معرفی کتاب: چرخه‌های گرمایش جهانی
رامین سلطانی/دانش عمیق درباره‌ی پدیده‌ی گرمایش جهانی تنها در یک چارچوب زمانی مشخص مقدور است. با خواندن این کتاب می‌توان امیدوار بود پیشرفتی در زمینه‌ی باز کردن درها به روی دانش و اطلاع از موضوعات مختلف درباره‌ی مشکل حاصل شود و آرزوی نویسنده این است بلکه بتواند کلیدی در اختیار خوانندگان قرار دهد.
کره‌ی زمین الگوهای متناوبی از گرمایش و سرمایش را از سر گذرانده است. در برخی مقاطع زمانی بخش‌هایی از کره‌ی زمین را پوشش‌های ضخیم یخ در بر گرفته و زمین زیر توده‌های عظیم یخ و یخچال‌ها مدفون بوده است. در واقع در دوران گذشته، مدّت‌زمان‌های طولانی بخش‌هایی مشخص از کره‌ی زمین، به مدّت میلیون‌ها سال، پوشیده از یخچال‌های دائمی بوده است. البته در فواصل زمانی بین این عصرهای یخبندان، دمای کره‌ی زمین افزایش یافته، زمین گرم شده و توده‌های یخ ذوب شده و پوشش‌های یخی و یخچال‌ها کم و محدود شده‌اند. از آخرین عصر یخبندان که به تخمین حدود ۱۰ هزار سال پیش پایان یافته (که این مقدار از لحاظ زمین‌شناختی کوتاه و ناچیز به شمار می‌آید) اقلیم کره‌ی زمین نسبتاً ثابت و پایدار مانده البته جدا از انگشت‌شمار نوسان‌ها حداقل تا آغاز انقلاب صنعتی در سده‌ی هجدهم میلادی که اقلیم از آن زمان به دلیل افزایش دما تغییراتی پیدا کرده است.
آب و هوای طبیعی کره‌ی زمین غالباً نامتغیر بوده و همواره خود را بر اساس فرایندهای درونی و بیرونی تغییر داده و تنظیم می‌کند. همان‌گونه که فرایندهای طبیعی می‌توانند بر رفتارهای زمین تأثیر بگذارند، رفتارهای انسان‌ها نیز بر اقلیم و آب و هوای زمین تأثیرگذار است. علاوه بر این برخی عوامل بیرونی همانند تغییراتی که در تشعشعات خورشیدی و تغییرات چرخه‌ای در مدار کره‌ی زمین صورت می‌گیرد نیز هستند. تمامی این عوامل و نیروها موجب می‌شوند اقلیم به روشی معین به آنها پاسخ و واکنش نشان دهد.
عنصر زمان نیز همواره متغیر است. برخی تغییرات اقلیمی صدها سال زمان می‌برد تا مؤثر واقع شوند و برخی فقط چند دهه. کلیه‌ی عوامل مؤثر بر اقلیم همانند درجه‌ی حرارت، میزان بارش، جریان‌های اتمسفری، جریان‌های اقیانوس‌ها و پراکنش تغییرات در سطح زمین بر اثر عوامل طبیعی، قطعاتی از پازل اقلیمی بزرگی به شمار می‌روند که به شکل‌گیری اقلیم در طول دوران هزاران‌ساله از زمان زمین‌شناختی کمک می‌کنند.
یکی از اجزاء و عناصر اقلیم و آب و هوا که بیشتر مطالعه و بررسی شده دوره‌های یخبندان است زیرا لایه‌های یخ و یخچال‌های طبیعی با سرعت بیشتری نسبت به عواملی که موجب تغییر اقلیم می‌شوند واکنش نشان داده و تأثیر می‌گذارند. هرگاه مقادیر انرژی ذخیره‌شده از سوی نظام و سیستم اقلیمی تغییر کند، آب و هوا و اقلیم کره‌ی زمین نیز تغییر می‌کند. این رویداد غالباً زمانی رخ می‌دهد که انرژی جهانی از تعادل خارج شود، البته باید در نظر داشت که انرژی کسب و جذب‌شده از خورشید، از طریق برون‌رفت گرما از کره‌ی زمین به تعادل می‌رسد.
