معناي واقعي تغييرات اقليمي


 

ترجمه:اميرعلي رضايي




 
اين روزها اغلب از تغييرات اب و هوايي سخن مي گويند و همايش ها و جلسات متعدد علمي پيرامون آن برگزار مي شود.خود موضوع تغييرات اقليمي امروز به بسياري از محافل سياسي و غيرعلمي نيز وارد شده و بسياري از آن به عنوان سخن روز ياد مي کنند.بنابراين اين پديده ديگر پديده اي منحصرا علمي و فيزيکي نيست بلک بسياري آن را پديده اي اجتماعي مي دانند اما به نظر مي رسد بعد از تمام مباحث و جنجال هاي مختلف علمي که در اين مورد به راه افتاده، وقت آن رسيده که تامل بيشتري در موضوع کرده و ابعاد واقعي آن را بهتر بسنجيم، ضمن اينکه مي بايست به وظايف حقيقي خود در قبال اين پديده فراگير جهاني بيشتر آکاه شويم.به عبارت ديگر بشر امروز مي بايست به همان اندازه که در مورد تحولات فيزيکي ناشي از پديده هاي اقليمي تحقيق و پژوهش مي کند، از تبعات رواني و فرهنگي آن نيز اطلاع پيدا کند و آن را مورد مداقه بيشتري قرار دهد.
درحال حاضراين پديده به موضوعي مسلم و غيرقابل بحث تبديل شده است و بسياري از فعاليت ها و تصميم گيري هاي مهم درحوزه سياست، ديپلماسي، اقتصاد، حقوق، رفاه و دين و دانشگاه بر اين مسئله تمرکز يافته اند.
با اين حال به نظر مي رسد که اين پديده در هر کدام از حوزه هايي که از آنها نام برده شده برداشت و تعابير متفاوتي را به وجود آورد است و هنوز درک واحدي از آن در ميان افکار عمومي به چشم نمي خورد.اتحاديه جهاني تغييرات اقليمي با گرد هم آوردن گروهي از دانشمندان بزرگ،توافق لازم را درميان دولت هاي مختلف براي مقابله با تبعات اين پديده جوي به وجود آورده است.اما به نظر مي رسد تنها درصورتي مي توان راهکارهاي مناسب و سازنده براي اين موضوع تجويز کرد که درک و برداشت واحدي از پديده تغييرات اقليمي در محافل مختلف به وجود آيد.
به نظرمن يکي از راه هايي که مي توان براي بازنگري دراين گفتمان غالب تجويز کرد،رجوع به چهار افسانه و اسطوره مهم بشري است. شايد براي بسياري استفاده از اسطوره ها در اين بحث علمي چندان قرابت و توجيه مناسبي نداشته باشد، اما گمان مي کنم به لحاظ مردم شناختي و مطالعه فرهنگ ها، اين اسطوره ها و افسانه هاي حماسي مي توند در زمينه فهم بهتر مسئله راهگشا باشد.
اسطوره نخست اسطوره اِدني است که در آن به همان سياق داستان از موضوعي چون تغييرات اقليمي شکوه و شکايت و با زباني از غم غربت و افسوس بر گذشته تلاش مي شود.آدمي به دوره اي ساده تر از حيات امروز خود بازگردد.در اين افسانه اقليم و اب و هوا، تکه اي شکننده از طبيعت بشر است که مي بايست با وسواس مورد مراقبت قرار گيرد و براي اين کار مي بايست نيروهاي اهريمني آزاردهنده اقليم فعلي بشر کنار گذاشته شود.
اسطوره دوم اسطوره آپوکاليپتيک يا همان اسطوره ترس و وحشت است.در اين افسانه مدام از آينده نامعلوم و پر از هراس بشر در صورت اقليمي سخن گفته مي شود، اما در عين حال تلاش مي شود بشر براي مقابله با ان کاري انجام و دست از وقت کشي بردارد.
