گرم شدن کلي کره زمين، به معناي افزايش ميانگين دماي سطح زمين است. از اواخر سالهاي 1800، ميانگين دماي کلي 4/0 تا 8/0 درجه سانتيگراد افزايش يافته است. بسياري از کارشناسان پيش بيني کرده اند که ميانگين دماي زمين در سال 2100، 4/1 تا 8/5 درجه سانتيگراد افزايش خواهد يافت. اين مقدار افزايش، بيشترين مقداريست که ظرف هزار سال اخير، براي زمين پيش آمده است.
دانشمندان نگران اين مشکلند که انسانها و اکوسيستم هاي طبيعي نتوانند خود را با اين تغييرات سريع آب و هوايي وفق دهند. اکوسيستم شامل ارگانيزمهاي زنده و محيط فيزيکي در يک محدوده مشخص است. اين گرم شدن عمومي مي تواند منتج به ضررهاي فراواني شود، به همين دليل کشورهايي در سراسر جهان، به منظور کنترل اين بحران، قراردادي را به نام پروتوکل کيوتو ( Kyoto ) طرح کرده اند.

دلايل افزايش دماي سطح زمين

کارشناسان هواشناسي گرم شدن هوا را از سالهاي 1800، آناليز کرده اند. اغلب آنها به اين نتيجه رسيده اند که فعاليتهاي انساني عامل اصلي اين گرم شدن هوا است. فعاليتهاي انساني با افزايش خاصيت گلخانه اي زمين در گرم شدن زمين دخالت دارد. اثر گلخانه اي، سطح زمين را در فرايند پيچيده اي که با همراهي نور خورشيد، گازها و ذرات موجود در اتمسفر صورت مي گيرد، گرم مي کند. گازهايي که گرما را در اتمسفر زمين نگه مي دارند يا اصطلاحا به دام مي اندازند، گازهاي گلخانه اي ناميده مي شوند.
اصلي ترين فعاليت انساني که منجر به گرماي زمين مي شود، سوزاندن سوختهاي فسيلي (زغالسنگ، نفت، گاز طبيعي) و از بين بردن جنگلها است. بيشتر سوخت فسيلي در اتومبيلها، کارخانه ها و نيروگاهها به مصرف مي رسد. سوزاندن اين سوختها گاز دي اکسيد کربن با علامت اختصاري CO2 توليد مي کند. CO2 از گازهاي گلخانه ايست که روند فرار گرما از جو به فضا را بسيار کند مي کند. درختان و ديگر گياهان در روند فتوسنتز، گاز CO2 را از هوا جذب مي کنند. با از بين بردن گياهان، ميزان گاز CO2 در هوا افزايش مي يابد. تجزيه شدن گياهان نيز منجر به افزايش اين گاز مي شود.
گروه کمي از دانشمندان معتقدند که افزايش گازهاي گلخانه اي عامل اصلي اين افزايش دما نيست بلکه افزايش انرژي تابيده شده از خورشيد عامل اصلي مي باشد. اما بيشتر کارشناسان هواشناسي تاثير اين عامل را در روند افزايش دماي عمومي کره زمين بسيار ناچيز مي دانند.

عواقب افزايش دما

ادامه اين افزايش دما آثار مخرب زيادي در بر دارد. ممکن است گياهان و جانواران دريازي به مخاطره جدي بيفتند. زيستگاه هاي گياهان و حيوانات دچار تغييرات اساسي مي شوند. الگوهاي آب و هوا دستخوش تغييرات مي شوند و نتيجه آن وقوع سيل و خشکسالي و طوفانهاي شديد مخرب خواهد بود. افزايش دما با ذوب نمودن يخهاي قطبي، باعث بالا آمدن سطح آب درياها مي شود. در مناطق خاصي از زمين، بيماريهاي انساني گسترش مي يابد و محصولات کشاورزي نابود مي شوند.

