان دادن نقش همه فرایندهای فيزيکي مهمي را که تحت تاثیر آب و هوا قرار دارند ممکن نیست .

اغلب مدلهاي کامپيوتري افزايش پیوسته  بارش در عرض هاي بالا و افزایش کم وبیش گرماي سراسر آبهاي قطبي را تا حدود 20 سال آينده پيش بيني مي کنند،دو برابر شدن دي اکسيد کربن را فرض می کنند. اما اين مدلها فقط بهترين حدس را عرضه مي کنند تا در باره اينکه دانشمندان چگونه فعل و انفعالات فرآيندهاي متفاوت آب و هوايي را باور کنند.

Mıke Behwy

مرکز هوا فضای گاد دارد.

آدرس :http://www.nasa.gov/centers/goddard/earthandsun/arctic_changes.html

Advertisements

Entry filed under: عمومی.

شمارش ثانیه ای جمعیت دنیا links for 2010-04-21

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

Trackback this post  |  Subscribe to the comments via RSS Feed


تقویم میلادی

آوریل 2010
د س چ پ ج ش ی
« نوامبر   مهٔ »
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  

بایگانی

RSS مطالب به روز شده وبلاگها

  • خطایی رخ داد! احتمالا خوراک از کار افتاده. بعدا دوباره تلاش کنید.

بیشترین کلیک شده‌ها

  • هیچکدام

صفحه‌ها

  • 31,219 بار

web tracker

برای مشترک شدن در این وب‌نوشت از راه رایانامه و دریافت آگاه‌سازی درباره‌ی نوشته‌های تازه، رایانشانی خود را وارد نمایید.

به 291 مشترک دیگر بپیوندید


%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: