تغییر آب‌و‌هوا

 تهیه و تنظیم: محمد صادق احدی (کارشناس ارشد)، سعید میناپور (کارشناس ارشد)، حسین تقدیسیان (کارشناس ارشد)، مریم خلیلی یادگاری (کارشناس)*

 چکیده

در این مقاله ابتدا به معرفی طرح ملی تغییر آب‌و‌هوا پرداخته می‌شود. سپس مفاهیم عمومی تغییر آب‌و‌هوا نظیر اثر گلخانه‌ای، گازهای گلخانه‌ای، عوامل مؤثر بر تغییر اقلیم و آسیب‌پذیریهای ناشی از این پدیده مورد بررسی قرار می‌گیرد. در بررسی آسیب‌پذیری دیده می‌شود که افزایش دما باعث تغییراتی در جهت وزش باد و الگو و میزان بارش خواهد شد که به دنبال آن مشکلاتی نظیر خشکسالی و عدم دسترسی به منابع آب شیرین ایجاد می‌گردد. همچنین با بالا آمدن سطح آب دریاها که یکی دیگر از پیامدهای تغییر آب‌و‌هوا می‌باشد،اکوسیستم ساحلی، تأسیسات نفتی، سکوها و بنادر مورد آسیبهای جدی قرار می‌گیرند. به همین دلیل تغییر آب‌و‌هوا در کشورهای در حال توسعه اثرات سوء فراوانی را به دنبال خواهد داشت. در انتها نیز به مقایسه کشورهای مختلف در تولید گازهای گلخانه‌ای پرداخته شده است.

 کلمات کلیدی: تغییر آب‌و‌هوا،گازهای گلخانه‌ای، آسیب‌پذیری ناشی از اثر گلخانه‌ای

1- مقدمه

طرح توانمندسازی جمهوری اسلامی ایران برای ارائه اولین گزارش ملی تغییر آب‌و‌هوابه کنفرانس متعاهدین آب و هوای سازمان ملل متحد

طرح توانمندسازی جمهوری اسلامی ایران برای ارائه اولین گزارش ملی تغییر آب‌و‌هوابه سازمان ملل متحد با کمک مالی تسهیلات جهانی محیط زیست (GEF)[1] و با همکاری دفتر عمران ملل متحد (UNDP) [2] از سال 1377 در سازمان حفاظت محیط زیست آغاز شده است. این طرح در راستای تعهدات ایران در قبال کنوانسیون تغییر آب و هوای سازمان ملل متحد اجرا می‌شود. کنوانسیون تغییر آب و هوای سازمان ملل متحد در اجلاس سران زمین که در ژوئن سال 1992 در ریودوژانیرو، برزیل، تشکیل شد برای امضاء کشورهای عضو مفتوح گردید و توسط 154 کشور به امضاء رسید. این کنوانسیون در 21 مارس 1994 به اجرا در آمد و تا کنون 186 کشور آن را امضاء کرده اند. ایران نیز بعد از امضای کنوانسیون تغییر آب‌و‌هوا توسط نماینده دولت جمهوری اسلامی (معاون رئیس جمهور وقت) در سال 1371 در اجلاس زمین، کنوانسیون فوق را در خرداد ماه 1375 به تصویب مجلس شورای اسلامی رسانید و از آن تاریخ مفاد کنوانسیون مذکور لازم الاجرا گردید. کنفرانس متعاهدین تغییر آب و هوای سازمان ملل متحد که ارگان عالی کنوانسیون می‌باشد، از سال 1995 بطور مرتب سالانه تحت عنوان کنفرانس متعاهدین (COP)[3] تشکیل می‌گردد. بند (الف) ماده چهار کنوانسیون تصریح می‌نماید که کلیه کشورهای متعاهد با توجه به مسئولیت های مشترک ولی متفاوت (Common but Differentiated Responsibilities) و نیز با توجه به اولویتهای توسعه ملی و منطقه‌ای موظف هستند تا بطور دوره‌ای میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای ( به غیر از گازهای مورد نظر پروتکل مونترال ) کشور خود را به کنفرانس متعاهدین گزارش نمایند. این گزارشات برای مقایسه بهتر، باید با استفاده از متدلوژی مورد قبول کنفرانس متعاهدین تهیه شوند. در ادامه بند ب ماده چهار کنوانسیون تصریح می‌نماید که کشورهای متعاهد باید بطور مرتب برنامه‌ها و اقدامات در نظر گرفته شده برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را روزآمد نموده و به اجرا درآورند.

در این راستا دفتر طرح ملی تغییر آب‌و‌هوادر دیماه 1377 فعالیت خود را آغاز نمود و در شهریور 1378با استقرار در مرکز تحقیقات زیست محیطی سازمان حفاظت محیط زیست، از تجهیزات لازم برخوردار گردید. این دفتر مجهز به اطلاعات، کتب، مقالات، نرم افزارهای مرتبط با پدیده تغییر آب‌و‌هوا و سایت اینترنتی است. علاقمندان با عضویت در سایت دفتر می‌توانند اخبار و اطلاعات متنوعی در زمینه تغییر آب‌و‌هوا دریافت نمایند.

در راستای تعهدات مذکور به کنوانسیون تغییر آب و هوا، گزارش طرح ملی تغییر آب‌و‌هوا در پنج بخش تحت عناوین ذیل تدوین شده و برای نظر خواهی در اختیار ارگانهای ذیربط قرار گرفته است.

1.   گزارش وضعیت ملی

(National Circumstances Report)

2.   گزارش موجودی گازهای گلخانه‌ای

(National GHGs[4] Inventory)

3.   گزارش روشهای کاهش انتشار

(National GHGs Mitigation Policies)

4.   گزراش ارزیابی آسیب پذیری و تطبیق

(Vulnerability & Adaptation Assessment)

5.   گزارش استراتژی های ملی پیشنهادی در قبال تغییر آب‌و‌هوا

(National Proposed Strategies to Address Climate Change)

گزارشات طرح قبل از ارسال به سازمان ملل، توسط کمیته راهبری طرح (Steering Committee) مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. کمیته راهبری طرح از نمایندگان وزارت خانه‌های نفت، نیرو، جهادکشاورزی، صنایع، امور خارجه و سازمان هواشناسی و به ریاست معاونت انسانی سازمان حفاظت محیط زیست تشکیل شده است.

همچنین این دفتر گروههای کاری انرژی و فرآیندهای صنعتی، جنگل و مرتع، کشاورزی، هواشناسی، منابع آب و بهداشت، نواحی ساحلی، بخش ضایعات جامد و مایع و آگاه‌سازی عمومی را در بر می‌گیرد. گزارشات طبق دستورالعمل‌های هیأت بین الدول تغییر آب و هوای سازمان ملل (IPCC)[5]، توسط گروههای کاری تهیه و تدوین شده است.

اعضای گروههای کاری از مؤسساتی نظیر دانشگاه صنعتی شریف، پژوهشکده انرژی دانشگاه صنعتی شریف، مؤسسه مطالعات بین‌الملل انرژی، وزارت نفت، امور اوپک وزارت نفت، دفتر محیط زیست وزارت نیرو، مرکز تحقیقات منابع آب وزارت نیرو، سازمان بهره‌وری انرژی، سازمان جنگل‌ها و مراتع، مؤسسه اقیانوس شناسی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، وزارت جهاد کشاورزی و وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی می‌باشند.

2- اثر گلخانه‌ای

برای توصیف عملکرد و اثر گلخانه‌ای باید موازنه انرژی بین زمین و فضا مورد مطالعه قرار گیرد. در شکل (1) این موازنه انرژی نشان داده شده است.

 همانگونه که مشاهده می‌شود تابشهای خورشیدی پس از عبور از فضا (مشابه شیشه‌‌های گلخانه)،  به زمین و اتمسفر (مشابه فضای داخل گلخانه) رسیده و قسمت اعظم آن توسط زمین جذب می‌شود. جذب این انرژی توسط زمین باعث گرم شدن کره زمین خواهد شد که این به نوبه خود باعث تابش امواجی از طرف زمین به فضا می‌شود. طبق قوانین فیزیکی طول موج تابشهای تولید شده از زمین با پرتوهای رسیده به سطح زمین متفاوت است. این بدان معناست که مثلاً اگر زمین تابشهای مرئی را دریافت می‌کند، هنگام تابش خود پرتوهای گوناگونی تولید می‌کند که طول موج آنها با طول موج پرتوهای مرئی متفاوت است. معمولاً زمین پس از گرم شدن، تابشهای فرو سرخ از خود منتشر می‌کند. قسمتی از این تابشهای فرو‌سرخ از اتمسفر عبور کرده و قسمتی دیگر توسط گازهای گلخانه‌ای موجود در اتمسفر جذب شده و مجدداً توسط همین گازها به سطح زمین باز تابیده می‌شود (شکل 1). در حقیقت گازهای گلخانه‌ای که نسبت به نور مرئی شفاف بودند با تغییر طول موج پرتوها بصورت نیمه شفاف عمل کرده و تمام تابشهای فرو سرخ بازتابیده از سطح زمین را از خود عبور نمی‌دهند و مجدداً مقداری از آنها را به زمین بر می‌گردانند.

گازهای گلخانه‌ای که در این پدیده دخالت می‌کنند عبارتند از: بخار آب (H₂O)، دی‌اکسید‌کربن (CO₂)، اکسید‌نیتروژنI (N₂O)، متان (CH₄)، ازن جو پایین (O₃)، کلروفلوئوروکربنها (CFCs)، هیدروفلوئوروکربنها(HFCs)  و پِرفلوئوروکربنها(PFCs). در این میان بخارآب و دی اکسیدکربن مجموعاً‌ 90  درصد سهم اثرگلخانه‌ای را به خود اختصاص می‌دهند . شکل (2) سهم گازهای مختلف را در اثر گلخانه‌ای نشان می‌دهد. لازم به ذکر است که معمولاً‌ بخار آب را در این موارد جداگانه حساب می‌کنند چرا که اولاً‌ مقدار آن نسبت به سایر گازهای گلخانه‌ای بسیار زیادتر بوده و ثانیاً رطوبت نواحی مختلف بسته به شرایط مختلف دمایی و آب و هوایی و پوشش ابری فرق می‌کند.ثالثاً سهم بزرگی از میزان انتشار بخار آب ناشی از فعالیتهای غیر انسانی می‌باشد.

لازم به ذکر است که طبق پروتکل مونترال از سال 1373 به بعد، هیدروفلوئوروکربنها (FCs) و پِرفلوئوروکربنها (PFCs)  به عنوان جایگزین گازهای مخرب لایه ازن (ODS) [6] مورد استفاده

قرار گرفته‌اند. به همین دلیل در شکل (2) غلظت این گازها در نظر گرفته‌نشده‌است.

بنابراین در مجموع گازهای گلخانه‌ای باعث باقی ماندن کسری از انرژی خورشیدی رسیده به زمین در داخل اتمسفر می‌شود. این تبادل و نقل و انتقال انرژی باعث ثابت ماندن دمای زمین درحد مناسبی می‌شود بطوریکه اگر اثرگلخانه‌ای در اتمسفر زمین وجود نداشت دمای کره زمین بطور متوسط حدوداً  C ?5/15  نسبت به حال کمتر می‌شد. چنین کاهش دمایی باعث آن می‌شود که زمین غیر قابل سکونت باشد (عصر یخبندان).

از طرف دیگر چنانچه موجودی گازهای گلخانه‌ای نیز به هر نحوی در داخل اتمسفر زیادتر از حد متعارف شود، موازنه انرژی زمین بهم خورده و باعث باقی ماندن انرژی بیشتری در داخل اتمسفر زمین می‌شود. این پدیده گرم‌شدن زمین را به دنبال دارد که اثرات آن  در قسمتهای بعد شرح داده می‌شود.

3- پدیده تغییر آب و هوا

رشد جمعیت و پیشرفت تکنولوژی و در نتیجه افزایش تقاضای حاملهای انرژی منجر به تغییر وضعیت اتمسفر به دست بشر گشته است. با توجه به اینکه قسمت اعظم برآورد تقاضای انرژی به سوختهای فسیلی متکی است، چنانچه همین روند در افزایش میزان تقاضا ومصرف انرژی ادامه یابد، در چند دهه آینده تغییرات اقلیمی شدیدی بوقوع خواهد پیوست. محسوس ترین شکل تغییرات اقلیمی به صورت تغییرات دما رخ می‌دهد.

شکل(3) روند تغییرات دمایی و غلظت دی‌اکسید‌کربن در جو در یک دوره 160000 را ساله نشان می‌دهد.همانگونه که مشاهده می‌شود همبستگی محسوسی بین تغییرات دمایی و غلظت دی‌اکسیدکربن موجود می‌باشد. هرچند که تغییرات آب‌و‌هوا قابل اجتناب نیست اما سرعت تغییرات طبیعی آن بسیار کم است. مهمترین عوامل مؤثر بر سرعت این پدیده عبارتند از:

 l   انتشار روز افزون گازهای گلخانه‌ای

 l   تولید هواویزه‌‌ها (آئروسل‌‌ها)

 l   تغییر در ضریب انعکاس زمین

 l   آلودگی حرارتی

که در این میان تاثیر و اهمیت گازهای گلخانه‌ای بسیار بیشتر و شناخته شده‌تر است. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که در اثر افزایش میزان گازهای گلخانه‌ای در جو و برخی عوامل دیگر تا سال 2100 دمای کره زمین 5/3-1 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت. بر اساس این پیش‌بینی تغییرات اقلیمی در طول قرن قبل و قرن حاضر بیش از تغییرات طبیعی در طول 000/10 سال گذشته خواهد بود.در جدول (1) منابع انتشار، چاهکهای جذب و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP)[7] برای گازهای گلخانه‌ای مختلف آورده شده‌ است.لازم به ذکر است آنچه که در تغییرات اقلیم مؤثر است، گازهای گلخانه‌ای ناشی از منابع غیر طبیعی است که توسط انسان تولید می‌گردد.

4- برخی از اثرات تغییرات اقلیم

همانطور که در شکل (4) دیده‌‌ می‌شود، آب‌و‌هوا متأثر از دو عامل دما و میزان بارش است. این دو عامل نیز خود تحت تأثیر سه عامل عرض جغرافیایی، ارتفاع و جریانهای اقیانوسی قرار دارند. با تغییر این عوامل و در نتیجه تغییرآب‌‌‌ و‌ هوا، نحوه زندگی انسان تغییر می‌‌کند.

4-1- بالاآمدن سطح آب دریاها

تخمین زده می‌شود که گرم شدن جهان به میزان 5/1 تا 5/4 درجه سانتیگراد می‌تواند سطح آب دریا را حدود 20 تا 140 سانتیمتر بالا ببرد. در طول 100 سال گذشته سطح دریاها بطور متوسط 25-10 سانتیمتر بالا آمده است این افزایش سطح آب دریاها بخاطر افزایش دمای سطوح پایین اتمسفر از 6/0-3/. درجه سانتیگراد از سال 1860 بوده است.

مدلها پیش‌بینی می‌کنند که تاسال 2100 سطح آب دریاها بین 95-15 سانتیمتر دیگر ( و در بهترین حالتcm 50 ) بالا خواهد آمد. بالا آمدن سطح آب دریاها بیشتر در نتیجه انبساط حرارتی آب اقیانوسها می‌باشد که مستقیماً‌ با میزان شوری و درجه حرارت آبها مرتبط است. به عنوان مثال قسمتی از آب دریا به ضخامت m 100 در دمای ?C25 به ازای افزایش یک درجه سانتیگراد، cm5 انبساط خواهد یافت اما همین لایه آب با همین مشخصات در دمای ?C0 به ازای هر درجه سانتیگراد تنها cm 5/. منبسط می‌شود. ذوب شدن کوههای یخی شناور در اقیانوسها نیز از عوامل بالا آمدن سطح اقیانوسهاست. در چند سال اخیر بسیاری از کوههای یخی آب شده اند. طبق تخمینهای انجام شده اگر تمام یخها به جز یخهای Greenland و Antarctic آب شوند سطح آب دریاها واقیانوسها به میزانcm  50-20 بالا خواهد آمد.

در شکل (6)  افزایش سطح آب دریاها و تاًثیر آن بر منابع آب زیرزمینی نشان داده شده‌ است. همانطورکه ملاحظه می‌شود، آب دریا در منابع آب شیرین نفوذ کرده و منابع آب شیرین ساحلی را غیرقابل استفاده می‌کند.

جدول 1- خلاصه مشخصات گازهای گلخانه‌ای

4-2- تغییرات آب و هوای منطقه‌ای

هر چند بیشتر دانشمندان با این جمله موافقند که افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای موجب افزایش دمای سطح کره زمین می‌شود ولی در مورد تغییرات منطقه‌ای، توافق کمتری وجود دارد. با وجود این در این مورد مطالعاتی انجام شده و نتایجی نیز بدست آمده است. بیشتر مدلهای مطالعاتی نشان داده‌اند که بیشترین افزایشهای احتمالی دمایی در طی زمستان و در عرضهای بالا و نیمکره شمالی رخ خواهد داد. تغییرات در آنجا می‌تواند 2 تا 5/2 برابر بزرگتر و سریعتر از مقادیر سالانه میانگین جهانی باشد.

تغییر در جهت وزش باد، الگو و میزان بارش و در نتیجه کاهش تولید محسولات کشاورزی و همچنین بلایای طبیعی چون طوفان، گردباد و سیل از نتایج مستقیم تغییرات آب و هواست. چنین رویدادهایی مسایل و مشکلات غیر مستقیمی چون غرقاب شدن اراضی و شوری زمین در مناطق پست و کم ارتفاع، بیابان زایی، اختلال در نشو و نمای طبیعی گیاهان، ضعف فزاینده ظرفیت تولیدات کشاورزی، تغییرات اقلیمی در زیستگاههای جنگلی و سکونت‌گاههای انسانی و در نتیجه مهاجرت انبوه جمعیت را به دنبال خواهد داشت. دیگر اثرات تغییر وضعیت آب‌و‌هوا عبارتند از:

·        افزایش احتمال وقوع آتش سوزی در جنگل

·        اثر احتمالی بر کثرت حشرات

·        اثر احتمالی بر گسترش بیماریهای گیاهی در جنگل

·        اثر احتمالی بر گسترش بیماریهای انسانی

5- میزان انتشار  گازهای گلخانه‌ای در کشورهای مختلف

با توجه به اهمیت انتشار گازهای گلخانه‌ای به‌عنوان عامل اصلی  پدیده  تغییر آب وهوا  ناشی از فعالیتها ی انسانی ، سازمان ملل متحد در کنوانسیون تغییر آب‌و‌هوا تأکید خاصی بر برآورد آمار دقیق انتشار گازهای گلخانه‌ای توسط چشمه ها و جذب آن توسط چاهکهای کشورها نموده است و جهت حصول به  این مهم دستورالعمل هایی را تدوین نموده است که از آن میتوان به دســتورالعمل 1996 میزگرد بین الدول تغییر آب و هوا در محاسبه

میزان انتشار گازهای گلخانه ای اشاره نمود[8]. چرا که لازمه حصول  به اهداف کنوانسیون در خصوص کاهش انتشار، برآورد صحیح از میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای است.

دبیرخانه کنوانسیون تغییر آب‌و‌هوا اعضای این کنوانسیون را با توجه به ساختار اقتصادی به دو دسته کشورهای ضمیمه I (Annex-I)  و غیر ضمیمه(non-Annex-I) I تقسیم کرده است که کشورهای صنعتی و توسعه یافته درضمیمه I و کشورهای در حال توسعه در گروه غیر ضمیمه I  قرار گرفته اند.

تمامی کشورهای عضو کنوانسیون  متعهد هستند که علاوه بر برآورد میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای و ارائه آن به سازمان ملل، روشهای  کاهش انتشار را بیان و در تصمیم گیریهای آتی خود بکار گیرند. برای حصول به نتایج عملی در کاهش  انتشار گازهای گلخانه‌ای و تعهدات عملی تر کشورهای توسعه یافته، پروتکل کیوتو تدوین و در دسامبر  1997 در سومین کنفرانس اعضای متعاهدین (COP3) جهت امضاء آماده شد.

درراستای کنوانسیون تغییر آب‌و‌هوا کشورهای توسعه یافته متعهد هستند که میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را در حدود  5% در محدوده سالهای 2008-2012 نسبت به سطح انتشار  سال 1990 کاهش دهند. این در حالیست که کشورهای در حال توسعه متعهد به پروتکل کیوتو نبوده و تعهدات کیفی در قبال کنوانسیون دارند بدین ترتیب که می‌بایست روند انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را در آینده کاهش دهند.

با توجه به اهمیت موضوع، دبیرخانه کنوانسیون بطور مرتب گزارش‌های جدید در خصوص میزان انتشار، راهکارهای  کاهش انتشار و نتایج تحقیقاتی را در اختیار کشورهای عضو قرار می‌دهد. براساس گزارش‌های دبیرخانه کنوانسیون، کشور آمریکا به تنهایی با سهمی برابر  29%  از کل انتشار دی‌اکسیدکربن  جهان در سال 2000 در حدود  5/5 میلیارد تن گاز دی‌اکسیدکربن منتشر می‌کند. شکل (7 )  سهم انتشار دی‌اکسیدکربن کشورهای مختلف را در سال 2000 نشان می‌دهد.

از طرفی دیگر با توجه به اینکه عمده انتشار گاز دی‌اکسیدکربن از بخش  انرژی و ناشی از احتراق سوختهای فسیلی است لذا  میزان انتشار دی‌اکسیدکربن رابطه تنگاتنگی با فعالیتهای اقتصادی و برنامه‌های توسعه‌ی کشورها دارد، بطوریکه چنین کنوانسیون‌هایی در صورت ایجاد، تعهدات کمی برای کشورهای در حال توسعه اقتصاد آنها را تحت تأثیر قرار خواهدداد. به همین علت است که در اکثر گزارش‌ها برای اتخاذ تصمیم‌های مناسب تنها میزان انتشار مطلق گازهای گلخانه‌ای را به عنوان معیار تصمیم گیری قرار نداده، بلکه میزان انتشار سرانه و میزان انتشار به ازای واحد ارزش افزوده نیز بعنوان معیارهایی از شاخص‌های اقتصادی – اجتماعی در تصمیمات کنوانسیون مدنظر قرار میگیرد. شکلهای (8) و (9)  میزان انتشار سرانه و میزان انتشار به ازای ارزش افزوده از بخش انرژی کشورهای مختلف را بر حسب تن بر نفر و تن بر هزار دلار در سال 1996 نشان می‌دهد. این امار و ارقام براساس محاسبات آژانس بین المللی انرژی در سال 1998 و بر اساس دستورالعمل IPCC و تراز انرژی کشورهای مختلف در سال 1996 بدست آمده است.