تاثيرگرما بر آبها

در هنگام گرم شدن هوا، دماي آب اقيانوسها نيز افزايش مي يابد و منجر به بروز مشکلاتي در اکوسيستم اقيانوسها مي شود. براي مثال گرم شدن آبها ممکن است باعث بروز پديده اي به نام سفيدي مرجانهاي دريايي شود. وقتي که آب گرم مي شود، مرجانها ماده اي را که عامل رنگ و تغذيه آنهاست از درون خود خارج مي کنند. در اين حالت رنگ مرجانها سفيد مي شود و چنانچه دماي آب به وضع طبيعي برنگردد، مي ميرند. گرماي افزوده همچنين منجر به وقوع بياريهايي مي شود که بر جانوران دريايي تاثير گذار است.

تغيير شکل زيستگاه هاي طبيعي

ممکن است در محلهاي طبيعي مسکوني حيوانات و گياهان تغييرات شديدي روي دهد. بسياري از گونه هاي زيستي مشکلات زيادي براي ادامه حيات در شرايط جديد خواهند داشت. براي مثال بسياري از گياهان گلدار، بدون طي کردن زمستاني سرد، شکوفه نخواهند زد.

تاثير گرما بر آب و هوا

تکرار وقوع شرايط بحراني آب و هوا منجر به خسارات زيادي مي شود. تغييرات الگوهاي بارش باعث افزايش سيلابها و خشکسالي در نواحي مختلف مي شود. طوفانها و تندبادها، بيشتر و قدرتنمندتر به وقوع خواهند پيوست.

بالا آمدن سطح آبها

ادامه گرم شدن هوا، در طي چند قرن، مقادير زيادي از يخهايي که صفحه آنتارکتيکا را پوشانده اند، ذوب مي کند. در نتيجه سطح آبها در کل زمين بالاتر مي آيد. بسياري از مناطق ساحلي ممکن است دچار سيل زدگي، فرسايش، از بين رفتن زمينهاي خشک و ورود آب درياها به آبهاي شيرين شوند. بالا آمدن آب درياها ممکن است منجر به غرق شدن شهرها، جزاير کوچک و ديگر مناطق زيستي شود.

تهديد سلامت انسانها

بيماريهاي گرمسيري نظير مالاريا و تب دنگي ( dengue ) به مناطق زيادي شيوع پيدا مي کند. ادامه يافتن گرما و شدت يافتن آن مي تواند عامل مرگ و ميرهاي زياد و بيماريهاي گوناگون شود. سيل و قحطي، گرسنگي و سوء تغذيه را افزايش خواهد داد.

خنک کردن زمين

کارشناسان هواشناسي در حال حاضر مشغول مطالعه براي کنترل و محدود کردن افزايش دماي کره زمين مي باشند. دو روش کليدي به اين منظور وجود دارد: اول محدود کردن توليد گاز CO2 و دوم تصفيه هوا.

محدود کردن انتشار گاز CO2

دو تکنيک تاثيرگذار براي محدود کردن توليد CO2 وجود دارد: اول جايگزين کردن منابع ديگر انرژي به جاي سوختهاي فسيلي و دوم استفاده بهتر از سوختهاي فسيلي.
منابع انرژي جايگزين سوخت فسيلي، CO2 توليد نمي کنند. اين منابع شامل باد، نور خورشيد، انرژي هسته اي و حرارت زير زمين مي باشند. دستگاههايي به نام توربين بادي مي توانند انرژي باد را به انرژي الکتريکي تبديل کنند، باطريهاي خورشيدي نيز مي توانند نور خورشيد را به انرژي الکتريکي تبديل کنند و نيروگاههاي حرارت زيرزمين مي توانند از گرماي موجود در لايه هاي زيرين خاک انرژي الکتريکي به دست آورند.
استفاده از اين منابع هزينه هاي بيشتري را نسبت به سوختهاي فسيلي در بر دارند. با اينحال پيشرفت تحقيقات درباره استفاده از آنها مي تواند منجر به کاهش هزينه هاي آنها نيز شود.
تصفيه هوا به دو شکل صورت پذير است: اول، انبارهاي زير زمين يا زير آب. دوم، ذخيره سازي در گياهان زنده.
با تزريق و ورود CO2 توليد شده در صنعت به زير زمين يا در اقيانوس مي توان اين گاز را ذخيره کرد. مناسبترين مکان در اعماق زمين براي انجام اين کار، انبارهاي طبيعي نفت و گازيست که بيشتر ذخاير آنها استخراج شده است. با ورود اين گاز به اين گونه انبارهاي طبيعي، استخراج بازمانده ذخاير آنها بسيار آسانتر مي شود. سود ناشي از تسهيل بهره برداري، هزينه هاي اين روش تصفيه را جبران مي نمايد. رسوبات عميق نمک و زغالسنگ نيز مکان مناسبي براي انجام ذخيره سازي CO2 مي باشند.
اقيانوسها مي توانند CO2 بيشتري ذخيره کنند اما دانشمندان هنوز موفق به تخمين آثار محيطي اين ذخيره سازي نشده اند.