برخی شرایط طبیعی هم هست که این تعادل را بر هم می‌زند، همانند تغییر در مدار گردش زمین، تغییرات در ترکیبات اتمسفر یا تغییر در جریانات اقیانوسی. به هر حال امروزه بسیاری از تغییرات عمده در اقلیم و کره‌ی زمین مرتبط با انسان و فعالیت‌های اوست، مانند آلودگی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای. هرگاه یکی از این مکانیسم‌ها آن‌قدر غلبه یابد که بتواند تعادل انرژی را بر هم زند، می‌گوییم آن عامل یا مکانیسم تبدیل شده به عامل یا نیروی تغییردهنده‌ی اقلیم. دانشمندان اقلیم‌شناس اصطلاح Climate Forcing۱ را برای تشریح مکانیسم‌های مؤثر بر اقلیم و آب و هوا وضع کرده‌اند.
دوره‌ها و عصرهای یخبندان در تاریخ کره‌ی زمین بر اساس یک الگوی چرخه‌ای اتفاق افتاده، تغییراتی که در سطح زمین بر اثر آن رویدادها صورت گرفته و دیگر شواهد برجای‌مانده از آنها، دانشمندان را قادر ساخته آن دوره‌ها را مطالعه کرده و به شواهد و جزئیات قابل اعتمادی در مورد گذشته دست یابند. با تجزیه و تحلیل کم و زیاد شدن‌های مکرّر یخچال‌های طبیعی و توده‌های یخ بر روی کره‌ی زمین و تأثیرات و گسترش زمین در اطراف آنها، دانشمندان به فهم و دانش بهتری در خصوص چگونگی، زمان و چراییِ رخ دادن عصرهای یخبندان دست یافته‌اند.
در واقع بیشینه‌ی تحقیقات پیرامون هوا و اقلیم‌شناسی مربوط به یخچال‌ها و فواصل زمانی بین دوره‌های یخبندان آخرین عصر یخبندان است. چون اقلیم همانند یک نظام و سیستم کلان عمل و رفتار می‌کند، دانشمندان قادر به تجزیه و تحلیل شواهد برجای‌مانده و شناخت فرایندهایی که مدت‌های مدید پیش از این رخ داده‌اند و مقایسه‌ی آنها با فرایندهای امروزی هستند.
به عنوان پیامد و نتیجه‌ی پدیده‌ی جهانشمول گرمایش، زمین تأثیرات را حس می‌کند هرچند شاید نتیجه و عواقب این گرمایش در تمام نقاط کره‌ی زمین یکسان نباشد. برخی نواحی و مناطق گرم‌تر و مرطوب‌تر می‌شوند و برخی دیگر گرم‌تر و خشک‌تر. برخی نواحی سیل را تجربه می‌کنند و برخی دیگر خشکسالی را.
الگوهای جریان‌های اقیانوسی تغییر می‌کند، الگوهای وزش بادها تغییر می‌کند و پوشش ابری میزان تابش خورشیدی را که به سطح زمین رسیده و در ایجاد پدیده‌ی گلخانه‌ای مؤثر است تحت تأثیر قرار می‌دهد. یخ دریاها و یخچال‌ها کوچک‌تر می‌شود و انتظار می‌رود درجه‌ی حرارت همچنان افزایش یابد.
با این همه بسیاری گمان می‌کنند تغییر چند درجه‌ای در درجه‌ی حرارت چندان به چشم نمی‌آید، ولی در واقع این‌چنین نیست. در طول آخرین عصر یخبندان برای مثال درجه‌ی حرارت جهان فقط در حدود ۷/۶ تا ۱۰ درجه‌ی فارنهایت (۶-۴ درجه‌ی سانتی‌گراد) سردتر از درجه‌ی حرارت امروز دنیا بود. برای درک و لمس تغییر اقلیم در زمان حاضر، بسیار مهم است که هوا و اقلیم‌شناسان درک درستی از مکانیسم‌های پدیدآورنده‌ی آخرین تغییرات اقلیمی کسب کنند که موجب رخ دادن عصر یخبندان شد.
با شناخت این چرخه‌های طبیعی بهتر می‌توان آنها را بر اساس سرعت گرمایش جهانی در حال حاضر مقایسه کرد که این رشد و سرعت ناشی از رفتارهای انسانی است. این آگاهی در وهله‌ی نخست به دانشمندان اجازه می‌دهد دانش و علم پدیده‌ی گرمایش جهانی را به عنوان نخستین و ضروری‌ترین مرحله در راه‌حل مشکل بهتر درک کنند.
کتاب Global Warming Cycles: Ice Ages and Glacial Retreat یکی از مجلدات مجموعه‌ی هفت جلدی Global Warming است که به پدیده‌ی عصر یخبندان و پیامدهای ناشی از کم و زیاد شدن میزان یخ در مقیاس جهانی اختصاص یافته است. در فصل نخست ابتدا این بحث پیش کشیده می‌شود که عصر یخبندان چیست و چرا روی می‌دهد. در هر عصر یخبندان شدّت و میزان یخبندان متفاوت بوده و هیچ یک از دوره‌های یخبندان همانند یکدیگر نبوده‌اند.
بنابراین اگر موضوع گرمایش جهانی امروزه در حکم یک سرفصل کلیدی باشد، چرا و به چه دلیل برخی از دانشمندان در خصوص ورود به یک عصر یخبندان دیگر نگران و دلواپس هستند؟ هدف این کتاب نشان دادن ربط وثیق دو موضوع به یکدیگر بوده و اینکه معلوم و آشکار شود چگونه یک پدیده‌ی طبیعی به راستی می‌تواند تحت تأثیر یک فرایند انسانی قرار گیرد. همچنین در این فصل برخی عوامل فیزیکی مورد بحث قرار می‌گیرند که بر شکل‌گیری اقلیم و آب و هوای کره‌ی زمین مؤثرند.
برخی از این عوامل فیزیکی از کنترل ما خارج بوده و انسان‌ها بر تعدادی از آنها تأثیر مستقیم می‌گذارند. در نهایت تئوری کاملاً شناخته‌شده و البته بسیار جدل‌آمیزhockey stick ۲ مورد بررسی قرار گرفته و دلایلی در خصوص موارد مناقشه‌برانگیز این نظریه آورده شده با این هدف که خواننده بتواند شخصاً درک کند این نظریه چه معنا و مفهومی دارد.
در فصل دوم به کم و زیاد شدن یخچال‌ها و کوه‌های یخ در کره‌ی زمین پرداخته می‌شود. بر اساس شواهد و قرائن به نظر می‌رسد یخچال‌ها و کوه یخ‌های قدیمی از بین رفته باشند که این می‌تواند امروزه سرنخی باشد برای دانشمندان تا بتوانند به صورت نسبی مشخص کنند اقلیم کره‌ی زمین در گذشته چگونه بوده است. در این فصل نگاهی می‌شود بر این فرایند که چگونه دانشمندان از سرنخ‌ها و شواهد کلیدی موجود و برجای‌مانده در لایه‌های زمین برای دستیابی و دسترسی به پدیده‌ی گرمایش جهانی استفاده می‌کنند و سپس از آن دانش برای کمک به آماده‌سازی جامعه‌ی فعلی و نسل بعد برای آنچه روی خواهد داد، بهره می‌جویند. اگر دانشمندان این همبستگی‌ها را درک نکنند و درنیابند، راهی وجود ندارد برای اینکه مدیران و سیاست‌گذاران قادر به طراحی و برنامه‌ریزی در جهت سلامت و ایمن‌سازی و بهبود شهرها و روستاها باشند.
فصل سوم به بحث و بررسی تحرّکات و رفتارهای لایه‌های یخ طی دوره‌های یخبندان و غیریخبندان و پدیده‌ی ایزوستازی۳ اختصاص یافته است. در اینجا پژوهش‌های انجام‌شده در مناطق جنوبگان۴ و گرین‌لند۵ و نتایج و پیامدهای شکسته شدن توده‌های عظیم و بزرگ یخ در کلان‌ترین لایه‌ها و توده‌های یخ موجود در کره‌ی زمین بررسی می‌شود. هر دو پدیده‌ی ایزوستازی و ذوب شدن توده‌ها و لایه‌های یخ بر افزایش یا کاهش سطح آب‌های آزاد جهان مؤثرند. این پدیده به خصوص برای ساکنان مناطق نزدیک دریاها و نوارهای ساحلی از نهایت اهمیت برخوردار است. در صورت بالا آمدن سطح آب دریاها، بسیاری از مناطق مسکونی زیر آب رفته و نابود خواهند شد. به همین دلیل دانستن این نکته بسیار مهم است که یکی از نتایج پدیده‌ی گرمایش جهانی وارد آمدن خسارت‌های گسترده بر روند توسعه و پیشرفت جهان کنونی خواهد بود.