سومين اسطوره اسطوره پرومته است.همان کسي که روزي آتش را از زئوس خداي يونانيان دزديد و آن را به قاتلين و آدم کشان داد.در اين افسانه اقليم در حکم همان آتش است که مي بايست به دقت از آن محافظت شود و بشر نيز مي بايست هميشه حالت حکمراني و غلبه خود را بر طبيعت حفظ کند، اگر چه غالبا در اعمال حاکميت خود ناکام مي ماند.
اسطوره چهارم، اسطوره تميزيا است، همان الهه قانون و نظم طبيعي در يونان که در آن از انصاف و عدالت در برخورد با تغييرات اقليمي سخن گفته مي شود.بشر در اين افسانه مي بايست از ناملايمت هاي خود نسبت به طبيعت دست بردارد و محيطي پر از انصاف و عدل را در آن به وجود بياورد.
اهميت رجوع به اين چهار افسانه تاريخي در موضوع تغييرات اقليمي اين است که بشر مي تواند از مناظر مختلف به آن نگريسته و نحوه بسيج براي مقابله با آن را در حوزه هاي گوناگون علمي و نيز غيرعلمي به دست بياورد.اگر قرارباشد نگاه بشر به آب و هوا نگاه از موضع بالا و اربابانه باشد، ذات اصلي مسئله براي وي پنهان مانده و هيچ وقت توان مقابله بهينه را با تبعات آن پيدا نخواهد کرد.
بنابراين بشر به جاي مبارزه صرف با اين پديده مي بايست در اهداف بلند خود بازنگري کند.به عبارت ديگر بشرامروز با درک ابعاد اين مسئله بزرگ مي تواند در پروژه ها و طرح هاي عظيم و غالبا طبيعت ستيز خود در حوزه هايي چون بازرگاني، عمران، مديريت جمعيت، سلامت، مبارزه با فقر، رفاه و غيره تجديد نظر کند و تعريفي جديد را از آنها و نحوه اجراي طرح ها ارائه نمايد، ميزان اثرات مخرب هر طرحي را بر اقليم و آب و هوا بسنجد و خلاصه ابعاد مختلف ان را در ارتباط با موضوع بيرون کشيده و آنها را به دقت بررسي کند.
اسطوره هاي چهارگانه اي که ذکر آن رفت بيش از هر چيز نشانگر اين مسئله است که بشر با همه آرزوها و اميالي که دارد، در رسيدن به اهداف خود ناتوان است و مي بايست همواره با استفاده از پديده هاي جديد، زمينه خلاقيت و نوآوري بيشتر را براي رسيدن به آن اهداف ايجاد کند.تغييرات اقليمي مي تواند زمينه ساز بسياري از اين خلاقيت ها باشد.اين پديده مي تواند نگرش هاي مذهبي و اخلاقي بشر را عمق بيشتري ببخشد.ارتباط ميان علم و فرهنگ را مورد بازنگري قرار دهد، به حرکت ها و جنبش هاي اجتماعي براي فراهم کردن زندگي بهتر براي بشر امروز جان تازه اي بدهد و خلاصه از طريق اين نوآوري ها بشر را در برابر تبعات احتمالي آن بيمه کند.
پس آنچه مهم است، نه توافق بر سر معناي واقعي، بلکه تبليغ تکثر گرايي در مورد اين موضوع است.اقليم و آب و هوا به تغيير و تحول خود ادامه خواهد داد و دخالت بشر در آن نيز به قوت خود باقي است، اما آنچه از اهميت بيشتري برخوردار است تعميق نگرش موجود به اين پديده و تلاش براي درک همه ابعاد آن است.