ذخيره سازي در گياهان

گياهان سبز به هنگام رشد، CO2 موجود در جو را جذب مي کنند. آنها کربن موجود در CO2 را با هيدروژن ترکيب کرده، قند ساده توليد مي کنند و آنرا در بافت خود ذخيره مي نمايند. پس از مرگ گياه، با تجزيه آن، گاز CO2 از آن متساطع مي شود. اکوسيستمهايي با زندگي گياهي غني، مي توانند CO2 بيشتري را در خود حبس نمايند.

پروتکل کيوت

در سال 1997، نمايندگان 160کشور جهان در کيوتوي ژاپن گرد هم آمدند و قرار دادي به نام پروتوکل کيوتو را تنظيم کردند. اين قرارداد براي کاستن انتشار گازهاي گلخانه اي است. از سال 2008 تا 2012، سي و هشت کشور صنعتي ناچار به کاستن انتشار گاز CO2 و پنج کشور ديگر ناچار به کاستن انتشار گازهاي گلخانه اي خواهند بود. اين کشورها بايد 1990 مرکز انتشار خود را کنترل نموده و سالانه 95 درصد از ميزان انتشار آنها را کاهش دهند. اين قرارداد شامل حال کشورهاي در حال توسعه نمي باشد. اما کشورهاي صنعتي را تشويق مي کند که داوطلبانه با کشورهاي درحال توسعه براي کاهش ميزان انتشار گازهاي گلخانه اي همکاري کنند.

بررسي گرم شدن

پيش از استفاده از وسايل گرما سنج، دانشمندان بر اساس نشانه هاي فراواني، افزايش دماي کره زمين را مورد بررسي قرار داده بودند. نشانه ها حاکي از اين بود که افزايش دما از سالهاي 1900، در هزار سال اخير بي سابقه بوده است.
در سال 2001، هيئتي با مسئوليت کنترل تغييرات آب و هوا به نام IPCC ( Intergovernmental Panel on Climate Change )که از طرف سازمان ملل پشتيباني مي شدند، نتايج بررسي هاي به اثبات رسيده در خصوص گرم شدن زمين را منتشر کردند. کارشناسان هواشناسي مشغول بررسي عوامل طبيعي و دخالتهاي انسان در گرم شدن زمين ظرف 100 سال اخير شدند. هيئت IPCC همچنين نتيجه پيش بيني هاي دماي هوا تا سال 2100 را اعلام نمود.
در هر حال بررسي ها نشان مي دهند که راه حل فوري براي اين مسئله وجود ندارد. حتي اگر تمام منابع انتشار گاز CO2 را ناگهان حذف کنيم، روند گرم شدن هوا، به دليل وجود گازهاي گلخانه اي که در حال حاضر وارد جو شده اند، تا سال 2100 ادامه خواهند داشت.

منبع:

Mastrandrea, Michael D., and Stephen H. Schneider. "Global warming." World Book Online Reference Center. 2005. World Book, Inc.