- عضویت
- 2017/02/07
- ارسالی ها
- 5,830
- امتیاز واکنش
- 35,457
- امتیاز
- 1,120
- سن
- 20
تاثیر محسوس فعالیت های بشر بر آب و هوا
پیش بینی آب و هوا با کمک مدل های کامپیوتری
تاکنون تصور می شد تاثیر فعالیت های بشر بر آب و هوا نسبتاً ناچیز و صرف نظر کردنی است. ولیکن پیش بینی های بسیار نشان می دهد تا اواسط سده بیست ویکم، نقش انسان در تغییر محیط زیست درخور توجه و بسی فراتر از تمام ۱۰ هزار سال گذشته خواهد بود. با وجود ابهام هایی که درباره جزئیات تغییرات آب و هوایی وجود دارد، این نکته مسلم است که فعالیت های بشر بی تردید از برخی جهت ها بر جو زمین موثر است. سوخت های فسیلی که در نیروگاه ها و اتومبیل ها می سوزند، ذرات و گازهایی را در هوا رها می کنند که به تدریج ترکیب جو را تغییر می دهد. غیر از استفاده از سوخت های فسیلی، فعالیت های دیگر بشر نیز آثار مخربی بر سیستم آب و هوایی دارد. برای مثال تبدیل جنگل ها به زمین های کشاورزی موجب نابودی درختانی می شود که می توانست کربن موجود در هوا را جذب کرده و از شدت اثر گلخانه یی بکاهد. درک و احساس نقش عوامل تغییردهنده وضعیت آب و هوا یک موضوع، و دانستن چگونگی این تغییرات در سطوح محلی و جهانی موضوع دیگری است. برای این منظور لازم است مدل های دقیق تری از آب و هوا طراحی کرده و ابزار فناوری لازم را که همانا ابرکامپیوترهایی میلیون ها بار سریع تر از کامپیوترهای امروزی است، در اختیار داشته باشیم. همچنین باید سر از هزاران کنش و واکنش اقیانوس ها، جو زمین و به خصوص بیوسفر درآوریم تا بتوانیم متغیرهای بسیار دقیقی را در اختیار مدل های کامپیوتری قرار دهیم. اما مهم تر از همه اینکه باید بتوانیم پیش از هر گونه اعتماد و اتکا به مدل های پیش بینی وضعیت آینده، نشان دهیم که مدل های ابداعی ما می توانند تغییرات آب و هوا در گذشته و حال را دقیقاً شبیه سازی کنند. برای این کار، به سوابق درازمدتی نیاز داریم. شبیه سازی و پیش بینی آب و هوا تنها زمانی امکان پذیر است که با ثبت دائمی تغییرات در زمان وقوع آنها همراه باشد.
از نظر دانشمندانی که به تهیه مدل های آب و هوایی می پردازند، هر چیزی، از اوج گیری و افول دوران های یخ تا تبدیل شدن بخش بزرگی از قاره آفریقا به صحرا، اهمیت دارد. هم کنشی بین اجزای مختلف سیستم اقلیمی (جو زمین، اقیانوس ها، زمین، یخ دریاها، آب شیرین و بیوسفر) طبق قوانین فیزیکی و بر اساس ده ها معادله ریاضی صورت می گیرد. مدل سازها برای هر قلمرو معادلاتی را (در یک شبکه سه بعدی دربرگیرنده کل زمین و هر آنچه در آن می گذرد) برای محاسبه در اختیار کامپیوتر قرار می دهند. چون طبیعت در چارچوب و محدوده این قلمروهای جداگانه باقی نمی ماند، نه تنها باید فرمول های مناسبی برای برهم کنش اجزای هر گروه از عوامل آب و هوایی داشته باشیم، بلکه باید بتوانیم چگونگی انتقال انرژی و جرم به داخل و خارج آنها را به نحو مناسبی تشریح و توجیه کنیم. کامپیوتر هایی که فعلاً مشغول به این کارند، می توانند بین ۱۰ تا ۵۰ عمل را در یک ثانیه انجام دهند، ولی با این همه متغیر (که تعدادشان نیز همواره در حال افزایش است) شبیه سازی تنها یک متغیر ممکن است ماه ها به طول انجامد. از این رو زمان لازم برای شبیه سازی، خود نوعی عامل محدودکننده بزرگنمایی (یا تعداد و بزرگی قلمرو های آب و هوایی) این مدل ها به شمار می رود. در یک مدل معمولی که برای محاسبه و نمایش جزئیات تغییر و تحول سیستم های آب و هوایی طراحی شده، عوامل آب و هوایی برای قلمرو هایی به ابعاد حدود ۲۵۰ کیلومتر (۱۵۶ مایل) مربع در سطح افقی و یک کیلومتر ارتفاع (در یک شبکه سه بعدی) محاسبه می شود. اگر بخواهیم قلمرو هایی با ابعاد کوچک تر را در نظر بگیریم، کار بسیار دشواری خواهد بود.
