سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
بازنگری ضوابط طراحی طرح های آب تحت تأثیر گرم شدن کره زمین
۱۳۹۰/۰۳/۲۲
19:30
|
اثرات آلودگی اتمسفر روی وضعیت آب و هوا و گرم شدن زمین بحث های چند ساله
ای است که در محافل علمی هواشناسی و محیط زیست مطرح شده است. آلوده سازهای
عمده عبارتند از صنایع، فعالیت های کشاورزی، حمل و نقل، گرمایش و سایر
فعالیت های مشابه. فرآیند احتراق از نقطه نظر آلایش اتمسفر عمده ترین عامل
است. ذرات جامد و دوده موادی هستند که در انتهای فرآیند صنعتی وارد جو می
شود. فرآیند احتراق سبب سوختن اکسیژن، تولید دود، مواد جامد و آزاد شدن
حرارت شده که بخشی از آنها توسط اتمسفر جذب می شود. سوخت های فسیلی نیز
هنگام سوختن به شدت موجب آلودگی هوا می شود.میزان ماده سمی دی اکسیدکربن
(CO۲) و بسیاری گازهای فعال دیگر مخصوصاً کلروفلور و کربن ها (CFCs)، متان
(CH۴)، اکسید ازت (N۲O) در فضا رو به افزایش است.
این گازها اصطلاحاً سبب به وجود آمدن شرایط گرمخانه ای می شود که عمدتاً عبارت است از افزایش جذب تشعشعات حرارتی اشعه مادون قرمز از سطح زمین، یعنی تشکیل عایق حرارتی سطح زمین در پائین ترین لایه های اتمسفر.چنانچه همانند روند کنونی، رشد گازهای گرمخانه ای در اتمسفر ادامه یابد، احتمال تغییر آب وهوائی در دهه های آینده وجود دارد.تفصیل این مطلب اولین بار در کنفرانس بین المللی ویلاچ اطریش در سال ۱۹۸۵ که از طرف برنامه محیط زیست سازمان ملل سازمان هواشناسی جهانی و اتحادیه بین المللی شوراهای علمی تشکیل شده بود، بیان شد. کنفرانس در قطعنامه خود به این نتیجه رسید که درجه حرارت سطح کره زمین به علت اثرات گرمخانه ای در اوایل قرن بعد می تواند از ۵/۱ تا ۵/۴ درجه سانتیگراد افزایش یابد که خود می تواند باعث بالا آمدن سطح آب اقیانوس ها از ۲۰ تا ۱۴۰ سانتیمتر شود.پاره ای از مطالعات منطقه ای نشان داده است که احتمال دارد بارندگی در ارتفاعات بالاتر افزایش یابد و تکرار تابستان های خشک در ارتفاعات نیمکره شمالی نیز زیادتر شود.کنفرانس به سه نتیجه که رعایت آنها در طرح ریزی های توسعه و برنامه های انسانی باید مدنظر قرار گیرد به شرح زیر دست یافت:
۱ـ تصمیمات عمده اقتصادی و اجتماعی که امروزه برای طرح های درازمدت عمرانی مانند طرح های منابع آب از قبیل آبیاری، تولید برق آبی، مبارزه با خشکسالی، کشاورزی، طرح های ساختمانی، بندرسازی و تولید انرژی اتخاذ می شود، تماماً با فرض اینکه اطلاعات هواشناسی گذشته بدون هیچ گونه حک و اصلاحی برای آینده نیز قابل اعمال می باشد صورت گرفته است. با توجه به افزایش روز افزون گازهای گرمخانه ای، ضوابط طراحی و مطالعاتی هواشناسی گذشته و موجود نمی تواند برای آینده ضوابط درستی باشد، زیرا احتمال گرم شدن قابل ملاحظه هوای کره زمین در قرن آینده وجود دارد، لذا تجدیدنظر فوری در برآورد شرایط آب و هوائی آینده به منظور تصحیح خطاها از ضرورت غیرقابل اجتناب برخوردار است.