تاثيرات خورشيد بر آب و هواي زمين
 

نويسنده:افشان کرباسي
از روي زمين، خورشيد به صورت سطحي صاف و قرصي درخشان ظاهر مي شود.اما در حقيقت خورشيد همچون ديگي است که حباب هاي غول پيکر جوشان در آن به غليان درمي آيند.
درخشش و روشني شديد آن، به سياره ما گرمي مي بخشد.موجي از گاز با دماي 5500 درجه سانتي گراد، گرداب هاي کوچک تاريکي را شکل مي بخشند که اين جريانات به کندي سرتاسر خورشيد را در مي نوردند و مي توانند ساعت ها تا ماه ها دوام داشته باشند.
با کمک تلسکوپ هايي که به فيلتر مجهز شده اند، اين لکه هاي خورشيدي همچون قطرات سياه جوهر که قسمت هايي از قرص خورشيد را پوشانده اند، ديده مي شوند افزايش و کاهش آنها مي تواند بر آب و هواي زمين تاثير بگذارد.

دوره تناوب لکه ها
 

در اواسط قرن نوزدهم اخترشناس آلماني "هاينريش شوابه"، تلاش کرد دوره اي بر افت و خيزهاي لکه هاي خورشيدي پيدا کند.وي دوره تناب لکه ها را 11 سال بيان کرد به اين معني که در طول اين دوره به تدريج تعداد لکه ها افزايش يافته و به بيشينه (ماکزيمم) مقدار خود مي رسد و سپس در پايان اين دوره، از تعداد اين لکه ها کاسته شده تا به کمينه (مينيمم) مقدار خود برسد.نيم قرن بعد "جورج الري هيل"از«خور طيف نگار»(دستگاه ثبت طيف نور خورشيد)استفاده کرد تا بتواند نشان دهد که ميدان مغناطيسي در کلف ها (لکه ها)بسيار قوي است.او در نظر داشت دوره تناوب 11 سال لکه ها را با دوره تناوب تغييرات مغناطيسي مرتبط کند.پس از 30 سال، ماهواره ها دوره تناوب مغناطيسي خورشيد را با دقت بيشتري بررسي کردند.
رصدخانه اروپايي ناسا (SOHO)(1)، بررسي هاي دقيقي را براي يک دوره 11 ساله انجام داد.همچنين تصاوير بسيار دقيقي توسط فضاپيماي ژاپني-آمريکايي Hinode که ماموريت خود را در ماه سپتامبر 2006 انجام داد، به دست آمد.ميدان مغناطيسي خورشيد، که در سرتاسر منظومه شمسي نفوذ مي کند، از دينامي در درون خورشيد سرچشمه مي گيرد.چرخش خورشيد و جرياني از مواد که از استوا به سمت قطب هاي خورشيد حرکت مي کنند، باعث مي شوند حباب هاي داغ گاز باردار الکتريکي (پلاسما)به سمت سطح قابل رويت خورشيد (فوتوسفر)بيايند.حرکت اين حباب ها به تدريج به سمت تاج خورشيد ادامه مي يابد.اين حباب ها ميدان هاي مغناطيسي متمرکزي را توليد مي کنند که اين ميدان ها مي توانند دماي آن منطقه را تغيير دهند.اگرچه دانشمندان پذيرفته اند که دينام خورشيد مي تواند عامل محرک نيرو براي ايجاد دوره هاي مغناطيسي خورشيد باشد، اما مدل سازي کارکرد پيچيده آن، بسيارمشکل است.غالبا خطوط ميدان مغناطيسي با يکديگر تلاقي کرده و به هم مي پيچند و مانع مي شوند که جريان انرژي به سمت بالا حرکت کند؛ و در نهايت گره اي که در خطوط ميدان مغناطيسي مي افتد، منجر به پيدايش لکه هاي سياه مي شود.به علت اين که لکه هاي سياه مانع از ورود جريان انرژي به لايه هاي بالاتر مي شوند، دماي آنها چند هزار درجه کمتر از فوتوسفر است و به اين ترتيب تاريک تر از مناطق مجاور خود ظاهر مي شوند.اگرچه لکه هاي سياه مناطقي هستند که داراي دماي کمي هستند، اما وجود آنها فعاليت بالاي خورشيد رانشان مي دهد.در طول دوران بيشينه فعاليت خورشيدي، مناطق روشني "مشعل"پديدار مي شوند.اين نواحي اندکي روشن تر از فوتوسفر هستند.
ماهواره ها نشان داده اند که در طول دوران بيشينه فعاليت خورشيدي، اين کره گازي در حدود يک دهم درصد پرتوهايي با انرژي بالاتري را از پرتوهاي فرابنفش و ايکس تابش مي کند که اين پرتوها توسط لايه هاي بالايي جو زمين جذب مي شوند.