پیش بینی آب و هوا با کمک مدل های کامپیوتری
تاکنون تصور می شد تاثیر فعالیت های بشر بر آب و هوا نسبتاً ناچیز و صرف نظر کردنی است. ولیکن پیش بینی های بسیار نشان می دهد تا اواسط سده بیست ویکم، نقش انسان در تغییر محیط زیست درخور توجه و بسی فراتر از تمام ۱۰ هزار سال گذشته خواهد بود. با وجود ابهام هایی که درباره جزئیات تغییرات آب و هوایی وجود دارد، این نکته مسلم است که فعالیت های بشر بی تردید از برخی جهت ها بر جو زمین موثر است. سوخت های فسیلی که در نیروگاه ها و اتومبیل ها می سوزند، ذرات و گازهایی را در هوا رها می کنند که به تدریج ترکیب جو را تغییر می دهد. غیر از استفاده از سوخت های فسیلی، فعالیت های دیگر بشر نیز آثار مخربی بر سیستم آب و هوایی دارد. برای مثال تبدیل جنگل ها به زمین های کشاورزی موجب نابودی درختانی می شود که می توانست کربن موجود در هوا را جذب کرده و از شدت اثر گلخانه یی بکاهد. درک و احساس نقش عوامل تغییردهنده وضعیت آب و هوا یک موضوع، و دانستن چگونگی این تغییرات در سطوح محلی و جهانی موضوع دیگری است. برای این منظور لازم است مدل های دقیق تری از آب و هوا طراحی کرده و ابزار فناوری لازم را که همانا ابرکامپیوترهایی میلیون ها بار سریع تر از کامپیوترهای امروزی است، در اختیار داشته باشیم. همچنین باید سر از هزاران کنش و واکنش اقیانوس ها، جو زمین و به خصوص بیوسفر درآوریم تا بتوانیم متغیرهای بسیار دقیقی را در اختیار مدل های کامپیوتری قرار دهیم. اما مهم تر از همه اینکه باید بتوانیم پیش از هر گونه اعتماد و اتکا به مدل های پیش بینی وضعیت آینده، نشان دهیم که مدل های ابداعی ما می توانند تغییرات آب و هوا در گذشته و حال را دقیقاً شبیه سازی کنند. برای این کار، به سوابق درازمدتی نیاز داریم. شبیه سازی و پیش بینی آب و هوا تنها زمانی امکان پذیر است که با ثبت دائمی تغییرات در زمان وقوع آنها همراه باشد.
از نظر دانشمندانی که به تهیه مدل های آب و هوایی می پردازند، هر چیزی، از اوج گیری و افول دوران های یخ تا تبدیل شدن بخش بزرگی از قاره آفریقا به صحرا، اهمیت دارد. هم کنشی بین اجزای مختلف سیستم اقلیمی (جو زمین، اقیانوس ها، زمین، یخ دریاها، آب شیرین و بیوسفر) طبق قوانین فیزیکی و بر اساس ده ها معادله ریاضی صورت می گیرد. مدل سازها برای هر قلمرو معادلاتی را (در یک شبکه سه بعدی دربرگیرنده کل زمین و هر آنچه در آن می گذرد) برای محاسبه در اختیار کامپیوتر قرار می دهند. چون طبیعت در چارچوب و محدوده این قلمروهای جداگانه باقی نمی ماند، نه تنها باید فرمول های مناسبی برای برهم کنش اجزای هر گروه از عوامل آب و هوایی داشته باشیم، بلکه باید بتوانیم چگونگی انتقال انرژی و جرم به داخل و خارج آنها را به نحو مناسبی تشریح و توجیه کنیم. کامپیوتر هایی که فعلاً مشغول به این کارند، می توانند بین ۱۰ تا ۵۰ عمل را در یک ثانیه انجام دهند، ولی با این همه متغیر (که تعدادشان نیز همواره در حال افزایش است) شبیه سازی تنها یک متغیر ممکن است ماه ها به طول انجامد. از این رو زمان لازم برای شبیه سازی، خود نوعی عامل محدودکننده بزرگنمایی (یا تعداد و بزرگی قلمرو های آب و هوایی) این مدل ها به شمار می رود. در یک مدل معمولی که برای محاسبه و نمایش جزئیات تغییر و تحول سیستم های آب و هوایی طراحی شده، عوامل آب و هوایی برای قلمرو هایی به ابعاد حدود ۲۵۰ کیلومتر (۱۵۶ مایل) مربع در سطح افقی و یک کیلومتر ارتفاع (در یک شبکه سه بعدی) محاسبه می شود. اگر بخواهیم قلمرو هایی با ابعاد کوچک تر را در نظر بگیریم، کار بسیار دشواری خواهد بود.