در دو فصل بعدی (چهار و پنج) اقیانوس‌ها به عنوان سیستم بسیار بزرگ و کلان انتقال و جابه‌جایی گرما به بحث گذاشته می‌شود. در این دو فصل تشریح می‌شود که چگونه اقیانوس‌ها قادر به نگهداری مقادیر زیاد گرما هستند و این البته نقشی است که اقیانوس‌ها طی سالیان متمادی در جهت خنثی کردن پدیده‌ی گرمایش جهانی ایفا کرده‌اند؛ چگونه اقیانوس‌ها موجب شده‌اند بخش‌هایی از کره‌ی خاک قابل سکونت شود که این امکان از طرق دیگر وجود نداشت و چرا باید دانشمندان به صورت مداوم و با پشتکار فراوان اقیانوس‌ها را دیده‌بانی و ارزیابی کنند تا وضعیت تعادل آنها از چشم پنهان نماند. علاوه بر این تکنیک‌های مدل‌سازی رایانه‌ای و دیگر فناوری‌های موجود کنونی در این فصل معرّفی شده‌اند که به اقلیم‌شناسان و اقلیم‌پژوهان کمک می‌کند تا به شکل بهتر و مؤثرتری وضعیت نوارهای ساحلی را پیش‌بینی کنند.
عمده‌ی مطالب فصل ششم درباره‌ی تغییرات ناگهانی اقلیمی است و این موضوعی‌ست که دانشمندان به صورت جهانی پیرامون آینده‌ی کره‌ی زمین و پدیده‌ی گرمایش جهانی با آن دست به گریبان‌اند. زمانی که فیلم سینمایی «روزِ پس از فردا۶» به نمایش درآمد دغدغه‌ی تغییرات ناگهانی اقلیمی بسیاری از مردم را به وحشت انداخت. در این فصل بررسی می‌شود که این اتفاق در عالم واقع تحت چه شرایطی می‌تواند رخ دهد و با توجه به شرایط کنونی کره‌ی زمین انسان‌ها تحت چه شرایط و به چه صورت قادر به تحمل تغییرات اقلیمی با عواقب کلان و پیش‌بینی‌نشده هستند.
بحثی مفصل در مورد توفان‌های حارّه‌ای و دیگر جریانات سخت و شدید آب و هوایی در فصل هفت کتاب آمده است. افزایش حوادث این‌چنینی از جمله عواقب و پیامدهای پدیده‌ی گرمایش جهانی پیش روست. در این فصل همچنین برخی آمارهای فریبنده نیز ارائه شده در خصوص نواحی و مناطقی از کشور آمریکا که شدیدترین و مهیب‌ترین گردبادها و توفان‌ها را تجربه می‌کنند و صدالبته هیچ‌کس تمایل ندارد در صورت وقوع توفان و گردباد در آن نقاط ساکن بوده یا حتی صاحب املاک و مستغلات باشد. دو فصل انتهایی کتاب اختصاص به مسائلی دارد که کارشناسان مختلف باید به آنها بپردازند و در موردشان گفت‌وگو کنند و نتایج و پیامدهای آنها را بسنجند و نیز آینده را پیش‌بینی کنند. هر یک از سناریوهای تحقیقات اقلیمی ارائه‌شده یک جنبه از مسئله‌ی اقیانوس‌ها و پدیده‌ی گرمایش جهانی را به نمایش می‌گذارند که به دست دانشمندان مختلف در اقصی نقاط جهان انجام شده یا در حال اجراست. با این همه تمامی دانشمندان بر سر همه‌ی موارد با هم توافق ندارند. این بسیار ارزشمند است که بدانیم کدام موضوعات واقعی و مبتلابه جهان امروزی است و کدام یک نه. اینکه به چه صورت مبنای شناخت و آگاهی و دانایی پیرامون جنبه‌های گوناگون یک زمینه‌ی علمی ارتقا می‌یابد. در عین حال که ما از دانشمندان بسیار یاد می‌گیریم، آنان نیز چیزهای بسیاری از یکدیگر کسب می‌کنند. این به اشتراک گذاشتن اطلاعات نقش فوق‌العاده مهمی است که هر دانشمند خوب برای پیشرفت باید بازی کند.