عصر کوتاه يخبندان
 

دانشمندان با بررسي هايي که در زمينه فعاليت کلف ها انجام دادند، چندين سيلک از فعاليت کلف ها را يافتند که در آنها تعداد لکه هاي به طور غيرمعمولي کم بودند.در سال 1614ميلادي در دوران بيشينه فعاليت خورشيدي تعداد لکه ها بيش از 100 عدد بود؛اما از سال 1645 تا 1715 لکه ها تقريبا ناپديد شدند.اين دوره از تاريخ زمين، "کمينه ماندر"ناميده مي شود؛ زيرا نخستين بار يک اخترشناس انگليسي به نام "ادوارد ماندر"در سال 1893، با نگاهي به گذشته، اين رويداد را ثبت کرد.متعاقب آن «کمينه دالتون»(3)اتفاق افتاد که از سال 1795 تا سال 1825 به طول انجاميد.
در اين دوران، سرماي بسيار شديدي زمين را، به ويژه در قسمت هاي شمال اروپا، در بر گرفت؛ عصر کوتاه يخبندان.در حقيقت، کمينه ماندر با سردترين بخش اين دوران هم زمان شد؛ يعني زماني که يخچال هاي طبيعي توسعه يافتند، تابستان هاي گرم به فراموشي سپرده شدند و تمام رودخانه ها يخ بستند.د راين دوران، لکه هاي خورشيدي به کمترين تعداد خود رسيدند.
زماني که خورشيد از نظر مغناطيسي فعال است، باد خورشيدي قوي تر است و اين باد، پرتوهاي پر انرژي کيهاني را که به طور پيوسته زمين را بمباران مي کنند، منحرف مي کند.از طرفي، زماني که فعاليت خورشيدي کم است، بيشتر پرتوهاي کيهاني به جو زمين برخورد کرده و ايزوتوپ هايي از قبيل کربن-14 و برليوم-10 را خلق مي کنند.اين ايزوتوپ ها سرانجام به ترتيب در حلقه هاي تنه درختان و کوه هاي يخ جمع مي شوند.مطالعات نشان مي دهد که تجمع کربن-14 در حلقه هاي تنه درختان، منجر به کشف "کمينه اسپورر"که از سال 1450 تا 1550 به طول انجاميد، شد.کمينه فعاليت خورشيد در اين زمان، نشان دهنده هجوم عصر کوتاه يخبندان بود.
شايد پخش اين ايزوتوپ ها تنها مربوط به فعاليت هاي خورشيدي نباشد.هنوز هيچ توضيح فيزيکي براي اثبات اين که سرماي جهاني باعث ايجاد کمينه ماندر شده است، وجود ندارد.شايد فعاليت هاي آتشفشاني در اين امر دخيل باشند.در سال 1816 سرماي شديد در آمريکا و اروپاي شمالي هم زمان شد با فوران آتش فشاني فاجعه آميز تامبورا 5 در اندونزي.در اين رويداد، صدها مگاتن ذرات گوگرد و گازها به جو زمين رسوخ کرد.اين فاجعه در اواسط کمينه دالتون اتفاق افتاد.
اقليم شناسي به نام "مايکل مان"مي گويد:"مي توان بين عصر کوتاه يخبندان، فعاليت هاي شديد آتش فشاني و فعاليت کم خورشيد، ارتباط برقرار کرد و مدل هايي ارائه داد."
اما در مورد عصر بزرگ يخبندان، مدل هاي آب و هوايي نشان مي دهند که مکانيک مداري حرکت انتقالي زمين به دور خورشيد و تمايل محور زمين، باعث تغيرات آب و هوايي شدند.
"توماس کارل"مدير مرکز اطلاعات آب و هوايي جوي و اقيانوسي، مي گويد:"تاثيرات خورشيد بر آب و هواي زمين، در چند دهه اخير خيلي کمتر شده است."وي معتقد است با اين حال نبايد تاثير آن را ناديده گرفت، زيرا با توجه به اين مسئله، دانشمندان توانستند به وقوع عصر کوتاه يخبندان پي ببرند؛ يعني زماني که لکه هاي خورشيدي ناپديد شدند و فعاليت خورشيدي به کمترين مقدار خود رسيد.

