بنام خدا
مقاله «مروری بر تغییرات اقلیمی در ایران: حقایق و آمار» [1] در سال 2019 توسط آقایان محمدرضا منصوری دانشور، مجید ابراهیمی و حمید نژادسلیمانی تهیه و تدوین شده است. با توجه به اهمیت موضوع و مطرح شدن موضوعات تغییرات اقلیمی ضمن ترجمه مقاله، خلاصه‌ای از آن را جهت استحضار شما بزرگوران، تقدیم می‌کنم.
خلاصه
مطلعیم که، تغییرات اقلیمی در میان کشورهای خاورمیانه و به‌ویژه ایران، شدید است. براساس برآوردها، در میان کشورهای خاورمیانه، ایران در دهه‌های آینده با افزایش 2/6 درجه سانتیگراد میانگین دما و کاهش 35 درصدی بارندگی مواجه خواهد شد. همچنین، ایران با مجموع انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) نزدیک به 616741 میلیون تن CO2، اولین کشور مسئول در تغییرات اقلیمی خاورمیانه و هفتمین کشور در جهان است. سهم بالای ایران در انتشار گازهای گلخانه‌ای به تولید و استفاده قابل توجه از نفت، گاز و شهرنشینی سریع مرتبط است. پژوهش حاضر با هدف ارائه مروری بر واقعیت‌ها و آمار تغییرات اقلیمی در ایران انجام شده است.
در این مقاله، حقایق اثبات شده‌ای در حوزۀ تغییرات اقلیم در مقیاس جهانی، منطقه‌ای و ملی بررسی شده است. برای این منظور، افزایش سالانه دما و انتشار گازهای گلخانه‌ای مورد بررسی قرار گرفته شد. علاوه بر این، تغییرات ویژگی‌های آب و هوایی، مانند دمای سطح، بارندگی کل و تابش موج بلند رو به بالا (ULR)، در ایران بررسی شد که نشان‌دهنده کاهش غیرعادی در رویدادهای بارش و افزایش غیرعادی در ویژگی‌های ULR و دما است که تأثیرات گرمایش جهانی و تغییرات اقلیم را تأیید می‌کند.
بر اساس گزارش‌های ترکیبی تغییرات آب و هوایی در سال 2014 ، که به عنوان آخرین بخش از پنجمین گزارش ارزیابی (AR5) هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC)، منتشر شده است. یافته‌های مربوط به گرمایش زمین، که گاهی اوقات در طول دهه‌ها تا هزاره‌ها بی‌سابقه است، نشان دهنده رویداد گرم شدن جو زمین و افزایش دمای آب اقیانوس‌ها همراه با کاهش پوشش برف و یخ و افزایش سطح دریاها، بوده است.
گزارشات و تجـزیه و تحلیل داده‌های دمای زمین و اقیانوس‌ها، تهیه شده توسط سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا (ناسـا) نیز، نشان دهنده گرم شدن زمین و اقیانوس‌ها (تقریباً 1/35 درجه سانتی گراد) بین سال های 1880 تا 2018 می‌باشد(شکل 1).
بر اساس پنجمین گزارش ارزیابی [2] هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی [3] ، از سال 1950 حداقل دما (سرما) کاهش یافته است و شـدت گرما و بارش‌های سنگین، افزایش یافته است. این گـزارش نقش مهم اثـرات عمکرد انسـان‌ها را بر افـزایش غلظت دی اکسید کربن (CO2)، متان (CH4) و اکسید نیتروژن (N2O) نشان می دهد. انتشـار تجمعی CO2 به میزان 310±2040 گیگـا تن (در طول سال‌های 1750 تا 2011) برآورد شده است. علاوه بر این، براسـاس آمار «مرکز تجزیه و تحلیل اطلاعات دی اکسید کربن (CDIAC)» در سال 2014، انتشار جهانی کربن در نزدیکی 9/975 گیگا متریک تن کربن، برآورد شده است.
سیستم آب و هوایی کره زمین دارای شش سلول هدلی [4] است که باعث ایجاد جریان‌های آب و هوای مرطوب و خشک متناوب هستند. این الگوی گرمایش، گردش حرارتی اقیانوس‌ها و جو را، شکل می‌دهد. بر این اساس، مناطق گرم نیمه خشک و خشک، در عرض های جغرافیایی متوسط ( 15-30 درجه شمالی و جنوبی)، قرار دارند و خاورمیانه هم در این محدوده قرار گرفته است. بر اساس سناریوهای مختلف، پیش‌بینی می‌شود، برای پایان قرن بیست و یکم (2081-2100) دمای این منطقه، از 1/5 تا 5 درجه سانتیگراد، بیشتر شود.
همچنین براساس پیش‌بینی‌ها، میانگین بارش برای مناطق نیمه گرمسیری خشک (در کشورهای عرض جغرافیایی میانی)، کاهش خواهد یافت و شبیه‌سازی‌های آب و هوا، تغییرات گسترده و فراوان اقلیمی را در این مناطق نشان می‌دهد.
شواهد فراوانی وجود دارد که در اثر گرم‌تر شدن آب و هوای سطح زمین، شرایط اقلیمی مناطق خشک نیمه گرمسیری، به مناطقی منتقل شده‌اند که قبلاً آب و هوای معتدلی داشته‌اند.
پژوهش حاضر سعی دارد تغییرات اقلیمی را در مقیاس منطقه‌ای، (ایران) مـرور کند. این مطالعات با هدف بررسی آمار تغییرات اقلیمی در ایران به منظور آشکار ساختن نقش جهانی برنامه‌های اقلیمی بر روی راهبردهای ملی کاهش و سازگاری اقلیمی انجام شده است.
بررسی تغییرات اقلیمی در مناطق خشکی مانند ایران، جایی که شرایط خشکی اقلیم، تحت تأثیر گرمایش جهانی افزایش می‌یابد، ضروری است. همچنین بحران‌های آبی ایران، از جمله کاهش سطح آب‌های زیرزمینی، خشک شدن دریاچه‌ها، مسئله تامین آب را برجسته می کند. با توجه به اینکه نزدیک به 85 درصد از کشور ایران در اقلیم های‌نیمه خشک و خشک قرار دارد، این کشور هم با خشکسالی های طولانی مدت و هم با سیل مواجه است. در دو دهه گذشته، سیل 11 میلیون نفر را در ایران تحت تاثیر قرار داده و بیش از 2600 تلفات جانی به بار آورده است.
ایران با مساحت 1/648 میلیون کیلومتر مربع، بین 45 درجه تا 63 درجه شرقی و 25 درجه تا 40 درجه شمالی، در منطقه خاورمیانه قرار دارد (شکل 2). اقلیم عمومی ایران نمایانگر ویژگی خشک و نیمه خشک در موقعیت عرض جغرافیایی میانی است. به جز نواحی غربی و نواحی ساحلی شمالی، اقلیم ایران عمدتاً خشک و نیمه خشک است.
مشاهده می شود که میزان بارندگی، عمدتاً به عرض جغرافیایی و ارتفاع توپوگرافی بستگی دارد. بیشتر بارندگی در ایران متاثر از مراکز پرفشار غرب مدیترانه بوده است. البته در مناطق جنوبی تأثیرات قابل توجه پدیده ال نینو، بر سایر پارامترهای هواشناسی (مانند دمای هوا) گزارش شده است.
در این پژوهش از برخی گزارش های رسمی جهانی و ملی، به عنوان مثال: IPCC (2007، 2012، 2014) و دفتر ملی تغییر اقلیم ایران (NCCOI 2010، 2014) برای جمع آوری داده های مورد نیاز استفاده شد. علاوه بر این، چندین وب سایت برای دسترسی به داده های آب و هوایی سنجش از راه دور در نظر گرفته شد، به عنوان مثال، ناسا و CDIAC .
برای این منظور سه متغیر عمده اقلیمی شامل دمای هوای سطحی، شار تابش موج بلند رو به بالا (ULR) و بارش کل، به صورت مکانی برای ایران، در مقیاس ماهانه و در یک دوره زمانی طولانی 1978-2018 در نظر گرفته شد. متغیرها از طریق پایگاه http://www.giovanni.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni استخراج شدند.
علاوه بر، متغیرهای ذکر شده در بالا، به صورت مکانی برای کلانشهر تهران (35 درجه شمالی و 51 درجه شرقی) به عنوان پایتخت ایران از مجموعه داده‌های مرکز تحقیقات داده آسیا و اقیانوسیه (APDRC 2019) استفاده شده است.
تابش موج بلند رو به بالا، یکی از اجزای مهم در انرژی سطح زمین را فراهم می‌کند و یک عامل اساسی در تعیین میدان‌های دما و جزایر حرارتی در سطح زمین است. علاوه بر تابش موج بلند رو به بالا، دمای هوای سطحی به عنوان یک پارامتر آب و هوای معمول، اندازه‌گیری می‌شود که میزان گرم یا سرد بودن هوا را توصیف می‌کند و انرژی حرارتی گازهای سازنده هوا را توصیف می‌کند. اندازه‌گیری بارش، بوسیلۀ شبکه‌ای بین‌المللی از ماهواره‌ها انجام می‌شود که تمامی مشاهدات باران و برف را برای بهبود اطلاعات دقیق و به موقع چرخه آب و انرژی زمین ارائه می‌کند.