پدیده‌ی گرمایش جهانی موضوعی بسیار کلان است که بسیاری از ابعاد و جنبه‌های جوامع را با خود درگیر می‌کند. اقلیم‌شناسی، هیدرولوژی، جغرافیا، زمین‌شناسی، زیست‌شناسی، گیاه‌شناسی، اکولوژی، محیط‌گرایی، فیزیک، شیمی، اقتصاد و علوم سیاسی بخش‌هایی از آن موارد هستند. هدف نویسنده با توجه به این فهرست بالابلند معرّفی تمامی طیف موضوعات و مسائل دخیل در این زمینه است.
دانش عمیق درباره‌ی پدیده‌ی گرمایش جهانی تنها در یک چارچوب زمانی مشخص مقدور است. با خواندن این کتاب می‌توان امیدوار بود پیشرفتی در زمینه‌ی باز کردن درها به روی دانش و اطلاع از موضوعات مختلف درباره‌ی مشکل حاصل شود و آرزوی نویسنده این است بلکه بتواند کلیدی در اختیار خوانندگان قرار دهد.
واژه‌نامه‌ی بسیار مفیدی در انتهای کتاب برای اصطلاحات مربوط به موضوع و نیز گرمایش جهانی آمده است ضمن اینکه سال‌شمار و قرن‌شمار مفصلی نیز راجع به گرمایش جهانی از حدود ۱۴۰۰ میلادی تا ۲۰۱۰ نیز ضمیمه‌ی کتاب است که خود مقوله‌ای بسیار خواندنی به شمار می‌رود.
این کتاب که جلد سوم مجموعه هفت جلدی تألیف شده توسط خانم دکتر جولی، کر، کاسپر[۱] است در ۲۰۱۰ از سوی مؤسسه‌ی انتشاراتی Facts of File, Inc در ۲۱۲ صفحه در شهر نیویورک به چاپ رسیده است.
منابع و پانویس‌ها:
- منظور، نیروها و عواملی است که تعادل بین انرژی دریافت‌شده از خورشید و انرژی بیرون‌رونده از کره‌ی زمین را بر هم می‌زنند.
- این نظریه بر اساس مطالعات مایکل مان و همکارانش در دانشگاه ماساچوست شکل گرفته است. او بر اساس تعدادی نمودار وضعیت اقلیمی کره‌ی زمین طی هزار سال گذشته را بازسازی کرد. نمودارهای به‌دست‌آمده به شکل چوب هاکی هستند، در بیشتر زمان‌ها میزان تغییرات در درجه‌ی حرارت کره‌ی زمین بسیار ناچیز و به شکل دسته‌ی چوب هاکی است. افزایش بسیار سریعی در حدود سده‌ی بیستم در نمودارها ایجاد می‌شود که بیانگر تغییر ناگهانی درجه‌ی حرارت است. در اینجا نمودار به شکل قسمت پهن چوب هاکی است. توضیحات مفصل در مورد این نظریه در صفحه‌ی ۲۲ کتاب آمده است.
- تغییرات مربوط به لایه‌های داخلی زمین طی دوره‌های یخبندان.
- Antarctica
- Greenland
- The Day After Tomorrow؛ فیلمی به کارگردانی رولاند امریش محصول ۲۰۰۴ در مورد یک کارشناس و متخصص علوم هواشناسی است که اعتقاد دارد ظرف ۵۰ الی ۱۰۰ سال آینده زمین دچار یک عصر یخبندان دیگر خواهد شد.
فصلنامۀ صنوبر، سال پنجم، شمارۀ ۱۲، ص ۱۲۴ تا ۱۲۸.
[۱] -Julie Kerr Casper, Ph.D.