۲ـ تغییرات آب و هوا و افزایش سطح آب دریاها به علت اثرات گازهای گرمخانه ای رابطه نزدیکی با سایر عوامل عمده محیط زیست مانند افزایش ترکیبات اسیدی و تهدید لایه ازن دارد که خود ناشی از عملکرد انسان و ایجاد تغییرات عمده در ترکیب اتمسفر است. کاهش مصرف زغال و نفت و صرفه جوئی در مصرف انرژی موجب کاهش ترکیبات اسیدی و مسمومیت های ناشی از گازهای گرمخانه ای می شود و کاهش کلروفلور کربن ها موجب حفاظت لایه ازن می شود.
۳ـ در حالی که گرم شدن کنونی آب و هوا ناشی از اقدامات گذشته تلقی می شود، میزان افزایش گرما در آینده به مقدار زیادی بستگی به خط مشی دولت ها و صرفه جوئی در مصرف انرژی، مصرف سوخت های فسیلی و مسمومیت های ناشی از گازهای گرمخانه ای دارد.نتایج سه گانه فوق الذکر حاصل درک مفاهیم علمی زیر بوده است:
▪ مقادیر بعضی گازهای شفاف در تروپوسفر در حال افزایش است. این گازها در مقابل تشعشعات طول موج کوتاه خورشیدی شفاف بوده، اما تشعشعات طول موج بلند را جذب و منعکس می کند و در نتیجه سبب تغییر آب و هوای کره زمین می شود.
▪ نقش گازهای گرمخانه ای در تغییر آب و هوا به غیر از CO۲ به همان اندازه و اهمیت تأثیر گاز CO۲ می باشد. در صورتی که روند حاضر ادامه یابد. تراکم مرکب گاز CO۲ و سایر گازهای گرمخانه ای در اتمسفر در سال های ۲۰۳۰ به دو برابر میزان CO۲ در سال های قبل از دوران صنعتی شدن خواهد رسید.
▪ نتایج آزمایش های پیشرفته در مدل های سیستم آب و هوائی نشان می دهد که افزایش درجه حرارت میانه محیط کره زمین با دوبرابر شدن مقدار تراکم گاز بین ۵/۱ تا ۵/۴ درجه سانتیگراد در یکصد سال آینده خواهد بود.
▪ به علت پیچیدگی سیستم های آب و هوائی و بی نقص نبودن مدل ها، مخصوصاً هنگام تداخل آب و هوای اقیانوس ها و ابرها مقادیر خارج از طیف مذکور را نمی توان نادیده انگاشت. تحقق چنان تغییراتی بعلت اینرسی اقیانوس ها آهسته بوده و تأخیر در رسیدن به درجه حرارت میانه، متناسب با دو برابر شدن تراکم گازهای گرمخانه ای به ده ها سال وقت نیاز دارد.
این گازها اصطلاحاً سبب به وجود آمدن شرایط گرمخانه ای می شود که عمدتاً عبارت است از افزایش جذب تشعشعات حرارتی اشعه مادون قرمز از سطح زمین، یعنی تشکیل عایق حرارتی سطح زمین در پائین ترین لایه های اتمسفر.چنانچه همانند روند کنونی، رشد گازهای گرمخانه ای در اتمسفر ادامه یابد، احتمال تغییر آب وهوائی در دهه های آینده وجود دارد.تفصیل این مطلب اولین بار در کنفرانس بین المللی ویلاچ اطریش در سال ۱۹۸۵ که از طرف برنامه محیط زیست سازمان ملل سازمان هواشناسی جهانی و اتحادیه بین المللی شوراهای علمی تشکیل شده بود، بیان شد. کنفرانس در قطعنامه خود به این نتیجه رسید که درجه حرارت سطح کره زمین به علت اثرات گرمخانه ای در اوایل قرن بعد می تواند از ۵/۱ تا ۵/۴ درجه سانتیگراد افزایش یابد که خود می تواند باعث بالا آمدن سطح آب اقیانوس ها از ۲۰ تا ۱۴۰ سانتیمتر شود.پاره ای از مطالعات منطقه ای نشان داده است که احتمال دارد بارندگی در ارتفاعات بالاتر افزایش یابد و تکرار تابستان های خشک در ارتفاعات نیمکره شمالی نیز زیادتر شود.کنفرانس به سه نتیجه که رعایت آنها در طرح ریزی های توسعه و برنامه های انسانی باید مدنظر قرار گیرد به شرح زیر دست یافت:
۱ـ تصمیمات عمده اقتصادی و اجتماعی که امروزه برای طرح های درازمدت عمرانی مانند طرح های منابع آب از قبیل آبیاری، تولید برق آبی، مبارزه با خشکسالی، کشاورزی، طرح های ساختمانی، بندرسازی و تولید انرژی اتخاذ می شود، تماماً با فرض اینکه اطلاعات هواشناسی گذشته بدون هیچ گونه حک و اصلاحی برای آینده نیز قابل اعمال می باشد صورت گرفته است. با توجه به افزایش روز افزون گازهای گرمخانه ای، ضوابط طراحی و مطالعاتی هواشناسی گذشته و موجود نمی تواند برای آینده ضوابط درستی باشد، زیرا احتمال گرم شدن قابل ملاحظه هوای کره زمین در قرن آینده وجود دارد، لذا تجدیدنظر فوری در برآورد شرایط آب و هوائی آینده به منظور تصحیح خطاها از ضرورت غیرقابل اجتناب برخوردار است.
۲ـ تغییرات آب و هوا و افزایش سطح آب دریاها به علت اثرات گازهای گرمخانه ای رابطه نزدیکی با سایر عوامل عمده محیط زیست مانند افزایش ترکیبات اسیدی و تهدید لایه ازن دارد که خود ناشی از عملکرد انسان و ایجاد تغییرات عمده در ترکیب اتمسفر است. کاهش مصرف زغال و نفت و صرفه جوئی در مصرف انرژی موجب کاهش ترکیبات اسیدی و مسمومیت های ناشی از گازهای گرمخانه ای می شود و کاهش کلروفلور کربن ها موجب حفاظت لایه ازن می شود.
۳ـ در حالی که گرم شدن کنونی آب و هوا ناشی از اقدامات گذشته تلقی می شود، میزان افزایش گرما در آینده به مقدار زیادی بستگی به خط مشی دولت ها و صرفه جوئی در مصرف انرژی، مصرف سوخت های فسیلی و مسمومیت های ناشی از گازهای گرمخانه ای دارد.نتایج سه گانه فوق الذکر حاصل درک مفاهیم علمی زیر بوده است:
▪ مقادیر بعضی گازهای شفاف در تروپوسفر در حال افزایش است. این گازها در مقابل تشعشعات طول موج کوتاه خورشیدی شفاف بوده، اما تشعشعات طول موج بلند را جذب و منعکس می کند و در نتیجه سبب تغییر آب و هوای کره زمین می شود.
▪ نقش گازهای گرمخانه ای در تغییر آب و هوا به غیر از CO۲ به همان اندازه و اهمیت تأثیر گاز CO۲ می باشد. در صورتی که روند حاضر ادامه یابد. تراکم مرکب گاز CO۲ و سایر گازهای گرمخانه ای در اتمسفر در سال های ۲۰۳۰ به دو برابر میزان CO۲ در سال های قبل از دوران صنعتی شدن خواهد رسید.
▪ نتایج آزمایش های پیشرفته در مدل های سیستم آب و هوائی نشان می دهد که افزایش درجه حرارت میانه محیط کره زمین با دوبرابر شدن مقدار تراکم گاز بین ۵/۱ تا ۵/۴ درجه سانتیگراد در یکصد سال آینده خواهد بود.
▪ به علت پیچیدگی سیستم های آب و هوائی و بی نقص نبودن مدل ها، مخصوصاً هنگام تداخل آب و هوای اقیانوس ها و ابرها مقادیر خارج از طیف مذکور را نمی توان نادیده انگاشت. تحقق چنان تغییراتی بعلت اینرسی اقیانوس ها آهسته بوده و تأخیر در رسیدن به درجه حرارت میانه، متناسب با دو برابر شدن تراکم گازهای گرمخانه ای به ده ها سال وقت نیاز دارد.