گزارش IPCC (هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی)، در مورد تغییرات آب و هوایی کنونی و حقایق گرمایش در ایران، افزایش دما در خاورمیانه را تا 2 درجه سانتیگراد در 15 تا 20 سال آینده و بیش از 4 درجه سانتیگراد تا پایان قرن تخمین می‌زند. این شرایط با کاهش 20 درصدی بارندگی همراه است. از این رو، کشورهای خاورمیانه در برابر اثرات تغییرات آب و هوایی بسیار آسیب پذیر هستند. در میان کشورهای خاورمیانه، ایران در دهه‌های آینده با افزایش 2/6 درجه سانتیگراد میانگین دما و کاهش 35 درصدی بارندگی مواجه خواهد شد. از این رو، تغییر اقلیم در ایران شدیدتر از سایر نقاط منطقه خاورمیانه است.
چندین محقق گزارش کرده‌اند که امواج گرما، تا پایان قرن برای ایران و غرب آسیا،30 درصد افزایش خواهد یافت. همچنین براساس بسیاری از گزارش‌ها، شاهد کاهش مداوم بارندگی سالانه (30 درصد کاهش) خواهیم بود.
روند مکانی و زمانی بارش در ایران نشان داده است که دو رشته کوه مرتفع زاگرس(در غرب) و البرز (در شمال)، به طور قابل توجهی بر الگوهای زمانی و مکانی بارندگی و دما تأثیر دارند.
تجزیه و تحلیل روند بارندگی ایران حاکی از روند کاهشی بارش سالانه و فصلی در ایستگاه‌هایی است که بیشتر در شمال غرب ایران قرار دارند. تحقیقات مشابه، روند منفی معنی‌داری را در سری‌های بارش سالانه در ایران به‌ویژه در زمستان نشان داد. در تحقیق دیگری وقوع شدید بارش (در چند ماه از سال) برای قسمت جنوبی کشور مشاهده شد. در شمال ایران که دارای آب و هوای معتدل متاثر از رشته کوه های البرز و دریای خزر است، هم کاهش محسوسی در سری بارش ها نشان داده شده است.
رونـد مكاني و زماني افزایش شـدید دمـا در ايران نشـان داد كه حدود 66 درصد كشـور در فراواني روزهـا و شـب‌هاي گرم رونـد مثبت معناداري دارند. در حالی که کاهش معنی‌داری در فراوانی روزها و شب‌های سرد دارند (حدود 40/9 درصد روزها و 68/5 درصد شب‌ها). علاوه بر این، روند افزایش دمای قابل توجهی (حدود 30 درصد) در مناطق مرکزی و جنوبی ایران (شامل دشت کویر و کویر لوت)، مشاهده می‌شود.
تمامی مدل‌ها (تحت سناریوهای مختلف)، پیش‌بینی روند کاهش معنی‌دار پوشش برف در ایران را، نشان می‌دهند.
در یک دوره بلندمدت، توزیع مکانی برای بارندگی سالانه، روند نزولی بارش‌ها را در شمال غرب و جنوب شرق ایران نشان داد. نتایج مطالعات محققان ناهنجاری‌های قابل توجهی را در شدت بارش در مناطق شمال غربی و جنوب شرقی ایران در امتداد رشته کوه‌های زاگرس نشان داده‌اند. تحت تاثیر تغییرات اقلیمی، تمامی مشـخصات هواشناسی ایران تغییر کرده است. به عنوان مثال، نقش گسـترش توده‌های پرفشار سـیبری (در اقلیم ایران) به لحاظ مکانی و زمانی از ایجاد نوسان در دما، به کنترل خشکسـالی تغییر کرده است.
از این رو، یکی از واقعیت های تغییر اقلیم در ایران، روند افزایشی شدت خشکسالی همراه با روند کاهشی بارندگی معتدل و شدت بارش‌های سیل آسا، است. علاوه بر این، تغییر اقلیم می تواند بر منابع آب، کشاورزی، محیط زیست، بهداشت عمومی، صنعت و اقتصاد تأثیر بگذارد.