فعاليت خورشيدي و آب و هواي امروز
 

تحقيق در مورد شرايط آب و هوا در گذشته هاي دور،سوالاتي را براي ما ايجاد مي کند.ازجمله اين که آيا امروزه تغييرات فعاليت خورشيد، نقشي در آب و هواي زمين ندارد؟ دانشمندان معتقدند که تکامل بشر و برخورد و تماس او با طبيعت، بر روي اين تغييرات تاثير مي گذارد.اما اقليم شناسان کاملا پي نبرده اند که تغيير در فعاليت خورشيدي چگونه بر روي آب و هواي زمين تاثير مي گذارد.
«کارل»مي گويد در اواخر سال 1970، روند افزايش دما تا حدي ثابت بود و ميزان آن در هر دهه تقريبا دو دهم درجه سانتي گراد بود.با استفاده از اندازه گيري هايي که از ماهواره ها به دست آمد، پس از آن ما تغيير خيلي کوچکي را در انرژي دريافتي از خورشيد ديده ايم.محققان اميدوارند که بتوانند يک ثبت بلند دوره را از درخشندگي خورشيد توسط ماهواره هاي، Glory SORCE و NPOESS داشته باشند.اين ماهواره ها راديومترهاي خورشيدي را براي اين منظور با خود حمل مي کنند.ما بايد بدانيم که درخشندگي خورشيد از يک دوره تا دوره بعد چگونه تغيير مي کند.بدون داشتن داده هاي بلند دوره ،ما نمي توانيم مدل هاي معتبري از تغييرات درخشندگي خورشيد رابراي استفاده محققان فراهم کنيم.اندازه گيري هايي بر روي ميزان درخشندگي خورشيد توسط ماهواره هاي مختلف انجام شده است.
مدل هاي آب و هوايي نشان مي دهند که در اوايل قرن بيستم، افزايش فعاليت خورشيد کم بوده است.به عنوان يک نتيجه، مي توان گفت بيشتر مدل ها پيشنهاد مي کنند که بشر در ايجاد گرماي مسلم قرن گذشته، بسيار تاثيرگذار بوده است.يک فرضيه بحث انگيز درمورد اين که چگونه فعاليت خورشيدي برآب و هواي زمين تاثير مي گذارد، دخيل کردن باد خورشيدي است.فيزيکداني به نام «هنريک سونسمارک»، از موسسه فضايي دانمارک و عده اي ديگر معتقدند افزايش يونيزاسيون اتم ها توسط پرتوهاي کيهاني در لايه تروپوسفر جو زمين، ممکن است بر پوشش ابري تاثير بگذارند.يونيزاسيون بر روي ساختمان و شکل ابرها تاثير مي گذارد.زماني که فعاليت خورشيدي ضعيف است، بيشتر پرتوهاي کيهاني به زمين برخورد کرده و پوشش ابري افزايش مي يابد و به اين ترتيب گرماي رسيده به سطح زمين کاهش مي يابد.

نگاهي به جلو
 

در ابتداي سال 2010، ناسا در نظر دارد عمليات رصدخانه SDO، را آغاز کند.اين عمليات براي بررسي سطح خورشيد، ثبت تصاويري از لکه ها و اندازه گيري ميدان مغناطيسي خورشيد انجام مي شود.اگرچه SDO ميزان درخشندگي خورشيد را اندازه نمي گيرد،اما مي تواند پرتوهاي فرابنفش و ايکس را ثبت کند.اين پرتوها، لايه هايي بالايي جو زمين را گرم مي کنند.دانشمندان درخشندگي کلي خورشيد را در دوچرخه خورشيدي گذشته اندازه گرفته اند.يکي از محققان مي گويد:«تغييرات درخشندگي در سيکل 23 تقريبا با سيکل 22 برابر بود؛ با اين که تعداد لکه ها در دو سيکل متفاوت بودند.علاوه بر لکه ها، مشعل ها نيز باعث تغيير در درخشندگي خورشيد مي شوند.براي اين که مشخص شود درخشندگي خورشيد از يک سيکل تا سيکل بعدي به چه ميزان تغيير مي کند، بايد بررسي هاي بلند دوره اي بر روي خورشيد انجام شود.»

سيکل بعدي
 

يک تاخير در شروع سيکل 24 به وجود آمده است.سيکل 23 همچون سيکل 20 به مدت 12 سال دوام داشت.اين مدت طولاني تر از سيکل هاي 22 و 21 بود.تا نوامبر 2008، هيچ گونه لکه اي مشاهده نشد.دانشمندان رصدخانه ملي خورشيدي با مطالعات خود به اين نتيجه رسيده اند که احتمالا پس از سال 1990، دماي لکه هاي سياه به تدريج کمتر شده است و خاصيت مغناطيسي در آنها کاهش يافته است.پيش بيني ها در مورد اين که در سيکل هاي بعدي چه اتفاقي خواهد افتاد، متغير است؛ بيشينه فعاليت بايد در حدود سال 2012 اتفاق بيفتد.برخي فيزيکدانان پيش بيني مي کنند سيکل بعدي داراي بلندترين بيشينه در نمودار خواهد بود، در صورتي که عده اي ديگر معتقدند فعاليت خورشيدي به طور غيرمعمولي پايين خواهد بود.پژوهش ها در زمينه سيکل هاي خورشيدي و مطالعات دقيق تر در مورد خورشيد، ممکن است بتواند به ما کمک کند تا به تاثيرات خورشيد بر آب و هواي زمين بيشتر و بهتر پي ببريم.

پي نوشت ها :
 

1- Solar and Heliospheric Observatory/2- Maunder Minimum/3-Dalton Minimum/4-sporer Minimum/5-Tambora
 

افشان کرباسي کارشناس فيزيک و عضو انجمن پژوهشي نجم شمال است.
پست الکترونيک:ngr6111@gmail.com
 

منبع:نيوساينتيست، 5 سپتامبر 2009 منبع:دانشمند شماره556