تحلیل آماری تغییر اقلیم در ایران
در تحقیق حاضر، تغییرات زمانی سه متغیر عمده اقلیمی طی سال‌های 1988-2018 بر روی ایران برای دوره‌های زمستان و تابستان به منظور تعریف ناهنجاری‌های آماری معنی‌دار ترسیم شد (شکل 3). این ارقام نشان داد که متغیر میانگین دمای هوای سطحی در حداقل فصل زمستان و حداکثر فصل تابستان، رکوردهای چشمگیری داشته است. افزایش غیرعادی روند افزایش دما برای دوره تابستان به ویژه در دهه اخیر (2008-2018) مشاهده شد. در مقابل، متغیر میانگین کل بارش سطحی در فصل تابستان و زمستان به طور چشمگیری کاهش یافت. کاهش غیرعادی روند بارش برای دوره زمسـتان نیز مشاهده شد. این کاهـش‌ها بـرای طبیعت و افراد جامعه بسـیار حیاتی اسـت زیرا بیشـتر بارش‌ها در مناطق نیمه خشک خـاورمیانه، مانند ایـران، مربوط به فصـل زمستان است.
متغیر میانگین تابش موج بلند رو به بالا (ULR) هم در دوره زمستان و هم در تابستان به طور چشمگیری افزایش یافته است که نشان دهنده افزایش گرمای بالای جو به ویژه در دوره زمستان و به خصوص در دهه اخیر (2008-2018) است. گرمایش ULR در سطوح بالای هوا می تواند کاهش ظرفیت بارش در دوره های زمستانی را توضیح دهد.
برای ارائه شواهد دقیق از تغییرات اقلیمی در مقیاس محلی، تغییرات زمانی سه متغیر عمده آب و هوایی طی سال‌های 1988 تا 2018 بر روی شهر تهران به عنوان پایتخت ایران برای دوره‌های زمستان و تابستان ترسیم شد (شکل 4).
کلانشهر تهران با مساحت 800 کیلومتر مربع و جمعیت کل 8286198 نفر (2016) دارای اقلیمی نیمه خشک با میانگین دمای سالانه 17 درجه سانتی گراد و بارندگی سالانه 230 میلی متر (در سال های 1950-2000)، بوده است.
در تهران، متغیر میانگین دمای هوای سطحی و ULR در هر دو فصل زمستان و تابستان مشابه کل ایران افزایش یافته است. بالا رفتن مقادیر دما و ULR، به بالا بودن سطح انتشار گازهای گلخانه ای مانند NO2 در ایران و کل خاورمیانه بستگی دارد. همچنین تحقیقات نشـان داده اسـت که تغییرات اقلیمی و تأثیر آن، مانند روند افزایشـی دما، با تغییرات (افزایش) در رشـد جمعیت شهر تهران مرتبط است.
آب و هوای آینده ایران، تحت تأثیر انتشار گازهای گلخانه‌ای
رشد انتشار CO2 در خاورمیانه، سومین رشد بزرگ در انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان، طی سال های 1990 تا 2004 است. بر اساس پایش جهانی CO2، سه کشور خاورمیانه، 1- قطر با تولید (سرانه) 11/03 تن کربن، 2- کویت با تولید 7/43 تن کربن و 3- بحرین با تولید 6/46 تن کربن، جزو پنج کشور با بالاترین میزان انتشار CO2 در جهان هستند. همچنین سه کشور ایران (168/25 میلیون تن کربن)، عربستان سعودی (147/65 تن کربن) و ترکیه (88/21 تن کربن)، مسئول انتشار بیش از 65 درصد CO2 حاصل از سوخت‌های فسیلی، در منطقه هستند. ایران با مجموع انتشار نزدیک به 616741 میلیون تن CO2، در رتبه هفتم جهان قرار دارد (شکل 5). همچنین، ایران با سـرانه انتشار CO2 برابر با 2/18، در رتبه 47 انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان، قرار دارد.
دفتر ملی تغییر اقلیم ایران فهرستی از انتشار گازهای گلخانه ای را در دو بازه زمانی سال‌های 2000 و 2010 منتشر کرده است. خلاصه تولید مستقیم و غیرمستقیم گازهای گلخانه‌ای در ایران، برای سال های 2000 و 2010 به ترتیب در جداول 1 و 2 نشان داده شده است. مجموع انتشـار CO2 از بخش های مختلف، در سال 2000 حدود 375186 و در سال 2010 حدود 677330 گیگا تن، بوده است. مجموع انتشار معادل CO2 در سال 2000 حدود 491051 و در سال 2010 حدود 1092650 گیگا تن برآورد شده است. طبق اطلاعات جداول، انتشار معادل کل (CO2) ، بیست و سه درصد در سال، افزایش یافته است.
در شکل 6، تغییرات کل انتشار معادل CO2 برای هر بخش بین سال های 2000 و 2010 ارائه شده است. این ارقـام نشـان می‌دهد که منـابع اصلی انتشـار گـازهای گلخـانه‌ای در ایـران، مربوط به بخـش‌های انرژی و پسـماند اسـت. بخش انرژی به تنهایی، عامل 86 تا 90 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای است. منابع مرتبط با بخش انرژی شهرها، عامل حدود 50 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای (در ایران) هستند.
تحقیقات اخیر در مورد تغییرات اقلیمی مرتبط با شهرها، در نقاط با مقادیر بالای غلظت NO2، با مناطق بزرگ شهری در خاورمیانه و ایران، مطابقت دارد. این واقعیت نشان دهنده اثرات غیرمستقیم شهرنشینی بر تغییرات آب و هوا می‌باشد. همچنین، مناطق شهری تحت تأثیرات شدید تغییرات آب و هوایی مانند جزایر گرما، آلودگی هوا و عوامل حاد بیماری‌زا قرار دارند.
بر اساس مرکز آمار ایران، از مجموع 000 927 79 جمعیت ایران، 000 147 59 در شهرها زندگی می‌کنند. یعنی نزدیک به 75 درصد جمعیت ایران در مناطق شهری ساکن شده‌اند. محققان روندهای قابل توجهی را در ارتباط این موضوع و تغییرات دما در چندین منطقه شهری ایران نشان داده‌اند. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که افزایش جمعیت شهری و شهرنشینی به معنای افزایش تقاضا برای حمل و نقل و اثر گرمایی آن است. یافته‌ها نشان می‌دهد با توجه به اینکه پیشرفت اقتصادی و صنعتی ایران در دهه‌های اخیر سرعت بیشتری داشته است، استفاده از سوخت‌های فسیلی و به تبع آن انتشار گازهای گلخانه‌ای، افزایش یافته است. با توجه به افزایش جمعیت و حمل‌و‌نقل در ایران، سطح غلظت گازهای گلخانه‌ای و تغییرات دما در جو شهری، در آینده افزایش خواهد یافت. مقایسه روند تغییرات اقلیمی در گذشته و پیش بینی‌ها برای آینده ایران نشان می‌دهد که تحت تأثیر انتشار گازهای گلخانه‌ای، دما افزایش می‌یابد و بارندگی کاهش خواهد یافت. در این راستا، مدل‌های پیش‌بینی دما نشان می‌دهد که دما تا سال 2100 بین 1/12 تا 7/87 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد.
براساس اکثر مدل‌ها و سناریوها، میزان بارش‌ها در آینده کاهش می‌یابد. به طور مشابه، پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که سطح پوشش برف، در پایان قرن بیست و یکم، مطابق با افزایش دما پیش بینی شده، کاهش می‌یابد. چنین نتایجی منجر به تغییرات آب و هوایی شدید (مبتنی بر فعالیت‌های انسان) می‌شود، که اثرات منفی اجتماعی و اقتصادی قابل توجهی بر شرایط زیست، کشاورزی و صنعت دارد.
فراوانی بارندگی در ایران کاهش خواهد یافت و افزایش خطر خشکسالی در آینده، به دلیل فشار مضاعف بر منابع محدود آب شیرین، امنیت آب و غذا، به ویژه برای افرادی که در شهرهای پرجمعیت زندگی می کنند، تهدیدی جدی خواهد بود.
[1] https://environmentalsystemsresearch.springeropen.com/articles/10.1186/s40068-019-0135-3
[2] AR5: Fifth Assessment Report
[3] IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change
[4] سـلول هدلی (گردش هدلی)، یک گـردش جوی اسـتوایی در مقیاس جهانی است که هوا را از نزدیکی اسـتوا به سمت قطب، نزدیک تروپوپوز در ارتفاع 12-15 کیلومتری از سطح زمین، بالا می برد و جریان می‌دهد. خنک شدن هوا و نزول آن در مناطق نیمه گرمسیری، در حدود 25 درجه عرض جغرافیایی، و سپس بازگشت به سمت استوا در نزدیکی سطح زمین. این یک گردش حرارتی مستقیم در داخل تروپوسفر است که به دلیل تفاوت در تابش و گرمایش بین مناطق استوایی و نیمه گرمسیری پدیدار می شود.